DE19821389B4

DE19821389B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Handling von Werkstücken

Info

Publication number: DE19821389B4
Application number: DE19821389A
Authority: DE
Inventors: Günther HERRMANN
Original assignee: Claas Fertigungstechnik GmbH
Current assignee: MBB Fertigungstechnik GmbH
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: DE19821389A1

Abstract

Verfahren zum Handling von Werkstücken, wobei die Werkstücke von mindestens einer Bearbeitungsstation (12, 20, 26) zu einer weiteren Bearbeitungsstation (20, 26) weiterbefördert werden und Werkstücke zwischenspeicherbar sind, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
– ein Lader (2), der über mindestens zwei Greifsysteme (6, 8) verfügt, wovon mindestens ein Greifsystem (6) für ein Rohteil und ein weiteres (8) für ein Fertigteil einer Bearbeitungsstation (12, 20, 26) brauchbar ist, ergreift ein in einer Bereitstellungsposition (10, 14, 18) befindliches Rohteil,
– der Leder (2) befördert mit dem Greifsystem (6) das Rohteil zu einer Bereitstellungsposition (14) einer ersten Bearbeitungsstation (12),
– der Lader (2) ergreift ein Fertigteil mit einem Greifsystem (8) und entnimmt es aus der Bereitstellungsposition (14) der ersten Bearbeitungsstation (12),
– der Lader (2) legt mit dem Greifsystem (6) das Rohteil in die Bereitstellungsposition (14) der ersten Bearbeitungsstation (12) ein,
– der Lader (2) befördert das der Bereitstellungsposition...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Handling von Werkstücken, wobei die Werkstücke von mindestens einer Bearbeitungsstation zu einer weiteren Bearbeitungsstation weiterbefördert werden und Werkstücke zwischenspeicherbar sind. Entsprechende Verfahren werden beispielsweise in der Automobilindustrie bei der Herstellung von Motorenteilen angewandt.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zu bearbeitende Werkstücke von einer Bearbeitungsstation zur nächsten mittels eines Förderbandes zu transportieren. Das Werkstück muss für Bearbeitungszwecke von einer im wesentlichen quer zum Förderband stehenden Ladeeinrichtung vom Förderband genommen, in die erste Bearbeitungsmaschine eingelegt, bearbeitet, von Lader aus der Bearbeitungsmaschine entnommen und wieder auf das Förderband abgelegt werden. Dieser Vorgang wiederholt sich an jeder folgenden Bearbeitungsstation, bis das zu bearbeitende Werkstück fertig bearbeitet und am Ende des Förderbandes angekommen ist. Da im Laufe des Fertigungsprozesses immer wieder Störungen auftreten können, müssen Zwischenspeicher vorgesehen werden, wenn der Fertigungstakt der nachgeordneten Bearbeitungsstationen nicht durch die Störungen an einer Bearbeitungsstation unterbrochen werden soll. Solche Zwischenspeicher werden in bekannten Einrichtungen beispielsweise als zweite, parallel zum ersten Förderband angeordnete Förderbänder ausgestaltet, auf denen jeweils eine erforderliche Speichermenge an Werkstücken bevorratet ist. Die Ladeeinrichtungen für die Bearbeitungsstationen sind so ausgestaltet, dass sie Werkstücke sowohl vom ersten als auch vom zweiten Förderband abnehmen können.
Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, dass die Bestückung der Bearbeitungsstationen mit jeweils einer Ladeeinrichtung sehr teuer ist. Auch der Transport der Werkstücke mittels eines ersten Transportbandes und der Zwischenspeicherung mittels eines zweiten Transportbandes ist sehr aufwendig.
Aus der DE 34 28 992 C1 ist zudem ein Werkstückhandlingsystem bekannt geworden, bei dem jeder Werkzeugmaschine eine separate Übergabe- und Verkettungs einrichtung mit Doppelgreifer und Zangenpaar zugeordnet ist. Zwischen den Maschinen übernimmt ein Fördersystem den Transport der Werkstücke. Der jeweilige Doppelgreifer agiert zwischen einer Palette des Fördersystems und der entsprechenden Werkzeugmaschine indem er ein noch nicht bearbeitetes Werkstück aus der Palette entnimmt und nachfolgend das zuvor in der Werkzeugmaschine bearbeitete Werkstück in derselben Palette ablegt, damit dieses zu einer weiteren Werkzeugmaschine, einem weiteren Bearbeitungsgang, gefördert werden kann. Derartige Fördersysteme haben den Nachteil, dass zumindest zwei separate Förder- und Handlingsysteme vorgesehen werden müssen, die die noch nicht bearbeiteten und die bereits bearbeiteten Werkstücke transportieren. Neben einem erhöhten Bauraumbedarf erhöht dies vor allem die Kosten für das Fertigungssystem.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche ein identisches Förderergebnis mit geringerem Aufwand ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die Oberbegrifflichen und kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der vorgeschlagenen Verfahrensweise arbeitet ein einziger Lader für die Beschickung von zwei Bearbeitungsstationen und einem Zwischenspeicher. Ein Lader kann dadurch eingespart werden. Auch sind die angetriebenen zwei Förderbänder nicht mehr erforderlich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen, auf deren Inhalt verwiesen wird.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Handling von Werkstücken. Ein Lader 2 bewegt sich entlang einer Führungseinrichtung 4. Der Lader 2 ist mit zwei Greifsystemen 6 und 8 versehen. In einem Verfahrensablauf zur Beförderung eines Werkstückes fährt der Lader 2 zur Bereitstellungsposition 10 und ergreift dort mit dem Greifsystem 6 ein bereitliegendes Rohteil. Das Greifsystem 8 ist noch leer. Dann fährt der Lader 2 zur ersten Bearbeitungsstation 12. Dort entnimmt er mit dem Greifsystem 8 ein von der ersten Bearbeitungsstation 12 fertig bearbeitetes Werkstück aus der Bereitstellungsposition 14 und legt sodann das mit dem Greifsystem 6 gehaltene Rohteil auf der Bereitstellungsposition 14 ab. Nun ist das Greifsystem 8 belegt und das Greifsystem 6 leer. Nun fährt der Lader 2 zum Zwischenspeicher 16 oder der Bereitstellungsposition 18 der zweiten Bearbeitungsstation 20. Die Entscheidung, welche der möglichen Positionen der Lader 2 anfahren soll, kann entweder von einer Bedienperson getroffen und per manueller Eingabe vorgegeben werden oder sie wird von einer nicht näher dargestellten Steuerelektronik nach geeigneten Kriterien, die in einer Steuerungssoftware bzw. einem Kennfeld abgelegt sind, getroffen; der Lader 2 erhält dann seine Steuerbefehle von dieser Steuerungselektronik.
Auf der Führungseinrichtung 4 können sich weitere Lader 22, 24 bewegen, die in geeigneter Weise mit der Bewegung des Laders 2 kombiniert werden. So ist es vorstellbar, dass der Lader 22, der die zweite Bearbeitungsstation 20 bedient, nur mit einem Greifsystem ausgestattet ist und das Fertigteil der ersten Bearbeitungsstation 12, das wiederum das Rohteil für die zweite Bearbeitungsstation 20 ist, entweder direkt der Bereitstellungsposition 14 der ersten Bearbeitungsstation 12 oder dem Zwischenspeicher 16 entnimmt und der zweiten Bearbeitungsstation 20 zufördert. Der Lader 22 kann auch als Reservekapazität bei Ausfall eines oder beider Greifsysteme 6, 8 des Laders 2 eingesetzt werden. Der Lader 22 kann auch in dem Fall, dass unterschiedliche oder unterschiedlich zu bearbeitende Werkstücke die Abfolge der Bearbeitungsstationen durchlaufen und unterschiedliche Taktzeiten an den einzelnen Bearbeitungsstationen 12, 20, 26 gefahren werden, Geschwindigkeitsdefizite eines Laders 2, 24 ausgleichen, so dass eine höhere Flexibilität in der Fördergeschwindigkeit der gesamten Förderanlage erzielbar ist. Die Führungseinrichtung 4 kann, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, aus einer einzigen Schienenanlage, aber auch aus mehreren einzelnen Führungseinrichtungen bestehen, die der Fachmann in geeigneter Weise zum vorgeschlagenen Verfahren miteinander kombinieren kann.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Lader 2, 22 so gesteuert, dass sie innerhalb eines Zeitintervalls das im Zwischenspeicher am längsten lagernde Rohteil bzw. Werkstück entnehmen. Eine solche Steuerung ist vorteilhaft, wenn die zwischengespeicherten Werkstücke keinen Flugrost ansetzen sollen, für eine folgende Bearbeitung eine Restwärme des Werkstücks ausgenutzt werden soll oder aus sonstigen Gründen.
Wenn der mit zwei Greifsystemen 6, 8 bestückte Lader 2 nicht nur die erste Bereitstellungsposition 10, sondern zusätzlich eine vorgeordnete Bearbeitungsstation oder Bereitstellungsposition bedient, ist es vorteilhaft, wenn im Regelfall der Lader 22 die Abförderung der Werkstücke von der Bearbeitungsstation 12 übernimmt. In diesem Fall ist der Lader 22 so gesteuert, dass er das von der Bereitstellungsposition 14 entnommene Werkstück entweder in den Zwischenspeicher 16 oder die Bereitstellungsposition 18 der zweiten Bearbeitungsstation 20 einlegt.
Eine besonders gute Zugänglichkeit der Bearbeitungsstationen ergibt sich, wenn die Lader 2, 22, 24 aufgeständert sind. Eine solche Anordnung vereinfacht die Bereitstellung von Material und die Zugänglichkeit der Bearbeitungsstationen für Umrüstungen und Reparaturen.
Ein Fachmann ist unter Anwendung seines Fachwissens ohne grössere Schwierigkeiten dazu in der Lage, das vorgeschlagene Verfahren für seine Zwecke anzupassen. Das vorgeschlagene Verfahren ist also nicht auf das erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann abgewandelt und um weitere, aus dem Stand der Technik bekannte Elemente ergänzt werden.
Insbesondere ist es möglich, die Abfolge der mit einem oder mehreren Greifsystemen bestückten Lader zu variieren, und ein Lader kann auch mit mehr als zwei Greifsystemen bestückt werden, um mehrere Bearbeitungsstationen bedienen zu können. Die Zahl der vom Fördersystem bedienten Bearbeitungsstationen kann unbegrenzt bis zum n-fachen erweitert werden.

Claims

Verfahren zum Handling von Werkstücken, wobei die Werkstücke von mindestens einer Bearbeitungsstation (12, 20, 26) zu einer weiteren Bearbeitungsstation (20, 26) weiterbefördert werden und Werkstücke zwischenspeicherbar sind, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – ein Lader (2), der über mindestens zwei Greifsysteme (6, 8) verfügt, wovon mindestens ein Greifsystem (6) für ein Rohteil und ein weiteres (8) für ein Fertigteil einer Bearbeitungsstation (12, 20, 26) brauchbar ist, ergreift ein in einer Bereitstellungsposition (10, 14, 18) befindliches Rohteil, – der Leder (2) befördert mit dem Greifsystem (6) das Rohteil zu einer Bereitstellungsposition (14) einer ersten Bearbeitungsstation (12), – der Lader (2) ergreift ein Fertigteil mit einem Greifsystem (8) und entnimmt es aus der Bereitstellungsposition (14) der ersten Bearbeitungsstation (12), – der Lader (2) legt mit dem Greifsystem (6) das Rohteil in die Bereitstellungsposition (14) der ersten Bearbeitungsstation (12) ein, – der Lader (2) befördert das der Bereitstellungsposition (14) der ersten Bearbeitungsstation (12) entnommene Fertigteil zu einer Bereitstellungsposition (18) einer zweiten Bearbeitungsstation (20) und legt es dort ab, – der Lader (2) fährt zurück zur Bereitstellungsposition (10) für ein Rohteil.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lader (2, 22, 24) das Rohteil für die Bereitstellungspositionen (14, 18) direkt von der ersten Bereitstellungsposition (10) zufördert.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in der jeweiligen Bereitstellungsposition (14, 18) abgelegte Werkstücke in einem Zwischenspeicher (16) abgelegt werden kann und aus dem Zwischenspeicher (16) innerhalb eines Zeitintervalls das dort am längsten lagernde Werkstück entnommen wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Lader (22, 24) mit mindestens einem Greifsystem (6) ein Fertigteil aus einer Bearbeitungsstation (12, 20, 26) entnimmt und es entweder zum Zwischenspeicher (16) fördert, es dort für ein Zeitintervall dort ablegt und danach zu einer nachgeordneten Bearbeitungsstation (20, 26, n) befördert oder es direkt zur nachgeordneten Bearbeitungsstation (20, 26, n) befördert.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lader (2) nur Roh- und Fertigteile zwischen der ersten und zweiten Bereitstellungsposition (10, 14) ohne einen Zwischenspeicher befördert und der zweite Lader (22, 24) Fertigteile aus der zweiten Bereitstellungsposition (14) entweder in eine nachgeordnete Bearbeitungsstation (20, 26) oder einen Zwischenspeicher (16) befördert und dort nach einem Zeitintervall wieder entnimmt.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne Abschnitte der Transportwege, die der zumindest eine Lader (2, 22, 24) zurücklegt, aufgeständert sind.