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Die Erfindung bezieht sich auf eine Fertigungslinie mit einem Werkstückfördersystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Bei Fertigungslinien werden unbearbeitete Werkstücke aus einem Speicher, einer Lagereinrichtung oder einem Reservoir entnommen, den jeweiligen Bearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung zugeführt und anschließend wieder zum Speicher(ort), zur Lagereinrichtung oder zum Reservoir zurück transportiert. Bei komplexen Bearbeitungsfolgen kann es auch erforderlich sein, die Werkstücke vor dem Weitertransport von einer Bearbeitungsmaschine zur anderen zwischenzulagern. Häufig werden Portalsysteme zur Realisierung nach dem Stand der Technik eingesetzt. Beispielsweise beschreibt
EP0255612A1 ein Portalsystem mit einer Drehachse entlang einer horizontalen Richtung X und einer Drehachse entlang einer vertikalen Richtung Z. Die Bewegung des Portalsystems in Y-Richtung kann mit den obengenannten zwei Drehachsen realisiert werden, damit kann das Portalsystem jeden beliebigen Punkt innerhalb eines kubischen Arbeitsraumes erreichen.
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Oft ist die Führungsschiene an der Außenseite der Seitenwand des Hohlprofils angeordnet, während die Werkstücke entlang der Führungsschiene durch den Laufwagen mit einem Greifer bewegt und transportiert werden. Wenn das Hohlprofil aus Stahl herstellt ist, kann eine elastischen Verformung des Hohlprofils auftreten, so dass das obere Ende des Laufwagens beim Stützen des Laufwagens durch die Führungsschiene eine vertikale Querverschiebung gegenüber der Führungsschiene aufweist. Insbesondere, wenn der Greifer des Laufwagens die Werkstücke hält, ist die Querverschiebung noch größer. Deshalb wird die Genauigkeit der Position des Werkstücktransportes beeinflusst. Zudem werden die Herstellungskosten des Hohlprofils durch die Verwendung von Stahl größer.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine kostengünstige und stabile Lösung für die Fertigungslinie zu erhalten. Dazu wird das Profil bzw. Hohlprofil aus Mineralguss hergestellt.
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Die Erfindung stellt eine Fertigungslinie vor. Sie umfasst ein Hohlprofil aus Mineralguss, dadurch wird die Steifheit des Hohlprofils verbessert und das obere Ende des Laufwagens beim Stützen des Laufwagens weist durch die Führungsschiene eine geringere Querverschiebung auf. Die Genauigkeit der Position des Werkstücktransportes wird verbessert, und das Hohlprofil aus Mineralguss ist zudem kostengünstiger.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Fertigungslinie mit mindestens zwei Bearbeitungsmaschinen 16, 17 vorgestellt. Die Fertigungslinie umfasst ein Werkstückfördersystem 23, mindestens ein Lager, Speicher oder Reservoir 19 für Werkstücke 25 und mindestens einen Laufwagen 1. Der Laufwagen 1 ist mit einem Greifer 13 zum Aufnehmen, Ablegen und Halten von den Werkstückstücken 25 vorgesehen, wobei das Werkstückfördersystem 23 an den Rückseiten der Bearbeitungsmaschinen 16, 17 angeordnet ist, wobei jeder der Bearbeitungsmaschinen 16, 17 ein Zuführsystem 18 zugeordnet ist, wobei jedes Zuführsystem 18 eine Bereitstellungsposition 20 und eine Ladeposition 21 aufweist und die Werkstücke 25 zwischen der Bereitstellungsposition 20 und der Ladeposition 21 transportiert werden und wobei die Werkstücke 25 aus der Ladeposition 21 in die Wirkbereiche der Bearbeitungsmaschinen 16, 17 bewegbar sind, wobei die Werkstücke 25 ausschließlich durch Verfahren des mindestens einen Laufwagens 1 entlang einer Linearachse zwischen dem Lager, Speicher oder Reservoir 19 und den Bereitstellungspositionen 20 hin und her bewegbar sind. Das Werkstückfördersystem 23 ist mit einem Hohlprofil 3 ausgestaltet, das aus Mineralguss hergestellt ist, wobei der Laufwagen 1 sich entlang der Linearachse und einer am Hohlprofil 3 vorgesehenen Führungsschiene 2 bewegt.
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Die Vorteile der Erfindung sind, dass die Querverschiebung des oberen Endes des Laufwagens verringert wird, und die Kosten des Hohlprofils reduziert werden.
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Die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Figuren ausführlich offenbart, und die Arten, in denen die Prinzipien der vorliegenden Erfindung übernommen werden können, sind angegeben. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen nicht in ihrem Umfang beschränkt sein. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen viele Änderungen, Modifikationen und Äquivalente nach dem Wesen und Umfang der beigefügten Ansprüche.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
- 1 zeigt eine Draufsicht der Fertigungslinie nach dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung;
- 2 zeigt eine Schnittansicht des Werkstückfördersystems 23 nach dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung;
- 3 zeigt die Anordnung von 2 in einer Seitenansicht;
- 4 zeigt ein Schema des Werkstückfördersystems mit zwei Laufwagen 1 nach dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
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Die vorstehenden und andere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren explizit beschrieben. Die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Beschreibung und die beigefügten Figuren ausführlich offenbart, und die einigen Ausführungsformen, in denen die Prinzipien der vorliegenden Erfindung übernommen werden können, sind angegeben. Man soll verstehen, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht in ihrem Umfang beschränkt sind. Im Gegensatz umfasst die vorliegende Erfindung alle Änderungen, Modifikationen und Äquivalente, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.
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Ausführungsbeispiel 1
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Das Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt eine Fertigungslinie vor.
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1 zeigt eine Fertigungslinie mit zwei Bearbeitungsmaschinen 16, 17 in einer Draufsicht. Die Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Die Menge der Bearbeitungsmaschinen kann auch mehr als zwei sein.
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Wie 1 zeigt, umfasst die Fertigungslinie auch ein Werkstückfördersystem 23, ein Lager oder einen Speicher oder ein Reservoir 19 für Werkstücke 25 und mindestens einen Laufwagen 1, wobei der Laufwagen 1 entlang des Werkstückfördersystems 23 sich bewegen kann, dadurch können Werkstücke 25 zwischen den Bearbeitungsmaschinen 16, 17 und dem Lager, Speicher oder Reservoir 19 transportiert werden.
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Wie 1 zeigt, ist das Werkstückfördersystem 23 an den Rückseiten der Bearbeitungsmaschinen 16, 17 angeordnet. Das Werkstückfördersystem 23 ist zwischen dem Maschinegestell 22 der Bearbeitungsmaschinen 16, 17 und Energiecontainer 24 vorgesehen. Dabei kann das Maschinegestell 22 der Bearbeitungsmaschinen 16, 17 als Hauptteil der Bearbeitungsmaschinen 16, 17 die anderen Teile der Bearbeitungsmaschinen 16, 17 stützen, und der Energiecontainer 24 kann die Bearbeitungsmaschinen 16, 17 mit elektrischer Energie bzw. Strom versorgen.
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Wie 1 zeigt, haben die Bearbeitungsmaschinen 16, 17 jeweils eine Zuführeinrichtung 18. Die Werkstücke 25 können zwischen der Ladeposition 21 und der Bereitstellungsposition 20 durch die Zuführeinrichtung 18 hin und her transportiert werden. Die Zuführeinrichtung 18 kann die Werkstücke 25, die nicht von den Bearbeitungsmaschinen 16, 17 bearbeitet sind, aus der Bereitstellungsposition 20 in die Richtung der Ladeposition 21 bewegen, und die Zuführeinrichtung 18 kann auch die Werkstücke 25, die von den Bearbeitungsmaschinen 16, 17 bearbeitet sind, aus der Ladeposition 21 in die Richtung der Bereitstellungsposition 20 bewegen.
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In der Ladeposition 21 können die Werkstücke 25 aus der Ladeposition 21 in die Wirkbereiche der Bearbeitungsmaschinen 16, 17 transportiert werden, dabei die Werkstücke 25 nach dem Pick-up-Prinzip durch die Bearbeitungsmaschinen 16, 17 automatisch geladen werden können. Die Werkstückspindel (in der Figur nicht gezeigt) der Bearbeitungsmaschinen 16, 17 kann Werkstücke 25 aufnehmen und/oder empfangen, und die Werkstücke 25 werden in den Bearbeitungsbereich transportiert. Nach der Bearbeitung werden die Werkstücke 25 in die Ladeposition gebracht. Als Alternative für die Werkstückspindel, wie die Bearbeitungsmaschine 17 in der 1 zeigt, ist in der Bearbeitungsmaschine 17 ein Werkzeugrevolver 27 mit Greifhand 26 angeordnet, und die Werkstücke 25 werden durch die Greifhand 26 aufgenommen und durch die Drehung des Werkzeugrevolvers 27 in den Bearbeitungsbereich transportiert.
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Wie 1 zeigt, ist der Laufwagen 1 vorgesehen, der sich entlang einer Linearachse auf der Führungsschiene 2 bewegen kann. Der Laufwagen 1 hat mindestens einen Greifer 13, der die Werkstücke 25 aus dem Reservoir 19 aufnehmen kann, und die Werkstücke werden durch die Bewegung des Laufwagens 1 in die Bereitstellungsposition 20 gebracht.
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2 zeigt ein Werkstückfördersystem 23 in einer Schnittansicht und die Struktur des Laufwagens 1. Wie 2 zeigt, kann der Greifer 13 des Laufwagens 1 sich entlang der durch den Doppelpfeil 14 gezeigten vertikalen Richtung auf dem Laufwagen 1 bewegen.
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Wie 2 zeigt, hat das Werkstückfördersystem 23 in diesem Ausführungsbeispiel ein oberes Hohlprofil 3. Die Führungsschiene 2 ist an der Außenseite der Seitenwand des oberen Hohlprofil 3 angeordnet, und führt die Laufrolle 4 des Laufwagens 1 und stützt den Laufwagen 1.
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In diesem Ausführungsbeispiel besteht das obere Hohlprofil 3 aus Mineralguss, dadurch wird die Steifheit des oberen Hohlprofils 3 verbessert, und zudem wird die Querverschiebung des oberen Endes des Laufwagens 1 beim Stützen des Laufwagens durch die Führungsschiene reduziert. Selbst wenn die von dem Greifer 13 des Laufwagen 1 aufgenommenen Werkstücke 25 schwer sind, können die Werkstücke 25 zu einer genauen Position exakt transportiert werden. Vorteilhafterweise ist das obere Hohlprofil 3 aus Mineralguss kostengünstiger herstellbar.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der Mineralguss auch als Polymerbeton bekannt. Der Mineralguss ist ein Verbundmaterial, das aus Mineralpartikeln als Zuschlagstoff und modifiziertem Epoxidharzzement sowie anderen Zementierungsmaterialien gebildet wird. Für die Beschreibung von Mineralguss kann auf den Stand der Technik verwiesen werden, beispielsweise auf die in
DE102008028195B3 (veröffentlicht am 26.11.2009, Anmelder: MINERALIT GMBH) mit den darin beschriebenen Inhalten.
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Wie 2 zeigt, hat das Werkstückfördersystem 23 in diesem Ausführungsbeispiel noch ein unteres Hohlprofil 15, das unterhalb des oberen Hohlprofils 3 liegt, zum Stützen des oberen Hohlprofils 3. Das untere Hohlprofil 15 ist durch die Stütze 10 auf dem Boden gestützt.
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Wie 2 zeigt, ist eine Führungsschiene 2 oberhalb der Außenseite der Seitenwand des oberen Hohlprofils 3 angeordnet, dazu ist eine Stützschiene 6 unterhalb der Außenseite der Seitenwand des oberen Hohlprofils 3 angeordnet. Der Laufwagen 1 wird auf der Laufrolle 4 durch die Führungsschiene 2 geführt. Der Laufwagen 1 wird durch die Stützrolle 5 an der unteren Stützschiene 6 gestützt.
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Wie 2 zeigt, kann der Fahrantrieb des Laufwagens 1 durch den mindestens einen Motor 9 und den mindestens einen Hülltrieb mit Zahnscheibe 7 und Zahnriemen 8 durchgeführt werden. Die Zahnscheibe 7 und Zahnriemen 8 sind verzahnt. Dabei ist der Motor 9 relativ zum oberen Hohlprofil 3 angeordnet. Der Motor 9 kann in der Hohlkammer des oberen Hohlprofils 3 angeordnet bzw. befestigt sein, dadurch ermöglicht die Antriebskraft des Motors 9, dass der Laufwagen 1 einen hohen Beschleunigungswert aufweist, wobei dadurch die Förderleistung des Laufwagens 1 erhöht wird. Außerdem hat der Laufwagen 1 noch eine Verbindung 28, die mit dem Zahnriemen 8 verbunden ist. Die Bewegung des Zahnriemens 8 wird über die Verbindung 28 zum Laufwagen 1 übertragen, dadurch wird der Laufwagen 1 entlang der Führungsschiene 2 bewegt.
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Wie 2 zeigt, ist auf dem Laufwagen 1 der Greifer 13 angeordnet, um die Werkstücke 25 in die Richtung des Doppelpfeils 14 gesteuert, höhenverstellbar aufzunehmen und abzulegen.
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Wie 2 zeigt, hat die Fertigungslinie noch eine Schleppkette 12. Die Energiezuführung und Signalübertragung wird durch die Schleppkette 12 zum Aktivieren des Greifers 13 durchgeführt. Die Schleppkette 12 kann in der Ablegerinne bzw. Ablagerinne 11 auf dem unteren Hohlprofil 15 angeordnet werden, und die Ablegerinne bzw. Ablagerinne 11 kann beispielsweise an der Außenseite der Seitenwand des unteren Hohlprofils 15 und unter dem Laufwagen 1 angeordnet werden.
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3 zeigt ein Werkstückfördersystem 23 in einer Seitenansicht. Der Zahnriemen 8 deckt den gesamten Weg des Laufwagens 1 ab. Der Zahnriemen 8 kann sich in die Richtung des Doppelpfeils 14' bewegen und durch die zwei Laufrollen 4 auf der Führungsschiene 2 geführt werden. In der 3 kann die rechte Zahnscheibe 7 durch den Motor 9 gedreht werden. Der Zahnriemen 8 wird durch die Drehung der rechten Zahnscheibe 7 bewegt, und die linke Zahnscheibe 7 wird durch die Bewegung des Zahnriemens 8 gedreht.
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Wie 3 zeigt, ist die Schleppkette 12 in der Ablegerinne bzw. Ablagerinne 11 angeordnet und versorgt bzw. ermöglicht etwa die Hälfte des Bewegungswegs.
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Wie 3 zeigt, ist der Greifer 13 derart gelagert, dass er in die Richtung des Doppelpfeils 14" gedreht werden kann, so dass die Werkstücke 25 um die Schwenkachse geschwenkt werden können.
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4 zeigt ein Werkstückfördersystem 23 mit zwei Laufwagen 1. Wie 4 zeigt, können bei längeren Bewegungswegen und/oder kürzeren Taktzeiten mehrere Laufwagen 1, die unabhängig voneinander gesteuert werden können, im Werkstückfördersystem 23 eingestellt werden. Jeder Laufwagen 1 ist mit einem separaten Fahrantrieb und einer separaten Energiezuführung ausgestattet.
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Nach dem Ausführungsbeispiel besteht das obere Hohlprofil 3 aus Mineralguss, dadurch wird die Querverschiebung des oberen Endes des Laufwagens 1 reduziert, wobei zudem das obere Hohlprofil 1 aus Mineralguss kostengünstiger herstellbar ist.
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Außerdem ist ein Laufwagen in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, der sich entlang der Führungsschiene bewegen kann und mit einem Greifer zum Aufnehmen und Ablegen der Werkstücke ausgestattet ist, der sich in die vertikale Richtung bewegen kann. Der Greifer hat auch eine Schwenkfunktion. Dadurch können die Werkstücke zwischen dem Reservoir und den Bearbeitungsmaschinen transportiert werden.
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Außerdem, bewegt der Laufwagen in diesem Ausführungsbeispiel nur die Werkstücke neben dem Aufnehmen und Ablegen der Werkstücke, dadurch wird eine hohe Förderleistung realisiert. Außerdem ist die Führungsschiene in diesem Ausführungsbeispiel auf dem Hohlprofil angeordnet, dessen Innenraum den Motor als Antrieb aufnehmen kann, dadurch wird Platz für die Fertigungslinie gespart.
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Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die obengenannte spezielle Ausführungsformen beschrieben und soll sich nicht darauf beschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laufwagen
- 2
- Führungsschiene
- 3
- Oberes Hohlprofil
- 4
- Laufrolle
- 5
- Stützrolle
- 6
- Stützschiene
- 7
- Zahnscheibe
- 8
- Zahnriemen
- 9
- Motor
- 10
- Stütze
- 11
- Ablagerinne / Ablegerinne
- 12
- Schleppkette
- 13
- Greifer
- 14
- Doppelpfeil
- 14'
- Doppelpfeil
- 14"
- Doppelpfeil
- 15
- Unteres Hohlprofil
- 16
- Bearbeitungsmaschine
- 17
- Bearbeitungsmaschine
- 18
- Zuführeinrichtung
- 19
- Reservoir / Lager / Seicher
- 20
- Bereitstellungsposition
- 21
- Ladeposition
- 22
- Maschinengestell
- 23
- Werkstückfördersystem
- 24
- Energiecontainer
- 25
- Werkstück
- 26
- Greifhand
- 27
- Werkzeugrevolver
- 28
- Verbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0255612 A1 [0002]
- DE 102008028195 B3 [0021]
