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Gattung
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Die Erfindung betrifft eine Förderanlage zum Transportieren von Gegenständen, insbesondere zum Transportieren mehrachsiger Roboter, insbesondere im Karosseriebau der Kfz-Industrie.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Transportieren von mehrachsigen Robotern und Bauteilen auf Fördervorrichtungen, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie.
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Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung einer derartigen Einrichtung.
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Schließlich betrifft die Erfindung eine Steuerung zum Durchführen einer derartigen Förderanlage.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2015 002 928 B4 ist eine Transportvorrichtung zum Bewegen von Werkstücken für den Karosseriebau der Kfz-Industrie entlang einer zumindest abschnittsweise gradlinigen Wegstrecke auf einer starren Förderbahn vorbekannt, an welcher in vorbestimmten Abständen mit ihren Drehachsen parallel zueinander verlaufende Rollenbolzen, die mit der Förderbahn unbeweglich verbunden sind, drehbar angeordnet sind, mit einem Transportschlitten oder mehreren Transportschlitten und einer oder mehreren dem jeweiligen Transportschlitten zugeordneten Nutwalzen, die an ihrem Umfang wenigstens eine gewendelte Nut aufweisen, in die ein Rollenbolzen oder mehrere Rollenbolzen formschlüssig drehbar eingreifen, mit einem motorischen Antrieb für die betreffende Nutwalze, der dem Transportschlitten zugeordnet und mit diesem beweglich angeordnet ist, wobei der Steigungswinkel der Nut über die Axiallänge der Nutwalze gleich bleibend oder der Steigungswinkel der Nut über ihre Länge unterschiedlich ist, wobei der Steigungswinkel der Nut die unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen bzw. Verzögerungen für den betreffenden Transportschlitten bestimmt, und dass dem betreffenden Transportschlitten ein mehrachsiger Roboter zugeordnet ist, der mit dem Transportschlitten fahrbar ist, wobei die Transportvorrichtung eine zusätzliche Bewegungsachse für den mehrachsigen Roboter bildet, wobei die Rollenbolzen in Gruppen von jeweils mehreren Rollenbolzen insgesamt austauschbar an einem Trägerkörper angeordnet sind, und wobei die Abstände der Rollenbolzen und ihrer Längsachsen zueinander so gewählt sind, dass ein Rollenbolzen oder mehrere Rollenbolzen formschlüssig in der gewendelten Nut der betreffenden Nutwalze gleichzeitig eingreifen. Auf dem Transportschlitten kann ein sechsachsiger Roboter angeordnet sind, wobei die Transportvorrichtung die siebente Bewegungsachse darstellt. Die Drehrichtung der betreffenden Nutwalze ist durch einen Antriebsmotor reversierbar.
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Die
EP 3 064 417 B1 beschreibt eine Transportvorrichtung zum Bewegen von Werkstücken für den Karosseriebau der Kfz-Industrie entlang einer zumindest abschnittsweise geradlinigen Förderbahn, an welcher in vorbestimmten Abständen mit ihren Drehachsen parallel verlaufende Rollenbolzen, die mit der Förderbahn unbeweglich verbunden sind, drehbar angeordnet sind, mit einem Transportschlitten oder mehreren Transportschlitten und einer oder mehreren dem jeweiligen Transportschlitten zugeordneten Nutwalzen, die an ihrem Umfang wenigstens eine gewendelte Nut aufweisen, in die ein Rollenbolzen oder mehrere Rollenbolzen formschlüssig drehbar eingreifen, mit einem motorischen Antrieb für die betreffende Nutwalze, der dem Transportschlitten zugeordnet und mit diesem beweglich angeordnet ist, wobei der Steigungswinkel der Nut über die Axiallänge der Nutwalze gleich bleibend oder der Steigungswinkel der Nut über ihre Länge unterschiedlich ist, wobei der Steigungswinkel der Nut die unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen bzw. Verzögerungen für den betreffenden Transportschlitten bestimmt, und dass dem betreffenden Transportschlitten ein mehrachsiger Roboter zugeordnet ist, der mit dem Transportschlitten fahrbar ist, wobei die Transportvorrichtung eine zusätzliche Bewegungsachse für den mehrachsigen Roboter bildet, wobei die Rollenbolzen in Gruppen von jeweils mehreren Rollenbolzen insgesamt austauschbar an einem Trägerkörper angeordnet sind, und wobei die Abstände der Rollenbolzen und ihrer Längsachsen zueinander so gewählt sind, dass ein Rollenbolzen oder mehrere Rollenbolzen formschlüssig in der gewendelten Nut der betreffenden Nutwalze gleichzeitig eingreifen. Auf dem Transportschlitten ist ein sechsachsiger Roboter angeordnet und die Transportvorrichtung stellt die siebente Bewegungsachse dar. Die Drehrichtung der Nutwalze ist durch einen Antriebsmotor reversierbar. Der Antriebsmotor für die Nutwalze ist ein Asynchronmotor oder ein Asynchronservomotor oder ein Synchronservomotor, der in seiner Drehzahl steuerbar oder regelbar ausgebildet ist.
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Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Förderanlage zum Transportieren von Gegenständen wie mehrachsigen Robotern, zum Beispiel sechsachsigen Robotern, und Bauteilen, insbesondere im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit zwei oder mehreren linear fördernden Fördervorrichtungen zu schaffen, bei welcher zwei oder mehrere derartiger Fördervorrichtungen in Bezug auf ihre linearen Fördervorrichtungen im Winkel zueinander angeordnet sind, wobei die transportfähige Überleitung eines oder mehrerer Transportwagen mit darauf angeordneter Last wie Bauteilen und/oder mehrachsigen Robotern durch eine geeignete Vorrichtung vornehmbar sein soll, die es ermöglicht, auch schwere Lasten, die auf den betreffenden Transportwagen angeordnet sind, ohne Umbauarbeiten an eine oder mehrere Transportvorrichtungen zu transportieren und zu übergeben.
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Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Förderanlage zu schaffen, wobei es möglich sein soll, auch mehrachsige Roboter und Bauteile problemlos von in Winkeln zueinander angeordneten Fördervorrichtungen transportsicher zu bewegen.
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Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, die Verwendung einer derartigen Förderanlage mit einem Drehtisch und demgemäß auch die transportmäßige Überleitung schwerer Lasten von einer auf eine andere Transportvorrichtung ohne Umladen von im Winkel zueinander angeordneter Fördervorrichtungen zu schaffen.
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Schließlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Steuerung für eine derartige Förderanlage bereitzustellen.
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Lösung der Aufgabe betreffend die Förderanlage
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Diese Aufgabe wird durch jeden der Patentansprüche 1, 2 oder 22 gelöst.
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Patentanspruch 1 kennzeichnet eine Förderanlage zum Transportieren von Gegenständen, insbesondere im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit zwei oder mehreren linear fördernden Fördervorrichtungen, auf denen die Gegenstände auf Transportwagen transportierbar sind, wobei jeder Transportwagen einen regel- oder steuerbaren, als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor aufweist, der ein Ritzel in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibt, wobei das betreffende Ritzel mit einer der betreffenden Fördervorrichtung zugeordneten, sich in dessen Förderrichtung erstreckenden Zahnstange kämmt und auf einem oder mehreren Transportwagen jeweils einer oder mehreren der Fördervorrichtungen ein mehrachsiger Roboter zu der jeweiligen Arbeitsstelle und/oder einem als Roboterbahnhof ausgebildeten Vorratsmagazin transportierbar, gegebenenfalls auswechselbar, angeordnet ist und zwei oder mehrere der Fördervorrichtungen in Bezug auf ihre Transportrichtungen im Winkel zueinander angeordnet sind und zwischen zwei oder mehreren der Enden der Fördervorrichtungen jeweils eine als Wechselvorrichtung ausgebildete, durch einen steuer- oder regelbaren Elektromotor angetriebene Nutwalze in entgegengesetzten Drehrichtungen beweglich ist, wobei die Nutwalze mit axial oder radial zugeordnetem Drehtisch Rollenbolzen kämmt, die abwechselnd in die Nut der Nutwalze getrieblich eingreifen, um die Wechselvorrichtung in eine entsprechende Übergabeposition zu drehen, in welcher der Transportwagen mit dem zu transportierenden Gegenstand - Bauteile und/oder Roboter - in passgenaue Stellung zu einer anderen Fördervorrichtung bringbar ist, die den betreffenden Transportwagen mit dem Gegenstand weitertransportiert, wobei der Drehtisch die für das Ankuppeln an die jeweils angesteuerte Fördervorrichtung erforderlichen Elemente, wie zum Beispiel eine Zahnstange, aufweist, die an die Zahnstange der jeweils angekuppelten Fördervorrichtung in der jeweiligen Drehrichtung passgenau anschließt, so dass das Ritzel des Transportwagens diesen zu der Zahnstange der jeweils angekuppelten Fördervorrichtung kämmend weiter bewegt und der Transportwagen auf der angekuppelten Fördervorrichtung geradlinig weiter transportierbar ist.
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Patentanspruch 2 kennzeichnet eine Förderanlage zum Transportieren von Gegenständen, insbesondere im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit zwei oder mehreren linear fördernden Fördervorrichtungen, mit denen der Gegenstand auf Transportwagen transportierbar ist, wobei jeder Transportwagen einen regel- oder steuerbaren, als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor aufweist, der ein Ritzel in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibt, wobei das betreffende Ritzel mit einer der betreffenden Fördervorrichtung zugeordneten, sich in deren Förderrichtung erstreckenden Zahnstange kämmt und auf einem oder mehreren Transportwagen auf einer oder mehreren Fördervorrichtungen jeweils ein mehrachsiger, zum Beispiel sechsachsiger, Roboter oder mehrere zu der jeweiligen Arbeitsstelle und/oder einem als Roboterbahnhof ausgebildeten Vorratsmagazin transportierbar sind und zwischen zwei oder mehreren Fördervorrichtungen an jeweils einem Ende dieser Fördervorrichtung eine Wechselvorrichtung angeordnet ist, die durch eine Nutwalze angetrieben ist, die ihrerseits durch einen regel- oder steuerbaren Elektromotor in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar ist, wobei an der Unterseite des Drehtisches in vorbestimmten Abständen in Wälzlagern gelagerte Rollenbolzen angeordnet sind, die in eine nach Art einer Schraubenlinie verlaufende Nut mit gleich bleibender Steigung oder in eine Nut, die das Bewegungsprofil - Stillstand, Beschleunigung, gleichförmig bleibende Geschwindigkeit, Verzögerung oder Rastgang - abbilden, eingreifen, wobei dem Drehtisch im Winkelabstand zueinander angeordnete, zu der zu bedienenden Fördervorrichtung passende Teile der jeweils anzukuppelnden Fördervorrichtung zugeordnet sind, die je nach Drehrichtung des Drehtisches in passgenauer Stellung zu der anzukuppelnden Fördervorrichtung durch Antrieb der Nutwalze bringbar sind, derart, dass das motorisch angetriebene Ritzel des jeweiligen Transportwagens von dem Drehtisch passgenau auf die betreffende Zahnstange der angekuppelten Fördervorrichtung kämmend übergeht und den Transportwagen von der Wechselvorrichtung auf die angekuppelte Fördervorrichtung mit dem auf dem Transportwagen befindlichen Gegenstand, beispielsweise einen mehrachsigen Roboter, durch Eingriff in die Zahnstange kämmend linear bis zum vorbestimmten Einsatzort oder einer Haltestellung oder einem Magazin für Roboter und/oder Bauteilen weiter transportiert. Bei dieser Ausführungsform wird mindestens eine motorisch angetriebene Nutwalze eingesetzt, die einen sogenannten Globoidwalzantrieb betrifft. Bei dieser sind die Rollenbolzen auf der Umfangsseite des Drehtellers angeordnet. Diese Rollenbolzen greifen in die das Bewegungsprofil abbildende Nut der in entgegengesetzten Richtungen motorisch angetriebene Nutwalze ein. Es müssen sich zwei Rollenbolzen in der betreffenden Nut der Nutwalze befinden.
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Patentanspruch 22 kennzeichnet eine Förderanlage zum Transportieren von Gegenständen, insbesondere im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit zwei oder mehreren linear fördernden Fördervorrichtungen, auf denen die Gegenstände auf Transportwagen transportierbar sind, wobei jeder Transportwagen einen regel- oder steuerbaren, als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor aufweist, der ein Ritzel in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibt, wobei das betreffende Ritzel mit einer der betreffenden Fördervorrichtung zugeordneten, sich in dessen Förderrichtung erstreckenden Zahnstange kämmt und auf einem oder mehreren Transportwagen jeweils einer oder mehreren der Fördervorrichtungen ein mehrachsiger Roboter zu der jeweiligen Arbeitsstelle und/oder einem als Roboterbahnhof ausgebildeten Vorratsmagazin transportierbar, gegebenenfalls auswechselbar, angeordnet ist und zwei oder mehrere der Fördervorrichtungen in Bezug auf ihre Transportrichtungen im Winkel zueinander angeordnet sind und zwischen zwei oder mehreren der Enden von Fördervorrichtungen jeweils mindestens eine Wechselvorrichtung angeordnet ist, die jeweils ein durch einen steuer- oder regelbaren Elektromotor angetriebenes Zahnradgetriebe zum wahlweisen Drehen der betreffenden Wechselvorrichtung in entgegengesetzte Drehrichtungen, zum Beispiel bestehend jeweils aus einem der betreffenden Wechselvorrichtung zugeordneten Zahnkranz und einem damit in entgegengesetzten Richtungen durch den Elektromotor angetriebenen Ritzel, aufweist, wobei das Getriebe die Wechselvorrichtung in entsprechende Übergabepositionen dreht, in welcher der Transportwagen mit dem zu transportierenden Gegenstand - Bauteile und/oder Roboter - in passgenaue Stellungen zu einer anderen Fördervorrichtung bringbar ist, die den betreffenden Transportwagen mit dem Gegenstand übernimmt und weitertransportiert, wobei der Drehtisch die für das Ankuppeln an die jeweils angesteuerte Fördervorrichtung erforderlichen Elemente, wie zum Beispiel eine Zahnstange und Führungsschienen, aufweist, die an die Zahnstange und an die Führungsschienen der jeweils angekuppelten Fördervorrichtung in der jeweiligen Drehrichtung passgenau anschließt, so dass das Ritzel des Transportwagens diesen an der Zahnstange der jeweils angekuppelten Fördervorrichtung kämmend weiter bewegt und der Transportwagen auf der angekuppelten Fördervorrichtung geradlinig zum Einsatzort und/oder zu einem Magazin weiter transportierbar ist.
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Einige Vorteile
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Die erfindungsgemäße Förderanlage kann zwei oder mehrere jeweils linear fördernde Transportvorrichtungen aufweisen, die jeweils im Winkel zueinander angeordnet sind, wobei durch die Wechselvorrichtung auch schwere Lasten, wie zum Beispiel mehrachsige, zum Beispiel sechsachsige, Roboter und/oder Bauteile im Karosseriebau, zum Beispiel ganze Karosserien für einen Pkw oder Lkw, von der einen Transportvorrichtung auf eine oder mehrere im Winkel zu dieser Transportvorrichtung angeordnete Transportvorrichtungen ohne Umladen durchzuführen. Hierzu weist die Wechselvorrichtung mindestens eine zum Beispiel als Globoidnutwalze ausgebildete, durch einen Asynchronmotor oder einen Asynchronservomotor oder einen Servomotor motorisch angetriebene Nutwalze mit gleich bleibender Steigung oder eine Nut mit unterschiedlicher Steigung auf, wobei Nutwalzen auch eine Nut mit einem jeweiligen Bewegungsprofil abbilden, also Stillstand (sogenannter Rastgang), Beschleunigung, gleich bleibende Geschwindigkeit, Verzögerung. Die betreffende Wechselvorrichtung weist ein rahmenartiges Element mit Schienenführungen und einer Zahnstange auf, mit der das durch einen Elektromotor dem jeweiligen Transportwagen zugeordnete Ritzel kämmt, wobei durch einen motorischen Antrieb der Nutwalze die Wechselvorrichtung in eine derartige Lage gedreht wird, dass die Führungsschienen passgenau an die jeweiligen Führungsschienen der anzusteuernden Transportvorrichtung und der hier angeordneten Zahnstange anschließen, so dass das motorisch angetriebene Ritzel des Transportschlittens von der Zahnstange der Wechselvorrichtung problemlos kämmend auf die Zahnstange der angesteuerten oder angekuppelten Transportvorrichtung sich weiter bewegen kann und dadurch den Transportschlitten auf der jeweils angesteuerten und angekuppelten Transportvorrichtung weiter bewegt.
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Transportschlitten und Wechselvorrichtungen gemäß der Erfindung können ohne Weiteres Lasten von bis zu mehreren Tonnen mit großer Genauigkeit transportieren und zum Beispiel einen mehrachsigen, zum Beispiel sechsachsigen, Roboter in die jeweils gewünschte Arbeitsstellung transportieren, wo der betreffende Roboter je nach Einsatzfall arbeitet, zum Beispiel Schweißarbeiten, Clincharbeiten oder dergleichen durchführt. Die Energieversorgung geschieht in der Regel durch Schleppkabel oder Schleppleitungen, um den Roboter je nach Einsatzbedingung mit elektrischem Strom, geeigneten Flüssigkeiten, zum Beispiel Wasser zur Kühlung bei Schweißrobotern, zu versorgen. Bei sechsachsigen Robotern bildet die jeweilige Transportvorrichtung die siebente Achse.
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Den Transportschlitten können geeignete SPS-Steuerungen zugeordnet sein, die mit einer entsprechend zentralen Steuervorrichtung, entweder über elektrische Leitungen oder durch Telekommunikation, beispielsweise über WLAN, gesteuert werden, um die Bauteile und/oder die Roboter zu ihrem jeweiligen Einsatzort zu bewegen.
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Die erfindungsgemäße Förderanlage ermöglicht es, auch große Hallen von Automobilfirmen mit einem Netz von Transportvorrichtungen zu versehen, die in an sich beliebigen Winkeln hinsichtlich ihrer linearen Transportrichtung zueinander angeordnet werden können, wobei zwischen zwei oder mehreren derartigen Transportvorrichtungen eine Wechselvorrichtung angeordnet ist.
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Es ist aber auch möglich, einen zentralen Bahnhof oder ein zentrales Magazin oder mehrere solcher zentralen Bahnhöfe oder Magazine vorzusehen, in denen Bauteile für den Karosseriebau und/oder Roboter, die je nach Arbeitsbedingung ausgestattet sind, zwischen gelagert werden und bei Bedarf durch Schnellkupplungen auf einem oder mehreren Transportschlitten anzukuppeln sind.
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Des Weiteren wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 22 gelöst. Bei dieser Lösung ist der Wechselvorrichtung ein Getriebe zugeordnet, das die Wechselvorrichtung in die jeweilige Ankuppelstellung zu der einen oder anderen Transportvorrichtung dreht. Hierzu kann der Wechselvorrichtung ein Zahnkranz zugeordnet sein, mit dem ein motorisch in entgegengesetzten Richtungen antreibbares Ritzel kämmt und die Wechselvorrichtung in die jeweilige Anschlussstellung mit der einen oder anderen Transportvorrichtung dreht.
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Patentanspruch 23 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselvorrichtung einen Drehtisch aufweist, dem an seiner Unterseite der Zahnkranz zugeordnet ist, mit dem das Ritzel kämmt.
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Weitere erfinderische Ausgestaltungen
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Weitere erfinderische Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 3 bis 13 und 23 beschrieben.
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Patentanspruch 3 betrifft eine Förderanlage, bei welcher der Drehtisch in der jeweils gedrehten Stellung durch einen oder mehrere dem Drehtisch in passgenauer Stellung zu der angekuppelten Fördervorrichtung motorisch in entgegengesetzte Hubstellungen steuerbare als Abstecker ausgebildete Zentrierbolzen arretiert ist. Die Zentrierbolzen arretieren die jeweilige Wechselvorrichtung mit dem Drehteller und den diesem zugeordneten Transportwagen passgenau in Bezug auf die anzukuppelnde Transportvorrichtung, auf die der betreffende Transportwagen sich mit der auf ihm angeordneten Last, zum Beispiel einen mehrachsigen Roboter, weiter bewegen soll.
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Die Förderanlage nach Patentanspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung der Elektromotoren mit elektrischer Energie für die Transportwagen und für die jeweils transportierten mehrachsigen Roboter auf diesen Transportwagen mit geeigneten Betriebsmitteln, wie Kühlflüssigkeit für die Roboter oder dergleichen, durch Schleppkabel und/oder Steuerleitungen, zum Beispiel für Schweißstrom oder Bussysteme, erfolgt
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Vorteilhafterweise ist die Förderanlage gemäß Patentanspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Transportwagen und die auf dem Transportwagen transportierten mehrachsigen Roboter mit Schnellkupplungen für ihre jeweilige Energieversorgung und/oder die Versorgung mit Betriebsmitteln, wie Kühlflüssigkeit oder dergleichen, versehen sind. Dies ist möglich durch die Schnellkupplung, die die erforderlichen Leitungen und Kabel an- oder abkuppelt, um zum Beispiel Roboter von den Transportwagen zu entfernen und andere Roboter darauf anzuordnen, geeignete Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten durchzuführen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist in Patentanspruch 6 beschrieben. Hierbei ist der Förderanlage ein Roboterbahnhof oder ein Magazin zugeordnet, in dem sich gleiche oder unterschiedliche Roboter und/oder Bauteile befinden, die je nach Bedarf aus dem Magazin bzw. Bahnhof abgerufen und auf die Fördervorrichtung gebracht oder von dieser entladen und dann in dem Roboterbahnhof oder Magazin zwischengelagert werden können. Auf diese Weise ist es möglich, zum Beispiel Roboter für unterschiedliche Arbeitszwecke bereitzuhalten.
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Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 7 ist der Drehmittelpunkt des Drehtisches im Schnittpunkt der Förderrichtungen zweier benachbarter Fördervorrichtungen angeordnet.
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Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 8 ist der Drehmittelpunkt des Drehtisches in Bezug auf den Schnittpunkt der Förderrichtungen zweier benachbarter Fördervorrichtungen exzentrisch angeordnet, derart, dass der Drehmittelpunkt mit dem Schnittpunkt gerader Linien zusammenfällt, die die Außenkanten von Schienenelementen einer Fördervorrichtung, die der Wechselvorrichtung und dem rahmenartigen Element zugeordnet sind, tangieren, das Teil der Wechselvorrichtung ist, wobei der Transportwagen durch die Wechselvorrichtung durch Drehen passgenau zur anzuschließenden Fördervorrichtungen in die Übergangsstellung drehbar ist. Dadurch befindet sich dieser Drehmittelpunkt exzentrisch in Bezug auf den Drehmittelpunkt, wie es in Patentanspruch 7 gekennzeichnet ist.
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In Patentanspruch 9 ist eine Förderanlage beschrieben, bei der das rahmenartige Element Drehtisch durch innen an dessen Peripherie, im Winkel zueinander angeordnete Stützrollen axial drehbar gestützt ist.
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In Patentanspruch 10 ist eine weitere sehr vorteilhafte Förderanlage beschrieben, die gekennzeichnet ist durch die Kombination folgender Merkmale:
- a) der Förderanlage sind zwei oder mehrere linear fördernde Fördervorrichtungen zugeordnet;
- b) jede Fördervorrichtung transportiert einen oder mehrere Transportwagen mit Last linear;
- c) jeder Transportwagen weist einen Antriebsmotor für ein Ritzel auf, das mit einer sich in Längsachsrichtung der betreffenden Fördervorrichtung erstreckenden Zahnstange kämmt;
- d) jede Fördervorrichtung transportiert auf einem oder mehreren Transportwagen einen oder mehrere mehrachsige Roboter und/oder Lasten;
- e) zwischen jeweils zwei Enden von wenigstens zwei oder mehreren Fördervorrichtungen ist jeweils eine drehbare, durch einen in entgegengesetzten Richtungen durch einen als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor angetriebene Wechselvorrichtung angeordnet, die jeweils einen herangeförderten Transportwagen mit einem mehrachsigen Roboter oder einem sonstigen Gegenstand von der einen Fördervorrichtung zu einer im Winkel anzuschließenden anderen Fördervorrichtung aufnimmt und in die betreffende Anschlussstellung für die andere Fördervorrichtung durch Drehbewegung den Transportwagen mit einem Roboter oder einem Bauteil bringt und den betreffenden Transportwagen an die andere Fördervorrichtung übergibt, wobei das motorisch angetriebene Ritzel mit der Zahnstange der anzukuppelnden Fördervorrichtungen von der Zahnstange der Wechselvorrichtung den betreffenden Transportwagen kämmend auf die anzukuppelnde Fördervorrichtung bewegt. Die Förderanlage besteht aus wenigen robusten Bauteilen, so dass es möglich ist, auch tonnenschwere Lasten zu transportieren und durch die Wechselvorrichtungen von der einen zu einer anderen oder anderen Transportvorrichtungen durch entsprechende Drehbewegung zu transportieren.
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Vorteilhafterweise ist gemäß Patentanspruch 11 die Wechselvorrichtung durch den Drehtisch in entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben, wobei dem Drehtisch an seiner Unterseite oder am Umfang mehrere mit Winkelabstand zueinander angeordnete, in Wälzlagern gelagerte Rollenbolzen zugeordnet sind, die in eine Nut einer in entgegengesetzten Richtungen durch einen regel- oder steuerbaren Motor angetriebenen Nutwalze kämmend abwechselnd eingreifen. Dieser Drehteller wird unmittelbar durch die ihm zugeordneten, in Wälzlagern gelagerte Rollenbolzen, die in die betreffende Nut der Nutwalze eingreifen, in entgegengesetzten Richtungen durch einen Elektromotor, zum Beispiel durch einen steuer- oder regelbaren Asynchronmotor, angetrieben. Das Kreissektorelement ist im Abstand von einer Platte, die auf einer Grundplatte angeordnet ist, über Rippen zu der Platte angeordnet.
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Vorteilhafterweise ist die Förderanlage gemäß Patentanspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselvorrichtung durch einen oder mehrere in entgegengesetzten Hubrichtungen angeordnete als Abstecker ausgebildete Zentrierbolzen den Drehtisch - auch indirekt - in der jeweiligen Anschlussstellung für die Übergabe eines Transportwagens von einer Transportvorrichtung auf eine andere Transportvorrichtung passgenau radial arretieren und zentrieren. Die Zentrierbolzen können durch abwechselnd beidseitig durch ein Hydraulikmittel angetriebene Bolzen mit Kolben, der längsverschieblich und dichtend im Zylinder angetrieben wird, bewegt werden. Es ist aber auch möglich, die Zentrierbolzen elektrisch in entgegengesetzten Richtungen durch zugeordnete Elektromotoren zu bewegen.
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Gemäß Patentanspruch 13 ist die Förderanlage dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein axial in entgegengesetzten Hubrichtungen motorisch gesteuerter, als Abstecker ausgebildeter Zentrierbolzen der Wechselvorrichtung (3) zugeordnet ist, der die Wechselvorrichtung axial in der jeweiligen Ankuppelstellung an eine Fördervorrichtungen passgenau zentriert und arretiert. Es können somit Zentrierbolzen vorgesehen sein, die die Wechselvorrichtung sowohl axial, als auch radial arretieren, so dass selbst bei hohen Belastungen der Transportwagen das Ritzel von der Zahnstange des rahmenartigen Elementes ruckfrei und hochpräzise zu der Zahnstange der jeweils angekoppelten Transportvorrichtung und den zugeordneten Transportwagen bewegt.
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Lösung der Aufgabe betreffend das Verfahren
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren für eine Förderanlage zum Transportieren von mehrachsigen Robotern und Bauteilen, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, unter Verwendung von zwei oder mehreren linear fördernden Fördervorrichtungen gelöst, wobei jeweils zwischen zwei oder mehreren benachbarten Enden derartiger Fördervorrichtungen eine mit einem durch eine motorisch angetriebene Nutwalze in entgegengesetzten Drehrichtungen drehbaren Drehtisch ausgerüstete Wechselvorrichtung angeordnet ist, die einen oder mehrere Transportwagen mit dem darauf angeordneten Gegenstand, zum Beispiel einem mehrachsigen Roboter, von der einen Fördervorrichtung auf die andere Fördervorrichtung durch Drehbewegung übergibt - Patentanspruch 14.
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Lösung der Aufgabe betreffend die Verwendung
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Diese Aufgabe wird gemäß Patentanspruch 15 durch die Verwendung einer Förderanlage mit im Winkel hinsichtlich ihrer linearen Förderrichtungen zueinander angeordneten Fördervorrichtungen, mit einem Drehtisch mit an dessen Unterseite oder an dessen Peripherie mit Winkelabstand zueinander angeordneten, in Wälzlagern gelagerten Rollenbolzen gelöst, die in die Nut einer durch einen Motor in entgegengesetzten Drehrichtungen angetriebenen Nutwalze kämmen, um den betreffenden Drehtisch in entgegengesetzten Richtungen in vorbestimmten Winkelstellungen anzutreiben und zu einer transportfähig zu verbindenden anderen Transportvorrichtung zu drehen, um einen von einer Fördervorrichtungen herangeführten und auf einer drehbaren Wechselvorrichtung angeordneten Roboter oder eine sonstige Last motorisch zu bewegen, wobei der als Transportschlitten ausgebildete Transportwagen mit einer auf ihn angeordneten Last, beispielsweise einem mehrachsigen Roboter, von dieser Wechselvorrichtung auf eine andere, im Winkel zu der anderen Fördervorrichtungen angeordneten weiteren Fördervorrichtungen zu übergeben, wobei der betreffende Transportwagen mit einem eigenen entgegengesetzt antreibbaren steuer- oder regelbaren, als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor versehen ist, der ein Ritzel antreibt, das mit sich in axialer Richtung der Fördervorrichtungen erstreckenden Zahnstange kämmt und beim Übergeben von der Wechselvorrichtung an der anzukuppelnden Fördervorrichtungen das Ritzel kämmend mit der dort angeordneten Zahnstange den Transportschlitten mit der auf ihn ruhenden Last motorisch linear weiter bewegt. Derartige Drehtische mit Antrieben über eine oder mehrere Nutwalzen mit gleich bleibender Steigung oder einer sogenannten Globoidwalze lassen sich hochpräzise steuern, so dass sich die jeweilige Wechselvorrichtung fluchtgenau zu der jeweils anzusteuernden Transportvorrichtung bewegen lässt. Dabei können an sich vorbekannte Drehteller und Nutantriebe mit gleich bleibender Steigung oder sogenannten Globoidwalzen, für einen völlig neuen Anwendungszweck in erfinderischer Art und Weise eingesetzt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform beschreibt Patentanspruch 16. Hierbei wird ein Magazin oder Haltebahnhof für Roboter für gleiche oder unterschiedliche Arbeitszwecke mit mindestens einer Wechselvorrichtung, die mit Anschlusstransportvorrichtungen des Magazins oder Haltebahnhofs in eine zu dem Magazin oder Haltebahnhof passgenauen Position durch Drehbewegung ansteuerbar ist, mit wenigstens einem in entgegengesetzten Drehrichtungen über eine motorisch angetriebene Nutwalze antreibbaren Drehtisch, der an seiner Unterseite oder am Rand Rollenbolzen aufweist, die in die Nut der Nutwalze getrieblich eingreifen, wobei auch das Magazin oder der Haltebahnhof zwei oder mehrere lineare Fördervorrichtungen aufweist und einen oder mehrere als motorisch in entgegengesetzten Richtungen antreibbaren Drehbahnhof oder Drehmagazin aufweist, worauf die Roboter und/oder die Bauteile angeordnet sind. Dadurch lassen sich auch an sich bekannte Transportvorrichtungen, die in unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet sind, für den Transport von mehrachsigen Robotern und/oder Bauteilen im Karosseriebau einsetzen, wobei sich auch unterschiedliche Roboter, zum Beispiel sechsachsige Roboter, für die unterschiedlichsten Arbeitsbedingungen wie Schweißen, Clinchen oder dergleichen in einem Magazin oder Haltebahnhof bevorraten lassen, wobei die Bauteile und/oder die Roboter je nach Verwendungsfall aus diesem Magazin oder Haltebahnhof abgerufen werden können. Dies kann durch eine zentrale Steuer- oder Regelvorrichtung programmmäßig geschehen, wobei auch den Transportwagen geeignete SPS zugeordnet sind, die mit der zentralen Steuer- oder Regelvorrichtung ständig in Verbindung stehen.
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Patentanspruch 17 beschreibt die Verwendung einer Förderanlage mit Transportvorrichtungsabschnitten, die funktionell einstückig oder lösbar im Winkelabstand zueinander einer Wechselvorrichtung zugeordnet sind und die durch Drehbewegung der Wechselvorrichtung in eine passgenaue Anschlussstellung zu einer oder mehreren Fördervorrichtungen bringbar sind, um einen auf der Wechselvorrichtung angeordneten Transportwagen mit Last, beispielsweise einem mehrachsigen Roboter, von diesem Transportwagen über den funktionell einstückig angeordneten Längenabschnitt an die anzukuppelnde Fördervorrichtungen zu übergeben. Dadurch wird es möglich, Wechselvorrichtungen im Herstellerwerk vorzurüsten, wodurch genau vorzunehmende Einpassarbeiten im Werk teilweise entfallen, so dass der Einbau von Wechselvorrichtungen zwischen zwei oder mehreren Transportvorrichtungen zeitgünstig vornehmbar ist.
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Lösung der Aufgabe betreffend die Steuerung
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Diese Aufgabe wird gemäß Patentanspruch 18 dadurch gelöst, dass der Förderanlage eine zentrale Steuervorrichtung zugeordnet ist, die zumindest die Transportbewegung der Transportwagen steuert oder regelt. Dadurch lässt sich eine Vielzahl von Fördervorrichtungen, Wechselvorrichtungen und Robotern sowie Magazinen oder Haltebahnhöfen zentral steuern.
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Patentanspruch 19 beschreibt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, wobei die die zentrale Steuervorrichtung auch die Arbeitsbewegung des mehrachsigen Roboters steuert und/oder mit einer dem mehrachsigen Roboter zugeordneten SPS prozessleitend durch Telekommunikation oder über Kabel oder elektrischen Busanschluss in Verbindung steht.
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Patentanspruch 20 beschreibt eine Steuerung, bei der eine zentrale Steuervorrichtung über Telekommunikation oder eine zentrale Rechnereinheit - in freier Verkettung - die Antriebe der Transportwagen und/oder die Arbeitsbewegung der mehrachsigen Roboter steuert, während die Energieversorgung und die Versorgung mit etwaigen Arbeitsmitteln, wie zum Beispiel Kühlflüssigkeit und Schweißstrom für die mehrachsigen Roboter, durch Schleppleitungen oder Schleppkabel zu den Robotern herangeführt werden.
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Patentanspruch 21 beschreibt eine Steuerung, bei der die Stirnseiten von Schienenelementen sowie von Zahnstangen entsprechend dem Drehradius der Wechselvorrichtung bzw. des rahmenartigen Elementes geformt sind, um eine möglichst nahtlose Anschlussstelle zwischen dem betreffenden, einander zugeordneten Stirnseiten zu gewährleisten, wobei der Drehmittelpunkt des Drehtisches im Schnittpunkt der Längsmittenachse bzw. der Förderrichtung der Fördervorrichtungen liegt, während bei exzentrischer Lagerung des Drehmittelpunkts des Drehtisches der Drehmittepunkt im Schnittpunkt von geraden Linien liegt, die die Außenkanten von Schienenelementen tangieren
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In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen:
- 1 Eine Förderanlage mit zwei hinsichtlich ihrer Förderrichtungen im rechten Winkel zueinander angeordneten Fördervorrichtungen, wobei auf jeder Fördervorrichtung auf jeweils einem Transportwagen ein mehrachsiger Roboter angeordnet ist, in perspektivischer Darstellung;
- 2 die aus 1 ersichtliche Förderanlage, gleichfalls perspektivisch unter einem anderen Blickwinkel dargestellt, wobei sich einer der Transportwagen mit dem darauf angeordneten mehrachsigen Roboter auf einer Wechselvorrichtung vor einer Drehbewegung befindet;
- 3 die in den 1 und 2 dargestellte Förderanlage, abermals aus einem anderen Blickwinkel und im anderen Maßstab, in perspektivischer Ansicht, wobei die Wechselvorrichtung über einen Drehtisch den Transportwagen mit dem mehrachsigen Roboter um ein gewisses Winkelmaß bereits gedreht hat;
- 4 die aus den 1 bis 3 ersichtliche Förderanlage, abermals unter einem anderen Blickwinkel und perspektivisch dargestellt, wobei der Transportwagen mit dem darauf angeordneten mehrachsigen Roboter um ein gewisses Winkelmaß gedreht dargestellt ist;
- 5 die Förderanlage nach den 1 bis 4, abermals unter einem anderen Blickwinkel und perspektivisch dargestellt, wobei die Wechselvorrichtung gemäß den Darstellungen in 3 und 4 den Transportwagen mit dem darauf angeordneten mehrachsigen Roboter auf die andere Fördervorrichtung transportiert hat, so dass sich nunmehr auf einer Fördervorrichtung zwei derartige Transportwagen mit jeweils einem mehrachsigen Roboter befinden;
- 6 die aus den 1 bis 5 ersichtliche Förderanlage, wobei sich auf jeder Fördervorrichtung ein Transportwagen mit einem darauf angeordneten mehrachsigen Roboter an unterschiedlichen Positionen befindet, ebenfalls in perspektivischer Darstellung unter einem anderen Blickwinkel;
- 7 die zwei im Bereich der Wechselvorrichtung angeordneten Endabschnitte der aus den 1 bis 6 ersichtlichen beiden Fördervorrichtungen mit dem auf der Wechselvorrichtung aufgefahrenen Transportwagen ohne Roboter, teils abgebrochen dargestellt, in isometrischer Darstellung und im größerem Maßstab;
- 8 eine ähnliche Darstellung wie in 7, ebenfalls in perspektivischer Darstellung, wobei die beiden im rechten Winkel zueinander angeordneten Fördervorrichtungen abgebrochen dargestellt sind, mit abgenommenen Transportwagen, in Ansicht auf die Oberseite der Rollenbolzen eines Drehtisches, ein rahmenartiges Element mit einer Zahnstange und zwei parallel und mit Abstand zueinander angeordneten Schienenelementen;
- 9 eine ähnliche Darstellung wie in 8, in größerem Maßstab, wobei die beiden im rechten Winkel zueinander angeordneten Fördervorrichtungen ebenfalls abgebrochen dargestellt sind, perspektivisch und in Ansicht auf einen Drehtisch mit Rollenbolzen, Kreissektorelement, Grundplatte und Stützrollen;
- 10 eine Wechselvorrichtung mit einer Grundplatte bei abgenommenem Transportwagen in Ansicht auf den Drehtisch;
- 11 eine Seitenansicht, teils im Schnitt, zu 7, mit Getriebemotor für den Antrieb des Ritzels, kämmend mit einer sich in Längsachsrichtung einer Fördervorrichtung erstreckenden Zahnstange und beiderseits ersichtlichen Abstreifern im größeren Maßstab;
- 12 eine gegenüber 11 um einen gewissen Winkelbetrag gedreht gezeichnete Darstellung, ebenfalls in perspektivischer Darstellung von schräg unten nach oben mit Antriebsmotor für das Ritzel des Transportwagens mit ersichtlichen Abstreifern und Stütztrollen;
- 13 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in perspektivischer Darstellung, wobei der Drehmittelpunkt des durch eine Nutzwalze angetriebenen Drehtisches der Wechselvorrichtung im Schnittpunkt der verlängerten Außenkanten der Führungsschienen der im Winkel hinsichtlich ihrer Förderrichtungen tangierenden geraden Linien aneinander angrenzenden Fördervorrichtungen angeordnet ist, mit orthogonal zur Förderrichtung geradlinig verlaufenden Stirnflächen von als Führungsschienen ausgebildeten Schienenelementen, wobei der Transportwagen durch die Wechselvorrichtung um einen geringen Winkelbereich gedreht dargestellt ist, mit Getriebemotor zum Antrieb des Ritzels für den Transportwagen;
- 14 eine ähnliche Darstellung wie 13, ohne Transportwagen, wobei die Wechselvorrichtung ein rahmenartiges Element um einen weiteren Winkel gedreht hat;
- 15 eine weitere Draufsicht auf die Wechselvorrichtung und die Endabschnitte zweier im rechten Winkel zueinander angeordneter Transportvorrichtungen, wobei die Wechselvorrichtung um das rahmenartigen Element einen weiteren Winkelbetrag gegenüber 14 gedreht hat;
- 16 eine weitere Draufsicht auf die zwei Endabschnitte der Fördervorrichtungen nach den 14 und 15, wobei der Drehtisch der Wechselvorrichtung das rahmenartige Element fast bündig bis an die anzuschließende Fördervorrichtung gedreht hat;
- 17 eine ähnliche Draufsicht wie in den 14 bis 16, wobei die Wechselvorrichtung das rahmenartige Element ähnlich wie in 15 soweit gedreht hat, dass es fast passgenau an die anzuschließende Fördervorrichtung gedreht wurde;
- 18 eine Draufsicht auf die beiden im rechten Winkel hinsichtlich ihrer Förderrichtung zueinander angeordnete Fördervorrichtungen, wie sie in den 14 bis 17 dargestellt sind, wobei die Wechselvorrichtung in Drehstellung dargestellt ist und der Drehmittelpunkt des Drehtisches mit der Wechselvorrichtung durch strichpunktierte Linien kenntlich gemacht wurde;
- 19 eine weitere Ausführungsform in perspektivischer Darstellung, bei welcher ein Fördervorrichtungsförderabschnitt nach Art einer Konsole mit der Wechselvorrichtung passgenau verbunden ist und so eine gemeinsam handzuhabende Baueinheit bilden;
- 20 die aus 19 ersichtliche Ausführungsform, ebenfalls in perspektivischer Darstellung, ohne Transportwagen, allerdings mit dem Aufnahmerahmen;
- 21 die aus den 19 und 20 ersichtliche Ausführungsform, ebenfalls in perspektivischer Darstellung, mit Transportwagen.
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In der Zeichnung sind mit den Bezugszeichen 1 oder 2 zwei Fördervorrichtungen bezeichnet, die hinsichtlich ihrer Förderrichtungen X - Y bzw. T - V im rechten Winkel mit Abstand zueinander angeordnet sind.
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In dem Raum zwischen den Enden der beiden rechtwinklig zueinander angeordneten Fördervorrichtungen 1, 2 ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnete Wechselvorrichtung auf einer aus Stahl oder dergleichen bestehende Grundplatte 4 angeordnet, die als Fundamentplatte ausgebildet ist und mit dem Boden durch Schrauben oder durch Dübel befestigt ist (nicht dargestellt).
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Auf der als Fundament dienenden Grundplatte 4 befindet sich ein Gehäuse 5, in dem eine in entgegengesetzten Richtungen durch einen steuer- oder regelbaren Elektromotor 6 antreibbare Nutwalze 45 drehbar in Lagern angeordnet ist. Die Nutwalze 45 kann eine Nut mit gleich bleibender Steigung nach Art einer Schraubenlinie aufweisen oder mit einer Nut mit unterschiedlicher Steigung versehen sein, wobei die Steigung in diesem Fall das Geschwindigkeitsprofil abbildet, also Beschleunigung, gleich bleibende Geschwindigkeit, Verzögerung, Rastgang/Stillstand (nicht dargestellt),
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Bei den Nutwalzen 45 mit gleich bleibender Steigung sind einem Drehtisch 7 über den Umfang mit gleichmäßigem Winkelabstand zueinander axial zur Drehachse des Drehtisches 7, der in Richtung A oder B angetrieben ist, zueinander angeordnete Rollenbolzen 8 zugeordnet, die abwechselnd je nach Drehrichtung in die betreffende Nut der Nutwalze 45 eingreifen und dadurch den Drehtisch 7 in die Richtung A oder B um ein vorbestimmtes Winkelmaß durch entsprechende Steuerung des Elektromotors 6 drehen. Der Drehtisch 7 mit seinem Gehäuse 5 stützt sich auf einer auf der Grundplatte 4 angeordneten weiteren Platte 9 aus Stahl oder dergleichen ab, die über beabstandete Rippen 10 mit einem Kreissektorelement 11 einstückig verbunden ist. Die als Fundamentplatte ausgebildete Grundplatte 4 kann wie auch die Platte 9 und die Rippen 10 sowie das Kreissektorelement 11 aus einem metallischen Werkstoff, bevorzugt aus Stahl, bestehen.
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Auf dem Kreissektorelement 11 sind bei der dargestellten Ausführungsform insgesamt vier Stützrollen 12 mit gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet. Die Stützrollen 12 sind in Lagerböcken in Umfangsrichtung des Kreissektorelementes 11 über in Wälzlagern angeordnete Achsen 13 leicht drehbar gelagert und stützen ein rahmenartiges Element 14 ab, das zwei parallel und mit Abstand zueinander angeordnete Schienenelemente 15, 16 aufweist. Dem Schienenelement 15 ist auf seiner dem Schienenelement 14 zugekehrten Innenseite eine Zahnstange 42 (10) zugeordnet. Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Zahnstange und 18 einen Motor für einen ABstecker. Die Transportwagen 35, 36 sind axial und radial durch Rollen geführt.
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Bei 19 ist ein als Bolzen ausgebildete Abstecker angeordnet, der motorisch in entgegengesetzten Richtungen angetrieben wird, beispielsweise Kolben-ZylinderEinheiten darstellen, die durch ein Hydraulikmittel oder elektrisch als Linearantrieb ausgebildet sind und die das rahmenartige Element 14 in der jeweiligen Ankuppelstellung an eine Fördervorrichtung 1 oder 2 präzise arretieren. Beim Drehen des Drehtisches 7 in Richtung A oder B durch die durch den Elektromotor 6 angetriebene Nutwalze stützt sich das rahmenartige Element 14 in jeder Drehstellung auf Stützrollen 12 ab, wobei die Kräfte über die Rippen 10 auf die Platte 9 und von dieser auf die Grundplatte 4 und damit auf den Boden übertragen werden. Das rahmenartige Element 14 ist hierbei mit dem Drehtisch 7 getrieblich drehbar in Richtung A - B verbunden (im Einzelnen nicht dargestellt).
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Bei der Ausführungsform nach den 1 bis 12 befindet sich der Drehmittelpunkt des Drehtisches 7 auf dem Schnittpunkt der Längsmittenachse der Fördervorrichtungen 1, 2, während sich bei der Ausführungsform nach den 13 der Drehmittelpunkt für den Drehtisch 7 im Schnittpunkt der verlängerten Außenkanten, zum Beispiel des Schienenelementes 21, 21a der anzukuppelnden Transportvorrichtung 1, 2, befindet.
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Bei der Ausführungsform nach den 1 bis 12 sind die anzukuppelnden Schienenelemente 15, 16, 20, 21 bzw. 20a, 21a an ihren Stirnseiten, zum Beispiel 22, 23 bzw. 24, 25, entsprechend dem Drehradius des rahmenartigen Elementes 14 ausgeformt. Entsprechend sind die Stirnseiten 26, 27 bzw. 28, 29 passend gestaltet, so dass sich in der Ankupplungsstellung des rahmenartigen Elementes 14 an die eine oder andere Fördervorrichtung 1, 2 die betreffenden Schienenelemente 15, 16 des rahmenartigen Elementes 14 passgenau und ohne Spaltabstand an die betreffenden Stirnseiten der Schienenelemente, zum Beispiel 21, 22, und der Zahnstangen 41, 41a, 42, 42a der angekuppelten Transportvorrichtung anlegen lassen.
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Dagegen können wegen der exzentrischen Lage des Drehmittelpunktes 30 bei der Ausführungsform nach den 13 bis 18 die Stirnseiten, zum Beispiel 33, 34, der anzukuppelnden Fördervorrichtung, zum Beispiel 2, orthogonal zur Förderrichtung der betreffenden Fördervorrichtung, zum Beispiel 2, geformt sein, wobei auch die gegenüberliegenden Stirnseiten, zum Beispiel 31, 32, der Schienenelemente, zum Beispiel 15, 16, des rahmenartigen Elementes 14 orthogonal zur Längsachsrichtung des rahmenartigen Elementes 14 geformt sind, so dass sich in der Ankuppelstellung die Stirnseiten 31, 32 planparallel und sprunglos an die Stirnseiten 33, 34 anlehnen. Die entsprechenden Stirnflächen der anderen anzukuppelnden Transportvorrichtungen und die gegenüberliegenden Stirnseiten der Schienenelemente 15, 16 des rahmenartigen Elementes 14 sind jeweils entsprechend geformt, was auch für die Ausformung der jeweils anderen Stirnseiten bei der Ausführungsform nach den 1 bis 12 entsprechend gilt.
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Bei der in den 1 bis 12 dargestellten Ausführungsform sind jeweils zwei Transportwagen 35, 36 dargestellt, die bei der dargestellten Ausführungsform je einen mehrachsigen, zum Beispiel sechsachsigen, Roboter 37 bzw. 38 auswechselbar tragen. Die mehrachsigen Roboter 37, 38 können gleiche oder unterschiedliche Arbeiten, zum Beispiel Schweißarbeiten, durchführen. Die Energieversorgungsleitungen, zum Beispiel Schleppkabel, sind aus Gründen der einfachen Darstellung nicht veranschaulicht worden. Auch kann den mehrachsigen Robotern 37, 38 Kühlflüssigkeit oder sonstige Betriebsmittel durch Leitungen zugeführt werden, die ebenfalls nicht dargestellt sind. Schnellkupplungen, die die verschiedenen Kabel und Leitungen mit den Robotern 37, 38 verbinden, sind gleichfalls nicht gezeichnet worden.
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Den Robotern 37, 38 können Signale, zum Beispiel durch Telekommunikation, zum Beispiel Wi-Fi/WLAN, übermittelt werden. Des Weiteren ist es möglich, den Robotern 37, 38 eine oder mehrere SPS-Steuerungen zuzuordnen, um sie entsprechend zu programmieren und die jeweils erforderlichen Arbeiten in den Arbeitsstationen ausführen zu lassen.
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Wenngleich in den Zeichnungen Ausführungsbeispiele dargestellt sind, die zwei Fördervorrichtungen 1 und 2 veranschaulichen, können im Betrieb, zum Beispiel in einer Fertigungshalle des Karosseriebaus der Kfz-Industrie, auch mehrere derartiger Fördervorrichtungen hinter- und/oder nebeneinander in verschiedenen Winkelstellungen zueinander angeordnet sein, die an den Übergangsstellen jeweils eine Wechselvorrichtung 3 aufweisen und mit Transportwagen Lasten, zum Beispiel blechförmige Bauteile und/oder Roboter, transportieren.
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Den Fördervorrichtungen 1, 2 oder in anderer Konfiguration zueinander angeordnete Fördervorrichtungen, zum Beispiel vier oder fünf Fördervorrichtungen, die hinter- und/oder nebeneinander in verschiedenen Winkeln hinsichtlich ihrer Förderrichtungen angeordnet sind, kann zum Beispiel ein zentrales Magazin oder mehrere Magazine für blechförmige Bauteile und/oder für mehrachsige Roboter, die verschiedene Arbeiten durchführen, zugeordnet sein, wobei die Bearbeitungsvorgänge zentral von einem Steuer- und/oder Regelstand durch Telekommunikation oder über Kabel gesteuert werden können. Je nach Betriebsbedingungen können dann aus den Magazinen oder einer zentralen bahnhofartigen Sammelstelle die benötigen Bauteile und/oder mehrachsigen Roboter entnommen oder dort gelagert bzw. geparkt werden, die dann je nach Einsatzfall den betreffenden Fördervorrichtungen zugeführt werden, wobei zwischen den verschiedenen Fördervorrichtungen über Wechselvorrichtungen 3 die mehrachsigen Roboter und/ oder Bauteile in beliebigen Konfigurationen zu dem betreffenden Einsatzort durch Transportwagen transportiert werden.
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Jeder Transportwagen 35 weist eine obere ebene Platte (zum Beispiel 7 und 12) auf, die mehrere Durchgangsbohrungen aufweist, auf denen sich die zu transportierende Last, zum Beispiel ein mehrachsiger Roboter 37, 38, auswechselbar arretieren lässt.
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Jeder Transportwagen 35 weist an seiner Unterseite der Platte einen elektrischen Antriebsmotor 39 zum Antrieb eines Ritzels 40 (11) auf, das jeweils mit einer sich in Förderrichtung an einer Seite der betreffenden Fördervorrichtung 1 bzw. 2 angeordneten Zahnstange 41 (zum Beispiel 9) kämmt und den betreffenden Transportwagen 35, 36 in Längsachsrichtung der betreffenden Fördervorrichtung 1 oder 2 geradlinig in Richtung X - Y bzw. T - V bewegt.
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Auch das rahmenartige Element 14 weist eine derartige Zahnstange 42 auf, mit der das Ritzel 40 des jeweiligen Transportwagens 35, 36 kämmt, wenn sich der betreffenden Transportwagen 35 oder 36 auf der Wechselvorrichtung 3 und mithin auf das rahmenartige Element 14 bewegt, um von der einen Fördervorrichtung 1 zum Beispiel auf die Fördervorrichtung 2 oder umgekehrt durch Drehbewegung A - B der Wechselvorrichtung 3 übergeben zu werden. Die Zahnstange 42 schließt dann passend mit ihrer jeweils ausgeformten Stirnfläche an die zugeordnete Zahnstange, zum Beispiel 41 (9), der angekuppelten Fördervorrichtung 1 oder 2 an, so dass durch entsprechenden Antrieb des Ritzels 40 über den zugeordneten Antriebsmotor 39 der Transportwagen 35, 36 mit seiner Last von der einen Fördervorrichtung, zum Beispiel 1, auf die andere Fördervorrichtung, zum Beispiel 2, bewegt werden kann.
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Mit dem Bezugszeichen 43 bzw. 44 sind beidseitig der betreffenden Transportwagen 35, 36 Abstreifer angeordnet, die U-förmig ausgebildet sind und mit ihren U-Schenkeln das entsprechende Schienenelement 15, 16 abstreifen und umfassen. Die Schienenelemente 15, 16, 20, 20a, 21, 21a und die anderen Schienenelemente sind aus einem metallischen Werkstoff, zum Beispiel aus Stahl, ausgebildet, während die Abstreifer 43, 44 zum Beispiel aus einer Messinglegierung bestehen. Die Abstreifer 43, 44 sollen etwaige Verunreinigungen, zum Beispiel beim Schweißen entstehende Spritzer, entfernen.
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Wenngleich es in der Regel vorteilhaft ist, nur eine Nutwalze, zum Beispiel - wie erwähnt - eine Nutzwalze mit einer schraubenlinienartig verlaufenden Nut mit gleich bleibender Steigung, zu verwenden oder eine sogenannte Globoidwalze, ist es auch möglich, zwei derartige Nutwalzen in Bedarfsfalle mit Abstand und mit ihren Drehachsen parallel zueinander anzuordnen, die mit entsprechenden Rollenbolzen kämmen.
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In den 19 bis 21 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulich. Bei dieser ist mit der Wechselvorrichtung 3 funktionell einstückig nach Art einer Konsole ein Fördervorrichtungsförderabschnitt passgenau angeordnet, so dass ein Teil der Aufbauarbeiten beim späteren Aufbauen der Förderanlage im Betrieb bereits fabrikatorisch vorweggenommen werden kann. Dieser Fördervorrichtungsförderabschnitt ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 46 bezeichnet und weist Führungsschienen 46a und 46b auf, die mit Abstand sowie parallel zueinander verlaufen. 47 bezeichnet eine Zahnstange, mit der das Ritzel 40 des betreffenden Transportwagens 35, 36 kämmt. Der Fördervorrichtungsförderabschnitt 46 ruht auf einer Grundplatte 48, die ihrerseits auf einer Grundplatte 49 angeordnet ist. Der Grundplatte 48 sind mehrere Justierelemente, zum Beispiel Justierschrauben 50, zugeordnet, mit der sich die Höhe der Grundplatte 48 in Bezug auf die Wechselvorrichtung 3 feinfühlig justieren lässt. Etwaige weitere Justierarbeiten können mit geeigneten Justierblechen geschehen (nicht dargestellt), so dass alle Justierarbeiten in Bezug auf die Wechselvorrichtung 3 schon werksseitig vornehmbar sind. Die Wechselvorrichtung 3 kann also mit dem Fördervorrichtungsförderabschnitt 46 als Baueinheit zum Werk, wo die gesamte Förderanlage eingerichtet und aufgestellt wird, transportiert werden. Die Länge des an die Wechselvorrichtung 3 funktionell anzuordnenden Transportvorrichtungsförderabschnitts 46 richtet sich nach den jeweiligen Betriebsbedingungen.
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Mit dem Bezugszeichen 48 ist eine Fundament- oder Bodenplatte bezeichnet, während 48a ein Verstärkungsträger ist. Der Verstärkungsträger 48a bildet zusammen mit der Grundplatte 48 und dem Rahmen für den Drehtisch eine durch Schweißen einheitliche Bauform, die auf der als Grundplatte ausgebildeten Fundamentplatte 49 angeordnet ist. Der Verstärkungsträger 48a, die Fundamentplatte 48, der Rahmen zur Aufnahme des Drehtisches 7 und die Führungsschienen 46a, 46b können als Wechseleinheit im Herstellerwerk zu einer Baueinheit aufgebaut und justiert werden, so dass beim Kunden diese Baueinheit vorjustiert eingebaut werden kann. Etwaige Höhenunterschiede, zum Beispiel der Führungsschienen 46a, 46b können durch als Justierbleche ausgebildete Distanzelemente im Zehntel oder Hundertstel Millimeterbereich ausgeglichen werden.
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Die in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fördervorrichtung
- 2
- ,,
- 3
- Wechselvorrichtung
- 4
- Grundplatte
- 5
- Gehäuse
- 6
- Elektromotor
- 7
- Drehtisch
- 8
- Rollenbolzen
- 9
- Platte
- 10
- Rippen
- 11
- Kreissektorelement
- 12
- Stützrollen
- 13
- Achse
- 14
- Element, rahmenartiges
- 15
- Schienenelement
- 16
- ,,
- 17
- Zahnstange
- 18
- Abstecker
- 19
- ,,
- 20
- Schienenelement
- 20a
- ,,
- 21
- ,,
- 21a
- ,,
- 22
- Stirnseite
- 23
- ,,
- 24
- ,,
- 25
- ,,
- 26
- ,,
- 27
- ,,
- 28
- ,,
- 29
- ,,
- 30
- Drehmittelpunkt
- 31
- Stirnseite
- 32
- ,,
- 33
- ,,
- 34
- ,,
- 35
- Transportwagen
- 36
- ,,
- 37
- Roboter, mehrachsiger
- 38
- ,, , ,,
- 39
- Antriebsmotor
- 40
- Ritzel
- 41
- Zahnstange
- 41a
- ,,
- 42
- ,,
- 42a
- ,,
- 43
- Abstreifer
- 44
- ,,
- 45
- Nutwalze
- 46
- Fördervorrichtungsförderabschnitt
- 46a
- Führungsschiene
- 46b
- ,,
- 47
- Zahnstange
- 48
- Grundplatte, Fundamentplatte
- 48a
- Verstärkungsträger
- 49
- Grundplatte
- 50
- Justierschrauben
- A
- Drehrichtung des Drehtisches 7
- B
- ,, ,, ,,
- T
- Förderrichtung einer Transportvorrichtung
- V
- ,, ,, ,,
- X
- ,, ,, ,,
- Y
- ,, ,, ,,
-
Literaturverzeichnis
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015002928 B4 [0005, 0063]
- EP 3064417 B1 [0006, 0063]