DE19819419C2 - Vorrichtung zum Umlenken, Ausschleusen und Zusammenführen von Werkstückträgern innerhalb einer Montageanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umlenken, Ausschleusen und Zusammenführen von Werkstückträgern inner­ halb einer Montageanlage.

Montageanlage meint im Rahmen der Erfindung eine Anordnung aus mehreren kurvengesteuerten Montagevorrichtungen, mehreren Transfereinrichtungen, welche Werkstückträger mit aufsitzenden Werkstücken den Montagevorrichtungen zuführen, sowie Einrichtungen für die Einspeisung von Werkstück­ trägern mit aufsitzendem Werkstück in die Trans­ fereinrichtungen sowie zum Abtransport der Werkstückträger mit bearbeitetem Werkstück. Bei den Transfereinrichtungen kann es sich zum Beispiel um Linerartakter, Rundtakttische und dergleichen handeln. Ferner können in der Montageanlage Einrichtungen für eine Zwischenspeicherung von Werkstück­ trägern, für eine Rückführung von Werkstückträgern und dergleichen vorhanden sein. Die eingangs beschriebene Vor­ richtung zum Umlenken, Ausschleusen und Zusammenführen von Werkstückträgern stellt eine Verbindung zwischen den Transfereinrichtungen der Montageanlage her. Ihr Betrieb muß an den Arbeitstakt der Montagevorrichtungen sowie an die im Arbeitstakt erfolgenden Bewegungen der Transfer­ einrichtungen abgestimmt sein. Mit modernen Montageanlagen werden 100 Arbeitstakte pro Minute angestrebt. Das stellt erhebliche Anforderungen an die das Verbindungsglied darstellende Vorrichtung zum Umlenken, Ausschleusen und Zusammenführen von Werkstückträgern.

Aus DE 27 54 095 A1 ist eine Vorrichtung zum Umlenken, Ausschleusen und Zusammenführen von Werkstückträgern innerhalb einer Montageanlage bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist einen auf einem Maschinengestell gelagerten Drehteller mit sternförmig angeordneten Aufnahmeschächten für jeweils einen Werkstückträger und einen Drehtellerantrieb, der den Drehteller schrittweise weiterbewegt und dadurch die Aufnahmeschächte vor umfangsseitig angeordneten Werkstückträger-Transport­ einrichtungen positioniert, auf. Ferner sind aus DE 33 07 963 C2 lineare Verstelleinrichtungen für die Beschickung des Drehtellers eines Palettenwechslers bekannt. Die Verstelleinrichtungen sind am Drehteller befestigt. Der Palettenwechsler ist für große Paletten in Fertigungsanlagen ausgelegt. Seine Bauform eignet sich nicht für Montageanlagen, die mit einer großen Anzahl von Arbeitstakten pro Minute arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Zweckbestimmung anzugeben, die universell für die verschiedenen Funktionen einsetzbar ist und in Montageanlagen integriert werden kann, deren Transfereinrichtungen und Montagevorrichtungen mit einer großen Taktzahl arbeiten.

Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung zum Umlenken, Ausschleusen und Zusammenführen von Werkstückträgern innerhalb einer Montageanlage mit
Maschinengestell,
einem im Maschinengestell gelagerten Drehteller, der sternförmig angeordnete Aufnahmeschächte für jeweils einen Werkstückträger aufweist,
einem Drehtellerantrieb, der den Drehteller schritt­ weise weiterbewegt und dadurch die Aufnahmeschächte vor umfangseitig angeordneten Werkstückträger-Trans­ porteinrichtungen positioniert, und
maschinenfest angeordneten linearen Verstellein­ richtungen unterhalb des Drehtellers,
wobei die Verstelleinrichtungen jeweils einen Schlitten mit einem Schlittenantrieb sowie einen Mitnehmer aufweisen, der mit der Bewegung des Schlittens eine zwangsgesteuerte Stellbewegung ausführt und einen Werkstückträger in einer vorgegebenen Position erfaßt, wobei die Anordnung und Zwangssteuerung der Mitnehmer an mindestens zwei Verstell­ einrichtungen unterschiedlich so eingerichtet ist, daß mit der einen Verstelleinrichtung ein vor dem Aufnahmeschacht positionierter Werkstückträger erfaßt und mit der Bewegung des Schlittens in den Aufnahmeschacht eingeschoben wird und daß mit der anderen Verstelleinrichtung ein im Aufnahme­ schacht positionierter Werkstückträger erfaßt und mit der Bewegung des Schlittens aus dem Aufnahmeschacht ausgescho­ ben wird.

In einem durch den Drehtellerantrieb vorgegebenen Arbeits­ takt werden Werkzeugträger in einen oder gleichzeitig in mehrere der sternförmig angeordneten Aufnahmeschächte eingeschoben, zu gleichem Zeitpunkt Werkzeugträger aus einem oder mehreren Aufnahmeschächten ausgeschoben und die Aufnahmeschächte mit dem Drehteller um einen durch die Aufteilung der Aufnahmeschächte vorgegebenen Drehwinkel weiterbewegt. Es sind hohe Arbeitsgeschwindigkeiten möglich, da die Verstelleinrichtungen maschinenfest ange­ ordnet sind und mit dem Drehteller nur verhältnismäßig geringe Massen beschleunigt und wieder abgebremst werden müssen. Da der Mitnehmer mit der Stellbewegung der Schlitten zwangsgesteuert ist, sind die Bewegungen auch bei kurzen Arbeitstakten gewährleistet und entfallen aufwendige Steuerungseinrichtungen, um die erforderliche Synchroni­ sation sicherzustellen. Die Mitnehmer sind vorzugsweise als Klinkenhebel ausgebildet, die an den Schlitten drehbeweglich gelagert und an einer maschinenfest angeordneten Kulisse geführt sind sowie die Werkstückträger unterseitig fassen. Zweckmäßig sind die Schlitten aller Verstelleinrichtungen identisch ausgebildet und symmetrisch auf Führungen so angeordnet, daß sie um 180° gedreht werden können und mit einer von zwei gegenüberliegenden Anschluß­ flächen mit dem Schlittenantrieb verbindbar sind. Die Funktion der Verstelleinrichtung als Einschieber oder Aus­ schieber kann ohne Änderung des Schlittenantriebes nur durch eine Drehung des Schlittens sowie durch einen Umbau der Kulissenführung eingerichtet werden. Insofern ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr flexibel an unterschied­ liche Funktionen anpaßbar.

In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß der Drehteller einen im Grundriß kreisförmigen Mantel aufweist und die Mantelsegmente zwischen den Aufnahmeschächten bis an die umfangsseitig offenen Aufnahmeschächte herangeführt sind. Die in den Aufnahmeschächten positionierten Werkstückträger stehen am Umfang des Drehtellers etwas über, wobei die Mantelsegmente bei einsetzender Rotation des Drehtellers als Abstreifer den in den Aufnahmeschacht eingeschobenen Werkstückträger von einer Werkstück­ trägerreihe aus dicht an dicht aufgestauten Werk­ stückträgern trennt. Bei dieser Anordnung entfallen zusätzliche Stauelemente, die den Transportweg zum Auf­ nahmeschacht sperren und im Arbeitstakt der Vorrichtung bewegt werden müssen. In den Aufnahmeschächten sind die Werkstückträger zweckmäßig an seitlichen Führungen gehalten und durch ein federbelastetes Sperrelement, welches in eine seitliche Sitzfläche der Werkstückträger einrastet, in einer vorgegebenen Position gesichert.

Die Stellbewegungen der Verstelleinrichtungen können durch Zug/Druck-Betätigungselemente gesteuert werden, deren Stellbewegung von der Drehbewegung einer Steuerwelle abgeleitet ist. Die Steuerwelle und der Antrieb des Dreh­ tellers sind zweckmäßig mechanisch gekoppelt. Die auf die Verstelleinrichtungen arbeitenden Zug/Druck-Betätigungs­ elemente sowie die Einrichtung für den Drehtellerantrieb können an einen Zentralantrieb einer Montageanlage ange­ schlossen sein, die sich aus mehreren kurvengesteuerten Montagevorrichtungen, mehreren Transfereinrichtungen für die Bewegung von Werkstückträgern sowie Einrichtungen für die Einspeisung und Ausschleusung der Werkstückträger zusammensetzt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 als Einzelteilzeichnung den Drehteller der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ohne Zusatzaggregate,

Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Vor­ richtung aus der Blickrichtung A, teilweise im Schnitt.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung ist ein Bindeglied zwischen Transfervorrichtungen einer Montage­ anlage und dient zum Umlenken, Ausschleusen und Zusammenführen von Werkstückträgern innerhalb der Montageanlage. Zum grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung gehören ein Maschinengestell 1, ein im Maschinengestell 1 gelagerter Drehteller 2, der sternförmig angeordnete Aufnahmeschächte 3 für jeweils einen in Fig. 2 dargestellten Werkstückträger W aufweist, ein Drehteller­ antrieb 4, der den Drehteller 2 schrittweise weiterbewegt und dadurch die Aufnahmeschächte 3 vor umfangsseitig angeordneten Werkstückträgern-Transporteinrichtungen positioniert, sowie maschinenfest angeordnete lineare Verstelleinrichtungen 5, 5' unterhalb des Drehtellers 2. Die Verstelleinrichtungen 5, 5' weisen jeweils einen Schlitten 6 mit einem Schlittenantrieb sowie einen Mitnehmer 7 auf, der mit der Bewegung des Schlittens 6 eine zwangsgesteuerte Stellbewegung ausführt und einen Werkstückträger in einer vorgegebenen Position erfaßt. Insbesondere der Fig. 3 entnimmt man, daß die Mitnehmer als Klinkenhebel ausgebildet sind, die an den Schlitten 6 drehbeweglich gelagert und an einer maschinenfest ange­ ordneten Kulisse 8 geführt sind sowie die Werkstückträger unterseitig erfassen.

Die Anordnung und Zwangssteuerung der Mitnehmer 7 bzw. Klinkenhebel ist an mindestens zwei Verstelleinrichtungen 5, 5' unterschiedlich eingerichtet, und zwar so, daß mit der einen Verstelleinrichtung 5 ein vor dem Aufnahmeschacht 3 positionierter Werkstückträger erfaßt und mit der Bewegung des Schlittens 6 in den Aufnahmeschacht 3 eingeschoben wird und daß mit der anderen Verstell­ einrichtung 5' ein im Aufnahmeschacht 3 positionierter Werkstückträger erfaßt und mit der Bewegung des Schlittens 6 aus dem Aufnahmeschacht 3 ausgeschoben wird. In der Position, in der die Werkzeugträger durch den Klinkenhebel erfaßt werden, sind die Klinkenhebel 7 ausgefahren und befinden sich in der in Fig. 3 gestrichelt dargestellten Position. Mit der Vorschubbewegung des Schlittens 6 wird der Werkzeugträger mitgeführt, wobei der Klinkenhebel 7 nach Maßgabe der Kulissenführung in die untere, mit durchgezogener Linie dargestellte Position abgesenkt und der Werkzeugträger freigegeben wird. Anschließend wird der Schlitten 6 wieder in die erste Position zurückbewegt, wobei der Klinkenhebel 7 wieder ausgefahren wird und in der Ausgangsposition erneut einen Werkstückträger erfaßt. Jeder Verstelleinrichtung 5, 5' ist eine bestimmte Funktion zugeordnet. So schiebt die Verstelleinrichtung entweder einen Werkzeugträger in den Aufnahmeschacht ein oder schiebt diesen aus einem Aufnahmeschacht aus.

Aus der Fig. 1 wird deutlich, daß die Schlitten 6 der Verstelleinrichtungen 5, 5' identisch ausgebildet und symmetrisch auf Führungen 9 angeordnet sind. Sie können nach einer Drehung um 180° wahlweise mit einer von zwei gegenüberliegenden Anschlußflächen mit dem Schlittenantrieb verbunden werden. Die Funktion der Verstelleinrichtungen 5, 5' als Einschieber oder Ausschieber kann ohne Änderung des Schlittenantriebes durch eine Drehung des Schlittens 6 sowie durch einen Umbau der Kulissenführung 8 eingerichtet werden. Durch die konstruktive Gestaltung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung rasch umgerüstet und für andere Funktionen eingerichtet werden.

Der Drehteller weist einen im Grundriß kreisförmigen Mantel 10 auf, wobei die Mantelsegmente 11 zwischen den Aufnahme­ schächten 3 bis an die umfangsseitig stets offenen Aufnahmeschächte 3 herangeführt sind. Die in den Aufnahmeschächten 3 positionierten Werkstückträger stehen am Umfang des Drehtellers 2 geringfügig über. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Mantelsegmente 11 bei einsetzender Rotation des Drehtellers 2 als Abstreifer den in den Aufnahmeschacht eingeschobenen Werkstückträger von einer hier nicht dargestellten Werkstückträgerreihe aus dicht an dicht aufgestauten Werkstückträgern trennt.

Insbesondere aus Fig. 2 geht hervor, daß die Werkstück­ träger W in den Aufnahmeschächten 3 an seitlichen Führungen 12 gehalten und durch ein federbelastetes Sperrelement 13, welches in eine seitliche Sitzfläche der Werkstückträger einrastet, in einer vorgegebenen Position gesichert sind.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Umlenken, Ausschleusen und Zusammen­ führen von Werkstückträgern innerhalb einer Montageanlage,

• 1. mit
  Maschinengestell (1),
  einem im Maschinengestell (1) gelagerten Drehteller (2), der sternförmig angeordnete Aufnahmeschächte (3) für jeweils einen Werkstückträger aufweist,
  einem Drehtellerantrieb (4), der den Drehteller (2) schrittweise weiterbewegt und dadurch die Aufnahme­ schächte (3) vor umfangseitig angeordneten Werkstück­ träger-Transporteinrichtungen positioniert, und
  maschinenfest angeordneten linearen Verstellein­ richtungen (5, 5') unterhalb des Drehtellers (2),

wobei die Verstelleinrichtungen (5) jeweils einen Schlitten (6) mit einem Schlittenantrieb sowie einen Mitnehmer (7) aufweisen, der mit der Bewegung des Schlittens (6) eine zwangsgesteuerte Stellbewegung ausführt und einen Werkstückträger in einer vorgegebenen Position erfaßt, wobei die Anordnung und Zwangssteuerung der Mitnehmer (7) an mindestens zwei Verstelleinrichtungen (5, 5') unter­ schiedlich so eingerichtet ist, daß mit der einen Verstelleinrichtung (5) ein vor dem Aufnahmeschacht positionierter Werkstückträger erfaßt und mit der Bewegung des Schlittens (6) in den Aufnahmeschacht (3) eingeschoben wird und daß mit der anderen Verstelleinrichtung (5') ein im Aufnahmeschacht (3) positionierter Werkstückträger erfaßt und mit der Bewegung des Schlittens (6) aus dem Aufnahmeschacht (3) ausgeschoben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (7) als Klinkenhebel ausgebildet sind, die an den Schlitten (6) drehbeweglich gelagert und an einer maschinenfest angeordneten Kulisse (8) geführt sind sowie die Werkstückträger unterseitig fassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitten (6) der Verstelleinrichtungen (5, 5') identisch ausgebildet und symmetrisch auf Führungen (9) angeordnet sind, wobei sie nach einer Drehung um 180° wahlweise mit einer von zwei gegenüberliegenden Anschlußflächen mit dem Schlittenantrieb verbindbar sind, und daß die Funktion der Verstelleinrichtungen als Einschieber (5) oder Ausschieber (5') ohne Änderung des Schlittenantriebes nur durch eine Drehung des Schlittens (6) und durch einen Umbau der Kulissenführung (8) einrichtbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehteller (2) einen im Grundriß kreisförmigen Mantel (10) aufweist und die Mantelsegmente (11) zwischen den Aufnahmeschächten (3) bis an die umfangsseitig offenen Aufnahmeschächte (3) herangeführt sind, und daß die in den Aufnahmeschächten (3) positionierten Werkstückträger am Umfang des Drehtellers (2) überstehen, wobei die Mantelsegmente (11) bei einsetzender Rotation des Drehtellers (2) als Abstreifer den in den Aufnahmeschacht (3) eingeschobenen Werkstück­ träger von einer Werkstückträgerreihe aus dicht an dicht aufgestauten Werkstückträgern trennt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückträger in den Aufnahme­ schächten (3) an seitlichen Führungen (12) gehalten und durch ein federbelastetes Sperrelement (13), welches in eine seitliche Sitzfläche der Werkstückträger einrastet, in einer vorgegebenen Position gesichert sind.