DE3019017C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Handhabungseinrichtung für Werkstücke entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Handhabungseinrichtung dieser Art (CH-PS 5 63 214) weisen die Werkstückträger übereinander angeordnete und miteinander zu einer Einheit verbundene Etagen in Form von drehbaren Rädern auf, welche an ihrem Umfang die zu bearbeitenden Werkstücke tragen. Der Werkstückträger wird durch eine waagrecht verschiebbare und höhenverstell­ bare Transporteinrichtung aus dem Speicher gezogen, auf ein Traggestell gesetzt und mit diesem in die senkrechte Arbeits­ ebene des Greifers gebracht. Dort wird der Werkstückträger durch ein Hubschaltwerk angehoben, derart, daß zunächst die oberste Etage auf die Ent- und Beladestation gelangt. Ist diese Etage abgearbeitet, wird der Werkstückträger um einen Schritt ange­ hoben, wodurch die nächste Etage auf die genannte Station ge­ langt und abgearbeitet wird. Wenn auf diese Weise alle Etagen des Werkstückträgers abgearbeitet sind, wird der Werkstück­ träger auf ein zweites Traggestell abgesenkt und mit diesem auf einen Ruheplatz geschoben, wo der Werkstückträger von der Trans­ porteinrichtung abgeholt wird. Ein Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß es aufgrund der starren Verbindung der Etagen miteinander praktisch unmöglich ist, die gesamte Fläche der Etagen mit Ausnahme der obersten auszunutzen, da der Greifer nicht zwischen die Etagen greifen, sondern nur Werkstücke am Rand der Etagen aufnehmen und ablegen kann. Daraus ergibt sich eine schlechte Raumausnutzung. Aufgrund der starren Verbindung der Etagen miteinander ist es auch nicht möglich, eine Anpassung an Werkstücke unterschiedlicher Größe vorzunehmen. Bei kleinen Werkstücken ist der senkrechte Abstand zwischen den Etagen unwirt­ schaftlich groß, und bei größeren Werkstücken müssen Werkstück­ träger mit Etagen, die einen entsprechend großen Abstand vonein­ ander haben, vorgesehen werden. Da für den Transport der Werkstückträger von dem Speicher zu der Ent- und Beladestation und zurück zum Speicher vier voneinander unabhängige Einrichtungen zum Verschieben und zum Anheben und Absenken der Werkstückträger erforderlich sind, ist die bekannte Einrichtung insgesamt sehr aufwendig sowohl in konstruktiver Hinsicht als auch bezüglich des Platz­ bedarfes.

Aus der DE 25 35 680 A1 ist ein Bearbeitungssystem, bestehend aus einer Werkzeugmaschine, einem Greifer zur Beschickung der Werkzeugmaschine mit Werkstücken und einem Werkstückspeicher, bekanntgeworden, bei dem der Werkstückspeicher zwei nebeneinan­ der in einer zueinander fixierten Stellung angeordnete Pa­ letten-Aufnahmeregale aufweist, die jeweils horizontal verlau­ fende Einschubleisten zur Aufnahme von entsprechenden ebenen Paletten enthält. Eines der Paletten-Aufnahmeregale ist leer, während das andere Paletten mit unbearbeiteten Werkstücken ent­ hält. Der Greifer entnimmt die Werkstücke jeder Palette, begin­ nend mit der obersten, zur Bearbeitung und transportiert diese nach der Bearbeitung wieder auf den alten Platz zurück, worauf jede abgearbeitete Palette in horizontaler Richtung in das leer­ stehende Platten-Aufnahmeregal verschoben wird. Nachteilig ist hierbei, daß der Greifer beträchtliche Wege in senkrechter Rich­ tung zurückzulegen hat, um die in unterschiedlichen Höhen lie­ genden Paletten abarbeiten zu können, und außerdem sowohl in der X- als auch in der Y-Richtung horizontal bewegt werden muß, da die Paletten während des Abarbeitens ortsfest sind. Diese Bewegungen des Greifers erfordern verhältnismäßig viel Zeit und einen nicht unbeträchtlichen konstruktiven Aufwand. Durch die Anordnung von zwei nebeneinanderliegenden Aufnahmerega­ len ergibt sich überdies ein verhältnismäßig großer Platzbe­ darf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakt bauende Handhabungseinrichtung der gattungsgemäßen Art mit relativ ge­ ringem konstruktiven Aufwand zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Handhabungseinrichtung arbeitet in der Weise, daß die Schubladen des Speichers in einem Lager mit den zu bearbeitenden Werkstücken beladen und in den Speicher eingeschoben werden, dann der Speicher zu einer Stelle neben der Werkzeugmaschine gebracht wird und dort die einzelnen Schub­ laden nacheinander aus dem Speicher herausgezogen und auf die Ent- und Beladestation angehoben werden, auf welcher die Werk­ stücke von dem Greifer entnommen, der Werkzeugmaschine zuge­ führt und dort bearbeitet und dann wieder in der Schublade abgelegt werden. Wenn alle Werkstücke einer Schublade bear­ beitet sind, wird diese an ihre alte Stelle in den Speicher zurückgebracht, worauf die nächste Schublade auf die Ent- und Beladestation gebracht wird. Dadurch, daß die Ent- und Bela­ destation für alle Schubladen auf der gleichen Ebene liegt und die Schubladen auf dieser Station getaktet verschoben werden, braucht der Greifer keine großen senkrechten Wege zurückzule­ gen und auch nur in einer waagrechten Richtung bewegbar sein, wodurch sich eine kurze Taktzeit und ein einfacher konstrukti­ ver Aufbau ergibt. Da die gesamte Fläche jeder Schublade von oben her frei zugänglich ist, kann diese ganze Fläche für die Ablage von Werkstücken ausgenutzt werden. Wenn die Werkstücke aller Schubladen des Speichers bearbeitet sind, wird der Spei­ cher weggeführt und durch einen neuen Speicher mit Schubladen mit unbearbeiteten Werkstücken ersetzt. Diese Vorgänge können vollautomatisch gesteuert werden. Da bei der erfindungsgemäßen Handhabungseinrichtung die abgearbeiteten Schubladen an ihren alten Platz im Speicher gebracht werden, ist kein Leerspeicher erforderlich.

Vorzugsweise ist die Ent- und Beladestation unmittelbar neben dem Speicher in einer oberhalb des Speichers liegenden Ebene angeordnet, so daß die zu ent- bzw. beladende Schublade auf der Ent- und Beladestation über den Speicher geschoben werden kann, wodurch der Raumbedarf auf ein Mindestmaß reduziert wird.

Eine besonders platzsparende Anordnung ergibt sich, wenn die Transporteinrichtung nach Art eines Kettenförderers mit umlaufenden Ketten ausgebildet und an einem Tisch angebracht ist, der neben dem Speicher auf senkrechten Säulen verschieb­ bar ist.

Es ist anzustreben, die Be- und Entladestation im wesentlichen in der Zuführebene der Werkzeugmaschine anzuordnen, so daß der Greifer nur relativ kleine Vertikalbewegungen auszuführen hat, wodurch der Antriebsmechanismus des Greifers vereinfacht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Be­ zugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Handhabungs­ systems,

Fig. 2 eine Draufsicht des Handhabungssystems von Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Handhabungssystems in Fig. 1 von links, und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Speichers in größerem Maßstab.

In den Fig. 1 bis 3 ist mit 1 eine schematisch angedeutete Kopierdrehma­ schine bezeichnet, der Werkstücke durch einen Greifermechanismus 2 nacheinander zur Bearbeitung zugeführt werden. Der Greifermecha­ nismus besteht im Ausführungsbeispiel aus zwei alternativ arbei­ tenden Greifern 3 und 4, die mittels eines Laufwagens 5 auf einer Laufschiene 6 horizontal und durch Elektromotoren 7 bzw. 8 senk­ recht verschiebbar sind. Die Laufschiene 6 ist Teil eines Lade­ portals 9. Die Verschiebung des Laufwagens 5 erfolgt mit Hilfe eines Elektromotors 10.

Seitlich neben der Werkzeugmaschine 1 ist ein allgemein mit 11 bezeichneter Speicher angeordnet, der in Fig. 4 in größerem Maß­ stab dargestellt ist. Der Speicher weist ein kubus- oder quader­ förmiges Gestell auf, das aus senkrechten Pfosten 12 und waag­ rechten Trägern 13 besteht. Das Gestell enthält eine Mehrzahl von schienenartigen Führungen 14, die in waagrechten Ebenen über­ einander verlaufen und zur Abnahme von Schubladen 15 dienen, die Halterungen 15 a für die zu bearbeitenden bzw. bearbeiteten Werkstüc­ ke W, im Beispiel Wellen, aufweisen. Zur Aufnahme des Gestells dient ein Fundament 16 mit Halterungen 17 für die Füße 18 des Ge­ stells, das beispielsweise mittels eines Gabelstaplers transpor­ tiert und auf dem Fundament 16 abgesetzt werden kann.

Das Handhabungssystem weist ferner eine allgemein mit 20 bezeich­ nete Vorrichtung auf, die einen seitlich neben dem Speicher 11 angeordneten höhenverstellbaren Tisch 21 mit einer waagrechten Transporteinrichtung 22 besitzt. Der Tisch ist höhenverstellbar, beispielsweise mittels Hydraulik, auf senkrechten Säulen 24 ge­ lagert. Die Transporteinrichtung 22 kann von einem Kettenförderer mit um Rollen 25 umlaufenden endlosen Ketten 26 gebildet werden. Die einzelnen Schubladen 15 sind an ihrer Vorderseite mit Griffen 27 versehen, in die an den Transportketten 26 angebrachte Greifer 28 eingreifen können. Die Vorrichtung 20 zieht die Schubladen 15 nacheinander, beginnend mit der obersten, aus dem Gestell heraus und hebt sie auf eine Be- und Entladestation, die im Ausführungs­ beispiel in der Ebene der obersten Führungsschiene 14 a des Gestells liegt. Durch waagrechte Verschiebung der einzelnen Schubladen in dieser Ebene normal zu der waagrechten Bewegungsrichtung der Greifer 3, 4 kann zusammen mit der waagrechten und senkrechten Be­ wegung der Greifer jedes Werkstück auf bzw. in der Schublade er­ griffen werden. Die waagrechte Verschiebung der einzelnen Schub­ laden erfolgt mittels einer bekannten, nicht dargestellten Ver­ taktungseinrichtung, die die Bewegung der Transporteinrichtung 22 steuert. Dadurch, daß die zu ent- bzw. beladende Schublade auf der Be- und Entladestation über den Speicher 11 geschoben werden kann, wird der Raumbedarf auf ein Mindestmaß reduziert. Das Be- und Entladen erfolgt stets in der gleichen Ebene, so daß für die Greifer 3, 4 nur eine einzige vertikale Anfahrposition für das Er­ greifen und Ablegen der Werkstücke vorgesehen werden muß. In Fig. 3 ist mit a die vertikale Anfahrposition der Greifer 3, 4 für die Zuführung des Werkstückes zur Werkzeugmaschine bezeichnet. Diese Anfahrposition a liegt also in der Bearbeitungsebene der Werk­ zeugmaschine. Mit b ist die vertikale Anfahrposition für die Greifer für das Zu- und Abführen des Werkstückes bezeichnet, während c die vertikale Anfahrposition der Greifer 3, 4 zum Ergrei­ fen bzw. Ablegen der Werkstücke auf den oder in die Schubladen 15 darstellt. Die horizontalen Anfahrpositionen der Greifer 3, 4 sind mit d bezeichnet. Die horizontalen Anfahrpositionen der Schubladen 15 sind in Fig. 2 mit e bezeichnet, während sich die vertikalen Anfahrpositionen der Transporteinrichtung 22 aus der Lage der einzelnen Schubläden 15 im Speicher 11 ergeben.

Das dargestellte Handhabungssystem arbeitet in der Weise, daß der Speicher 11, d. h. dessen Schubladen 15, in einem Lager mit den zu bearbeitenden Werkstücken gefüllt wird. Dann wird der Speicher mittels eines Gabelstaplers zu der betreffenden Werkzeugmaschine gebracht. Selbstverständlich kann dieser Vorgang auch automatisiert werden, indem eine automatische Transportvorrichtung für den Spei­ cher vorgesehen wird. Die Einrichtung 20 entnimmt dem Speicher 11 eine Schublade 15 nach der anderen, von oben beginnend, und hebt sie auf die Be- und Entladestation, wo die Greifer 3, 4 die Werk­ stücke einzeln aufnehmen, zur Werkzeugmaschine 1 fördern, nach der Bearbeitung von der Werkzeugmaschine 1 abnehmen, zu der Schub­ lade 15 zurückführen und dort ablegen. Wenn alle Werkstücke einer Schublade bearbeitet sind, wird diese abgesenkt und wieder in den Speicher 11 zurückgeschoben, worauf die nächste Schublade entnom­ men und auf die Be- und Entladestation gehoben wird, worauf sich der geschilderte Vorgang wiederholt. Wenn die Werkstücke aller Schubladen eines Speichers bearbeitet sind, wird der Speicher weg­ geführt und durch einen neuen Speicher mit unbearbeiteten Werk­ stücken ersetzt.

Selbstverständlich sind viele Abwandlungen des dargestellten Aus­ führungsbeispiels möglich, ohne den Rahmen der Offenbarung zu ver­ lassen. So kann beispielsweise die Be- und Entladeebene oberhalb des Speichers 11 liegen und es kann eine eigene stationäre Trag­ vorrichtung für die zu ent- bzw. beladenden Schubladen vorgesehen sein, die sich über den Speicher erstreckt.

Claims (4)

1. Handhabungseinrichtung für Werkstücke in Verbindung mit einer Werkzeugmaschine, mit einem senkrecht und waagrecht bewegbaren Greifer und mit einem Speicher, der übereinander angeordnete Werkstückträger enthält, die mittels einer seit­ lich neben dem Speicher angeordneten, waagrecht verschieb­ baren und höhenverstellbaren Transporteinrichtung aus dem Speicher einzeln herausgezogen, auf eine Ent- und Belade­ station angehoben, durchgetaktet und nach erfolgter Abar­ beitung in den Speicher zurückgeschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (11) eine Anzahl von übereinander angeord­ neten, waagrechten Führungen (14) aufweist, daß die Werkstückträger (15) als Schubladen ausgebildet sind, die einzeln verschiebbar in den Führungen (14) ge­ führt sind, und daß die Transporteinrichtung (22) Greifer (28) zum Ergreifen der Schubladen aufweist und auf die Ebene der Ent- und Beladestation (14 a) bringbar ist, auf der die Schubladen quer zur waagrechten Bewegungsrichtung des Greifers (3 bzw. 4) verschoben werden.

2. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ent- und Beladestation (14 a) unmittel­ bar neben dem Speicher (11) in einer oberhalb desselben liegenden Ebene angeordnet ist.

3. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Transporteinrichtung (22) nach Art eines Kettenförderers mit umlaufenden Ketten (26) aus­ gebildet und an einem Tisch (21) angebracht ist, der neben dem Speicher (11) auf senkrechten Säulen (24) verschiebbar ist.

4. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ent- und Beladestation im wesentlichen in der Zuführebene der Werkzeugmaschine (1) angeordnet ist.