DE102020128921B3

DE102020128921B3 - Werkstückaufnahmesystem für Bandspeicher

Info

Publication number: DE102020128921B3
Application number: DE102020128921.9A
Authority: DE
Inventors: Dieter Burri
Original assignee: Burri Werkzeugmaschinen GmbH and Co KG
Current assignee: Burri Werkzeugmaschinen GmbH and Co KG
Priority date: 2020-11-03
Filing date: 2020-11-03
Publication date: 2021-12-30
Anticipated expiration: 2040-11-04
Also published as: CN114434196B; CH718016B1; CH718016A2; US11958156B2; US20220134499A1; CN114434196A

Abstract

Werkstücktransportelement (1) zur Auflage auf einem Transportband (10) und Aufnahme von Werkstücken (11, 12, 13) mit einem an einem Halteelement (6) angeordneten Lagerzapfen (8) zum Eingriff in eine Öffnung in den Werkstücken (11, 12, 13) zur Lagerung während des Transports, wobei das Halteelement (6) mindestens zwei gegenüber dem Halteelement (6) bewegbar gelagerte Lagerzapfen (8) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, wobei die Lagerzapfen (8) wahlweise in eine Transportposition oder aus der Transportposition bewegbar sind. Das Werkstücktransportelement kann auch Lagerzapfen mit einer Spitze aufweisen, wobei gleichzeitig für Lagerung von wellenartigen Teile eine vertikale Führungsschiene (3) mit einer daran in Längsrichtung der Führungsschiene (3) beweglicher Gegenhalter (4) mit einer Haltespitze (5) vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkstücktransportelement zur Auflage auf einem Transportband und Aufnahme von Werkstücken mit einem an einem Haltelement angeordneten Lagerzapfen zum Eingriff in eine Öffnung in dem Werkstück zur Lagerung während des Transports.
Auf Transportbänder, insbesondere Bandspeicher werden für die spätere Weiterverarbeitung Werkstücke zwischengelagert, um beispielsweise einem Operateur die Möglichkeit zu geben, in der Zwischenzeit andere Maschinen zu bedienen und zu bestücken. Von den Bandspeichern werden die Werkstücke in der Regel automatisch entnommen. Hierzu ist es jedoch erforderlich, dass die Werkstücke gut gegriffen werden können und während des Transports stabil liegen. Insbesondere bei Zahnrädern oder Scheiben werden diese entweder in einem Dreibackenfutter oder in einer Wechselaufnahme mit einem Halteelement und darauf angeordnetem Lagerzapfen, der in die zentrale Bohrung der Zahnräder oder Scheiben eingreift. Unterschiedliche Zahnräder mit unterschiedlichem Bohrungsdurchmesser erfordern daher entsprechende Lagerzapfen, die als gesondertes Werkstücktransportelement zur Verfügung gestellt werden müssen. Das Austauschen dieser Werkstücktransportelemente ist zeitaufwändig und setzt auch jeweils eine entsprechende Anzahl von vorrätigen Werkstücktransportelementen voraus. Bei Wellen oder wellenförmigen Teilen werden diese auf zwei Prismen aufgelegt, deren dreieckige Kerbe den Durchmesser der Welle entspricht. Auch diese müssen bei einer Änderung des Durchmessers ausgewechselt werden.
Aus der WO 2008/040136 A1 ist ein Spannverfahren für Werkstücke zur Fertigung von Verdichter- oder Turbinenrädern bekannt, bei dem ein Werkstückträger mit einem Aufnahmestift verwendet wird, der auch zur Auflage auf ein Transportband geeignet sein kann.
Die DE 10 2005 019 688 beschreibt eine Industrieschweißanlage mit einem Werkzeugtisch, welcher unterschiedliche den Lagerzapfen entsprechende Werkzeuge zur Aufnahme von Werkstücken besitzt, wobei diese gegenüber dem als Halteelement dienenden Werkzeugtisch beweglich gelagert sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit vorzuschlagen, mit der scheibenförmige und/oder wellenförmige Teile wie beispielsweise Zahnräder bzw. Schneckenwellen oder Verzahnungswellen sowohl jeweils einzeln oder auch in Kombination flexibel mit unterschiedlichen Durchmessern in einem Werkstücktransportelement gehalten werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Werkstücktransportelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder 2 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
Gemäß der Erfindung weist das Halteelement mindestens zwei gegenüber dem Halteelement bewegbar gelagerte Lagerzapfen mit unterschiedlichen Durchmessern auf, wobei die Lagerzapfen wahlweise in eine Transportposition oder aus der Transportposition bewegbar sind. Dazu können die Lagerzapfen auf unterschiedliche Art und Weise auf eine Drehhalterung angeordnet sein, die gegenüber dem Halteelement bewegbar ist. Je nach Ausgestaltung können beispielsweise drei Lagerzapfen auf drei Flächen eines Drehelements angeordnet sein, das an einer schrägen Fläche eines Halteelements angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, immer den gewünschten Lagerzapfen in die Transportposition zu bewegen. Es ist jedoch auch möglich, ein U-förmiges Halteelement vorzusehen, in dem um eine horizontale Achse drehbares Drehelement angeordnet ist, das auf beispielsweise vier Seitenflächen Lagerzapfen mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist. Die Anzahl Lagerzapfen kann je nach Ausbildung der dafür geeigneten Flächen an dem Drehelement, praktischerweise von zwei bis sechs variieren. Für die Lagerung von scheibenförmigen Teilen ist wesentlich, dass der Durchmesser der Lagerzapfen den Durchmesser der zentralen Bohrungen entspricht. Dabei kann der Lagerzapfen zylindrisch oder pyramidal mit Stufen unterschiedlichen Durchmessers ausgebildet sein.
Für die Aufnahme von Wellen weist das Werkstücktransportelement gemäß einer anderen und weiteren Ausbildung Lagerzapfen mit einer Spitze auf. Sofern mehr Lagerzapfen vorgesehen sind, weisen diese alle diese Spitze auf. Zusätzlich weist das Werkstücktransportelement eine vertikale Führungsschiene mit einem daran in Längsrichtung der Führungsschiene beweglichen Gegenhalter auf. Der Gegenhalter ist mit einer Haltespitze versehen, die sich mit dem in der Transportposition befindlichen Lagerzapfen in einer Achse befindet. Bei nur einem Lagerzapfen befindet diese sich immer in Transportposition, während bei der Verwendung von mehreren bewegbar gelagerten Lagerzapfen sich einer dieser Lagerzapfen in einer Transportposition befindet. Der an der Führungsschiene bewegliche Gegenhalter drückt mit seiner Haltespitze in die zentrale Öffnung einer Welle, genauso wie der Lagerzapfen an dem Halteelement von der Unterseite. Der bewegliche Gegenhalter sorgt aufgrund seines Gewichts für eine ausreichende Arretierung und hält damit eine Welle in vertikaler Lage. Bei unterschiedlich langen Wellen kann damit durch den Gegenhalter die vertikale Fixierung einer beliebig langen Welle realisiert werden. Die Führungsschiene kann auch von dem Werkstücktransportelement abnehmbar ausgestaltet sein.
Sofern die vertikale Führungsschiene mit dem beweglichen Gegenhalter mit einem Halteelement mit mindestens zwei gegenüber dem Halteelement bewegbar gelagerten Lagerzapfen kombiniert wird, ist am Ende der Führungsschiene eine Rasteinrichtung vorgesehene, in der der Gegenhalter arretierbar ist, um diesen in einer Parkposition zu halten, wenn der Gegenhalter nicht benötigt wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn scheibenförmige Teile auf dem Werkstücktransportelement angeordnet sind. Für diesen Fall ist die bewegbare Lagerung der Lagerzapfen, um unterschiedliche Durchmesser in die Transportposition zu bringen, aktiv. Damit kann dasselbe Werkstücktransportelement sowohl für scheibenförmige als auch für wellenförmige Teile benutzt werden. Bei der Verwendung von scheibenförmigen Teilen kann der jeweilige Lagerzapfen an dem Halteelement entsprechend dem Durchmesser der zentralen Bohrung des scheibenförmigen Teils ausgewählt werden. Wird anschließend ein wellenförmiges Teil verwendet, erübrigt sich eine Verstellung der Lagerzapfen und es ist lediglich der Gegenhalter aus seiner Parkposition, in der er sich bei dem scheibenförmigen Teil befand, zu lösen. Für die Entnahme von Wellen kann an der Übergabestelle ein in vertikaler Richtung verfahrbarer Hubzylinder vorgesehen sein, der den Gegenhalter anhebt, um einerseits ein wellenförmiges Teil zu entnehmen und andererseits möglicherweise ein neues Teil wieder auf das Werkstücktransportelement zu legen. Der Hubzylinder bewegt den Gegenhalter aus einer Halteposition in eine Freigabeposition in der das Teil entnommen werden kann. Von der Freigabeposition gelangt der Gegenhalter durch die Schwerkraft wieder in die Halteposition.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale oder Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar. Zur Ausführung der Erfindung müssen nicht alle Merkmale des Anspruchs 1 verwirklicht sein. Auch können einzelne Merkmale der unabhängigen oder nebengeordneten Ansprüche durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. In den Figuren werden gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Es stellen dar:

1 ein Werkstücktransportelement mit bewegbar gelagerten Lagerzapfen und einer Führungsschiene mit einem beweglichen Gegenhalter in der Parkposition mit einem Zahnrad auf dem Lagerzapfen (1A); mit einer Schneckenwelle, die auf einem Lagerzapfen sitzt und von dem Gegenhalter gehalten wird (1 B); mit einer Verzahnungswelle zwischen dem Lagerzapfen und der Haltespitze an dem Gegenhalter (1C);
2 ein Speicherband mit beispielhaft darauf angeordneten Werkstücktransportelementen; und
3 ein Werkstücktransportelement im Bereich eine Übergabestelle mit einem schematisch dargestellten Hubzylinder für die Freigabe einer Welle in der Freigabeposition (3A) und in der Halteposition (3B).

1A zeigt ein Werkstücktransportelement 1 mit einer Transportelementplatte 2 und einer senkrecht dazu angeordneten Linearführung mit einer Führungsschiene 3 entlang dem ein Gegenhalter 4 mit einer Haltespitze 5 beweglich ist. In dieser Figur befindet sich der Gegenhalter 4 in einer Parkposition und wird von einem in axialer Richtung federgelagerten Rastzapfen 9 gehalten. Auf der Transportelementplatte 2 befindet sich ein Halteelement 6 mit einem um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Drehelement 7 mit in diesem Ausführungsbeispiel zwei im Durchmesser unterschiedliche Lagerzapfen 8 angeordnet sind. Die horizontale Achse kann auch gegenüber der Darstellung in dem Ausführungsbeispiel um 90° gedreht sein. Die Lagerzapfen 8 sind passend für die zentrale Bohrung in einem darauf abgelegten Zahnrad 11. In dem Ausführungsbeispiel sind die Lagerzapfen 8 mit gestuften Durchmessern versehen, so dass auf diese Art und Weise noch eine größere Anzahl an unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern abgedeckt werden können als sich aus nur zwei zylindrischen Lagerzapfen ergeben würde. Die Lagerzapfen 8 weisen eine Spitze 14 auf, die zwar für das Zahnrad 11 nicht benötigt wird, jedoch für die in den 2 und 3 gezeigten Teile.
1B zeigt das gleiche Werkstücktransportelement 1 mit einer Schneckenwelle 12, die mit der unteren stirnseitigen Öffnung auf dem Lagerzapfen 8 aufliegt und mit der oberen stirnseitigen Öffnung von der Haltespitze 5 des Gegenhalters 4, der sich nicht mehr in der 1A dargestellten Parkposition befindet, gehalten. Eine Drehung des Drehelements 7 ist beim Wechsel von scheibenförmigen Teilen 11 auf wellenförmigen Teile 12, 13 nicht erforderlich. Umgekehrt kann dies aufgrund des Durchmessers der zentralen Bohrung in dem scheibenförmigen Teil 11 notwendig sein.
In 1C ist das Werkstücktransportelement 1 mit einer Verzahnungswelle 13 dargestellt, die entsprechend wie die Schneckenwelle 12 in 1B gehalten wird.
2 schließlich zeigt ein Band 10 in Form eines Speicherbandes, auf dem entsprechend dem zur Verfügung stehenden Platzes eine entsprechende Anzahl von Werkstücktransportelementen 1 angeordnet werden können. In der Figur sind beispielhaft fünf Werkstücktransportelemente dargestellt. Die Werkstücktransportelement 1 werden von diesem zu einer Übergabeposition gebracht.
An der Übergabeposition befindet sich ein elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betriebener Hubzylinder 15 mit einem in axialer Richtung (durch Pfeile angedeutet) beweglichen Hebeelement 16, das den Gegenhalter 4 aus der Halteposition in eine Freigabeposition bewegt (3A) und für den Gegenhalter 4 einfach durch eine Wegbewegung frei gibt, so dass dieser durch die Schwerkraft in die Halteposition gelangt (3B).
Mit einem Band 10 und den Werkstücktransportelementen 1 kann somit über einen bestimmten Zeitraum, ohne dass ein Bediener anwesend sein muss, eine Maschine automatisch bestückt werden.

Claims

Werkstücktransportelement (1) zur Auflage auf einem Transportband (10) und Aufnahme von Werkstücken (11, 12, 13) mit einem an einem Halteelement (6) angeordneten Lagerzapfen (8) zum Eingriff in eine Öffnung in den Werkstücken (11, 12, 13) zur Lagerung während des Transports, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) mindestens zwei gegenüber dem Halteelement (6) bewegbar gelagerte Lagerzapfen (8) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, wobei die Lagerzapfen (8) wahlweise in eine Transportposition oder aus der Transportposition bewegbar sind.
Werkstücktransportelement (1) insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Lagerzapfen (8) mit einer Spitze (14) und eine vertikale Führungsschiene (3) mit einer daran in Längsrichtung der Führungsschiene (3) beweglichen Gegenhalter (4) mit einer Haltespitze (5), der mit dem Lagerzapfen (8) sich in einer Achse befindet.
Werkstücktransportelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (3) am oberen Ende eine Arretierung (9) zum Halten des beweglichen Gegenhalters (4) in einer Parkposition aufweist.