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Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für den Transport von Teilen zwischen einer Aufnahme und eines Ablage, insbesondere für den Transport von Werkstücken zwischen Bearbeitungsmaschinen, wobei das der Ablage zugekehrte Ende von in der Draufsicht in Transportrichtung verlaufenden Schienen für einen Laufwagen zur Mitnahme der Teile in Transportrichtung und die Ablage berührungsfrei gabelartig ineinandergreifen und dem Wagen sowie den Schienen eine exzentrische Kraftübertragungsmittel tragende Antriebswelle zur Erzeugung hin- und hergehender Verfahrbewegungen des Wagens auf den Schienen sowie vertikaler Bewegung der Schienen mit dem Wagen zugeordnet ist.
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Es sind zum Transport von Werkstücken zwischen einer Aufnahme und einer Ablage bestimmte Greifer- (DE-As 11 78 799) und Transportvorrichtungen (VDI 3240, 256-3; VDI 3245, S. 21 Beisp. 13) bekannt, bei denen einer Hin- und Herbewegung eines Transportwagens oder Schlittens eine weitere Bewegung überlagert wird. Für den Bewegungsantrieb weisen diese bekannten Vorrichtungen pneumatische Kolben-Zylinder-Einheiten auf, wobei aber die Schwierigkeit auftritt, die den einzelnen Bewegungen zugeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten bei gleichzeitiger Betätigung exakt so zu synchronisieren, daß sich eine genau vorgegebene resultierende Bewegungsbahn ergibt.
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Darüber hinaus ist aus der GB-PS 12 84 607 eine mechanisch angetriebene Transportvorrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt, die auf der Antriebswelle ausschließlich Kurvenscheiben aufweist, deren Form durch Schwingen abgetastet und über Hebelgestänge teils in Verfahrbewegungen eines aufnahmeseitigen und eines ablageseitigen Laufwagens, teils in Vertikalbewegungen eines die Schienen für die Laufwagen bildenden Rahmens umgesetzt werden. Jeder Laufwagen und damit die auf diesen jeweils gehaltenen Werkstücke machen dadurch - in der Seitanansicht betrachtet - etwa rechteckförmige Bewegungen. Infolge der beschriebenen Art der Kraftübertragungsmittel sind nur relativ kleine Werkstückbewegungen in Transportrichtung möglich, so daß die Werkstücke nur schrittweise transportiert und am Ende jeder Verfahrbewegung des betreffenden Laufwagens durch Abwärtsbewegung desselben auf ortsfesten Schienen niedergelegt werden.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Transportvorrichtung der vorstehend geschilderten Art so weiterzubilden, daß sie mit hohen Transportgeschwindigkeiten arbeiten und zur Erzielung großer Transportwege geeignet ausgebildet werden kann, was bedingt, daß Maßnahmen getroffen werden müssen, die ein lagesicheres Ablegen der Werkstücke ohne Beschädigungen derselben und/oder der Ablage auch bei hoher Werkstückgeschwindigkeit während der Verfahrbewegung des Laufwagens sicherstellen.
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Ausgehend von einer Transportvorrichtung der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schienen in ihrem aufnahmeseitigen Endbereich um eine quer zur Transportrichtung verlaufende Schwenkachse schwenkbar gelagert sind, und sich auf mindestens einer auf der Antriebswelle befestigten Kurvenscheibe eines Kurbeltriebes aufstützen, welcher den Laufwagen mit einer zur Kurvenscheibe synchronen im wesentlichen sinusförmigen Verfahrgeschwindigkeit antreibt, so daß die Ablagebewegung des Endes der Schienen auf einer waagerechten tropfenförmigen Bewegungsbahn liegt.
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Bei der so ausgebildeten Transportvorrichtung sind die Kraftübertragungsmittel, worunter alle bewegungsübertragenden bzw. bewegungsumsetzenden Bauteile zwischen der Antriebswelle einerseits und dem Laufwagen bzw. den Schienen andererseits zu verstehen sind, also so ausgebildet, daß sie einerseits die für die gewünschte Transportgeschwindigkeit erforderliche Übersetzung bilden und andererseits sich eine Bewegungskurve für die Werkstücke ergibt, die in der Seitenansicht im wesentlichen tropfenförmig ist, wobei der senkrecht verlaufende, einen großen Krümmungsradius besitzende Scheitel des "Tropfens" etwa in der Ebene der Ablage liegt.
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Durch das Zusammenwirken der Schwenkbewegung der Schienen und der Verfahrbewegung des Laufwagens mit etwa sinusförmigem Geschwindigkeitsverlauf über den Weg ergibt sich am Scheitel des tropfenförmigen Bewegungsverlaufs, also an der Umkehrstelle der Verfahrbewegungen ein relativ langer praktischer Stillstand des jeweils abzulegenden Werkstücks, was die Bewegung desselben in Transportrichtung anbelangt, so daß beim Ablegen in dieser Richtung praktisch keine Kräfte auf das Werkstück bzw. die Ablage wirken. Damit sind kritische Massenkräfte sowohl im Bereich der Kraftübertragungsmittel als auch im Bereich des Werkstücks und der dieses tragenden bzw. aufnehmenden Bestandteile der Transportvorrichtung mit einfachen Mitteln vermieden.
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In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung enthält der Kurbeltrieb ein erstes flexibles Kraftübertragungsglied nach Art eines Riemens, das zu einer zwei ineinandergeschachtelte V bildenden Anordnung mit durch Drehung der Antriebswelle gegensinnig veränderbaren Schenkellängen aufgespannt ist durch eine exzentrisch an der Antriebswelle befestigte erste Umlenkung, eine nachgiebig gelagerte zweite Umlenkung, eine die Spitze des inneren V bestimmende ortsfeste dritte Umlenkung, an der die Enden des ersten Kraftübertragungsglieds festgelegt sind, sowie eine die Spitze des äußeren V bestimmende vierte Umlenkung, die eine von einem fest mit dem Laufwagen verbundenen zweiten flexiblen Kraftübertragungsglied nach Art eines Riemens umschlungene Zwischenwelle ist. Insbesondere dann, wenn diese Kraftübertragungsglieder als Zahnriemen oder Ketten ausgebildet sind, sind sie nicht nur massearm und praktisch dehnungs- und schlupffrei, sondern sie gestatten mit einfachen Mitteln auch die Erzielung großer gegebenenfalls variabler Übersetzungen, und zwar im Falle der Erfindung durch Änderung der Längen der beiden Schenkel der V-förmigen Anordnung, zu welcher das erste flexible Kraftübertragungsglied aufgespannt ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand des figürlich dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, von denen
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Fig. 1 eine Seitenansicht und
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Fig. 2 eine Draufsicht darstellt. In
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Fig. 2 sind die hier besonders interessierenden Einzelteile, nämlich Antriebswelle nebst Kraftübertragungsmitteln, Schienen und Laufwagen, etwas schematisch größer herausgezeichnet, um bei der Erklärung der Wirkungsweise der Vorrichtung eine größere Anschaulichkeit zu erzielen.
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Betrachtet man zunächst die Fig. 1 und 2, so ist der Laufwagen 1, der an seiner Oberfläche eine der Form des jeweiligen Werkstücks angepaßte Konfiguration besitzen wird, in den Figuren von links nach rechts verfahrbar auf den beiden Schienen 2 und 3, die in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei parallele Arme gebildet sind. Ver -ständlicherweise wäre es grundsätzlich auch möglich, die Schienen durch nur einen Arm zu gewinnen.
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Die beiden Schienen 2 und 3 sind konstruktiv zusammengefaßt und schwenkbar abgestützt auf der quer zur Transportrichtung und unterhalb der Transportebene verlaufenden Schwenkachse 4. Diese wiederum ist abgestützt in dem Rahmen 5, dessen Aufbau hier nicht weiter interessiert und der auch den noch zu beschreibenden Antrieb der Transportvorrichtung aufnimmt. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Transportvorrichtung über Rollen 6 bis 9 und Schienen 10 und 11im Werkhallenboden 12 quer zur Transportrichtung verfahrbar.
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Am Rahmen 5 ist ferner der Antriebsmotor 13 gelagert, der über den Zahnriemen 14 und die Riemenscheibe 15 die den zentralen Bestandteil des Antriebs bildende Antriebswelle 16 in Fig. 1 im Uhrzeigersinn antreibt. Diese Drehbewegung der Antriebswelle 16 wird über die Nockenscheibe 17 umgesetzt in Schwenkbewegungen des in den Figuren rechten, der Ablage 18 zugekehrten Endes der Schienen 2 und 3 sowie über einen Kurbeltrieb in Verfahrbewegungen des Laufwagens 1 zwischen seiner ausgezogen dargestellten Aufnahmeposition und seiner in Fig. 1 strichpunktiert bei 1&min; angedeuteten Ablagestellung, wobei die Bewegungen des Laufwagens 1 und die Schwenkbewegungen der Schienen 2 und 3 so aufeinander abgestimmt sind, daß der Laufwagen 1 in seiner bei 1&min; angedeuteten Ablageposition praktisch nur Bewegungen in Richtung von oben nach unten, aber nicht in Transportrichtung, vornimmt. Ehe auf die Erläuterung des Aufbaus der Kraftübertragungsmittel zur Erzielung einer bestimmten Verfahrbewegung des Laufwagens 1 eingegangen wird, sei ergänzend darauf hingewiesen, daß verständlicherweise auch Mittel zur Justierung der Lage der Schienen 2 und 3 in Transportrichtung vorgesehen sein können, wie dies in Fig. 1 bei 3&min; und 3&min;&min; angedeutet ist.
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In Fig. 3 sind die bereits in den Fig. 1 und 2 vorkommenden Bezugszeichen übernommen worden. Man erkennt also wiederum die Kurvenscheibe 17, die drehfest auf der Antriebswelle 16 sitzt und deren Form über die Stützrolle 19 in Schwenkbewegungen 20 des in den Figuren rechten ablageseitigen Endes der Schienen 2 und 3 umgesetzt wird. Zur Dämpfung störender Schwingungen kann eine Kolben-Zylinder- Anordnung 21 vorgesehen sein.
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Ebenfalls drehfest mit der Welle verbunden, nämlich in diesem Ausführungsbeispiel auf der Kurvenscheibe 17 angeordnet, ist die erste Umlenkrolle 22 eines Kurbeltriebs für die hin- und hergehende Bewegung des Laufwagens 1. Diese erste Umlenkrolle 22, die zweite Umlenkrolle 23, die in noch zu beschreibender Weise nachgiebig gehalten ist, die ortsfeste dritte Umlenkrolle 24 und die mit der Schwenkachse 4 identische vierte Umlenkung spannen den ersten Zahnriemen 25 der Kraftübertragungsmittel so, daß er gleichsam die Form von zwei ineinandergeschachtelten V besitzt. Die Enden des Zahnriemens sind, wie bei 26 angedeutet, festgelegt an der drehfest gehaltenen dritten Umlenkung 24.
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Über den bei 27 schwenkbar gehaltenen Winkelhebel 28 kann die zweite Umlenkrolle 23 auf einem Kreisbogen entgegen der Wirkung der Kolben-Zylinder-Anordnung 30 aus ihrer in Fig. 3 dargestellten einen Extremlage über Zwischenstellungen 23&min; in ihre andere Extremlage 23&min;&min; verschwenkt werden, in der der durch sie gebildete Schenkel des V seine Minimalwert, dagegen der durch die erste Umlenkrolle 22, die dann ihre Position 22&min;&min; eingenommen hat, gebildete andere Schenkel seinen Maximalwert hat. Die der Zwischenstellung 23&min;&min; der zweiten Umlenkrolle entsprechende Zwischenposition der ersten Umlenkrolle ist mit 22&min; bezeichnet.
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Betrachtet man nun zunächst die durch diesen Kurbeltrieb erzeugte Verfahrbewegung des Laufwagens 1, ausgehend von seiner ausgezogen dargestellten Aufnahmeposition, und beachtet man, daß der Zahnriemen 25 an der dritten Umlenkung 24 festgelegt ist, so zieht die erste Umlenkung 22 bei ihrer Bewegung in die Position 22&min; über die ortsfeste vierte Umlenkung 4, d. h. die Zwischenwelle, Zahnriemenlänge unter Anheben der zweiten Umlenkrolle 23 in ihre Position 23&min; nach. Dies bedeutet eine Drehung der Zwischenwelle 4 mit zunehmender Geschwindigkeit; diese Drehung wird über den weiteren Zahnriemen 31, der über Umlenkrollen 32 und 33 an den Schienen 2 und 3 geführt ist und dessen Enden am Laufwagen 1 festgelegt sind, umgesetzt in eine Verfahrbewegung des Laufwagens 1 mit zunehmender Geschwindigkeit in Richtung nach rechts.
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Bei Bewegung der ersten Umlenkrolle 22 aus ihrer Position 22&min; bis in ihre Position 22&min;&min; nimmt die Geschwindigkeit der Verfahrbewegung wieder ab, bis sie in Position 22&min;&min; momentan zu 0 wird. Man hat demgemäß eine zumindest annähernd sinusförmige Geschwindigkeitsverteilung über dem Weg. Bei weiterem Drehen der Antriebswelle 16 und damit verbundener Bewegung der ersten Umlenkrolle 22 aus Position 22&min;&min; in ihre ausgezogen dargestellte Ursprungslage ergibt sich wiederum ein sinusförmiger Geschwindigkeitsverlauf.
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Diesem also allein durch Betrachtung des Kurbeltriebs mit dem Zahnriemen 25 gewonnenen Geschwindigkeitsverlauf der Bewegung des Laufwagens 1 überlagert sich eine Komponente durch die Schwenkbewegungen 20 des in den Figuren rechten Endes der Schienen 2 und 3. Die Form der Kurvenscheibe 17 ist bezüglich der Anordnung der ersten Umlenkrolle 22 so gewählt, daß die Schienen 2 und 3 sich gerade dann von oben nach unten durch die horizontale Ebene der Ablage 18 bewegen, wenn die erste Umlenkrolle 22 zumindest ungefähr ihre Position 22&min;&min; einnimmt, d. h. dann, wenn die Antriebsachse 16 zwischen den beiden Umlenkrollen 22 und 4 und auf einer Geraden mit diesen liegt. Durch Überlagerung der von den beiden Antrieben 17, 19 und 25 nebst Umlenkungen erzeugten beiden Bewegungen des Laufwagens 1 ergibt sich die etwa tropfenförmige Bewegungsbahn 32 desselben, die im Sinne der beiden Pfeile durchfahren wird und deren eine Krümmung mit großem Krümmungsradius besitzender Scheitel zumindest ungefähr in der horizontalen Ebene der Ablage 18 liegt. Das bedeutet, daß in einer Endphase des im übrigen über eine große Förderstrecke mit großer Geschwindigkeit vollzogenen Transports eines in Fig. 3 bei 33 angedeuten Werkstücks in seine Ablagestellung 33&min; eine relativ allmähliche Abbremsung desselben hinsichtlich seiner Geschwindigkeit in Transportrichtung praktisch bis auf den Wert 0 erfolgt, so daß bei der Ablage keine gefährlichen Massenkräfte bzw. Massenbeschleunigungen in Transportrichtung bzw. in der Gegenrichtung auftreten können.
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Das in seiner Ablageposition 32&min; befindliche Werkstück kann nun beispielsweise von einer internen Transportvorrichtung einer nachgeordneten Presse oder dergleichen ergriffen werden; es ist auch möglich, die Ablage 18 selber durch einen Bestandteil einer derartigen weiteren Transportvorrichtung zu bilden.