DE2529041B2 - Vorrichtung zum Wenden und zur Übergabe von Gegenstanden, insbesondere von Werkstuckträgern, von einer Förderstrecke zu einer anderen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wenden und zur Übergabe von quaderförmigen Körpern mit mindestens zwei zueinander parallelen Begrenzungsflächen, insbesondere von Werkstückträgern, von einer zu einer anderen Förderstrecke, mit einem oder mehreren umlaufenden Armpaaren, jeweils bestehend aus einem den quaderförmigen Körper über- und einem untergreifenden Teil, wovon das untergreifende Teil mit einer Achse drehfest verbunden ist, die zu ihrer Drehung mittels Obertragungsorgane mit einer von einer beweglichen Anlaufschiene unterbrochenen Steuerkurve in Verbindung steht wobei am untergreifenden Teil eine Feder angreift, die der durch die Steuerkurve erzwungenen Belastung entgegenwirkt

Es sind Montageanlagen bekannt, bei denen Werk-

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positions- und maßgerecht zeitweise gehalten sind, als (aktweise bewegte Montagehilfsmittel angewendet werden In gewissen Stadien des Montageablaufs ist die Übergabe de\ Werkstückträgers von einer Teilstrecke zur anderen einer Fertigungsstraße notwendig, um dabei /.. H. die Einzeiteile in ein Gehäuseteil zu überführen und anschließend die Endmontage vorzu-Athxnen.

Hjr eine Montageanlage gemäß Patentanmeldung I' 24 V) TiOi, bei der zum Herstellen von Magnetbandkkvieuen mit Werkstückträgern gearbeitet wird, ist mit deren Obergabe auf einen sogenannten Rundschalttisch, auf dem die letzten Fertigung»- und Prüfabläufe ausgeführt werden, gleichzeitig das Wenden des Werkstückträgers mit aufgestülpter Kassettengehäusehälfte erforderlich, um sämtliche positionierten Fi«nktionselemente einschließiich des Magnetbandes in dieses Gehäuseteil zu überführen.

Es sind Schwenkvorrichtungen bekannt bei denen das Umsetzen von Werkstücken mittels eines um 180° schwenkbaren und mit Greiforganen versehenen Armes

ίο bewerkstelligt wird.

Nach der DE-AS 13 03 647 ist eine solche Vorrichtung zum Wenden von Blechpaketen derart ausgebildet, daß zwei an einer Welle angeordnete Hebel, von denen mindestens der eine relativ zur Welle um eine zu dieser ρ jallele Achse schwenkbar ist, je mit einer Auflageplatte ausgestattet sind, wobei deren eine derart einstellbar ist, daß ihre Oberflächen im Bereiche der vorgesehenen Spannlagen in einander parallele Ebenen führbar sind. Durch beidseitige, die Schwenkbewegung begrenzende Anschläge gelangen die Haltearme an den beiden Endsteilungen in die horizontale Lage. Bei Obergabe- und Wendevorgängen, die nur in einer Richtung ablaufen, beispielsweise in Fertigungsstraßen, Hnn bei dieser Wendeeinrichtung wegen der Rückführung des Schwenkarmes immer nur jede zweite Schwenkbewegung genutzt werden.

Im Hinblick auf Anwendungen, wie sie der vorliegenden Erfindung zugrundetiegen, ist weiterhin nachteilig, daß aufgrund der auf robustes Wendegut ausgerichteten Konstruktion der Vorrichtung und aufgrund der Gestdtungsart der das Wendegut einspannenden Kalteorgane ein weitgehend erschütterungsfreies Ablegen des Gutes auf einer Fläche, die am eigentlichen Wendevorgang nicht beteiligt ist, beispielsweise auf der Arbeitsfläche einer Montageanlage, nicht möglich ist

Des weiteren ist aus der DE-AS 10 73 952 eine Einrichtung bekannt, bei der ein aus zwei Schienen bestehender, um eine waagerechte Achse um 180° schwenkbarer Obergabearm mit Greifhacken versehen ist, die übe· ein Gestänge von einem Gr Jifarbeitszylinder betätigt werden und zwischen denen das Werkstück mittels in dessen Öffnungen eintretende Nasen festgehalten wird, wobei die als Gegengewicht ausgebildete, über den Drehpunkt hinausgehende Verlängerung des

übergabeanns an den Kolben eines Sehwenkäfbeitszyiinders angelenkt ist Auch diese Einrichtung kann wegen des Vorhandenseins nur eines einzigen Obergabearms, durch dessen Rückführung in die Ausgangslage die Arbeitsfolge unterbrochen wird, nur schwer an die

so Leistungsfähigkeit von Montagestraßen angepaßt werden. Ferner sind die Beiätigungsmeehaniken des Übergabearms und der Greiforgane kompliziert und aufwendig.
Weiterhin ist in der DE-OS 22 42 577 ein endlos umlaufender Förderer für Papierbogen beschrieben, J£1

einer Steuerkurve und Druckfedern betätigt werden. Im einzelnen ist als Förderer eine Trommel zur Aufnahme der Papierbogen vorgesehen, die während des Förder-Vorgangs mit Hilfe der Zangen gegen die Trommel gepreßt werden. Prinzipiell wäre auch ein quaderförmiger Gegenstand mit einer solchen Einrichtung förderbar und dabei wendbar. Ein Obergeben eines Werkstückträgers im Sinne eines erschütterungsfreien Ablegens auf

eine Arbeitsfläche, beispielsweise zum Überführen von Einzelteilen für eine Magnetbandkassette vom Werkstückträger in eine Gehäusehälfte der Kassette während des Wendevorgacgs, ist mit diesen bekannten Haltemit-

teln nicht möglich. Ferner ist von Nachteil, daß für die Steuerkurve eigens ein Schrittgetriebe vorgesehen werden muß, dessen Funktion auf den Bewegungsablauf der Trommel abzustimmen ist

In der DE-PS 4 01 314 ist eine Vorrichtung zum Ablegen von aus einer Zigarettenmaschine gelieferten Zigaretten auf Gleitflächen vorgeschlagen, die im wesentlichen aus einem umlaufenden, mit Klemmbakkenpaaren ausgestatteten Träger und feststehenden Hubscheiben zur Steuerung der Klemmbacken besteht Für Artikel wie Zigaretten kann eine derartig gestaltete Vorrichtung zweckmäßig sein, für Moi.-agehilfsmittel wie der erwähnte Werkstückträger mit re'-'iv lose aufliegenden Einzelteilen ist sie jedoch nicht _ ·. '^net, da das Ablegen des Werkstückträger _j/ eine Montagestation unter gleichzeitigem Ub- -Viren der Einzelteile in ein Gehäuseteil eine exa'i.v »jrbestimmte Lage des Werksiückträgers in "■ « Übergab»- und Wendevorrichtung erfordert.

Schließlich ist aus der GB-s J 13 22 099 noch eine Fördervorrichtung zum Sortieren von Hülsen zweier Qualitäten in Kombination mit einer Testeinrichtung für die Hülsen bekannt Im wesentlichen besteh* -,te aus zwei rotierbaren, auf einer gemeinsamen Weih im Abstand voneinander befestigten Scheiben mit peripheren Ausbuchtungen für die Aufnahme der Hülsen und den Ausbuchtungen zugeordneten, schwenkbaren und die Hülsen übergreifenden und untergreifenden Armen. Die übergreifenden Arme halten in einer Betätigungsstellung der Arme die Hülsen fest, während die untergreifenden Arme die Hülsen durch Schwenken der Arme aus dieser Stellung auf eine von zwei Transportschienen lenken. Die Schwenkbewegung der Arme wird mitteis jeweils einer mit einer Zahnradübertragung verbundenen Laufrolle durch eine Steuerkurve bzw. eine zu dieser relativ bewegbare Anlaufschiene be-virkt Wie bei den bereits vorher erwähnten Einrichtungen sind auch die derartig gestalteten Aufnahmen für die zu befördernden Gegenstände und die zugeordneten als Auswerfer wirkenden untergreifenden Arme für das Oberführen von Werkstückträgern von einer zur anderen Montagestation mit den geschilderten Begleitfunktionen nicht geeignet

Es bestand daher die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, wobei die Armpaare für eine exakte Positionierung und Halterung von quaderförmigen Körpern ausgebildet sein sollen und die inbezug auf das Festhalten und Freigeben der Körper beweglichen Teile der Arme und ihre Antriebsorgane einen möglichst schonenden Wende- und übergabeabiauf gewähneisten sollen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das über- und der untergreifende Teil für den quaderförmigen Körper Auflage- und Führungsflächen aufweisende winklige Teile sind, wobei das übergreifende Teii in radialer Anordnung an einer in einem Ger'eii drehbar gelagerten und antreibbaren Welle befestigt ist, und die Achse des untergreifenden Teils am übergreifenden Teil drehbar gehalten ist, wobei das untergreifende Teil mit einem, an seinem freien Ende mit einer auf der Steuerkurve laufenden Ablaufrolle ausgestatteten Hebel verbunden ist, an dem die am übergreifenden Teil abgestützte und die Achse umgebende Schraubenfeder angreift.

In der bevorzugten Ausführung der erfindungsgemä- es ßen Vorrichtung sind der Hebel auf der Achse des Untergreifenden Teils befestigt, die Achse zwischen dem untergreifenden Teil und d<;m Hebel geteilt und die beiden Teilachsen durch ein elastisches Kupplungselement verbunden. Die Rückführung der Arme erfolgt bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung durcn Weiterschwenken derselben bis zur Ausgangslage. Dadurch wird auf einfache und vorteilhafte Weise erreicht, daß durch Anordnung mehrerer, bezüglich der Schwenkbahn zueinander versetzter Arme jede Schwenkbewegung der Vorrichtung, also auch die zur Rückführung eines Armes dienende, zur Übergabe und zum Wenden eines Gegenstandes genutzt und damit die Förderleistung gesteigert werden kann. Darüberhinaus ist es durch die zweckmäßige Ausbildung der Halteorgane gemäß der Erfindung zum Ablegen des Gegenstandes auf einer vorbestimmten Stelle nicht notwendig, daß dazu die Schwenkbewegung des Armes unterbrochen wird, da dort die Übergreifung des zu übergebenden und zu wendenden Gegenstandes durch das bewegliche Teil des Halteorgans selbsttätig aufgehoben wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführangsbeispiels beschrieben.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Wenden und zur Obergabe eines quaderförmigen Werksiückträgers schematisch wiedergegeben, wobei die Halteorgane und deren Steuerkurve nicht dargesteüt sind. Sie besteht im wesentlichen aus zwei, im folgenden als Drehkreuz bezeichneten, deckungsgleichen Anordnungen 1, die mit einer waagerechten Weile 2, welche in Lagern des Gestells der Vorrichtung drehbar ist, fest verbunden sind. Jedes der beiden Drehkreuze 1 ist sternförmig aus drei, im Winkel von 120° in einer zur Welle 2 senkrechten Ebene zueinander versetzten Armen 3 aufgebaut Die beiden Drehkreuze 1 sind so auf der Welle 2 angeordnet, daß drei Armpaare aus jeweils zwei zueinander parallelen Armen 3 gebildet werden, zwischen denen je ein Werkstückträger 4 aufgenommen werden kann Die Länge der Arme 3 richtet sich nach der Größe des zu wendenden und zu übergebenden Gutes und nach den örtlichen Gegebenheiten, beispielweise nach dem Abstand zwischen den betreffenden Mor.tageteilstrecken.

Jeder Arm, in Fig.2 im Querschnitt dargestellt, ist gleichzeitig als Haltecrgan ausgebildet und besteht aus einem zum Werkstückträger unbeweglichen Teil 5, das diesen seitlich führt und in der AufnahmesteHung an seinem Rande übergreift, und aus einem bewegliche;: Teil 6, das mit seinem untergreifenden Vorsprung 7 den Werkstückträger 4 gegen die übergreifende Fläche des Armteils 5 drückt.

Das unbewegliche, übergreifende Teil 5 des Armes 3 ist irn wesentlichen ein durch geeignete Mittel mit der Nabe des Drehkreuzes 1 verbundener Profilstab rechteckigen oder quadratischen Querschnitts, der zur Übergreifung des Werkstückträgers 4 Iäsigs der entsprechenden Karte mit einer Leiste 8 versehen ist Selbstverständlich kann aie Leiste 8 aucn aus eiern Profilstab herausgefrsst sein. Als Werkstoff kommen für den Profilstab vorzugsweise Stahl oder Aluminium in Betracht Zur richtigen Positionierung des Werkstückträgers 4 weist jeder Profilstab an seinem der Achse 2 benachbarten Ende einen Anschlag in Form von beispielsweise einem Winkel auf.

Das bewegliche, untergreifende Teil 6 dei Armes 3 besteht aus einem winkligen Teil, durch dessen Schenkel

7 der Werkstückträger 4 gegen die übergreifende Leiste

8 gehalten wird, wobei sieh der Schenkel 7 über 30% bis 100%, vorzugsweise 40 bis 70%, der Länge des Werkstückträgers erstreckt

Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ansicht der Seite des Armteils 5, längs der der Werkstückträger 4 zwischen das Armpaar eingeschoben wird, ist der andere Schenkel 9 des winkligen Teils 6 mit einer Achse 10 drehfest verbunden, die in der Aussparung 11 des unbeweglichen Armteils 5 drehbar gelagert ist Ein mit einer Ablaufrolle 12 versehener Hebel 13 zur Betätigung des winkligen Teils 6 ist auf derselben Achse 10 befestigt, wobei der Hebel 13 ständig Unter der der Betätigung entgegenwirkenden Belastung einer an ihm angreifenden und am Armteil S abgestützten, die Achse 10 umgebenden Schraubenfeder 14 steht. Zwischen dem winkligen Teil 6 und dem Hebel 13 mit der Schraubenfeder 14 ist die Achse 10 in zwei Hälften getrennt, die durch ein handelsübliches, elastisches Kupplungselement 15 z. B. aus gumrr !elastischem Material, verbunden sind Die elastische Kopplung zwischen dem Betätigungshebel 13 und dem winkligen Teil 6 dient zum Ausgleich der Maßabweichungen des Werkstückträgers und zur Vermeidung von Störungen im Obergabe- und Wendeablauf bzw. von Beschädigungen der Vorrichtung und des Werkstückträgers, die durch Fehler in den korrespondierenden Abläufen der zwangsweisen Steuerung des Betätigungshebels 13 und der Bewegung des Werkstückträgers 4 auftreten könnea

Zur Steuerung und Betätigung des Hebels 13 ist koaxial zur Achse 2 der beiden Drehkreuze 1. unmittelbar neben diesen jeweils eine Steuerkurve 16 (Fig.4) bekannter Art angeordnet, deren Profil dem Betätigungsablauf des Hebels 13 entspricht In Höhe der Stelle, an der der Werkstückträger 4 in die Vorrichtung aufgenommen wird, ist die Steuerkurve 16 durch eine senkrecht zu deren Anlauffläche 18 bewegliche Anlaufschiene 17 unterbrochen. Sie wird pneumatisch oder hydraulisch betätigt und dient dazu, nach Einfahren des Werkstückträgers 4 zwischen die beiden Arme 3 der Obergabe- und Wendevorrichtung das winklige Teil 6 über den Hebel 13 in die untergreifende Stellung zu bringen.

Der mechanische Ablauf des Obergabe- und Wendevorganges beginnt mit dem Einfahren des Werkstück -trägers 4 zwischen ein in horizontaler Lage stehendes Armpaar 3 der beiden Drehkreuze 1, geführt durch die beiden übergreifenden Teile 5, mittels einer geeigneten Einschiebevorrichtung oder des Förderbandes der Fertigungsstraße, dessen Ende soweit in den Raum zwischen den beiden Armen 3 reicht, daß der Werkstückträger bis an die Anschläge der Arme 3 herangeführt werden kann. Die Breite des Förderbandes ist dabei so bemessen, daß der Schwenkbereich des winkligen Teils 6 frei bleibt. Die auf dem Förderband nachfolgenden Werkstückträger werden indes durch dort betätigbare Anschläge bis zur Bereitstellung des nächsten Annpaares zurückgehalten. Die pneumatisch betätigten Anlaufschienen 17 i:cben den beiden Drehkreuzen 1 bringen die winkligen Teile 6 der beiden Arme 3 in die untergreifende Stellung, die während der sich anschließenden Schwenkbewegung von den beiden Steuerkurven 16 bewirkt wird. Der auf diese Weise fixierte Werkstückträger 4 wird entsprechend dem dreiarmigen Aufbau der beiden Drehkreuze 1 durch diese bis zur Aufnahmestellung für den nächsten Werkstückträger des nachfolgenden Annpaares um 120° geschwenkt Während der nächsten Schwenkbewegung um 120^e wird nach weiteren 60° der Werkstückträger 4 auf der in einer Vielzahl vorhandenen Aufnahmefläche 20; beispielsweise eines sogenann ten Rundschalttisches 21, die zu diesem Zeitpunkt im Bereich zwischen den beiden Armen 3 der Übergabe- und Wendevorrichtung positioniert ist, abgelegt. Beim Ablegen wird über die Hebel 13 durch die beiden Steuerkurven 16, auf deren Anlauffläche 18 die Ablaufrolle 12 jedes Hebels 13 während der Schwenkbewegung entlangläuft; die dort übergreifende Stellung der beiden winkligen Teile 6 aufgehoben, damit die beiden Drehkreuze 1 ohne anzuhalten die !20°-Dre-

(o hung durchlaufen können, Danach wird schließlich das dritte Armpaar mit einem Werkstückträger beschickt, und durch die weitere, sich anschließende Schwenkbewegung um 120° das erste Armpaar zur Aufnahme eines neuen Werkstückträgers in die Ausgangsstellung zurückgeführt Im Schwenkbereich zwischen 50° und 70° jeder 120°-Schwenkung wird die Bewegung der beiden Drehkreuze verlangsamt um das Ablegen des durch die halbkreisförmige Schwenkbewegung gewendeten Werkstückträgers postionsgerecht und schonend zu vollziehen.

Die beschriebene Vorrichtung ist nicht auf das Wenden und Obergeben von Werkstückträgers beschränkt Sie kann auch für beliebige andere im wesentlichen quaderförmige Gegenstände verwendet werdea Die verschiedenen möglichen Formen der übergreifenden und untergreifenden Teile sowie die entsprechende Dimensionierung der Vorrichtung bieten einen verhältnismäßig weiten Spielraum, die Vorrichtung dem jeweiligen Verwendungszweck anzupassen.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Obergeben und Wenden von Werkstückträgern in einer Montage- und Konfektionieranlage zur Herstellung von Kompaktkassetten beschrieben.

Beispiel

In einer weitgehend selbsttätig arbeitenden Montage- und Konfektionieranlage für Kompaktkassetten wurde eine Obergabe- und Wendevorrichtung, wie oben

AO beschrieben, versuchsweise eingesetzt Sie hatte dort die Aufgabe, die mit den inneren Funktionselementen der Kassette bestückten Werkstückträger mit den aufgestülpten unteren Gehäusehälften im l^scc-Takt von einer Teilstrecke der Fertigungsstraße auf eine als Rundschahtisch bezeichnete Fertigungsstation zu übergeben, wobei die Werkstückträger zur Oberführung der Kassetten-Iimenteile in das Kassettengehäuse-Unterteil gewendet werden sollten. Zur Veranschaulichung der dreiarmigen Drehkreuz-

so ausführung seien nachfolgend die wesentlichen konstruktiven Merkmale und Abmessungen angegeben:

Der Abstand zwischen den Innenflächen der beiden zur Übergreifung vorgesehenen Annteile aus je einem 30 χ 40 mm Aluminiumprofilstab beträgt entsprechend der Werkstückträgerabmessungen 120 mm, die Länge der Anne 200 mm. Diese Teile sind in schlitzförmige Ausfräsungen der Nabe eingelassen und dort verschraubt und mit einer 20 mm breiten Leiste zur Übergreifung des Werkslückträgers und des aufgestülp ten Kassettenunterteils versehen. In den Ausbuchtun gen an der Unterseite der ProfQstäbe ist jeweils ein 20 mm langes Winkeltefl an seinem einen Schenkel schwenkbar gelagert Die mit der Schwenkachse fest verbundenen 30 nun langen Hebel laufen mit ihren Ablaufrollen auf ringförmigen Steuerkmrven, deren Proffländerungen entlang dem Umfang entsprechend der untergreifenden und nicht untergreifenden Stellung des Winkelteils 8 mm betragen. Um die gleiche Strecke

ist die Anlaufschiene in der Unterbrechung der Steuerkurve verschiebbar.

Der Antrieb der Drehkreuzanordnung erfolgt durch einen Getriebemotor. Eine dazwischengeschalfete Magnetkupplung wird durch Initiatoren« die die Stellung der Arme abtasten, gesteuert

Versuche haben gezeigt, daß mit der im Beispiel geschijck/.en Ausführung der Übergabe- und Wende-

vorrichtung die Werkstückträger in einer Zeitfolge von weniger als 1 Sekunde übergeben und gewendet werden können. Ais wesentlicher Vorteil erweist sich der reibungslose Ablauf der Wende- und Übergabevorgänge, Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist derart« daß zu deren Antrieb und Steuerung handelsübliche Teile eingesetzt werden können.

Hierzu 3 Blatt fceichntiflgea

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Wenden und zur Obergabe von quaderfönnigen Körpern mit mindestens zwei zueinander parallelen Begrenzungsflächen, insbesondere von Werkstückträgern, von einer zu einer anderen Förderstrecke, mit einem oder mehreren umlaufenden Armpaaren, jeweils bestehend aus einem den quaderförmigen Körper über- und einem untergreifenden Teil, wovon das untergreifende Teil mit einer Achse drehfest verbunden ist, die zu ihrer Drehung mittels Übertragungsorgane mit einer von einer beweglichen Anlaufschiene unterbrochenen Steuerkurve in Verbindung steht, wobei am untergreifenden Teil eine Feder angreift, die der durch die Steuerkurve erzwungenen Belastung entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das über- und der untergreifende Teil (5, 6) für den quaderförmigen Körper (4) Auflage- und Führungsflächen aufweisende winklige Teile sind, wobei das übergreifende /eil (5) in radialer Anordnung an einer in einem Gestell drehbar gelagerten und antreibbaren Welle (2) befest· ?t ist, und die Achse (10) des untergreifenden Teils (6) am übergreifenden Teil (5) drehbar gehalten ist, wobei das untergreifende Teil (6) mit einem, an seinem l· eien Ende mit einer auf der Steuerkurve (16) laufenden Ablaufrolle (12) ausgestatteten Hebel (13) verbunden ist, an dem die am übergreifenden Teil (5) abgestützte und die Achse (10) umgebende Schraubenfeder (14) angreift

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (13) auf der Achse (10) des untergreifenden Teils (6) befestigt ist, die Achse (10) zwischen dem Teil (6) und dem Hebel (13) geteilt ist und die beiden Teilachsen dui_h ein elastisches Kupplungselement (15) verbunden sind.