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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren
mehrerer Werkstücke gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Es
sind verschiedene automatische Montagebänder bekannt, die in einer
Fabrik verwendet werden, in der viele verschiedene Produkte montiert
werden. Im allgemeinen werden solche automatischen Montagebänder in
Kombination mit Transportbändern
verwendet. Um z. B. Werkstücke,
die von einer ersten automatischen Montagemaschine montiert worden
sind, zu einer zweiten automatischen Montagemaschine zu transportieren,
ist an der ersten automatischen Montagemaschine in der Nähe der zweiten
automatischen Montagemaschine eine Transportvorrichtung vorgesehen,
die in Übereinstimmung mit
der Montagegeschwindigkeit der ersten Montagemaschine betrieben
werden kann. Ferner ist eine Zuführvorrichtung
vorgesehen, mit. der Werkstücke
von der Transportvorrichtung zur zweiten automatischen Montagemaschine
in einem zeitlichen Verlauf zugeführt werden können, der
mit der Fertigungsgeschwindigkeit der zweiten automatischen Montagemaschine übereinstimmt.
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Eine
solche Zuführvorrichtung
ist erforderlich, um hinsichtlich der Transportgeschwindigkeit, die
für den
Transport der Werkstücke
verwendet wird, und außerdem
hinsichtlich der Position, an die die Werkstücke trans portiert werden sollen,
eine hohe Genauigkeit zu erzielen. Hierzu wird im Stand der Technik
eine sogenannte intermittierende Zuführvorrichtung verwendet, die
sich intermittierend bewegt.
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Wenn
Paletten in einer Zuführvorrichtung verwendet
werden sollen, die bei der Fertigung vieler verschiedener Werkstücke mit
unterschiedlichen Größen verwendet
werden soll, werden im Stand der Technik zwei Verfahren verwendet.
In einem Verfahren besitzen die Aufspannvorrichtungen 110 eine Struktur,
die entsprechend der Größe der Werkstücke einstellbar
ist, außerdem
besitzt eine Palette eine Größe, die
ermöglicht,
daß darauf
ein Werkstück
mit maximaler oder kleinerer Größe positioniert
werden kann.
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Im
anderen Verfahren werden Paletten mit mehreren Größen zur
Verfügung
gestellt, wobei entsprechend der Größe des zu transportierenden Werkstücks eine
Palette ausgewählt
und verwendet wird.
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Somit
muss in der herkömmlichen
Vorrichtung entweder die Palette abgewandelt werden, um ihre Verwendung
sowohl für
große
als auch für
kleine Werkstücke
zu ermöglichen,
oder die Palette muss eine entsprechende Einstellstruktur aufweisen.
In dem Verfahren, in dem je nach Größe des Werkstücks zwischen
mehreren Paletten gewählt
werden kann, werden stets einige Paletten nicht verwendet. In einem
solchen Fall ist für
die nicht in Gebrauch befindlichen Paletten zusätzlicher Lagerraum notwenidg.
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DE 42 14 886 A1 offenbart
ein Verfahren zum Zuführen
von einzelnen Werkstücken
zu Verarbeitungsmaschinen. Auf einer gemeinsamen Antriebswelle werden
nebeneinander mindestens zwei Antriebsrollen axial und in ihrer
Drehlage verstellbar befestigt. In der gleichen Ebene werden mindestens zwei
Spanrollen frei drehbar angeordnet. Jeweils eine Antriebsrolle und
eine Spannrolle ist durch ein flexibles Transportband umschlungen,
das mehrere im gleichen Abstand angeordnete Mitnehmer aufweist.
Eines der flexiblen Transportbänder
wird starr von der Antriebswelle angetrieben. Das andere Transportband
ist in seiner Drehlage durch eine zwischengeschaltete Kupplung und
einen damit verbundenen Verstellmotor mit Meßsystem relativ zum ersten
flexiblen Transportband verstellbar. Dadurch kann die relative Lage
der Mitnehmer der beiden Transportbänder an die Abmessungen der
einzelnen Werkstücke
angepasst werden.
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DE 89 15 582 U1 offenbart
einen intermittierend laufenden Stetigförderer für den Wäschetransport. Das Transportband
des Stetigförderers
wird durch flächige
Haltevorrichtungen in gleich große Transportkammern für den Wäschetransport
unterteilt.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum
Transportieren von Werkstücken
zu schaffen, die an die Abmessungen verschiedener Werkstücke schnell
und einfach anzupassen ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Vorrichtung mit dem Merkmalen des Anspruchs 1.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim
Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen,
die auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
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1 eine
Draufsicht einer Transportvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Vorderansicht bei Betrachtung aus Richtung X in 1;
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3 eine
Seitenansicht bei Betrachtung aus Richtung Y in 1;
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4 eine
perspektivische Ansicht entlang der Linie I-I in 1;
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5 eine
Draufsicht, die den Zustand zeigt, in dem ein Werkstück mit einer
bestimmten Größe in der
Transportvorrichtung gemäß der Ausführungsform
von 1 positioniert ist;
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6 eine
Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Werkstück mit einer
anderen Größe in der
Transportvorrichtung gemäß der Ausführungsform
von 1 positioniert ist;
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7 eine
Teilquerschnittsansicht entlang der Linie II-II in 6;
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8 eine
Seitenansicht aus Richtung Y in 6;
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9 eine
Draufsicht, die ein Antriebselement zeigt, das in einer weiteren
Ausführungsform verwendet
wird;
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10 eine
Draufsicht, die ein Antriebselement zeigt, das in einer nochmals
weiteren Ausführungsform
verwendet wird;
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11 die
bereits erwähnte
Seitenansicht einer herkömmlichen
Transportvorrichtung; und
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12 die
bereits erwähnte
Seitenansicht einer weiteren herkömmlichen Transportvorrichtung.
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Im
folgenden wird mit Bezug auf die 1 bis 9 eine
erste Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. In dieser Ausführungsform dient die Transportvorrichtung
dem Transport verhältnismäßig dünner und
im wesentlichen rechtwinkliger Werkstücke wie etwa oberen und unteren
Hälften
von Magnetplatten-Kassetten.
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1 ist
eine Draufsicht; die eine Transportvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine
Vorderansicht bei Betrachtung aus Richtung X in 1, 3 ist eine
Seitenansicht bei Betrachtung aus Richtung Y in 1 und 4 ist
eine perspektivische Ansicht entlang der Linie I-I in 1.
Die 5 und 6 sind Draufsichten, die ein
Werkstück
mit jeweils anderer Größe zeigen,
das in der Transportvorrichtung gemäß der Ausführungsform von 1 positioniert sind. 7 ist
eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie II-II in 6. 8 ist
eine Seitenansicht bei Betrachtung aus der Richtung Y in 6. 9 ist
eine Draufsicht, die ein Antriebselement zeigt, das in der Ausführungsform
von 1 verwendet wird. Im folgenden wird die erste
Ausführungs form
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Von
einem zu transportierenden Werkstück 50 mit kleineren
Abmessungen oder von einem zu transportierenden Werkstück 60 mit
größeren Abmessungen
wird angenommen, daß es
eine rechtwinklige Form besitzt (ein dünnes und im wesentlichen rechtwinkliges
Parallelepiped), die Vorder- und Hinterkanten 51, 52 bzw. 61, 62 sowie
rechte und linke Seitenkanten 53, 54 bzw. 63, 64 besitzt,
wie in den in 6 bzw. in 5 gezeigten
Draufsichten dargestellt ist. Eine Transportvorrichtung 80 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann Werkstücke auf einer Transportoberfläche transportieren,
wobei zwischen den Vorder- bzw. Hinterkanten benachbarter Werkstücke bestimmte
Abstände vorhanden
sind und wobei gegebenenfalls die rechten und linken Seitenkanten
der Werkstücke
in ihre Position eingestellt werden.
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Wie
in 1 gezeigt, liefert eine Dreh-Leistungsquelle 1 (ein
Wechselstrom-Servomotor, ein Schrittmotor oder dergleichen) über einen
Synchronriemen 81, der als Antriebskraft-Übertragungsmittel dient,
und über
Riemenscheiben 2 und 3 mit mit dem Synchronriemen 81 in
Eingriff befindlichen Zähnen an
eine Antriebswelle 4 Antriebsleistung. Zwischen der Antriebswelle 4 und
einer angetriebenen Welle 19 sind ein zweiter Endlosriemen 5,
der das zweite Transportmittel bildet, sowie ein erster Endlosriemen 6,
der das erste Transportmittel bildet, gespannt, wovon jeder Zähne besitzt,
die denjenigen des Synchronriemens ähnlich sind.
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Die
Antriebswelle 4 ist mit einer Kupplung 9 versehen,
die eine Antriebsriemenscheibe 15 des zweiten Riemens 5 mit
der Antriebswelle 4 einkuppeln oder auskuppeln kann, während eine
Antriebsriemenscheibe 16 des ersten Riemens 6 an
der Antriebswelle 4 drehfest angebracht ist. Die Antriebswelle 4 ist
ferner mit einer Vorrichtung wie etwa einem Drehcodierer 8 versehen,
der die Position des ersten Endlosriemens 6 anzeigt.
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An
der angetriebenen Welle 19 ist eine angetriebene Riemenscheibe 18 des
ersten Endlosriemens 6 drehbar unterstützt, ferner ist an der angetriebenen
Welle 19 eine angetriebene Riemenscheibe 17 des
zweiten Endlosriemens 5 drehfest angebracht. Die angetriebene
Welle 19 ist mit einer Vorrichtung wie etwa einem Drehcodierer 7 versehen, der
die Position des zweiten Endlosriemens 5 anzeigt. Die angetriebene
Welle 19 ist ferner mit einer Bremse 82 versehen,
die den zweiten Endlosriemen 5 an einer gewünschten
Stelle anhält,
wenn der zweite Endlosriemen 5 angehalten werden soll und
von der Antriebswelle 4 ausgekuppelt ist.
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Wie
oben erwähnt,
sind der zweite Endlosriemen 5 und der erste Endlosriemen 6 zusammen
mit einem Synchronriemen 81 verwirklicht, ferner sind eine
erste Halteeinrichtung 160 und eine zweite Halteeinrichtung 150,
die Vorder- und Hinterkanten 51, 52 bzw. 61, 62 der
Werkstücke 50 bzw. 60 positionieren,
so angeordnet, daß sie
sich aus einem Raum zwischen den zwei Führungsplatten 11 und 12,
die so zusammenwirken, daß sie
eine Transportfläche
ergeben, über
die Bodenführungsplatten 11 und 12 hinaus
erstrecken. Hierbei sind die Ausdrücke "vorne" und "hinten" in der Richtung, in der die Werkstücke transportiert
werden sollen, definiert. Links und rechts von den Bodenführungsplatten 11 und 12 sind Seitenführungen 13 bzw. 14 angeordnet,
die sich entlang der Transportrichtung erstrecken, um die Stabilität des Werkstücktransports
zu verbessern.
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Wie
z. B. in 4 gezeigt, ist die erste Halteeinrichtung 160,
die am ersten Endlosriemen 6 ausgebildet ist, durch ein
gekrümmtes
Element gebildet, so daß sich
die erste Halteeinrichtung über
den zweiten Endlosriemen 5 erstreckt. Somit wirken die
zweite Halteeinrichtung 150, die am zweiten Endlosriemen 5 ausgebildet
ist, und die erste Halteeinrichtung 160, die am ersten
Endlosriemen 6 ausgebildet ist, in der Weise zusammen,
daß sie
auf dem zweiten Endlosriemen 5 zwischen sich ein Werkstück anordnen.
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Nun
wird mit Bezug auf die 5 bis 9 ein Austauschvorgang
erläutert,
der ausgeführt
wird, wenn Werkstücke
unterschiedlicher Größen transportiert
werden sollen.
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Wie
in 5 gezeigt, wird ein Werkstück 60 mit verhältnismäßig großen Abmessungen
transportiert, wobei es zwischen den Haltevorrichtungen 150 und 160 angeordnet
ist, die in Transportrichtung (A) am zweiten Endlosriemen 5 bzw.
am ersten Endlosriemen 6 positioniert sind. In einer zur
Transportrichtung (A) im wesentlichen senkrechten Richtung (B) ist
das Werkstück 60 zwischen
der an der Bodenführungsplatte 11 ausgebildeten
Seitenführung 13 und der
in Richtung (B) beweglichen Seitenführung 14 angeordnet.
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In
dem Austauschvorgang, der dazu dient, als nächstes das Werkstück 50 zu
transportieren, das, wie in 6 gezeigt,
kleinere Außenabmessungen
als das in 5 gezeigte Werkstück 60 besitzt, wird,
wie in 9 gezeigt, der Antriebsmotor 1 angehalten,
während
die Bremse 82, die eine elektromagnetische Bremse sein
kann, in bezug auf die Transportrichtung A erregt wird.
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Dann
wird der zweite Endlosriemen 5 aus dem Eingriff mit der
Kupplung 9 gelöst,
woraufhin der zweite Endlosriemen 5 von der Dreh-Leistungsquelle abgekoppelt
ist. Der Drehcodierer 7 erfaßt und speichert die Position
des zweiten Endlosriemens 5 in diesem Zeitpunkt. Dann wird
der Antriebsmotor 1 in entgegengesetzter Richtung mit geringer
Geschwindigkeit gedreht und angehalten, wenn die Differenz zwischen
dem Stellungswinkel des Drehcodierers 8, der mit der Antriebswelle 4 verbunden
ist, und dem Stellungswinkel des Drehcodierers 7, der am
zweiten Endlosriemen 5 angeordnet ist, einen vorgegebenen Wert
erreicht. Dadurch ist es möglich,
den Phasenwinkel zwischen den Riemen 5 und 6 auf
einen gewünschten
Wert einzustellen.
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Falls
z. B. der Codierer 7 358° anzeigt
und der Winkel des kleinen Werkstücks 50 176° beträgt, wird
der Codierer 8 in Gegenrichtung in eine Position gedreht,
die (358° – 176° =) 182° entspricht,
und anschließend
angehalten. Danach wird der zweite Endlosriemen 5 erneut
durch die Kupplung 9 eingekuppelt, wodurch es möglich ist,
den Abstand zwischen den Haltevorrichtungen 150 und 160 in
Transportrichtung auf einen Wert einzustellen, der für das kleinbemessene
Werkstück 50 geeignet
ist. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß die Kupplung 9,
die dem Eingriff zwischen dem zweiten Endlosriemen 5 und
der Antriebswelle 4 dient, vorzugsweise eine elektromagnetische
Kupplung ist, die erregt wird, wenn ein durch sie fließender Strom
abgeschaltet wird.
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In
der zur Transportrichtung im wesentlichen senkrechten Richtung B
sind die Werkstücke
in der Weise unterstützt,
daß zwischen
den Seitenführungen 13 und 14 ein
geeigneter Abstand aufrechterhalten wird. In dem Austauschvorgang,
der auf den Transport kleinbemessener Werkstücke 50, wovon eines
in 6 gezeigt sind, anstelle großbemessener Werkstücke 60,
wovon eines in 5 gezeigt sind, zielt, wird
die Seitenführung 14 durch
eine Antriebsein richtung 20 an eine vorgegebene Position bewegt
und dort befestigt. Die Antriebseinrichtung 20 kann beispielsweise
durch einen Motor verwirklicht sein und kann eine Struktur besitzen,
in der eine von dem Motor gedrehte Welle 21 mit Außengewinde
in ein an der Seitenführung 14 befestigtes
Innengewinde 22 geschraubt wird.
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Bei
dem obenbeschriebenen Betrieb kann eine Einstellungsänderung
schnell und genau ausgeführt
werden, wobei nur ein einfacher Austauschvorgang für Werkstücke mit
unterschiedlichen Größen, die
innerhalb einer maximalen Schrittweite, mit der die Haltevorrichtungen 150 und 160 in
Transportrichtung (A) angeordnet werden können, sowie innerhalb eines
Bewegungsbereichs der Seitenführung 14 in der
zur Transportrichtung (A) im wesentlichen senkrechten Richtung (B)
liegen, ausgeführt
werden muß.
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10 zeigt
eine zweite Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die in 10 gezeigte Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich des
Antriebssystems, weshalb die Draufsicht das Antriebssystem der zweiten
Ausführungsform
zeigt.
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In
der zweiten Ausführungsform
wird ähnlich wie
in der ersten Ausführungsform
Leistung vom Antriebsmotor 1 zur Antriebswelle 4 übertragen.
Die Antriebswelle 4 ist mit der Antriebsriemenscheibe 16 für den zweiten
Riemen 5, der Antriebsriemenscheibe 15 für den ersten
Riemen 6 und mit der Kupplung 9 versehen, die
den Eingriff zwischen der Antriebsriemenscheibe des ersten Riemens 6 und
der Antriebswelle 4 herstellt und löst.
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Die
Antriebswelle 4 ist ferner mit dem Drehcodierer 7 versehen,
der die Position des zweiten Riemens 5 anzeigt. Die angetriebene
Riemenscheibe 18 des zweiten Riemens 5 ist an
der angetriebenen Welle 19 mittels eines Lagers 36 drehbar
angebracht, während
die angetriebene Riemenscheibe 17 des ersten Riemens 6 an
der angetriebenen Welle 19 drehfest angebracht ist. Die
angetriebene Welle 19 ist ferner mit einer Kupplung 35 versehen,
die den Eingriff zwischen einer Hilfs-Drehleistungsquelle 30 (z.
B. einem Servomotor oder dergleichen) und der angetriebenen Welle 19 herstellt
oder löst.
Mit einer Riemenscheibe für
die Hilfs-Drehleistungsquelle 30 ist über einen Synchronriemen 91 und
die Kupplung 35 eine Riemenscheibe 32 verbunden.
Die angetriebene Welle 19 ist ferner mit dem Drehcodierer 8 versehen,
der die Position des ersten Riemens 6 anzeigt.
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In
der zweiten Ausführungsform
mit der obenbeschriebenen Struktur kann der Abstand zwischen der
am Transportriemen ausgebildeten Haltevorrichtung in Transportrichtung
(A) wie gewünscht verändert werden.
Das heißt,
daß in
der zweiten Ausführungsform
dann, wenn der zweite Riemen 5 und der Antriebsmotor 1 angehalten
werden, die Kupplung erregt wird und dadurch mit der angetriebenen Welle 19 in
Eingriff gelangt, woraufhin der erste Riemen durch die Hilfs-Drehleistungsquelle 30 in
der zur Transportrichtung (A) entgegengesetzten Richtung so lange
bewegt wird, bis die Differenz zwischen dem Codierer 7 und
dem Hilfscodierer 8 einen vorbestimmten wert erreicht.
Auf diese Weise kann der Abstand zwischen den Haltevorrichtungen 150 und 160 einfach
verändert
werden.
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In
einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind mittels eines mechanischen Verbindungselements
(z. B. eines Klemmrings, eines Spannrings, einer Spaltklemmvorrichtung
oder dergleichen) eine Einrichtung, die den Abstand zwischen der
ersten und der zweiten Haltevorrichtung 150 bzw. 160 mißt (z. B.
ein Maßstab,
eine Spannvorrichtung oder dergleichen) sowie die Kupplung 9 wie in
den 9 und 10 gezeigt befestigt, wobei
die Position, an der die Welle und eine Riemenscheibe befestigt
sind, keinerlei Einschränkungen
unterliegt. Somit kann der Abstand zwischen den Haltevorrichtungen 150 und 160 ohne
Verwendung von Drehcodierern auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
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In
einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Haltevorrichtungen 150 und 160 unter
Verwendung einer Befestigungseinspannvorrichtung (z. B. eines befestigten
Stifts, der so bemessen ist, daß er
in mehrere Löcher
paßt, einer
Sperrklinke oder dergleichen) um eine vorgegebene Strecke beabstandet
gehalten, wobei die Befestigungseinspannvorrichtung mit der Kupplung 9 wie
in den 9 und 10 gezeigt nur an mehreren vorgegebenen
Positionen in Eingriff gelangen kann.
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In
den obenerwähnten
Ausführungsformen ist
das zu transportierende Werkstück
dünn und
besitzt bei Betrachtung von oben eine im wesentlichen rechtwinklige
Form. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Anwendung der Erfindung
nicht auf derartige Werkstücke
eingeschränkt
ist und daß die
Erfindung auf irgendwelche zu transportierenden Gegenstände angewendet
werden kann, deren Vorder- und Hinterkanten sowie linken und rechten
Seitenkanten positioniert werden können.
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Wie
im einzelnen beschrieben, enthält
die Transportvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung eine erste und eine zweite Haltevorrichtung, die über die
Transportoberfläche
vorstehen und so beschaffen sind, daß sie mit einem Werkstück an dessen
Vorder- bzw. Hinterkanten in Kontakt gelangen. Die Transportvorrichtung
hält das
Werkstück
in Transportrichtung mittels einer ersten und einer zweiten Transportvorrichtung,
die in Transportrichtung der Werkstücke relativ zueinander beweglich
sind. Wenn daher ein Werkstück
mit anderer Größe transportiert werden
soll, wird der Abstand zwischen den Haltevorrichtungen entsprechend
der Größe des Werkstücks durch
Verändern
der Phase zwischen der ersten und der zweiten Transportvorrichtung
eingestellt. Da ferner der Abstand zwischen den Seitenführungen,
die die linken bzw. rechten Seitenkanten des Werkstücks positionieren,
wobei "links" und "rechts" in Transportrichtung
definiert sind, veränderlich
ist, ist es möglich,
ein Werkstück
in Abhängigkeit
von der Größe des zu
transportierenden Werkstücks
festzuhalten.
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Somit
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Werkstück,
das zwischen die zwei an der ersten bzw. an der zweiten Transportvorrichtung (Transportriemen)
angebrachten Haltevorrichtungen eingesetzt ist, transportiert werden.
Weiterhin ist es möglich,
ein Werkstück
unter Verwendung eines als Leistungsquelle dienenden Wechselstrom-Servomotors
oder eines Schrittmotors oder dergleichen schnell und genau zu positionieren.
Somit ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung nun möglich,
die Einstellung für
den Transport einfach zu ändern
und Werkstücke
mit unterschiedlichen Abmessungen schnell zu transportieren. Da
im Gegensatz zum Stand der Technik die vorliegende Erfindung keinerlei Aufspannvorrichtung
wie etwa eine Palette oder dergleichen erfordert, schafft die Erfindung
den Vorteil, daß die
Vorrichtung zum Transportieren von Werkstücken mit unterschiedlichen
Abmessungen bei geringeren Kosten hergestellt werden kann.