DE2138548A1

DE2138548A1 - Arbeitsstation für eine automatische, nicht synchronisierte, verkettete Montageanlage für mehrere Stationen

Info

Publication number: DE2138548A1
Application number: DE19712138548
Authority: DE
Inventors: James T. Birmingham; Hackstock Fred W. Sterling Heights; Mich. Graham (V.St.A.)
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1970-08-03
Filing date: 1971-08-02
Publication date: 1972-05-25
Also published as: AU3182871A; GB1362387A; US3648346A; CA957136A; FR2101190A1

Description

Patentanwalt·

Dr. Ing. H. h'egendank

Dipl. Inc·. Il Hcuck

Dipl. Phys. W. Schmiiz

3 München 1S, /vluzjsrtsir. 25

Tel. 5 38 05 80

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 30. Juli 1971

Southfield,Mich.48075 ,USA Anwaltsakte M-1707

Arbeitsstation für eine automatische, nicht synchronisierte, verkettete Montageanlage für mehrere Stationen

Kurzfassung:

Eine Arbeitsstation für eine automatische, nicht synchronisierte verkettete Montageanlage für mehrere Stationen, die durch eine sich quer zur Bewegungsrichtung der Teile einer Förderanlage erstreckende Nockenwelle betrieben wird und mit Nuten versehene trojiunelförmige Nockensegmente, einzelne Überlastungsschutzvorrichtungen für die zugeordneten nockenbetriebenen Gestänge oder Zwischenglieder sowie eine Anordnung zur genauen Fixierung eines durch die Nocken positionierten Teils aufweist.

üie Erfindung betrifft automatische Montageanlagen, insbesondere nichtsynchrone verkettete Montageanlagen für mehrere Arbeitsstationen. -2-

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Bisher wurden automatische Montageanlagen für mehrere Arbeits-Stationen gebaut, bei welchen die Stationen untereinander durch komplizierte Steuersysteme verbunden waren. Als diese Art von Anlagen größer und komplizierter wurde, verringerte sich der Ausstoß infolge des Zusammenwirkens der Totzeiten, wie sich aus dieser Verbindung der Stationen ergab, da ein Anhalten an einer Station eine Arbeitsunterbrechung an allen Stationen bedingte. Außerdem wurde die Wartung und die Fehlersuche mit Fehlerbeseitigung sehr erschwert.

Um die Größe und Anzahl der Stationen solcher Anlagen zu erhöhen, mußten die Steuerungen der einzelnen Stationen voneinander getrennt werden, wobei die Stationen nur über das Netz und das freie Fördersystem miteinander verkettet sind, so daß jede Station als eigene Maschine mit eigenem Antrieb arbeitet, wobei sie auch durch ihre eigene Steuerung betätigt wird, und somit eine nichtsynchrone automatische Montageanlage geschaffen wird. Die bei diesem Netz- und freiem Fördersystem vorhandenen zusätzlichen Teile dienen für jede einzelne Station als ein Teillager oder Reservoir, so daß zeitweilige Ausfälle bei einzelnen Stationen nicht die Gesamtfertigung vollständiger Montagen beeinflussen. Außerdem wird die Wartung durch die Fehlersuche wegen der Trennung der Stationen und ihres relativ einfachen Aufbaus im einzelnen sehr vereinfacht.

Diese Art von Anlage wurde jedoch bisher mit einer großen Anzahl von pneumatischen oder hydraulischen Zylindern, Ventilen und Grenzschaltern zur seriellen Ansteuerung eines Endpunktes ausge-

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stattet oder war so aufgebaut-, daß jede Station mit einer sich parallel erstreckenden Nockenwelle betrieben wurde, die entweder in der Bewegungslinie der Teile fluchtete oder längs zu ihr ausgerichtet war. Zur Betriebssicherheit ist eine nockengesteuerte Einrichtung sehr wünschenswert, jedoch war diese Anordnung auf die Anzahl der bei einer einzelnen Station möglichen nockengesteuerten Bewegungen begrenzt, da die Länge der Nockenwellen durch den Raum zwischen zwei benachbarten Stationen begrenzt ist. Außerdem sind hierbei komplizierte Kupplungen und Gestänge für die Bewegungen auf der der Nocke entgegengesetzten Seite der Station erforderlich.

Außerdem treten bei beiden Lösungswegen Schwierigkeiten dahingehend auf, die durch die Nocke positionierten Teile genau im Register zu halten,da die relativ langen durch die Nocke und die Nockenstößel gesteuerten Gestänge, die Entstehung von Losen in den Drehpunkten und zwischen Nocke und Nockenstößel, die Verformung der Gelenke sowie der Verschleiß zu Register- und Fluchtung sungenauigkeiten führen und auch die Anfangseinstellungen sehr erschweren.

Eine weitere Schwierigkeit betrifft die Überlastungsschutzeinrichtungen zum Schutz der Anlage gegen Blockieren und Fressen, die häufig aus am Hauptantrieb der Steuernocke angeordneten Überlastkupplungen bestehen. Bei dieser Anordnung wird nur die Gesamt· belastung der verschiedenen Übertragungsglieder für die Bewegung abgetastet, während Einzelgestänge und, Einzelverbindungen nicht geschützt werden, wenn das gesamte an der Nocke wirkende Dreh-

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moment nicht übermäßig stark ist. Außerdem bewirken die bei der Hubbewegung der Gelenke und der Nocke auftretenden mechanischen Voreilungen weitere Unsicherheiten beim Abtasten von Klemmungen in denfeinzelnen Gelenken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Anordnung zur Betätigung der verschiedenen Mechanismen der Anlage zu schaffen, bei welcher die Anzahl der möglichen Bewegungen nicht durch die Breite der einzelnen Stationen begrenzt wird und bei welcher " Bewegungen auf beiden Seiten der Förderlinie des Werkstücks leichter durchgeführt werden können. Sodann ist erfindungsgemäß ein verbessertes Gestänge oder ein verbesserter Gelenkmechanismus für diese Anordnung vorgesehen, bei welcher die Teile genau im Register stehen und bei welcher Schäden durch Festklemmen der einzelnen Gelenke nicht auftreten können.

Erfindungsgemäß ist eine Nockensteuerung vorgesehen, die sich quer zur Bewegungslinie der Förderanlage erstreckt. Außerdem ist in den einzelnen Bewegungsgelenken ein neuartiger Überlastungsschutz in der ibrm eines arretierenden Drehgelenks mit der zugeordneten Antriebsauskupplung und einer Abtasteinrichtung eingebaut. Ferner wird durch einen elastischen toten Gang im Gelenk zusammen mit festen Anschlägen für das zugeordnete Teil eine Anordnung für die genaue Fluchtung eines durch das Bewegungsgelenk fixierten zugeordneten Teils geshaffen.

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Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der BeschiEibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 der Grundriß der automatischen nichtsynchronen verketteten Montageanlage für mehrere Stationen;

Fig, 2 eine Ansicht längs des Schnittes 2-2 der Fig.;

Fig. 3 eine Ansicht längs der Linie 3-3 der Fig, I;

Fig. 4 eine Ansicht des Schnittes längs der Linie 4-4 der Fig.3;

Fig. 5 die Ansicht eines Teilschnittes des in Fig. 4 gezeigten Überhubgelenks;

Fig. 6 ein Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 5.

In der nachstehenden Beschreibung wird eine bestimmte Terminologie aus Gründen der Eindeutigkeit verwendet und ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben, um die Erfindung vollkommen und klar verständlich zu machen', wobei jedoch betont sei, daß die Erfindung nicht auf den Rahmen der Beschreibung begrenzt ist und viele Ausführungsformen annehmen kann.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße automatische verkettete Montageanlage für mehrere Stationen dargestellt. Die Anlage oder

— 6 ~

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Maschine 10 enthält eine Anzahl von Montagestationen 12, die durch Abschnitte der Kraft- und Förderanlage 14 verbunden sind und auch von Hand bediente Stationen (nicht gezeigt) für\nerschiedene Arbeitsgänge enthalten kann, die sich besser zur Durchführung von Hand eignen.

Wie in Fig. 2 gezeigt besitzt die Förderanlage eine innere und äußere Ibllenkette 16 und 18, die laufend durch die Kettenräder 20 und 22 an bestimmten Punkten der Anlage (Fig. 1) fortbewegt werden. Die Rollenketten 16 und 18 sind auf den Leitschienen 24 und 26 gelagert, und auf ihrer Oberfläche ist jeweils die Platte 28 und 30 befestigt, die zur Abstützung und zur Reibkupplung mit der Palette 52 dienen, auf welcher sich das Werkstück 34 befindet. Soweit die Einzelheiten dieser Anlage nicht erfindungswesentlich und bekannt sind, werden sie hier nicht weiter beschrieben.

Im Betrieb werden die Grundteile wie z.B. die Gehäuse des zu montierenden Werkstücks 34 auf die Palette 32 gelegt, die der Reihen- f folge nach an jede der Stationen 12 gelangt, wobei in jeder Station weitere Teile von der Versorgungs- und Vorschubeinrichtung 36 montiert werden können oder die vorher hinzugefügten Teile einfach bearbeitet werden können.

In Fig. 3 ist eine der Stationen 12 mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung in ihren Einzelheiten gezeigt. In diese Station werden die Paletten 32 durch die Rollenketten 16 und 18 eingeführt.

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Die Station 12 besitzt eine Fixiervorrichtung 38. Die Palette wird in bezug auf die Fixiereinrichtung 58 sofort nachdem sie annähernd mit der Station 12 fluchtet, durch eine nicht gezeigte Vorstopp» einrichtung angehalten und positioniert. Jetzt spielt sich eine Reihe von Vorgängen ab, die alle durch die quer angeordnete Nockenoder Kurventrommel 40 gesteuert und betätigt werden, die durch den Motor 42, das Untersetzungsgetriebe 44 mit der Kupplung 45 sowie der Bremse 46 vorzugsweise pneumatisch betrieben werden, wobei die Funktionen dieser Antriebsteile durch geeignete Steuerungen ausgelöst werden, um die Nocke 40 schrittweise im zeitweilig aussetzenden Betrieb zu drehen.

Die Nocke 40 besitzt die Trommel 48, die in den an den Trennwänden 54 und 56 befestigten Lagern 50 und 52 gelagert ist, wobei die Trennwände wiederum auf der Grundplatte 58 der Station abgestützt sind. An der Trommel 48 ist eine Reihe von Kurvennuten 60, 62, 64, 66 und 68 befestigt, die aus Normsegmenten bestehen können, welche einzeln mit der Trommel 48 verschraubt oder anderweitig an ihr befestigt sein können. Jedem der Segmente 60, 62, 64, 66 und 68 ist ein Gelenk 70, 72, 74, 76 und 78 zugeordnet, um bestimmte Bewegungen bezüglich des Werkstücks durchzuführen oder um die Palette 32 zu fixieren und sie zusätzlich abzustützen. Die Gelenke 70, 72, 74 und 78 werden durch das Querstück 80 gelagert, das wiederum durch die Trennwände 54, 56 sowie 82 gehalten wid, während das Gelenk 76 durch die von einer entsprechenden Halterung abgestützten Platte 84 gelagert wird.

Die Gelenke 70, 72, 74, 76 und 78 besitzen die zugeordneten

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Gelenkstücke 86, 88, 90, 92 und 94, die in den Drehzapfen 96, 98, 100, 102 und 104 drehbar gelagert sind. Jedem Gelenkstück 86, 88, 90, 92 und 94 ist ein in der entsprechenden Kurvennute angeordneter Nockenstößel 105, 107, 109, 111 und 113 zugeordnet, um seine Bewegung in Obereinstimmung mit der speziellen Kontur der Kurvennute zu begrenzen.

Die Gelenkstücke 86, 88, 90, 92 und 94 werden von einem Mechanismus angetrieben, der bestimmte Bewegungsfunktionen ausführen soll, welche einen bestimmten in einer der Stationen 12 durchzuführenden Arbeitsgang zugeordnet sind.

Beispielsweise ist das Gelenkstück 88 zur Betätigung des Keilstifts 114 ausgelegt, der zur Positionierung der Palette und des Werkstücks gegenüber der Positioniereinrichtung 38 dient, das Gelenkstück 92 ist zum Antrieb der Hilfshalterungsklemme 116 ausgelegt, das Gelenkstück 88 zur Betätigung des Lager- oder Dichtungsvorschubs 118, das Gelenkstück 86 zur Betätigung der Lagerpositioniereinrichtung 119, während das Gelenkstück 94 die Presse 120 betreibt, deren Aufgabe es ist, ein Lager oder eine Dichtung in das Werkstück 34 einzusetzen.

Da die Einzelheiten dieser Einzelbewegungen ausführenden Mechanismen kein Teil der Erfindung sind und sehr viele verschiedene Formen von bekannten Bewegungen annehmen können, brauchen sie hier nicht näher beschrieben zu werden.

Es genügt anzumerken, daß diese Mechanismen der Reihenfolge nach betrieben werden und in einer Weise, die durch die bestimmte

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Kontur der zugeordneten Kurvennut festgelegt wird, um den beabsichtigten Arbeitsgang der Station durchzuführen, worauf der Nockenantrieb über eine nicht gezeigte mit der Kupplung 45 und der Bremse 46 zusammenwirkende Steuerung bis zum nächsten Arbeitsgang abgekuppelt wird.

Aus der Beschreibung geht hervor, daß die Nockenanordnung und ihre zugeordneten Gelenke wesentlich weniger Raum in der Fließbandlänge einnehmen als eine entsprechende parallel angeordnete Nockenschaltung. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung benötigen mehrere nockengesteuerte Gelenke wenig mehr Raum als ein einziges Gelenk und somit hängt die Zahl der möglichen Bewegungen nicht vom Raumumfang des Montagebandes ab, und es lassen sich erheblich mehr Bewegungen bei jeder Station ausführen.

Außerdem kann die Nocke so angeordnet v/erden, daß Bewegungen zu beiden Seiten des Montagebandes leicht und direkt durchgeführt werden können.

Wie in Fig. 4 gezeigt enthält der typische Drehzapfen 74 die am Querteil 80 befestigte Lagerpfanne 122, die mit der entsprechenden Bohrung 125 fluchtet und eine vom Gesichtspunkt der Fig. 4 aus nach rechts durch die Druckfeder 126 gedrückte Kugel 124 enthält. Zur Verringerung von Verschleißerscheinungen und zur Gewinnung eines genauen Sitzes der Kugel 124 kann die Lagerbüchse 127 vorgesehen sein.

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Gegenüber der Kugel 124 ist der Drehzapfen 128 mit seinem Grundteil 130 angeordnet, in welchem eine schalenförmige Vertiefung 132 ausgeformt ist, die normalerweise die Kugel 124 zentrisch aufnimmt. Der Drehzapfen 128 ist am Querteil 80 durch eine an diesem befestigten geschlitzte Halterung 136 gelagert, in welcher auch die öffnung 138 ausgebildet ist, damit sich der Drehzapfen in seiner Berührungsebene mit dem Querteil 80 in bestimmten Grenzen bewegen kann, wobei jede Bewegung außerhalb dieser Ebene verhindert wird.

Das Gelenk 90 ist drehbar in dem verjüngten Endteil 140 des Lagerzapfens 128 gelagert und wird dort durch den Druckring 142 und die Druckluftarmatur 144 gehalten, die mit dem Endteil 140 verschraubt ist.

Zur Armatur 144 gehört die mit ihr über die Leitung 148 verbundene Drucklufteinrichtung 146, die über die Armatur 144 mit der im Drehzapfen 128 ausgeformten Zentralleitung 150 in Verbindung steht, die zum Mittelpunkt der schalenförmigen Vertiefung 132 führt. Die Drucklufteinrichtung oder Druckluftquelle 146 ist auch über die Armatur 144 und die Leitung 145 mit dem Druckschalter 152 verbunden, der die Kupplung 45 und die Bremse 46 durch das mit ihm in Wirkverbindung stehende Magnetventil 154 steuert sowie auch die Verbindungen der Druckluftquelle 156, dieViederum die Kupplung 45 und die Bremse 46 zur Unterbrechung der Bewegung der Nockentrommel steuert. Das Magnetventil 154 dient während des normalen Betriebes auch als Hauptsteuerung für den Arbeitsablauf.

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Der Druckschalter 152 kann auch für den Betrieb des Anzeigegeräts 158 dienen.

Wenn im Betrieb eine Klemmung oder ein Oberlasten bei einem der Gelenke, z.B. beim Gelenk 74 auftritt, so bewirkt die Reaktionskraft am Drehzapfen 100, daß das zugeordnete Gelenkstück 90über den Drehzapfen 128 und die schalenförmige Vertiefung 132 die Kugeln 124 von der Ansicht der Fig. 4 aus nach links gegen den Druck der Druckfeder 126 verschiebt, wodurch sich das Gelenkstück 90 von seinem Drehpunkt aus in einer solchen Richtung entfernen kann, daß die Überlastung aufgehoben wird.

Jetzt wird die Leitung 150 entlüftet, da sich die Kugel nicht mehr

im Mittelpunkt der schalenförmigen Vertiefung 132 befindet, wodurch eine Verringerung des Drucks in der Leitung 145 sowie am Druckschalter 152 entsteht, der die Kupplung 54 auskuppelt und die Bremse 46 anzieht, wodurch eine weitere Drehung der Nocke verhindert wird.

Dadurch wird das Anzeigegerät 158 beaufschlagt, wodurch eine Sichtanzeige für das Anhalten der Anlage gegeben ist.

Aus der Beschreibung geht hervor, daß die Anordnung auf ÜberIastungszustände bei den einzelnen Gelenken anspricht und diese sofort von den übermäßigen Kräften entlastet und auch die Station stillegt, wodurch das Problem der Ermittlung einzelner Klemmstellen gelöst ist. Da außerdem die Drehpunkte die Stellen sind, an welchen die übermäßigen Kräfte auftreten und ermittelt

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werden, beeinflußt der mechanische Vorlauf der Kurvennuten und der Nockenstößel ihre Funktion, wodurch die Anordnung auch diese Fehlerquelle ausschalten kann.

Die Oberlastungskraft für die Gelenke 70, 72, 74, 76 und 78 kann auch einzeln durch Steuerung der Vorspannung eingestellt werden, die durch die Druckfeder bzw. durch den Steigungswinkel der zugeordneten schalenförmigen Vertiefung auf die Kugel ausgeübt wird.

Wie vorstehend erwähnt, bestand eine Schwierigkeit in der genauen Fixierung eines Teils durch das Nocken ■'■Gelenkaggregat wegen der diesem Aggregat anhaftenden lose und der Verschleißwirkungen.

mit

Ein Beispiel für diese Situation ist ftem durch das Gelenk 70 betätigten Positionier- oder Stellmechanismus 119 gegeben. Dieser Mechanismus dient zum Einsetzen des Teiles 160, z.B. einer Dichtung oder eines Lagers von der Beschickungseinrichtung 118 in die Aufnahme 162 und zur Förderung des Teils in die richtige Stellung zum Werkstück 34, damit das Teil durch die Presse 120 montiert werden kann. Somit muß die Aufnahme 162 in diesen Stellungen genau mit der Beschickungseinrichtung 118, der Presse 120 und dem Werkstück 34 in Dickung gebracht werden.

Die zur Durchführung dieser Aufgabe vorgesehene Einrichtung besitzt den am Gehäuse 58 befestigten stationären Block 164 sowie die beiden Stangen 166 und 168 dieÄrerschiebbar in im Block 164 ausgeformten Bohrungen angeordnet sind. Ein Ende der Stangen 166

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und 168 ist mit der Endplatte 170 verbunden, die wiederum mit der Aufnahme 162 in Verbindung steht, während das andere Ende der Stange mit der Endplatte 172 verbunden ist. Die Endplatte wird durch das Gelenk 86 von der Totgangkupplung 174 angetrieben, die am Punkt 176 im Gelenk 86 und am Punkt 178 in der Endplatte 172 in Zapfen gelagert ist. In die Endplatte'170 ist der einstellbare Festanschlag 188 eingeschraubt, und der damit zusammenwirkende einstellbare Festanschlag 190 ist in gleicher Weise im Block 164 verschraubt. Der verstellbare Anschlag 192 ist in der Endplatte 172 und der entsprechende Anschlag 194 im Block 164 verschraubt.

Die in den Fign. 5 und 6 gezeigte Totgangkupplung 174 soll eine elastische und begrenzte Totgangkupplung zwischen dem Gelenk 86 und der Endplatte 172 herstellen. Sie enthält die beiden jeweils mit dem Gelenk 86 und der Endplatte 172 νerstifteten Endstangen 196 und 198. Die Endstange 196 ist mit der Stange 200 verschraubt, die sich in das Gehäuse 202 erstreckt und in die öffnung 204 des tassenförmigen Teils 204 hineinragt. Das tassenförmige Teil 204 ist mit der Endstange 198 verschraubt.

Die im Gehäuse 202 angeordnete Druckfeder 206 umschließt die Stange 200 und drückt mit einem Ende gegen den Absatz 208 im Gehäuse 202 und mit dem anderen Ende gegen die Druckscheibe 210.

Die Druckscheibe 210 wird dadurch gegen das Ende 212 des tassenförmigen Teils 204 gedrückt, das wiederum auf den inneren Absatz 216 des am einen Ende des Gehäuses 202 verschraubten Deckels 218. aufliegt.

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Die Bewegung der Stange 200 im Gehäuse 202 wird durch die Druckscheibe 220 begrenzt, die am Gehäuseende 222 und der verstellbaren Kontermutter 224 aufliegt. Über die beiden in den beiden Schlitzen 230 und 232 des tassenförmigen Teils 204 verschiebbar angeordneten Vorsprüngen 226 und 228 wirkt die Druckfeder 206 auch auf die Stange 200 ein, wobei die Druckscheibe 210 nach innen ragt und mit den Vorsprüngen 226 und 228 in Eingriff kommt.

In der gezeigten Stellung, in welcher das tassenf örmige Teil 204 auf der Ab stands scheibe 214 und der Druckscheibe 220 aufliegt, wird der Totgang 1 zwischen der Stange 200 und dem tassenförmigen Teil 204 geschaffen, der eine relative Bewegung zwischen den Endstangen 196 und 198 zuläßt, bis die Stange 200 am Boden der Öffnung 203 anstößt.

Im Betrieb wird das Gelenkstück 86 im Uhrzeigersinn gedreht, wie in Hg. 3 dargestellt ist, und die Endplatte 172 mit den zugeordneten Stängel 166 und 168, die Endplatte 170 und die Aufnahme 162 werden über den durch die Druckfeder 206 bewirkten Trieb der Totgangkupplung 174 nach rechts verschoben, bis sich die Anschläge 188 und 190 berühren. Dieser Punkt wird durch Einstellung des einen oder anderen oder beider Anschläge 188 und 190 so gewählt, daß er genau am erforderlichen Deckungs- oder Registerpunkt liegt. Jetzt wird das tassenförmige Teil 204 relativ feststehend, und die durch die Druckscheibe 220 bewegte Endstange drückt gegen die Spannung der Druckfeder 206 nach rechts, bis das Gelenkstück 86 durch die Bewegung der Nocke in die Gegenrichtung gedreht wird.

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Da das tote Spiel 1 vorgesehen ist, brauchen die Bewegungen der Nocke und des Gelenks nicht genau aufeinander abgestimmt zu sein, damit die Hickdrehung genau in dem Moment ausgelöst werden kann, in welchem sich die Anschläge 188 und 190 berühren.

Bei der Linksdrehung des Gelenkstücks 86 wird die Endplatte 172 durch die Totgangkupplung 174 zusammen mit den Stangen 166 und 168, der Endplatte 170 und der Aufnahme 162 so weit nach lücs verschoben, bis die Anschläge 192 und 194 sich berühren, wobei das tassenförmige Teil 204 relativ zur Stange 200 fixiert wird. Jetzt bewegt sich die Stange gegen die Spannung der Feder 206, die über die VcnspTünge 228 und 226 sowie die Druckscheibe 210 auf die Stange einwirkt (wie in Fig. 5 gezeigt^ bewegt sich die Stange 200 nach links), bis das Gelenkstück 26 entweder anhält oder durch die Kurvennut 60 zur Umkehrung seiner Drehbewegung gezwungen wird. Da sich die Stange 200 relativ zum tassenförmigen Teil 204 frei bewegen kann, wenn die Berührung der Anschläge 192 und 194 nicht genau mit diesem Anhalten oder mit der nach links gerichteten Drehbewegung zusammenfällt, kann sich die Stange 2Oo weiterhin frei nach links bewegen (Fig. 5), bis die Feder 206 voll zusammen gedrückt ist, wodurch die Deckungsgenauigkeit der Aufnahme unabhängig von der Bewegung des Gelenks in den Grenzen seiner Totgangkupplung justiert werden kann.

Es können weitere Druckscheiben 210 oder Scheiben von verschiedener fQicke verwendet werden sowie Federn von verschiedener Kennlinie, um die relative Steifigkeit der Totgangkupplung 174 zu steuern und damit die richtige Schwellenwerte für die einer be-

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stimmten Bewegung eigenen Geschwindigkeiten^iassen usw. zu erhalten.

Aus der vorstehenden Beschreibung läßt sich erkennen, daß erfindungsgemäß eine besonders vorteilhafte Bearbeitungsstation für eine nicht synchronisierte verkettete Montageanlage für mehrere Stationen geschaffen wurde, da die Anzahl der an einer gegebenen Station auszunützenden Bewegungen nicht durch die Breite der Station begrenzt wird und da Bewegungen auf beiden Seiten des Förderbandes leicht auszuführen sind.

Außerdem wurde ein sehr wirksamer relativ fehler- sowie wartungsfreier Überlastungsschutz für einzelne Gelenke geschaffen sowie eine Anordnung für eine Präzisionsdeckung, die genau ist, und von Anfang an ziemlich leicht einzustellen ist, und die minimale Wartungsanforderungen stellt.

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Claims

Dr. Ing. H. Ke^ncfcnfc

Dipl. Ing. H. Mcuck Dipl. Phys. VV. Schmitz The Bendix Corporation 8Münehenl5_#Miz«rt*fr.23

Tel. 5380586 . Executive Offices

Bendix Center, 30. Juli 1971

SouthfJeId₅MiCh.43075,USA Anwaltsakte M-1707

Patentansprüche

ί i7jMehrstationenmontageanlage zur Montage von. Werkstücken, gekennzeichnet durch eine die Werkstücke (34) durch die Anlage (10) bewegende RJr der einrichtung (14), durch eine Anzahl an der Fördereinrichtung (14) angeordnete Arbeitsstationen (12) mit Betriebseinrichtungen (32) zur Durchführung von Arbeiten an dem Werkstück (34) , wobei mindestens eine dieser Betriebseinrichtungen (32) eine Nocke (40) mit einer Anzahl von Kurvenflächen (60,62,64,66,68) besitzt, die relativ zueinander so angeordnet sind, daß sie sichfouer zu dem die Arbeitsstation (12) durchlaufenden Förderband (14) für die Werkstücke (34) erstrecken, wobei die Anzahl der an einer Station (12) durch die Kurvenflächen(6O,62,64,66,68) ausgeführten Arbeitsgänge nicht durch die gegebene Länge zwischen den Stationen (12) längsseits der Fördereinrichtung (14) begrenzt wird.

2 Cl 9 8 2 * / G 4 7 b
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocke (40) eine drehbar auf einer Achse angeordnete Nockentronline 1 (48) besitzt, wobei sich diese Achse quer zur Kar der richtung (14) der Werkstücke (34) erstreckt.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenflächen eine Anzahl von Kurvennuten (60,62,64,66,68) enthalten, die in der Nockentrommel (48) ausgeformt sind sowie dadurch, daß die Bearbeitungseinrichtung (32) mit Gelenken (70,72,74, 76,78) und diesen zugeordneten Nockenstößeln (105,107,109, 111,113) ausgestattet ist, die in den Kurvennuten (60,62,64,66, 68) laufen.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Gelenke (70,72,74,86",78) ein Gelenkstück (86,88,90, 92,94) sowie einen Irehzapfen (96,98,100,102,104) für das Gelenkstück besitzt, und daß ferner ein Überlastungsschutz vorgesehen ist,der eine Versatzung des Gelenkstücks (86,88,90,92, 94) gegenüber dem Drehzapfen (96,98,100,102,104) in Abhängigkeit von einer einer Oberlast in den Gelenken (70,72,74,76,78) entsprechenden Irehkraft gestattet, wobei Oberlastkräfte in den einzelnen Gelenken (70,72,74,76,78) vermieden werden können.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebseinrichtung (32) Antriebsmittel (42,44,45,46) zum Antrieb der Nockentrommel (48) sowie diese Antriebsmittel im

besizt aussetzenden Betrieb betätigende Steuermittel (152,154)/ und dadurch, daß der Überlastungsschutz auch eine Einrichtung (56) zum Auskuppeln der Antriebsmittel (42,44,45,46) in Abhängig-. keit von der Versetzung des Gelenkstücks (90) gegenüber dem Drehzapfen (100) umfaßt.
6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlastungsschutz mit einer federnd (126) mit dem Gelenkstück (90) in Eingriff stehenden Kugel (124) ausgerüstet ist, und dadurch, daß das Gelenkstück (90) eine schalenförmige mit der. Kugel (124) in Eingriff stehende Vertiefung aufweist.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlastungsschutz mit einer Halterung (136) versehen ist, welche die Versetzung des Gelenkstücks (90) gegenüber dem Drehzapfen (100) begrenzt.
8. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung seinrichtung Antriebsmittel (42,44,45,46) zum Antrieb der Nockentrommel (48) sowie Steuermittel (152,154) zur Beaufschlagung der Antriebsmittel (42,44,45,46) im aussetzenden Betrieb besitzt und dadurch, daß der Überlastungsschutz eine Einrichtung (152) zum Auskuppeln der Antriebsmittel (42,44, 45,46,) in Abhängigkeit von der Versetzung des Gelenkstück (90) gegenüber dem Drehzapfen (100) enthält, wobei die Auskupp lungs einrichtung eine mit der schalenförmigen Vertiefung (132) in Verbindung stehende Strömungsmitteldruckquelle (146)

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einschließt, und schließlich dadurch, daß Mittel (128) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der Bewegung der Kugel (124) aus der sahalenförmigen Vertiefung (132) heraus die Strömungsmitteldruckquelle (146) entlüften.
9. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (136) auch mit einer Einrichtung (138) zur Begrenzung der Bewegung des Gelenkstücks (90) gegenüber der Kugel (124) auf eine einzige Ebene versehen ist.
10. Nichtsynchron arbeitende verkettete Montageanlage für mehrere Stationen mit einer Fördereinrichtung für die Werkstücke zwischen den Stationen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Betrieb der Montagestationen (12) mit einer Nockenwelle (40), die sich quer zur Forderrichtung (14) der Werkstücke (34) erstreckt, wodurch die Anzahl der durch die Nockenwelle (40) betätigten Arbeitsgänge nicht durch den Abstand der Stationen (12) längs der fördereinrichtung (14) begrenzt wird.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,daß die Nockenwelle (40) ein sich quer zur Förderrichtung (14) der Werkstücke (34) erstreckendes Antriebsteil (48) besitzt.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (40) eine Anzahl auf der Nockentrommel (48) ausgeformte Kurvennuten (6O,62,64,66,68)enthält und dadurch, daß die Stationen (12) mit Gelenken (70,72,74,76,78) und mit Nockenstößeln (105,107,109,111,113) ausgerüstet sind, die in den Kurvennuten (60,62,64,66,68) laufen,um die Montagearbeiten -21-

durchfuhren zu können.

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13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gelenkstück (86) ein Stellglied (119) antreibt, und dadurch, daß die Bearbeitungseinrichtung (32) eine zwischen dem Gelenkstück (86) und dem Stellglied (119) angeordnete Totgangkupplung (174) besitzt, die aus den folgenden Teilen besteht: Einer ersten Endstange (196), einer zweiten Endstange (198), einem die erste (196) und die zweite (198) Endstange verschiebbar aufnehmendes Gehäuse (202), einem ersten, die relative Bewegung zwischen dem Gehäuse (202) und der ersten Endstange (196) begrenzenden Anschlag (210) , einem zweiten, die relative Bewegung zwischen der zweiten Endstange (198) und dem Gehäuse (202) begrenzenden Anschlag (220) sowie einer Feder (206), die kraftschlüssig mit dem Gehäuse (202) und der einen Endstange (196) verbunden ist, wodurch für beide Endstangen (196, 198) eine elastische Totgangkupplung geschaffen wird.
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge- - lenkstück (86) das Stellglied (119) in einer ersten und zweiten Stellung positioniert, und dadurch, daß die Bearbeitungseinrichtung mit festen Anschlägen (188,190) für die ersteund

in zweite Stellung versehen ist, wodurch das Stellglied (119) /jeder

Stellung fixiert wird.
15. Überlastungsschutz für eine Maschine mit einer Anzahl von durch einen gemeinsamen Antrieb betätigten Gelenken, gekennzeichnet durch Einrichtungen (96,98,100,102,104) zur drehbaren Lagerung von mindestens einem dieser Gelenkstücke (86,88,90, 92,94),sowie eine Einrichtung zum Abbau der Oberlast, die be-

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wirkt, daß das Gelenkstück (86,88,91,92,94) relativ zu» Drehzapfen (96,98,100,102,104) in Abhängigkeit von einer in den Gelenken (70,72,74,76,78) auftretenden Oberlast versetzt wird, wodurch eine Überlastung der einzelnen Gelenke (70,72, 74,76,78) vermieden wird.
16» Überlastungsschutz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Lagerung (96,98,100,102,104) und die Einrichtung zum Abbau der Oberlast eine Vertiefung (132) im Gelenkstück (90) sowie eine durch Federdruck mit der Vertiefung (132) in Wirkverbindung gebrachte Kugel (124) besitzen, wobei Reaktionskräfte von genügender Stärke bewirken, daß die Kugel (124) durch die Vertiefung (132) gegen den Federdruck verschoben wird.
17. Überlastschutz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auskupplungseinrichtung (156) ein Anhalten des Antriebs (42,44,45,46) in Abhängigkeit von der Versetzung des Gelenkstücks (90) gegenüber dem Drehzapfen (100) bewirkt.
18. Überlastschutz nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (100) und die Einrichtung zum Abbau der Oberlast ein mit einer Vertiefung (132) versehenes Gelenkstück (90) sowie eine durch Federdruck mit der Vertiefung (132) in Eingriff gebrachte Kugel (124) besitzen, und dadurch daß die Auskupplungseinrichtung (156) eine mit der Vertiefung (132) in Verbindung stehende Druckströmungsmittelquelle (146)

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enthält sowie Mittel zur Entlüftung der Quelle (146) über die Vertiefung (132) in Abhängigkeit von der Versetzung des Gelenkstücks (90), und schließlich dadurch, daß Mittel (152,154) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der Entlüftung den Antrieb (42,44,45,46) auskuppeln.
19. Überlastschutz für ein Gelenk, gekennzeichnet durch ein Drehlager (100) für das Gelenkstück (90), wobei der Überlastschutz eine Versetzung des Gelenkstücks (90) gegenüber dem Drehlager (100) in Abhängigkeit von einer bestimmten Reaktionsdrehkraft bewirkt.
20. Überlastschutz nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (100) und die Einrichtung zum Abbau der Überlast ein mit einer Vertiefung (132) versehenes Gelenkstück (90) sowie eine Kugel (124) besitzen, die durch Federkraft mit der Vertiefung (132) in Wirkverbindung gebracht wird.
21. Totgangkupplung, gekennzeichnet durch eine erste Endstange (196), eine zweite Endstange (198), ein die erste (196) und die zweite (198) Endstange verschiebbar aufnehmendes Gehäuse (202), einen ersten Anschlag (210) zur Begrenzung der relativen Bewegung zwischen dem Gehäuse (202) und der ersten Endstange (196), einen zweiten Anschlag (220) zur Begrenzung der relativen Bewegung zwischen der zweiten Endstange (198) und dem Gehäuse (202) , und durch eine Feder (206) , die kraftschlüssig mit dem Gehäuse (202) und einer Endstange (196)

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verbunden ist, wodurch eine elastische Totgangkupplung für beide Enfetangen (196,198) geschaffen wird.
22. Totgangkupplung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (210) und der zweite Anschlag (220) die relative Bewegung in einer ersten Arbeitsrichtung begrenzt.
23. Totgangkupplung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Anschlag (204) die relative Bewegung zwisehen der ersten (196) und der zweiten Endstange (198) in einer zweiten der ersten entgegengesetzten Arbeitsrichtung begrenzt.
24. Anordnung zur genauen Positionierung eines Teils in einer ersten und zweiten Stellung durch eine Schalteinrichtung, gekennzeichnet durch einen ersten Anschlag (188) in der Bewegungslinie des durch die Schalteinrichtung (86) positionierten Teils (119), wobei dieses Teil (119) fixiert wird, durch, einen zweiten Anschlag (190) in der Bewegungslinie, wodurch das Teil (119) in einer Stellung fixiert wird, die sich in einem Abstand von der durch den ersten Anschlag gegebenen Stellung befindet, sowie durch eine elastische Verbindung (206) die zwischen dem Teil (119) und der Schalteinrichtung (86) angeordnet ist und in beiden Richtungen längs der Bewegungslinie einen elastischen Totgang zuläßt, wodurch eine genaue Positionierung an beiden Anschlagstellungen (188,190) ermöglicht wird.

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25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Begrenzung der elastischen Totgangkupplung zwischen dem Teil (119) und der Schalteinrichtung (86) vorgesehen sind,
26. Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung eine aus folgenden Teilen bestehende Totgangkupplung (174) besitzt: Eine erste Endstange (196), eine zweite Endstange (198), eine erste (196) und die zweite (198) Endstange verschiebbar aufnehmendes Gehäuse (202), einen ersten Anschlag (210) zur Begrenzung der relativen Bewegung zwischen dem Gehäuse (202) und der ersten Endstange (196), einen zweiten Anschlag (220) zur Begrenzung der relativen Bewegung zwischen der zweiten Endstange (198) und dem Gehäuse (202) sowie eine Feder (206) , die kraftschlüssig mit dem Gehäuse (202)und einer Endstange (196) verbunden ist, wodurch eine elastische Totgmngkupplung zwischen den beiden Endstangen (196,198) geschaffen wird.

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