DE202008002013U1

DE202008002013U1 - Handhabungsvorrichtung für längliche Werkstücke

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Publication number: DE202008002013U1
Application number: DE200820002013
Authority: DE
Original assignee: Mikron Boudry SA
Current assignee: Mikron Boudry SA
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2018-02-14

Abstract

Werkstückträger (1) zum Transportieren eines länglichen Werkstücks (10) entlang einer Transportbahn einer Bearbeitungsvorrichtung, umfassend einen Greifer (4) zum Greifen des Werkstücks (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (4) bei auf der Transportbahn befindlichem Werkstückträger (1) seitlich über die Transportbahn hinausragt und eine Greifposition (8.3, 8.4) seitlich der Transportbahn angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung für ein längliches Werkstück mit einem Werkstückträger zum Transportieren eines solchen länglichen Werkstücks entlang einer Transportbahn der Bearbeitungsvorrichtung, wobei der Werkstückträger einen Greifer zum Greifen des Werkstücks umfasst.
Stand der Technik
Bei der industriellen Bearbeitung von länglichen Werkstücken, wie beispielsweise Gasgeneratoren für Airbags, kommt es darauf an, möglichst viele derartige Werkstücke innerhalb kurzer Zeit zu bearbeiten. Erfahrungsgemäss wird eine solche Bearbeitungsvorrichtung dabei nicht nur zur Bearbeitung identischer, sondern auch verschiedener, insbesondere unterschiedlich langer Werkstücke eingesetzt.
Damit eine Bearbeitungsvorrichtung Werkstücke verschiedener Längen bearbeiten kann, werden die Werkstücke bisher üblicherweise aufrecht stehend an einem Ende auf einem Werkstückträger befestigt und auf diesem Werkstückträger entlang einer Transportbahn geführt. Der Werkstückträger eignet sich somit zur Beförderung von Werkstücken unterschiedlicher Längen. Bei Gasgeneratoren für Airbags können diese Längen beispielsweise zwischen 90 mm und 380 mm variieren.
Bei der Bearbeitung aufeinander folgender, unterschiedlich langer Werkstücke tritt hier aber das Problem auf, dass ein Werkzeug, welches am jeweils oberen Ende der Werkstücke angreift, für jedes Werkstück mit einer bezüglich des vorangehenden Werkstücks unterschiedlichen Länge neu positioniert werden muss. Dieser Prozess erfordert aufwändige Antriebsmechaniken und Steuerungen der Werkzeuge bei gleichzeitiger Beschränkung der Bearbeitungsfrequenz. Dies führt schliesslich zu Beschränkungen bei der Bestückung des Transportbands, weil gleich ausgebildete Werkstücke chargenweise zu bearbeiten sind, um die Zahl der nötigen Positionierungen und den damit verbundenen Zeitverlust zu minimieren. Ohne eine solche Einschränkung im Bearbeitungsbetrieb arbeitet die Bearbeitungsvorrichtung besonders ineffizient.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Bearbeitungsvorrichtung zu schaffen, welche eine effiziente Bearbeitung unterschiedlich langer Werkstücke erlaubt.
Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung umfasst ein erfindungsgemässer Werkstückträger für eine erfindungsgemässe Bearbeitungsvorrichtung einen Greifer, der bei auf der Transportbahn befindlichem Werkstückträger seitlich über die Transportbahn hinausragt wobei eine Greifposition seitlich der Transportbahn angeordnet ist. Seitlich bedeutet hier im Wesentlichen senkrecht zur Ausrichtung der Transportbahn. Die Greifposition ist also neben der Transportbahn vorgesehen und bezeichnet den Ort bezüglich des Werkstückträgers, an dem der Greifer das Werkstück festhält.
Durch die seitliche Anordnung der Greifposition neben der Transportbahn lässt sich das Werkstück in vertikaler Richtung freier bewegen als bei der Verwendung von herkömmlichen Werkstückträgern, weil die Transportbahn der vertikalen Ausdehnung des Werkstücks nicht im Weg steht. Bei einem erfindungsgemässen Werkstückträger mit seitlich über die Transportbahn hinausragendem Greifer, der eine Greifposition neben der Transportbahn vorsieht, kann das Werkstück im Wesentlichen auf seiner gesamten Länge gegriffen werden. Somit ist es möglich, die vertikale Position des Werkstücks, insbesondere auch die vertikale Position eines bestimmten Teils des Werkstücks, durch entsprechendes Positionieren im Greifer einzustellen.
Mit Vorteil ist das Werkstück in im Wesentlichen vertikaler Orientierung in den Greifer einspannbar, so dass sich bei auf der Transportbahn befindlichem Werkstückträger ein unterer Teil des Werkstücks unterhalb die durch die Transportbahn definierte Transportebene erstrecken kann. Ein aufrecht gehaltenes Werkstück muss sich also nicht vollständig oberhalb der Transportebene befinden, sondern kann auch teilweise unter die Transportebene hinausragen. Somit ist die Ausdehnung des Werkstücks nach unten nicht durch die Transportebene oder Teile der Transportbahn beschränkt.
Das Werkstück kann auch ausschliesslich oder zusätzlich in horizontaler Ausrichtung oder schräg in den Greifer einspannbar sein. Zudem kann der Werkstückträger auch derart ausgeführt sein, dass sich das Werkstück zumindest entlang einzelner Abschnitte der Transportbahn nur oberhalb der Transportebene erstrecken kann, beispielsweise aufgrund von Hindernissen.
Mit Vorteil weist der Greifer eine mechanische und/oder pneumatische Vorrichtung zur Greifkrafterhaltung auf. Eine Vorrichtung zur Greifkrafterhaltung sorgt für einen sicheren Halt des gegriffenen Werkstücks über einen längeren Zeitraum.
Alternativ kann auch auf eine derartige Vorrichtung zur Greifkrafterhaltung verzichtet werden. Diese Vorrichtung kann auch anders, beispielsweise hydraulisch oder magnetisch, ausgeführt sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Greifer zwei Prismen zum Ergreifen unterschiedlich dicker Werkstücke. Da die zu bearbeitenden Werkstücke unterschiedliche Dicken aufweisen können, ist es vorteilhaft, wenn der Greifer sich auf die unterschiedlichen Dicken einstellen kann. Ein Prisma bezeichnet hierbei die Greifbacken, welche das Werkstück zwischen sich einklemmen und damit fixieren.
Der Greifer kann auch andere Greifmittel umfassen. Falls ausschliesslich Werkstücke mit gleicher Aussenkontur zu bearbeiten sind, ist es beispielsweise denkbar, dass der Greifer Greifbacken umfasst, deren Innenkontur der Aussenkontur der zu greifenden Werkstücke entspricht. Alternativ können geschlossene Schlaufen vorgesehen werden, durch welche sich das längliche Werkstück hindurchführen lässt und welche sich anschliessend verkürzen lassen, so dass der Innendurchmesser der Schlaufen reduziert und das darin befindliche Werkstück fixiert wird.
Bevorzugt umfasst der Werkstückträger einen von aussen elektronisch lesbaren Informationsspeicher, z. B. auf der Basis der RFID-Technologie. Ein solcher Informationsspeicher kann beispielsweise Daten über die Abmessungen des Werkstücks oder die vorzunehmenden Bearbeitungsschritte am Werkstück enthalten.
Alternativ kann auf einen solchen Informationsspeicher auch verzichtet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Werkstückträger einen Grundkörper mit einer Lauffläche zum Aufsetzen des Werkstückträgers auf die Transportbahn der Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere auf Antriebsrollen und/oder Förderbänder, welche entlang der Transportbahn angeordnet sind, so dass der Werkstückträger entlang der Transportbahn verschiebbar ist, sowie einen am Grundkörper angebrachten, seitlich über den Grundkörper hinausragenden Ausleger mit dem Greifer zum Greifen des Werkstücks.
Es ist auch möglich, dass der Werkstückträger abweichend konstruiert ist. Beispielsweise kann der Werkstückträger auch von unten an eine Transportbahn angehängt werden. Der Greifer kann auch direkt auf dem oder seitlich am Grundkörper angebracht sein, ohne auf einem Ausleger zu sitzen.
Eine erfindungsgemässe Bearbeitungsvorrichtung für ein längliches Werkstück umfasst einen erfindungsgemässen Werkstückträger bzw. eine Mehrzahl solcher Werkstückträger. Der erfindungsgemässe Werkstückträger ermöglicht eine besonders effiziente Bearbeitung unterschiedlich langer Werkstücke durch die Bearbeitungsvorrichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Bearbeitungsvorrichtung eine Weiche zum Verbinden mindestens zweier Zweige der Transportbahn. Die Weiche stellt dabei ein Verbindungselement dar zwischen mindestens drei Teilen der Transportbahn, wobei mindestens ein erster Teil der Transportbahn in Transportrichtung vor der Weiche und mindestens zwei weitere Teile der Transportbahn hinter der Weiche vorgesehen sind. Die Anordnung der Teile bezüglich der Weiche kann dabei auch umgekehrt sein. Ein Zweig im Sinne des Anspruchs ist dabei ein Teil der Transportbahn, für den ein alternativer Teil der Transportbahn im Sinne einer alternativen Führung eines Werkstückträgers vorhanden ist. Die Zweige müssen dabei nicht parallel zueinander verlaufen.
Bei einfachen Bearbeitungsvorrichtungen kann auf eine solche Weiche auch verzichtet werden.
Bevorzugt umfasst die Bearbeitungsvorrichtung einen Parallelgreifer zur vertikalen Positionierung des Werkstücks im Greifer. Durch den Parallelgreifer kann das vom Greifer ergriffene Werkstück gegriffen und in seiner Höhe verschoben werden, sobald der Greifer das Werkstück freigibt. Somit ist eine vertikale Positionierung des Werkstücks einfach durchführbar, ohne dass der Greifer selbst vertikal verschiebbar ausgeführt werden muss.
Der Greifer kann auch selbst vertikal verschiebbar ausgeführt sein und das Werkstück somit direkt in seiner vertikalen Position verändern. Es ist auch möglich, dass die vertikale Positionierung des Werkstücks auf andere Weise als durch einen Parallelgreifer, beispielsweise durch eine Anlieferungseinrichtung bewerkstelligt wird, welche das Werkstück in einer korrekten Position anliefert. Auf einen Parallelgreifer kann also auch verzichtet werden.
Mit Vorteil umfasst die Bearbeitungsvorrichtung einen Sensor zum Lesen eines Informationsspeichers am Werkstückträger. Durch einen solchen Sensor können Informationen, beispielsweise über die Abmessungen oder durchzuführenden Bearbeitungsschritte eines Werkstücks, welche auf dem Informationsspeicher am Werkstückträger gespeichert sind, abgerufen und die Bearbeitungsvorrichtung entsprechend gesteuert werden.
Der Informationsspeicher kann als RFID-Speicher oder als aktiver Transponder ausgebildet sein. Alterantiv kann am Werkstück ein optisch auswertbares Informationsfeld wie etwa ein Strichcode angebracht werden. Daneben kann die Bearbeitungsvorrichtung auch vorprogrammiert sein, so dass bei einer festgelegten Reihenfolge der Werkstückträger und damit der darauf befestigten Werkstücke die jeweils anzuwendenden Einstellungen definiert sind und korrekt vorgenommen werden können. Als weitere Möglichkeit können für die weitere Bearbeitung relevante Eigenschaften des Werkstücks, z. B. seine Dimensionen oder dessen Masse, auch direkt durch die Bearbeitungsvorrichtung mittels geeigneter Sensoren erfasst werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Bearbeitungsvorrichtung eine Vielzahl von Werkstückträgern zum Transport mehrerer Werkstücke entlang einer Transportbahn, wobei jedes Werkstück ein oberes Ende aufweist und wobei die Bearbeitungsvorrichtung derart steuerbar ist, dass jedes obere Ende in derselben Ebene über der Transportbahn liegt. Dadurch, dass die oberen Enden der Werkstücke alle in derselben Ebene über der Transportbahn zu liegen kommen, kann ein Werkzeug, welches für die Bearbeitung der oberen Enden der Werkstücke vorgesehen ist, für jedes Werkstück in derselben Höhe verbleiben. Somit ist eine unter Umständen aufwendige Umpositionierung und Justierung des Werkzeugs unnötig. Dies führt zu einer gesteigerten Effizienz der Bearbeitungsvorrichtung. Jeder Werkstückträger transportiert dabei ein individuelles Werkstück, welches derart vom Greifer des Werkstückträgers gehalten wird, dass sich sein oberes Ende in einem definierten Abstand von der Transportbahn befindet. Die Ebene über der Transportbahn, in der die oberen Enden der Werkstücke jeweils liegen, verläuft dabei parallel zur Transportbahn. Wenn die Transportbahn abschnittweise zwischen unterschiedlichen Höhen verläuft, verläuft die genannte Ebene parallel zur Transportbahn zwischen entsprechenden Höhen.
Die Bearbeitungsvorrichtung kann auch anders ausgeführt sein. Es ist beispielsweise auch möglich, dass die Werkstückträger von unten an eine Transportbahn angebracht sind und die Werkstücke zumindest teilweise über die Transportbahn hinausragen. Dann kann es vorteilhaft sein, die Werkstücke derart in den Werkstückträgern zu positionieren, dass ihre unteren Enden in derselben Ebene unterhalb der Transportbahn liegen.
Eine für die Bearbeitungsvorrichtung geeignete Weiche umfasst bevorzugt eine vertikal verstellbare Seitenführung zum Führen des Werkstückträgers. Die vertikal verstellbare Seitenführung kann dabei unter die Transportebene abgesenkt oder nach oben aus der Transportebene ausgefahren werden. Im ausgefahrenen Zustand wirkt die Seitenführung auf den Werkstückträger und führt diesen entlang ihrer Ausdehnung. Soll der Werkstückträger nicht entlang der Seitenführung, sondern beispielsweise entlang einer anderen, anders ausgerichteten Seitenführung geführt werden, wird die ungewünschte Seitenführung abgesenkt und verliert damit ihre Wirkung auf den Werkstückträger. Bei einer Weiche, welche den Werkstückträger beispielsweise auf zwei alternative Zweige der Transportbahn führen kann, ist es daher von Vorteil, wenn eine oder mehrere Seitenführungen pro Zweig vorgesehen sind, welche alternativ, je nach Wahl des Zweiges, aktiviert oder deaktiviert, also ausgefahren oder abgesenkt werden können.
Die Seitenführungen können auch anders als durch vertikales Verfahren aktiviert bzw. deaktiviert werden. So ist es beispielsweise auch möglich, eine Seitenführung umzuklappen und sie somit in die Transportebene einzufügen bzw. unter die Transportebene zu bringen oder aus ihr herausragen zu lassen. Daneben kann die Seitenführung auch in ihrem Verlauf bzw. in ihrer Ausrichtung verändert werden, beispielsweise indem sie verformt wird. Somit könnte sich eine Seitenführung an den gewünschten Transportweg für den Werkstückträger anpassen und den Werkstückträger entlang einem der möglichen Zweige der Weiche führen.
Bevorzugt weist die Weiche eine Gasse zur Durchführung eines sich unterhalb der Transportbahn erstreckenden Teils eines Werkstücks durch wenigstens einen der Zweige der Transportbahn auf. Eine solche Gasse ist besonders vorteilhaft, wenn der Werkstückträger ein Werkstück transportiert, welches unter der Transportbahn hinausragt. In einem solchen Fall würde im Weichenbereich mindestens ein Zweig der Transportbahn ein Hindernis für das Werkstück darstellen. Falls ein Werkstückträger ein Werkstück derart transportiert, dass es während des gesamten Transportvorgangs unter die Transportbahn hinausragt und falls gleichzeitig entlang der Transportbahn eine Weiche vorgesehen ist, ist eine solche Gasse somit nötig, um die Weiche voll, d. h. für alle Werkstücke unabhängig von ihrer Vertikalpositionierung, ausnutzen zu können. Die Gasse ist dabei bevorzugt mindestens so tief wie der Abstand zwischen dem unteren Endes des Werkstücks und der Transportebene. In horizontaler Richtung ist die Gasse bevorzugt so dimensioniert und geführt, dass ein Werkstückträger ein Werkstück im Greifer halten und neben der jeweiligen Transportbahn durch die Gasse führen kann.
Es ist auch denkbar, dass das Werkstück vor dem Passieren einer Weiche (teilweise) angehoben oder umgeschwenkt wird, um nicht in die Transportebene hinein bzw. unter die Transportebene hindurchzuragen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Weiche einzeln in ihrer Laufrichtung verstellbare Antriebsrollen zum Vorschieben des Werkstückträgers. Bei einer Weiche, welche von einem gemeinsamen Teil der Transportbahn in alternative Zweige mit verschiedenen Transportrichtungen bzw. umgekehrt mündet, ist es daher vorteilhaft, wenn sich die Antriebsrollen an unterschiedliche Transportrichtungen anpassen können. Die Antriebsrollen passen sich dabei bevorzugt derart an, dass sie ihre Laufrichtung in die lokale, gewünschte Transportrichtung verändern. Bei einer Kurve ist die jeweilige, ideale Laufrichtung der Antriebsrollen aus geometrischen Gründen nicht für alle Antriebsrollen gleich, so dass eine individuelle Orientierung der Laufrichtung der Antriebsrollen bevorzugt wird. Durch eine angepasste Orientierung der Antriebsrollen wird eine kontinuierliche, ruckfreie Bewegung des Werkstückträgers ermöglicht. Mehrere einzeln um ihre jeweilige Drehachse drehbare Rollen können sehr dynamisch betätigt werden und ermöglichen deshalb – beispielsweise im Vergleich mit Drehtischen – eine schnelle Umstellung des gewünschten Förderwegs und damit eine hohe Bearbeitungskadenz.
Es können auch andere Mittel zum Vorschieben des Werkstückträgers vorgesehen sein. Neben Antriebsrollen können auch Antriebswalzen oder Förderbänder oder eine Mischung verschiedener Antriebsmittel eingesetzt werden. Es ist auch möglich, dass die Antriebsmittel weniger präzise an die Transportbahnführung angepasst werden, beispielsweise indem eine pauschale Ausrichtung der Laufrichtungen mehrerer nebeneinander liegender Antriebsrollen vorgenommen wird.
Bevorzugt sind die Antriebsrollen synchron in Abhängigkeit ihrer Position auf der Weiche derart steuerbar, dass die Laufrichtung der Antriebsrollen in ihrer Endstellung im Wesentlichen jeweils tangential an den gewünschten Transportweg des Werkstückträgers ausgerichtet ist. Eine synchrone Steuerung der Ausrichtung der Antriebsrollen ist besonders effizient. Tangential an den gewünschten Transportweg des Werkstückträgers bedeutet hier, dass jede Antriebsrolle den Werkstückträger derart vorschiebt, dass er sich im Idealfall auch ohne Seitenführung in die gewünschte Richtung bewegt. Die Ausrichtung der Antriebsrollen ist daher abhängig von der Position der einzelnen Antriebrollen auf der Transportbahn. Beispielsweise ist zu beachten, ob sich eine Antriebsrolle an einem kurveninneren oder kurvenäusseren Rand der Transportbahn befindet. Durch diese Orientierung der Antriebsrollen kann ein Vorschieben des Werkstückträgers mit möglichst wenig Reibungsverlusten und möglichst geringem Schlupf erreicht werden.
Die Antriebsrollen können jedoch auch unsynchronisiert in ihrer Laufrichtung orientiert werden. Eine tangentiale Orientierung der Antriebsrollen ist ebenfalls nicht unbedingt notwendig. Beispielsweise bei der Verwendung einer oder mehrerer Seitenführungen für den Werkstückträger können die Antriebsrollen auch nur grob verstellt werden. Daneben ist ebenfalls die Verwendung anderer Mittel zum Vorschieben des Werkstückträgers möglich, für die eine entsprechende Anpassung an die unterschiedlichen Transportrichtungen des Werkstückträgers vorzunehmen ist.
Mit Vorteil ist die Orientierung mindestens einer der verstellbaren Antriebsrollen durch eine Kulissenführung in einem röhrenförmigen Rollenträger gesteuert. Eine Kulissenführung stellt eine einfache und präzise Möglichkeit zum Einstellen einer Orientierung einer Antriebsrolle dar. Die Kulissenführung ist dabei bevorzugt für jede Antriebsrolle derart ausgeführt, dass die Antriebsrolle präzise die für ihre Position auf der Weiche vorgesehenen Orientierungen einnimmt. Die Antriebsrollen werden dabei auf einem Rollenträger gehalten, welcher röhrenförmig ausgeführt ist. Der röhrenförmige Rollenträger weist dabei die Kulissenführung für die Antriebsrolle auf.
Bevorzugt wirken die Kulissenführungen mehrerer verstellbarer Antriebsrollen dabei mit auf einem vertikal verschiebbaren Träger fest angeordneten Nocken zusammen. Dadurch wird eine synchrone Orientierung der Laufrichtungen der Antriebsrollen mechanisch auf einfache Weise erreicht. Die Nocken auf dem höhenverstellbaren Träger wirken mit den Kulissenführungen in den einzelnen röhrenförmigen Rollenträgern zusammen und bewegen jeden Rollenträger und damit jede Antriebsrolle entsprechend der jeweiligen Kulissenführung im Rollenträger.
Der vertikal verschiebbare Träger kann dabei bevorzugt mit den Seitenführungen gekoppelt sein. Beim vertikalen Verfahren der Trägerplatte und dem damit verbundenen Orientieren der jeweiligen Laufrichtung der Antriebsrollen können die Seitenführungen somit mechanisch gekoppelt bewegt werden. Damit ist sichergestellt, dass bei einer Ausrichtung der Antriebsrollen für einen der möglichen Zweige, in die die Weiche mündet, auch eine entsprechende Seitenführung aktiviert wird. Eine oder mehreren Seitenführungen, welche für einen anderen Zweig vorgesehen sind, werden dann automatisch deaktiviert, beispielsweise unter die Transportebene abgesenkt.
Auf eine solche Kopplung des Trägers mit den Seitenführungen kann jedoch auch verzichtet werden.
Die Kulissenführungen können auch mit einzelnen Gegenstücken zusammenwirken. Eine Synchronisation der einzelnen Antriebsrollen kann auch elektronisch erfolgen, indem einzeln bewegbare Gegenstücke, beispielsweise Nocken, von einer zentralen Steuereinheit überwacht und gesteuert werden.
Die Antriebsrollen können auch anders als durch eine Kulissenführung gesteuert werden. Beispielsweise können die Rollenträger, welche nicht röhrenförmig sein müssen, durch ein Zahnradgetriebe oder durch individuelle Servomotoren orientiert werden. Die Antriebsrollen können auch auf tellerförmigen Rollenträgern gelagert sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Antriebsrollen durch endlose Kopplungsmittel von unterhalb der Transportbahn angetrieben. Die endlosen Kopplungsmittel werden dabei ihrerseits bevorzugt durch eine Antriebswalze angetrieben. Das Antreiben der Antriebsrollen durch endlose Kopplungsmittel bietet die Möglichkeit, den eigentlichen Antrieb, also beispielsweise einen Elektromotor, der eine Antriebswalze antreibt, in einem Abstand von der eigentlichen Transportbahn anzuordnen. Dadurch ist es möglich, bestimmte Bereiche in der Umgebung der Transportbahn freizuhalten, was insbesondere für eine Gasse in der Transportbahn zum Durchführen eines Teils eines Werkstücks von Vorteil ist. In einem solchen Fall sind die endlosen Kopplungsmittel bevorzugt derart dimensioniert, dass der Abstand zwischen dem unter der Transportbahn befindlichen Antrieb, beispielsweise der Antriebswalze, und der Transportbahn mindestens so gross ist wie die Länge des Werkstücks, um die es unter die Transportbahn ragt. Die Länge der endlosen Kopplungsmittel kann dabei variieren, um beispielsweise unter bestimmten Bereichen der Transportbahn mehr Freiraum zu lassen als unter anderen. Beispiele für solche endlosen Kopplungsmittel sind Antriebsriemen und Antriebsketten.
Es ist jedoch auch möglich, dass die Antriebsrollen direkt oder über ein Getriebe mit Antriebswalzen oder einem Motor verbunden sind. Bei dem Getriebe kann es sich beispielsweise um ein Zahnradgetriebe handeln. Je nach Ausführung der Transportbahn ist es auch denkbar, dass die Antriebsrollen nicht von unterhalb, sondern von oberhalb der Transportbahn angetrieben werden.
Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
1a einen erfindungsgemässen Werkstückträger in einer Seitenansicht;
1b einen erfindungsgemässen Werkstückträger in einer Draufsicht;
2a eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht;
2b die Weiche aus 2a in einer ersten Schrägansicht;
2c die Weiche aus den 2a und 2b in einer zweiten Schrägansicht;
2d die Weiche aus den 2a bis 2c in einer Seitenansicht;
3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht;
4 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht;
5 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht;
6a eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht;
6b eine Schrägansicht der Weiche aus 6a;
7a eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht;
7b eine Schrägansicht der Weiche aus 7a;
8 eine gebogene Transportbahn als Teil der erfindungsgemässen Bearbeitungsvorrichtung in einer Schrägansicht;
9a ein Nockenträger zum Zusammenwirken mit einem erfindungsgemässen Rollenträger;
9b einen Basisteil eines erfindungsgemässen röhrenförmigen Rollenträgers mit einer Kulissenführung;
9c einen Aufsatzteil eines erfindungsgemässen röhrenförmigen Rollenträgers zum Aufsetzen auf einen entsprechenden Basisteil; und
9d eine erfindungsgemässe Antriebsrolle mit einer entsprechenden Lagerung.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
1a zeigt einen erfindungsgemässen Werkstückträger 1 in einer Seitenansicht. Der Werkstückträger 1 umfasst einen Grundkörper 2, der als im Wesentlichen quaderförmige Platte ausgeführt ist. Auf der Unterseite des Grundkörpers 2 befinden sich zwei Laufflächen 5.1 und 5.2 zum Aufsetzen des Werkstückträgers 1 auf eine Transportbahn. Die Laufflächen 5.1, 5.2 verlaufen parallel zueinander entlang zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Grundfläche des Grundkörpers 2 in der vorgesehenen Transportrichtung des Werkstückträgers.
Auf dem Grundkörper 2 ist eine pneumatische Greifkrafterhaltungsvorrichtung 3 platziert. Die pneumatische Greifkrafterhaltungsvorrichtung 3 befindet sich im Wesentlichen zentral auf dem Grundkörper 2 und ist mit Schrauben 6.2...6.4 am Grundkörper 2 befestigt. Die pneumatische Greifkrafterhaltungsvorrichtung 3 ist dabei selbst im Wesentlichen als Quader ausgeführt. In der pneumatischen Greifkrafterhaltungsvorrichtung 3 verlaufen zwei Luftkanäle 3.1, 3.2 parallel zueinander und senkrecht zur Ausrichtung der Laufflächen 5.1, 5.2. Durch diese Luftkanäle 3.1, 3.2 wird der pneumatische Druck, welcher zum Betreiben des Greiferantriebs 9 aufgebaut wird, geleitet. Die pneumatische Greifkrafterhaltungsvorrichtung hält den Druck am Greiferantrieb 9 und erhält damit die Greifkraft, indem sie im Wesentlichen als Rückschlagventil auf die Luftkanäle 3.1, 3.2 wirkt.
Auf der pneumatischen Greifkrafterhaltungsvorrichtung 3 ist auf einer ersten Seite eine mechanische Greifkrafterhaltungsvorrichtung 14 aufgesetzt und mit Schrauben 6.1 befestigt. Die mechanische Greifkrafterhaltungsvorrichtung 14 ist unmittelbar mit einem Greifer 4 verbunden. Der Greifer 4 umfasst dabei einen Greiferantrieb 9 als Grundelement und daran befestigte Greifarme 8.1, 8.2, welche in 1b dargestellt sind. Die Greifarme 8.1, 8.2 sind durch Schrauben 7 mit dem Greiferantrieb 9 verbunden, welcher die Greifbewegung der Greifarme 8.1, 8.2 durchführt. Jeder der Greifarme 8.1, 8.2 ist dabei u-förmig ausgeführt und derart ausgerichtet, dass eine obere Greifposition 8.3 und eine untere Greifposition 8.4 zum Greifen eines länglichen Werkstücks gebildet werden. 1a zeigt deutlich, dass der Greifer 4 teilweise und die Greifarme 8.1, 8.2 vollständig über den Grundkörper 2 seitlich hinausragen. Die Greifpositionen 8.3, 8.4 befinden sich somit neben dem Grundkörper 2 auf der Seite, entlang der die eine Lauffläche 5.1 verläuft.
Die mechanische Greifkrafterhaltungsvorrichtung 14 und der Greifer 4 können dabei kommerziell erhältliche Elemente wie der pneumatische 2-Finger-Parallelgreifer PGN der Firma Schunk sein, der in den 1a und 1b dargestellt ist. Die hier dargestellte mechanische Greifkrafterhaltungsvorrichtung 14 ist dabei durch eine Feder gesichert. Auf der mechanischen Greifkrafterhaltungsvorrichtung 14 ist zudem ein Nest 13 vorgesehen, welches als Ablage für einen zu verarbeitenden Gegenstand vorgesehen ist.
Auf einer zweiten Seite der pneumatischen Greifkrafterhaltungsvorrichtung 3, die der ersten Seite gegenüberliegt, ist ein Gegengewicht 12 aufgeschraubt. Das Gegengewicht 12 dient einer besseren Gewichtsverteilung über den Werkstückträger und insbesondere auf die Laufflächen 5.1, 5.2 bei eingespanntem Werkstück.
In 1b ist der Werkstückträger 1 aus 1a in einer Draufsicht dargestellt. Der Grundkörper 2 weist eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche auf, auf welcher die pneumatische Greifkrafterhaltungsvorrichtung 3 aufgeschraubt ist. Die an die pneumatische Greifkrafterhaltungsvorrichtung 3 anschliessenden Komponenten aus 1a sind auch in 1b deutlich zu erkennen. 1b zeigt zudem den linken Greifarm 8.1 und den rechten Greifarm 8.2 mit den an diesen Greifarmen 8.1, 8.2 vorgesehenen Greifbacken 8.11, 8.12. Die Greifbacken 8.11, 8.12 greifen in 1b ein Werkstück 10 mit einer runden Grundfläche. Jeder der Greifarme 8.1, 8.2 ist mit je zwei Schrauben 7.1, 7.2 bzw. 7.3, 7.4 am Greiferantrieb 9 befestigt. Der Greiferantrieb 9 bewegt die Greifarme 8.1, 8.2 parallel zueinander, in gleich bleibender Ausrichtung aufeinander zu bzw. voneinander weg. Ein zwischen den Greifarmen 8.1, 8.2 gegriffenes Werkstück 10 wird damit gleichmässig eingeklemmt. Die Greifbacken 8.11, 8.12 bestehen in der in 1b dargestellten Ausführungsform aus spiegelsymmetrischen Winkelstücken mit je zwei unter stumpfem Winkel zueinander zugewandten Flanken 8.11a, 8.11b, 8.12a, 8.12b, welche ein Werkstück 10 mit rundem Querschnitt an je einem Punkt der Querschnittsfläche kontaktieren und damit fixieren. Ein zylindrisches Werkstück 10 ist durch die so ausgeformten Winkelstücke über vier linienartige Kontaktstellen pro Greifbackenpaar fixiert. Für die nachfolgende Figurenbeschreibung ist vorgesehen, dass der Werkstückträger 1 derart auf der Transportbahn bewegt wird, dass sich das Werkstück 10 auf der in Transportrichtung rechten Seite der Transportbahn befindet.
2a zeigt eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche. Die Weiche umfasst einen gemeinsamen zuführenden Teil 11 der Transportbahn, welcher sich in 2a auf der linken Seite der Figur befindet, sowie einen ersten, geradeaus verlaufenden Zweig 15 und einen zweiten, nach links abbiegenden Zweig 16. In der Draufsicht auf die Transportbahn ist eine flächige Befestigungsplatte 17 des gemeinsamen zuführenden Teils 11 der Transportbahn zu erkennen, welche dem Verlauf der Transportbahn folgt.
Auf der Befestigungsplatte 17 sind auf dem zuführenden Teil 11 der Transportbahn einige Antriebsrollen 18.1...18.4 vorgesehen, welche oberhalb der Befestigungsplatte 17 liegen und eine Transportebene bilden, auf der ein Werkstückträger vorgeschoben werden kann. Die Antriebsrollen 18.1...18.4 sind dabei fest auf der Befestigungsplatte 17 verankert und ihre Ausrichtungen sind längs der Transportbahn orientiert, d. h. die Rollendrehachsen stehen horizontal und senkrecht zur Transportrichtung. Die Antriebsrollen 18.1...18.4 liegen dabei an den beiden seitlichen Rändern der Transportbahn, angeordnet als zwei parallele Reihen, so dass die Laufflächen eines entlang der Transportbahn geführten Werkstückträgers auf den Antriebsrollen 18.1...18.4 aufliegen. Auf den Seiten der Befestigungsplatte 17 befinden sich dazu am gemeinsamen zuführenden Teil 11 der Transportbahn Seitenführungen 19.1, 19.2, welche die Befestigungsplatte 17 seitlich begrenzen und starr in Transportrichtung ausgerichtet sind. Die Seitenführung 19.2 auf der relativ zur Transportrichtung linken Seite der Befestigungsplatte 17 ist dabei gleichzeitig als Seitenführung für den gemeinsamen zuführenden Teil 11 der Transportbahn und den nach links abbiegenden Zweig 16 ausgebildet.
Der erste, geradeaus verlaufende Zweig 15 wird analog zum zuführenden Teil 11 der Transportbahn durch eine Befestigungsplatte 26 gebildet, auf der weitere fest ausgerichtete Antriebsrollen 18.15...18.20 angebracht sind. Ebenfalls wird die Befestigungsplatte 26 des ersten Zweigs 15 der Transportbahn durch Seitenführungen 28.1, 28.2 begrenzt.
Der zweite, nach links abbiegende Zweig 16 umfasst analog zum ersten Zweig 15 und zum zuführenden Teil 11 der Transportbahn eine Befestigungsplatte 27 mit darauf angebrachten Antriebsrollen 18.21...18.24 und Seitenführungen 19.2, 29. Alle Zweige und der zuführende Teil 11 der Transportbahn, wie sie in der 2a und den nachfolgenden Figuren dargestellt sind, stellen nur einen Teil des entsprechenden Transportbahnteils, also des gemeinsamen zuführenden Teils 11 sowie der beiden Zweige 15, 16, dar. Die Transportbahnteile laufen von der Weiche aus beliebig weiter.
Zwischen dem gemeinsamen zuführenden Teil 11 der Transportbahn und den beiden Zweigen 15, 16 sind auf der Befestigungsplatte 17 des gemeinsamen zuführenden Teils 11 weitere Antriebsrollen 18.5...18.12 angebracht. Weiter wird dieser Teil der Befestigungsplatte 17 durch eine gebogene, vertikal verschiebbare Seitenführung 21 begrenzt, welche zwischen der relativ zur Transportrichtung eines Werkstückträgers rechten Seitenführung 19.1 der Befestigungsplatte 17 und der rechten Seitenführung 29 des zweiten, links abbiegenden Zweigs 16 in einem Bogen verläuft.
Daneben umfasst die in 2a dargestellte Weiche eine weitere vertikal verschiebbare, gerade. verlaufende Seitenführung 22, welche eine Fortsetzung der linken Seitenführung 19.2 des gemeinsamen zuführenden Teils 11 der Transportbahn darstellt und sich bis zur Seitenführung 29 des zweiten Zweigs 16 erstreckt, an welche er im Wesentlichen rechtwinklig anschliesst. Die gerade verlaufende Seitenführung 22 ist also geradeaus auf den ersten Zweig 15 hin gerichtet. Die gerade verlaufende vertikal verschiebbare Seitenführung 22 verläuft damit parallel zur Ausrichtung des ersten Zweigs 15 und des gemeinsamen zuführenden Teils 11 der Transportbahn und senkrecht zur Ausrichtung des zweiten Zweigs 16. Die beiden Seitenführungen 21, 22 lassen sich alternativ auf- und abfahren.
Die Antriebsrollen 18.5...18.12 auf der Befestigungsplatte 17 sind entlang den beiden Seitenführungen 21, 22 auf der Befestigungsplatte 17 angeordnet. Sie sind in ihrer Ausrichtung orientierbar. Die Ausrichtung der Antriebsrollen 18.5...18.12 richtet sich dabei nach der Stellung der Seitenführungen 21, 22. Wenn die gerade verlaufende Seitenführung 22 aufgefahren ist, also aus der Transportebene herausragt, dient sie als Führung für einen auf dem gemeinsamen zuführenden Teil 11 der Transportbahn geführten Werkstückträger zum ersten Zweig 15. In dieser Stellung ist die gebogene Seitenführung 21 unter die Transportebene abgesenkt, und die Antriebsrollen 18.5...18.12 stehen gemäss der gewünschten Transportrichtung des Werkstückträgers parallel zueinander und parallel zur Seitenführung 22. Wenn dagegen die gebogene Seitenführung 21 aufgefahren und die gerade verlaufende Seitenführung 22 abgesenkt ist, orientieren sich die Antriebsrollen 18.5...18.12 individuell tangential zur Bewegungsrichtung eines Werkstückträgers, welcher durch die Seitenführung 21 vom gemeinsamen zuführenden Teil 11 der Transportbahn in einer Linkskurve auf den zweiten Zweig 16 geführt wird. Dies bedeutet für die Antriebsrollen 18.8...18.12, welche entlang der gebogenen Seitenführung 21 angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen jeweils tangential zur Ausrichtung der Seitenführung 21 ausgerichtet sind. Die Antriebsrollen 18.5...18.7 richten sich entsprechend aus, so dass sie einen Werkstückträger in dessen Transportrichtung antreiben können.
Eine zwischen der gebogenen Seitenführung 21 und der Befestigungsplatte 26 des ersten Zweigs 15 befindliche Gasse 23 verläuft neben der Transportbahn entlang der gebogenen Seitenführung 21 und lässt einen seitlichen Mindestabstand zwischen der Befestigungsplatte 17 des gemeinsamen zuführenden Teils 11 der Transportbahn und der Befestigungsplatte 26 des geradeaus verlaufenden ersten Zweigs 15 der Transportbahn frei. Die Gasse 23 ist dazu da, dass ein Werkstück, welches auf der rechten Seite des Werkstückträgers befestigt ist und vertikal durch die Transportebene hindurchragt, den geradeaus verlaufenden ersten Zweig 15 der Transportbahn kreuzen kann, ohne über die Transportebene angehoben zu werden oder mit Teilen der Transportbahn zu kollidieren.
Bei aufgefahrener gerade verlaufender Seitenführung 22 ist die gebogene Seitenführung 21 eingefahren und befindet sich in bzw. unterhalb der Transportebene, welche durch die oberen, im Wesentlichen parallel zur Befestigungsplatte 17 verlaufenden Tangenten der Antriebsrollen 18.1...18.24 gebildet wird. In dieser Stellung sind die Ausrichtungen der Antriebsrollen 18.5...18.12 parallel zueinander in Geradeausrichtung orientiert. Ein vom zuführenden Teil 11 der Transportbahn auf die Weiche treffender Werkstückträger wird somit durch die Seitenführung 22 und die parallel ausgerichteten Antriebsrollen 18.1...18.12 zum geradeaus verlaufenden ersten Zweig 15 bewegt.
Die Breite der Gasse 23 zwischen dem geradeaus verlaufenden ersten Zweig 15 und der gebogenen Seitenführung 21 lässt sich in der in 2a dargestellten Ausführungsform verändern. Um die Breite der Gasse 23 zu verringern, wird eine an die Befestigungsplatte 26 des geradeaus verlaufenden ersten Zweigs 15 anschliessende verschiebbare Befestigungsplatte 25 durch ein Verschiebeelement 24 auf die Seitenführung 21 hin verschoben. Auf der verschiebbaren Befestigungsplatte 25 sind in der in 2a dargestellten Ausführungsform zwei Antriebsrollen 18.13, 18.14 und zwei kurze seitliche Führungen 28.1a, 28.2a angebracht.
Die verschiebbare Befestigungsplatte 25 ist dabei auf Schienen 41, 42 bewegbar und zwar parallel zur Ausrichtung des ersten Zweigs 15 in Verlängerung desselben auf die gebogene Seitenführung 21 zu. Die Breite der Gasse 23 wird für die Stellung der Weiche verringert, in der ein Werkstückträger zum geradeaus verlaufenden ersten Zweig 15 geführt wird, damit ein kurzer Werkstückträger nicht in die Gasse 23 fällt, sondern sicher vom zuführenden Teil 11 auf den ersten Zweig 15 geführt wird. In der alternativen Stellung, in der der Werkstückträger zum links abbiegenden zweiten Zweig 16 geführt wird, befindet sich die Gasse 23 in ihrem breiten Zustand, um auch einem besonders breiten bzw. einem weit ausladenden Werkstück das Kreuzen der Transportbahn zu ermöglichen.
Bei eingefahrener gerade verlaufender Seitenführung 22 ist die gebogene Seitenführung 21 aufgefahren. Hierbei bedeutet auf- und eingefahren analog zur vorher beschriebenen Stellung, dass sich die eingefahrene Seitenführung 22 in oder unterhalb der Transportebene befindet, wogegen sich die aufgefahrene Seitenführung 21 oberhalb der Transportebene erstreckt. In dieser Stellung ist die Weiche derart eingestellt, dass ein Werkstückträger zum links abbiegenden zweiten Zweig 16 geführt wird. Hierzu werden die orientierbaren Antriebsrollen 18.5...18.12 jeweils tangential an die gebogene Seitenführung 21 bzw. tangential zur am Ort der jeweiligen Antriebsrolle 18.5...18.12 vorgesehenen Transportrichtung des Werkstückträgers ausgerichtet. Somit wird ein vom zuführenden Teil 11 der Transportbahn auf die Weiche treffender Werkstückträger durch die Seitenführung 21 auf den links abbiegenden Zweig 16 geführt und durch die entsprechend orientierten Antriebsrollen 18.5...18.12 entlang der gebogenen Transportbahn bewegt.
2b zeigt die Weiche aus 2a in einer Schrägansicht. In der Schrägansicht sind auch die zuvor beschriebenen Rollen 18.1...18.24 und die Seitenführungen 19.1, 19.2, 21, 22, 29 dargestellt. Die Seitenführungen liegen dabei auf einer Vielzahl hintereinander entlang dem Rand der Befestigungsplatten 17, 26, 27 angeordneten Stegen 100 und werden durch die Stege in einem definierten Abstand von den Befestigungsplatten 17, 26, 27 gehalten. Die Befestigungsplatten 17, 26, 27 sind erkennbar als im Wesentlichen horizontal ausgerichtete, teils mit Löchern versehene Platten ausgeführt, welche durch eine Stützkonstruktion 30 getragen werden. Die Stützkonstruktion 30 besteht im Wesentlichen aus mehreren vertikalen, röhrenförmigen Stützen, die auf einem Sockel 31 fussen.
Unmittelbar auf dem Sockel 31 sind zwei parallele, nebeneinander angeordnete Antriebswalzen 32, 33 gelagert, welche je um eine horizontale Achse drehbar sind und durch einen unterhalb des Sockels 31 befestigten Motor 35 angetrieben werden. Die Achsen der Antriebswalzen 32, 33 verlaufen im Wesentlichen parallel zur Geradeausrichtung der Transportbahn. Die Antriebswalzen 32, 33 treiben eine Vielzahl von Antriebsriemen 34 an, welche die Drehbewegung der Antriebswalzen 32, 33 auf die Antriebsrollen 18.1...18.24 oberhalb der Befestigungsplatten 17, 26, 27 übertragen. Die Antriebsriemen 34 verlaufen dabei abhängig von der Ausrichtung der anzutreibenden Antriebsrolle 18.1...18.24 im Raum. Bei einer um eine parallel zur Antriebswalze 32, 33 verlaufenden Achse drehenden Antriebsrolle 18.1...18.24 verläuft der Antriebsriemen 34 in einer Ebene. Wenn die Ausrichtung einer Antriebsrolle 18.1...18.24 bezüglich dieser Ebene verdreht ist, beschreibt der dazugehörige Antriebsriemen 34 eine entsprechende Bahn.
2b zeigt zudem einen Träger 36, der auf einem Hubzylinder 37 angebracht ist. Der Hubzylinder 37 kann den Träger 36 dabei vertikal zwischen einer unteren ersten Position und einer oberen zweiten Position verschieben. Mit dem Träger 36 ist in diesem Ausführungsbeispiel die gebogene Seitenführung 21 mechanisch durch Stege 38 verbunden. In der unteren ersten Position des Trägers 36 ist die gebogene Seitenführung 21 damit eingefahren und in der oberen zweiten Position ist die Seitenführung 21 aufgefahren.
Weiter sind auf dem Träger 36 Nocken befestigt, welche mit den in ihrer Ausrichtung orientierbaren Antriebsrollen 18.5...18.12 zusammenwirken und die Orientierung der Antriebsrollen 18.5...18.12 festlegen. Durch ein vertikales Verstellen der Position des Trägers 36 kann somit sowohl die Position der Seitenführung 21 als auch die Orientierung der Antriebsrollen 18.5...18.12 gesteuert werden. Die Ausführung der Nocken und eine damit zusammenwirkende Kulissenführung zur Ausrichtung der Antriebsrollen 18.5...18.12 sind in den 9a bis 9d genauer dargestellt.
Das Verschiebeelement 24 aus 2a ist in 2b deutlich zu erkennen. Es ist dazu in der Lage, die verschiebbare Befestigungsplatte 25, welche über Stützröhren 39.1...39.3 auf einem Schlitten 40 gelagert ist, auf die Seitenführung 21 zu und von ihr weg zu bewegen.
2c zeigt die Weiche aus den 2a und 2b in einer zweiten Schrägansicht. Es sind auf dieser Figur im Wesentlichen die gleichen Elemente zu sehen wie auf 2b. In dieser Perspektive ist jedoch besser zu erkennen, wie die gerade verlaufende Seitenführung 22 gehalten wird. Dies geschieht über ein seitlich an der Seitenführung 22 befestigtes Winkelstück 43, welches die Seitenführung 22 mit ihrem Verstellantrieb verbindet. 2c zeigt darüber hinaus, dass einzelne Antriebsrollen 18.23, 18.24 nicht durch einen direkt zwischen einer Antriebswalze 33 und der entsprechenden Antriebsrolle 18.23, 18.24 verlaufenden Antriebsriemen 34 bewegt werden. Stattdessen wird der Antriebsriemen 34 durch Umlenkrollen 44.1, 44.2 geführt. In dieser Figur ist besonders deutlich die Seitenführung 19.2 zu erkennen, welche im Innern der Kurve vom gemeinsamen zuführenden Teil 11 zum abbiegenden Zweig 16 der Transportbahn liegt. In dieser Perspektive ist daneben auch der Träger 36 gut zu erkennen, welcher die Seitenführung 21 vertikal verschiebt und die Ausrichtung der orientierbaren Antriebsrollen 18.5...18.12 steuert. Der Träger 36 sitzt, wie schon für 2b beschrieben, auf einem Hubzylinder 37, welcher die Bewegung des Trägers 36 bewirkt.
2d zeigt eine Seitenansicht der Ausführungsform der Weiche, wie sie in den 2a bis 2c gezeigt ist. Unterhalb des Sockels 31 ist der Motor 35 deutlich zu erkennen. Der Motor 35 treibt einen Übertragungsriemen 45 an, der auf die Antriebswalzen 32, 33 wirkt und diese gleichsinnig um ihre jeweiligen Achsen dreht. Die Antriebswalzen 32, 33 wirken ihrerseits auf die Antriebsriemen 34, welche die Drehbewegung der Antriebswalzen 32, 33 auf die Antriebsrollen 18.1...18.24 übertragen. Die Antriebsriemen 34 sind dabei in ihrer Länge derart dimensioniert, dass ein Abstand zwischen dem Sockel 31 und der Transportebene bzw. den Befestigungsplatten 17, 26, 27 gehalten wird. Dieser Abstand muss gross genug sein, damit ein längliches Werkstück, welches von einem Werkstückträger entlang der Transportbahn transportiert wird und welches sich teilweise unterhalb der Transportebene befindet, die Transportbahn kreuzen kann, ohne mit dem Sockel 31 oder anderen Elementen der Bearbeitungsvorrichtung zusammenzustossen.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht. Die Weiche ist im Wesentlichen gleich aufgebaut. Insbesondere ist eine Führung eines Werkstückträgers von einem gemeinsamen zuführenden Teil 11 der Transportbahn auf einen ersten, geradeaus verlaufenden Zweig 15 oder einen zweiten, nach links gebogenen Zweig 16 vorgesehen.
Im Unterschied zur Ausführungsform aus den 2a–2d ist in dieser Ausführungsform eine schmalere gebogene Gasse 23 vorgesehen, so dass keine verschiebbare Befestigungsplatte 25 benötigt wird, welche gegebenenfalls zur Seitenführung 21 hin verschoben wird. Entsprechend ist der zuführende Teil 11 der Transportbahn und der nach links abbiegende Zweig 16 gleich konstruiert wie bei der Ausführungsform der 2a–2d. Wegen der schmaleren Gasse 23 und der daher fehlenden verschiebbaren Befestigungsplatte 25 ist der geradeaus verlaufende erste Zweig 15 etwas anders ausgeführt als in 2a dargestellt. Dies betrifft hauptsachlich die Antriebsrollen 18.15...18.19, welche im Vergleich mit der 2a leicht anders angeordnet sind. Prinzipiell sind jedoch auch in dieser Ausführungsform Antriebsrollen 18.15...18.19 entlang den Seitenführungen 28.1, 28.2 und entlang dem Rand dieses ersten Zweigs 15 zur Gasse 23 angeordnet.
4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht. Die Ansicht entspricht im Wesentlichen der Ansicht aus 2a. Die Ausführungsform, wie sie in 4 dargestellt ist, dient dem Verbinden zweier Zweige 46, 47 zu einem gemeinsamen weiterführenden Teil 48 der Transportbahn. Die Weiche ist analog zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen realisiert.
Ein erster Zweig 46, der in der Darstellung gemäss 4 von links auf die Weiche zu verläuft, umfasst eine Befestigungsplatte 49 und Seitenführungen 50.1, 50.2. Auf der Befestigungsplatte 49 sind Antriebsrollen 18.25...18.29 angebracht, welche sich in ihrer Orientierung nicht ändern lassen, sondern parallel zu den beiden gerade verlaufenden Seitenführungen 50.1, 50.2 ausgerichtet sind. Der erste Zweig 46 endet an einer gebogenen Gasse 51, welche diesen Zweig 46 durchquert. Die Gasse 51 ist schmaler als die Gasse 23 der Ausführungsform, welche in den 2a–2d dargestellt ist. Aus diesem Grund ist es nicht nötig, dass Antriebsrollen auf einer verschiebbaren Befestigungsplatte in die Gasse 51 hinein verschoben werden können.
Die Gasse 51 verläuft entlang einer gebogenen Seitenführung 52, welche sich wie schon in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen vertikal verschieben lässt. Gleiches gilt für eine weitere, gerade verlaufende Seitenführung 53. Auch diese gerade verlaufende Seitenführung 53 lässt sich unter die Transportebene absenken und auffahren. Im Betrieb der Weiche werden auch in dieser Ausführungsform die Seitenführungen 52, 53 alternativ aufgefahren bzw. abgesenkt.
Die Seitenführung 52 stellt eine seitliche Begrenzung der abbiegenden Transportbahn dar. Eine Befestigungsplatte 54 des zweiten Zweigs 47 geht hinter der geradeaus verlaufenden Seitenführung 53 in die Befestigungsplatte 55 des gemeinsamen weiterführenden Teils 48 über und bildet damit eine abbiegende Transportbahn. Die Seitenführung 52 schliesst dabei an die entsprechenden äusseren Seitenführungen 56.1 und 57 an. Im Innern der Kurve der abbiegenden Transportbahn befindet sich eine weitere Seitenführung 56.2, welche gemeinsam dem zweiten Zweig 47 und dem gemeinsamen weiterführenden Teil 48 dient.
Ebenfalls analog zur 2a ist in 4 eine Vielzahl von Antriebsrollen 18.25...45 abgebildet. Die Antriebsrollen 18.25...18.29 im ersten Zweig 46, 18.30...18.33 im zweiten Zweig 47 sowie 18.42...18.45 im gemeinsamen weiterführenden Teil 48 der Transportbahn sind nicht orientierbar, sondern sind stets parallel zueinander und in der entsprechenden Transportrichtung ausgerichtet. Dagegen sind die Antriebsrollen 18.34...18.41 wie die Antriebrollen 18.5...18.12 aus den 2a bis 2d in ihrer Ausrichtung, je nach Stellung der Seitenführungen 52, 53 und damit je nach vorgesehenem Verlauf des Werkstückträgers auf der Transportbahn, orientierbar.
5 zeigt eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht. Diese Ausführungsform ähnelt der in 4 dargestellten Weiche. Anders als bei der in 4 dargestellten Weiche, bei der eine schmale gebogene Gasse 51 zwischen dem ersten, geradeaus verlaufenden Zweig 46 und dem gemeinsamen weiterführenden Teil 48 der Transportbahn verläuft, ist in dieser Ausführungsform eine breitere Gasse 51 realisiert. Wie schon bei der in den 2a–2d dargestellten Ausführungsform der Weiche, welche ebenfalls eine breite Gasse 23 umfasst, ist auch bei der in 5 dargestellten Ausführungsform eine verschiebbare Befestigungsplatte 58 vorgesehen, welche durch das Verschiebeelement 24 in die Gasse 51 hinein bewegt werden kann.
Die 5 zeigt neben den in 4 ebenfalls gezeigten und gleich angeordneten Elementen die verschiebbare Befestigungsplatte 58 in einer vorgeschobenen Position. Die Befestigungsplatte 58 ist analog zur in 2a–2d dargestellten Ausführungsform auf einem Schlitten 59 gelagert, welcher sich auf Schienen 60, 61 verschieben lässt. Ebenfalls wie bei der in 2a–2d dargestellten Ausführungsform befinden sich zwei Antriebsrollen 18.46, 18.47 auf der verschiebbaren Befestigungsplatte 58. Die übrigen Antriebsrollen 18.25...18.29, 18.48 auf der Befestigungsplatte 49 des ersten Zweigs 46 sind analog zur ersten Ausführungsform, die in 2a gezeigt ist, angeordnet.
Die Stellung des Schlittens 59 und der darauf gelagerten verschiebbaren Befestigungsplatte 58 wird eingenommen, wenn ein Werkstückträger vom ersten Zweig 46 über die Weiche auf den gemeinsamen weiterführenden Teil 48 der Transportbahn geführt wird. Die Antriebsrollen 18.46, 18.47 auf der verschiebbaren Befestigungsplatte 58 dienen also dem Stützen des Werkstückträgers, damit dieser nicht in die Gasse 51 fallen oder sich verkanten kann. Analog zur verschiebbaren Befestigungsplatte 25 der ersten Ausführungsform weist auch die verschiebbare Befestigungsplatte 58 dieser vierten Ausführungsform kurze Seitenführungen 50.1a, 50.2a auf.
6a zeigt eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht. Im Unterschied zu den bisher dargestellten Ausführungsformen ist die Gasse 62 in dieser Ausführungsform nicht gebogen, sondern verläuft gerade. Die Weiche dieser Ausführungsform dient dem Führen eines Werkstückträgers von einem von zwei Zweigen 63, 64 auf einen gemeinsamen weiterführenden Teil 65 der Transportbahn. Der erste Zweig 63 verläuft dabei gerade und mündet nahtlos in den gemeinsamen weiterführenden Teil 65 der Transportbahn. Der zweite Zweig 64 mündet relativ zur Transportrichtung des Werkstückträgers von rechts auf den gemeinsamen weiterführenden Teil 65 der Transportbahn, wobei die Transportrichtung in der Darstellung von 6a von links nach rechts verläuft.
Analog zu den bisher dargestellten Ausführungsformen der Weiche umfasst der erste, geradeaus verlaufende Zweig 63 eine Befestigungsplatte 66 und Seitenführungen 67.1, 67.2, welche einen Werkstückträger entlang der Transportbahn leiten. Der zweite, von rechts kommende Zweig 64 umfasst entsprechend eine Befestigungsplatte 68 und die die Befestigungsplatte 68 begrenzenden Seitenführungen 69.1, 69.2. Der gemeinsame weiterführende Teil 65 der Transportbahn umfasst die Befestigungsplatte 66 und eine Seitenführung 71 auf einer ersten Seite der Transportbahn, wobei die zweite Seite der Transportbahn durch die Fortsetzung der Seitenführung 67.1 des geradeaus verlaufenden Zweigs 63 gebildet wird. Im Verbindungsbereich der Weiche, also dort, wo die beiden Zweige 63, 64 zusammentreffen, sind auch in dieser Ausführungsform der Weiche zwei alternativ auffahr- und versenkbare Seitenführungen 72, 73 vorgesehen.
Eine der alternativ auffahr- und versenkbaren Seitenführungen 72, 73 ist eine gebogene Seitenführung 72. Die gebogene Seitenführung 72 wird bei einem vom zweiten Zweig 64 kommenden Werkstückträger, der auf den gemeinsamen weiterführenden Teil 65 der Transportbahn geführt wird, aufgefahren. Gleichzeitig wird die gerade verlaufende Seitenführung 73 abgesenkt, um ein Überfahren der Seitenführung 73 durch den Werkstückträger zu ermöglichen. Der Mechanismus zum Absenken und Auffahren der Seitenführungen 72, 73 funktioniert analog zu den übrigen Ausführungsbeispielen, welche in den 2a–2d, 3, 4 und 5 dargestellt sind.
Ebenfalls analog zu den bisher dargestellten Ausführungsbeispielen sind auf den Befestigungsplatten 66 und 68 jeweils durch Antriebsriemen 34 angetriebene Antriebsrollen 18.49...18.75 angebracht, um einen Werkstückträger vorzuschieben und zu lenken. Die Antriebsrollen 18.49...18.53 auf der Befestigungsplatte 66 des ersten Zweigs 63 sind dabei parallel zueinander und zu den Seitenführungen 67.1, 67.2 ausgerichtet und in ihrer Orientierung festgelegt. Das gleiche gilt für die Antriebsrollen 18.54...18.58, 18.63 auf der Befestigungsplatte 68 des zweiten Zweigs 64, welche parallel zueinander und zu den Seitenführungen 69.1, 69.2 orientiert sind. Die Antriebsrollen 18.72...18.75 auf dem gemeinsam weiterführenden Teil 65 der Transportbahn sind ebenfalls fest und parallel zu den Seitenführungen 71, 67.1 orientiert.
Die Antriebsrollen 18.64...18.71 zwischen den fest orientierten Antriebsrollen 18.49...18.53 und 18.72...18.75 auf der Befestigungsplatte 66 des gemeinsamen weiterführenden Teils 65 der Transportbahn sind dagegen in ihrer Ausrichtung orientierbar. Die Ausrichtung der Antriebsrollen 18.64...18.71 wird dabei analog zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen jeweils der gewünschten Transportrichtung des Werkstückträgers angepasst. Hier, wie auch in den bisher beschriebenen Ausführungsformen, sind die Antriebsrollen 18.64...18.71 dabei individuell orientierbar.
Wenn die gebogene Seitenführung 72 versenkt und gleichzeitig die gerade verlaufende Seitenführung 73 aufgefahren ist, sind die Ausrichtungen der Antriebsrollen 18.64...18.71 parallel zur gerade verlaufenden Seitenführung orientiert. Ein Werkstückträger, welcher vom ersten Zweig 63 auf den gemeinsamen weiterführenden Teil 65 der Transportbahn geführt wird, kann somit durch die Antriebsrollen 18.64...18.71 in seiner Bewegungsrichtung angetrieben werden.
Wenn dagegen die gebogene Seitenführung 72 aufgefahren und die gerade verlaufende Seitenführung 73 versenkt ist, entsprechen die Ausrichtungen der Antriebsrollen 18.64...18.71 jeweils den Ausrichtungen lokaler Tangenten an die Kurvenbahn, die die Transportrichtung des Werkstückträgers beschreibt, falls dieser vom zweiten Zweig 64 auf den gemeinsamen weiterführenden Teil 65 der Transportbahn bewegt wird.
Die Ausführungsform gemäss 6a zeigt eine relativ breite Gasse 62, in die ein Werkstückträger hineinfallen könnte, wenn er die Gasse 62 überfahren würde. Um dies zu vermeiden ist auch in dieser Ausführungsform analog zu den Ausführungsformen, welche in den 2a–2d und 5 dargestellt sind, eine verschiebbare Befestigungsplatte 74 vorgesehen, welche sich bei Bedarf in die Gasse 62 vorschieben lässt. Die verschiebbare Befestigungsplatte 74 schliesst an die Befestigungsplatte 68 des zweiten Zweigs 64 an und ist auf Schienen 75, 76 als Verlängerung des zweiten Zweigs 64 auf die gerade verlaufende Seitenführung 73 zu verschiebbar. Seitlich neben der Schiene 75 ist ein Verschiebeelement 77 dargestellt, welches als Hubzylinder ausgeführt ist. Eine Hubbewegung des Hubzylinders führt zu einem Verschieben der verschiebbaren Befestigungsplatte 74.
Auf der verschiebbaren Befestigungsplatte 74 sind vier weitere Antriebsrollen 18.59...18.62 angebracht, über welche der Werkstückträger beim Überfahren der Gasse 62 vorgeschoben und geführt wird. Die 6a zeigt die verschiebbare Befestigungsplatte 74 dabei in der zurückgefahrenen Position, so dass die Gasse 62 in ihrer vollen Breite freigegeben ist.
6b zeigt die Weiche aus 6a in einer Schrägansicht. Die Figur zeigt die Transportbahn, welche in der 6a in einer Draufsicht dargestellt ist, und die darunter befindliche Stützkonstruktion 30 sowie verschiedenen Antriebselemente. Auf einem Sockel 31 sind in dieser Ausführungsform drei Antriebswalzen 32, 33 und 78 gelagert, deren Drehachsen jeweils parallel zueinander liegen. Auf dem Sockel 31 ist weiter eine Stützkonstruktion 30 angebracht, welche die Befestigungsplatten 66 und 68 der beiden Zweige 63 und 64 sowie des gemeinsamen weiterführenden Teils 65 der Transportbahn tragen.
Die Befestigungsplatten 66 und 68 weisen, wie auch in 6a deutlich wird, jeweils Seitenführungen 67.1, 67.2, 69.1, 69.2 und 71 auf, welche einen Werkstückträger auf der durch die Zweige 63, 64 und den gemeinsamen weiterführenden Teil 65 gebildeten Transportbahn führen. Daneben sind auf der Befestigungsplatte 66 des ersten, gerade verlaufenden Zweigs 63 und des gemeinsamen weiterführenden Teils 65 der Transportbahn zwei weitere Seitenführungen 72, 73 vorgesehen, welche alternativ vertikal verschiebbar sind.
Die erste Seitenführung 72 ist gebogen und verläuft analog zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen zwischen den Seitenführungen 67.2 und 67.1 des ersten Zweigs 63 bzw. des gemeinsam weiterführenden Teils 65 der Transportbahn. Die Seitenführung 72 verläuft dabei dort, wo sie an die Seitenführung 67.2 anschliesst, senkrecht zur Seitenführung 67.2 und verläuft in einem Bogen quer zur Befestigungsplatte 66, um schliesslich im Wesentlichen tangential an die Seitenführung 67.1 anzuschliessen. Ein Werkstückträger, welcher vom zweiten Zweig 64 aus im Wesentlichen senkrecht auf den ersten Zweig 63 bzw. den gemeinsamen weiterführenden Teil 65 der Transportbahn zu geführt wird, bewegt sich entlang der Seitenführung 72 nach rechts auf den gemeinsamen weiterführenden Teil 65 der Transportbahn.
Die zweite Seitenführung 73 verläuft dagegen gerade zwischen den Seitenführungen 67.2 und 71 des ersten Zweigs 63 bzw. des gemeinsamen weiterführenden Teils 65 der Transportbahn.
Das vertikale Verschieben der Seitenführungen 72, 73 wird analog zu den vorne beschriebenen Ausführungsformen von unten bewirkt. Im Unterschied zu den Ausführungsformen, welche in den 2a–2d, 3, 4 und 5 beschrieben sind, ist in dieser Ausführungsform die gerade verlaufende Seitenführung 73, im Gegensatz zur gebogenen Seitenführung 72, über Stege 38 auf dem vertikal verschiebbaren Träger 36 befestigt. Der Träger 36 wird wie in den übrigen Ausführungsformen durch den Hubzylinder 37 verschoben.
Wie ebenfalls bereits in 6a dargestellt, sind auf den Befestigungsplatten 66 und 68 Antriebsrollen 18.49...18.75 angebracht. Die in ihrer Ausrichtung orientierbaren Antriebsrollen 18.64...18.71 werden ebenfalls durch den vertikal verschiebbaren Träger 36 orientiert. Auf dem Träger 36 sind Nocken befestigt, die mit einer Kulissenführung in Rollenträgern für die Antriebsrollen 18.64...18.71 zusammenwirken und die Ausrichtung der Antriebsrollen 18.64...18.71 dadurch steuern.
Die 6b zeigt deutlich, dass die Antriebsrollen 18.49...18.75 wie in den übrigen Ausführungsformen durch Antriebsriemen 34 angetrieben werden, welche die Bewegung der Antriebswalzen 32, 33, 78 auf die Antriebsrollen 18.49...18.75 übertragen. Die Rollen 18.49...18.75 weisen zu diesem Zweck eine umlaufende Nut auf, in welchem die Riemen 34 mit rundem Querschnitt teilweise aufgenommen sind. Ein über die Nuten hinausragender Teil der Riemen 34 bildet die Kontaktfläche mit den zu befördernden Werkzeugträgern.
Die Gasse 62 zwischen dem ersten Zweig 63 und dem zweiten Zweig 64 ist auch in 6b deutlich zu erkennen. Auf dem Sockel 31 sind drei Antriebswalzen 78, 32 und 33 gelagert. Die Antriebswalze 78 auf dem Sockel 31, welche sich unterhalb der Befestigungsplatte 68 des zweiten Zweigs 64 befindet, treibt dabei nur die Antriebsrollen 18.54...18.63 auf der Befestigungsplatte 68 des zweiten Zweigs 64 bzw. der verschiebbaren Befestigungsplatte 74 am zweiten Zweig 64 an. Entsprechendes gilt für die Antriebswalzen 32, 33 unterhalb der Befestigungsplatte 66 und die dazu gehörigen Antriebsrollen 18.49...18.53, 18.64...18.75. Es verlaufen also keine Antriebsriemen 34 durch die Gasse 62.
6b zeigt die Schienen 75, 76 an den Seitenführungen 69.1, 69.2 auf der Befestigungsplatte 68 des zweiten Zweigs 64 deutlich, entlang welchen die verschiebbare Befestigungsplatte 74 in die Gasse 62 geführt wird. Die verschiebbare Befestigungsplatte 74 wird dabei durch je einen mit einer der Schienen 75, 76 zusammenwirkenden Schlitten 79, 80 gehalten. Ebenfalls ist das Verschiebeelement 77 für die verschiebbare Befestigungsplatte 74 seitlich neben dem zweiten Zweig 64 dargestellt.
Die Stellung der Weiche, welche in 6b dargestellt ist, ist durch eine versenkte geradeaus verlaufende Seitenführung 73 und eine aufgefahrene gebogene Seitenführung 72 gekennzeichnet. Diese Konstellation dient einem Aufgleisen eines Werkstückträgers, welcher vom zweiten Zweig 64 aus auf die Weiche zu transportiert wird, auf den gemeinsamen weiterführenden Teil 65 der Transportbahn. 6b zeigt jedoch nicht die vollständig auf diese. Situation eingestellte Konstellation der Weiche, weil sich die orientierbaren Antriebsrollen 18.64...18.71 noch in ihrer parallel zur gerade verlaufenden Seitenführung 73 ausgerichteten und die verschiebbare Befestigungsplatte 74 noch in ihrer zurückgefahrenen Position befinden.
7a zeigt eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche in einer Draufsicht. Diese Ausführungsform ähnelt der in den 6a und 6b dargestellten Ausführungsform der Weiche. Auch die sechste Ausführungsform weist eine gerade verlaufende Gasse 62 auf, welche sich zwischen einem ersten, geradeaus verlaufenden Zweig 81 und einem zweiten, nach rechts abbiegenden Zweig 82 erstreckt. An den ersten Zweig 81 schliesst ein gemeinsamer zuführender Teil 83 der Transportbahn an.
Die in 7a dargestellten Elemente finden jeweils ein entsprechendes Element in 6a oder sind identisch mit je einem Element aus 6a. Auch die Anordnung der Elemente in 7a entspricht weitestgehend der Anordnung der entsprechenden bzw. identischen Elemente in der 6a.
Im Unterschied zur in 6a dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Weiche dient die in 7a dargestellte Ausführungsform dem Verbinden zweier Zweige 81, 82 der Transportbahn, auf welche ein Werkstückträger über einen gemeinsamen zuführenden Teil 83 der Transportbahn zuläuft. Der Werkstückträger wird in der Weiche auf einen der beiden Zweige 81, 82 geführt. Dementsprechend sind die gebogene Seitenführung 72 in 6a sowie die Antriebsrollen 18.49...18.53 und 18.64...18.75 an den abweichenden Zweig der in 7a dargestellten Ausführungsform angepasst.
Der gemeinsame zuführende Teil 83 der Transportbahn umfasst in 7a analog zu den bisher dargestellten Ausführungen eine Befestigungsplatte 84 und Seitenführungen 85.1, 85.2. Die linke Seitenführung 85.1 dient dabei gleichzeitig als linke Seitenführung für die Befestigungsplatte 84 des ersten, geradeaus verlaufenden Zweigs 81. Die Befestigungsplatte 84 des ersten Zweigs 81 wird auf ihrer rechten Seite durch eine separate Seitenführung 87 begrenzt. Der zweite, relativ zur Transportrichtung nach rechts abbiegende Zweig 82 umfasst ebenfalls eine Befestigungsplatte 88 und Seitenführungen 89.1, 89.2. Auf den Befestigungsplatten 84 und 88 der beiden Zweige 81, 82 und des gemeinsamen zuführenden Teils 83 der Transportbahn sind analog zur in 6a dargestellten Ausführungsform Antriebsrollen 18.76...18.102 befestigt.
Die Antriebsrollen 18.76...18.85 auf dem zweiten Zweig 82 sind, wie auch in 6a dargestellt, fest und parallel zu den Seitenführungen 89.1, 89.2 ausgerichtet. Die Verteilung der Antriebsrollen 18.76...18.81 auf der Befestigungsplatte 88 entspricht im Wesentlichen der Verteilung der Antriebsrollen 18.54...18.58, 18.63 auf der Befestigungsplatte 68 des zweiten Zweigs 64 aus 6a. Die Anordnung der Antriebsrollen 18.82...18.85 auf der verschiebbaren Befestigungsplatte 90, welche der verschiebbaren Befestigungsplatte 74 in 6a entspricht, ist identisch mit der Anordnung der Antriebsrollen 18.59...18.62 auf der Befestigungsplatte 74 in 6a. Die verschiebbare Befestigungsplatte 90 wird analog zur verschiebbaren Befestigungsplatte 74 von einem Verschiebeelement 91 bewegt und von Schlitten 94, 95, die in Schienen 92, 93 laufen, geführt.
Die Antriebsrollen 18.86...18.89 auf der Befestigungsplatte 84 des gemeinsamen zuführenden Teils 83 der Transportbahn sind ebenfalls analog zu den Antriebsrollen 18.72...18.75 auf der Befestigungsplatte 66 des gemeinsamen weiterführenden Teils 65 der Transportbahn aus 6a angeordnet und fest und parallel zu den Seitenführungen 85.1, 85.2 ausgerichtet. Das gleiche gilt entsprechend für die Antriebsrollen 18.98...18.102 auf der Befestigungsplatte 84 des ersten Zweigs 81, welche analog zu den Antriebsrollen 18.49...18.53 auf der Befestigungsplatte 66 des ersten Zweigs 63 aus 6a angeordnet sind. Die Antriebsrollen 18.90...18.97, welche in ihrer Ausrichtung orientierbar sind, sind analog zu den ebenfalls in ihrer Ausrichtung orientierbaren Antriebsrollen 18.64...18.71 in 6a angeordnet, nämlich entlang der gebogenen Seitenführung 96 und der gerade verlaufenden Seitenführung 97.
Die beiden Seitenführungen 96, 97 entsprechen den Seitenführungen 72, 73 aus 6a und sind ebenso vertikal verschiebbar. Im Unterschied zur in 6a dargestellten Ausführungsform verlauft die gebogene Seitenführung 96 quer über die Befestigungsplatte 84 zwischen der linken Seitenführung 85.1 des gemeinsamen zuführenden Teils 83 der Transportbahn und der rechten Seitenführung 87 des ersten Zweigs 81. Entsprechend der Ausführungsform aus 6a verläuft die Seitenführung 96 von einer im Wesentlichen an die Seitenführung 85.1 tangentialen Ausrichtung dort, wo die Seitenführung 96 an die Seitenführung 85.1 anschliesst, in einem Bogen bis zu einer im Wesentlichen zur Seitenführung 87 senkrechten Ausrichtung dort, wo die Seitenführung 96 an die Seitenführung 87 anschliesst. Dieser Verlauf entspricht einer Rechtskurve eines Werkstückträgers, der auf der Transportbahn entlang der Seitenführung 96 geführt wird. Die Antriebsrollen 18.90...18.94 sind entlang dieser Seitenführung 96 angeordnet und lassen sich jeweils tangential zur lokal gewünschten Bewegungsrichtung eines Werkstückträgers ausrichten. Entsprechend der Seitenführung 73 in 6a verlauft die gerade verlaufende Seitenführung 97 in dieser Ausführungsform zwischen der Seitenführung 85.2 des gemeinsamen zuführenden Teils 83 der Transportbahn und der Seitenführung 87 des ersten Zweigs 81. Analog zur in 6a dargestellten Ausführungsform sind die Antriebsrollen 18.94...18.97 entlang dieser Seitenführung 97 angeordnet.
Die vertikale Verschiebung der Seitenführungen 96, 97 und die Ausrichtung der Antriebsrollen 18.90...18.97 werden analog zur Ausführungsform aus den 6a und 6b vorgenommen. Gleiches gilt für die Verschiebung der verschiebbaren Befestigungsplatte 90 in die Gasse 62 hinein bzw. aus der Gasse 62 heraus.
7b zeigt eine Schrägansicht der Weiche aus 7a und entspricht damit im Wesentlichen der 6b. Die Unterschiede zwischen den 6a und 7a finden sich auch, als Unterschiede zwischen den 6b und 7b wieder. Daher kann für die Beschreibung der Anordnung der in 7b dargestellten Elemente auf die Beschreibungen der 6a, 6b und 7a verwiesen werden.
Die 7b zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Weiche, bei der ein Werkstückträger auf einem gemeinsamen zuführenden Teil 83 auf die Weiche zu bewegt wird.
Die alternativ vertikal verstellbaren Seitenführungen 96, 97 sind in 7b so eingestellt, dass der Werkstückträger geradeaus entlang der gerade verlaufenden und aufgefahrenen Seitenführung 97 auf den ersten Zweig 81 geführt wird. Die Antriebsrollen 18.90...18.97 sind entsprechend parallel zueinander und zu der gerade verlaufenden Seitenführung 96 ausgerichtet. Die verschiebbare Befestigungsplatte 90 ist vom Verschiebeelement 91 in der aus der Gasse 62 herausgezogen Position gehalten, so dass die Gasse 62 zum Durchführen eines seitlich am Werkstückträger angebrachten Werkstücks ihre maximale Breite aufweist. Für diese Einstellung der Seitenführungen 96, 97 und der orientierbaren Antriebsrollen 18.90...18.97 wird der Träger 36 vom Hubzylinder 37 in seiner oberen Position gehalten.
Die 8 zeigt eine um 90° gebogene Transportbahn als Teil einer erfindungsgemässen Bearbeitungsvorrichtung in einer Schrägansicht. Auf einem Sockel 31 sind zwei Antriebswalzen 32, 33 gelagert, deren Drehachsen parallel zueinander ausgerichtet sind und die von einem unterhalb des Sockels 31 angebrachten Motor 35 angetrieben werden. Auf dem Sockel 31 befindet sich weiter eine Stützkonstruktion 30, welche wie bei den übrigen, bisher beschriebenen Ausführungsformen als mehrere stabförmige Stützen realisiert ist. Auf der Stützkonstruktion 30 ist in einem vertikalen Abstand zum Sockel 31 eine Befestigungsplatte 98 angebracht, welche durch jeweils gebogene Seitenführungen 99.1, 99.2 seitlich begrenzt ist. Die Seitenführungen 99.1, 99.2 sind wie in den bisher beschriebenen Ausführungsformen durch entlang des Rands der Befestigungsplatte 98 verlaufende Leisten gebildet, die auf der Befestigungsplatte 98 auf einer Vielzahl hintereinander angeordneter Stege 100 aufliegen und durch die Stege 100 in einem definierten Abstand von der Befestigungsplatte 98 gehalten werden.
Die in 8 dargestellte Ausführungsform weist zwei gebogene Seitenführungen 99.1, 99.2 auf, wobei eine erste Seitenführung 99.1 entlang des dem Kurveninneren zugewandten Rands der Befestigungsplatte 98 verläuft, wogegen eine zweite Seitenführung 99.2 entlang des dem Kurvenäusseren zugewandten Rands der Befestigungsplatte 98 verläuft. Die an das Kurvenelement anschliessenden geradeaus verlaufenden Teile der Transportbahn weisen dagegen gerade Seitenführungen an den beiden Rändern der entsprechenden Befestigungsplatten auf. Die gebogenen Seitenführungen 99.1, 99.2 schliessen in der in 8 dargestellten Ausführungsform an ihren beiden Enden je an eine gerade verlaufende Seitenführung 99.1a, 99.1b, 99.2a, 99.2b an. Die gebogenen Seitenführungen 99.1, 99.2 sind also modular zwischen einzelnen geraden Abschnitten der Transportbahn einsetzbar.
Auf der Befestigungsplatte 98 sind analog zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen Antriebsrollen 18.103...18.116 befestigt. Die Antriebsrollen 18.103...18.116 sind auf Rollenträgern gelagert, welche die Antriebsrollen 18.103...18.116 in einem definierten Abstand zur Befestigungsplatte 98, also in einer definierten Höhe über der Befestigungsplatte 98 halten. Hier, wie auch in den bisher beschriebenen Ausführungsformen, befinden sich die Antriebsrollen 18.103...18.116 etwas niedriger als die Seitenführungen 99.1, 99.1a, 99.1b, 99.2, 99.2a, 99.2b. Somit kann ein Werkstückträger auf den Antriebsrollen 18.103...18.116 aufliegen und von ihnen vorgeschoben und dabei seitlich von den Seitenführungen 99.1, 99.1a, 99.1b, 99.2, 99.2a, 99.2b entlang der Transportbahn geführt werden. Die Anordnung der Antriebsrollen 18.103...18.116 auf der Befestigungsplatte 98 entspricht auch im Wesentlichen der Anordnung der Antriebsrollen in den bisher beschriebenen Ausführungsformen. Die Antriebsrollen 18.103...18.116 sind hintereinander entlang den beiden Seitenführungen 99.1, 99.2 bzw. 99.1a, 99.2a und 99.1b, 99.2b angeordnet und im Wesentlichen tangential an die bzw. parallel zu den Seitenführungen 99.1, 99.2 bzw. 99.1a, 99.2a und 99.1b, 99.2b ausgerichtet. Die in der in 8 dargestellten Ausführungsform vorgesehenen Antriebsrollen 18.103...18.116 sind in ihrer Ausrichtung nicht orientierbar, sondern fest.
Die in der 8 dargestellten Antriebsrollen 18.103...18.116 werden, wie auch in den bisher beschriebenen Ausführungsformen, durch Antriebsriemen 34 bewegt, welche sich zwischen den Antriebsrollen 18.103...18.116 und den Antriebswalzen 32, 33 erstrecken und die Drehbewegung der Antriebswalzen 32, 33 auf die Antriebsrollen 18.103...18.116 übertragen. Die Antriebsriemen 34 überwinden dabei den vertikalen Abstand zwischen den Antriebswalzen 32, 33 und den Antriebsrollen 18.103...18.116. Umlenkrollen 44.3...44.9 definieren dabei den Verlauf der Antriebsriemen 34 unterhalb der Befestigungsplatte 98.
9a zeigt einen Nockenträger 101 zum Zusammenwirken mit einem erfindungsgemässen Rollenträger. Der Nockenträger 101 ist als runder Stab ausgeführt mit einem verbreiterten Fuss 102 an einem ersten Ende des Nockenträgers, mit dem der Nockenträger 101 auf einem Träger 36 in einer erfindungsgemässen Weiche befestigbar ist. An einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende befinden sich am Nockenträger 101 ein zwei Nocken 103.1, 103.2 bildender durchgehender Stift, welcher sich senkrecht zur Ausrichtung des Nockenträgers ausdehnt.
In der 9b ist ein Basisteil 104 eines erfindungsgemässen röhrenförmigen Rollenträgers abgebildet. Der Basisteil 104 des Rollenträgers ist als Röhre ausgeführt mit einem Innendurchmesser, der derart bemessen ist, dass der Nockenträger 101, welcher in 9a dargestellt ist, von der Röhre des Basisteils 104 aufgenommen werden kann. Der Basisteil 104 des Rollenträgers weist an einem ersten Ende wie schon der Nockenträger 101 einen verbreiterten Fuss 105 auf sowie eine Kulissenführung 106, welche als längliche Ausnehmung in der Röhrenwand des Basisteils 104 ausgeführt ist. Die Kulissenführung 106 stellt dabei eine kurvenförmige Schablone zum Führen der Nocken 103.1, 103.2 des Nockenträgers 101 dar. Entsprechend ist die Breite der Kulissenführung 106 möglichst genau an die Dimensionen der Nocken 103.1, 103.2 angepasst. Ein axiales Verschieben des Nockenträgers 101 mit den Nocken 103.1, 103.2 im Innern der Röhre des Basisteils 104 des Rollenträgers führt bei einem Zusammenwirken der Nocken 103.1, 103.2 mit der Kulissenführung 106 zu einer Drehbewegung des Basisteils 104 des Rollenträgers. Mit der axialen Relativposition zwischen Basisteil 104 des Rollenträgers und Nockenträger 101 kann somit die relative Orientierung dieser beiden Elemente hinsichtlich einer Winkelposition um die gemeinsame Achse des Basisteils 104 des Rollenträgers und des Nockenträgers 101 eingestellt werden.
Der Basisteil 104 des Rollenträgers weist an einem zweiten, dem ersten Ende gegenüber liegenden Ende einen verjüngten Bereich 107 mit einer ringförmig entlang des Umfangs des verjüngten Bereichs 107 verlaufenden Nut 108 zum Aufsetzen einer Lagerung 112 einer Antriebsrolle 18 auf den Basisteil 104, auf.
9c zeigt eine Führung 109 für den Basisteil 104 des Rollenträgers. Die Führung 109 ist wie der Basisteil 104 des Rollenträgers röhrenförmig ausgebildet. Der Mantel 110 der Führung 109 ist dabei so dimensioniert, dass er sich über den Basisteil 104 des Rollenträgers überstülpen lässt.
9d schliesslich zeigt die Lagerung 112 für die Antriebsrolle 18, welche auf dem Rollenträger befestigbar ist. Die Lagerung 112 umfasst neben einem üblichen Drehlager für die Antriebsrolle 18 an zwei Armen 114.1, 114.2 einen Basisteil 115, welcher die beiden Arme 114.1, 114.2 in einem festen Abstand zueinander hält. Der Basisteil 115 lässt sich dann auf den verjüngten Bereich 107 des Basisteils 104 des Rollenträgers aufsetzen und fixieren.
Erfindungsgemäss wird der Basisteil 104 des Rollenträgers mit der auf diesem befestigten Lagerung 112 der Antriebsrolle 18 in der auf einer der Befestigungsplatten der Transportbahn angebrachten Führung 109 drehbar gehalten. Der Nockenträger 101 wird mit seinem Fuss 102 auf einem vertikal verschiebbaren Träger 36 befestigt. Durch die vertikale Bewegung des Trägers 36 relativ zur entsprechenden, darüber befindlichen Befestigungsplatte, wird eine Relativbewegung zwischen dem Nockenträger 101 und dem Rollenträger bewirkt. Durch diese vertikale und damit axiale Relativbewegung zwischen dem Nockenträger 101 und dem Rollenträger laufen die Nocken 103.1, 103.2 entlang der Kulissenführung 106 im Basisteil 104 des Rollenträgers und drehen diesen in einer durch die Kulissenführung 106 vorgegebene Weise. Dieser Mechanismus ermöglicht ein individuelles Orientieren der Laufrichtungen der betreffenden Antriebsrollen 18.
Anstelle des erwähnten Greifers der Firma Schunk können auch andere Greifer und Greiferantriebe verwendet werden. Dabei spielt es grundsätzlich keine Rolle, auf welche Weise, beispielsweise pneumatisch oder elektrisch, die Greifarme angetrieben werden.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele für verschiedene Weichen können je nach Ausführung des Werkstückträgers variieren. Die in dieser Schrift beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere Richtungsangaben, beziehen sich jeweils auf den Transport eines Werkstückträgers mit einem relativ zur Transportrichtung rechts neben der Transportbahn befindlichen Werkstück. Ein Werkstückträger mit einem links neben der Transportbahn befindlichen Werkstück kann über die gleichen Weichen geführt werden, wobei die entsprechenden Weichen anderen Zwecken dienen. So ist beispielsweise eine Weiche, wie sie in den 2a–2d dargestellt ist, als Weiche zwischen einem links abbiegenden und einem geradeaus verlaufenden Zweig beschrieben, falls ein Werkstück rechts neben der Transportbahn geführt wird. Dieselbe Weiche mit Bogengasse kann bei der Verwendung eines Werkstückträgers mit links neben der Transportbahn geführtem Werkstück als Weiche zwischen einem von rechts kommenden Zweig und einem geradeaus verlaufenden Zweig auf einen gemeinsamen weiterführenden Zweig verwendet werden. Für die übrigen Ausführungsformen gilt das Entsprechende.
Der Mechanismus zum vertikalen Verschieben der entsprechenden Seitenführungen kann auch verändert werden. Es ist auch möglich, die Ausrichtung der Antriebsrollen mit der vertikalen Position der entsprechend verschiebbaren Seitenführungen statt durch eine mechanische Kopplung elektronisch zu koppeln. Das gleiche gilt für den synchronen Antrieb der Antriebsrollen über Antriebswalzen. Es ist möglich, die Rollen einzeln, direkt anzutreiben oder mehrere Antriebsrollen zu Einheiten zusammenzufassen, welche dann beispielsweise elektronisch koordiniert werden können.
Anstelle der Antriebsriemen können auch andere endlose Kopplungsmittel verwendet werden. Der vertikale Abstand zwischen unter der Transportbahn angeordneten Elementen und der Transportebene muss dabei nur so gross sein, dass ein Werkstückträger, der die Transportbahn kreuzt, nicht mit einem dieser Elemente kollidiert.
Generell sind sowohl bei Ausführungsformen mit Bogengasse als auch bei Ausführungen mit gerade verlaufender Gasse breite und schmale Gassen realisierbar. Falls die Breite einer Gasse so gross wird, dass ein Werkstück an einem Werkstückträger die Gasse nicht mehr ohne weiteres überwinden kann, kann die Breite der Gasse durch eine verschiebbare Befestigungsplatte verkleinert werden. Die Bewegung einer solchen verschiebbaren Befestigungsplatte kann dabei bevorzugt an die Positionen der vertikal verschiebbaren Seitenführungen und der orientierbaren Antriebsrollen gekoppelt sein.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass eine Bearbeitungsvorrichtung geschaffen wurde, welche eine effiziente Bearbeitung unterschiedlich langer Werkstücke erlaubt, indem sie eine flexible Transportbahnführung eines zum Transport verschiedenster Werkstücke geeigneten Werkstückträgers ermöglicht.

Claims

Werkstückträger (1) zum Transportieren eines länglichen Werkstücks (10) entlang einer Transportbahn einer Bearbeitungsvorrichtung, umfassend einen Greifer (4) zum Greifen des Werkstücks (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (4) bei auf der Transportbahn befindlichem Werkstückträger (1) seitlich über die Transportbahn hinausragt und eine Greifposition (8.3, 8.4) seitlich der Transportbahn angeordnet ist.
Werkstückträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (10) in im Wesentlichen vertikaler Orientierung in den Greifer (4) einspannbar ist, so dass sich bei auf der Transportbahn befindlichem Werkstückträger (1) ein unterer Teil des Werkstücks (10) unterhalb eine Transportebene erstrecken kann.
Werkstückträger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (4) eine mechanische und/oder pneumatische Vorrichtung zur Greifkrafterhaltung aufweist.
Werkstückträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (4) zwei Prismen zum Ergreifen unterschiedlich dicker Werkstücke (10) umfasst.
Werkstückträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (1) einen von aussen elektronisch lesbaren Informationsspeicher umfasst.
Werkstückträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend einen Grundkörper (2) mit einer Lauffläche (5.1, 5.2) zum Aufsetzen des Werkstückträgers (1) auf die Transportbahn der Bearbeitungsvorrichtung, so dass der Werkstückträger (1) entlang der Transportbahn verschiebbar ist, sowie einen am Grundkörper (2) angebrachten, seitlich über den Grundkörper (2) hinausragenden Ausleger mit dem Greifer (4) zum Greifen des Werkstücks (10).
Bearbeitungsvorrichtung für ein längliches Werkstück (10) mit einem Werkstückträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Weiche zum Verbinden mindestens zweier Zweige (15, 16; 46, 47; 63, 64; 81, 82) der Transportbahn umfasst.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Parallelgreifer zur vertikalen Positionierung des Werkstücks (10) im Greifer (4) umfasst.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Sensor zum Lesen eines Informationsspeichers auf dem Werkstückträger (1) umfasst.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, umfassend eine Vielzahl von Werkstückträgern (1) zum Transport mehrerer Werkstücke (10) entlang einer Transportbahn, wobei jedes Werkstück (10) ein oberes Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsvorrichtung derart steuerbar ist, dass jedes obere Ende in derselben Ebene über der Transportbahn liegt.
Weiche für eine Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine vertikal verstellbare Seitenführung (21, 22; 52, 53; 72, 73; 96, 97) zum Führen des Werkstückträgers (1) umfasst.
Weiche für eine Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gasse (23, 51, 62) zur Durchführung eines sich unterhalb der Transportbahn erstreckenden Teils eines Werkstücks (10) durch wenigstens einen der Zweige (15, 16; 46, 47; 63, 64; 81, 82) der Transportbahn aufweist.
Weiche für eine Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einzeln in ihrer Laufrichtung verstellbare Antriebsrollen (18.5...18.12; 18.34...18.41; 18.64...18.71; 18.91...18.97) zum Vorschieben des Werkstückträgers (1) umfasst.
Weiche nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbaren Antriebsrollen (18.5...18.12; 18.34...18.41; 18.64...18.71; 18.91...18.97) synchron in Abhängigkeit ihrer Position auf der Weiche derart steuerbar sind, dass die Laufrichtung der Antriebsrollen (18.5...18.12; 18.34...18.41; 18.64...18.71; 18.91...18.97) in ihrer Endstellung im Wesentlichen jeweils tangential an den gewünschten Transportweg des Werkstückträgers (1) ausgerichtet ist.
Weiche nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Orientierung mindestens einer der verstellbaren Antriebsrollen (18.5...18.12; 18.34...18.41; 18.64...18.71; 18.91...18.97) durch eine Kulissenführung (106) in einem röhrenförmigen. Rollenträger gesteuert ist.
Weiche nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Kulissenführungen (106) mehrerer verstellbarer Antriebsrollen (18.5...18.12; 18.34...18.41; 18.64...18.71; 18.91...18.97) mit auf einem vertikal verschiebbaren Träger (36) fest angeordneten Nocken (103.1, 103.2) zusammenwirken.
Weiche nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsrollen (18.5...18.12; 18.34...18.41; 18.64...18.71; 18.91...18.97) durch endlose Kopplungsmittel (34) von unterhalb der Transportbahn angetrieben werden.