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Vorrichtung zum selbsttätigen Verändern der Lage eines Werkstücks
auf einer Transferstraße Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen
Verändern der Lage eines Werkstücks auf einer Transferstraße.
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Es ist bereits bekannt, Werkstücke auf Transfer-.straßen zu bewegen
und sie so den verschiedenen Stationen zuzuführen, wo die Bearbeitung der Werkstücke
in vorbestimmter Weise stattfindet. Um bestimmte Bearbeitungsvorgänge an diesen
Werkstücken durchführen zu können, ist es notwendig, die Werkstücke, die in einer
bestimmten Lage ankommen, an die nächste Station in einer anderen Lage weiterzugeben.
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Um die gewünschte Lageänderung durchführen zu Icönnen, ist eine kombinierte
Schwenk- und Kippvorrichtung bekanntgeworden, die als Baueinheit ausgebildet ist.
Nach einer entsprechenden Schwenk- und Drehvorrichtung und eine Kippvorrichtung
ist es nun möglich, die Kippvorrichtung relativ zur Drehvorrichtung zu bewegen und
so diese letztere dazu zu benutzen, das einmal zum Kippen erfaßte Werkstück so weit
zu transportieren, daß es auf dem nächsten Straßenteilstück abgesetzt werden kann.
Hierdurch wird jede weitere Transportvorrichtung erspart und so eine einfache Gesamtvorrichtung
geschaffen.
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Hier schafft die Erfindung bei Vorrichtungen zum selbsttätigen Verändern
der Lage eines Werkstückes auf einer Transferstraße durch Kippen um eine waagerechte
und Drehen um eine lotrechte Achse zwischen zwei Straßenteilstücken dadurch Abhilfe,
daß die von der im Verlauf der Transferstraße angeordneten Drehvorrichtung getrennte
Kippvorrichtung eine relativ zu der Drehvorrichtung und parallel zur Tranferstraße
verschiebbare Kippeinheit aufweist und die Drehvorrichtung zur Übernahme des gekippten
Werkstücks heb- und senkbar eingerichtet ist. Durch die Trennung der Vorrichtung
in eine Drehvorrichtung und eine Kippvorrichtung ist es nun möglich, die Kippvorrichtung
relativ zur Drehvorrichtung zu bewegen und so diese letztere dazu zu benutzen, das
einmal zum Kippen erfaßte Werkstück so weit zu transportieren, daß es auf dem nächsten
Straßenteilstück abgesetzt werden kann. Hierdurch wird jede-weitere Transportvorrichtung
erspart und so eine einfache Gesamtvorrichtung geschaffen.
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Um das betreffende Werkstück spannen zu können, ist es vorteilhaft,
wenn die Kippeinheit eine mittels eines Druckmediums betätigbare Spannvorrichtung
aufweist, die axial verschiebbar ist und deren Spannbacken dadurch in eine Öffnung
des Werkstückes einschiebbar bzw. herausziehbar sind. Doch kann die Anordnung selbstverständlich
auch so getroffen werden, daß die Spannbacken das Werkstück von außen umfassen.
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Um ein Kippen des auf dem Spannorgan gehaltenen Werkstückes zu erreichen,
ist es zweckmäßig, wenn die Spannvorrichtung unverdrehbar mit einem Hauptzahnrad
verbunden ist, das nach Zurücklegen eines bestimmten Weges durch die Kippeinheit
über ein anderes Zahnrad oder auch unmittelbar mit einer fest angeordneten Zahnstange
kämmt. Dadurch wird das Zahnrad und mit diesem die Spannvorrichtung gedreht und
das Werkstück um einen vorbestimmten Betrag gekippt.
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Um während eines bestimmten Teiles der Längsverschiebung der Kippeinheit
jede Kippbewegung der Spannvorrichtung und damit des Werkstückes zu vermeiden, ist
es zweckmäßig, wenn die Spannvorrichtung unverdrehbar mit einem Kulissenstein verbunden
ist, der während eines vorbestimmten Teiles des Weges in einer Kulisse gleitet.
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Um das Werkstück sowohl in einer Richtung mit dem Uhrzeiger als auch
gegen den Uhrzeiger kippen zu können, ist es günstig, wenn ein mit dem Hauptzahnrad
kämmendes Zwischenrad auf einer Art Schere so angeordnet ist, daß es in eine untere
oder obere Stellung am Hauptzahnrad geschwenkt werden kann.
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Bei dieser Anordnung ist dann nicht nur eine untere feste Zahnstange,
sondern auch eine obere feste Zahnstange vorgesehen, und das Zwischenrad kämmt jeweils
mit einer dieser beiden Zahnstangen.
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Um zu erreichen, daß ein Werkstück nach der Kippbewegung auch eine
Drehbewegung vollführt und so um zwei vorbestimmte Achsen gedreht wird, ist außer
der Kippvorrichtung noch die Drehvorrichtung vorgesehen; diese Drehvorrichtung weist
einen heb- und senkbaren Kopf auf, auf dem das gekippte Werkstück selbsttätig abgesetzt
und selbsttätig um einen vorbestimmten Winkel gedreht wird, worauf
das
Werkstück durch an sich bekannte-Transporteinrichtungen übernommen und auf einer
Fiihrungsbahn zur nächsten Station weiterbewegt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht der Einrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine
Draufsicht nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach'linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 4 einen
Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Fig.
2 in größerem Maßstab.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung besteht, wie dies am besten aus
Fig. 1 und 2 erkennbar ist, aus einem Bett A, einer Zuführungsbahn B, einer Ablaufbahn
C, einer Kippvorrichtung D und einer Drehvorrichtung E. Die beiden auf dem Bett
befestigten Führungsbahnen B und C sind von an sich bekannter Konstruktion und weisen
Führungsleisten 10 und 11 auf, auf denen die strichpunktiert angedeuteten Werkstücke
durch nicht dargestellte Transporteinrichtungen verschoben werden.
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Die Kippvorrichtung D ist ebenfalls auf dem BettS angeordnet und
weist Seitenteile 12 und 13 auf, die mit einer Grundplatte 14 verbunden sind und
an denen vier Führungsstangen 15 angeordnet sind, auf denen die eigentliche Kippeinheit
d verschiebbar ist.
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Diese Kippeinheit d besitzt ein Gehäuse 16 mit einem Ansatz 161, an
dem eine einen Kolben 18 tragende Kolbenstange 17 befestigt ist. Der Kolben 18 ist
in einem am Seitenteil 13 befestigten Zylinder 19 verschiebbar angeordnet, in den
durch die Kanäle 20 und 21 über nicht dargestellte Leitungen ein Druckmedium zugeführt
werden kann.
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Im Gehäuse 16 ist ein Hauptzahnrad 22 auf einer Keilwelle 23 derart
gelagert, daß sich die Keilwelle in dem Hauptzahnrad 22 verschieben kann, ohne daß
sich die Lage des Hauptzahnrades in bezug auf das Gehäuse 16 ändert, da der Abstand
des Zahnrades 22 gegenüber den Wänden des Gehäuses durch Büchsen 24 und 25 und einen
Kulissenstein 26 festgelegt ist.
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In einer Bohrung der Keilwelle 23 ist eine Spannstange 27 verschiebbar
gelagert, die an ihrem hinteren Ende einen in einem Zylinder 28 verschiebbar angeordneten
Kolben 29 trägt. Durch nicht gezeigte Leitungen kann über Kanäle 30 und 31 ein Druckmedium
dem Zylinder 28 zugeführt werden (Fig. 5).
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An ihrem vorderen Ende ist die Spannstange 27 konisch ausgebildet
und paßt in drei winkelförmige Spannbacken 32, die bei 33 an die Keilwelle 23 angelenkt
sind und sich in einem am Gehäuse 16 befestigten Kopf bewegen können, wobei die
Arme 321 der Spannbacken 32 in einer bestimmten Stellung gegen die Innenwand des
Kopfes 34 anschlagen und so in ihrer Bewegung begrenzt sind (s. insbesondere Fig.
5). Eine Feder 34 versucht die Spannbacken 32 zusammenzudrücken. Eine Büchse 36
ist starr mit der Keilwelle 23 verbunden, und eine Druckfeder 37 ist zwischen der
Stirnseite dieser Büchse und einer auf der Spannstange 27 starr befestigten Anschlagscheibe
38 angeordnet. In einer Aussparung der Keilwelle ist ein mit der Spannstange starr
verbundener Mitnehmer 39 vorgesehen, der in dieser Aussparung einen vorbestimmten
Weg bis zum Anschlag an der Keilwelle 23 bzw. an der Büchse 36 zurücklegen kann.
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Auf der Grundplatte 14 ist ferner ein Träger 40 vorgesehen, der,
von vorn gesehen, eine U-förmige Gestalt mit einer Aussparung 401 aufweist und oben
und unten je eine Zahnstange 41 bzw. 42 trägt, die in Fig. 3, 4 und 5 besonders
deutlich erkennbar sind.
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Mit diesen Zahnstangen kann ein mit dem Hauptzahnrad 22 kämmendes
Zwischenrad 43 in Eingriff gebracht werden, das an einer Schere 44 schwenkbar befestigt
ist, die auf Schultern des Hauptzahnrades 22 drehbar angeordnet ist, und in einer
unteren, ausgezogen gezeichneten Stellung mit der unteren Zahnstange 41 und in einer
strichpunktiert gezeichneten Stellung mit der oberen Zahnstange kämmen kann.
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Auf der Grundplatte 14 ist ferner eine Kulisse 45 angeordnet, in
der der bereits erwähnte, auf der Keilwelle 23 unverdrehbar angeordnete Kulissenstein
26 gleiten kann.
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Die Wirkungsweise der Kippvorrichtung ist folgende: Wenn das strichpunktiert
gezeichnete Werkstück in der mit F bezeichneten Stellung (Fig. 1 und 2) durch die
Wirkung nicht dargestellter Transportmittel ankommt, befindet sich der Kolben 29
in seiner rückwärtigen Stellung. Dadurch ist die Spannstange 27 ebenfalls zurückgezogen,
und der Mitnehmer 39 hat die Büchse 36 und damit die ganze Keilwelle 23 zuzusammen
mit den Klemmbacken 32 nach rückwärts bewegt, wobei die Klemmbacken unter der Wirkung
der Feder 35 so weit zusammengedrückt werden, bis die Arme 321 an der Innenwand
des Kopfstückes 34 anschlagen. Sobald nun das Werkstück in der Stellung F ankommt,
erfolgt selbsttätig durch eine Steuerung die Betätigung des Kolbens 29 so, daß sich
dieser nach vorwärts bewegt. Diese Bewegung macht die Keilwelle 23 mit, da sie von
der Feder 37 nach vorn gedrückt wird, bis sie in der in Fig. 5 gezeichneten Stellung
angelangt ist, wo sie gegen einen in der Figur nicht dargestellten Anschlag anliegt
und so in ihrer vorderen Stellung begrenzt wird. Die Spannstange 27 bewegt sich
noch ein Stück weiter, wobei sich der Mitnehmer 39 von der Büchse 36 löst, und preßt
mit ihrem konischen Ende die Spannbacken 32 auseinander, die nunmehr das Werkstück
in der Stellung F erfassen. Sobald das Werkstück erfaßt ist, wird durch eine nicht
dargestellte Steuerung der im Zylinder 19 angeordnete Kolben 18 betätigt, so daß
die Kippeinheit d auf den Führungsstangen 15 in der Zeichnung selbsttätig nach rechts
bewegt wird. Eine Drehung des Werkstückes ist im ersten Teil dieser Verschiebung
dadurch verhindert, daß der Kulisse stein 26 in der Kulisse 45 gleitet.
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Nach einem bestimmten Weg hat das Werkstück die Gleitbahn B verlassen,
und das Zwischenrad 43 kommt in Eingriff mit der unteren Zahnstange 41, so daß sich
das Hauptzahnrad 22 und damit die Keilwelle 23 zusammen mit dem Werkstück um einen
vorbestimmten Winkel dreht.
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Nach Absetzen des Werkstückes auf die Drehvorrichtung E (Stellung
G), deren Funktion weiter unten beschrieben wird, wird ebenfalls selbsttätig der
Kolben 29 nach rückwärts bewegt. Dadurch bewegt sich die Spannstange 27 ebenfalls
nach hinten, ohne auf ihrem ersten Teil des Weges die Keilwelle 23, die von der
Feder 37 nach vorn gedrückt wird, mitzunehmen.
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Dadurch werden die Spannbacken 32 freigegeben und können nun unter
der Wirkung der Feder 35 nach innen schwenken, so daß das Werkstück von den Spannbacken
losgelassen wird. Sobald der Mitnehmer 39 auf die Büchse 36 auftrifft, wird auf
dem weiteren Weg der Spannstange 27 die Büchse 36 zusammen mit der Keilwelle 23
nach hinten mitgenommen, so daß die Spannbacken 32 aus dem Werkstück herausgezogen
werden.
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Nun kehrt die Kippeinheit selbsttätig unter der Wirkung des Kolbens
18 in ihre Ausgangsstellung zurück, wobei die Keilwelle 23 durch die Zahnstange
41
und die Zahnräder 22 und 43 in umgekehrter Richtung gedreht und so in ihre Ursprungslage
zuruckgebracht wird.
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Durch Verstellung des Zwischenrades 43 in seine in Fig. 4 strichpunktiert
gezeichnete Stellung kann die Kippbewegung in ihrer Drehrichtung geändert werden.
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Die Drehvorrichtung E ist im Bett A untergebracht und weist ein Gehäuse
50 auf, in dem eine Keilwelle 51 auf und ab verschiebbar angeordnet ist. Auf der
Keilwelle ist ein Zahnrad 52 unverdrehbar angeordnet, dessen Lage in bezug auf das
Gehäuse 50 durch die Büchsen 53 und 54 festgelegt ist. An dem vorderen Ende der
Keilwelle ist ein Kopf 55 befestigt, auf dem ein Werkstückträger 56 fest angeordnet
ist. Am anderen Ende der Keilwelle ist ein Kolben 57 befestigt, der in einem Zylinder
58 verschiebbar ist, dem über die Kanäle 59 und 60 ein Druckmedium über nicht dargestellte
Leitungen zugeführt werden kann.
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In einem weiteren, horizontal angeordneten Zylinder 61 ist ein Kolben
62 beweglich angeordnet, an dem eine Kolbenstange 63 mit einer mit dem Zahnrad 52
kämmenden Zahnstange 64 befestigt ist Bei 65 ist das äußere Kolbenstangenende gelagert.
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Sobald nun das Werkstück nach dem Kippen in der mit G bezeichneten
Stellung angekommen ist, wird der Kopf 55 mit Werkstückträger 56 selbsttätig so
weit durch den Kolben 57 nach oben verschoben, daß das Werkstück auf dem Träger
56 aufsitzt. Nachdem, wie bereits oben beschrieben, die Kippeinheit d das Werkstück
freigegeben hat und die Klemmbacken 32 zurückgezogen sind, erfolgt ebenso selbsttätig
eine Drehbewegung des Werkstückes um einen vorbestinunten Winkel durch Drehen der
lotrechten Keilwelle 51, welches durch die vom Kolben 62 bewegte Zahnstange 64 über
das Zahnrad 52 erfolgt.
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Nach dieser Drehung des Werkstückes wird dieses durch nicht gezeigte
Transportmittel auf die Gleitbahn C geschoben und der nächsten Bearbeitungsstation
zugeführt, wie dies durch das strichpunktierte Werkstück in Stellung H angedeutet
ist.
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PATBNTANSPRtSCHE: 1. Vorrichtung zum selbsttätigen Verändern der
Lage eines Werkstückes auf einer Transferstraße durch Kippen um eine waagerechte
und Drehen um eine lotrechte Achse zwischen zwei Straßenteilstücken, dadurch gekennzeichnet,
daß die von der im Verlauf der Transferstraße angeordneten Drehvorrichtung (E) getrennte
Kippvorrichtung (D) eine relativ zu der Drehvorrichtung und parallel
zur Transferstraße
verschiebbare Kippeinheit (d) aufweist und die Drehvorrichtung zur Übernahme des
gekippten Werkstückes heb- und senkbar eingerichtet ist.