DE2706506A1

DE2706506A1 - Transferautomat mit kreisfoermiger und/oder geradliniger zubringbewegung

Info

Publication number: DE2706506A1
Application number: DE19772706506
Authority: DE
Inventors: Eugen Bader; Kurt Jauch
Original assignee: Individual
Current assignee: Eubama Eugen Bader Maschinenbau Kg 7210 Rottweil
Priority date: 1977-02-16
Filing date: 1977-02-16
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE2706506C2; US4208779A; GB1548126A; CH626285A5

Description

Kehl _ D-7JO0 Erslingen Dipl.-Ing. Hartmut Kehl

Kratzsch Mülberge'r'str. 65 Dipl.-Ing. Volkhard Kratzach

Telefon Stuttgart 0711 - 35 99 92 Deutsche

cable «kehlpatent» esslingenneckar Postscheckamt Stuttgart 10004-701

Chase Manhattan Bank New York

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Eugen Bader 11. Februar 1977

7210 Rottweil Anwaltsakte 2239

Transferautomat mit kreisförmiger und/oder geradliniger Zubringbewegung

Die Erfindung betrifft einen Transferautomaten mit kreisförmiger und/oder geradliniger Zubringbewegung der Werkstücke zu den Bearbeitungsstationen, die jeweils mindestens eine zu Einrichtungszwecken verstellbare Schlitten- und/oder Arbeitseinheit aufweisen, und mit einem einzigen, zumindest allen Bearbeitungsstationen gemeinsamen zentralen Steuerantrieb zur Steuerung zumindest der Schlitten- und/oder Arbeitseinheiten, der Über einzelne Verteilergetriebe auf die einzelnen, den Einheiten jeweils zugeordneten Steuereinrichtungen mit Steuerwelle arbeitet. Solche Transferautomaten mit kreisförmiger und/oder geradliniger Zubringbewegung sind in verschiedenen Ausfuhrungsformen auch unter den Begriffen Schalttischmaschinen, Rundtaktmaschinen, Schalttrommelmaschinen, Schalttellermaschinen, Transferstraßen und Palettentransferautomaten bekannt.

Ein bekannter Transferautomat mit zentralem Steuerantrieb der eingangs genannten Art weist einen Schaltteller zur Werkstückaufnahme und eine Mehrzahl von rings um den Schaltteller angeordneten Steuerwellen auf. Jede der Steuerwellen ist mittels

auf diesen angeordneten Steuerkurven in der Lage, die Vorschubbewegungen der Schlitten- und/oder Arbeitseinheiten zu steuern. Die die Steuerkurven tragenden Steuerwellen sind in einem Gehäuse angeordnet, dessen obere Fläche als Tisch ausgebildet ist, auf welchen die Schlitten- und/oder Arbeitseinheiten aufgesetzt sind. Die Übertragung der Steuerbewegung von den Steuerkurven zu den Vorschub-

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einrichtungen in den Schlitten-und/oder Arbeitseinheiten erfolgt jeweils Über ein Hebelgetriebe.

Da die Schlitten- und/oder Arbeitseinheiten nicht unverrückbar auf dem Tisch befestigt sind, sondern zum Einrichten der Maschine in ihrer Lage und Winkelstellung zu dem Schaltteller verändert werden müssen, ergibt sich beim Ein- oder Umrichten dieser Einheiten jeweils das Problem/ die Ubertragungsteile für den Vorschub dieser Einheiten, also Steuerkurve und Hebelgetriebe, einschließlich des zugehörigen Gestänges, entsprechend dem Verschiebeweg der Einheiten nachzusetzen bzw. zu verändern. Dieses unvermeidliche Nachsetzen und Anpassen der Ubertragungsteile zwischen Steuerwellen und Vorschubeinrichtungen hat nicht nur einen erheblichen Zeitaufwand beim Um- oder Einrichten der Maschine zur Folge, sondern auch noch den unangenehmen Nachteil, daß beim Verstellen einer Einheit die Winkelstellung des Hebelgetriebes verändert wird, somit die Vorschubeinrichtung einer Einheit nicht gewünschte zusätzliche Bewegungen ausfuhren würde , so daß auch hier eine zusätzliche Korrektur in der Winkelstellung des Hebelgetriebes notwendig wird. Dies erhöht die Kompliziertheit eines Ein- bzw. Umrichtvorganges einer Maschine, so daß dieser nur von einem Einrichter mit hohen fachlichen Qualitäten durchgeführt werden kann. Besonders schwierig wird dann dabei der Ein- bzw. Umrichtvorgang, wenn an einer Bearbeitungsstation der Maschine zwei Einheiten angeordnet sind, deren Vorschubbewegung noch zusätzlich voneinander abgeleitet werden soll.

DarUberhinaus weist eine solche bekannte Maschine noch den weiteren Nachteil auf, daß der Übertragungsweg zwischen Steuerkurve der Steuerwelle und Vorschubeinrichtung in der Schlitten- und/oder Arbeitseinheit, der durch Hebel und Gestänge überbrückt werden muß, relativ groß ist, insbesondere bei senkrecht angeordneten Arbeitseinheiten mit vertikalem Vorschub. Durch diese große Entfernung stellt sich zwangsläufig eine gewisse Elastizität in den Übertragungselementen wie Hebel und Gestänge ein, was zu Ungenauigkeiten in der Vorschubsteuerung führt. Will man diese Elastizität vermeiden, müssen Hebel und Gestänge entsprechend stark dimensioniert werden. Dies wiederum hat zur Folge, daß Beschleunigungskräfte bei hoher Taktgeschwindigkeit

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der Maschine so hoch werden, daß vor allem Eilgangsgeschwindigkeiten allein wegen dieser Dimensionierung der übertragungsgestänge erheblich reduziert werden mUssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Transferautomaten mit kreisförmiger und/oder geradliniger Zubringbewegung und zentralem Steuerantrieb der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß unter Vermeidung der vorstehend ausgeführten Nachteile das Verschieben der Schlitten- und/oder Arbeltseinheiten zum Zwecke der Einrichtung der Maschine kein Nachstellen oder Justieren irgendwelcher Teile des Steuergetriebes erfordert, somit das Einrichten bzw. Umstellen des Automaten unproblematisch wird, da es weniger Zeit erfordert und von Nichtfachkräften durchgeführt werden kann. Gleichzeitig sollen dabei die Automaten so ausgestaltet sein, daß sie problemlos mit hoher Taktfrequenz arbeiten können.

Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtungen mit Steuerwelle je Einheit als Bestandteil der Einheit selbst jeweils innerhalb dieser angeordnet sind und daß diese einzelnen Steuereinrichtungen mit Steuerwelle mit dem jeweils zugeordneten Verteilergetriebe jeweils Über zwischen jeder Einheit mit Steuereinrichtung und zugeordnetem Verteilergetriebe eine Lageänderung um alle drei Raumachsen eines räumlichen Koordinatensystems zulassende Koppelglieder getrieblich und drehmomentübertragend gekoppelt sind.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Transferautomaten können die Einheiten jede beliebige Lage und Winkelstellung einnehmen, ohne daß an der räumlichen Zuordnung von Steuerkurve und Vorschubeinrichtungen in den Einheiten eine Änderung eintritt. Der einmal mittels der Steuerkurve eingestellte Vorschub bleibt trotz Umstellen der Einheiten unverändert. Durch die eine Lageveränderung zwischen dem Verteilergetriebe und den Steuereinrichtungen zulassendenKoppelglieder ist in jeder Lage der Einheiten der Antrieb der Steuerwellen sichergestellt, ohne daß eine zusätzliche Maßnahme erforderlich wäre. DarUberhinaus ist durch die erfindungsgemäße Verlagerung

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der jeder Schlitten- und/oder Arbeitseinheit zugeordneten Steuereinrichtung mit Steuerwelle in die Einheit selbst der Vorteil erzielt, daß die Steuerkurven in unmittelbarer Nähe der Vorschubeinrichtungen angeordnet werden können, so daß minimale Übertragungswege zwischen Steuerkurve und Vorschubeinrichtung vorhanden sind. Daher können die übertragungsglieder von Steuerkurve zu Vorschubeinrichtung sehr klein bemessen werden, wodurch es wiederum möglich ist, die Steuerwellen mit recht hohen Geschwindigkeiten anzutreiben.

Es sind bereits Transferautomaten mit kreisförmiger Zubringbewegung bekannt, die keinen zentralen Steuerantrieb fUr die Schlitten- und/oder Arbeitseinheiten, sondern Einzelsteuerungsantriebe fUr diese Einheiten aufweisen. Die Steuermittel sind dabei entweder elektrischer, mechanischer, hydraulischer oder pneumatischer Art. Die Einleitung der Steuervorgänge erfolgt durch Impulse, die beispielsweise vom Schaltteller oder von einzelnen Bearbeitungsstationen abgeleitet sind. Bei solchen Automaten tritt zwar die vorstehend beschriebene Problematik bei Umstellen der Einheiten zum Einrichten des Automaten nicht auf, da jeder Einzelsteuerungsantrieb mit der Einheit versetzt wird, die Taktfrequenz und Taktsicherheit von solchen Maschinen ist jedoch erfahrungsgemäß nicht sehr groß. Aufgrund ihrer Steuerungsart arbeiten solche Automaten nur bei relativ großen Taktzeiten wirtschaftlich.

Demgegenüber sind die Transferautomaten der eingangs beschriebenen Gattung, zu welcher auch der erfindungsgemäße Automat zu rechnen ist, aufgrund ihres zentralen Steuerantriebs fUr alle Schlitten- und/oder Antriebseinheiten sehr leistungsfähig, d.h., sie können auch bei hohen Taktfrequenzen bzw. Schaltgeschwindigkeiten mit höchster Schaltsicherheit wirtschaftlich arbeiten. Daher kommen solche Transferautomaten mit zentralem Steuerantrieb auch vorzugsweise dann zum Einsatz, wenn die Forderungen nach schnellaufenden Automaten mit kurzen Bearbeitungszeiten pro Werkstück besteht, wie es beispielsweise bei schnellaufenden kleineren Schalttellermaschinen der Fall Ist.

.in sich« Der erfindungsgemäße Transferautomat verein igt 'also sowoh I die VorzUge der Automaten

mit zentraler Steuerung hinsichtlich ihrer hohen Leistungsfähigkeit, als auch die Vor-

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züge der Automaten mit Einzelsteuerungsantrieben hinsichtlich ihrer Problemlosigkeit beim Umsetzen der Schlitten- und/oder Arbeitseinheiten, also beim Einrichten der Maschine, ohne die jeweiligen, den beiden Systemen anhaftenden Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Koppelglieder jeweils als längsachsig ausziehbare und zusammenschiebbare Gelenkwellen mit beidseitig angeordneten Kreuzgelenken ausgebildet. Eine solche Ausbildung der Koppelglieder ermöglicht die übertragung sehr hoher Drehmomente bei relativ großen Antriebsgeschwindigkeiten.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Gelenkwellen ein drehmomentübertragendes, teleskopartiges Zwischenglied auf, vorzugsweise in Gestalt einer innenverzahnten Hülse einerseits und einer in die Hülse eingesteckten Vielkeilwelle andererseits.

Nach einer vorteilhaften AusfUhrungsfbrm der Erfindung sind der zentrale Steuerantrieb und die einzelnen Verteilergetriebe in einem Untergestell unterhalb einer vom Untergestell getragenen, die Einheiten aufnehmenden Tischplatte angeordnet.Dadurch liegen alle Antriebsaggregate geschützt und ohne zu stören außerhalb des Bereiches der Schlitten- und/oder Arbeitseinheiten.und die Tischplatte steht zur Aufnahme letzterer voll zur Verfugung.

Nach einer weiteren Ausführungsform weist dabei die Tischplatte im Bereich der Aufspannstellen der Einheiten mit Ausnehmungen ander Unterseite der aufgespannten Einheiten korrespondierende öffnungen zum Durchtritt der Koppelglieder auf. Auf diese Weise werden die Koppelglieder von den Einheiten selbst abgedeckt, so daß keine zusätzlichen Abdeck- oder Schutzmaßnahmen notwendig sind.

In einem vorteilhaften Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, die einzelnen

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Verteilergetriebe zumindest einiger Bearbeitungsstationen nach Art einer vorzugsweise synchron arbeitenden Antriebskette getrieblich derart hintereinander zu schalten, daß die Antriebsbewegung eines Verteilergetriebes von einem benachbarten Verteilergetriebe oder dem zentralen Steuerantrieb abgeleitet ist. Dabei kann vorteilhaft die von den Verteilergetrieben gebildete Antriebskette in zwei in etwa gleich große, von dem Verteilergetriebe einer Bearbeitungsstation ausgehende, vorzugsweise synchron angetriebene, Teilketten aufgeteilt sein, das von dem zentralen Steuerantrieb unmittelbar angetrieben ist. Auf diese Weise wird die in einer Antriebskette Üblicherweise vorhandene Elastizität weitgehend reduziert, da die Übertragswege von dem zentralen Steuerantrieb zu den in der Kette zuletzt angeordneten Verteilergetrieben erheblich verkürzt werden. Es wird somit eine fUr die Steuerfunktionen vorteilhafte Starrheit des gesamten Getriebes erzielt, ohne daß die einzelnen Getriebeelemente besonders stark dimensioniert werden mUssen. Durch Kopplung lediglich eines einzigen Verteilergetriebes an den zentralen Steuerantrieb und die Ableitung der Antriebsbewegung der Verteilergetriebe der Übrigen Bearbeitungsstationen von diesem Verteilergetriebe kann in besonders einfacher Weise eine Sicherung gegen Störungen in der Steuerung erzielt werden. Es braucht lediglich in die Kopplung zwischen zentralem Steuerantrieb und dem von ihm angetriebenen Verteilergetriebe eine Sollbruchstelle vorgesehen zu wenden. Bei überlastung einer der Bearbeitungsstationen wird dann immer die Verbindung zwischen zentralem Steuerantrieb und dem von ihm angetriebenen Verteilergetriebe unterbrochen und somit die gesamte Steuerung aller Bearbefrungsstationen ausfallen. Niemals wird aber die Verbindung zwischen den einzelnen Verteilergetrieben unterbrochen, so daß ihre einmal eingestellte Zuordnung in der Steuerfolge erhalten bleibt und nicht nach Behebung der Störung wieder neu eingestellt werden muß. Bei Verwendung von Riemen in den Verteilergetrieben wird eine Sollbruchstelle in einfachster Weise dadurch gewonnen, daß der Riemen zwischen zentralem Steuerantrieb und dem von ihm angetriebenen Verteilergetriebe schwächer dimensioniert ist als die Riemen der einzelnen Verteilergetriebe.

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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Verteilergetriebe als Zahnriementrieb ausgebildet. Ein,solcher Zahnriementrieb ist einfach und billig herzustellen

.schlüpf Jose.

und garantiert eine sehr exakte^ übertragung der Antriebsbewegung des zentralen Steuerantriebs auf die einzelnen Steuereinrichtungen mit Steuerwelle der einzelnen Schlitten- und/oder Arbeitseinheiten.

In einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß für jede Bearbeitungsstation eine Antriebswelle vorgesehen ist, die'mindestens eine erste Zahnriemenscheibe trugt, zu der ein Zahnriemen von jeweils einer zweiten Zahnriemenscheibe auf der Antriebswelle der antreibenden benachbarten Bearbeitungsstation gefuhrt ist, und daß eine Antriebswelle, vorzugsweise die Antriebswelle der mittleren der aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen, eine dritte Zahnriemenscheibe tragt, von der ein Zahnriemen zu dem zentralen Steuerantrieb gefuhrt ist.

Nach einer weiteren AusfUhrungsfonn sind die Antriebswellen in den einzelnen Bearbeitungsstationen im wesentlichen unmittelbar unterhalb der Aufspannstelle der Einheiten auf der Tischplatte in im Untergestell feststehend angeordneten Lagern gehalten. Durch diese Anordnung der Antriebswellen ergeben sich kurze Entfernungen zwischen Antriebswelle und den Steuereinrichtungen mit Steuerwellen in den Schlitten- und/oder Arbeitseinheiten, so daß die Koppelglieder relativ kurz ausgeführt werden können, was ihrer Drehsteifigkeit auch bei ausgefahrenem Teleskop-Zwischenglied zugute kommt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Antriebswellen im wesentlichen rechtwinklig zur Tischplatte ausgerichtet. Das ermöglicht die als Gelenkwellen ausgebildeten Koppelglieder unmittelbar an die Antriebswellen anzukoppeln und ermöglicht gleichermaßen kürzeste Verbindungswege zwischen Antriebswelle und Steuereinrichtung der Einheiten und damit geringe Längenausdehnung der Koppelglieder. Die Antriebswellen können dabei vorteilhaft in an der Tischplatte befestigten Lagerböcken gelagert sein.

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Nach einer weiteren Ausfuhrungsform stehen die Antriebswellen über die Koppelglieder mit den Steuerwellen der Steuereinrichtung jeder Einheit in Wirkverbindung. Die Koppelglieder arbeiten dabei vorteilhaft Über Zwischengetriebe auf die Steuerwelle einer jeden Steuereinrichtung. Besonders vorteilhaft lassen sich solche Zwischengetriebe als Schneckenradgetriebe realisieren, deren Schneckenräder jeweils auf der Steuerwelle sitzen und deren Schneckenwellen jeweils Über ein Koppelglied mit jeweils einer Antriebswelle gekoppelt sind. Durch ein solches Zwischengetriebe wird in einfachster Form bei kürzesten Getriebewegen eine Umlenkung der Antriebsbewegung der vertikal ausgerichteten Antriebswellen und der annähernd vertikal verlaufenden Koppelglieder in eine Antriebsbewegung der horizontal angeordneten Steuerwellen der Steuereinrichtungen erzielt.

In einer weiteren Ausfuhrungsform ist vorgesehen, daß die Steuerwellen der Steuereinrichtungen in jeder Einheit jeweils mindestens eine Steuerkurve tragen, die vom Tastglied ein« in der Einheit um einen festen Drehpunkt schwenkbaren Hebels abgetastet wird, und daß der Hebel Über eine Kulissenfuhrung den Schlitten einer Schlitteneinheit bzw. den Vorschubteil einer Arbeitseinheit betätigt. Ein solcher Aufbau der Steuereinrichtung garantiert exakte Umsetzung der Steuerbewegung der Steuerkurve in eine Verschiebebewegung des Schlittens bzw. Vorschubteils selbst bei höchsten Vorschubgeschwindigkeiten fUr den Schlitten bzw. das Vorschubteil. Dies ermöglicht infolge schnellstmöglicher ZusteI !bewegungen kurze Bearbeitungszeiten für die einzelnen Werkstücke bei höchster Bearbeitungsgenauigkeit, was die Leistungsfähigkeit des Automaten beträchtlich verbessert. Nach einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in mindestens einer Bearbeitungsstation eine weitere verstellbare Einheit angeordnet, deren synchron mit der ersten Einheit erfolgenden Steuerung Über ein weiteres Verteilergetriebe und ein weiteres Koppelglied von der Antriebsbewegung des Verteilergetriebes der ersten Einheit abgeleitet ist. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß das weitere Verteilergetriebe und das weitere Koppelglied oberhalb der Tischplatte angeordnet sind

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und die Antriebsbewegung des weiteren Verteilergetriebes vom Koppelglied der ersten Einheit abgenommen ist. Auf diese Weise werden auch die eingangs beschriebenen Schwierigkeiten beim Einrichten von bekannten Transferautomaten, die mehr als eine Schlitten- und/oder Arbeitseinheit in einer Bearbeitungsstation aufweisen, gelöst. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann auch die zweite Einheit {ede beliebige Lage zu der ersten Einheit einnehmen, ohne daß ein Eingriff in die Steuereinrichtung mit Steuerwelle oder in sonstige tfcertragungse lernen te fUr die Vorschubsteuerung der Einheiten notwendig ist. Weist die erste Schlitten- und/oder Arbeitseinheit ein als Schneckengetriebe ausgebildetes Zwischengetriebe auf, so ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Schneckenwelle des Schneckengetriebes eine Zahnriemenscheibe trägt, die Bestandteil des als Zahnriementriebs ausgebildeten weiteren Verteilergetriebes ist. Dadurch werden auch fUr die zweite Schlitten- und/oder Arbeitseinheit die in der exakten Übertragung der Antriebsbewegungen durch einen Zahnriementrieb liegenden Vorteile genutzt.

Nach einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist die Schalt- und Indexierbewegung eines die Werkstücke haltenden Schalttellers bei einem Transferautomaten mit kreisförmiger Zustellbewegung von dem Verteilergetriebe einer Bearbeitungsstation abgeleitet. Dabei kann vorteilhaft der Schaltteller über einen Zahnriemen synchron mit der Antriebswelle einer Bearbeitungsstation gekoppelt sein. Durch diese Maßnahme wird auch die Steuerung der Schalt- und Indexierbewegung des Schalttellers von dem zentralen Steuerantrieb aus erzwungen, wobei wiederum auf eine annähernd gleiche Belastung der einzelnen Verteilergetriebe bzw. des zentralen Steuerantriebs geachtet ist.

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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer SchaIMischmaschine mit

acht Bearbeitungsstationen,

Fig. 2 eine Ansicht der Schalttischmaschine in Richtung Pfeil Il

in Fig. 1 bei entfernter Tischplatte,

Fig. 3 einen Längsschnitt einer Schlitteneinheit in einer Bearbeitungs

station und des unterhalb dieser Einheit liegenden Tischplatten- und Untergestellteils,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine Seitenansicht einer Bearbeitungsstation mit einer

Schlitten- und einer Arbeitseinheit, teilweise geschnitten, und

Fig. 6 eine Ansicht dieser Bearbeitungsstation in Pfeilrichtung Vl

in Fig. 5, teilweise geschnitten.

Der Transferautomat mit kreisförmiger Zubringbewegung der Werkstücke zu den Bearbeitungsstationen weist im vorliegenden Beispiel acht Bearbeitungsstationen 1-8 auf, die in etwa kreisförmig um ein Zentrum herum angeordnet sind. Jede der Bearbeitungsstationen

I - 8 weist ζ.B. eine Schlitteneinheit 9 auf, wie sie in den Fig. 3 und 4 bzw. 5 und 6 dargestellt ist, oder zusätzlich dazu noch eine Arbeitseinheit mit gesteuerter Vorschubbewegung, wie sie beispielsweise in Fig.5 und 6 dargestellt und mit IQ bezeichnet ist. Auf dem Schlitten

II der Schlitteneinheit 9 sitzt Üblicherweise noch eine Arbeitseinheit, die beispielsweise als Spindeleinheit 37 mit einem Dreh-, Bohr- oder Fräswerkzeug ausgerüstet ist, während in der Arbeitseinheit 10 in Fig. 5 das gesteuerte Vorschubteil 12 unmittelbar ein Dreh-, Bohr- oder Fräswerkzeug enthält. Diese Dreh-, Bohr- oder

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Fröswerkzeuge werden sowohl bei der,Schlitteneinheit 9 als auch bei der Arbeits-

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einheit 10 durch gesonderte Motoren¹, beispielsweise Elektromotoren, zu ihrer Hauptbewegung angetrieben.

Die Bearbeitungsstationen 1-8 haben einen gemeinsamen zentralen Steuerantrieb 13, der Über einzelne Verteilergetriebe 14 - 21 auf die einzelnen, den Einheiten 9 jeweils zugeordneten Steuereinrichtungen 22 mit Steuerwelle 23 ( Fig. 3 bis 6 ) arbeitet«

Die Steuereinrichtungen 22 mit Steuerwelle 23 {e Einheit 9 sind Bestandteil der Einheit 9 selbst und innerhalb dieser angeordnet. Die einzelnen Steuereinrichtungen 22 mit Steuerwelle 23 sind mit dem jeweils zugeordneten Verteilergetriebe 14 - 21 über Koppelglieder 24 gekoppelt, die zwischen jeder Einheit 9 mit Steuereinrichtung 22 und zugeordnetem Verteilergetriebe 14 - 21 eine Lageänderung um alle drei Raumachsen eines räumlichen Koordinatensystems zulassen.

Die Koppelglieder 24 sind als Iängsachsig ausziehbare und zusammenschiebbare Gelenkwellen 25 mit beidseitig angeordneten Kreuzgelenken 26 und 27 ausgebildet. Die Gelenkwellen 25 weisen ein drehmomentübertragendes teleskopartiges Zwischenglied 28 auf, vorzugsweise in Gestalt einer innen verzahnten Hülse 28a einerseits und einer in die Hülse 28a eingesteckten Vielkeilwelle 28b.

Der zentrale Steuerantrieb 13 und die einzelnen Verteilergetriebe 14 - 21 sind innerhalb eines auf einer Grundplatte aufgesetzten Untergestells 29 angeordnet, das eine Tischplatte trägt, auf welche die Schlitteneinheiten 9 und die Arbeitseinheiten 10 aufgesetzt sind. Die Tischplatte 30 weist im Bereich der Aufspannstellen der Einheiten 9 öffnungen 31 auf, die mit Ausnehmungen 32 an der Unterseite der aufgespannten Einheiten 9 korrespondieren, öffnungen und Ausnehmungen dienen zum Durchtritt der Koppelglieder 24.

Die einzelnen Verteilergetriebe 14 - 21 sind nach Art einer vorzugsweise synchron arbeitenden Antriebskette getrieblich derart hintereinandergeschaltet, daß die Arbeitsbewegung eines Verteilergetriebes 14 - 21 jeweils von einem benachbarten Verteilergetriebe oder dem zentralen Steuerantrieb 13 abgeleitet ist. So ist beispielsweise die

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Antriebsbewegung des Verteilergetriebes 14 von der Antriebsbewegung des Verteilergetriebes 15 und die Antriebsbewegung des Verteilergetriebes 15 von der Antriebsbewegung des Verteilergetriebes 16 usw. abgeleitet. Um eine gleichmäßige Belastung der einzelnen Verteilergetriebe zu erzielen, ist die von den Verteilergetrieben gebildete Antriebskette in zwei in etwa gleich großer von dem Verteilergetriebe 21 einer Bearbeitungsstation 1 ausgehende, vorzugsweise synchron angetriebene, Teilketten aufgeteilt. Dabei bilden die Verteilergetriebe 14 - 17 eine Teilkette und die Verteilergetriebe 18 - 20 die zweite Teilkette. Beide Teilketten werden von dem Verteilergetriebe 21 angetrieben, dessen Antriebsbewegung von dem zentralen Steuerantrieb 13 abgeleitet ist. Jedes der acht Verteilergetriebe 14 - 21 ist dabei als Zahnriementrieb ausgebildet.

In jeder Bearbeitungsstation 1 - 8 sind als Bestandteile dieser Zahnriementriebe jeweils eine Antriebswelle 33 vorgesehen, die mindestens eine Zahnriemenscheibe 34 trägt, über die ein Zahnriemen 35 von jeweils einer zweiten Zahnriemenscheibe 36 auf der Antriebswelle 33 der antreibenden benachbarten Bearbeitungsstation geführt ist. Die Antriebswelle 33 der Bearbeitungsstation 1 trägt eine dritte Zahnriemenscheibe 38, die

über einen Zahnriemen 39 mit einer Zahnriemenscheibe 40 des zentralen Steuerantriebes 13gekoppelt ist.Die Antriebswellen in den einzelnen Bearbeitungsstationen 1 - 8 sind im wesentlichen unmittelbar unterhalb der Aufspannstelle der Einheiten 9 auf der Tisch-Platte 30 in im Untergestell 29 feststehend angeordneten Lagern 41 und evtl. noch zusätzlichen Lagern 42 gehalten. Zumindest das Lager 41 ist Bestandteil von Lagerböcken 43, die an der Unterseite der Tischplatte 30 derart angeordnet sind, daß die Antriebswellen 33 im wesentlichen rechtwinklig zur Tischplatte 30 ausgerichtet sind.

Die Antriebswellen 33 stehen über die Koppelglieder 24 mit den Steuerwellen 23 der Steuereinrichtungen 22 in jeder Einheit 9 in Wirkverbindung. Die Koppelglieder 24 arbeiten dabei über Zwischengetriebe auf die Steuerwelle 23, wobei im vorliegenden Beispiel das Zwischengetriebe als Schneckenradgetriebe 44 ausgebildet ist.

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Die Steuereinrichtung 22 mit Steuerwelle 23 ist innerhalb eines das Schlittenbett tragenden Rahmens 45 angeordnet. Dabei ist in zwei gegenüberliegenden Flanschen 45a und 45b des Rahmens die Schneckenwelle 46 des Schneckenradgetriebes 44 gelagert. Auf der Schneckenwelle 46 sitzt die Schnecke 47, die mit einem auf der Steuerwelle 23 drehfest angeordneten Schneckenrad 48 kämmt. Koaxial zu dem Zahnrad 48 ist auf der Steuerwelle 23 eine Kurvenscheibe 49 mit einer Steuerkurve 49a drehfest gehalten. Im Rahmen 45 ist um einen festen Drehpunkt 50 ein Hebel 5.1 schwenkbar gelagert, der einen die Steuerkurve 49a der Steuerscheibe 49/abtastenden Zapfen 52 trägt. Weiterhin weist der Hebel 51 eine Kulisse 53 auf, in welcher ein an einer Fahne 54 befestigter Kulissenstein 55 geführt ist. Die Fahne 54 ist starr an der Unterseite des Schlittens 11 befestigt. Bei Drehung der Steuerwelle 23 und damit der Kurvenscheibe49 wirdder Hebel 51 Über die Steuerkurve 49a um den Zapfen 52 verschwenkt .Diese Schwenkbewegung des Hebels 51 wird über die aus Kulisse 53 und Kulissenstein 55 bestehende KulissenfUhrung in eine Axialverschiebung des Schlittens 11 entgegen der Feder 56 umgesetzt.

In Fig. 5 ist die Seitenansicht einer Bearbeitungsstation dargestellt, die sowohl eine Schlitteneinheit 9 als auch eine aufrechtstehende Arbeitseinheit 10 mit vertikalem Vorschub aufweist. Jede der Bearbeitungsstationen 1-8 kann solchermaßen ausgestaltet sein. Während die Ausgestaltung der Schlitteneinheit 9 identisch derjenigen Schlitteneinheit 9 ist, die in Fig. 3 dargestellt und vorstehend beschrieben ist, ist die Steuerung für die senkrecht stehende Arbeitseinheit 10 geringfügig abgewandelt. Auch diese Bearbeitungsstation, die beispielsweise die Bearbeitungsstation 8 sein soll, weist nur eine einzige Antriebswelle 33 auf, die in der vorstehend beschriebenen Weise über Koppelglieder 24 und Schneckenradgetriebe 44 den horizontalen Vorschub des Schlittens 11 bewirkt. An dem Rahmen 45 der Schlitteneinheit 9 ist nunmehr die aufrechtstehende Arbeitseinheit 10 mit der Pinole oder dem Vorschubteil 12 befestigt. Die Arbeitseinheit besteht dabei aus einer aufrechtstehenden Ständereinheit 57 und einer an der Ständereinheit 57 mittels Führungen 58 und 59 quer zur Verschieberichtung des Schlittens 11 bewegbaren Pinoleneinheit 60. Am Vorderteil der Pinoleneinheit 60 ist die Pinole oder das Vorschubteil 12 vertikal verschiebbar angeordnet.

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Die Ständereinheit 57 ist am Rahmen 45 mittels Führungen 61 und 62 parallel zur Verschiebebewegung des Schlittens 11 verschiebbar angeordnet und in jeder beliebigen Verschiebestellung mittels Schrauben 63 festsetzbar.

Die Steuerung dieser Arbeitseinheit 10, die synchron mit der Schlitteneinheit 9 erfolgt, ist über ein weiteres Verteilergetriebe 64 und ein weiteres Koppelglied 65 von der Antriebsbewegung des der Bearbeitungsstation 8 zugeordneten Verteilergetriebes 20 für die Schlitteneinheit 9 abgeleitet. Verteilergetriebe 64 und Koppelglied 65 sind oberhalb der Tischplatte 30 innerhalb der Ständereinheit 57 angeordnet. Das Verteilergetriebe besteht wiederum aus einer Antriebswelle 66 mit einer Zahnriemenscheibe 67, über die ein Zahnriemen 68 zu einer Zahnriemenscheibe 69 geführt ist, die auf der Schneckenwelle 46 des Schneckenradgetriebes 44 in der Schlitteneinheit 9 drehfest angeordnet ist. Das Koppelglied 65 ist wiederum als ausziehbare Gelenkwelle 70 mit zwei Kreuzgelenken 71 und 72 ausgebildet, wobei das Kreuzgelenk 71 die Antriebswelle 66 mit der Gelenkwelle 70 und das Kreuzgelenk 72 die Gelenkwelle 70 mit einem horizontal angeordneten Kegelrad 73 verbindet. Das Kegelrad 73 arbeitet auf ein vertikal angeordnetes Kegelrad 74^ das auf der Schneckenwelle eines Schneckengetriebes 75 sitzt. Dieses identisch dem vorstehend beschriebenen Schneckengetriebe 44 ausgebildete Schneckengetriebe 75 treibt in vorstehend beschriebener Weise wiederum die Steuerwelle 76 einer Steuereinrichtung 77 an, die in der Pinoleneinheit 60 angeordnet ist. über eine Steuerscheibe 78 wird wiederum die Drehbewegung der Steuerwelle 76 in eine Vorschubbewegung des Vorschubteiles 12 umgewandelt, was über das gleiche Getriebe erfolgt, wie in der Schlitteneinheit 9. Die Anordnung von Schneckengetriebe 75, Steuerwelle 76 und Steuerscheibe 78 der Steuereinrichtung 77 ist daher nur schematisch dargestellt.

In etwa im Zentrum der Tischplatte 30 ist eine Schalteinheit 79 mit Schaltteller 80 (Fig. 1 ) drehbar angeordnet, dessen Schalt- und Indexierbewegung von dem Verteilergetriebe der Bearbeitungsstation 6 abgeleitet ist. Dieser Schaltteller 80 dient zur Aufnahme der in den einzelnen Stationen 1 - 8 zu bearbeitenden Werkstücke, die mittels Spannvorrichtungen 89 gehalten werden. ¹ZUm Antrieb des Schalttellers 80 trögt die Welle

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33 in der Antriebsstation 6 eine weitere Zahnriemenscheibe 81, über die ein Zahnriemen 82 zu einer Zahnriemenscheibe 83 gefuhrt ist, die auf der Antriebswelle 84 für den Schaltteller 80 angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schalttischmaschine kann eine Einheit nicht nur auf der Ebene der Tischplatte 30 verschoben werden, sondern auch in eine Lage gebracht werden, in der sie nahezu beliebige Neigungswinkel zur Tischplattenebene einnimmt. Dies ist schematisch in Fig. 1 - rechts im Bild - dargestellt. Hier ist die Einheit 9 auf einem keilförmigen Zwischenstück 85 befestigt, das auf der Tischplatte 30 aufgespannt ist. Das Zwischenstück 85 muß fUr den Durchtritt der Koppelglieder 24 entsprechende Durchlässe 86 aufweisen, die mit den Ausnehmungen 32 an der Unterseite der Einheiten 9 und den öffnungen 31 in der Tischplatte 30 korrespondieren und diese öffnungen 31, 32 in Längs- und Querrichtung so groß bemessen sind, daß die Gelenkwelle 25 auch bei starker Schräglage sich noch störungsfrei drehen kann.

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Claims

Patentanwälte -yr- 2706506 Kehl ü-7300 Hf f Mrgen Dipl.-Ing. Hartmut Kehl Kratzsch Mülbergerstr. 65 Dipl.-Ing. Volkhard Kratzsch Telefon Stuttgart 0711-359992 Deutsche Bank Esslingen 210906 cable «kehlpatent» esslingenneckar Postscheckamt Stuttgart 10004-701 Chase Manhattan Bank New York

Eugen Bader 11. Februar 1977

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Patentansprüche

( 1 JTransferautomat mit kreisförmiger und/oder geradliniger Zubringbewegung der Werkstücke zu den Bearbeitungsstationen, die jeweils mindestens eine zu Einrichtungszwecken verstellbare Schlitten- und/oder Arbeitseinheit aufweisen, und mit einem einzigen, zumindest allen Bearbeitungsstationen gemeinsamen zentralen Steuerantrieb zur Steuerung zumindest der Sch litten-und/oder Arbeitseinheiten, der Über einzelne Verteilergetriebe auf die einzelnen, den Einheiten jeweils zugeordneten Steuereinrichtungen mit Steuerwelle arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen ( 22 ) mit Steuerwelle ( 23 ) je Einheit ( 9 ) als Bestandteil der Einheit selbst jeweils innerhalb dieser angeordnet sind und daß diese einzelnen Steuereinrichtungen mit Steuerwelle mit dem jeweils zugeordneten Verteilergetriebe ( 14 - 21 ) jeweils über zwischen jeder Einheit mit Steuereinrichtung und zugeordnetem Verteilergetriebe eine Lageänderung um alle drei Raumachsen eines räumlichen Koordinatensystems zulassende Koppelglieder ( 24 ) getrieblich und drehmomentübertragend gekoppelt sind.
2. Transferautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelglieder ( 24 ) jeweils als längsachsig ausziehbare und zusammenschiebbare Gelenkwellen ( 25 ) mit beidseitig angeordneten Kreuzgelenken ( 26, 27 ) ausgebildet sind.

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3. Transferautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkwellen ( 25 ) ein drehmomentübertragendes teleskopartiges Zwischenglied ( 28 ) aufweisen, vorzugsweise in Gestalt einer innenverzahnten Hülse ( 28a ) einerseits und einer in die Hülse eingesteckten Vielkeilwelle ( 28 b ) andererseits.
4. Transferautomat nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Steuerantrieb ( 13 ) und die einzelnen Verteilergetriebe ( 14 - 21 ) in einem Untergestell ( 29 ) unterhalb einer vom Untergestell getragenen, die Einheiten (9, 10 ) aufnehmenden Tischplatte ( 30 ) angeordnet sind.
5. Transferautomat nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tischplatte ( 30 ) im Bereich der Aufspannstellen der Einheiten ( 9 ) mit Ausnehmungen ( 32 ) an der Unterseite der aufgespannten Einheiten korrespondierende öffnungen ( 31 ) zum Durchtritt der Koppelglieder ( 24 ) aufweist.
6. Transferautomat nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Verteilergetriebe ( 14 - 21 ) zumindest einiger Bearbeitungsstationen ( 1 - 8 ) nach Art einer vorzugsweise synchron arbeitenden Antriebskette getrieblich derart hintereinandergeschaltet sind, daß die Antriebsbewegung eines Verteilergetriebes von einem benachbarten Verteilergetriebe oder dem zentralen Steuerantrieb ( 13 ) abgeleitet ist.
7. Transferautomat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Verteilergetrieben ( 14 - 21 ) gebildete Antriebskette in zwei in etwa gleich große/ von dem Verteilergetriebe ( 21 ) einer Bearbeitungsstation ( 1 ) ausgehende , vorzugsweise synchron angetriebene , Teilketten aufgeteilt ist, das ( 21 ) von dem zentralen Steuerantrieb ( 13 ) unmittelbar angetrieben ist.
8. Transferautomat nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verteilergetriebe ( 14 - 21 ) als Zahnriementrieb ausgebildet ist.

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9. Transferautomat nach einem der Ansprüche 6 oder 7 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß fUr jede Bearbeitungsstation ( 1 - 8 ) eine Antriebswelle ( 33 ) vorgesehen ist, die jeweils mindestens eine erste Zahnriemenscheibe ( 34 ) trägt, zu der

ein Zahnriemen ( 35 ) von jeweils einer zweiten Zahnriemenscheibe ( 36 ) auf der Antriebswelle der jeweils benachbarten antreibenden Bearbeitungsstation gefuhrt ist, und aaß eine Antriebswelle, vorzugsweise die Antriebswelle der mittleren ( 1 ) der aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen, eine dritte Zahnriemenscheibe ( 38 ) trägt, von der ein Zahnriemen ( 39 ) zu dem zentralen Steuerantrieb ( 13 ) gefuhrt ist.
10. Transferautomat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen ( 33 ) in den einzelnen Bearbeitungsstationen ( 1 - 8 ) im wesentlichen unmittelbar unterhalb der Aufspannstellen der Einheiten ( 9 ) auf der Tischplatte ( 30 ) in im Untergestell ( 29 ) feststehend angeordneten Lagern (41, 42 ) gehalten sind.
11. Transferautomat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen ( 33 ) im wesentlichen rechtwinklig zur Tischplatte ( 30 ) ausgerichtet sind.
12. Transferautomat nach einem der Ansprüche 9 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen ( 33 ) in an der Tischplatte ( 30 ) befestigten Lagerböcken ( 43 ) gelagert sind.
13. Transferautomat nach einem der Ansprüche 9 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen ( 33 ) Über die Koppelglieder ( 24 ) mit den Steuerwellen ( 23 ) der Steuereinrichtungen ( 22 ) in jeder Einheit ( 9 ) in Wirkverbindung stehen.
14. Transferautomat nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelglieder ( 24 ) Über Zwischengetriebe auf die Steuerwelle ( 23 ) einer jeden Steuereinrichtung ( 22 ) arbeiten.

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15. Transferautomat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischengetriebe als Schneckenradgetriebe ( 44 ) ausgebildet sind, deren Schneckenräder ( 48 ) jeweils auf der Steuerwelle ( 23 ) sitzen und deren Schneckenwellen ( 46 ) jeweils Über ein Koppelglied ( 24 ) mit jeweils einer Antriebswelle ( 33 ) gekoppelt sind.
16. Transferautomat nach einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwellen ( 23 ) der Steuereinrichtungen ( 22 ) in jeder Einheit ( 9 ) jeweils mindestens eine Kurvenscheibe (49) tragen, deren Steuerkurve (49a) vom Tastglied (52) eines in der Einheit um einen festen Drehpunkt ( 50 ) schwenkbaren Hebels ( 51 ) abgetastet wird, und daß der Hebel über eine Kulissenführung (53, 55 ) den Schlitten ( 11 ) einer Schlitteneinheit ( 9 ) bzw. das Vorschubteil ( 12 ) einer Arbeitseinheit ( 10 ) betätigt.
17. Transferautomat nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Bearbeitungsstation ( 8 ) eine weitere verstellbare Einheit ( 10 ) angeordnet ist, deren vorzugsweise synchron mit der ersten Einheit ( 9 ) erfolgende Steuerung Über ein weiteres Verteilergetriebe ( 64 ) und ein weiteres Koppelglied ( 65 ) von der Antriebsbewegung des Verteilergetriebes ( 20 ) der ersten Einheit abgeleitet ist.
18. Transferautomat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Verteilergetriebe ( 64 ) und das weitere Koppelglied ( 65 ) oberhalb der Tischplatte ( 30 ) angeordnet sind und die Antriebsbewegung des weiteren Verteilergetriebes vom Koppelglied ( 24 ) der ersten Einheit ( 9 ) abgenommen ist.
19. Transferautomat nach Anspruch 15 und Anspruch \7 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle ( 46 ) der ersten Einheit ( 9 ) eine Zahnriemenscheibe ( 69 ) trägt, die Bestandteil des als Zahnriementrieb (67, 68 , 69 ) ausgebildeten weiteren Verteilergetriebes ( 64 ) ist.

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20. Transferautomat mit kreisförmiger Zubringbewegung nach einem der Ansprüche 1 - 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- und Indexierbewegung eines die Werkstücke haltenden Schalttellers ( 80 ) von dem Verteilergetriebe ( 18 ) einer Bearbeitungsstation ( 6 ) abgeleitet ist.
21. Transferautomat nach einem der Ansprüche 9-16 und Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltteller ( 80 ) Über einen Zahnriemen ( 82 ) synchron mit der Antriebswelle ( 33 ) einer Bearbeitungsstation ( 6 ) gekoppelt ist.

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