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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuführung eines Werkstückes zu
einer Schneidemaschine gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen Patentanspruchs
1 sowie eine Werkstückzuführvorrichtung
zum sequentiellen Fördern
einer Mehrzahl von Werkstücken
zu einer Schneidemaschine gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Patentanspruchs 2 und eine Werkstückzuführvorrichtung zum sequentiellen
Fördern
einer Mehrzahl von Werkstücken
zu einer Schneidemaschine gemäß dem Oberbegriff des
unabhängigen
Patentanspruchs 8.
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Ein
derartiges Verfahren zur Zuführung
eines Werkstücks
zu einer Schneidmaschine bzw. derartige Werkstückzuführvorrichtungen zum sequentiellen Fördern einer
Mehrzahl von Werkstücken
zu einer Schneidmaschine sind aus der Druckschrift
DE 39 38 626 A1 bzw.
US 5,086,678 A bekannt.
Bei dem Verfahren zur Zuführung
eines Werkstücks
zu einer Schneidmaschine bzw. der korrespondierenden Werkstückzuführvorrichtung
zum sequentiellen Fördern
einer Mehrzahl von Werkstücken
zu einer Schneidmaschine gemäß dem zitierten
Stand der Technik wird das Werkstück W in die Werkstückförderpassage
zugeführt,
bis eine Seitenoberfläche
gegen einen Anschlag, der als Seitenoberflächenerfassungseinrichtung dient,
zugeführt
wird, so daß die anliegende
Seitenoberfläche
des Werkstücks
erfaßt wird.
Weiterhin zeigt die genannte Druckschrift eine Werkstückzuführvorrichtung
zum sequentiellen Fördern
einer Mehrzahl von Werkstücken,
wobei die Werkstückfördereinrichtung
eine Mehrzahl von Förderketten
aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind, um die Mehrzahl
von Werkstücken
zu lagern. Diese Förderketten
sind in konventionellerweise mit einer Mehrzahl von Unterteilungs-
oder Trennungsbolzen versehen, um die Ketten in eine Mehrzahl von
Beschickungsbereichen zu unterteilen.
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Bis
zum jetzigen Zeitpunkt ist ein Verfahren verwandt worden, bei dem
eine Werkstückförder- und
Werkstückzuführungseinheit
zum Fördern
eines Werkstückes,
wie z.B. ein langer runder Stab oder eine Röhre, das Werkstück in Längsrichtung
zu einer beliebigen Schneidmaschine fördert, wie z.B. eine Bandsägemaschine
oder eine scheibenförmige Schneidmaschine.
Die Einheit ist im rückwärtigen Teil der
Schneidmaschine angeordnet. Eine Werkstückfördereinheit zur Förderung
des Werkstückes
in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Werkstückes ist
vorgesehen, um das Werkstück
in einer Werkstückförderpassage
der Werkstückförder- und -zuführeinheit
zu bewegen. Entweder die Werkstückförder- und
-zuführeinheit
oder die Werkstückfördereinheit
ist dabei für
eine vertikale Bewegung ausgelegt. Eine Mehrzahl von Werkstücken, die
auf einer Mehrzahl von Förderketten
angeordnet sind, die für die
Werkstückfördereinheit
angeordnet sind, wird nacheinander zur Werkstückförderpassage der Werkstückförder- und
-zuführeinheit
zugeführt.
Die zur Werkstückförderpassage
zugeführten
Werkstücke
werden dann sequentiell der Schneidmaschine zugeführt.
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Insbesondere
ist beispielsweise in der US-PS 5,086,678 A eine Vorrichtung derart
ausgebildet, daß eine
Förderpassage
einer Werkstückförder- und
-zuführeinheit
eine Mehrzahl drehbarer Zylinderwalzen aufweist. Die äußere Form
der Walzen ist dabei in Längsrichtung
gerade bzw. eben ausgebildet. Eine Werkstückfördereinheit zur Förderung
eines Werkstückes
W auf den Walzen weist eine Struktur mit einer Mehrzahl von in Längsrichtung
der Werkstückförderpassage
verlaufenden endlosen Förderketten
auf, die sich in einer Richtung des Radius (in der lateralen Richtung)
des Werkstückes
W senkrecht zur Längsrichtung
(in der longitudenalen Richtung) der Werkstückförderpassage erstrecken.
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Wenn
viele Werkstücke
W auf den Förderketten
eines nach dem anderen auf der Walze plaziert sind, wird der gesamte
Körper
der Werkstückförderpassage
nach unten bewegt. Dann wird das Werkstück W auf die Walze durch Antreiben
der Förderkette
gefördert,
die nach unten bewegt worden ist. Daher wird das Werkstück W in
Kontakt mit einer stehenden Walze gebracht, die bezüglich des
oberen Bereiches der Förderkette
zurückziehbar
ist, um so plaziert zu werden. Dann wird der gesamte Körper der
Werkstückförderpassage
nach oben bewegt, so daß die
Walzen das Werkstück
W tragen.
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Da
bei der obengenannte konventionellen Vorrichtung manchmal eine Mehrzahl
von Werkstücken
W auf den Walzen gefördert
werden, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, kann die Position
des gesamten Körpers
der Werkstückförderpassage
in lateraler Richtung eingestellt werden, um dem Durchmesser des
Werkstückes
W zu entsprechen. Daher kann die Vorrichtung nicht vereinfacht werden.
Da in der Vorrichtung das Werkstück
W in Kontakt mit der stehenden Walze gebracht ist, um es so zu positionieren,
führt die
Differenz in dem Durchmesser der Werkstücke W in der axialen Position
des Werkstückes
W zu einer Verschiebung in lateraler Richtung. Zum Beispiel ist
eine Vorrichtung für
eine Schneidmaschine so ausgebildet, daß ein scheibenförmiges Schneidgerät, wie z.B.
eine Kreissäge
oder eine Trennscheibe, angeordnet ist, die eine vertikale Bewegung
ausführen
kann. Dies führt
manchmal zu einem Versatz der axialen Position des Werkstückes bezüglich der
Schneidrichtung. Daher tritt dann ein Problem dahingehend auf, daß die untere
Endbewegungsposition der Schneidmaschine gesteuert werden muß, und an
den Durchmesser des Werkstückes angepaßt werden
muß.
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Darüber hinaus
kann die obengenannte bekannte Vorrichtung nicht das Werkstück W an
dem Verbindungsabschnitt zwischen den Kettenverbindungsgliedern
der Förderkette
positionieren, wenn Werkstücke
W mit verschiedenen Durchmessern auf dieser Förderkette plaziert sind. Das
führt zu
dem Problem, daß der
Raum der Vorrichtung nicht effektiv genutzt werden kann.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Zuführung eines
Werkstücks zu
einer Schneidmaschine der eingangs genannten Art sowie eine Werkstückzufuhrvorrichtung
zum sequentiellen Fördern
einer Mehrzahl von Werkstücken zu
einer Schneidmaschine der jeweils eingangs genannten Art zu schaffen,
wobei die Zuführung
einzelner Werkstücke
zu der Schneidmaschine in einfacher und zuverlässiger Weise erfolgen kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren zur Zuführung
eines Werkstücks zu
einer Schneidmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
1.
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Weiterhin
wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Werkstückzuführvorrichtung
zum sequentiellen Fördern
einer Mehrzahl von Werkstücken
zu einer Schneidmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
2. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Weiterhin
wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Werkstückzuführvorrichtung
zum sequentiellen Fördern
einer Mehrzahl von Werkstücken
zu einer Schneidmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
8. Eine bevorzugte Weiterbildung ist in dem Unteranspruch dargelegt.
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Dadurch
wird ein Werkstückzuführungsverfahren
und eine entsprechende geschaffen, wobei axiale Position des Werkstückes selbst
dann nicht in laterale Richtung versetzt ist, wenn die Werkstücke unterschiedliche
Durchmesser aufweisen, so daß die axiale
Position des Werkstückes
nicht bezüglich
der Schneidrichtung der Trennscheibe versetzt ist, wobei eine Steuerung
der untersten Position der Schneidmaschine nicht an den Durchmesser
des Werkstückes
angepaßt
werden muß.
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Weiterhin
wird ein Werkstückzuführverfahren sowie
eine Vorrichtung geschaffen, wobei die axiale Position des Werkstückes selbst
dann nicht in lateraler Richtung versetzt ist, wenn die Werkstücke unterschiedliche
Durchmesser aufweisen, so daß die
axiale Position des Werkstückes
immer einer vorbestimmten Position zwischen zwei Sägezahnführungen
ist, und eine stabile Schneidbearbeitung durchgeführt werden
kann.
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Weiterhin
wird ein Werkstückzuführverfahren und
eine Vorrichtung geschaffen, wobei Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern
auf den Verbindungsabschnitten zwischen Kettenverbindern einer Förderkette
plaziert werden können,
so daß eine
große
Anzahl von Werkstücken
auf der gleichen Förderkette
plaziert und gefördert
werden können.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben und erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Seitenansicht zur Darstellung einer Werkstückzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden
technischen Lehre, die an eine Schneidmaschine angepaßt ist;
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2 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1;
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3 eine
Draufsicht entlang der Linie III-III von 2;
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4 ein
Diagramm zur Darstellung eines Kettenverbinders einer Förderkette;
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5 ein
Diagramm zur Darstellung des Wirkverhältnisses zwischen einer Förderwalze
und einem Werkstücklagerelement;
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6 eine
vergrößerte Ansicht
zur Darstellung eines wichtigen, in 1 gezeigten
Abschnittes;
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7 eine
Draufsicht der 6, wenn von einer oberen Position
geschaut wird;
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8 eine
vergrößerte Ansicht
zur Darstellung eines wichtigen, in 2 gezeigten
Abschnittes;
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9 ein
Blockdiagramm zur schematischen Darstellung der Struktur einer Steuereinheit;
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10A und 10B Draufsichten
zur Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Seitenoberflächenerfassungseinrichtung
zur Erfassung der in Längsrichtung
verlaufenden Seitenoberfläche
eines Werkstückes;
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11 eine
Seitenquerschnittsansicht zur Darstellung der Seitenoberflächenerfassungsvorrichtung
zur Erfassung der längsgerichteten
Seitenoberfläche
eines Werkstückes;
und
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12 eine
Seitenquerschnittsansicht zur Darstellung der Seitenoberflächenerfassungsvorrichtung
zur Erfassung der längsgerichteten
Seitenoberfläche
eines Werkstückes
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden technischen Lehre.
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Unter
Bezugnahme auf die 1, 2 und 3 ist
eine Werkstückförder- und – zuführeinheit 3 zur
Förderung
eines Werkstückes
W, wie z.B. ein langer runder Stab oder eine Röhre, in Längsrichtung, um dieses einer
beliebigen Schneidmaschine 1, z.B. eine Bandsäge, eine
Kreissäge
oder eine Trennscheibe, im rückwärtigen Bereich
(auf der rechten Seite von 1) der Schneidmaschine 1 angeordnet.
Darüber
hinaus ist eine Werkstückfördereinheit 5 zur
Förderung
des Werkstückes
W zur Werkstückförder- und
-zuführeinheit 3 vorhanden.
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Die
Schneidmaschine 1 weist eine bekannte allgemeine Struktur
auf und deren Beschreibung ist daher weggelassen.
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Ein
Rahmen 7 zur Abstützung
der Werkstückförder- und
-zuführeinheit 3 und
der Werkstückfördereinheit 5 ist
im rückwärtigen Bereich
der Schneidmaschine 1 angeordnet. Der Rahmen 7,
wie in 2 gezeigt, weist ein Paar rechter und linker Kanalteile
bzw. U-Profile 11 auf, deren vordere und rückwärtige Enden
an vorderen und rückwärtigen Basisplatten 9 befestigt
sind, die jeweils eine Einstellschraube und ähnliches aufweisen, so daß ihre vertikale
Position einstellbar ist. Eine Mehrzahl von Kettentragteilen 13 erstreckt
sich in der lateralen Richtung und besteht aus einem Kanalteil bzw.
U-Profil und ist auf den Kanalteilen bzw. U-Profilen 11 angeordnet,
wobei die Kettentragteile 13 voneinander entfernt in vorderer
und rückwärtiger Richtung
(in lateraler Richtung von 1) angeordnet
sind.
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Ein
Auflager ist einstückig
an einem Ende von jedem der Kettentragteile 13 angeschlossen. Das
Auflager stützt
drehbar eine Drehwelle 15 ab, die sich in vorderer und
rückwärtiger Richtung
erstreckt (in vertikaler Richtung bezüglich der Papierebene von 2).
Die Drehwelle 15 ist über
einen beliebigen Kraftübertragungsmechanismus 19,
wie z.B. eine Kette, an einen Fördermotor 17 angeschlossen und
befestigt, der an dem Rahmen 7 befestigt ist. Darüber hinaus
ist eine Mehrzahl von Kettenzahnrädern 21, die den Kettentragteilen 13 entsprechen,
an der Drehwelle 15 angeschlossen.
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Eine
endlose Förderkette 23 ist
um jedes der Kettenzahnräder 21 geschlungen.
Die Förderkette 23 erstreckt
sich in lateraler Richtung, um durch die Position der Werkstückförder- und
-zuführeinheit 3 hindurchzugehen.
Die Förderkette 23 wird
von einer Kettenführung 27 geführt, die
für ein
anderes Ende von jedem der Kettenabstützteile 13 vorgesehen
ist und eine halbkreisförmig
gekrümmte
Form aufweist sowie von der Kettenführung 27 (siehe 3)
geführt ist,
die in lateraler Richtung ausgebildet ist, um eine Zick-Zack-Bewegung
zu verhindern.
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Darüber hinaus
wird die Förderkette 23,
wie in 4 gezeigt, gebildet, indem ein Paar von äußeren Kettenverbindern 29 und
ein Paar von inneren Kettenverbindern 31 mit Verbindungsstiften 33 ausgebildet
ist. Eine Walze 35 ist drehbar für jeden Verbindungsstift 33 angeordnet.
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Es
sind Aussparungen 37, von denen jeder V-förmig ausgebildet
ist und zur Abstützung
der Werkstücke
W eine große
Abmessung aufweist, in den zentralen Abschnitten von den Kettenverbindern 29 und 31 in
Längsrichtung
ausgebildet. Zwischen den aneinander angrenzenden Kettenverbindern 29 und 31 sind
V-förmige
Aussparungen 39, die jeweils einen geringen Durchmesser
aufweisen, zur Abstützung
der Werkstücke
W ausgebildet.
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Insbesondere
weist jeder der Kettenverbinder 29 und 31 eine
Form mit einem dreieckigen Vorsprung 41 auf, dessen Größe etwas
geringer als der Abstand zwischen den Verbindungsstiften 33 ist.
Die große
Aussparung 37 ist zwischen den Vorsprüngen 41 ausgebildet.
Die schmale Aussparung 39 ist zwischen den Vorsprüngen 41 von
einander angrenzenden Kettenverbindern 29 und 31 ausgebildet.
Die Distanzen zwischen den Aussparungen 37 und 39 sind
dabei gleich.
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Wie
aus der oben angegebenen Beschreibung entnehmbar ist, weist die
Förderkette 23 die großen Aussparungen 37 zur
Abstützung
der Werkstücke
W in dem zentralen Abschnitt in Längsrichtung der Kettenverbinder 29 und 31 auf.
Darüber
hinaus sind die kleinen Aussparungen 39 zwischen den Kettenverbindern 29 und 31 ausgeformt.
Daher sind Werkstücke
W mit verschiedenen Durchmessern derart auf der Förderkette 23 aufgelegt,
daß Werkstücke W, die
jeweils einen geringen Durchmesser aufweisen, zwischen den Werkstücken W angeordnet werden
können,
die einen großen
Durchmesser aufweisen. Daher ist der Bereich der Förderkette 23 für die Aufnahme
der Werkstücke
W effektiv nutzbar. Demzufolge kann eine Mehrzahl von Werkstücken aufgenommen
werden.
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Wenn
der Fördermotor 17 in
Drehung versetzt ist, um die Förderkette 23 in
die sich nach rechts und links erstreckende laterale Richtung anzutreiben, können die
auf der Förderkette 23 vorhandenen Werkstücke W in
lateraler Richtung derart gefördert wer den,
daß das
Werkstück
W zu der Werkstückförder- und
-zuführeinheit 3 gefördert wird.
Die Förderkette 23 ist,
wie in 2 gezeigt, angeordnet, um bezüglich der Werkstückförder- und
-zuführeinheit 3 die gleichen
Längen
in lateraler Richtung aufzuweisen. Eine Werkstückerfassungseinrichtung zur
Erfassung, ob das Werkstück
sich auf der Förderkette 23 befindet,
ist im rückwärtigen Ende
(angrenzend an die Kettenführung 25)
der Förderkette 23 angeordnet. Die
Werkstückerfassungseinrichtung
gem. dieser Ausführungsform
umfaßt
einen Lichtemitter 41A und einen Lichtempfänger 41B (siehe 3).
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Um
die Distanz zu erfassen, um welche die Förderkette 23 bewegt
worden ist, umfaßt
die oben angegebene Struktur einen Drehkodierer 43, der
für die
Drehwelle 15 vorgesehen ist, wobei der Drehkodierer 43 beliebig
befestigt und angeschlossen ist. Falls eine Struktur verwandt wird,
in der ein Drehkodierer für
den Fördermotor 17 vorgesehen
ist, um die Drehposition des Fördermotors 17 zu
erfassen, kann der Drehkodierer 23 bei dieser Struktur
weggelassen werden.
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Wie
in 1 gezeigt, weist die Werkstückförder- und -zuführeinrichtung 3 eine
Hebebasis 45 auf, die unterhalb der Kettenstützteile 13 der
Werkstückfördereinheit 5 angeordnet
ist, wobei die Hebebasis 45 so ausgebildet ist, daß sie sich
in Längsrichtung (in
lateraler Richtung von 1) erstreckt und eine quadratische
Röhrenform
aufweist.
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Ein
Auflager 47 (von dem lediglich der vordere Abschnitt in 1 gezeigt
ist) ist an jedem der vorderen und rückwärtigen Enden der Hebebasis 45 horizontal
ausgerichtet angeordnet. Jedes Auflager 47 wird von einer
Kolbenstange 49P abgestützt,
die für die
vorderen und rückwärtigen Hebezylinder 49 an den
vorderen und rückwärtigen Basisplatten 9 befestigt
sind, wobei die Kolbenstange 49P derart strukturiert ist,
daß sie
vertikal bewegbar ist.
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Darüber hinaus
ist ein Walzenauflager 55, das eine Mehrzahl von Führungswalzen 53 aufweist, die
sich vertikal entlang vertikaler Führungsteile 51 (lediglich
das rückwärtige Ende
von einem ist in der 1 gezeigt) bewegen können, so
befestigt, daß es sich
von den vorderen und rückwärtigen Basisplatten 9 aufrecht
erstreckt, wobei dieses Walzenlager 55 an jedem der vorderen
und rückwärtigen Enden
der Hebebasis 45 angeschlossen ist.
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Eine
Mehrzahl von Stützstäben 57 ist
voneinander beabstandet in Längsrichtung
vorgesehen, wobei diese Stützstäbe 57 aufrecht über der
oberen Oberfläche
der Hebebasis 45 stehen. Eine Förderwalze 59 zur Abstützung des
Werkstückes
W ist durch eine Welle 61 (siehe 5) in dem
oberen Abschnitt von jedem der Stützstäbe 57 drehbar gelagert,
um das Werkstück
zu fördern
und zuzuführen. Die
Mehrzahl der Förderwalzen 59 bildet
eine Werkstückförder- und
-zuführungspassage
zur Förderung und
Zuführung
des Werkstückes
W zu der Schneidmaschine 1.
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Um
jede Förderwalze 59 in
Rotation versetzen zu können,
ist an jeder Förderwalze 59 ein
Kettenzahnrad 63 einstückig
befestigt.
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Wie
in 1 gezeigt, ist darüber hinaus eine Mehrzahl von
Kettenzahnrädern 65 für die Hebebasis 45 an
Positionen nahe dem unteren Abschnitt von jedem Stützstab 57 vorgesehen.
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Die
Hebebasis 45 ist mit einem Fördermotor 71 versehen
zur Rotation des Antriebskettenzahnrads 69 über einen
beliebigen Kraftübertragungsmechanismus 67,
wie z.B. ein Gurt oder eine Kette. Um die Förderwalzen 59 mit
dem Fördermotor 71 in
Rotation versetzen zu können,
ist eine Kette 73 um das Antriebskettenzahnrad 69 und
um jedes der Kettenzahnräder 63 und 65 geschlungen.
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Wenn
daher der Fördermotor 71 in
Rotation versetzt ist, drehen die vielen Förderwalzen 59 synchron
miteinander in der gleichen Richtung aufgrund der um sie geschlungenen
Kette 73. Daher können die
Werkstücke
W auf den Förderwalzen 59 zur Schneidmaschine 1 gefördert werden.
Wenn der Fördermotor 71 in
die entgegengesetzte Richtung in Rotation versetzt wird, können restliche
Teile rückgeführt werden.
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Um
das Werkstück
W abzustützen
und zur Schneidmaschine zu fördern,
das in lateraler Richtung von der Förderkette 23 der Werkstückfördereinheit 5 gefördert worden
ist und dadurch an einer Position oberhalb der Förderwalze 59 angeordnet
worden ist, werden die Hebezylinder 49 betätigt, um
die Hebebasis 45 nach oben zu bewegen. Das hat zur Folge,
daß die
Förderwalze 59 nach
oben bewegt wird, um oberhalb der Förderkette 23 herauszuragen,
wie es mit den Phantomlinien in der 5 dargestellt ist,
so daß das
Werkstück
W auf der Förderkette 23 nach
oben gedrückt
und dann abgestützt wird.
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Wenn
der Hebezylinder 49 betätigt
wird, um die Hebebasis 45 nach unten zu bewegen, liegt
die Förderwalze 59 wieder
unterhalb des oberen Abschnittes der Förderkette 23, (in
der 5 mit den durchgezogenen Linien dargestellt).
Daher kann das von der Förderwalze 59 abgestützt Werkstück W auf der
Förderkette 23 angeordnet
werden.
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Wie
in 5 gezeigt, ist die Förderwalze 59 mit einer
Form ausgestattet, die an der äußeren Oberfläche eine
V-förmige
Umfangsnut 75 zur Abstützung
des Werkstückes
W aufweist. Die laterale Länge
(die Axialrichtungslänge)
der Förderwalze 59 ist
geringer als diejenige von jedem der Kettenverbinder 29 oder 31,
wobei die Länge
beispielsweise festgelegt ist, um etwa 1/3 der Länge der Kettenverbinder 29 und 31 aufzuweisen.
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Die
Stützstäbe 57 sind
an einer der Förderwalze 59 angrenzenden
Position mit einem Werkstücklagerelement 77 versehen,
wobei das Werkstücklagerelement 77 im
wesentlichen die gleiche Länge
aufweist wie die Kettenverbinder 29 und 31 der
Förderkette 23.
In dem Fall, in dem Werkstücke W
parallel zueinander in der Aussparung 37 in dem zentralen
Abschnitt der Förderkette 23 und
in den Aussparungen 39 zwischen einander angrenzenden Kettenverbindern 29 und 31 angeordnet
werden und drei Werkstücke
W simultan nach oben bewegt werden, trennt das Werkstücklagerelement 77 leicht
die rechten und linken Werkstücke
W von dem zentralen Werkstück
W.
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Daher
weist das Werkstücklagerelement 77 in
seinem zentralen Abschnitt eine Aussparung 79 auf, um eine
Störung
mit dem Werkstück
W, das von der Förderwalze 59 abgestützt wird,
zu verhindern. Die Aussparung 79 zur Verhinderung der Störung weist
in ihren rechten und linken symmetrischen Position geneigte Oberflächen 81 für die Trennung
der zwei Seitenwerkstücke
W von dem zentralen Werkstück
W auf, wobei die geneigten Oberfächen 81 in lateraler
Richtung symmetrisch ausgeformt sind. Darüber hinaus ist die Aussparung 79 zur
Verhinderung der Störung
mit einer Aussparung 83 zur Abstützung der separierten Werkstücke W versehen,
wobei die Aus sparung 83 in laterale Richtung symmetrisch ausgebildet
ist (die Form des oberen Abschnittes des Werkstücklagerelementes 77 ist
mit einer Phantomlinie dargestellt).
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Die
Länge in
lateraler Richtung der Aussparung 83 für die Abstützung des Werkstückes ist
geringfügig
größer als
die Länge
in lateraler Richtung der Aussparung 39, die zwischen den
Kettenverbindern 29 und 31 vorhanden ist.
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Wenn
daher die Hebebasis 45 von der Förderwalze 59 nach
oben bewegt worden ist, um das Werkstück W in einem Zustand abzustützen, in
dem die Werkstücke
W in den Aussparungen 37 und 39 der Kettenverbinder 29 und 31 parallel
zueinander abgestützt
sind, werden drei Werkstücke
W von der Förderwalze 59 und
dem Werkstücklagerelement 77 nach
oben bewegt. Auf diese Weise werden die rechten und linken Werkstücke W leicht
von dem zentralen Werkstück
W getrennt, das von der Förderwalze 59 entlang
der geneigten Oberfläche 81 abgestützt ist,
um von der Aussparung 83 abgestützt zu sein.
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Selbst
wenn einander angrenzende Werkstücke
W einander berührend
auf der Förderkette 23 angeordnet
worden sind, kann der Zustand der sich gegenseitig berührenden
Werkstücke
W aufgehoben werden, wenn die Förderwalze 59 die
Werkstücke
W abstützt,
um diese zur Schneidmaschine 1 zu fördern. Daher kann eine größere Anzahl
von Werkstücken
W auf der Förderkette 23 angeordnet
werden.
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Wenn
die Hebebasis 55 sich nach unten bewegt hat, werden die
entsprechend von der Förderwalze 59 und
der Aussparung 83 des Werkstücklagerelements 77 abgestützten Werkstücke W wieder
auf die ursprünglichen
Aussparungen 37 und 39 der Förderkette 23 abgelegt
und von diesen abgestützt.
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Wenn
die Förderkette 23 der
Werkstückfördereinheit 5 angetrieben
wird, um das Werkstück
W auf der Förderkette 23 zu
einer Position oberhalb der Förderwalze 59 in
einen Zustand, in dem die Werkstückförderpassage
der Werkstückförder- und
-zuführeinheit 3 sich
nach unten bewegt hat, zu bringen, wird die Seitenoberfläche des
Werkstückes
W, das in die Werkstückförderpassage
gefördert
worden ist, von einer Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 erfaßt.
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Die
Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 gemäß dieser
Ausführungsform
enthält
einen Lichtemitter 87 und einen Lichtempfänger 89,
wie es auch in der 6 gezeigt ist.
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Der
Lichtemitter 87 ist an der unteren Oberfläche eines
Auflagers 91 diagonal ausgerichtet an dem oberen Abschnitt
der Stützstäbe 57 an
einer Position unterhalb der Position der Förderwalze 59 angeschlossen,
wobei der Lichtemitter 87 bezüglich des vorderen Endes des
Auflagers 91 weiter nach innen angeordnet ist. Daher kann
der Lichtemitter 87 von dem Auflager 91 vor Objekten
geschützt
werden, die von dem Werkstück
W herunterfallen.
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Der
Lichtempfänger 89 ist
an einem L-förmigen
Auflager 93 angeschlossen, das von einer Platte 95 gehaltert
wird, die an dem Kettenstützteil 13 befestigt
ist, das der Schneidmaschine 1 am nächsten liegt. Daher kann der
Lichtempfänger 89 einen
Lichtstrahl LB empfangen, der diagonal von dem Lichtemitter 87 abgegeben
worden ist, um die Seitenoberfläche
dieses Werkstückes
W in Längsrichtung
an der zentralen Position der Förderwalze 59 in
Längsrichtung
zu erfassen, sind der Lichtemitter 87 und der Lichtempfänger 89,
wie in 7 gezeigt, in einer vertikalen Ebene angeordnet,
die den zentralen Abschnitt der Förderwalze 59 in Längsrichtung
umfaßt. Das
heißt,
die Versatzdistanz von der Fördererfassungsposition
für das
Werkstück
W ist dadurch zu Null geworden. Es ist zu bemerken, daß die vertikalen
Positionen des Lichtemitters 87 und des Lichtempfängers 89 auch
umgedreht werden können.
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Wenn
das Werkstück
W von der Förderkette 23 zu
einer Position oberhalb der Förderwalze 59 gefördert worden
ist, unterbricht aufgrund der oben angegebenen Struktur das Werkstück W den
Lichtstrahl LB, so daß die
längsgerichtete
Seitenoberfläche
des Werkstückes
W erfaßt
werden kann. Daher wird die Seitenoberfläche des Werkstückes W erfaßt und das Werkstück wird
dann weiter um eine Distanz gefördert,
die dem Radius des Werkstückes
W entspricht. Das hat zum Ergebnis, daß das Werkstück W akkurat an
einer Position oberhalb der Förderwalze 59 plaziert
werden kann.
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Wenn
der Lichtemitter 87 und der Lichtempfänger 89 in Richtung
des Abschnittes für
die Förderung
des Werkstückes
W durch die Förderkette 23 versetzt
worden ist, muß das
Werkstück
W um eine Distanz weiterbefördert
werden, die der Summe aus der Versatzdistanz und dem Radius des
Werkstückes W
entspricht. Daher können
die Positionen des Lichtemitters 87 und des Lichtempfängers 89 von
dem längsgerichteten
Zentrum der Förderwalze 59 entfernt
angeordnet werden.
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Darüber hinaus
weist die Platte 95, an der das Auflager 93 angeschlossen
ist, einen Lichtemitter 97 und einen Lichtempfänger 99 auf,
die als eine Enderfassungseinrichtung zur Erfassung des Endes des
restlichen Abschnittes des Werkstückes W dient, das erhalten
wird, wenn das Werkstück
W der Schneidmaschine 1 zugeführt worden ist und der restliche
Abschnitt des Werkstückes
W rückgeführt worden
ist, wobei der Lichtemitter 97 und der Lichtempfänger 99 in
horizontaler Richtung einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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Wenn
daher die Förderwalze 59 in
entgegengesetzter Richtung in Rotation versetzt worden ist, um den
restlichen Abschnitt zurückzuführen, wird
die Förderwalze 59 für eine vorbestimmte
Zeit in der entgegengesetzten Richtung in Rotation versetzt, die beispielsweise
von einem Timer aus der Erfassung der Aufhängung des Schutzschildes für den Lichtstrahl
LB von der Basisplatte 9 durch das Ende des restlichen
Abschnittes festgesetzt wird. Daher kann das Ende des restlichen
Abschnittes in eine vorbestimmte Position versetzt werden. Dann
wird die Hebebasis 45 nach unten bewegt, um die Förderwalze 59 von
der Förderkette 23 nach
unten zu bewegen, so daß der
restliche, von der Förderwalze 59 abgestützte Abschnitt
auf der Förderkette 23 abgelegt wird.
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Wie
in 9 gezeigt, ist eine Steuereinheit 101 zur
Steuerung der verschiedenen Stellglieder einschließlich des
Fördermotors 71 und
des Hebezylinders 49 der Werkstückförder- und -zuführeinheit 3 und
des Fördermotors 17 der
Werkstückfördereinheit 5 vorgesehen.
Eine Eingabeeinrichtung 103, wie z.B. eine Tastatur, zum
Eingeben der Plazierungsbefehle von einer Mehrzahl von Werkstücken W,
die auf der Förderkette 23 der
Werkstückfördereinheit 5 zu plazieren
ist, sowie der Durchmesser für
jedes Werkstück
W, ist an der Steuereinheit 101 angeschlossen. Darüber hinaus
ist ein Sensor, der aus der Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85,
dem Lichtempfänger 97,
dem Lichtempfänger 99 und
dem Drehkodierer 43 besteht, zur Erfassung der Förderdistanz mit
der Steuereinheit 101 verbunden.
-
Des
weiteren ist die Steuereinheit 101 mit einem Speicher 105 versehen
zum Abspeichern verschiedener Datenwerte und enthält außerdem noch eine
Förderdistanzberechnungseinrichtung 107. Wenn
die Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 die
Seitenoberfläche
des Werkstückes
W erfaßt hat,
berechnet die Förderdistanzberechnungseinrichtung 107 die
Förderdistanz,
um das erfaßte
Werkstück
W in Abhängigkeit
von dem Plazierungsbefehl für
die Werkstücke
W und den Durchmessern der Werkstücke W, die in dem Speicher 105 abgelegt sind,
und der Versatzdistanz von der Werkstückförderpassage zu der Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 zu
plazieren.
-
In
dem Zustand, in dem die Hebebasis 45 der Werkstückförder- und
-zuführeinheit 3 sich
nach unten und die Förderwalze 59 sich
verglichen mit der Förderkette 23 der
Werkstückfördereinheit 5 auch nach
unten bewegt hat, wird daher eine beliebige Fördervorrichtung, wie z. B.
ein Kran oder ein Gabelstapler, in Betrieb gesetzt, um die Mehrzahl
der Werkstücke
W auf der Förderkette 23 gemäß der Bearbeitungsreihenfolge
abzulegen.
-
In
dem vorangegangenen Fall ist die Mehrzahl der Werkstücke W in
Abhängigkeit
von der Bearbeitungsreihenfolge von einer rechten Position der Werkstückförder- und
-zuführeinheit 3 angrenzend an
die Werkstückförder- und
-zuführeinheit 3 abgelegt
worden, was in 2 gezeigt ist. Um die Durchmesser
der Werkstücke
W an die Durchmesser der angrenzenden Werkstücke W anzupassen, werden die
Werkstücke
W auf die großen
Aussparungen 37 und auf die kleinen Aussparungen 39 der
Kettenverbinder 29 und 31 der Förderkette 23 abgelegt.
-
Nachdem
eine Mehrzahl von Werkstücken, wie
oben beschrieben, oder zu einem beliebigen Zeitpunkt (z.B. simultan
mit der Bestückungsoperation oder
vor der Bestückungsoperation)
auf der Förderkette 23 abgelegt
worden ist, werden über
die Eingabeeinrichtung 103 in den Speicher 105 die
benötigten Daten
eingegeben, wobei diese Daten die Anordnungsbefehle für die Werkstücke W, die
Durchmesser der Werkstücke
W, die Randbedingungen der Werkstücke W, z.B. ob die Seitenoberfläche des Werkstücks W in
Längsrichtung
von der Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 (z.B.
in dem Fall, in dem aneinander angrenzende Werkstücke W sich
in Kontakt miteinander befinden, oder in dem Fall, in dem ein Werkstück W mit
kleinem Durchmes ser zwischen zwei Werkstücken W mit großen Durchmessern
plaziert ist) erfaßt
werden kann, enthalten.
-
Dann
wird der Fördermotor 17 in
Rotation versetzt, um die Förderkette 23 anzutreiben
für eine Beförderung
des Werkstückes
W auf der Förderkette 23 zu
einer Position oberhalb der Werkstückförderpassage (der Förderwalze 59)
der Werkstückförder- und
-zuführeinheit 3.
Wenn das Werkstück
W durch Antreiben, wie oben beschrieben, der Förderkette 23 gefördert worden
ist, unterbricht die Seitenoberfläche in Längsrichtung des ersten Werkstückes W der
in Bearbeitungsreihenfolge plazierten Werkstücke W den Lichtstrahl LB der
Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85.
Auf diese Weise kann die Seitenoberfläche des Werkstückes W erfaßt werden.
-
Wenn
die Seitenoberfläche
in Längsrichtung des
Werkstückes
W von der Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 erfaßt worden
ist, wird der in dem Speicher 105 abgelegte Durchmesser
dieses Werkstückes
W ausgelesen. In Abhängigkeit
von dem ausgelesenen Durchmesser des Werkstückes W und der Versatzdistanz
(die in dieser Ausführungsform
Null ist) der Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 wird
die Förderdistanz
(die in dieser Ausführungsform
der Radius des Werkstückes
W ist) für die
Plazierung des Werkstückes
W an einer Position oberhalb der Förderwalze 59 von der
Förderdistanzberechnungseinrichtung 107 berechnet.
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In
Abhängigkeit
von einem Ergebnis dieser von der Förderdistanzberechnungseinrichtung 107 durchgeführten Berechnung
wird die Förderdistanz der
Förderkette 23 von
der Steuereinheit 101 rückgekoppelt
gesteuert. Daher kann das Werkstück
W, dessen Seitenoberfläche
von der Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 erfaßt worden
ist, in eine Position oberhalb der Förderwalze 59 gebracht
werden.
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Falls
die Bearbeitungsreihenfolge beispielsweise derart geändert ist,
daß das
zweite Werkstück W
zu bearbeiten ist und die Seitenoberfläche in Längsrichtung des zweiten Werkstückes W nicht
direkt von der Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 erfaßt werden
kann, weil die Randbedingungen der Werkstücke W derart gegeben sind,
daß das zweite
Werkstück
W und das erste Werkstück
W sich miteinander in Kontakt befinden, wird beispielsweise eine
Berechnung derart durchgeführt,
daß der
Radius des zweiten Werkstückes
W dem Durchmesser des ersten Werkstückes W hinzuaddiert wird, wenn die
Seitenoberfläche
des ersten Werkstückes
W erfaßt
worden ist. Daher kann die Förderdistanz,
die benötigt
wird, um das zweite Werkstück
W in die Position oberhalb der Förderwalze 59 zu
setzen, berechnet werden.
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D.h.,
falls die Seitenoberfläche
in Längsrichtung
eines vorbestimmten Werkstückes
W nicht direkt von der Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 erfaßt werden
kann, weil die angrenzenden Werkstücke W sich miteinander in Kontakt
befinden, kann leicht eine Gegenmaßnahme getroffen werden, indem
die Randbedingungen der Werkstücke
W berücksichtigt
werden.
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Wie
oben beschrieben, ist das Werkstück
W zu der Position oberhalb der Förderwalze 59 versetzt worden,
woraufhin der Hebezylinder 49 betätigt wird, um die Hebebasis 45 nach
oben zu bewegen und somit auch die Förderwalze 59 nach
oben zu bewegen.
-
Auf
diese Art und Weise kann das Werkstück W von der Förderwalze 59 abgestützt werden.
Da das Werkstück
W von der V-förmigen
Umfangsnut 75 der Förderwalze 59 in
diesem Fall abgestützt
wird, stimmt die Achse des Werkstückes W mit einer vorbestimmten
vertikalen Ebene unabhängig
vom Durchmesser des Werkstückes
W überein.
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Selbst
wenn, wie oben beschrieben, die einander angrenzenden Werkstücke W sich
miteinander in Kontakt befinden, wenn die Werkstücke W von der Förderwalze 59 abgestützt werden,
werden die Werkstücke
w zur rechten und zur linken Seite des zentralen Werkstückes W,
das von der Förderwalze 59 abgestützt ist,
von den Aussparungen 83 des Werkstücklagerelements 77 abgestützt. Daher
sind die rechten und linken Werkstücke W etwas abgesetzt von dem
zentralen Werkstück
W plaziert.
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Wie
oben beschrieben, wird das Werkstück W von der Förderwalze 59 abgestützt, woraufhin
der Fördermotor 71 in
Rotation versetzt wird, um die Förderwalze 59 in
Vorwärtsrichtung
zu drehen. Auf diese Weise wird das Werkstück W zur Schneidmaschine 1 gefördert, um
von der Schneidmaschine 1 abgetrennt zu werden.
-
Ein
Restabschnitt des Werkstückes
W, das von der Schneidmaschine 1 geschnitten worden ist, wird
zur Originalposition durch entgegengesetztes Drehen der Förderwal ze 59 rückgeführt, indem
der Fördermotor 71 entgegengesetzt
in Rotation versetzt wird. Wenn das Ende des restlichen Abschnittes
in den Bereich zwischen dem Lichtemitter 97 und dem Lichtempfänger 99 bewegt
worden ist, wird der Lichtstrahl LB, der von dem Lichtemitter 97 abgegeben worden
ist, von dem Lichtempfänger 99 derart
erfaßt, daß der Durchlauf
des Endes des restlichen Abschnittes erfaßt wird.
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Wie
oben beschrieben, wird der Fördermotor 71 in
entgegengesetzte Richtung für
eine vorbestimmte Zeit in Rotation versetzt, die beispielsweise festgesetzt
worden ist von einem Timer im Zusammenhang mit der Erfassung des
Lichtstrahles LB von dem Lichtempfänger 99, woraufhin
die entgegengesetzte Rotation unterbrochen wird. Auf diese Weise kann
das Ende des restlichen Abschnittes in eine vorbestimmte Position
gebracht werden. Dann wird der Hebezylinder 49 betätigt, um
die Hebebasis 45 nach unten zu bewegen und somit die Förderwalze 59 auch
nach unten zu bewegen. Auf diese Weise wird der auf der Förderwalze 59 plazierte
restliche Abschnitt in die Originalposition auf der Förderkette 23 abgelegt.
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Dann
wird die vorstehend angegebene Tätigkeit
wiederholt derart durchgeführt,
daß die
Mehrzahl der Werkstücke
W, die auf der Förderkette 23 plaziert
ist, nacheinander der Schneidmaschine 1 zugeführt wird,
um dort nacheinander geschnitten zu werden.
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Wenn
der restliche Abschnitt zu dem Endabschnitt (linkes Ende von 2)
von der Förderkette 23 gefördert worden
ist und der restliche Abschnitt von dem Sensor erfaßt worden
ist, der aus dem Lichtemitter 41A und dem Lichtempfänger 41B besteht,
wird die Förderbewegung
der Förderkette 23 unterbrochen,
so daß die
Betriebssicherheit sichergestellt ist.
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Wie
aus der oben angegebenen Beschreibung entnehmbar, ermöglicht diese
Ausführungsform,
daß eine
Mehrzahl von Werkstücken
W, die auf der Förderkette 23 plaziert
ist, akkurat positioniert und zu der Förderwalze 59 einzeln
nacheinander befördert
werden kann. Auf diese Weise können
die Werkstücke
W sequentiell zur Schneidmaschine 1 gefördert werden, um kontinuierlich
geschnitten zu werden. Darüber
hinaus können
die Werkstücke
W in den Verbindungsabschnitten zwischen den Kettenverbindern 29 und 31 und
auch auf die Kettenverbinder 29 und 31 der Förderkette 23 plaziert
werden. Dadurch kann eine größere Anzahl
von Werkstücken W
plaziert werden.
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Die
oben angegebene Ausführungsform weist
eine derartige Struktur auf, daß die
Durchmesser der Werkstücke
W auf der Förderkette 23 in
dem Speicher 105 von der Eingabeeinrichtung 103 abgelegt
werden. Es kann auch eine andere Eingabeeinrichtung verwandt werden,
die derart strukturiert ist, daß die
Zeitperioden, für
die der Lichtstrahl LB der Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 von
jedem Werkstück
W unterbrochen wird, sequentiell gemessen wird, wenn die Werkstücke W auf
die Förderkette 23 abgelegt
werden, um einen Kontakt zu verhindern, wobei dann die Förderkette 23 mit
einer vorbestimmten Geschwindigkeit angetrieben wird, um alle Werkstücke W von
einer Seite zur anderen Seite zu bewegen, so daß die Durchmesser der Werkstücke W sequentiell
gemessen und sequentiell die Durchmesser in den Speicher 105 abgelegt
werden können.
Dann werden alle Werkstücke
W in die ursprüngliche
Position zurückgesetzt,
woraufhin das erste Werkstück
W in die Position oberhalb der Förderwalze 59 versetzt
wird.
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Die
Seitenoberflächenerfassungseinrichtung 85 ist,
wie in den 10 und 11 gezeigt,
derart strukturiert, daß ein
Positionsbestimmungselement 107 für die zurückgezogene Position bezüglich des oberen
Abschnittes der Förderwalze 59 vorgesehen ist.
Dieses Positionsbestimmungselement 107 kann über einen
Hebezylinder 109 vertikal bewegt werden. Wenn das zur Position
auf der Förderwalze 59 zu
bewegende Werkstück
W in Kontakt mit dem Positionsbestimmungselement 107 gebracht
worden ist, wird das Positionsbestimmungselement 107 zurückgezogen.
Darüber
hinaus wird das Werkstück
W über
eine Distanz gefördert,
die dem Durchmesser des Werkstückes
W derart entspricht, daß die
oben angegebene Kontaktposition als Referenzposition verwandt wird.
Daher kann die Achse des Werkstückes
W bezüglich
der vorbestimmten Position der Förderwalze 59 akkurat
positioniert werden.
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Wie
in 12 gezeigt, ist ein Positionsbestimmungselement 117 für das führende Ende
eines Armes 113 vorgesehen, der bezüglich eines Stiftes 111 vertikal
derart schwingen kann, daß das
Positionsbestimmungselement 117 ebenfalls schwingen kann.
Darüber
hinaus ist eine Feder 119 angeordnet, um das Positionsbestimmungselement 117 in
vertikaler Richtung zu beaufschlagen. Ferner ist ein Detektor 121,
wie z.B. ein Endschalter zur Erfassung des Kontaktes des Werkstückes W,
das zur Position oberhalb der Förderwalze 59 gebracht
werden soll, mit dem Positionsbestimmungselement 117, vorgesehen.
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Auch
kann eine Struktur verwandt werden, in der das Werkstück W über eine
Distanz gefördert wird,
die dem Durchmesser des Werkstückes
W derart entspricht, daß die
Position des Werkstückes
W als Referenzposition verwandt wird, wenn der Detektor 121 den
Kontakt des Werkstückes
W mit dem Positionsbestimmungselement 117 erfaßt hat.
Wenn darüber
hinaus der Detektor 121 den Kontakt erfaßt hat,
wird ein beliebiges Stellglied (nicht gezeigt) in Betrieb gesetzt,
um den Arm 113 zu rotieren, wodurch das Positionsbestimmungselement 117 unter die
Förderwalze 59 zurückgezogen
wird.
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D.h.,
die Struktur der Seitenoberflächenerfassungseinrichtung
zur Erfassung der Seitenoberfläche
in Längsrichtung
des Werkstückes
W, das in die Position oberhalb der Förderwalze zu versetzen ist,
kann eine beliebige Form aufweisen.