DE19736579A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Zuführung von Werkstücken auf einer Montageebene - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Zuführung von Werkstücken auf einer MontageebeneInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Zuführung von Werkstücken auf einer
Montageebene nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei sogenannten Zuführautomaten besteht das Problem, ein
Werkstück aus einem Behälter, einem Magazin oder dergleichen
zu entnehmen und es gesteuert lagenrichtig auf einer
Montageebene aufzusetzen. Derartige Zuführautomaten werden
zur Montage von Kleinteilen verwendet, wenn es z. B. darum
geht, aus einem Magazin einen Scharnierarm zu entnehmen,
diesen Scharnierarm auf einer Montageebene aufzusetzen und
dort mit einem darauf zugeführten Scharnierband zu verbinden.
Für derartige Zuführaufgaben werden in ans ich bekannter Weise
X-Y-Zuführungen verwendet, die also demgemäß aus einer
XY-Schlittenführung bestehen. Es wird hierbei eine Steuerung
verwendet, die dafür sorgt, daß der Antrieb des XY-Systems
mit der Zuführung eines auf der Montageebene abgelegten
Werkstücks koordiniert wird. Das heißt also, das
zuzuführende Teil, welches an dem XY-System hängt, soll nur
dann dem auf der Montageebene liegenden Werkstück zugeführt
werden, wenn das auf der Montageebene liegende Werkstück sich
in der lagenrichtigen, geforderten Position befindet.
Hierbei ist es bekannt, sogenannte Wartezyklen beim Antrieb
des XY-Systems vorzusehen. Es ist ferner bekannt, beim Start
des XY-Systems im Sinne einer Y-Bewegung (Hub) zunächst ein
Startsignal zu geben, um den Antrieb in Y-Richtung zu
bewerkstelligen. Sobald die Hubeinrichtung die erforderliche
Höhe erreicht hat, werden ein oder mehrere Wartezyklen
eingeschaltet, um nach Durchlaufen derartiger Wartezyklen den
X-Antrieb einzuschalten, der vorteilhaft mit der Zuführung
des Werkstücks auf der Montageebene koordiniert ist. Wenn
also festgestellt wird, daß das auf der Montageebene liegende
Werkstück ebenfalls in Richtung auf den Montagepunkt zubewegt
wird, wird der X-Antrieb des XY-Systems beaufschlagt und das
zuzuführende Teil wird dann ebenfalls in X-Richtung
weitertransportiert. Nach Beendigung des Vorschubs in
X-Richtung werden wiederum ein oder mehrere Wartezyklen
eingeschaltet, um festzustellen, ob das sich in der richtigen
X-Position befindliche, zuzuführende Werkstück sich nun genau
unter dem darunter befindlichen zu bestückenden Werkstück
befindet. Erst wenn eine entsprechende Steuerung festgestellt
hat, daß das auf der Montageebene befindliche Werkstück in
der richtigen Lage unterhalb des zuzuführenden Werkstücks
ist, wird der Y-Antrieb wieder eingeschaltet und die
Montagezange oder eine andere Zuführeinrichtung wird
gesteuert abgesenkt, um so das zuzuführende Werkstück genau
auf das darunter liegende Werkstück aufzusetzen und die
beiden Werkstücke miteinander zu vereinigen.
Bei einer derartigen XY-Steuerung besteht der Nachteil, daß
sie relativ zeitaufwendig abläuft und es hierbei nicht
möglich war, Taktfrequenzen unterhalb von 2 Sekunden zu
bewerkstelligen.
Dies liegt daran, daß während des Bewegungsablaufs des
XY-Antriebes die oben genannten Wartezyklen eingeschaltet werden
müssen, um stets zu prüfen, ob sich das Werkstück in der
richtigen Position befindet, um erst dann den
Positionsantrieb für das zuzuführende Werkstück zu
beaufschlagen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so
weiterzubilden, daß die Taktfrequenzen des Zuführsystems
wesentlich verkürzt werden können, ohne daß hierbei die
Betriebssicherheit leidet.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.
Die Erfindung beruht darauf, daß lediglich zu Beginn des
XY-Vorschubes der Steuerung der Zuführeinrichtung ein
Startsignal zugeführt wird, welches Startsignal die
XY-Bewegung auslöst, die dann völlig autonom abläuft und daß,
wenn überhaupt notwendig, erst kurz bevor die endgültige
Hubbewegung der Zuführeinrichtung in Richtung auf die
Montageebene stattfindet, kurzzeitig überprüft wird, ob auf
der Montageebene tatsächlich ein zu bestückendes Werkstück
vorliegt oder nicht.
Mit der vorliegenden Erfindung wird also der wesentliche
Unterschied gegenüber dem Stand der Technik erreicht, daß von
sogenannten "Fier and Forget"-System Gebrauch gemacht
wird.
Dies bedeutet, daß ein völlig autonom ablaufendes XY-System
angesteuert wird, welches nur von einem Startsignal
angesteuert wird und einen autonomen Bewegungsablauf
durchführt, ohne daß in der Zwischenzeit während des
Bewegungsablaufs irgendwelche Stop- oder Wartezyklen
eingeleitet werden.
Damit besteht also der wesentliche Vorteil, daß der
vollkommen autonom ablaufende Bewegungszyklus ohne Stop- und
Wartezyklen auskommt und es innerhalb dieses Bewegungszyklus
nur einen bestimmten Zeitpunkt gibt, an dem geprüft wird, ob
tatsächlich ein zu bestückendes Werkstück auf der
Montageebene vorhanden ist oder nicht. Hierauf ist die
Erfindung jedoch nicht beschränkt, denn in manchen
Zuführfällen kommt es überhaupt nicht darauf an, ob ein zu
bestückendes Werkstück auf der Montageebene liegt oder nicht,
weil für diesen Falle einfach eine Fehlbestückung vorliegt
und das zuzuführende Werkstück einfach in eine leere
Bestückungsstelle auf der Montageebene fällt.
Hier könnte dann eine Rutsche oder eine sonstige
Abtransporteinrichtung vorgesehen werden, welche dieses
irrtümlich zugeführte Werkstück ausscheidet.
Der Kern der Erfindung liegt also darin, daß praktisch mit
einem Startsignal ein autonomer Bewegungsablauf abläuft, der
an keiner Stelle gestoppt wird und bei dem nur aus
Sicherheitsgründen geprüft wird, ob tatsächlich auf der
Montageebene ein zu bestückendes Werkstück vorhanden ist oder
nicht.
Damit gelingt es nun erstmals, die vorher erwähnten
Taktfrequenzen von 2 Sekunden für derartige Zuführautomaten
wesentlich zu unterschreiten, wobei jetzt Taktfrequenzen
unterhalb von 1 Sekunde erreicht wurden. Damit kann also die
Zuführleistung derartiger Automaten gegenüber den bekannten
Zuführungen verdoppelt werden, was mit wesentlich höheren
Produktionsleistungen der Montagemaschine verbunden ist.
Für die Ausbildung des autonomen Bewegungsablaufs in
XY-Richtung gibt es eine Vielzahl von Ausführungsformen, die
sämtlich von der vorliegenden Erfindung umfaßt werden
sollen.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform besteht der
autonome Bewegungsantrieb aus einer Kulissenführung, die in
der Lage ist, das zuzuführende Werkstück in XY-Richtung von
der Position A zu Position B zu bringen, wobei die Position A
außerhalb der Montageebene liegt und z. B. oberhalb, unterhalb
oder neben der Montageebene angeordnet ist, und die Position B
der Montageort selbst ist, an dem das zuzuführende
Werkstück dem zu bestückenden Werkstück zugeführt und mit
diesem vereinigt wird.
Hierbei ist es gleichgültig, ob bei Verlassen der Position A
ein Hub (Y-Bewegung) stattfindet oder nicht; es könnte statt
einer Y-Bewegung auch sofort eine X-Bewegung stattfinden.
Gleiches gilt für die Position B; die Pos. B
(Vereinigungsposition auf der Montageebene) muß nicht auch
notwendigerweise durch eine Hubbewegung erreicht werden; es
kann auch ausreichen, diese Montageposition durch eine
Verschiebung in X-Richtung (Längsverschiebung) zu erreichen.
Für die Realisierung derartiger Zuführeinrichtungen gibt es
neben der vorher erwähnten Kulissenführung eine Reihe von
anderen Möglichkeiten, z. B. ein Kurbeltrieb, dessen Kurbel
die Montagezange an ihrem freien Ende trägt. Auch dieser
Bewegungsablauf, der durch eine Kurbelscheibe und eine
exzentrisch daran angeordnete Kurbel beschrieben wird, wird
von der vorliegenden Erfindung umfaßt.
In einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist es
vorgesehen, die Kombination eines Kurbeltriebes in Verbindung
mit einer Langlochführung durchzuführen, wobei also eine
Kombination der vorher beschriebenen Kulissenführung in
Verbindung mit einer Kurbelscheibe bewerkstelligt wird.
Im übrigen kann die vorliegende Erfindung auch mit den
herkömmlichen XY-Antrieben (Schlittensysteme) beaufschlagt
werden, weil eben nach dem vorher erwähnten "Fier- und
Forget"-Prinzip das XY-System so von der Steuerung
beaufschlagt wird, daß ein autonomer Bewegungsablauf
stattfindet, der lediglich durch ein Startsignal ausgelöst
wird und durch ein Stopsignal beendet wird, wenn das
zuzuführende Werkstück mit dem zu vereinigenden Werkstück
verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß
lediglich zwei Signale benötigt werden, nämlich ein Start- und
Stopsignal, ohne daß zwischen diesen beiden Signalen
Wartezyklen oder Stop-Zyklen eingeschaltet werden.
Das Stopsignal ist bevorzugt auch das Signal für die
Rücksetzung der Vorrichtung in die vorherige Startposition.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt
sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen
Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der
einzelnen Schutzansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung,
offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den
Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als
erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in
Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere
Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung
weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der
Erfindung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisiert einen Bewegungsablauf nach der
Erfindung in einer bevorzugten Ausgestaltung,
Fig. 2 die Seitenansicht einer Zuführvorrichtung in der
Startposition,
Fig. 3 die Draufsicht auf die Vorrichtung in Pfeilrichtung
III in Fig. 2,
Fig. 4 die Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 2
in Pfeilrichtung IV;
Fig. 5 schematisiert eine Variante für eine Kulissen
führung,
Fig. 6 schematisiert eine weitere Variante im Vergleich
zu Fig. 5.
In Fig. 1 ist schematisiert der neuartige Bewegungsablauf
dargestellt, wobei im XY-Diagramm die Bewegungsvorgänge
eingezeichnet sind. Die Y-Richtung beschreibt das Bewegen der
Vorrichtung in vertikaler Richtung, während die X-Richtung
die translatorische Bewegung in horizontaler Richtung
darstellt.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf derartige
Bewegungskoordinaten beschränkt; es kann auch vorgesehen
sein, statt einer Bewegung in X-Richtung eine kombinierte
Bewegung in XY-Richtung durchzuführen.
Der Verlauf der Bewegungskurve 1 in Fig. 1 kann also in
vielfältiger Weise verändert werden.
Als Beispiel wird angegeben, daß bei der Bewegungskurve 1
eine Pos. 2 dargestellt ist, die als Startposition (Pos. A)
dient. In dieser Position gibt die Steuerung das Startsignal
den Antrieb für die Zuführvorrichtung ab und der Antrieb
wird dann zunächst in Y-Richtung von der Position 2 zur
Position 3 bewegt.
Der Antrieb läuft ohne Unterbrechung und ohne Einschaltung
von Wartezyklen sofort von der Position 3 weiter bis zur
Position 4, wobei also in diesem Kurvenast zwischen Pos. 3
und Pos. 4 die translatorische Bewegung in X-Richtung
stattfindet.
Vorzugsweise bei der Pos. 4 wird nun durch eine entsprechende
Vorrichtung geprüft, ob überhaupt ein zu bestückendes
Werkstück auf der Montageebene angeordnet ist. Liegt dieses
Werkstück vor, wird von der Steuerung kein Stop-Signal
erzeugt, und die Steuerung fährt sofort durch bis zur
Position 5.
Dies bedeutet, daß ein durchgehender Bewegungsablauf zwischen
Pos. 2 und 5 stattfindet, ohne daß der Antrieb irgendwo
anhält oder gestoppt wird und abwarten muß.
Es ist lediglich als Sicherheitsmaßnahme vorgesehen, daß z. B.
bei Pos. 4 die Steuerung in der Weise eingreift, daß wenn ein
Werkstück auf der Montageebene fehlt, dann ein Stop
stattfindet und die Zuführzange in Pos. 4 verharrt. Dies ist
jedoch nicht lösungsnotwendig, denn die Zuführzange könnte
auch bei einem nicht auf der Montageebene befindlichen
Werkstück bis zur Pos. 5 vorfahren und dann eben
einen leeren Platz vorfinden.
Bei Pos. 5 (Pos. B) ist also die Montageebene erreicht und es
findet dort die Vereinigung von dem zuzuführenden Werkstück
mit dem auf der Montageebene zuführten Werkstück statt.
Die Zuführung eines auf die Montageebene zugeführten
Werkstücks erfolgt z. B. über einen Kettenantrieb, über einen
Riemenantrieb, über einen Vibrationsantrieb oder über andere
bekannte Zuführsysteme.
Das Werkstück kann hierbei in einem Werkstückträger
angeordnet sein oder es kann in einer Zange gehalten sein
oder dergleichen mehr.
Gleiches gilt im übrigen auch für das zuzuführende Werkstück,
welches z. B. von einer Zange oder einer anderen Klemm- oder
Halteeinrichtung erfaßt sein kann.
Ebenso versteht es sich von selbst, daß die Zuführeinrichtung
mit der daran befestigten Zange nicht nur eine reine
Zuführbewegung macht, sondern an der Zuführeinrichtung können
noch andere Anordnungen befestigt sein, wie z. B. ein
Drehzylinder, welcher das zuzuführende Werkstück dreht, ein
weiterer Hubzylinder, ein Querschieber, ein Schwenkzylinder
oder dergleichen mehr.
Ebenso wurde im allgemeinen Beschreibungsteil der
vorliegenden Erfindung bereits schon dargelegt, daß der
Kurvenast zwischen den Pos. 2 und 3 auch vollständig
entfallen kann; es kann in manchen Zuführfällen ausreichen,
eine rein translatorische Bewegung im Kurvenast zwischen den
Positionen 3 und 4 vorzusehen.
Ebenso kann der Kurvenast zwischen den Pos. 4 und 5
entfallen, denn es kann in machen Zuführfällen nicht
notwendig sein, eine entsprechende Hubbewegung als letzte
Bewegung vorzusehen.
Gleiches gilt im übrigen auch für weitere Kurvenäste; so kann
es z. B. vorgesehen sein, daß der gesamte Bewegungsablauf bei
Pos. 4 beginnt und bei Pos. 5 endet, wobei also die
Positionen 2 und 3 entfallen; dies gilt z. B. für den Fall, wo
als reine Zuführaufgabe eine Hubvorrichtung vorgesehen ist,
welche von der Pos. 4 auf die Pos. 5 absenkt.
Die Zuführeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht
im wesentlichen aus einem Gehäuse 6, in dem eine
Kulissenführung 7 angeordnet ist. Die weiteren Einzelheiten
ergeben sich aus den Fig. 2 bis 4. Man erkennt, daß die
Kulissenführung 7 aus zwei einander gegenüberliegenden
Führungsbacken 8, 9 besteht, wobei die Führungsnut der
Kulissenführung 7 in diesen Führungsbacken 8, 9 eingearbeitet
ist. Die Führungsbacken 8, 9 sind in einer entsprechenden
Geradeführung in X-Richtung zueinander verschiebbar
ausgebildet, so daß sowohl die Länge der Kulissenführung als
auch der Hub der Kulissenführung durch Einstellung der
Führungsbacken 8, 9 einstellbar ausgebildet ist.
Die Führungsbacken 8, 9 überlappen sich gegenseitig und die im
Überlappungsbereich sich ergebende Trennfuge 10 ist in Fig.
2 sichtbar.
Zum Bewegungsantrieb eines Vertikalschlittens 14 ist ein
Hebel 11 vorgesehen, der in einem Schwenklager 13 einseitig
schwenkbar am Gehäuse 6 gelagert ist.
Am freien schwenkbaren Ende des Hebels 11 ist ein
Mitnehmerbolzen 12 angeordnet, welcher gemäß Fig. 4 in die
Nut der Kulissenführung 7 eingreift und demzufolge dort
verschiebbar ist.
Der Mitnehmerbolzen 12 ist mit dem Mitteljoch 37 verbunden,
welches Mitteljoch fest mit den Säulen 21 des
Vertikalschlittens 14 verbunden ist. Der Vertikalschlitten 14
weist also zwei voneinander beabstandete und parallel
zueinander angeordnete Säulen 21 auf, die oben und unten
durch zugeordnete Querjoche 22 und 34 miteinander fest
verbunden sind.
Der Vertikalschlitten 14 weist seinerseits ein Gehäuse 18
auf, in welchem Linearlager 20 für die Vertikalführung der
Säulen 21 und ferner horizontale Linearlager 20a angeordnet
sind, welche den Vertikalschlitten 14 in der X-Richtung
verschiebbar im Gehäuse 6 der Vorrichtung halten.
Hierzu sind im Gehäuse 6 zueinander parallele und voneinander
beabstandete horizontale Säulen 33 vorgesehen, welche die
horizontalen Linearlager 20a des Vertikalschlittens 14
durchgreifen, so daß dieser in den Pfeilrichtungen 28
verschiebbar auf diesen Säulen 33 gehalten ist.
Im übrigen weist der Vertikalschlitten 14 in seinem Gehäuse
18 eine Ausnehmung 19 auf, in welche der Mitnehmerbolzen 12
eingreift.
Am unteren Querjoch 22 ist als bevorzugte Ausführungsform ein
Drehzylinder 23 angeordnet, dessen drehbares Teil mit einem
Befestigungsteil 24 verbunden ist, welches seinerseits eine
Klemm- oder Haltezange 25 trägt. Von der Zange 25 wird das
zuzuführende Werkstück gehalten.
Wegen der Anordnung des Drehzylinders 23 kann deshalb die
gesamte Zange 25 gedreht werden, so daß das zuzuführende
Werkstück sowohl in XY-Richtung zugeführt werden kann, als
auch noch zusätzlich eine Drehbewegung durchführen kann.
Zum XY-Antrieb des Vertikalschlittens 14 in der
Kulissenführung 7 ist ein Antriebszylinder 26 vorgesehen, der
mit seiner Kolbenstange 29 an einem Lagerpunkt 30 des Hebels
11 angreift, welcher Lagerpunkt 30 von dem Mitnehmerbolzen 12
entfernt angeordnet ist.
Es wird nun bevorzugt, dem hier gezeigten Antriebszylinder
einen sogenannten "Nachbrenner" zuzuordnen, nämlich in Form
eines weiteren Antriebszylinders 27, welcher dem
erstgenannten Antriebszylinder 26 eine zusätzliche
Verschiebebewegung zuordnen kann.
Hierzu ist vorgesehen, daß der Antriebszylinder 27 mit seiner
Kolbenstange 31 an einem Schwenklager 43 schwenkbar angreift,
wobei das Schwenklager 43 Teil eines Lagerbocks 32 ist, der
fest im Gehäuse 6 verankert ist.
Die beiden Antriebszylinder 26, 27 sind fest miteinander
verbunden und sind in den Pfeilrichtungen 28 verschiebbar in
einer Profilführung 44 angeordnet, welche in X-Richtung eine
Verschiebung der beiden Antriebszylinder 26, 27 zuläßt und
welche Profilführung 44 im übrigen mit dem Gehäuse 6 fest
verbunden ist.
Im übrigen sind im Gehäuse 6 noch Anschlagbegrenzer 35, 36
vorhanden, welche jeweils Stoßdämpfer enthalten und die in
ihrer vertikalen Einstellung begrenzbar und einstellbar sind,
um so den Anschlag des jeweiligen Querjoches 22, 34 in
Y-Richtung zu begrenzen.
Es wird nun nachfolgend ein Bewegungsablauf geschildert.
In der in Fig. 2 dargestellten Startlage befinden sich beide
Antriebszylinder 26, 27 in ihrer Startposition, wobei die
beiden Kolbenstangen 29, 31 eingefahren sind.
Es sind nun vorzugsweise insgesamt 3 unterschiedliche
Positions- und Prüfsensoren vorhanden. Der Positionssensor 16
stellt hierbei die Startposition des Querjoches 34 fest und
erfaßt somit die Startposition der gesamten Vorrichtung.
Der Positionssensor 15 stellt die Endposition fest, d. h. wenn
das Querjoch 34 in Pfeilrichtung 45 in der Kulissenführung 7
verschoben wird, wird die Endposition durch den
Positionssensor 15 festgestellt.
Bezogen auf die Zeichnung in Fig. 1 entspricht also der
Positionssensor 16 der Position 2 und der Positionssensor 15
der Position 5.
Zur besseren Erläuterung wird noch festgestellt, daß das
Querjoch 34 und damit auch das untere Joch 22 genau eine
Bewegungskurve durchlaufen, wie sie in Fig. 1 dargestellt
ist.
Wichtig ist, daß etwa bei Pos. 4, wenn also der Hebel 11 in
eine bestimmte Stellung im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt
wurde, ein Prüfsensor 17 vorhanden ist, der nun das
Vorbeilaufen z. B. des Hebels 11 feststellt und die Steuerung
weiß nun, daß das Zuführsystem sich gerade in Pos. 4 befindet
und es wird nun mit diesem Prüfsensor 17 ein Prüfvorgang
ausgelöst, welcher prüft, ob auf der Montageebene das zu
bestückende Werkstück vorhanden ist oder nicht.
Ist es vorhanden, dann läuft die Steuerung ohne Stop- oder
Wartezyklen weiter, d. h. der Bewegungsablauf wird nicht
unterbrochen.
Selbstverständlich kommt es nicht auf das Vorhandensein des
Prüfsensors 17 an, denn in einer anderen Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, daß ein
derartiger Prüfvorgang nicht durch einen Prüfsensor 17
stattfindet, sondern nur automatisch nach einer gewissen Zeit
nach Einleiten des Startsignals (Verlassen der Pos. 2)
stattfindet.
Es muß also kein dritter Sensor 17 vorhanden sein, sondern es
kann der besagte Prüfvorgang auch durch reinen Zeitablauf im
Bereich z. B. zwischen der Pos. 2 und 3 oder im Bereich
zwischen der Pos. 3 und 4 oder auch im Bereich zwischen Pos.
4 und 5 stattfinden.
Nachdem also festgestellt wurde, daß ein zu bestückendes
Werkstück auf der Montageebene liegt, erfolgt der
Bewegungsablauf in beschleunigter Form dadurch, daß nun ab
diesem Zeitpunkt dem ersten Antriebszylinder 26 der
sogenannte "Nachbrenner" zugeschaltet wird.
Hierzu fährt der Antriebszylinder 27 seine Kolbenstange 31
aus und verschiebt damit den Antriebszylinder 26 in seiner
Gehäuseführung in der Profilführung 44 in Pfeilrichtung 45
zusätzlich, wodurch ihm also eine zusätzliche
Verschiebebewegung zugeordnet wird. Dadurch wird der jetzt
ablaufende Bewegungsablauf stark beschleunigt und die hierfür
erforderliche Zeit wird verkürzt. Dies führt zu einer
weiteren Verkürzung der Taktzeit im Sinne der vorliegenden
Erfindung.
Wenn dann schließlich der Mitnehmerbolzen 12 seine
Endposition 5 in der Kulissenführung 7 erreicht hat, wird
dies durch den Sensor 15 festgestellt und der Sensor löst ein
Rücksignal aus, welches den gesamten Vorgang rückwärts
ablaufen läßt, bis der Sensor 16 wieder die Startposition 2
erfaßt hat und ein neuer Bewegungsablauf eingeleitet wird.
In Fig. 5 ist eine Abwandlung der in Fig. 2 bis 4
dargestellten Kulissenführung 7 dargestellt, und man erkennt,
daß auf einer Kurbelscheibe 38, welche in einem Drehlager 39
in den Drehrichtungen 40 und in Gegenrichtung hierzu bewegbar
ist, in einem Kurbelzapfen 42 das eine Ende einer Kurbel 41
aufgehängt ist. Am freien Ende der Kurbel 41 ist hierbei
wiederum der Drehzylinder 23 mit dem Befestigungsteil 24 und
der Zange 25 angeordnet.
Wird nun die Kurbelscheibe 38 in Pfeilrichtung 40 angetrieben
(z. B. durch einen Drehmotor, durch einen Pneumatikzylinder,
durch ein Zahnradgetriebe und dergleichen mehr), dann wird
ebenfalls die Zange 25 eine in Fig. 1 dargestellte
Bewegungskurve durchlaufen und ebenso kann hierdurch eine
Zuführbewegung in XY-Richtung stattfinden. Wichtig hierbei
ist wiederum zur Verwirklichung der erfindungsgemäßen Lehre,
daß lediglich ein Startsignal den gesamten Bewegungsablauf
auslöst, der dann durch ein Stop-Signal beendet wird, und daß
im dazwischenliegenden Bereich keinerlei Warte- oder
Stopzyklen eingelegt werden.
Eine dritte Variante ist in Fig. 6 dargestellt, wobei die in
Fig. 5 dargestellte Kurbelscheibe 38 noch mit zusätzlich
einer Kulissenführung 46 versehen ist. Hierbei ist
vorgesehen, daß der Kurbelzapfen 42 in einer langlochartigen,
etwa C-förmig profilierten Kulissenführung 46 verschiebbar
ist, wenn die Kurbelscheibe 38 in Pfeilrichtung 40
angetrieben wird.
Es gelten dann die gleichen Erläuterungen wie in Fig. 5
angegeben.
1
Bewegungskurve
2
Position
3
Position
4
Position
5
Position
6
Gehäuse
7
Kulissenführung
8
Führungsbacke
9
Führungsbacke
10
Trennfuge
11
Hebel
12
Mitnehmerbolzen
13
Schwenklager
14
Vertikalschlitten
15
Positionssensor
16
Positionssensor
17
Prüfsensor
18
Gehäuse (Y-Schlitten)
19
Ausnehmung
20
Linearlager
21
Säule
22
Querjoch
23
Drehzylinder
24
Befestigungsteil
25
Zange
26
Antriebszylinder
27
Antriebszylinder
28
Pfeilrichtung
29
Kolbenstange
30
Lagerpunkt
31
Kolbenstange
32
Lagerbock
33
Säule (horiz.)
34
Querjoch
35
Anschlagbegrenzer
36
Anschlagbegrenzer
37
Mitteljoch
38
Kurbelscheibe
39
Drehlager
40
Drehrichtung
41
Kurbel
42
Kurbelzapfen
43
Schwenklager
44
Profilführung
45
Pfeilrichtung
46
Kulissenführung
Claims (16)
1. Verfahren zur Zuführung von Werkstücken auf einer
Montageebene, wobei eine wenigstens entlang einer Raumachse
(X) bewegliche Zuführvorrichtung vorhanden ist mittels
welcher das zuzuführende Werkstück von einer Zuführposition
entnommen und der Montageebene bzw. einem auf der
Montageebene liegenden Werkstück zugeführt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steuerung der Zuführeinrichtung zur
Aktivierung derselben ein Startsignal zugeführt wird, welches
einen autonomen Bewegungsablauf der Zuführeinrichtung von
einer Startposition (A) zu einer Endposition (B) auslöst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bewegungsablauf höchstens einmal unterbrochen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß innerhalb des Bewegungsablaufes an einer
geeigneten Position oder in einem geeigneten Zeitpunkt
überprüft wird, ob die Montageebene frei ist bzw. ob sich ein
Werkstück auf der Montageebene befindet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung bei Erreichen der
Endposition durch ein Stopsignal angehalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stopsignal gleichzeitig das Signal
zum Rücksetzen der Zuführeinrichtung in ihre Startposition
ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung entlang mindestens
einer weiteren Raumachse (Y; Z) beweglich ist.
7. Vorrichtung zur Zuführung von Werkstücken auf einer
Montageebene nach einem der vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung einen
vorgegebenen, gesteuerten Bewegungsablauf vollführt, welcher
durch ein Startsignal eingeleitet wird und autonom abläuft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zuführeinrichtung einen Vertikalschlitten (14) aufweist,
dessen Bewegungsablauf durch eine Kulissenführung (7)
vorgegeben ist und der eine Einrichtung (25) zur Halterung
des Werkstückes aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vertikalschlitten (14) mindestens
entlang zweier Raumachsen (X, Y) beweglich ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antrieb der Zuführeinrichtung durch
einen Antriebszylinder (26) erfolgt, der auf die
Vertikalführung (14) wirkt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß ein weiterer Antriebszylinder (27)
vorgesehen ist, der mit dem ersten Antriebszylinder (26) in
Reihe geschaltet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zuführeinrichtung einen im wesentlichen aus einer
Kurbelscheibe (38) und einer Kurbel (41) bestehenden
Kurbeltrieb umfaßt, wobei am freien Ende der Kurbel (41)
eine Einrichtung (25) zur Halterung des Werkstückes
angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kurbelscheibe (38) eine Kulissenführung (46) aufweist,
wobei die Kurbel (41) in der Kulissenführung (46) geführt
ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erfassung der augenblicklichen
Position der Zuführeinrichtung ein oder mehrere
Positionssensoren (15, 16) vorgesehen sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Prüfsensor (17) vorgesehen ist, mit
welchem das Vorhandensein eines Werkstückes auf der
Montageebene festgestellt wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, die Einrichtung (25) zur Halterung des
Werkstückes mittels eines Drehzylinders (23) drehbar
befestigt ist.
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DE1997136579 DE19736579B4 (de) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Zuführung von Werkstücken auf eine Montageebene |
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DE1997136579 DE19736579B4 (de) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Zuführung von Werkstücken auf eine Montageebene |
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Patent Citations (3)
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HESSE,Stefan: Montagemaschinen, Vogel Buchverlag, 1993, S.135-149 * |
SPINGLER,J.C., SCHÖNINGER,J.K.: Maschinen zur Montageautomatisierung. In: Technica 10/1989, S.42-52 * |
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