Die Erfindung betrifft eine Transfer-Maschine mit mehreren
Arbeitsstationen zum Montieren und/oder Bearbeiten von
Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der US-PS 28 84 113 ist bereits eine Transfer-Maschine
bekannt, die speziell zum Testen von Kraftfahrzeugmotoren
eingerichtet ist, und welche Paletten aufweist, die entlang
einer mit einer Vielzahl von Laufrollen versehenen
Transportbahn transportierbar sind und welche mittels einer
endlosen Transportkette, die zwischen zwei Rollbahnen angeordnet
ist, angetrieben werden. In der Transportbahn,
entlang welcher die einzelnen in großer Anzahl vorhandenen
Teststationen angeordnet sind, sind die Transportrollen
vor jeder Teststation durch eine Vielzahl von drehbar gelagerten
Kugeln ersetzt, die eine Querverschiebung der
einzelnen Paletten in die einzelnen Teststationen ermöglichen.
Zur Herstellung einer Antriebsverbindung zwischen der
Transportkette und den einzelnen Paletten, welche die zu
testenden Kraftfahrzeugmotoren tragen, sind pneumatisch
betätigbare Kupplungszapfen vorgesehen, die in besonderen,
in unterhalb der Transportkette, parallel zu dieser verlaufenden
Führungsschienen mittels Laufrollen geführten
Mitnehmerwagen vertikal verstellbar angeordnet sind und
formschlüssig mit der Transportkette verbunden sind. Abgesehen
davon, daß diese bekannte Transfer-Anlage nicht zum
Transportieren und Bearbeiten von kleinen Werkstücken
geeignet ist, sind die zum Tragen und Führen der Paletten
sowie die zu deren Antrieb vorgesehenen Mittel kostenaufwendig
und kompliziert. Außerdem nehmen sie sehr viel
Raum in Anspruch.
Es ist auch bereits eine Fördereinrichtung für Fließarbeit
zur Bewegung von Gegenständen, z. B. Werkstücken, auf mit
einem Fördermittel lösbar verbundenen Plattformen bekannt
(DE-PS 10 51 192), bei dem die entlang einer Transportbahn
zu bewegenden Plattformen von einem als Seil ausgebildeten
Transportorgan abkuppelbar und quer zu dessen Laufrichtung
aus der Transportbahn verschiebbar sind. Durch diese
Querverschiebung werden die mit Laufrollen auf Schienen
geführten Plattformen aber nicht in einzelne Arbeitsstationen,
sondern in sogenannte Speichervorrichtungen befördert. Diese
Speichervorrichtungen bestehen aus mehreren parallel nebeneinander
zwischen zwei parallel zueinander verlaufenden
Transportbahnabschnitten angeordneten Führungsschienen,
über welche die aufgeschobenen Plattformen gerollt werden
können. Die Plattformen werden jeweils am einen Ende einer
solchen Speicherbahn aufgegeben und am gegenüberliegenden
Ende wieder abgenommen. Dabei sind zum Bewirken der Querverschiebung
der einzelnen Plattformen in sich geschlossene
Kettenschleifen vorgesehen. Die einzelnen Ketten sind jeweils
mit einem Haken ausgerüstet, welcher einen auf der Unterseite
einer Plattform angeordneten Zapfen ergreifen und die
betreffende Plattform aus der normalen Transportbahn auf eine
Speichervorrichtung ziehen. Dabei ist die Kettenschleife
in einer schrägen Ebene angeordnet, so daß der an der Kette
befestigte Haken im Laufe seiner Bewegung den an der Plattform
befestigten Zapfen in vertikaler Richtung verläßt.
Diese Anordnung ist für den erfindungsgemäßen Zweck schon
deshalb nicht geeignet, weil sie die Plattformen nur in einer
Richtung, nicht jedoch auch in der entgegengesetzten Richtung
antreiben kann.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (US-PS 30 88 197)
werden die einzelnen Werkstückträger zur Bearbeitung der
darauf befindlichen Werkstücke nicht aus der Transportbahn
in eine außerhalb dieser liegenen Haltevorrichtung befördert;
vielmehr bleiben die einzelnen Paletten, die mittels
Laufrollen in Schienenpaaren geführt sind und die von einer
Kette angetrieben werden, in der normalen Transportbahn,
wenn sie in die einzelnen Arbeitsstationen gelangen. Zwischen
den einzelnen Paletten und der Transportkette ist eine
Kupplungseinrichtung vorgesehen, die ein manuelles oder aber ein
automatisches Entkuppeln ermöglicht. Diese Kupplung besteht aus
einem mit der Transportkette dauernd in Eingriff stehenden
Zahnrad, das auf einer Querachse der Palette drehbar gelagert und
mittels eines unter Federdruck stehenden Bremshebels durch ein
derart großes Bremsmoment an der Drehung gehindert wird, daß eine
Mitnahme der Palette erfolgt, solange dieses Bremsmoment wirksam
ist. Diese Kupplung dient zugleich als Überlastkupplung, wenn dem
Weitertransport einer Palette ein Widerstand entgegensteht, der
größer ist als das Bremsmoment, welches auf das mit der
Transportkette in Eingriff stehende Zahnrad ausgeübt wird. Da
keine Transversalverschiebung der einzelnen Paletten in bezug auf
die Transportbahn erfolgt, findet auch kein Entkuppeln zwischen der
Transportkette und dem Zahnrad statt, und es können die einzelnen
Arbeitsstationen nicht außerhalb der Transportbahn angeordnet sein.
Es ist auch bereits eine Elektroförderbahn zum Transport von Akten
oder ähnlichem Fördergut in Gebäuden bekannt (DE-AS 12 59 782),
bei der ein beiderseits abgetrennter Abschnitt einer Führungsschiene
quer zu seiner Längsachse parallel verschiebbar ist. Der seitliche
Antrieb für die Verschiebebewegung wird mittels einer
Kurbelschwinge ausgeführt, deren Kurbelschwingarm in zwei um 180°
versetzte Ruhelagen schwenkbar ist, welche einerseits der Lage des
verschiebbaren Abschnittes im Zuge der heranführenden
Führungsschiene und einer weiterführenden Führungsschiene und
andererseits der Lage des verschiebbaren Abschnittes vor einer
zweiten weiterfürenden Führungsschiene entsprechen. Auf diesen
Schienen bzw. Schienenabschnitten werden Förderbehälter mit einem
Fahrwerk bewegt, die mittels Lauf- und Treibrollen versehen sind,
welche von seitlichen Teilen der Führungsschiene umgriffen sind.
Zweck dieser Einrichtung ist es, an einer bestimmten Stelle aus
einem Führungsschienenstrang eine beliebige diese durchfahrende
Fördereinheit auf eine weitere Führungsschiene überzusetzen, wobei
es möglich sein soll, einzelne Fördereinheiten aus einer
aufgeschlossenen fahrenden Kolonne auszuschleusen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transfer-Maschine
der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, die
bei raumsparender Bauweise mit einfachen Mitteln eine exakte
Führung der Werkstückträger entlang der Transportbahn, ein
einfaches, funktionssicheres An- und Abkoppeln der Werkstückträger
vom Transportorgan durch die Transversalverschiebung gewährleistet
und zudem unterschiedliche Transportfolgen der Werkstückträger
erlaubt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1.
Der durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung erzielte Hauptvorteil
besteht darin, daß die einzelnen Werkstückträger, ihre Anordnung
sowie ihre Führungs- und Antriebsmittel sehr einfach raum- und
kostensparend ausgebildet sind, daß die Werkstückträger in jeder
beliebigen Position exakt geführt, ohne weiteres vom Antrieb
abgekoppelt und an der gleichen Stelle wieder mit der
Transportkette in Antriebsverbindung gebracht werden können, ohne
daß zusätzlich zu der Verschiebeeinrichtung, welche die
Transversalverschiebung bewirkt, ein An- und Abkoppeln notwendig
wäre. Außerdem ist auch sichergestellt, daß die einzelnen
Werkstückträger bei Bedarf auch angehalten werden können, während
sie sich noch in der Transportbahn und in Verbindung mit dem
endlosen Antriebsorgan, nämlich der Transportkette befinden. Es
können zur gleichen Zeit bestimmte Werkstückträger angehalten
werden, während andere der Bewegung der Transportkette folgen.
Außerdem ist es möglich, jeweils einen Werkstückträger durch die
quer zur Transportrichtung verlaufende Schiebebewegung in eine
Arbeitsstation zu bringen, ohne daß dadurch der Weitertransport des
nachfolgenden Werkstückträgers an dieser Arbeitsstation vorbei
gehindert wird. Dabei können den einzelnen Arbeitsstationen
unterschiedliche, voneinander unabhängige Arbeitstakte zugeordnet
werden, die zumindest in gewissen Grenzen auch unabhängig von dem
Transporttakt des Transportmittels sind.
Aus der CH-PS 5 48 334 ist zwar eine Transportanlage für eine
Gießerei bekannt, die eine geschlossene Schienenschleife und eine
Anzahl entlang der Schienenschleife verteilte Haltestellen aufweist
und bei der an jeder Haltestelle die Schienenschleife mit
Unterbrechungen versehen ist, in welche jeweils ein quer zur
Schienenrichtung verschiebbares anderes Schienenteil einführbar ist,
welche nach jeder Querverschiebung eines sich in der Schienenlücke
befindenden Schienenstückes die Schienenschleife wieder schließt. Bei
dieser Transportanlage sind die Transportorgane jedoch jeweils mit
einem eigenen Antrieb versehen, also selbstfahrend, so daß ein
gemeinsames Antriebsorgan z. B. in Form einer Antriebskette nicht
vorhanden ist. Außerdem sind dabei die einzelnen Transportorgane
hängend an der I-förmigen Profilschiene mittels Laufwagen geführt
und die transversal verschiebbaren Schienenstücke ebenfalls mittels
Laufrollen an Querschienen verschiebbar aufgehängt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der Ansprüche 2 bis 11.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an mehreren
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine Transfer-Maschine nach der Erfindung
in Frontansicht,
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Transfer-Maschine in
Draufsicht,
Fig. 3 einen Gesamtquerschnitt der in Fig. 1 und 2 dargestellten
Transfer-Maschine,
Fig. 4 schematisch in perspektivischer Darstellung einen
Abschnitt der in den Fig. 1 und 2 dargestellten
Transfer-Maschine,
Fig. 5 einen Teil der Transfer-Maschine im Querschnitt,
Fig. 6 Teile der Fig. 5 in Draufsicht,
Fig. 7 ein Geschwindigkeitsdiagramm,
Fig. 8 Einzelteile der Maschine in einem Vertikalschnitt,
Fig. 9 einen Schnitt durch die Transportkette und die Anordnung
des Kettenritzels in vergrößertem Maßstab,
Fig. 10 Einzelteile der Transfer-Maschine in teilweise geschnittener
Draufsicht,
Fig. 11 eine andere Ausführungsform der Transfer-Maschine
in Draufsicht,
Fig. 12 ein Vertikalschnitt der Transfer-Maschine der Fig. 11,
Fig. 13 einen Ausschnitt der Fig. 12 in Draufsicht,
Fig. 14 die einem Vorratshof zugeordnete transversale
Verschiebevorrichtung für die Werkstückträger in
schematischer Seitenansicht,
Fig. 15a, 15b, 15c schematische Positionsdarstellungen
einzelner Schienenabschnitte der Verschiebevorrichtung,
Fig. 16 einen Vertikalschnitt durch eine runde Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Transfermaschine,
Fig. 17 die Transfer-Maschine der Fig. 16 in schematischer
Draufsicht,
Fig. 18 einen Vertikalschnitt durch eine andere Ausführungsform
eines Werkstückträgers,
Fig. 19 Kettenritzel und Kette nach der Schnittansicht
A-B der Fig. 18.
Die Transfer-Maschine besitzt nach dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 und 2 sechs Arbeitsstationen 21, 22, 23, 24,
25, 26. Die Arbeitsstationen 21, 22 und 23 sind entlang
eines ersten geradlinigen Trums 27 eines aus einer Bolzengliederkette
28 bestehenden Antriebsorgans angeordnet,
während die Arbeitsstationen 24, 25 und 26 auf der gegenüberliegenden
Maschinenseite entlang des zweiten Trums
29 der Bolzengliederkette 28 angeordnet sind, der zu dem
Trum 27 parallel verläuft. Die Bolzengliederkette 28
ist endlos und über Umlenkräder 31 und 32 geführt, welche
die Transportbahn der beiden geradlinigen Trums 27 und 29
schließen.
Der Gesamtaufbau der Maschine ist im wesentlichen in bezug
auf die durch die Vertikalebene 33, welche durch die
Achsen 34 und 35 der Umlenkräder 31 und 32 verläuft,
symmetrisch gestaltet.
Das Maschinengestell besteht aus zwei parallelen horizontalen
Tragschienen 36 und 37, die zur Vertikalebene 33
symmetrisch verlaufen und die im wesentlichen gleich gestaltet
sind. Die beiden Tragschienen 36 und 37 ruhen auf
Beinen 38, die mit Fußholmen 39 versehen sind. Die eine
Tragschiene, z. B. die Tragschiene 36, besitzt einen vertikalen
Kernsteg 41 (Fig. 5) und horizontale Querstege 42
und 43, die an ihren Enden mit Randleisten 44 und 45 bzw.
46 und 47 versehen sind. Die Randleisten 44 und 46 dienen
zum Halten einer vertikalen Gestellplatte 48, zu deren Befestigung
zwei die Randleisten hintergreifende Klemmleisten
49 und 51 vorgesehen sind.
Die in Fig. 3 im Schnitt dargestellte Arbeitsstation 22 ist
mit einem Werkzeugautomaten 54 ausgestattet, der einen mit
einem Greifwerkzeug versehenen Arbeitskopf 55 aufweist und
der an einem vertikal verschiebbaren Schlitten 56 angeordnet
ist. Zur Führung des Schlittens 56 sind zwei Säulen 63
vorgesehen, entlang welcher der Schlitten 56 auf und ab bewegbar
ist. Diese gesamte Anordnung ist von einem Kastengehäuse
64 umschlossen, das sich über die Gestellplatte 48
hinaus erstreckt und auch eine Steuer- und Regelvorrichtung
umschließt, welche zur Steuerung und Überwachung des Schlittens
56 und der übrigen beweglichen Teile dient.
Auf der einen Längsseite der Transfer-Maschine (Fig. 2)
sind zwischen den einzelnen Arbeitsstationen 21, 22 und 23 sowie in
deren Verlängerungen durchsichtige Schutzwände 69, 71, 72 und 73
und auf der gegenüberliegenden Längsseite sind zwischen den
Arbeitsstationen 24, 25 und 26 sowie in deren Verlängerung
durchsichtige Wandelemente 74, 75, 76 und 77 angeordnet.
Die Arbeitsstationen 22, 23 und 26 besitzen Zubringervorrichtungen
81, 82 und 83, die, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, mit
Zuführkanälen 84 und 85 versehen sind, für die automatische Zufuhr
der zu bearbeitenden Werkstücke. Zum Steuern der
Zubringervorrichtungen 81 und 82 sind Steuergeräte 87 bzw. 88
vorgesehen.
Die Arbeitsstation 25 ist für Handbetrieb eingerichtet, und sie
besitzt deshalb einen Arbeitstisch 86.
Als vertikale Verlängerungen des Unterteils 103 der Gestellplatte 48
sind links und rechts von einem Fenster 99 vertikale
Rahmenschenkel 101 und 102 (Fig. 2) vorgesehen, an denen mittels
Schrauben 104 (Fig. 6) ein Rahmen 105 befestigt ist, der zur
Aufnahme und bearbeitungsgerechten Positionierung je eines
Werkstückträgers 181 in der Arbeitsstation dient und dessen quer
verlaufende Schenkel jeweils Führungsnuten 113 aufweisen.
Parallel zu den Tragschienen 36 und 37 sind darüber angeordnete,
in Längsrichtung geringfügig versetzte Profilschienen
121 und 122 (Fig. 3 und 4) vorgesehen, die beide, wie
bei der Profilschiene 122 gezeigt, mittels Stützen 123 und
Klemmleisten 124 und 125, welche die Randleiste 45 der Tragschiene
37 umschließen, mit jeweils einer Tragschiene 36
bzw. 37 verbunden sind. Beide Profilschienen 121 und 122
besitzen in ihren Außenflächen T-förmige Nuten 128, 129
und 132. Die Nut 128 dient zur Befestigung der Profilschiene
121 bzw. 122 auf der Stütze 123. Die Nut 129 dient
zur Befestigung eines Schutzgehäuses 131, in dem elektrische
Leitungen und Kabel untergebracht sind, und das auf der
anderen Seite in analoger Weise an der Profilschiene 121
befestigt ist. Die Nut 132 auf der Oberseite der Profilschiene
122 dient zur Befestigung eines Tragarmes 133,
der an seinem freien Ende einen Meßfühler 134 trägt, von
dem eine Leitung 135 in das Kastengehäuse 64 zur Steuervorrichtung
des Werkzeugautomaten 54 führt. Dabei kann der
Tragarm 133 an jedem beliebigen Punkt der Profilschiene 122
befestigt werden. An den oberen, nach innen gerichteten
Randleisten der Tragschienen 36 bzw. 37 sind geradlinige
Leitschienen 144 bzw. 145 angeordnet, die parallel zu den
Trums 27 und 29 der Bolzengliederkette 28 verlaufen. (Fig. 2,
3 und 6). Jeweils an der Stelle, wo sich ein Rahmen 105
befindet, besitzen die Leitschienen 144 und 145 Ausnehmungen
143, die durch vertikale Begrenzungskanten 146 und 147 begrenzt
sind. Zum Schließen dieser Ausnehmungen 143 ist ein
Schienenabschnitt 148 vorgesehen, dessen vertikale Stirnkanten
149 und 151 in der Ruhestellung den Begrenzungskanten
146 und 147 fluchtend gegenüberstehen. Der Schienenabschnitt
148 ist am einen Ende der Kolbenstange 161
eines Kolbens 162 befestigt, der in einem pneumatisch
oder hydraulisch beaufschlagbaren Zylinder 156 angeordnet
ist. Der Zylinder 156 trägt seitlich zwei Wulste 157 und
158, in denen zwei Führungsstäbe 154 und 155 axial verschiebbar
gelagert sind, auf welchen der Schienenabschnitt
148 ebenfalls befestigt ist. Auf den Führungsstäben 154
und 155 ist verschiebbar ein mit Bohrungen 152 und 153 versehener
zweiter Schienenabschnitt 150 angeordnet. Außerdem
sind die Führungsstäbe 154 und 155 jeweils mit Druckfedern
163 bzw. 163′ versehen, die sich einerseits auf
den Stirnflächen 164 bzw. 165 der Wulste 157 bzw. 158
des Zylinders 156 abstützen. Die vertikalen Endkanten
des Schienenabschnittes 150 sind jeweils mit Laschen 166
bzw. 167 versehen, welche die Begrenzungskanten 168 und
169 der Ausnehmung der Leitschiene 145 bzw. 144 übergreifen.
Die Leitschienen 144 und 145 dienen zur Führung einer Vielzahl
von Werkstückträgern 181 (Fig. 8). Jede dieser Werkstückträger
181 besteht aus einem Tragkörper 182, der vorzugsweise
aus Kunststoff bestehen kann und dessen unterer
Teil mit U-förmiger Querschnittsform zwei Führungsschenkel
183 und 184 besitzt, die mit den sich gegenüberliegenden
Innenflächen 171 und 172 an den Seitenflächen 186 bzw. 187
der Leitschiene 144 bzw. 145 eng aber verschiebbar anliegen.
Der Tragkörper 182 ist jeweils mit einer Tischplatte 188
versehen (Fig. 6), die eine im wesentlichen rechteckige
Form hat und passend in jeden beliebigen der in den
einzelnen Arbeitsstationen 21 bis 26 vorhandenen Rahmen
105 einschiebbar ist. Die Werkstückträger 181 sind dafür
vorgesehen, auf der Oberfläche 190 (Fig. 5) ihrer Tischplatten
188 die zu montierenden oder zu bearbeitenden Werkstücke
zu tragen. Jeder Werkstückträger 181 besitzt auf
seiner Oberseite zwei taschenförmige Vertiefungen 195 und
196 (Fig. 8), die zur Aufnahme von Magnetplättchen dienen,
welche mit den Meßfühlern 134 (Fig. 6) zusammenarbeiten,
die über die Länge der Leitschienen 144 und 145 verteilt
angeordnet sind. Auf den vertikalen Außenflächen 201 und
202 (Fig. 3) der Profilschienen 121 und 122 sind Kettenführungen
203 und 204 für die Bolzengliederkette 28 angebracht.
Die Kettenbolzen 205 (Fig. 9) der Kettenglieder
greifen in die Zähne eines Kettenritzels 206 ein, mit dem
jeder Werkstückträger 181 ausgerüstet ist. Das Kettenritzel
206 ist zwischen dem Tragkörper 182 und der Tischplatte 188
um die eigene vertikale Achse drehbar angeordnet. An der
Unterseite des Kettenritzels 206 liegt ein Stößel 207 an,
der in einer Bohrung 208 des Tragkörpers 182 axial beweglich
gelagert ist und auf den eine Druckfeder 209 derart
einwirkt, daß sie den Stößel 207 gegen die Unterseite
des Kettenritzels 206 drückt. Dadurch wird das Kettenritzel
206 gegen eine Drehung um die eigene Achse gebremst.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, bestehen beide Umlenkräder
31 und 32, welche die Bolzengliederkette 28 jeweils von
einem Trum 27 in das andere Trum 29 umlenken, jeweils aus
einem Scheibenkörper 211, der auf seiner Oberseite einen
Flanschring 212 und darunter einen Ring 213 mit einem
Flansch 214 aufweist. Durch Schrauben 215 ist der Scheibenkörper
211 mit dem Ring 213 unter Einschluß des Fußkranzes
216 eines Kettenrades 217 miteinander verbunden. Das Kettenrad
217 besitzt zwei in axialem Abstand voneinander verlaufende
deckungsgleiche Zahnkränze 218 und 219 (Fig. 9),
mit denen die Kettenbolzen 205 der Bolzengliederkette 28
so in Eingriff gelangen können, daß deren Endscheiben 221
und 222 die beiden Zahnkränze 218 und 219 zwischen sich
einschließen.
Konzentrisch zu den Achsen 34 bzw. 35 der Kettenräder 31
bzw. 32 ist jeweils ein feststehender Ringkörper 223 (Fig. 5)
angeordnet, in dem eine Nabe 224 des betreffenden Umlenkrades
mittels einer Lagerbuchse 225 drehbar gelagert ist.
Die äußere Ringwand 226 des Ringkörpers 223 dient dabei
mit ihrer Innenfläche 227 als zylindrische Stützfläche für
die entsprechend gewölbte Außenfläche 228 des Tragkörpers
182 der einzelnen Werkstückträger 181. Die Wölbung der
Fläche 228 des Tragkörpers 182 hat den gleichen Radius
wie die Innenfläche 227 der Ringwand 226.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist in Verlängerung des
Zuführkanals 84 der Zubringervorrichtung 81 eine Werkstückaufnahme
231 angeordnet, die dem automatischen Greifwerkzeug
des Arbeitskopfes 55 oberhalb des Rahmens 105 zugeordnet
ist und deren Rückwand 232 die ankommenden Werkstücke
233 für das Greifwerkzeug des Arbeitskopfes 55
richtig positioniert. In Funktion durchfährt der Arbeitskopf
55 den Rahmen 105, bevor der Werkstückträger 181 in
diesen Rahmen 105 eingeführt ist, um das sich in der Werkstückaufnahme
231 befindliche Werkstück 233 aufzunehmen und über
den Rahmen 105 in eine Position hochzuheben, aus der es richtig
positioniert auf den nachfolgend in den Rahmen 105 eingeschobenen
Tisch 188 abgesetzt oder einem bereits darauf
befindlichen anderen Werkstück zugefügt werden kann.
Die beschriebene Transfer-Maschine arbeitet wie folgt:
Die Bolzengliederkette 28, die mit den Zahnkränzen 218
und 219 in Eingriff steht, wird von einem der Umlenkräder
31 oder 32 schrittweise mit einer sich etwa entsprechend dem
Diagramm der Fig. 7 sinusförmig ändernden Geschwindigkeit
angetrieben. Das bedeutet, daß die Geschwindigkeit vom Zustand
Null zuerst sehr langsam ansteigt, die Beschleunigung
sehr schwach ist, daß die Geschwindigkeit danach sehr
schnell bis zu einem maximalen Wert ansteigt und danach
verhältnismäßig schnell abfällt, bis sie dann nach einer
allmählichen Verzögerung auf Null reduziert wird.
Wenn ein Werkstückträger 181 durch sein Kettenritzel 206, das
aufgrund der auf dieses einwirkenden Bremskräfte die Funktion
einer Zahnstange besitzt, mit der so angetriebenen Bolzengliederkette
28 in Eingriff steht, wird es mit einem sinusförmigen
Geschwindigkeitsverlauf zwischen zwei voneinander
getrennten Punkten, an denen es jeweils die Geschwindigkeit
Null aufweist, schrittweise um genau die Breite der Tischplatte
188 vorwärts bewegt. In den bogenförmigen Bahnabschnitten
der Umlenkräder 31 und 32 ist dabei der Werkstückträger
181 allseitig geführt. Sobald ein Werkstückträger
181 die Stelle eines Rahmens 105 erreicht, besteht die Möglichkeit,
diesen Werkstückträger 181 in den Rahmen 105 einzuführen.
Dies entscheidet das Magnetplättchen, das entweder
in der Vertiefung 195 oder in der Vertiefung 196
liegt und den dem betreffenden Rahmen 105 zugeordneten
Meßfühler 134 beeinflußt. Wenn das Magnetplättchen beispielsweise
in der Ausnehmung 195 liegt, beeinflußt es
den Meßfühler 134 derart, daß der Zylinder 156 (Fig. 10)
beaufschlagt wird. Durch die entsprechende Bewegung der
Kolbenstange 161 wird dabei der den Werkstückträger 181
tragende Schienenabschnitt 148 quer zur Transportbahn verschoben,
so daß die Tischplatte 188 des betreffenden Werkstückträgers
181 in den Rahmen 105 geschoben wird,
in welchem sie in bezug auf den diesen Rahmen 105 zugeordneten
Arbeitskopf 55 exakt positioniert ist. Am Ende der
Bewegung des Kolbens 162 wird die durch das seitliche Verschieben
des Schienenabschnittes 148 entstandene Lücke in
der Leitschiene 145 bzw. 144 durch den zweiten Schienenabschnitt
150 wieder geschlossen, indem dieser bis zum Anschlag
der Laschen 166 und 167 an den Kanten 168 und 169
der Leitschienen 144 bzw. 145 verschoben wird, so daß nachfolgende
Werkstückträger 181 die betreffende Stelle ohne
weiteres passieren können, da der an dieser Stelle angehaltene
und zur Bearbeitung in den Rahmen 105 eingeschobene
Werkstückträger 181 sich außerhalb der Transportbahn befindet.
Somit ist sichergestellt, daß die nachfolgenden
Werkstückträger 181 beispielsweise ungehindert bis zur
nächsten Arbeitsstation schrittweise weiter transportiert
werden können, um dort in gleicher Weise in einen Rahmen
105 zur Bearbeitung oder zur Aufnahme von Werkstücken eingeführt
zu werden.
Dadurch ist es möglich, zur Durchführung besonders langer
Arbeitsgänge eine Arbeitsstation mit zwei oder mit einer
größeren Zahl von Werkzeug-Automaten 54 mit jeweils gleichen
Arbeitsabläufen auszurüsten und diese während der erforderlichen
Bearbeitungszeit mit der entsprechenden Anzahl von
Werkstückträgern zu versorgen, ohne daß der Transport der
anderen Werkstückträger zu den anderen Bearbeitungsstellen
beeinträchtigt wird. Die Maschine kann auf diese Weise mit
ihren automatischen Arbeitsvorrichtungen Arbeitsgänge verschiedener
Dauer ausführen, wobei jede Arbeitsstation
praktisch ununterbrochen arbeiten kann. Dies verleiht der
Maschine eine optimale Wirtschaftlichkeit. Die Maschine ist
auch in der Lage, Unregelmäßigkeiten Rechnung zu tragen,
die während der Bearbeitung oder der Montage eines Werkstückes
entstehen, beispielsweise wenn einmal die Zufuhr eines
Werkstückes nicht rechtzeitig erfolgt oder dafür unterschiedliche
Zeitfolgen zu berücksichtigen sind.
Es ist auch vorgesehen, bestimmte Arbeitsstationen mit
einem Schienenabschnitt auszurüsten, der wie der Schienenabschnitt
150 auf einer Kolbenstange 161 (Fig. 10) befestigt
ist, der aber so ausgebildet ist, daß er für denjenigen
Werkstückträger, der dem gerade in den Rahmen 105
eingeführten folgt, einen Anschlag bildet. Wenn während des
Transportablaufs ein von der Bolzengliederkette 28 angetriebener
Werkstückträger 181 gegen einen anderen in der
Transportbahn stehengebliebenen Werkstückträger 181 läuft,
so kommt deren Berührung bei der Geschwindigkeit Null zustande,
so daß Erschütterungen, die zu einer Verschiebung
der Werkstücke 233 auf den Werkstückträgern 181 führen
könnten, vermieden werden.
Die Ausführungsform der Fig. 11 bis 17 entspricht insgesamt
der Ausführungsform der Fig. 1 bis 10. Das Maschinengestell
weist anstatt der H-förmig profilierten Tragschienen
36 zwei parallele in Längsrichtung verlaufende
Tragschienen 381 und 382 auf (Fig. 12), die einen kreisförmigen
Querschnitt besitzen und das Gerüst der Maschine
bilden.
Auf den Tragschienen 381 und 382 sind in jeder Arbeitsstation
Querträger 421 angeordnet, die halbkreisförmige Ausnehmungen
422 und 423 aufweisen, welche die Tragschienen 381 und 382
umfassen. Befestigt sind die Querträger 421 auf den Tragschienen
381 und 382 durch Klemmschalen 424 und 425, die
durch Schrauben 426 mit den Querstegen 421 verschraubt
sind. Die Querträger 421 besitzen jeweils gabelförmig angeordnete
Schenkel 429 und 430, an deren Enden 427 und 428
die Gestellplatten 48 befestigt sind (Fig. 12).
Neben dem Arbeitsplatz 25 für manuelle Teilezufuhr, bei der
die Bedienungsperson über dem Werktisch 86 mit einem Rahmen
105 verfügt, ist auch die automatische Arbeitsstation 26
mit einer Zubringervorrichtung 84 versehen. Die auf der
gegenüberliegenden Längsseite angeordnete Arbeitsstation 21
ist mit einem Entnahmeschacht 337 für die fertiggestellten
Teile versehen. In Transportrichtung vor der Arbeitsstation
22 sind die Werkstückträger 181, die vom Trum 27 der Bolzengliederkette
28 angetrieben werden, in Abständen angeordnet,
die jeweils der doppelten Breite eines Werkstückträgers
181 entsprechen. Auf dem gegenüberliegenden Trum
29 der Bolzengliederkette 28 sind unmittelbar vor der Arbeitsstation
25 die Werkstückträger 181 aneinandergefügt
dargestellt. Diese lückenlose Aufreihung mehrerer Werkstückträger
181 kann z. B. ihren Grund darin haben, daß die Bedienungsperson
ihre Arbeit an der Arbeitsstation 25 eine
Zeitlang unterbrochen hat. Man erkennt in Fig. 11 sieben
zusammengeschobene Werkstückträger 181, vor denen sich,
in Transportrichtung gesehen, im Abstand der Breite eines
Werkstückträgers 181 ein weiterer Werkstückträger 181 befindet
und daß vor diesem wiederum ein Werkstückträger 181
angeordnet ist, der den doppelten Abstand seiner Breite
von diesem aufweist.
In jeder Arbeitsstation wird ein Werkstückträger 181 zum
Zusammenfügen oder Bearbeiten des von ihm getragenen Werkstückes
quer zur Transportrichtung in den Rahmen 105
(Fig. 12) verschoben. Der Schienenabschnitt 148 (Fig. 12,
linke Hälfte und Fig. 13), der den Werkstückträger 181
trägt, wird von rechts nach links verschoben und zwar mittels
des Zylinders 156, der vom Meßfühler 134 gesteuert wird,
wenn der betreffende Werkstückträger 181 ein Magnetplättchen
mit sich führt. Der Schienenabschnitt 150, der unter dem Einfluß
der Feder 163 befestigt ist, nimmt den Platz des
Schienenabschnittes 148 ein, dessen Querbewegung durch Anschläge
406 und 407 begrenzt ist. Der Schienenabschnitt 150
kann so ausgebildet sein, daß er als Verlängerung der Leitschiene
145 dienen und den Weitertransport der nachfolgenden
Werkstückträger ermöglichen kann. Der Schienenabschnitt 150
kann aber auch so ausgebildet sein, daß er für die nachfolgenden
Werkstückträger 181 einen Anschlag bildet und diese
am Weitertransport hindert.
Das Wiedereingliedern eines mit einem zusammengesetzten oder
bearbeiteten Werkstück besetzten Werkstückträgers 181 in
die Transportbahn erfolgt durch eine Gegenbewegung der
Kolbenstange 161 des Zylinders 156. Wenn sich jedoch der
Schienenabschnitt 148 wieder in der Ebene der Leitschiene
145 befindet, nimmt der darauf sitzende Werkstückträger 181
die Bewegung erst dann wieder auf, wenn er durch eine
Klinke freigegeben ist, die ihn auf dem Schienenabschnitt
148 so lange festhält, bis die Antriebsgeschwindigkeit
der Bolzengliederkette 28 den Wert Null erreicht hat.
In der linken Hälfte der Fig. 12 sind beispielsweise die
zur Arbeitsstation 22 gehörenden Einrichtungen des Werkzeugautomaten
54 in einer Stellung dargestellt, die sie unmittelbar
vor dem Einschieben eines Werkstückträgers 181
in den Rahmen 105 einnehmen. Das Greifwerkzeug des Arbeitskopfes
55 nimmt jeweils das an der Rückwand 232 der Werkstückaufnahme
231 anliegende Werkstück 233 auf, das durch
den Zuführkanal 84 aus der Zubringervorrichtung 81 zugeführt
worden ist und hebt das aufgenommene Werkstück
233 durch Betätigung des Schlittens 56 über den Rahmen 105,
so daß der Werkstückträger 181 in den Rahmen 105 eingeschoben
werden kann.
In Transportrichtung vor der manuellen Arbeitsstation 25
ist ein Vorratshof 355 für Werkstückträger 181 vorgesehen,
der in direkter Verbindung mit der Transportbahn der Werkstückträger
181 steht. Der Vorratshof 355 ist dafür vorgesehen,
wenigstens einen Teil der sich vor der Arbeitsstation
25 ansammelnden Werkstückträger 181 aufzunehmen,
wenn deren Anzahl eine bestimmte Größe erreicht hat. Der
Vorratshof 355 ist im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet
und ist zur Durchlaufbahn hin offen (Fig. 11).
In dem sich über die Länge des Vorratshofes 355 erstreckenden
Abschnitt ist die die Werkstückträger 181 führende Leitschiene
144 (Fig. 15a, 15b und 15c) unterbrochen. Zum
Schließen dieser Unterbrechung ist ein Schienenabschnitt
362 vorgesehen. Wenn der Schienenabschnitt 362 vollständig
mit Werkstückträgern 338 besetzt ist, bewirkt das Ankommen
und Stillsetzen des nachfolgenden Werkstückträgers an einem
Meßfühler 363 (Fig. 11) ein Signal, das, mit einem den weiteren
Antrieb der Bolzengliederkette 28 signalisierenden Signal
verglichen, den Befehl zur Beaufschlagung eines nicht dargestellten
Hydraulikzylinders gibt, dessen Kolbenstange den
Schienenabschnitt 362 quer zur Transportrichtung in die
schematisch dargestellte Position 366 bringt. In dieser
Position befindet sich ein anderer Schienenabschnitt 367,
der ebenfalls von der Kolbenstange bewegt wird, zwischen den
Ausschnittkanten 368 und 369 der Leitschiene 144. Die Anordnung
ist ähnlich derjenigen der Fig. 10.
Die nachfolgend ankommenden Werkstückträger 181 laufen dann
auf den Schienenabschnitt 367 auf. Wenn auch dieser vollständig
besetzt ist, wird auf die gleiche Weise wie zuvor
beschrieben ein entsprechendes Signal erzeugt und der
Schienenabschnitt 367 in den Vorratshof 355 verschoben und
zwar in die Position 366, wobei dann gleichzeitig der
Schienenabschnitt 362 in die Position 371 gelangt. Dabei
nimmt dann ein dritter Schienenabschnitt 372 die Lage
zwischen den Begrenzungskanten 368 und 369 der Leitschiene
144 ein.
Sobald die Bedienungsperson ihre Arbeit wieder aufnimmt,
leert sich der Vorratspark in umgekehrter Reihenfolge.
Bei der Ausführungsform der Fig. 16 und 17 besitzt die
Maschine eine im wesentlichen kreisrunde Form mit einem
Fußring 450, der mit höhenverstellbaren Stellfüßen 451
versehen ist und in seinem Zentrum einen Säulenfuß 452 aufweist.
In diesem Säulenfuß 452 ist eine zentrale, vorzugsweise
hohle, vertikale Tragsäule 453 befestigt, in welcher
Schlauchleitungen oder Kabel verlegt sein können und auf
der drehbar ein Zahnrad 454 gelagert ist, dessen Zähne
454′ schmäler sind als seine Dicke und die eine periphäre
Transportkette 28′ tragen. Die Bolzengliederkette 28′ ist
doppelt so breit wie die Zähne 454′, und ihr oberer Teil
dient zum Antreiben des Kettenritzels 206, das in der bereits
geschilderten Weise auf den mit jeweils zwei Gleitschenkeln
183 und 184 versehenen Tragkörpern 182 der Werkstückträger
181 angeordnet ist. Der Tragkörper 182 jedes
Werkstückträgers 181 besitzt eine Tischplatte 188. Mit
dem Zahnrad 454 ist eine Scheibe 461 fest verbunden, deren
Umfang mit radialen Ausnehmungen 462 versehen ist, die voneinander
gleiche Winkelabstände haben und in die exzentrische
Antriebszapfen 463 und 464 einer Antriebsscheibe 465 eingreifen,
die von einem Elektromotor 466 angetrieben wird.
Der Elektromotor 466 ist dabei so angeordnet, daß seine
Achse im Abstand parallel zur Tragsäule 453 verläuft.
Die Gleitschenkel 183 und 184 des Tragkörpers 182 umfassen
eine als geschlossener Ring ausgebildete Leitschiene 144′,
die konzentrisch zur Achse 477 der Tragsäule 453 angeordnet
ist. An jeder Arbeitsstation ist die Leitschiene 144′
durch einen Ausschnitt unterbrochen, der durch einen Schienenabschnitt
470 geschlossen ist. Der Schienenabschnitt 470
ist fest auf einem Schlitten 468 angeordnet, der beweglich
in Nuten 469 und 471 von Schienen 472 und 473 eines an der
Tragsäule 453 befestigten radialen Tragarmes 474 geführt
ist. Der radiale Tragarm 474 ist mittels Klemmbacken 475
und 476 an der Tragsäule 453 festgeklemmt. Der Schlitten
468 trägt in einem geringeren Abstand von der Tragsäule 453
einen zweiten Schienenabschnitt 478. Mit dem Schlitten 468
ist die Kolbenstange 479 eines Hydraulikzylinders 481 verbunden,
der auf dem radialen Tragarm 474 befestigt ist. In
die Enden der Schienen 472 und 473 sind Stäbe 101′ und
102′ eingesetzt, die zwei Holme 106′ und 107′ tragen, die
zueinander parallel verlaufen und Teil eines Rahmens 105′
bilden. Über dem Zahnrad 454 ist auf der Tragsäule 453 eine
runde Platte 490 befestigt. Diese Platte 490 trägt an
ihrem Umfang in jeder Arbeitsstation in der betreffenden
Radialebene zwei Arretiervorrichtungen 492, die pneumatisch
betätigbar sind und jeweils aus einem Pneumatikzylinder 493
und einem Kolben 494 bestehen; der Kolben 494 besitzt eine
kurze Kolbenstange 495, deren Ende einen Anschlag für die
ankommenden Werkstückträger 181 bildet, wenn die Kolbenstange
495 aus dem Zylinder 493 nach unten herausragt.
Jeder Werkstückträger 181 ist zu diesem Zweck mit einer
Rippe 181′ versehen, die mit der Kolbenstange 495 als Anschlag
zusammenwirkt. Wenn der Elektromotor 466 läuft,
treibt er durch die Zapfen 463 und 464 die Scheibe 461
und das Zahnrad 454 in geschwindigkeitsmäßig sinusförmig
verlaufenden Schrittbewegungen an, wobei die jeweilige
Schrittlänge der Breite der Tischplatte 188 eines Werkstückträgers
181 entspricht. Die Werkstückträger 181 werden so
lange auf der Kreisbahn angetrieben, wie das Kettenritzel
206 mit dem oberen Teil der doppelten Bolzengliederkette
28′ in Eingriff steht. Dabei ist das Kettenritzel 206 ebenso
wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
auf dem Tragkörper 182 nur bei Überwindung einer bremsenden
Reibungskraft drehbar. Die einzelnen Tragkörper 182 der
Werkstückträger 181 sind durch die Gleitschenkel 183 und
184 auf der Leitschiene 144′ geführt. Die Außenkante 192
der Tischplatte 188 des Werkstückträgers gleitet dabei entlang
der Innenfläche eines Führungsringes 226′, der sich
um die gesamte Transportbahn herum erstreckt.
Sobald ein Werkstückträger 181 in der richtigen Winkelposition
in einer Bearbeitungsstation angekommen ist, steht
er still und sein Tragkörper 182 befindet sich als Reiter
auf einem Schienenabschnitt 470. Dann wird der Hydraulikzylinder
481 beaufschlagt. Der Werkstückträger 181 wird
radial nach außen verschoben, so daß seine Tischplatte 188
in den Rahmen 105′ gelangt. Am Ende dieser Radialverschiebung
befindet sich der zweite Schienenabschnitt 478
in fluchtender Lage mit der Leitschiene 144′ und schließt
somit deren Lücke.
Die einzelnen Arbeitsstationen sind auch bei dieser Ausführungsform
im wesentlichen genauso ausgerüstet wie die
Arbeitsstationen der vorher beschriebenen Ausführungsformen.
Ihre Winkelabstände entsprechen jeweils dem ganzzahligen
Vielfachen einer Werkstückträgerbreite. Dabei ist der Grundaufbau
aller Arbeitsstationen im wesentlichen gleich. Lediglich
die Bearbeitungs- oder Greifwerkzeuge, die von den
Stäben 101′ und 102′ getragen sind, sind den auszuführenden
Arbeiten angepaßt.
In Fig. 18 und 19 ist eine Variante zu Fig. 9 dargestellt,
die die Anordnung des Ritzels 206 auf dem Tragkörper 182/1
eines Werkstückträgers 181/1 zeigt. Bei dieser Ausführungsform
liegt das Kettenritzel 206 zwischen zwei Stützscheiben
174 und 175. Dabei ist es drehbar auf einem Zapfen
176 gelagert, der an einer Tischplatte 188/1 und im Tragkörper
182/1 befestigt ist. Dabei besitzt der Tragkörper
182/1 um den Zapfen 176 herum eine Aussparung 177, in
welcher ein Federelement 178 angeordnet ist, welches sich
einerseits auf dem unteren Teil des Tragkörpers 182/1 abstützt
und mit seinem oberen Teil gegen die Stützscheibe
175 drückt. Dieses Federelement 178 bildet im Zusammenwirken
mit den beiden Stützscheiben 174 und 175, von denen
die Scheibe 174 gegen die Tischplatte 188/1 gedrückt wird,
eine Friktionsbremse.
Die Zähne des Ritzels 206 sind spitz ausgebildet, um mit
den Kettengliedern der Bolzengliederkette 28 besser in
Eingriff gelangen zu können.