DE2555656A1 - Vorrichtung zur fuehrung eines werkstuecktraegers in bezug auf eine bearbeitungsstation - Google Patents

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: AT 974 015

Vorrichtung zur Führung eines Werkstückträgers in bezug auf eine Bearbeitungsstation

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung eines Werkstückträgers in bezug auf eine Bearbeitungsstation und dient zur kontinuierlichen aufeinanderfolgenden Zufuhr und Entnahme einzelner Werkstücke.

Werkstückzuführeinrichtungen weisen üblicherv»eise lineare Zuführungsbahnen zur aufeinanderfolgenden Bereitstellung des Werkstücks zur Bearbeitung auf, oder Drehstische, bei denen die Werkstücke auf einer bogenförmigen Bahn durch die Bearbeitungsstation geführt werden. Derartige Einrichtungen ermöglichen eine kontinuierliche Bewegung der '"Werkstücke, haben aber den Nachteil, daß der für die Bearbeitung eines Werkstücks erforderliche Zyklus meist wesentlich langer ist als die eigentliche Bearbeitungszeit. Das liegt daran, daß durch die Zufuhr des Werkstücks in die Bearbeitungseinrichtung und die nachfolgende Entnahme häufig beträchtliche Leerzeiten in Kauf genommen werden müssen, die als Verlust-· zeiten anzusehen sind. Diese Verlustzeiten sind bei gleichmäßiger Vorschubgeschwindigkeit der zu bearbeitenden Werkstücke dann besonders nachteilig, wenn entweder die Halterung für die Werkstücke verhältnismäßig große Abmessungen aufweist oder wenn der zu bear-

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beitende Werkstückbereich im Verhältnis zur Werkstückgröße gering ist.

Die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks bei den bekannten Einrichtungen ist durch den maximal zulässigen Vorschub während der Bearbeitung des Werkstücks bestimmt. Man kann zwar, um die Leistung zu erhöhen, die Vorschubeinrichtung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betreiben, indem während der Leerphasen eine erhöhte Vorschubgeschwindigkeit eingeschaltet wird, jedoch verteuert eine solche Maßnahme, auch infolge der aufwendigen Steuerung, die Anlage nicht unerheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Führung eines Werkstückträgers der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der mit geringem Aufwand die Leistung beträchtlich erhöht wird, indem das Werkstück während der Leerzeiten eines Bearbeitungszyklus mit erheblich größerer Geschwindigkeit transportiert werden kann als während des eigentlichen Bearbeitungsvorganges. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebene Vorrichtung gelöst worden.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß durch das in einer Führungsplatte befindiliche Nutenmuster im Zusammenwirken mit den Folgestiften der Bewegungsablauf in Form von aufeinanderfolgenden Schub- und Drehbewegungen des Werkstückträgers vollständig festgelegt ist, wobei nur für die Phase der Bearbeitung die Vor sch üb geschwindigkeit durch einen Linearantrieb bestimmt wird, während alle übrigen Bewegungsphasen unter dem Einfluß einer ständig frei wirksamen Linearkraft und eines Drehmoments ablaufen. Da die Einschaltung und Ausschaltung des Linearantriebes in unmittelbarer Abhängigkeit von der Lage des Werks tück träge rs auf einfache Weise steuerbar ist, kann man bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung von einer maximalen Effektivität bei minimalem Steuerungsaufwand sprechen.

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Eine Mehrzahl bevorzugter Ausfuhrungsformen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einem Auführungsbeispiel beschrieben.

Es zeigen:

(Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Vorrichtung j zur Führung eines als Trägerkreuz ausgebilde-

i ten Werkstückträgers in bezug auf eine Bearbex

tungsstation,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die mechanische Steuerung

des linearen Antriebes für den Werkstückträger,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die in der Anordnung nach

Fig. 1 verwendete Mitnehmerplatte mit Folgestiften,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Führungsplatte mit dem

Nutenmuster zur Aufnahme der Stifte der Mitnehmerplatte und die

Fign. 5 bis 8 die Lage der Folgestifte der Mitnehmerplatte in

aufeinanderfolgenden Bewegungsphasen.

Die in Fig. 1 dargestellte Werkstückführung 10 dient zur Bewegung von zu bearbeitenden Werkstücken in bezug auf eine Bearbextungsstation 62. Bei der Bearbextungsstation 62 kann es sich um eine Säge-, Schleif- oder ähnliche Maschine handeln, mit der auf Trägerarmen 26-29 befestigte Werkstücke bearbeitet werden sollen. Die Trägerarme 26-29 sind Teil eines Trägerkreuzes 65, auf das durch nicht gezeigte Mittel ständig ein gewisses Drehmoment in Richtung des Pfeiles 61 wirksam ist. Das

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Trägerkreuz 65 ist auf einer Basis 2 geführt, die ihrerseits mit einer Mitnehmerplatte 1 verbunden ist.

Gemäß Fig. 3 befinden sich in der Mitnehmerplatte 1 nach oben ragende Folgestifte 20 - 23. Die Basis 2 ist in einem Ausschnitt 3 eines U-förmigen Gleitstückes 4 sowohl drehbar als auch längsverschiebbar geführt. Das Gleitstück 4 ist seinerseits auf einer Führung 7 verschiebbar und befindet sich unter einer ständig in Richtung des Pfeiles 66 wirksamen Kraft. Die diese Kraft ausübenden Elemente sind in Fig. 1 jedoch nicht dargestellt. Mittels Stützen 5, die vom Gleitstück 4 nach unten ragen, ist dieses mit einer Halteplatte 6 verbunden und so befestigt, daß das Gleitstück 4 nicht von der Führung 7 abgehoben werden kann. Die gesamte Anordnung, bestehend aus dem Trägerkreuz 65, der Basis 2, dem Gleitstück 4, der Führung 7 und der Halteplatte 6 ist mittels eines Trägers 8 auf einer Grundplatte abgestützt.

Die Bewegung eines beispielsweise auf dem Trägerarm 29 befestigten Werkstücks auf einem vorgegebenen Weg in bezug auf die Bearbeitungsstation 62 wird durch eine Getriebeschnecke 11 gesteuert. Für die Dauer eines solchen Bewegungsablaufes befindet sich eine Klinke 13 im Eingriff mit dem Gewinde 12 der Getriebeschnecke 11. Die Getriebeschnecke führt mittels eines (nicht dargestellten) Antriebes ständig eine Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 63 durch.

Anhand der Fign. 2 und 3 wird nun das Zusammenwirken der Trägerarme 26 - 29, der Folgestifte 20 - 23, der Mitnehmerplatte 1, der Getriebeschnecke 11 und der Klinke 13 erläutert. Das Trägerkreuz 65 1st über die Basis mit der Mitnehmerplatte 1 verbunden, und der Trägerarm 29 befindet sich unmittelbar oberhalb des Folgestiftes 20. Eine Nocke 18 am Umfang der Mitnehmerplatte 1 ist diametral zum Folgestift 20 und nahe dem Folgestift 22 angeordnet. Wie Fig. 3 zeigt, sind an der Mitnehmerplatte 1 noch drei weitere Nocken gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet, und zwar jeweils benachbart zu den Folgestiften 20, 21 und 23.

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Angenommen, ein auf dem Trägerarm 29 befindliches Werkstück soll in der Bearbeitungstation 62 bearbeitet werden. Zu diesem Zweck wird der Trägerarm 29 in die Arbeitsposition gedreht, und die Nooke 18 an der Mitnehmerplatte 1 drückt den Ansatz 15 an der Klinke 13 nach links (Fig. 2). Die Klinke 13 ist um einen Bolzen 16 in einer Bohrung 17 des Gleitstücks 14 schwingbar gelagert und mittels einer Blattfeder 14 normalerweise aus dem Gewinde 12 der Getriebeschnecke 11 ausgehoben. Wird die Nocke 18 gegen die Wirkung der Blattfeder auf den Ansatz 15 wirksam, so gelangt die Klinke 13 in Eingriff mit dem Gewinde 12 der Getriebeschnecke 11, so daß das Gleitstück 4, welches, wie erwähnt an sich unter einer nach rechts (Fig. 1) gerichteten Kraft steht, nunmehr in seiner Vorschubbewegungsgeschwindigkeit durch die Getriebeschnecke 11 gesteuert wird und dementsprechend die Bewegung des Werkstücks auf dem Trägerarm 29 relativ zur Bearbeitungsstation 62 bestimmt.

Wie aus den Fign. 3 und 4 hervorgeht, sind die Folgestifte 20 - 23, die, wie bereits erwähnt, aus der Mitnehmerplatte 1 nach oben ragen, als Gleitführung in Nuten 30 - 39 und 67 in der Führungsplatte 7 vorgesehen. Im Verlauf der Rotations- und Linearbewegung des Trägerkreuzes 65 nehmen die Folgestifte 20-23 in den Nuten 30 - 39 und 67 aufeinanderfolgend die folgenden, in Fig. 4 gekennzeichneten Positionen ein: 47, 44, 45, 58, 24, 48, 49, 60, 53, 52, 59, 50 und 51. Der Ablauf dieser Bewegungen wird später im Zusammenhang mit den Fign. 5 bis 8 noch näher erläutert werden.

Wie Fig. 4 zeigt, ist die Nut 67 durch Wände 40, 41 und 56 begrenzt, während die Nuten 32, 38 und 37 zueinander fluchtend ausgerichtet sind und zusammen eine Nut 68 bilden. Die Nut 30 entspricht dem Weg des Werkstücks auf einem der Trägerarme 26 relativ zur Bearbeitungsstation 62. Wenn beispielsweise ein auf dem Trägerarm 29 befindliches Werkstück zu diesem Bearbeitungsweg hin gedreht wird, durchläuft der Folgestift 20 die Nut 39.

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In Pos. 44 tritt der Folgestift 20 in die Wut 30 ein. Sodann durchläuft das Werkstück den Bearbeitungsweg entsprechend der Nut 30 von Position 44 zu Position 45. Bei umgekehrtem Bewegungsablauf gelangt hingegen der Folgestift 20 längs der Nut 31 zur Nut 30, in die er bei Position 45 eintritt.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, hat die Nut 30 linearen Verlauf, und es schließen sich bogenförmige Nuten 31 und 39 an. Diese wiederum münden in die linearen Nuten 32, 38 und 37, gemeinsam eine Nut 68 bildend. Die Nut 68 ist langer als die Nut 30 und hat an ihren Enden, nämlich den Positionen 48 und 51, Verbindung mit bogenförmigen Nuten 33 und 36, die ihrerseits in lineare Nuten 34 bzw. 35 münden, welche zusammen eine dritte lineare Nut 69 bilden. Mit der Nut 69 in Verbindung steht eine weitere öffnung, als Nut 67 gekennzeichnet, die durch die Wände 40, 41 und 56 begrenzt ist. Die Nuten 31 und 33 sowie die Wand 41 haben unterschiedliche Radien Rl, R2 und R3, jedoch mit einem gemeinsamen Drehpunkt 25. Desgleichen haben die Nuten 36 und 39 sowie die Wand 40 unterschiedliche Radien RIl, R22 und R33, jedoch mit gemeinsamen Drehpunkt 24.

Im folgenden sei unter Bezugnahme auf Fig. 5 wiederum davon ausgegangen, das der Folgestift 20 mit dem Trägerarm 29 ausgerichtet ist und ein auf dem Trägerarm 29 befindliches Werkstück relativ zur Bearbeitungsstation 6 2 für einen Bearbeitungsvorgang positioniert v/erden soll. In diesem Fall befindet sich der Folgestift 20 zunächst in der Position 44, während die Klinke 13 in die Getriebeschnecke 11 eingreift. Die Getriebeschnecke 11 steuert somit nun die lineare Bewegung der Mitnehmerplatte 1, des Gleitstücks 4 und der Folgestifte 20 - 23 in Richtung der in Fig. 5 den einzelnen Folgestiften zugeordneten Pfeile, wobei die durch den Pfeil 66 angedeutete Kraft auf das Gleitstück wirksam ist. Die Innenkanten des Ausschnitts 3 sind nun gegen die Umfangsfläche der Basis 2 wirksam. Die beschriebene Linearbewegung wird so lange fortgesetzt, bis die Folgestifte 20 - 23 die Po-

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sitionen 45, 25, 52 und 48 einnehmen (Fig. 6). Anschließend schlagen die Folgestifte 20, 22 und 23 den durch die Pfeile in Fig. 6 angedeuteten weiteren Weg ein. Diese Bewegung der Folgestifte 20, 22 und 23 erfolgt um den Drehpunkt 25, auf dem der Folgestift 21 in Ruhe bleibt und unter der Wirkung des auf das Trägerkreuz 65 ständig wirksamen Drehmomentes, wie durch den Pfeil 61 in Fig. 1 dargestellt. Gleichzeitig wird die Klinke aus der Getriebeschnecke 11 ausgehoben.

Sobald die Folgestifte 20, 22 und 23 im Zuge der Schwenkbewegung des Trägerkreuzes 65 ihre in Fig. 7 dargestellte neue Position erreicht haben, schließt sich eine lineare Verschiebung der Folgestifte 20 - 23 in Richtung der in Fig. 7 eingetragenen Pfeile an, entsprechend der Vorschubrichtung des Trägerkreuzes 65, die in Fig. 1 durch den Pfeil 66 gekennzeichnet ist. Diese Linearbewegung des Trägerkreuzes 65 erfolgt ungesteuert und endet, wenn die Folgestifte die in Fig. 8 dargestellten Positionen erreicht haben, da eine Fortsetzung dieser Bewegung durch den Folgestift 22 in bezug auf die Nut 36 verhindert ist. Nun wird erneut das auf das Trägerkreuz 65 ausgeübte Drehtmoment (Pfeil 61) wirksam, indem die Mitnehmerplatte 1 um die Position 24 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt wird, wobei der Folgestift 20 an der Position 24 in Ruhe bleibt (vergl. Pfeile in Fig. 8). Am Ende dieser Schwenkbewegung befinden sich die Folgestifte 20-23 wieder in der in Fig. 5 dargestellten Lage, indem der Folgestift an die Stelle des Folgestiftes 20 tritt und ein weiteres,auf dem Trägerarm 28 befindliches Werkstück in die Bearbeitungsbahn der Bearbeitungsstation 62 gelangt.

Die Beladung der Trägerarme 26-29 mit Werkstücken sowie die Entnahme dieser Werkstücke von den Trägerarmen erfolgt jeweils während der Drehbewegung des Trägerkreuzes 65; dies kann manuell oder durch eine entsprechende automatische Be- und Entladevorrichtung durchgeführt werden. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß mit Ausnahme der Bewegung des zu bearbeitenden Werkstückes längs der Bearbeitungsstation 62 alle beschriebenen Bewegungen

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mit einer hohen Geschwindigkeit ablaufen, während die eigentliche Bearbeitungsphase, die durch den WerkstückbearbeitungsVorgang bestimmt ist, durch die Drehgeschwindigkeit der Getriebeschnecke 11 bestimmbar ist.

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Claims (5)

1. — Q _

   PATENTANSPRÜCHE

   Vorrichtung zur Führung eines Werkstückträgers in bezug auf eine Bearbeitungsstation zur kontinuierlichen aufeinanderfolgenden Zufuhr und Entnahme einzelner Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückträger (65) in seiner Führungsebene verschiebbar und drehbar gelagert ist, daß der Werkstückträger (65) mittels in ein Nutenmuster (30-39, 67-69) eingreifender Folgestifte (20-23) geführt ist, welches Nutenmuster zur Erzeugung von zyklischen, aus aufeinderfolgenden Schub- und Drehbewegungen zusammengesetzten Bewegungsabläufen aus geraden und bogenförmigen Nutenabschnitten (30, 32, 34, 35, 37, 38, 68, 69; 31, 33, 36, 39; 67) zusammengesetzt ist, und daß auf den Werkstückträger (65) eine Linearkraft und ein Drehmoment ständig frei wirksam sind und ein Linearantrieb (11-13) für die Dauer des Bearbeitungsvorganges einschaltbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nutenmuster aus drei parallelen, linearen Nuten (30, 68, 69) und diese paarweise miteinander verbindenden bogenförmigen Nuten (31, 39; 33, 36) sowie eine durch bogenförmige und lineare Wände (40, 41, 56) begrenzte Nut (67) zusammengesetzt ist, in die vier Folgestifte (20-23) ständig eingreifen, wobei die bogenförmigen Nuten (31, 39; 33, 36) jeweils einen . gemeinsamen, auf einem linearen Nutenabschnitt befindlichen Kreismittelpunkt (24, 25) aufweisen.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgestifte (20-23) auf einer Mitnehmer-· platte (1) angeordnet sind, welche mit Nocken (18) zur lageabhängigen Einschaltung des Linearantriebes (11-13) versehen ist.

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4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb als Getriebeschnecke (11) ausgebildet ist, in welche eine mit dem Werkstückträger (65) verbundene Klinke (13) zeitweise einrückbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückträger (65) in einem langlochformxgen Ausschnitt (3) eines Gleitstücks (4) geführt ist, welches auf einer Führungsplatte (7) quer zum Ausschnitt (3) verschiebbar ist.

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