DE2255691A1

DE2255691A1 - Montagevorrichtung zum zusammenbau von aus einzelteilen bestehenden werkstuecken

Info

Publication number: DE2255691A1
Application number: DE19722255691
Authority: DE
Inventors: Helmut Heck; Herbert Reger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-11-14
Filing date: 1972-11-14
Publication date: 1974-05-16
Also published as: CH558231A; FR2207440A7; IT999254B; GB1446466A

Description

R. 120 3
17.10.1972 Rü/Dr

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1

Montagevorrichtung zum Zusammenbau von aus Einzelteilen bestehenden Werkstücken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Montagevorrichtung zum Zusammenbau von aus Einzelteilen bestehenden Werkstücken, mit einem auf einem Gestell angeordneten Drehtisch, durch den koaxial ein Hohlzylinder mit einem in diesem geführten Kolben hindurchgreift, die beide unabhängig voneinander verschiebbar sind und zur Betätigung von wenigstens jeweils einer, an ihnen angebrachten Werkzeugeinheit dienen.

Es sind bereits Montagevorrichtungen zum Zusammenbau von aus Einzelteilen bestehenden Werkstücken bekannt, bei denen auf einem Gestell ein horizontal gerichteter Drehtisch angeordnet ist, durch den koaxial ein Hohlzylinder mit einem in diesem geführten Kolben hindurchgreift, die beide jeweils durch Kurvenscheiben betätigte, an ihren unteren Endabschnitten angreifende Hebel vertikal verschiebbar sind, Jeweils an dem oberen Endabschnitt des Hohlzylinders und

409820/0186

" ² " 12 0 6

des Kolbens sind koaxial runde Scheiben angeordnet; die nach unten gerichtete Werkzeugeinheiten tragen. Ferner sind um den Drehtisch mehrere, am Gestell befestigte, horizontal verschiebbare Schlitten zum Zuführen von verschiedenen Einzelteilen vorgesehen, mit denen diese zwischen auf dem Drehtisch angeordneten Werkstückträgern geschoben werden können.

Der Montageablauf bei derartigen Vorrichtungen erfolgt in der Weise (betrachtet an einer Montagestation), daß jeweils ein Einzelteil mittels des äußeren Schlittens zwischen zwei Werkstückträger geschoben wird; dann eine Werkzeugeinheit mit einem pneumatisch betätigbaren Greifkopf dieses aufgreift, wozu der Hohlzylinder oder der Kolben - je nachdem wo die dafür bestimmte Werkzeugeinheit befestigt ist - eine Senk- und Hubbewegung ausführt. Danach kehrt der Schlitten wieder in seine Ausgangslage zurück und der Drehtisch wird um einen Schritt weitergedreht bis sich ein Werkstückträger unter der Werkzeugeinheit befindet. Sodann erfolgt eine Abwärtsbewegung der Werkzeugeinheit zum Einlegen des Einzelteils in den Werkstückträger. Anschließend kehrt die Werkzeugeinheit wieder in ihre obere Endlage zurück und der Drehtisch wird weitergedreht bis die nächste Lücke zwischen zwei Werkstückträgern dem Schlitten wieder gegenübersteht. Danach beginnt der beschriebene Arbeitsablauf von neuem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Montagevorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung dahingehend zu verbessern, daß sämtliche zur Montage eines Einzelteils benötigten Arbeitsschritte ausschließlich von einer Werkzeugeinheit ausgeführt werden, ohne daß dazu zusätzliche Hilfseinrichtungen, wie beispielsweise horizontal verschiebbare Schlitten, erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Werkzeugeinheit einen mit einem Montagekopf versehenen

A09820/0186 - 3 -

12 0 6

Stössel hat, der in einer Buchse geführt ist, welche an einem gestellfesten Lagerbock angelenkt und in einer durch die Hohlzylinderachse verlaufenden Ebene schwenkbar ist und daß die Buchse über einen ersten Hebelmechanismus mit dem Hohlzylinder und der Stössel.über einen zweiten Hebelmechanismus mit dem Kolben derart verbunden ist, daß in der genannten Ebene beim Verschieben des Hohlzylinders die gesamte Werkzeugeinheit eine Schwenkbewegung und beim Verschieben des Kolbens lediglich der Stössel der Werkzeugeinheit eine Hub- ode.r Senkbewegung ausführt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Montagevorrichtung mit zwei Montagestationen, deren Werkzeugeinheiten in verschiedenen Arbeitsstellungen - z.T. · schematisch - dargestellt sind,

Fig.2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Montagestation der Montagevorrichtung nach Fig. 1, jedoch in Grundstellung und in einem größeren Maßstab und.

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Montagestation gemäß . Fig. 2, bei der einzelne Bauteile der besseren Übersicht halber weggelassen sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Montagevorrichtung besitzt ein Gestell, bestehend aus einem Grundgestell 1 mit einer rechteckförmigen Tischplatte 2 und aus einer runden Montageplatte 3» auf der Lagerböcke 4 befestigt sind. In der Mitte der Tischplatte 2 befindet sich ein Drehtisch 5 mit einer Drehtischplatte 6. Die Montageplatte 3 ist mit einem den gesamten Drehtisch 5 koaxial hindurchgreifenden hohlzylindrischen Fuß 7 an der Tischplatte 2 befestigt. In diesem Fuß 7 ist ein sowohl die Montageplatte 3 als auch die

409820/0186 - ** -

1 2 O '

Tischplatte 2 durchgreifender Hohlzylinder 8 gelagert, in dem wiederum ein Kolben 9 geführt ist. Jeweils an dem unteren Endabschnitt des Hohlzylinders 8 und des Kolbens 9 greifen in bekannter Weise im Grundgestell 1 befindliche - in der Zeichnung nicht dargestellte - durch Kurvenscheiben betätigbare Hebel an, die den Hohlzylinder 8 und den Kolben 9 entsprechend dem vorgegebenen Kurvenbild vertikal,verschieben können.

Jede Montagestation besteht im wesentlichen aus dem Lagerbock 4 an dem zwei Arme 11 befestigt sind, einer Werkzeugeinheit 12, gebildet aus einem Montagekopf 13, einem Stössel 1.4 und einer Buchse 15 sowie einem ersten und zweiten Hebelmechanismus 16 und 17.

In Fig. 1 sind der Einfachheit halber nur zwei Montagestationen dargestellt. Es ist jedoch möglich, bis zu zwölf derartiger Stationen auf der Kreisringfläche der Montageplatte 3 anzuordnen, wobei sich die Anzahl derartiger Stationen durch zwischen diese anbringbare andere Montagestationen (z.B. mit Einzelantrieb) verringern kann.

Als Lagerbock Ί (Fig. 2 und 3) dient ein Gußstück mit einem kastenförmigen Fußteil 18, einem im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen Mittelteil 19, das in seiner unteren Hälfte gegenüber dem Fußteil l8 breiter ausgebildet ist und einem gabelförmigen Kopfteil 21. Im Bereich der oberen Hälfte des Mittelteils 19 sind die Arme 11 von außen an den Lagerbock 4 angeschraubt. Zwischen den freien Schenkeln der Arme 11 befinden sich ein Steg 22, der an seinem unteren Ende eine als Anschlag dienende Stellschraube 23 trägt, sowie die Buchse 15. Der Steg 22 ist mittels Schrauben an den Armen 11 befestigt und die quadratisch ausgebildete Buchse 15 ist bei 24 und 25 schwenkbar gelagert.

Der erste Hebelmechanismus 16 mit dem die Werkzeugeinheit 12 verschwenkt werden kann, besteht aus einem bei 26 \

409820/0186 „ ₅ „ \

am Kopfteil 21 des Lagerbocks 4 drehbar gelagerten Winkelhebel 2.7 dessen beide Arme etwa einen rechten Winkel einschließen, einem in seiner Länge verstellbares übliches Lenkerelement 28 und einem mit einem Gewindebolzen versehenes Koppelglied 29. Der Winkelhebel 27, dessen Enden jeweils gabelförmig ausgebildet sind, ist mit seinem einen Ende bei 31 mit dem Koppelglied 29 und mit seinem anderen Ende bei 32 mit dem einen Ende des Lenkerelements 28 gelenkig verbunden. Das andere Ende des Lenkerelements 28 ist bei 33 mit einer an der Buchse 15 befestigten Lagergabel 34 gelenkig verbunden. Das Koppelglied 29, das zur wahlweisen Anlenkung zwei Lagerstellen aufweist, ist an einer mit dem Hohlzylinder 8 fest verbundenen Muffe 35 befestigt, in der Muffe 35 ist der Kolben 9 geführt.

Der zweite Hebelmechanismus 17 mit dem der Stössel 1*1 verschoben werden kann, besteht aus einem bei 36 (Fig. 2) am Lagerbock 4 drehbar gelagerten Winkelhebel 37, einer üblichen Lenkerstange 38 und einem Koppelglied 29», das dem Koppelglied 29 entspricht. Der Hebel 37 hat zwei einen stumpfen Winkel einschließende Arme, deren Enden ebenfalls gabelförmig ausgebildet sind. Die Länge der Lenkerstange 38 kann in bekannter Weise verstellt werden und im Falle einer überlastung der Lenkerstange 38 kann sich deren Länge entgegen der Kraft einer Feder 30 verändern. Der Winkelhebel 37 ist mit einem Ende bei 39 mit dem Koppelglied 29' und mit seinem anderen Ende bei 4l mit dem einen Ende der Lenkerstange 38 gelenkig verbunden. Das andere Ende der Lenkerstange 38 ist bei 42 an eine Lagergabel 43 angelenkt, die an dem oberen Ende des Stössels 14 befestigt ist. Das Koppelglied 29' ist an einem Flanschstutzen 44 angeschraubt, der auf das obere Ende des Kolbens 9 aufgesteckt und mit diesem fest verbunden ist. Beide Hebelmechanismen 16,17 und die Werkzeugeinheit 12 sind so angeordnet',. daß sie in einer durch die Achse des

409820/0186 - 6 - "

12 0

Hohlzylinders 8 verlaufenden Ebene verschwenkt werden können.

Die an die Stössel I¹J jeweils angebrachten Montageköpfe 13 können mit verschiedenen Spann- oder Greiferelementen bestückt werden, die z.B. pneumatisch oder elektromagnetisch arbeiten. Zu diesem Zweck ist über den Montagestationen ein Behälter 45 für die Aufnahme der verschiedenen Energiequellen vorgesehen, der sich auf Säulen 46 abstützt. Von diesem Behälter 45 aus werden die erforderlichen Versorgungsleitungen zu den einzelnen Montageköpfen 13 frei verlegt geführt. Die für den Zusammenbau von Werkstücken benötigten Einzelteile werden vor den Montagestationen jeweils durch einen auf der Tischplatte 2 befestigten Schwingförderer 47 bereitgestellt. Es ist auch möglich, einzelne Schwingförderer neben der Montagevorrichtung aufzustellen. Die so bereitgestellten Einzelteile werden mit Hilfe der jeweiligen Werkzeugeinheiten 12 in auf der Rundtischplatte 6 angeordneten Werkstückträgern 48 zu Werkstücken zusammengebaut. Die montierten Werkstücke werde über eine Rutsche 49 von der Montagevorrichtung abgeführt.

Die einzelnen Bewegungsabläufe werden im folgenden anhand der in Fig. 1 dargestellten zwei Montagestationen näher erläutert. Hierbei wird von der in Fig. 2 gezeigten Grundstellung der dort dargestellten Montagestation ausgegangen. In der Grundstellung befindet sich der Hohlzylinder 8 in seiner oberen und der Kolben 9 in seiner unteren Endlage.

Zu Beginn des Montageablaufs wird der Hohlzylinder 8 bis zu seiner unteren in der linken Hälfte der Fig. 1 dargestellten Endlage bewegt. Hierbei wird die Werkzeugeinheit 12 durch den Hebelmechanismus 16 um einen bestimmten Winkel 51 nach außen geschwenkt. Sodann wird der Kolben 9 in seine obere Endlage geschoben, wodurch sich der Stössel 14 durch den Hebelmechanismus 17. um einen Hub 52 schräg nach unten bewegt. In dieser Stellung entnimmt der Montagekopf 13 ein Einzelteil aus der Zuführschiene des Schwingförderers 47, wobei dieser Vorgang von einem nicht dargestellten üblichen Programm-

409820/0186

ⁱ " 12 0

werk gesteuert wird. Anschließend kehrt der Kolben 9 iiieder in seine untere und danach der Hohlzylinder 8 in seine obere Endlage zurück, so daß sich die Werkzeugeinheit 12 wieder in ihre Grundstellung (angedeutet bei 53) befindet. Danach wird der Kolben 9 wieder in seine obere Endlage geschoben, wodurch sich der Stössel 14 um den Hub 54 nach unten bewegt. Dieser Vorgang dient zum Einlegen des Einzelteils in den Werkstückträger 48. Schließlich kehrt der Stössel 14 wieder in seine Grundstellung zurück und die Rundtischplatte 6 wird um einen Schritt weitergedreht, so daß ein neuer Werkstückträger dieser Montagestation gegenübersteht. Danach beginnt der beschriebene' Arbeitsablauf von neuem.

Für das Zusammenbauen von Werkstücken aus mehreren verschiedenen Einzelteilen ist eine den Einzelteilen entsprechende Anzahl von Montagestationen und Werkstückträgern am Umfang der Montagevorrichtung vorgesehen, wobei die jeweiligen Werkzeugeinheiten die obengenannten Tätigkeiten mit den verschiedenen Einzelteilen ausführen.

Die in der rechten Hälfte von Fig. 1 dargestellten Montagestation dient zum Abgeben der fertig montierten Werkstücke. Da alle verwendeten Montagestationen gleichzeitig von dem Hohlzylinder 8 oder dem Kolben 9 angetrieben werden, ist die Reihenfolge der Arbeitsablaufe bei dieser Station gerade umgekehrt als bei der in der linke Hälfte gezeigten Station. Wenn die linke Werkzeugeinheit ein Einzelteil in einen Werkstückträger einlegt, entnimmt die rechte Werkzeugeinheit ein fertig montiertes Werkstück aus einem Werkstückträger und wenn danach die linke Werkzeugeinheit ein neues Einzelteil aus der Zuführschiene des Schwingförderers entnimmt, gibt die rechte Werkzeugeinheit das entnommene, fertig montierte Werkstück an die Rutsche 49 ab. .

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung bestehen insbesondere darin, daß mit der in der Mitte der Vorrichtung angeordneten Antriebseinheit Hohlzylinder/

409820/0186

1 2 O

Kolben mehrere Montagestationen gleichzeitig in der Weise angetrieben werden können, daß diese sämtliche für die Montage erforderlichen Tätigkeiten - außer denen der Montageköpfe - ausführen. Die zentrale Antriebseinheit ermöglicht ferner, die Lagerböcke platzsparend um diese anzuordnen, so daß die Werkstückträger von außen leicht zugänglich sind. Ferner ermöglichen die in den Hebelmechanismen vorgesehenen Lenkerbauelemente und die jeweils an den Lagerböcken angeordneten Stellschrauben ein einfaches Einstellen der Endlagen der Hub- und Schwenkbewegungen. Schließlich ist durch die Verwendung der zentralen Antriebseinheit in Verbindung mit den Hebelmechanismen ein zwangsläufiger, jedoch durch die vorgesehenen abgefederten Lenkerstangen gegen überlast gesicherter Bewegungsablauf gegeben, der Fehlschaltungen ausschließt und in rascher Folge ablaufen kann.

409820/0186

Claims

12 0

Ansprüche

1. !Montagevorrichtung zum Zusammenbau von aus Einzelteilen bestehenden Werkstücken, mit einem auf einem Gestell angeordneten Drehtisch, durch den koaxial ein Hohlzylinder mit einem in diesem geführten Kolben hindurchgreift, die beide unabhängig voneinander verschiebbar sind und zur Betätigung von wenigstens jeweils einer, an ihnen angebrachten Werkzeugeinheit dienen^ dadurch gekennzeichnet, daß jede Werkaeugeinheit (12) einen mit einem Montagekopf (13) versehenen Stössel (I¹O hat, der i-n einer Buchse (15) geführt ist, welche an einem gestellfesten Lagerbock (4) angelenkt und in einer durch die Hohlzylinderachse verlaufenden Ebene schwenkbar ist und daß die Buchse (15) über einen ersten Hebelmechanismus (16) mit dem Hohlzylinder (8) und der Stössel (14) über einen zweiten Hebelmechanismus (17) mit dem Kolben (9) derart verbunden ist, daß in der genannten Ebene beim Verschieben des Hohlzylinders (8) die gesamte Werkzeugeinheit (12) eine Schwenkbewegung und beim Verschieben des Kolbens (9) lediglich der Stössel (l4) der Werkzeugeinheit (12) eine Hub- oder Senkbewegung ausführt. .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebelmechanismus (16) einen an dem Lagerbock (4) schwenkbar gelagerten Winkelhebel (27) hat, an dessen einem Ende ein mit der Buchse (15) gelenkig verbundenes Lenkerelement (28) und an dessen anderem Ende ein mit dem

Hohlzylinder (8) starr verbundenes Koppelglied (29) ange-, ■ · * : 4 09820/0186

\ 2 O

3i Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebelmechanismus (17) einen an dem Lagerbock schwenkbar gelagerten Winkelhebel (37) hat, an dessen einem Ende eine mit dem Stössel (I¹O gelenkig verbundene Lenkerstange (38) und an dessen anderem Ende ein mit dem Kolben (9) starr verbundenes Koppelglied (29·) angelenkt ist.

^. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkerelement (20) in seiner Länge verstellbar ist.

5· Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Lenkerstange (38) verstellbar und im Falle einer überlastung der Lenkerstange entgegen der Kraft einer Feder (30) veränderlich ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung jeder Werkzeugeinheit (12) auf einer Seite durch eine Stellschraube (23) begrenzt ist.

409820/01 86

Lee rse i tt