DE19618500A1 - Automatische Zufuhreinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Zuführvorrichtung für flache Werkstücke beliebiger Form, die einer maschinellen Bearbeitung unterzogen werden sollen, im wesentlichen bestehend aus wenigstens einem verfahrbaren Wagen, auf dem die vorgenannten Werkstücke mit Hilfe feststehender Führungen oder verstellbarer Positioniervorrichtungen zugeführt und ausgerichtet werden. Jeder Wagen bildet somit ein bewegliches Magazin für zu bearbeitende Werkstücke, welches in Ausrichtung mit einer an jeder Arbeitsmaschine angebrachten feststehenden Konstruktion positionierbar ist. An der genannten Konstruktion befindet sich eine Gleittraverse, die verstellbare Saugnapfmittel enthält, und ein mit verstellbaren Greifzangen versehener beweglicher Arm.

Die in dem beweglichen Magazin ausgerichtet zugeführten zu bearbeitenden Werkstücke werden einzeln von den Saugnäpfen erfaßt, angehoben und, mit oder ohne Auflagefläche, gegenüber den Greifzangen ausgerichtet, die sie nach eventuellen translatorischen Bewegungen der Werkstücke mittels Mitnehmerscheiben erfassen und sie nach dem Absenken der Gleittraverse gegenüber den Arbeitsköpfen der Maschinen ausgerichtet durch translatorische und/oder Drehbewegungen positionieren.

Es ist bekannt, daß bisher einer der größten Nachteile bei der Bearbeitung von flachen Werkstücken im allgemeinen und von natürlichen oder synthetischen Lederwaren, Geweben und dergleichen, wie Gürteln, Futteralen, Profilen, Decken, Handtaschen, Bekleidungszubehör und dergleichen in der Schwierigkeit lag, diese unter den Köpfen der Arbeitsmaschinen wie zum Beispiel Näh- bzw. Heftmaschinen, Metallplättchen- Maschinen oder ähnlichen Maschinen auszurichten. Solche Arbeiten werden derzeit entweder noch durch Facharbeiter von Hand mit offenkundigem Zeitverlust und hohem wirtschaftlichen Einsatz bei begrenzter Produktivität oder mit halbautomatischen mechanischen Mitteln durchgeführt, die jedoch weder für die Produktivität noch für die Qualität des behandelten Produktes eine ausreichende Gewähr bieten.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen beschrieben ist, löst das Problem mit Hilfe einer automatischen Zuführvorrichtung, mit der folgende Resultate erzielt werden: Die zu bearbeitenden Werkstücke werden vorpositioniert, ausgerichtet und in bewegliche Magazinen eingelegt, die ihrerseits an feststehenden, an den Arbeitsmaschinen angebrachten Konstruktionen für die kontrollierte Abführung und Halterung der Werkstücke anbringbar und ausrichtbar sind; die beweglichen Magazine sind mit festen Führungen oder verstellbaren Positioniervorrichtungen versehen, mit deren Hilfe die Werkstücke mit der gewünschten Ausrichtung im Hinblick auf die Arbeitsbedingungen und die vorgesehenen und programmierten Eingriffe stabil positioniert werden; an jeder Maschine können mehrere bewegliche Magazine für die Drehzuführung auch während der Arbeitsphasen vorhanden sein; die Werkstücke werden nacheinander einzeln von den Saugnäpfen erfaßt und gegenüber den Zangen ausgerichtet, die sie mittels kontrollierter translatorischer Bewegungen gegenüber den Arbeitsköpfen in einer völlig gleichmäßigen und regelmäßig wiederholbaren Reihenfolge ausrichten; sowohl die Saugnapfmittel als auch die Zangen sind je nach dem Werkstoff der zu bearbeitenden Werkstücke wie auch deren geometrischer Flachform verstellbar.

Die mit der vorliegenden Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß diese Ausricht-, Erfassungs- und Positioniervorgänge vollautomatisch und mit absoluter Präzision und gleichförmigem Ablauf vonstatten gehen; die Drehzuführung der Magazinwagen gewährleistet eine erhebliche Verkürzung der Totzeiten für die Maschinenvorbereitung; der automatische Ablauf der Positionierphasen ermöglicht eine beträchtliche Zeiteinsparung, eine Verringerung der Kosten, eine höhere Produktionsleistung sowie eine garantierte qualitative Gleichmäßigkeit der bearbeiteten Produkte.

Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsformen beschrieben, die nur als nicht einschränkende Beispiele zu verstehen sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Aufrißansicht eines beweglichen Magazins, und zwar bei seitlicher Betrachtung in Verbindung mit der feststehenden Konstruktion an einer Maschine sowie bei Betrachtung von vorne für die Bearbeitung von langen und geraden Produkten wie Gürteln oder dergleichen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die feststehende Konstruktion,

Fig. 3 die gleiche feststehende Konstruktion in zwei unterschiedlichen Positionen der beweglichen Traverse,

Fig. 4 eine Aufrißansicht eines zweiten Typs des beweglichen Magazins in Verbindung mit einer feststehenden Konstruktion mit einer anderen Anordnung der Saugnapfmittel,

Fig. 5 und 6 Draufsichten auf Beispiele für die Ausrichtung von zu bearbeitenden Werkstücken mit unterschiedlicher Umfangskonfiguration an den beweglichen Magazinen und

Fig. 7 eine Aufrißansicht der feststehenden Konstruktion aus Fig. 4 in der unteren und in der oberen Stellung der beweglichen Traverse.

Die Figuren veranschaulichen automatische Zuführvorrichtungen für flache Werkstücke, die einer Bearbeitung auf Näh- bzw. Heftmaschinen, Metallplättchen-Maschinen oder ähnlichen Arbeitsmaschinen 1 unterzogen werden sollen.

In einer ersten beispielhaften Ausführungsart dient die Zuführvorrichtung insbesondere für die Bearbeitung von länglichen, flachen Werkstücken wie zum Beispiel Gürteln 2 oder dergleichen. In diesem Fall enthält das auf Rollen 4 angebrachte bewegliche Magazin 3 eine Auflagefläche 5 und vertikale Stangen oder Stäbe 6, die den Raum in der Breite begrenzen, in den die Gürtel 2 flach aufeinander eingelegt werden.

Die vertikalen Stäbe 6 können feststehend oder in Querrichtung entsprechend der Breite der Gürtel 2 verstellbar sein.

Das so gefüllte bewegliche Magazin 3 wird an eine feststehende Konstruktion 7, welche seitlich an einer Arbeitsmaschine 1 wie zum Beispiel einer Nähmaschine angekoppelt ist, herangeführt und an ihr ausgerichtet.

Die feststehende Konstruktion 7 enthält Ständer 8 mit Seitenführungen 10, an denen Träger 12 für die Halterung einer Traverse 13 gleiten, welche durch einen pneumatischen Kolben 14 bewegt wird. An der Traverse 13 sind Erfassungsmittel 15 mit Saugnäpfen 16 positioniert, die hinten bei 17 angelenkt und mit kleinen Kolben 18 für die Hub- bzw. Absenkbewegung durch Löcher 19 in einer feststehenden Auflagefläche 20 versehen sind. Gegenüber von der feststehenden Auflagefläche 20 befindet sich eine untere Auflagefläche 21, die mittels pneumatischer Betätigung nach unten verschwenkbar ist.

Mit den Saugnapfmitteln 16 ist eine motorgetriebene Scheibe 22 mit horizontaler Achse verbunden, deren Außendurchmesser sich unterhalb der genannten feststehenden Auflagefläche 20 erstreckt.

Seitlich an der Traverse 13 befindet sich ein Arm für translatorische oder Drehbewegung 23 mit einem Kolben 24, an dem eine Querhaltestange 25 für wenigstens eine oder mehrere Zangen 26 befestigt ist, deren Position entsprechend den zu bearbeitenden Werkstücken verstellbar ist. Im Fall von Gürteln 2 handelt es sich dabei um wenigstens zwei Zangen, die im Abstand voneinander angeordnet und horizontal ausgerichtet sind.

In der Arbeitsphase, und während das bewegliche Magazin in Anlage an der feststehenden Konstruktion 7 ausgerichtet ist, wird die Traverse 13 zusammen mit den Saugnäpfen 16 abgesenkt, die, wenn sie mit dem obersten Gürtel im Magazin in Berührung treten, auf Saugbetrieb geschaltet werden. Während der Gürtel an den Saugnäpfen haftet, wird die Traverse 13 angehoben, bis dieser Gürtel gegenüber den Zangen 26 ausgerichtet ist, während die untere Auflagefläche nach oben schwenkt und dabei den Gürtel 2 zwischen sich und der oberen feststehenden Fläche 20 einschließt, mit Haftung an der Umfangsfläche der motorgetriebenen Scheibe 22. Die Saugnäpfe 16 werden von den kleinen Kolben 18 entlastet und angehoben.

Mit Hilfe der Scheibe 22 wird der zwischen den Flächen 20 und 21 eingeschlossene Gürtel 2 in eine der beiden Richtungen bewegt, bis mittels eines Anschlags entsprechend einem Gürtelende die gewünschte Ausrichtung erfolgt ist. An diesem Punkt bewirkt der Kolben 24 eine Verschiebung der Querstange 25 bis zum Ergreifen des Gürtels, der dann querliegt, durch die Zangen 26. Die Zangen werden geschlossen und dann zurückgezogen; die Traverse 13 senkt sich und der Arm 23 wird bewegt (bei der dargestellten Hubbewegung wird er um 90° gedreht), um den zwischen den Zangen 26 befindlichen Gürtel 2 gegenüber Arbeitsköpfen auszurichten. Sobald der Gürtel in der richtigen Arbeitsposition abgelegt ist, zum Beispiel in der Näh- bzw. Heftposition, und die herkömmlichen Erfassungs- und Einschaltvorrichtungen gestartet sind, werden die Zangen 26 geöffnet, der Arm 23 kehrt in seine Ausgangsstellung zurück, und die Traverse 13 leitet einen neuen Arbeitszyklus zum Erfassen eines weiteren Gürtels ein.

Alle Bewegungs-, Erfassungs-, Gleitverschiebungs- und Translationsvorrichtungen werden durch eine elektronische Vorrichtung gesteuert, die auf die Elektroventile zur Betätigung der verschiedenen Kolben einwirkt und deren Hub und Ausrichtung in die gewünschten Positionen mittels Sensoren regelt, bei denen es sich um Näherungs-, optische oder andere geeignete Sensoren handeln kann, oder aber mit Hilfe von verstellbaren Endschaltern.

Für Anwendungen bei zu bearbeitenden Werkstücken 2′ und/oder 2′′ mit flachen Konfigurationen, die jedoch nicht länglich wie diejenige der Gürtel sind, sondern mit einer beliebigen Umfangsformgebung, sind die beweglichen Magazine 3′ mit einer Bodenplatte 27, wenigstens einem Zwischen-Führungsprofil 28 und einer Mehrzahl von Führungsstangen 29 ausgeführt, die durch Bügel 30 in Position gehalten werden.

Die Führungsstangen 29 sind so positioniert, daß Umfangsbezugspunkte entstehen, die dem Umriß der zu bearbeitenden Werkstücke 2′, 2′′ entsprechen; letztere gelangen in den Zwischenraum zwischen den genannten Führungsstangen, wonach das bewegliche Magazin 3′ an der einen Bestandteil der Arbeitsmaschine 1 bildenden feststehenden Konstruktion 7 ausgerichtet und an dieser angeordnet wird. Im Falle von zu bearbeitenden Werkstücken mit unterschiedlichen Formen wie den vorgenannten Ausführungen 2′ und 2′′ sind auch die an der Traverse 13 angebrachten Saugnapfmittel 16′ entsprechend den genannten Werkstücken anders und können so ausgerichtet werden, daß sie einwandfrei darauf einwirken können. Die genannten Mittel 16′ können, anders als die vorgenannten nicht-schwenkbar ausgeführt sein, weil keine Notwendigkeit einer translatorischen Ausrichtbewegung besteht, und auch die Translationsscheibe wird nicht benötigt. Das Anheben der zu bearbeitenden Werkstücke umfaßt eine Ausrichtung in bezug auf die Zangen 26, welche an der Querstange 25 des Arms 23 angeordnet sind und in der bereits beschriebenen Art und Weise funktionieren. Es versteht sich von selbst, daß die obenerwähnte Bewegung durch pneumatische Kolben nach einer Ausführungsform dargestellt und beschrieben wurde, die sowohl vom wirtschaftlichen als auch vom funktionellen Gesichtspunkt her bevorzugt ist. In jedem Fall hat eine solche Konfiguration nur beispielhaften Charakter und ist nicht einschränkend zu verstehen, da die gleichen Gleitbewegungen der Traverse 13, translatorischen oder Drehbewegungen des Arms 23 und Vorschub- oder Rückzugbewegungen der Querstange 25 bzw. des Zangenträgers 26 auch mit anderen bekannten Mitteln bewerkstellig werden können, zum Beispiel mechanischen, elektromechanischen, öldynamischen, kombinierten und ähnlichen.

Während die vorliegende Erfindung anhand von zwei beispielhaften Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann von selbst, daß Abänderungen in bezug auf die Konstruktion, die mechanischen Besonderheiten, die Arbeitsfolge, die Ausrichtung der Teile, die Steuerungen und die Betätigungsmittel vorgenommen werden können, ohne dadurch den Rahmen und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (9)

1. Automatische Zuführvorrichtung für Arbeitsmaschinen (1), welche zur Durchführung von Näh- bzw. Heft-, Metallplättchen- und ähnlichen Bearbeitungen von flachen Werkstücken geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung wenigstens ein bewegliches Magazin (3) aufweist, in welches die zu bearbeitenden flachen Werkstücke (2) übereinander ausgerichtet mit Hilfe von feststehenden (6) oder verstellbaren (29) Führungselementen eingesetzt werden können, und die insgesamt an einer feststehenden Konstruktion (7) angeordnet und ausgerichtet werden kann, welche ihrerseits an einer Arbeitsmaschine (1) angebracht ist, wobei diese feststehende Konstruktion Organe (14) zum Bewegen einer Traverse (13) aufweist, an der feststehende oder schwenkbare Erfassungsmittel (15) wie Saugnäpfe (16) für das Anheben der genannten Werkstücke (2) und für deren Ausrichtung gegenüber beweglichen oder verstellbaren Greifzangen (26) positioniert sind, die von einem Arm (23) für translatorische oder Drehbewegung getragen sind, der mit dem Arbeitskopf der genannten Maschine (1) ausgerichtet werden kann.

2. Automatische Zuführvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Rollen (4) versehene bewegliche Magazine (3) sowie aus vertikalen Stäben bestehende Führungselemente (6) aufweist, welche je nach der Breite der zu speichernden Werkstücke (2) entweder feststehend oder in Querrichtung verstellbar sind, wobei die Werkstücke übereinander eingelegt werden und eine flache Form mit Längserstreckung aufweisen.

3. Automatische Zuführvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der beweglichen Traverse (13) Erfassungsmittel (15) mit Saugnäpfen (16) in schwenkbarer Ausführung mit rückwärtigem Drehpunkt (17) und kleinen Bewegungskolben (18) angeordnet sind, wobei diese Mittel (15) mit einer feststehenden oberen Auflagefläche (20) kombiniert sind, welche Durchtrittsöffnungen (19) für die genannten Saugnäpfe (16) aufweist, sowie mit einer nach unten verschwenkbaren unteren Auflagefläche (21), und mit wenigstens einer motorgetriebenen Scheibe (22) mit horizontaler Achse, deren Außendurchmesser sich unterhalb der genannten feststehenden oberen Fläche (20) und mit einer Ausrichtung entlang der genannten unteren Auflagefläche (21) erstreckt.

4. Automatische Zuführvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte der Zuführung flacher Werkstücke (2) mit länglicher Form, die bereits in Ausrichtung mit der feststehenden Konstruktion (7) im beweglichen Magazin (3) vorgeordnet sind, die folgenden sind: Heranführen der Traverse (13) an das flache Werkstück (2), welches sich oben in dem am beweglichen Magazin (3) ausgerichteten Stapel befindet, und Erfassen des genannten Werkstücks durch Saugnäpfe (16); Saugbetätigung der Saugnäpfe; Rücklauf der Traverse (13) unter Ausrichtung des von den Saugnäpfen erfaßten Werkstücks (2) gegenüber den Greifzangen (16); Hochschwenken der unteren Auflagefläche (21) und Ablegen des von den Saugnäpfen freigegebenen Werkstücks (2) auf derselben; Erfassen des Werkstücks (2) durch die Scheibe (22) und Drehen derselben in einer der beiden Richtungen unter Mitnahme des Werkstücks (2) bis zu einer gewünschten Ausrichtung und Erfassung durch Endschalter; Vorschub der Zangen (26) in Querposition zum Werkstück (2) und Schließen der Zangen um das Werkstück; Rückzug der Zangen unter Haltung des Werkstücks (2); Absenken der Traverse (13) entsprechend der Zyklusanlaufphase; translatorische oder Drehbewegung des Tragarms (23) der Zangen (26) unter Ausrichtung des Werkstücks (2) an dem Arbeitskopf der Maschine (1).

5. Automatische Zuführvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Rollen (4) versehene bewegliche Magazine (3′) enthält, mit einer Bodenplatte (27), mit wenigstens einem Zwischen-Führungsprofil (28) und mit einer Mehrzahl von Führungsstangen (29), die durch Bügel (30) in Position gehalten werden, wobei die genannten Stangen (29) entsprechend der Umfangskonfiguration der flachen Werkstücke (2′), (2′′), welche übereinander auf dem Boden (27) angeordnet sind, entlang deren Umfang positionierbar und ausrichtbar sind.

6. Automatische Zuführvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der beweglichen Traverse Erfassungsmittel (15) mit Saugnäpfen (16′) in nicht schwenkbarer und ausrichtbarer Ausführung entsprechend der Konfiguration der anzuhebenden Werkstücke (2′), (2′′) angebracht sind.

7. Automatische Zuführvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Schritte der Zuführung von flachen Werkstücken (2′), (2′′) von beliebiger Form, die bereits in Ausrichtung mit der feststehenden Konstruktion (7) im beweglichen Magazin (3) vorgeordnet sind, folgende sind: Heranführen der Traverse (13) an das flache Werkstück (2′), (2′′), welches sich oben auf dem auf dem Boden (27) des beweglichen Magazins (3′) ausgerichteten Stapel befindet; Anlage an dem genannten Werkstück durch die Saugnäpfe (16′); Saugbetätigung der Saugnäpfe; Rücklauf der Traverse (13) unter Ausrichtung des von den Saugnäpfen erfaßten Werkstücks (2′), (2′′) gegenüber den Greifzangen (26); Vorschub der Zangen (26) in eine Querposition bezüglich des genannten Werkstücks (2′), (2′′), und Schließen der Zangen um das Werkstück; Freigabe durch die Saugnäpfe; Rückzug der Zangen (26) unter Halten des Werkstücks (2′), (2′′); Absenken der Traverse (13) entsprechend der Zyklusanlaufphase; translatorische oder Drehbewegung des Tragarms (23) für die Zangen (26) unter Ausrichtung des Werkstücks (2′), (2′′) am Arbeitskopf der Maschine (1).

8. Automatische Zuführvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die translatorischen Bewegungen der Traverse (13), die Schwenkbewegungen der Erfassungsmittel (15), die Vorschub- und Rückzugbewegungen des Tragarms (25) für die Zangen (26), die translatorische oder Drehbewegung des Arms (23) mit Hilfe von pneumatischen Kolben (14), (18), (24) bewerkstelligt werden, die von einer programmierbaren elektronischen Vorrichtung gesteuert werden, die auf die Elektroventile zur Betätigung der vorgenannten Kolben einwirkt und dabei deren Hub und Ausrichtung in die gewünschten Positionen mittels Sensoren beliebiger Bauart regelt.

9. Automatische Zuführvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die translatorischen Bewegungen der Traverse (13), die Schwenkbewegungen der Erfassungsmittel (15), die Vorschub- und Rückzugbewegungen des Tragarms (25) für die Zangen (26), die translatorische oder Drehbewegung des Arms (23) mittels mechanischer oder öldynamischer oder elektromechanischer oder auch kombinierter Mittel bewerkstelligt werden und von einer programmierbaren elektronischen Vorrichtung gesteuert werden, die auf die entsprechenden Stellglieder einwirkt und deren Hub und Ausrichtung in die gewünschten Positionen mittels Sensoren regelt.