DE2851699C2

DE2851699C2 - Vorrichtung zum Transport eines Werkstückträgers von einer Montage- oder Demontagestation zu einer Werkzeugmaschine und umgekehrt

Info

Publication number: DE2851699C2
Application number: DE19782851699
Authority: DE
Inventors: Herbert 8000 München Wasner
Original assignee: FRIEDRICH KESSLER WERKZEUG- und MASCHINENBAU 8032 GRAEFELFING DE; Friedrich Kessler Werkzeug und Maschinenbau 8032 Graefelfing
Current assignee: FRIEDRICH KESSLER and CO 8032 GRAEFELFING DE
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1978-11-30
Publication date: 1985-03-28
Also published as: DE2851699A1

Description

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% diese mit Hilfe eines hydraulischen Stellzylinders er- durch den hydraulischen Antrieb in Verbindung mit ei-

möglicht der die Transportschnecke axial bewegt um nem Mengenbegrenzungsventil und in Abhängigkeit

sie mit der Rolle des Werkstückträgers in Eingriff brin- von einer Steuerkette erreichbar, deren Länge genau

gen zu können. der Länge der einzelnen Palette entspricht

Die vorbekannten Transportschnecken sind Gebilde 5 Durch die DE-OS 20 48 246 sind zwar bei einer pulerheblicher Länge, die wesentlich größer als die Länge sierend arbeitenden Förder- und Einstellvorrichtung des Werkstückträgers ist Folglich wandert der Kraft- kurze und mit einem gewissen Abstand voneinander Übertragungsbereich längs der Transportschnecke, die angeordnete, gemeinsam angetriebene Transportfolglich sehr steif und daher sehr groß im Durchmesser schnecken bekannt die aber eine andere Aufgabe als die dimensioniert sein muß. Ihre Lager sind weit voneinan- to der Erfindung lösen sollen. Diese Transportschnecken der entfernt und setzen wegen des abzustützenden ho- haben einen zunächst schraubengangförmigen Kurvenhen Drehmomentes eine besonders stabile Rahmenkon- verlauf, der in einen längs einer radialen Ebene sich struktion der Werkzeugmaschinen im Bereich der Füh- erstreckenden Abschnitt übergeht Daher bestimmt eirungsbahnen voraus. Die Anwendung der vorbekannten ne Umdrehung der Transportschnecke den Takt der Anordnungen auf eine einfache flexible Verkettung von 15 schrittweise arbeitenden Förderanlage. Während der Werkzeugmaschinen, bei der eine hin- und zurückge- Stillstandszeit innerhalb dieses Taktes müssen folglich hende Bewegung der Werkstückträger stattfinden muß- die Arbeiten an den mit den Transportschnecken bete, ist nicht möglich. weglichen Werkstücken vollzogen sein, die mit Werk-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Werk- stückträger a verbunden sind. Die Länge der einzelnen stückträger und dessen Fördereinrichtung so zu gestal- 20 Transportschnecke ist größer als di< ?JLnge des einzelten, daß eine hin- und herverlaufende Bewegung von nen Werkstückträgers. Das bekannte Sy;-tem setzt vorder Montage- bzw. Demontagestation zur Bearbei- aus, daß die Werkstückträger Stoß an Stoß in der Fühtangsstation ermöglicht ist wobei die Gestaltung und rungsbahn liegen und diese vollständig ausfüllen. Au-Lagerung der Transportschnecken so gewählt sind, daß ßerdem kann eine Rückwärtsbewegung der Werkstückdie Stützkräfte zum Bewegen der Werkstückträger ver- 25 träger n'rcht durchgeführt werden.

\ ringert und die Zentrierung des Werkstückträgers in der Eine Anwendung der vorbekannten Einrichtung auf

Werkzeugmaschine verbessert werden. Palettenwechseleinrichtungen für flexible Verkettung

μ Ausgehend von der US-PS 21 39403 ergibt sich die von Werkzeugmaschinen in Verbindung mit Montage-

erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe aus den und Demontagestationen ist nicht möglich.

% kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches. 30 Zum Zwecke der Verzögerung bzw. Beschleunigung % In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel schlägt des Antriebes der erfindungsgemäßen Transporter die Erfindung vor, daß als Antrieb für den Werkzeugträ- schnecke sieht die Erfindung im Ausführungsbeispiel Ej ger ein hydraulischer Motor und als Steueranordnung vor, daß die Steueranordnung eine vom Antrieb der μί für den Vorschub ein Mengenbegrenzungsventil in Ver- Transportschnecke synchro:?, antreibbare, endlose Steu- % bindung mit einem Endschalter vorgesehen sind. 35 erkette aufweist, deren Länge derjenigen des Werk- || Die Vorteile der Erfindung sind mannigfaltig. Zufolge Stückträgers jentspricht und daß mit der Steuerkette ein j3 der Anordnung einer kurzen Transportschnecke in der Steuerstift verbunden ist der nacheinander auf Betätit| Spannstation der Werkzeugmaschine ist es möglich, das gungsorgane für das Mengenbegrenzungsventii und ^T Spiel zwischen der als Transportelement wirkenden den Endschalter trifft Vorzugsweise sind hierbei die BeSchnecke und der damit in Eingriff befindlichen einzel- 40 tätipungsorgange im Bereich einer Umlenkstelle der

nen Rolle auf ein Minimum zu reduzieren. Deshalb Steuerkette angeordnet in der ein zweites Kettenrad ti wirkt sich das Spiel nicht entscheidend auf die Genauig- zur Führung des Steuerstiftes drehschlüssig mit dem K keit der spanabhebenden Bearbeitung aus. Andererseits Umlenkrad umläuft, wobei die Steuerkette irr: Bereiche ;; ist die Transportschnecke deshalb so kurz bemessen, der Umlenkstelle eine zum Umlenkrad parallele Füh-

damit ihr Antrieb und ihre Lagerung keine erheblichen 45 rung der Kettenglieder aufweist

M Stützkräfte auf das Gestell der Montage-bzw. Demon- Der Steuerstift ist also normal an der Steuerkette tageanordnung bzw. auf die Werkzeugmaschine aus- fliegend befestigt. Während des größten Teiles des Umüben können. Es können demnach keine Verformungen, laufes der Steuerkette hat dieser Steuerstift gar keine die beim Stand der Technik während des Antriebes der Funktion. Sobald er aber in die genannte Umlenkstelle Werkstückträger entstehen, nachteilig zur Auswirkung 50 einläuft, wird er von dem zweiten Kettenrad erfaßt und kommen. damit gegen Verbiegen ober sonstige Deformation ge-Die erfindungsgemäße Anordnung offenbart die Vor- schützt ohne daß die Steuerkette dadurch belastet wird, aussetzung, einen Werkstückträger zwischen der Mon- Während des Durchlaufens dieser Umlenkstelle trifft tage- bzw. Demontagestation und der Spannstation der der Steuerstift nacheinander auf die einzelnen Betäti-Werkzeugmaschine hin- und herbewegen zu können. 55 gungsorgane und iost damit die Verzögerung der Vor-Schließlich vermeidet die Erfindung das Entstehen Schubbewegung und schließlich den Halt in der Endstelvon Ungenauigkeiten, die aus dem Massenträgheitsmo- lung aus. Dabei ist der Steuerstift in der Endstellung ment des Wertstückträgers mit dem aufgespannten immer noch mit dem Betätigungsorgan für das Mengen-Werkstück beim Beginn und bei der Beendigung der begrenzungsventil verbunden, so daß bei Beginn der Vorschubbewegung sonst eintreten. Ohne daß bei der 60 Vorschubbewegung ein langsames Anfahren des Werk-Erfindung Zeit währen des Tranportes verloren geht Stückträgers erzwungen wird, und zwar so lange, bis der wird der Werkstückträger, wie allerdings die US-PS Steuerstift das entsprechende Betätigungsorgan des 21 39 403 ebenfalls lehrt kurz vor Erreichen seiner End- Mengenbegrenzungsventils verlassen hat
stellung weich abgebremst und genau in die Endstellung Die Transportschrecke kann im Ausführungsbeispiel hineinbewegt. Das gleiche geschieht beim Beginn einer 65 eingängig ausgebildet sein. Dabei empfiehlt es sich na-Vorschubbewegung, wonach der Werkstückträger zu- türlich, daß die Transportschnecken am Ende der Füh·· nächst langsam und dann mit größerer Beschleunigung rungsbahn der einzelnen Station gelagert sind, die der aneetrieben wird. Dieser Vorteil ist im wesentlichen Station am nächsten gelezen ist, wohin der Werkzeug-

träger transportiert werden soll. Auf diese Weise wird erreicht, daß eine zwangsläufige Übergabe des Werkstückträgers von der einen Station zur anderen erfolgt, ohne daß der Werkstückträger dazwischen antriebs- und führungslos sich selbst überlassen bleibt. Aus die- s sem Grunde sind auch die Transportschnecken der einzelnen Stationen synchron zueinander angetrieben und in entsprechendem Abstand angeordnet, so daß die Förderschnecke der einen Station die vorderen Rollen erfassen kann, während die Transportschnecke der vor- ausgehenden Station noch die letzten Rollen umgreift und zur Förderung beiträgt.

Bei der Übergabe des Werkslückträgers von der Montagestellung in die Spannvorrichtung der Werkzeugmaschine entstehen zusätzliche Probleme, die mit der Zentrierung und Verspannung des Werkstückträgers zusammenhängen, wobei die Laufrollen des Werkstückträgers der Spannkraft nicht mehr ausgesetzt werden sollen. Die Lösung dieser Probleme ist Gegenstand einer anderen Erfindung.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Montageständer mit einem darauf geführten Werkstückträger,

Fig.2 einen Teillängsschnitt entlang der Linie H-II gemäß F i g. 1 durch die Antriebsanordnung für den Werkstückträger,

F i g. 3 eine Vorderansicht einer Steueranordnung für den Werkstückträger und

Fig.4 eine Seitenansicht der Steueranordnung für den Werkstückträger gemäß F i g. 3.

Im Ausführungsbeispiel der Fi g. 1 ist ganz allgemein ein Werkstückträger 1 im Querschnittt dargestellt, der verkehrsüblich als Palette bezeichnet wird. Dieser Werkstückträger 1 besteht aus einem massiven Metallkörper, auf dessen Oberfläche mit Hilfe geeigneter Zentrier- und Befestigungselemente 3 das Werkstück 2 so festgespannt ist, daß das Werkstück 2, nachdem es in eine Spannstation der Werkzeugmaschine eingefahren worden ist, ohne Nachrichtarbeit zufolge der Koordinatensteuerung des Werkzeuges sofort spanabhebend, gegebenenfalls auch spanlos, bearbeitet werden kann. Mit 10 ist symbolisch ein Ständer bezeichnet, der beispielsweise zu einer Montage- oder Demontagestellung gehört Bei stehendem Werkstückträger 1 wird hier das Werkstück 2 ordnungsgemäß aufgespannt Nun muß der Werstückträger 1 aus der Montagestellung mit dem aufgespannten Werkstück in die Spannvorrichtung der Werkzeugmaschine voranbewegt werden. Zur Verminderung der dabei entstehenden Reibung ist der Werkstückträger in üblicher Weise mit Laufrollen 4 versehen, die auf einer Führungsbahn 5 des Ständers 10 aufsitzen, wobei geeignete zusätzliche Führungselemente vorgesehen sind, um eine parallele Bewegung des Werkstückträgers 1 entlang der Vorschubrichtung sicherzustellen.

Zum Vorschubantrieb des Werkstückträgers 1 wird eine Transportschnecke 8 (vgl. auch F i g. 2) vorgesehen, deren Flanken 11 jeweils eine drehbar gelagerte Rolle 6 ω umgreifen. Eine Vielzahl solcher Rollen 6 sind entlang der Förderrichtung nach Art von Zahnstangen mit^vertikaler Drehachse 7 an der Unterseite des Werkstückträgers 1 mit genau gleichem Abstand gelagert Es leuchtet ein, daß die drehbaren Flanken 11 der Transportschnecke 8 und die drehbar gelagerten Rollen 6 bei ihrem Berührungskontakt einer minimalen Reibung ausgesetzt sind und daß darüber hinaus das Spiel zwischen den Flanken 11 und den Rollen 6 auf ein Minimum reduziert werden kann.

Diese Transportschnecken 8 befinden sich normalerweise am Ende des Gestelles 10, das der zuzuführenden Station nächstgelegen ist. Diese Station weist ebenfalls eine solche Transportschnecke 8 auf, deren Abstand zur vorgenannten Schnecke 8 genau abgestimmt und deren Antrieb synchronisiert ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß ein in Transport befindlicher Werkstückträger stoßfrei von einer Transportschnecke 8 auf die andere übergeben werden kann.

Die Antriebswelle 9 des Schneckengetriebes 8 ist nun über ein Getriebe oder direkt mit einer Antriebswelle für ein Umlenkkettenrad 13 verbunden, über welche eine Steuerkette 12 geführt ist. Die Länge dieser Steuerkette 12 entspricht genau der Länge der einzelnen Palette (Werkstückträger 1). Mit der Steuerkette 12 ist fliegend ein Steuerstift 14 verbunden, der mit der Steuerkette 12 umläuft und im Bereiche einer Umlenkstelle in ein parallel zum Umlenkrad 13 angeordnetes und mit diesem synchron angetriebenes Kettenrad 15 eingreift. Zufolge dieses Eingriffes wird der Steuerstift 14 von der ursprünglich fliegenden Anordnung in eine zweiseitig gelagerte bzw. gehaltene Anordnung übergeführt. Beim Durchlaufen dieser Umlenkstelle (vgl. Fig.3 und 4) trifft der Steuerstift 14 zunächst auf ein Betätigungsorgan 16 auf, welches die gesamte Umlenkstelle (vgl. F i g. 4) Obergreift. Dieses Betätigungsorgan 16 wird von dem Steuerstift 14 angehoben und um die Schwenkachse 17 bewegt, mit der ein Mengenbegrenzungsventil 18 verbunden ist. Der ölhydraulische Motor (in der Zeichnung nicht dargestellt), der die Rotation der Antriebswelle 9 (vgl. Fig.2) und damit auch den Antrieb des Umlenkrades 13 (vgl. F i g. 3) bewirkt, wird durch das Mengenbegrenzungsventil 18 hinsichtlich seines Förderdruckes reduziert. Daraus erfolgt eine Minderung der Fördergeschwindigkeit, die einem aümähiiehen Abbremsen der Fördergeschwindigkeit dient und damit die bewegt Masse abbremst

Im weiteren Verlauf der Bewegung der Steuerkette 12 trifft der Steuerstift 14 auf ein Betätigungsorgan 19, das an einem Schwenkhebel 20 sitzt, der um die Schwenkachse 21 drehbar ist Diese Drehbewegung des Schwenkhebels 20 führt zu einer Betätigung eines Endschalters 22, der die Vorschubbewegung der Steuerkette 12 und der Antriebswelle 9 der Transportschnecke 8 stillsetzt. In dieser Lage ist der Werkstückträger 1 ungefähr in der Zentrierstellung, beispielsweise innerhalb einer Spannvorrichtung einer Werkzeugmaschine oder in einem Gestell einer Demontageanordnung. Diesf ungefähre Zentrierung muß nun durch zusätzliche Mittel auf eine genaue Zentrierung gebracht werden, die nicht Gegenstand der Erfindung ist

Aus F i g. 4 ist schließlich erkennbar, daß die Steuerkette 12 beim Umlauf um das Umlenkrad 13 daran gehindert wird, seitliche Ausschwingbewegungen durchzuführen. Zu diesem Zweck sind Führungen 23,24, vorzugsweise ortsfest angeordnet die eine Art Führungskanal für den Steuerstift 14 bilden.

Stückliste

1 Werkstückträger (Palette)

2 Werkstück

3 Zentrier- und Befestigungselemente

4 Laufrolle

5 Führungsbahn

6 Rolle

7 vertikale Drehachse

8 Transportschnecke

9 Antriebswelle

10 Ständer

11 Flanke

12 Steuerkette

13 Umlenkrad

14 S'teuerstift

15 Kettenrad

16 Betätigungsorgan ίο

17 Schwenkachse

18 Mengenbegrenzungsventil

19 Betätigungsorgan

20 Schwenkhebel

21 Schwenkachse

22 Endschalter

23 Führung

24 Führung

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

28 51 ß99 1 -- 2 Aufspännen und Abmontieren des Werkstückes wert- Patentansprüche: volle Zeit verloren geht. Die Werkzeuge der Werkzeugmaschine Jcönnen zwar bei modernen Einrichtungen

1. Vorrichtung zum Transport eines Werkstück- nach einem gesteuerten Koordinatensystem innerhalb trägers (Palette) von einer Montage- oder Demonta- 5 kurzer Zeit in die genaue Bearbeitungssteilung bewegt gestation zu einer Werkzeugmaschine, z. B. Bohr- werden. Dies setzt aber voraus, daß das Werkstück sich werk, entlang von Führungsbahnen, in denen der mit ebenfalls genau in der- Bearbeitungsstellung befindet. Laufrollen versehene Werkstückträger mit Hilfe Um diese unnötigen Stillstandszeiten der Werkzeugvon motorisch angetriebenen, eingängigen Trans- maschinen zu verringern, hat man Werkstückträger entportschnecken beweglich geführt ist, die mit an der 10 wickelt, die seitlich von der Werkzeugmaschine ihre Unterseite des Werkstückträgers angeordneten und Ausgangsstellung auf einem Ständer besitzen, wo das zu um vertikale Achsen drehbar gelagerten, zylindri- bearbeitende Werkstück in genau zentrierter Lage mit sehen Rollen zusammenwirken, wobei die in den dem Werkstückträger verbunden wird, während das Führungsbahnen angeordneten Transportschnek- vorausgegangene Werkstück von der Werkzeugmaken synchron zueinander angetrieben und mit einer 15 schöne bearbeitet wird. Der so bestückte Werkstückträdie Vorschubgeschwindigkeit des Werkstückträgers ger wird nun mitsamt dem aufgespannten Werkstück in vor Erreichen seiner Endstellung verzögernden die Aufnahmevorrichtung der Werkzeugmaschine einSteuerung versehen sind, dadurch gekenn- gefahren, während gleichzeitig das fertig bearbeitete zeichnet, daß an der Unterseite des Werkstück- Werkstück mit Hilfe seines eigenen Werkstückträgers trägers (1} eine Vielzahl von Rollen (6) Zahnstangen- 20 aus der Werkzeugmaschine herausbewegt wird. Zum artig in einer entlang seiner Bewegungsrichtung sich Antrieb solcher bekannter Werkstückträger werden erstreckenden Reihe angeordnet sind und daß je- beim Stand der Technik (offenkundige Vorbenutzunweils ein als kurzes Antriebselement mit Vorzugs- gen) hydraulisch oder pneumatisch betätigte Hubmotoweise 2V2 Umdrehungen ihrer Flanken ausgebildete re verwendet, die sich an den Ständern der Montagesta-Transportschnecke (8) sowohl in der Montage bzw. 25 tion bzw. der Werkzeugmaschine abstützten. Weil häu-Demontagestation als auch ip der Spannstation der fig große Werkstücke mit erheblichem Gewicht zu Bearbeitungsmaschine mit einem solchen Abstand transportieren sind, entsteht durch die Abstützung und voneinander angeordnet sind, daß die Transport- den Vorschub der Werkstückträger eine nicht unerhebschnecke (8) der einen Station die vorderen Rollen liehe Verformung in den einzelnen Gestellen, die dafür (6) und die der vorausgehenden Station noch die 30 ursächlich ist, daß die Zentrierung des Werkstückträletzten Rolk.i (6) umgreifen. gers in der Werkzeugmaschine Schwierigkeiten bereitet

2. Vorrichtung nacl? Anspruch 1, dadurch gekenn- und vermeidbare Ungenauigkeiten in der Bearbeitung zeichnet, daß als Antrieb für die Transportschnecke des Werkstückes die Folge sind. Es ist auch bekannt, die (8) ein hydraulischer Mcnor v\d als Steueranord- Werkstückträger mittels Kettengetrieben voranzubenung für den Vorschub ein Mengenbegrenzungsven- 3s wegen. Aber auch in diesem Falle führt das Reaktionstil (18) in Verbindung mit einem Endschalter (22) moment des Antriebes zu Ungenauigkeiten, die auch vorgesehen ist davon herrühren, daß eine in Bewegung befindliche gro-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Be Masse wegen ihres Trägheitsmomentes nicht leicht zeichnet, daß die Steueranordnung eine vom An- zum Halt gebracht werden kann, .jhne daß Toleranztrieb der Transportschnecke (8) synchron antreibba- 40 Überschreitungen stattfinden.

re, endlose Steuerkette (12) aufweist, deren Länge Durch die den Oberbegriff des Hauptanspruches be-

derjenigen des Werkstückträgers (1) entspricht, uzd stimmende US-PS 21 39 403 ist eine Transportvorrich-

daß mit der Steuerkette (12) ein Steuerstift (14) ver- tung für Werkstückträger für eine aus mehreren mitein-

bunden ist, der nacheinander auf Betätigungsorgane ander starr verketteten Werkzeugmaschinen bestehen-

(16, 19) für das Mengenbegrenzungsventil (18) und 45 de Anlage bekannt, bei der Transportschnecken einge-

en Endschalter (22) trifft. setzt werden, die mit ihren Flanken auf zwei am Werk-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- stückträger gelagerte Rollen einwirken. Diese Transzeichnet, daß die Betätigungsorgane (16, 19) im Be- portschnecken befinden sich jeweils vor und hinter den reiche einer Umlenkstelle der Steuerkette (12) ange- Spannstationen der einzelnen Werkzeugmaschinen, keiordnet sind, in der ein zweites Kettenrad (IS) zur 50 nesfalls aber innerhalb der Spsnnstation. Ihr Abstand Führung des Steuerstiftes (14) drehschlüssig mit dem voneinander ist so bemessen, daß die in Förderrichtung Umlenkrad (13) umläuft, und daß die Steuerkette uiriickliegende Transportschnecke die rückwärtige (12) im Bereiche der Umlenkstelle eine zum Umlenk- Rolle des Werkstückträgers gerade freigibt, während rad (13) parallele Führung (23,24) der Kettenglieder die vorausliegende Transportschnecke die vordere RoI-aufweisL 55 Ie noch nicht erfaßt Folglich kann der Werkstückträger

in der Spannstation durch Zentrier- und Spannmittel

verschoben werden, ohne mit den Transportschnecken

zu kollidieren.

Um den Werkstückträger bei dieser bekannten AnIa-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum eo ge aus der Spannstation herauszufordern, muß die vorTransport eines Werkstückträgers von einer Montage- ausliegende Transportschnecke zunächst um 90° um ih- oder Demontagestation zu einer Werkzeugmaschine re Achse gedreht werden, bevor die Flanken die zugeentsprechend den im Oberbegriff des Hauptanspruches ordnete Rolle umfassen können, aufgeführten Merkmale. Mit einer solchen Vorrichtung ist die Förderung des Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstük- 65 Werkstückträgers nur in einer Richtung möglich. Soken, speziell beim Einsatz hochpräziser Werkzeugma- weit die US-PS 21 39 403 auch eine in einem Seitenschinen, wird die Wirtschaftlichkeit dieser Maschinen zweig der Führungsbahn erfolgende Vor- und Rückhäufig deswegen nicht ausgenutzt, weil zum zentrierten wärtsbewegung des Werkstückträges offenbart, wird