DE2220289C3

DE2220289C3 - Mechanische Transfereinrichtung zum taktweisen Transport von Werkstücken in einer Fertigungsstraße

Info

Publication number: DE2220289C3
Application number: DE2220289A
Authority: DE
Inventors: Suresh Chandra Warren Mich. Bansal
Original assignee: Cross Co
Current assignee: Cross Co
Priority date: 1971-04-26
Filing date: 1972-04-25
Publication date: 1981-06-04
Also published as: DE2220289A1; DE2220289B2; DE7215799U; US3685630A

Description

Die Erfindung betrifft eine Mechanische Transfereinrichtung zum taktweisen Transport ve 1 Werkstücken in a einer Fertigungsstraße, mit angetriebenen, zwischen den Stationen der Fertigungsstraße eine hin- und hergehende Bewegung ausführenden Transferstangen, Von denen wenigstens zwei hintereinander angeordnete Transferstangen zur Erzielung unterschiedlicher Takt-Schrittgrößen durch eine Ausgleichsvorrichtung miteinander gekoppelt sind, welche einen Schwingarm Aufweist, der mit seinem einen Ende mit der zweiten Transferstange gelenkig verbunden ist und über ein einerseits in seinem mittleren Bereich angelenktes Verbindungsglied in fester Abhängigkeit von der Bewegung der ersten Transferstange angetrieben ist.

Eine solche Trandfereinrichtung ist aus der DE-OS 15 52 231 bekannt. Zwei ihrer hintereinander angeordneten Transferstangen sind über eine Ausgleichsvor- ^r>o richtung miteinander gekoppelt, derart, daß sie unterschiedlich große Taktschritte oder -hübe ausführen, wie dies mit Rücksicht auf die über die Fertigungsstraße transportierten Werkstücke und deren Bearbeitung in den einzelnen Stationen häufig erforderlich ist. Die ■>■> Ausgleichsvorrichtung weist dabei zwei Schwingarme auf, welche an einem Ende an zwei einstellbaren, aber Während des Betriebes ortsfesten Drehpunkten Schwenkbar gelagert und mit der zugeordneten Transferstange jeweils gelenkig verbunden sind. Dabei m) ist der der ersten Transferstange zugeordnete Schwingarm durch eine Kurbel unmittelbar angetrieben, während der Antrieb des zweiten Schwingarms von der Schwenkbewegung des ersten Schwingarmer über ein Verbindungsglied abgeleitet ist, das endseitig etwa im h^r> Bereiche der Mitte des zweiten Schwingarmes an diesem angelenkt ist.

Die Kopplung der beiden Transferstangen durch eine

solche Ausgleichsvorrichtung ist konstruktiv verhältnismäßig aufwendig, weil dazu zwei durch das Verbindungsglied miteinander gekoppelte Schwingarme erforderlich sind, von denen jeder endseitig eine eigene ortsfeste Schwenklagerung aufweisen muß, und andererseits die Schwingarme mit den Transferstangen über komplizierte Lager gelenkig verbunden sind, die eine Längsbewegung des zugeordneten Endes der Schwingarme bezüglich der Gelenkpunkte ermöglichen. Diese Lager sind kompliziert und teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine mechanische Transfereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei geringem Platzbedarf einen einfachen Aufbau aufweist und billig herstellbar ist

7ur Lösung dieser Aufgabe ist die Transfereinrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied andererseits mit der ersten Transferstange gekoppelt ist und der Schwingarm mit seinem anderen Ende an einem rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung der Transferstangen beweglich geführten Gleitstück angelenkt ist.

Dilese Transfereinrichtung erfordert keine gleichzeitig eine Gleit- und eine Drehbewegung gestattenden Lagerungen an der Ankopplungsstelle der Transferstangen. Der einzige Schwingarm ist lediglich mittels einer einfachen Gelenkverbindung mit der Transferstange gekoppelt, während dir Geradführung des Gleitstückes außerhalb der Transferstangen in dem Maschinengestell liegt und deshalb mit einfachen Mitteln zweckentsprechend konstruiert werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das am Gleitstück angelenkte Ende des Schwingarmes gabelförmig ausgebildet und mit zwei Gleitstücken verbunden sein, die an ortsfesten Säulen geführt sind. Dan ,it wird ohne großen konstruktiven Aufwand eine besonders robuste Ausbildung der Führung des Schwingarmes gewährleistet.

In der Zeichnung im ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Transfer- oder Fertigungsstraße zur Bearbeitung von Motorblöcken mit einer mechanischen Transfereinrichtung gemäß der Erfindung, in schematischer Darstellung und in einer Draufsicht,

F i g. 2 die Transfer- oder Fertigungsstraße nach F i g. I mit den Antm-bsmitteln für die Transferstangen, ebenfalls in schematischer Darstellung in einer Draufsicht.

F i g. 3 die Anordnung zum Heben und Senker der Transferstangen an einer Station der Transfer- oder Fertigungsstraße nach F i g. 1 in einer Seitenansicht,

F i g. 4 die Transferstangen eines Stationsabschnittes mit dem auf diesen angebrachten Träger für die Werkstücke in einem rechtwinklig zur Längsachse der Transferstangen geführten senkrechten Schnitt,

Fig. 5 zwei benachbarte Stationen, zwischen denen die Motorblöcke um 90" verschwenkt werden, so daß hinter den Stationen der Schaltschritt der Transferstangen jeweils verschieden groß ist. in schemalischer Darstellung in einer Draufsicht,

F i g. 6 die Stationen gemäß F i g. 5 in einer Vorderansicht in der Richtung des Pfeiles 6 der F i g. 5,

Fig. 7 die zwischen den beiden Stationen gemäß F i g. 5 und 6 angeordnet«· Ausgleichsvorrichtung für den Antrieb der Transferstangen in einer Seitenansicht in Richtung des Pfeiles 7 der F i g. 2 und 5,

Fig. 8 die Ausgleichvorrichtung gemäß Fig. 7, teilweise im Schnitt und teilweise in einer Seitenansicht in Richtung des Pfeiles 8 der F i g. 7,

Fig.9A die Ausgleichvorrichtung in ihrer Stellung, gemäß F i g. 7 in schematischer Darstellung,

F i g. 9B die Ausgleichvorrichtung in der angehobenen Stellung, bevor sie das Werkstück der nächsten Station zubringt, ebenfalls in schematischer Darstellung, ■>

Fig.9C die Ausgleichvorrichtung in ihrer Stellung nachdem das Werkstück der nächsten Station zugebracht, jedoch bevor es auf diese abgesenkt worden ist, ebenfalls in schematischer Darstellung,

Fig.9D die Ausgleichvorrichtung in der Stellung nach Absenken des Werkstückes an der neuen Station und

Fig. 10 eine andere Ausgleichvorrichtung, die den Ausgleich zwischen dem Staiionsabschnitt mit verhältnismäßig kleiner Schaltschrittgröße und einem solchen mit verhältnismäßig großer Schaltschrittgröße erzeugt, in einer Seitenansicht in Richtung des Pfeiles 10 der Fig.Z

In Fig. 1 ist 101 eine typische Transferstraße, in welcher die Erfindung verwirklicht ist. Die Straße besitzt 38 Stationen, durch welche die Werkstücke, z. B. Motorblöcke, schrittweise hindurchgeführt werri*n. Ar· einigen dieser Stationen werden die Werkstücke von Werkzeugmaschinen A, B usw. bearbeitet. Andere Stationen sind Leerstationen, an denen die Werkstücke r> angehalten werden, um ein richtiges Zeitveihälmis zu den anderen Werkstücken aufrechtzuerhalten, während diese aufeinanderfolgend bewegt werden.

Die Gesamtzahl der Stationen ist in mehrere Abschnitte unterteilt in Abhängigkeit von der Schalt- m Schrittgröße der Werkstücke zwischen den benachbarten Stationen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Abschnitte vorgesehen. Der Abschnitt 1 besteht aus den Stationen 1 bis 6 und besitzt eine verhältnismäßig kurze Schaltschrittgröße zwischen π seinen Stationen, wobei diese Größe über den Abschnitt hinweg konstant ist. Der Abschnitt 2, der die Stationen 7 bis 18 enthält, besitzt eine größere Schaltschrittgröße, während Abschnitt 3, der aus den Stationen 19 bis 38 besteht. wiedVmm eine kleinere Schaltschrittgröße zwischen den Stationen aufweist.

In F i g. 2 sind drei Sätze von Transferstangen dargestellt Zu dem Abschnitt 1 gehören die 1 ransferstangen 102 und 103, zu dem Abschnitt 2 die Transferstangen 104 und 105 und zu dem Abschnitt 3 die Transferstangsn 106 und 107. Je zwei ^Transferstangen sind parallel und im Abstand voneinander angeordnet und erstrecken sich über die Bearbeitungsstationen ihres Abschnittes. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Trans'Tstangen eine »Hebe- und Trage«-Funktion, wobei naturgemäß die vorliegende Erfindung aurh für andere A rten von Transferstangen anwendbar ist Die »Hebe- und Trage«-Konstruktion ist im einzelnen in den Fig. 11 bis 14 der oben erwähnten Offenlegungsschrift !3 52 2Jl dargestellt. Alle Transferstangen*,ätze sind gleichzeitig mit Hilfe eines Flüssigkeitsmotors 108 in der Längsrichtung hin und her bewegbar, der mit den hinteren Enden der Transferstangen 106 und 107 durch eine Kolbenstange 109 verbunden ist. Durch das Ausschieben dieser Stange 109 werden alle Transferstangen nach links bewegt, während sie beim Zurückziehen der Stange 109 nach rechts bewegt werden, wobei die benachbarten Transferstangenpaare durch Ausgleichvorrichtungen für den Transferanlrieb verbunden sind. In Fig. 2 sind fi^r> die beiden Ausgleichvorrichtungen 111 und 112 mit strichpunktierten Linien dlrgestellt. Die Ausgleichvorrichtung 111 überträgt die Bewegung von den Transferstangen 106 und 107 auf die Transferstangen 104 und 105, während die Ausgleichvorrichtung 112 die Bewegung von den letztgenannten Transferstangen auf die Transferstangen 102 und 103 überträgt

In F i g. 4 ist auf dem Transferstangenpaar 102, 103 wie auf jedem Transferstangenpaar ein Träger 113 befestigt Diese Träger weisen Bolzen 114 auf, die an vorbestimmten Stellen in die Werkstücke 115 eingreifen (Fig.6), um die Werkstücke an einer Arbeitsstation anzuheben und sie zur nächsten Arbeitsstation zu transportieren.

Das Anheben und Absenken der Transferstangen geschieht mit Hilfe mehrerer Arme 116(Fig.3), die im Abstand voneinander längs der Transferstraße 101 schwenkbar angeordnet sind. An den äußeren Enden dieser Arme 116 sitzen Rollen 117, welche gegen die Transferstangen anliegen. Die Arme 116 werden mit Hilfe eines Flüssigkeitsmotors 118 oder mehrerer solcher Motoren verschwenkt wobei eine Kolbenstange 119 mit einer Betätigungsstange 121 verbunden ist. Die Stange 121 ist bei 122 an den Armoi. 116 angelenkt. Die Bewegung der Stange 121 aus de. in Fig. 3 dargestellten Lage heraus nach links hat zur Folge, daß die zugehörige Transferstange unter der Wirkung ihres Eigengewichtes und desjenigen des Werkstückes abgesenkt wird.

Wie in der Offenlegungsschrift 15 52 231 im einzelnen beschrieben woroen ist besteht ein Schaltzyklus für die Werkstücke zunächst aus dem Anheben der Transferstangen, wodurch die Werkstücke von ihren Arbeitsstationen abgehoben werden, und aus einem Zurückziehen der Kolbenstange 109, wodurch alle Werkstücke, die von den Transferstangen getragen werden, zu den nächsten Stationen transportiert werden. Das Herausschieben der Kolbenstange 119 senkt sodann die Transferstangen ab, bis die Werkstücke an den nächsten Stationen abgelegt werden. Wenn sich die Transferstangen in der unteren Lage befinden, in der sie die Werkstücke entlassen haben, wird die Kolbenstange 109 herausgeschoben, so daß die Transferstangen in ihre frühere Lage zurückkehren, in der sie dazu bereitstehen, die nachfolgenden Werkstücke anzuheben.

Aus den F i g. 5 und 6 ist ersichtlich, auf welche Weise die Werkstücke 115 an den Arbeitsstationen gehalten und festgelegt werden, wobei die Stationen 18 und 19 dargestellt worden sind. Die Stationen sind mit Puffern 123 und Bolzen 124 versehen, die auf einem Bett 125 befestigt sind. Die Werkstücke 115 werden durch die Bolzen 124 festgelegt und von den Puffern 123 getragen, wobei eine nicht gezeichnete Klemmvorrichtung üblicher Art dazu dient um die Werkstücke in ihrer Lage an den Stationen zu halten. Die Werkstücke weisen Bohrungen 126 auf, in welche die Bolzen 114 der TransRi stangen eingreifen können, wenn die Werkstükke von den Stationen abgehoben werden sollen.

Bei der Überführung von der Station 18 zur S; ation 19 wird jedes Werkstück 115 mit Hilfe nicht gezeichneter Mittel um 90° gedreht Im vorliegenden Fall bestehen die Werkstücke auj Motorblöcken von quaderförmiger Gestalt, und an der Station 18 liegt die Längsachse des Werkstückes in der Förderrichtung der Werkstücke, während an der Station 19 die Längsachse rechtwinklig zu dieser Förderrichtung verläuft. Aus diesem Grunde ist die Schaltschrittgröße im Abschnitt 3 kürzer als im Abschnitt 2. Ebenso 'verden die Motorblöcke bei der Bewegung von der Station 6 zur Station 7 aus einer Querlage in eine Längslage verdreht, und daher ist die Schaltschrittgröße im Abschnitt 2 größer als im

Abschnitt 1.

In Fig. 7 und 8 ist die Ausgleichvorrichtung für den Transferstangenantrieb dargestellt, die /wischen den Stationen 18 und 19 angeordnet ist und die Bewegung von den Transferstangen 106 und 107 auf die Transferstangen 104 und 105 überträgt, während die Werkstücke von der Station 18 auf die Station 19 überführt werden. In F i g. 7 bewegen sich die Werkstükke von rechts nach links, während sie in den Fig. 1, 2 und 3 von links nach rechts bewegt werden.

Die Ausgleichvorrichtung 111 enthält einen Arm 127 und ist gabelförmig mit zwei unteren Ansätzen 128 und 129 ausgebildet. Diese Ansätze sind bei 131 an zwei Gleitstücken 132 schwenkbar befestigt, die an Säulen 133 frei senkrecht bewegbar sind, die auf dem Maschinenbett 134 befestigt sind, das in strichpunktierten Linien angedeutet ist. Wie dargestellt, kommt die Verbindung mit den Transferstangen 104 und 105 über den Träger 136 zustande. Sie könnte jedoch auch über einen geeigneten Ausleger hergestellt werden. Der Mittelteil des Arms 127 ist mit Hilfe von zwei Verbindungsgliedern 137 mit den Transferstangen 106 und 107 verbunden, wobei diese Verbindungsglieder bei 138 an dem Arm 127 und bei 139 an den Transferstangen 106 und 107 angelenkt sind.

Die F i g. 9A bis 9D zeigen in Aufeinanderfolge die Stellung der sich bewegenden Teile während des Betriebes. In der Situation gemäß F i g. 9A besteht die Notwendigkeit, die Werkstücke zur nächsten Station zu überführen. Demgemäß werden die Arme 116 von dem Motor 118 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne verschwenkt. Infolgedessen werden alle Transferstangen einschließlich der Stangen 104 bis 107 angehoben. Hierbei bewegen sich die Gleitstücke 132 auf den Säulen 133 nach oben (Fig. 9B). Auch der Arm 127 mit den Verbindungsgliedern 137 bewegt sich infolgedessen nach oben. Nachdem die Werkstücke von den Transferstangen angehoben worden sind, wird die Kolbenstange 109 des Motors 108 zurückgezogen. Hierdurch verschieben sich die Transferstangen auf den Rollen 117. wobei die Gleitstücke 132 sich zunächst nach unten uuu udiui wicuci iiai:n uucii bewegen, um sicii uct Bewegung des Arms 127 anzupassen. Die Transferstangen 104 und 105, die mit dem äußeren Ende des Arms 127 verbunden sind, legen hierbei einen verhältnismäßig großen Weg zurück, während die Transferstangen 106 und 107 über eine wesentlich kürzere Strecke bewegt werden, da sie an dem Mittelteil des Armes 127 angelenkt sind (F i g. 9C).

Wenn die Werkstücke ihre nächsten Stationen erreicht haben, werden die Arme 116 im Uhrzeigersinne aus ihrer Lage gemäß F i g. 9C verschwenkt, wodurch die Transferstangen abgesenkt werden und die Ausgleichvorrichtung eine Stellung einnimmt, wie sie in F i g. 9D dargestellt ist. Die Werkstücke werden sodann an den neuen Stationen festgelegt, und die Transferstangen werden abgesenkt, wobei ihre Träger die Werkstücke entlassen. Das Herausschieoen der Kolbenstange 109 des Motors 108 bewirkt sodann, daß alle Transferstangen zurückgezogen werden, wobei der Arm 127 in die Stellung gemäß F i g. 9A zurückkehrt. Hierbei ist wiederum der Weg. den die Transferstangen 104 und 105 zurücklegen, wesentlich größer nls derjenige der Transfersliingen 106 und 107.

F ι g. 10 ist eine ähnliche Darstellung wie Fi g. 7. gibt jedoch die Ausgleiehvorrichtung 112 wieder, die zwischen den Stationen 5 und 6 angeordnet ist. Diese Vorrichtung überträgt die Bewegung von den Transfer stangen 104 und 105 auf die Transferstangen 102 und 103. Die letztgenannten Transferstangen befinden sich im Abschnitt 1 drr Transferstraße und bewegen die Werkstücke zum Ab-rhnitt 2 mil den Transferslangen 104 und 105. Hierbei ist. wie schon erwähnt, die Schaltschrittgröße im Abschnitt 1 wesentlich kleiner als im Abschnitt 2. Wie in Fig. 7 werden auch in Fig. 10die Werkslücke von rechts nach links bewegt.

Der Aufbau der Ausgleichvorrichtung 112 ist ähnlich wie derjenige der Ausgleiehvorrichtung 111. Sie enthält eine Säule 141. die auf dem Maschinenrahmen 142 befestigt ist und ein senkrecht bewegbares Gleitstück 143 enthält. An diesem ist bei 145 das untere Lnde eines gegabelten Armes 144 angelenki. Das äußere F.nde des Armes 144 isi bei 146 an einem Ausleger 147 schwenkbar befestigt, der mit den Transferslangen 104 und 105 starr verbunden ist. Die Transferstangen 102 und 103 sind mit Hilfe von Verbindungsgliedern 148 mit dem Mittelteil des Armes 144 verbunden. Die Verbindungsglieder 148 sind bei 149 an dem Arm 144 und bei 151 an den Transferstangen 102 und 103 angelenkt.

Die Wirkungsweise der Ausgleiehvorrichtung 112 ist die gleiche wie diejenige der Ausglciehvorrichtung 111

UIIU UIdUCNt UiIIICI IMUItI litt ΙΜΙΙ,ΙΜΙΙΜ Ut.M.ltl ltUVII /.U werden. Der verhällnismäßig lange Hub, der den Transferstangen 104 und 105 von der Abgleichvorrichtung 111 mitgeteilt wird, überträgt sich auf die Transferstangen 102 und 103 als verhältnismäßig kleiner Hub. was sich aus der Geometrie der Ausgleiehvorrichtung 112 ergibt. Wie vorher ermöglichen die Gleitstücke 143 ein senkrechtes Anheben und Absenken der Werkstücke in dem Maße, wie die Transferstang^n von den Armen 116 angehoben und abgesenkt werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mechanische Transfereinrichtung zum taktweisen Transport von Werkstücken in einer Fertigungsstraße, mit angetriebenen, zwischen den Stationen der Fertigungsstraße eine hin- und hergehende Bewegung ausführenden Transferstangen, von denen wenigstens zwei hintereinander angeordnete Transferstangen zur Erzielung unterschiedlicher Taktschrittgrößen durch eine Ausgleichsvorrichtung ι ο miteinander gekoppelt sind, welche einen Schwingarm aufweist, der mit seinem einen Ende mit der zweiten Transferstange gelenkig verbunden ist und über ein einerseits in seinem mittleren Bereich angelenktes Verbindungsglied in fester Abhängigkeit von der Bewegung der ersten Transferstange angetrieben 'St, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (137) andererseits mit der ersten Transferstange (106) gekoppelt ist und der Schwingarm ; nit seinem anderen Ende an einem rechtwinklig ?u der Bewegungsrichtung der Transferstangen (104,106) beweglich geführten Gleitstück angelenkt ist

2. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Gleitstück angelenkte r> Ende des Schwingarmes (127) gabelförmig ausgebildet ist und mit zwei Gleitstücken (132, 143) verbunden ist, die an ortsfesten Säulen (133, 141) geführt sind.