DE2609303A1

DE2609303A1 - Umsetzvorrichtung zum umsetzen zu transportierender gegenstaende

Info

Publication number: DE2609303A1
Application number: DE19762609303
Authority: DE
Inventors: Walter Ing Grad Vortmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1976-03-06
Filing date: 1976-03-06
Publication date: 1977-09-08
Also published as: DE2609303C2; US4064016A

Description

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TOLKSWAGEUWERK
Aktiengesellschaft
3180 Wolfsburg

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Umsetzvorrichtung zum Umsetzen zu transportierender Gegenstände

Die Erfindung betrifft eine Torrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Gattung. Insbesondere beim Transport von Gegenständen zwischen zwei Fertigungsmaschinen tritt häufig die Aufgabe auf, eine Änderung der Transportrichtung zu realisieren. Im Hinblick auf die Gestalt der Gegenstände und die spezielle Ausbildung der Transporteinrichtungen ist es häufig nicht oder nur mit großem konstruktiven Aufwand möglich, die gewünschte Änderung der Transportrichtung durch eine "Kurve" in derselben Transporteinrichtung zu erzielen. Die Ausbildung der Transporteinrichtung und die zu transportierenden Gegenstände müssen dafür nämlich eine Terringerung der Transportgeschwindigkeit auf der kurveninneren Seite der Einrichtung und/ oder eine Beschleunigung auf der kurvenäußeren Seite zulassen. Gerade dann, wenn die Transporteinrichtung besonders platzsparend ausgebildet ist, nämlich die verschiedenen Gegenstände mit nur geringen gegenseitigen Abständen aufnimmt, ist dies aber kaum möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Torrichtung zu schaffen, die eine Änderung der Transportrichtung auch in die-

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sen Fällen zu realisieren gestattet. Daher geht die Erfindung gattungsmäßig aus von einer Umsetzvorrichtung, mit der die zu transportierenden Gegenstände von einer ersten auf eine zweite Transporteinrichtung, deren Transportrichtungeri unterschiedlich sind, umgesetzt werden können. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung der Begriff "Gegenstand" sehr weit zu verstehen ist. Es kann sich dabei um einzelne Gegenstände, beispielsweise Kurbelwellen, handeln, die zwischen zwei PertigungsStationen transportiert werden müssen; Grundsätzlich ist die Erfindung aber auch zum Transport von Behältern für mehrere Einzelteile geeignet, wobei dann unter dem Gegenstand der Behälter zu verstehen ist.

Die definierte Aufgabe wird mit konstruktiv besonders geringem Aufwand durch eine Umsetzvorrichtung mit den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Erfindung erübrigt also das Vorsehen von zangenartigen, besondere Betätigungsmittel erfordernden Greifern, die kranartig von oben her die umzusetzenden Werkstücke ergreifen. Stattdessen sieht die Erfindung in sich starre Stützen vor, die die Werkstücke untergreifen; das derart ausgelegte Getriebe, daß die Stützen während des gesamten Umsetzvorgangs, also zwischen Aufnehmen am Ende der ersten Transporteinrichtung und Absetzen auf die zweite Transporteinrichtung, die Gegenstände stets von unten her stützen, läßt sich mit geringem konstruktiven Aufwand realisieren. Beispielsweise kann es ein starr auf einem ortsfesten Gehäuse für die Welle gelagertes Had, in der Regel ein Zahnrad, sowie weitere Räder enthalten, wobei den Rädern insgesamt eine ungerade Anzahl Getriebeachsen zugeordnet ist.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung, die ein seitenrichtiges Umsetzen der Gegenstände von der ersten Transporteinrichtung auf die zweite Transporteinrichtung gewährleistet, ist ge-

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kennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 5· Denkt man sich eine auf der ersten Transporteinrichtung quer verlaufende horizontale Achse durch den jeweils umzusetzenden Gegenstand, so "be schreibt diese Achse während der Umsetzbewegung einen Kegelmantel mit einem halben spitzen Winkel, der zumindest ungefähr gleich dem halben Winkel zwischen den beiden Transportrichtungen ist. Da demgemäß der zu transportierende Gegenstand während der Umsetzbewegung eine Schrägstellung einnimmt, ist die Stützfläche an zumindest einer der Stützen erforderlich.

Während bei diesem Ausführungsbeispiel also, wie gesagt, eine seitenrichtige Umsetzung der zu transportierenden Gegenstände in der Weise erfolgt, daß die bezüglich der ersten Transportrichtung rechten oder linken Bereiche der Gegenstände auch bezüglich der zweiten Transportrichtung rechts oder links liegen, ermöglicht die Erfindung praktisch ohne zusätzliche Mittel auch die Kombination der Umsetzvorrichtung mit einer Wendevorrichtung. Die diesbezügliche Ausführungsform der Erfindung besitzt die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale. Hier wird durch das Getriebe also die durch die Stützen aufgespannte Aufnahmeebene stets horizontal gehalten. Demgemäß wird auch die bereits oben bei der Beschreibung der Wirkungsweise der ersten Ausführungsform der Erfindung definierte Querachse durch die zu transportierenden Gegenstände nicht um die zweckmäßigerweise von einem Elektromotor angetriebene Welle auf einem Kegelmantel verschwenkt, sondern gleichsam in horizontalen Ebenen parallel zu sich in verschiedenen Richtungen verlagert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt den weiteren Vorteil, daß sie zumindest weitgehend unabhängig von der Ausgestaltung der beiden Transporteinrichtungen ist. Voraussetzung ist natürlich, daß die erste Transporteinrichtung das Abheben der Gegenstände durch Heranführen der Stützen von unten her und die zweite Transporteinrichtung das Absetzen der Gegenstände von

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oben sowie das Wegführen der Stützen nach unten zulassend ausgebildet sind.

Im folgenden werden anhand der Figuren 1 bis 3 sowie 4 bis 6 zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung für den Fall des Transports von Kurbelwellen für Kraftfahrzeugmotoren beschrieben. Dabei werden auch weitere erfindungswesentliche Merkmale erläutert.

Die Figuren 3 und 6 zeigen Draufsichten auf die erfindungsgemäße TJmsetzvorrichtung, teilweise im Schnitt, während die Figuren 1 und 2 sowie 4 und 5 die in den übrigen Figuren durch mit entsprechenden römischen Ziffern bezeichnete Pfeile angedeutetenAnsichten zeigen.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 3 dienen zwei allgemein mit 1 und 2 bezeichnete Transporteinrichtungen zum Transport von Kurbelwellen 3 in zwei den Winkel a zwischen sich einschließenden Transportrichtungen 1a und 2a. Wie insbesondere Figur 1 erkennen läßt, enthält die erste Transporteinrichtung 1 als wesentliche Bestandteile eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden, jeweils um eine Schwenkachse 4 schwenkbaren Paaren von Klinken 5 und 6, die mehrere Schwenkstellungen einnehmen können. In einer ersten, hier nicht dargestellten Schwenkstellung ist der Anschlagbereich 7 bzw. 8 der Klinken des betrachteten Klinkenpaares nach unten abgesenkt, so daß in den Figuren 1 und 3 von links von den vorhergehenden Klinkenpaaren gelieferte Werkstücke auf das betrachtete Klinkenpaar 5» 6 auflaufen können. Sobald dann, vorzugsweise unter dem Gewicht der aufgelaufenen Werkstücke, das betrachtete Klinkenpaar 5j 6 in eine im wesentlichen horizontale Lage geschwenkt ist, wirken die Anschlagbereiche 7 und 8 gemäß ihrer Bezeichnung als Anschläge für etwa weitere von links kommende Werkstücke. Schließlich kann auch das Klinkenpaar 5, 6 in die figürlich dargestellte La-

ge geschwenkt werden, in der die rotationssyiametrische Bereiche besitzenden Werkstücke 3 in den Figuren 1 und 3 nach rechts ablaufen wollen. Der gesamte Transportablauf einschließlich der Betätigung der erfindungsgemäßen Umsetzvorrichtung wird durch Nocken und/oder elektrische Kontakte gesteuert. Derartige Mittel sind dem Fachmann wohl-bekannt und werden daher hier nicht beschrieben.

Auch die zweite Transporteinrichtung 2 weist derartige Klinkenpaare 9» 10 auf, auf die die zu transportierenden Gegenstände erfindungsgemäß abgesetzt werden.

Einen Hauptbestandteil der erfindungsgemäßen ümsetzvorrichtung bildet die mit dem elektrischen Antriebsmotor 11 drehfest verbundene Welle 12, deren Achse 13 zumindest ungefähr mit der Winkelhalbierenden des Winkels a zusammenfällt. Wenn in diesem Ausführungsbeispiel der Winkel a 90 beträgt, bedeutet dies keine Beschränkung der Erfindung auf einen rechten Winkel; vom Prinzip her kann die Erfindung auch bei allen anderen Winkeln zwischen den beiden Transportrichtungen Einsatz finden, sofern die Winkel von 180° abweichen.

An der horizontal verlaufenden Welle 12 ist starr der Tragarm 14 befestigt, der die hier zwei Schenkel I5 und 16 besitzende und daher etwa gabelförmige Aufnahme I7 trägt. In den Schenkeln 15 und 16, und zwar, wie die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, unterhalb des zu transportierenden Gegenstands 3> ist drehbar die Schwenkachse 18 gelagert. Die Lagerung erfolgt in bekannter und daher hier nicht im einzelnen zu beschreibender Weise über Kugellager. Drehfest auf der Schwenkachse 18 angeordnet sind die beiden Stützen 19 und 20 der Aufnahme 17» die, wie insbesondere Figur 1 bezüglich der Stütze 20 erkennen läßt, mit in der in Figur 3 ausgezogen dargestellten Aufnahmestellung der Aufnahme I7 nach oben weisenden und offenen Profilen 21 ver-

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sehen sind, die den aufgenommenen Gegenstand 3 gegen Abrutschen während der Umsetzbewegung sichern sollen. Außerdem besitzen die Stützen 19 und 20, die in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 also in ihrer Aufnahmestellung entgegen der ersten Transportrichtung 1a weisen, Stützflächen 22 und 23» die mit gegenüberstehenden Anlageflächen des jeweiligen Gegenstands 3 zusammenwirken. Diese Stützflächen sind deshalb erforderlich, weil die Schwenkachse 18 während des Umsetzvorgangs, also während der Drehung der Welle 12, einen Kegelmantel um die Welle 12 beschreibt. Der Schwenkarm 14 und die Aufnahme I7 werden dabei in die mit 14' bzw. I7¹ bezeichneten anderen Endlagen geschwenkt, in denen das Werkstück, wie bei 3' angedeutet, auf die zweite Transporteinrichtung 2 abgelegt wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Umsetzvorrichtung dann weiter geschwenkt in eine Ruhestellung, in der ihre Bestandteile, wie für die Aufnahme I7 bei I7" angedeutet, im wesentlichen senkrecht nach unten weisen.

Während der beschriebenen Schwenkbewegung muß natürlich dafür gesorgt werden, daß die Stützen 19 und 20 den Gegenstand 3 dauernd von unten stützen, also ihre Profile 21 stets nach oben weisen. Hierzu dient ein eine Terbindung zwischen der Schwenkachse 18 einerseits und einem ortsfesten Teil, hier dem Gehäuse 24 für die Welle 12, andererseits herstellendes Getriebe, hier ein Zahnradgetriebe 25· Drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist das Kegelrad 26 dieses Getriebes, mit dem ein weiteres Kegelrad der auf der Getriebewelle 27 laufenden Zahnradanordnung 28 kämmt. Ein zweites Zahnrad dieser Zahnradanordnung 28 kämmt mit dem drehfest mit der Schwenkachse 18 verbundenen Zahnrad 29· Die Räder des Getriebes 25 sind also einer ungeraden Anzahl von Getriebeachsen, nämlich 12, 27 und 18, zugeordnet, wodurch sich eine bestimmte Drehrichtung der Schwenkachse 18 ergibt, die die erwünschte Ausrichtung der Stützen I9 und 20 während des Umsetzvorgangs sicherstellt.

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Während die anhand der Figuren 1 bis 3 erläuterte erste Ausführungsform der Erfindung ein "seitenrichtiges" Umsetzen des Gegenstandes 3 von der ersten Transporteinrichtung 1 auf die zweite Transporteinrichtung 2 sicherstellt, beinhaltet die Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 4 his 6 zugleich eine Wendevorrichtung. Vergleicht man nämlich die Lage des zu transportierenden Gegenstandes 40 in Figur 6 am Ende der ersten Transporteinrichtung 41» der die Transportrichtung 41a zugeordnet ist, mit der bei 40' angedeuteten Lage des Gegenstandes auf der zweiten Transporteinrichtung 42, der die Transportrichtung 42a zugeordnet ist, so erkennt man, daß das bolzenförmige Ende 43 des Gegenstandes 40 auf der ersten Transporteinrichtung 41 bezüglich der Transportrichtung 41a rechts, dagegen, wie bei 43' angedeutet, auf der zweiten Transporteinrichtung 42 bezüglich der zweiten Transportrichtung 42a links liegt. Diese Ausführungsform erspart daher eine beispielsweise durch eine nachgeschaltete Bearbeitungsmaschine erforderlich werdende zusätzliche Wendevorrichtung.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel bildet das antriebsseitige Kernstück der Erfindung eine Welle 44, die mittels des Elektromotors 45 in Abhängigkeit von Steuerbefehlen, die durch die Stellung der Werkstücke gegeben werden, gedreht wird. Wiederum starr verbunden mit der Welle 44 liegt in dem Raum zwischen den "Stirnseiten" der beiden Transpcrteinrichtungen 41 und 42 der Tragarm 46, der mit einem quer zur ersten Transportrichtung 41a verlaufend abgebogenen Bereich 47 drehbar die Schwenkachse 48 hält. Diese ist ihrerseits drehfest verbunden mit der in Draufsicht gabelförmigen Aufnahme 49» die wiederum zwei Stützen 50 und 51 besitzt. Hier sind die Stützen 50 und 5I aber fest an dem übrigen Bereich der Aufnahme 49 gehalten. Wie Figur 4 erkennen läßt, sind die Stützen wiederum mit nach oben weisenden und nach oben offenen Profilen 59 zur Aufnahme des zu transportierenden Gegenstandes 40 versehen.

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Auch hier muß dafür gesorgt werden, daß während des TJmsetzvorgangs, d.h. während der Schwenkung der Teile 46 und 49 in ihre "bei 46' bzw. 49' angedeutete Stellung, die Profile ihre nach oben gerichtete Lage beibehalten. Das bedeutet also, daß die von der gabelförmigen Aufnahme 49 definierte Ebene ihre horizontale Lage bei allen Schwenkstellungen beibehalten muß. Hierzu dient wiederum ein eine ungerade Zahl von Achsen aufweisendes Getriebe 52. Die Getriebeachsen sind die Velle 44j die Schwenkachse 48 sowie die dazwischen liegende Achse 53· Wiederum ist ein erstes Had 54 dieses Getriebes drehfest an dem unbeweglich gelagerten Gehäuse 55 der Welle 44 befestigt. Über die Räderanordnung 56 wirkt es auf das drehfest auf der Schwenkachse 48 gelagerte Kegelrad 57> das seinerseits drehfest mit der Aufnahme 49 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird also der Gegenstand 40 so bewegt, daß seine Querachse 58 stets horizontal verläuft, aber aus ihrer Querlage bezüglich der ersten Transportrichtung 41a in ihre Querlage 58' bezüglich der zweiten Transportrichtung 42a geschwenkt wird. Da sie hierbei stets horizontal verläuft, wird sie auch parallel zu sich bewegt. Zwischenlagen der Enden des Werkstücks 40 während der Umsetzbewegung sind in Figur 6 angedeutet.

Auch hier kann, wie in Figur 6 bei 46" angedeutet, eine Ruhestellung für die umsetzvorrichtung definiert sein, in der ihr Tragarm 46 zwischen den beiden Stirnseiten der Transporteinrichtungen 41 und 42 senkrecht nach unten weist.

Die Ausrichtung der Welle 44 ist dieselbe wie in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1.

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Claims

ANSPRÜCHE

/ 1. \Umsetzvorrichtung zum Umsetzen zu transportierender Gegen- ^v"-—-^ stände von einer ersten auf eine zweite Transporteinrichtung, deren Transportrichtungen einen von 180 verschiedenen, in einer zumindest annähernd horizontalen Ebene liegenden Winkel einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzvorrichtung eine zumindest ungefähr in Richtung der Winkelhalbierenden des Winkels (a) verlaufende Welle (12) enthält, die zwischen dem Ende der ersten und dem Anfang der zweiten Transporteinrichtung (1,2) starr mit einem Tragarm (14) versehen ist, an dem eine Aufnahme (I7) mit Stützen (i9>2O)zum Untergreifen der Gegenstände (3) am Ende der ersten Transporteinrichtung (1) gelagert ist, von der (17) zumindest die Stützen (19>2O) über eine Schwenkachse (18) gelagert sind, der ein derart ausgelegtes, mit einem ortsfesten Teil (24) in Verbindung stehendes Getriebe (25) zugeordnet ist, daß die Stützen (19,2O) während der zum Umsetzen dienenden Drehbewegungen der Welle (12) stets unter den Gegenständen (3) bleiben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (19,2O) in ihrer Aufnahmestellung für die Gegenstände (13) entgegen der Transportrichtung (la) der ersten Transporteinrichtung (1) weisend gelagert sind.
3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (19,2O) über eine Schwenkachse (18) gelagert sind, die bei in der Aufnahmestellung befindlichen Stützen (19)20) quer zur Transportrichtung (la) der ersten Transporteinrichtung (1) unterhalb der Gegenstände (3) verläuft, daß ferner die Stützen (19>2O) nach oben weisende und offene Profile (21) zum abrutschsicheren Untergreifen der

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Gegenstände (3) sowie zumindest eine Stützfläche (22,23) besitzen, die bei in ihrer Aufnahmestellung befindlichen Stützen (19j20) einer der Welle (12) zugekehrten Anlagefläche der Gegenstände (3) gegenüberstehend angeordnet ist, und daß das mit den Stützen (19»2O) in Verbindung stehende Getriebe (25) die nach oben weisende Lage der Profile (21) während der Umsetzbewegung wahrend ausgelegt ist.
4· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (19,20) drehfest mit der Schwenkachse (18) verbunden sind und das Getriebe (25) an dieser (18) angreift.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (I7) einen gabelartigen Bestandteil enthält, an dessen freien Enden die Schwenkachse (28) gelagert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Stützen (50,51) über eine Schwenkachse (48) gelagert sind, die bei in der Aufnahmestellung befindlichen Stützen (50,51) in Transportrichtung (41^a) der ersten Transporteinrichtung (41) verläuft, daß ferner die Stützen (50,51) nach oben weisende und offene Profile (59) zum abrutschsicheren Untergreifen der Gegenstände (40) besitzen, und daß das mit der Aufnahme (49) in. Verbindung stehende Getriebe (52) iie nach oben weisende Lage der Profile (59) während der Umsetzbewegung wahrend ausgelegt ist.
7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (48) drehbar an dem Tragarm (46) gelagert sowie drehfest mit der Aufnahme (49) verbunden ist und das Getriebe (52) an der Schwenkachse (48) angreift.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (49) mit den Stützen (50,51) in Draufsicht

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gabelförmig gestaltet und das Getriebe (57) die horizonta le Lage der Ebene der Gabel wahrend ausgelegt ist.
9- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (52) ein starr auf einem
ortsfesten Gehäuse (55) für die Welle (44) gelagertes Rad (54) enthält.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis $, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (52) miteinander in Eingriff stehende Räder (54> 56,57) enthält, denen eine ungerade Anzahl Getriebeachsen (44>53>48) zugeordnet ist.