DE3138954C2

DE3138954C2 -

Info

Publication number: DE3138954C2
Application number: DE3138954A
Authority: DE
Inventors: John Henry Birmingham Mich. Us Brems
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-11-14
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1989-07-27
Also published as: FR2494156B1; CA1165719A; GB2087765A; FR2494156A1; JPS63120756U; US4394897A; JPS57114350A; DE3138954A1; JPH0243647Y2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrere Stationen aufweisende Transfermaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Derartige Transfermaschinen für automatische Anlagen, bei denen mehrere Werkstücke tragende Paletten Verwendung finden, die zu den verschiedenen Stationen bewegt und dort durch eine Registervorrichtung lagegenau fixiert und für die Einleitung und Beendigung eines speziellen Bearbeitungsvorganges festgeklemmt werden, sind bekannt. Hierbei werden die Werkstücke in Paletten angeordnet und festgeklemmt, und die Paletten werden schrittweise von Station zu Station auf Gleitschlitten o. ä. transportiert. In jeder Station werden die Paletten durch einen als Palettenregister bezeichneten Mechanismus lagegenau fixiert und festgeklemmt.

Eine Transfermaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus der DE-PS 29 39 433 bekannt. Diese bekannte Maschine weist äußere Betätigungseinrichtungen auf, mit denen die Klemmeinrichtungen von der Palette zurückgezogen und danach die Fixierstifte mit den entsprechenden Fixierlöchern außer Eingriff gebracht werden. Sie besitzt ferner Hubeinrichtungen für die Transfereinrichtungen, die durch Gleitschienen gebildet werden. Diese beiden Einrichtungen sind so ausgebildet, daß eine Antriebsstange ein Torsionsrohr dreht und damit die Klemmeinrichtungen und die Fixierstifte außer Eingriff bringt. Diese Elemente entsprechen somit den äußeren Betätigungseinrichtungen. Das Anheben der Gleitschienen wird dadurch erreicht, daß das Torsionsrohr ein Element betätigt, welches eine mit einem Nocken versehene Hilfswelle in Drehung versetzt, wodurch eine Stange die Gleitschiene anhebt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transfermaschine der angegebenen Art zu schaffen, bei der die äußeren Betätigungseinrichtungen und Hubeinrichtungen einen besonders einfachen Aufbau aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Transfermaschine der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß ein einziger Antriebsmechanismus, nämlich der entsprechende Hebel, vorgesehen ist, welcher sowohl die Welle antreibt, über die die Klemmeinrichtungen und die Fixierstifte außer Eingriff gebracht werden, als auch über den exzentrischen Abschnitt und das daran angeordnete Hubelement die Transfereinrichtungen anhebt. Durch diese Ausgestaltung kann der aufwendige getrennte Hubmechanismus mit Hilfswelle beim Gegenstand der vorstehend genannten Veröffentlichung in Fortfall kommen.

Die erfindungsgemäße Lösung kann sowohl bei einer Transfermaschine Anwendung finden, bei der die Transfereinrichtungen Hub- und Trag-Transferstäbe umfassen, die Paletten durch eine Hub- und Tragbewegung von Station zu Station fördern, als auch bei einer Transfermaschine, bei der die Transfereinrichtungen Gleitschienen und einen horizontal beweglichen Transferstab aufweisen, wobei die Leitschienen zum Abheben und Absetzen der Paletten vertikal aufwärts und abwärts bewegbar sind und der in Eingriff mit den Paletten befindliche Transferstab die Paletten vorwärts bewegt, indem er eine Gleitbewegung derselben auf den Gleitschienen in deren oberer Position bewirkt. Im erstgenannten Fall umfassen die Hubelemente vorzugsweise Rollen, die die Hub- und Trag- Transferstäbe lagern, während sie im zuletzt genannten Fall kreisförmige exzentrische Elemente umfassen, die in Armen gelagert sind, welche mit den Gleitschienen verbunden sind und diese lagern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Register- und Hubmechanismus einer Transfermaschine;

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt entlang Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt entlang Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 einen teilweise vertikal geführten Querschnitt entlang Linie IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 einen teilweise horizontal geführten Schnitt entlang Linie 5-5 in Fig. 2;

Fig. 6 einen Vertikalschnitt entlang Linie 6-6 in Fig. 4;

Fig. 7 einen Vertikalschnitt entlang Linie 7-7 in Fig. 6;

Fig. 8 eine schematische Ansicht des Verbindungs- und Hubmechanismus für eine Gruppe von Registerstationen;

Fig. 9 einen Schnitt ähnlich Fig. 4, der eine andere Ausführungsform eines Hubsystems zeigt; und

Fig. 10 einen Vertikalschnitt entlang Linie 10-10 in Fig. 9.

Eine Draufsicht auf einen Registermechanismus ist in Fig. 1 dargestellt. Dieser Mechanismus umfaßt zwei identische Gehäuse 2, die auf einer Maschinenbasis 4 montiert sind. Zwei Hub- und Trag-Transferstäbe 6, die die Paletten 8 von Station zu Station tragen, wirken zwischen den Registergehäusen 2 über einen nachfolgend beschriebenen Mechanismus. Für einige Anwendungszwecke können die beiden identischen Gehäuse 2 zu einer einzigen Einheit verbunden sein, ohne daß hierdurch das Betriebsverhalten des Registers nachteilig beeinflußt wird. Die in jedem Gehäuse 2 untergebrachten Mechanismen sind identisch.

Vier Fußelemente 10, die an der Unterseite einer Palette 8 montiert sind, befinden sich mit Lagerkissen 11 (Fig. 4) in Kontakt und werden durch diese gelagert. Vertikal beweg liche Fixierstifte 14 können mit Bohrungen 12 in Eingriff treten, die in zwei der Palettenfüße 10 angeordnet sind, um eine Fixierung der Palette zu erreichen. Vier vertikal bewegliche Klemmelemente 16 können eine abwärts gerichtete Kraft auf die Oberseiten der Palettenfüße 10 ausüben, um diese gegen die Lagerkissen 11 zu klemmen.

Wie man Fig. 2 entnehmen kann, ist ein Haupthebel 18 mit einer ersten Welle 20 verkeilt, die in dem Gehäuse 2 ge lagert ist. Dieser Haupthebel betätigt unmittelbar den Fixierstift 14 über einen Kugelsektor 22, der sich mit einem zylindrischen Loch 24 im Fixierstift 14 in Eingriff befindet. Ein versetzter Abschnitt 26 des Haupthebels 18 steht mit dem Nasenstück 28 einer elastischen Energiepa trone 30 über einen Verschleißstift 32 in Eingriff.

Die Patrone 30 umfaßt eine Hülse 34, die an einem Ende 36 mit einem Flansch versehen ist, um sich gegen das Gehäuse 2 zu lagern. Innerhalb der Hülse 34 ist eine Druckfeder 38 montiert, die an einem Ende gegen das teilweise geschlos sene Ende der Hülse 34 und an ihrem anderen Ende gegen einen Kopf 40 gelagert ist, der am Ende einer Zugstange 42 ausgebildet ist. Das andere Ende der Zugstange 42 ist in das Nasenstück 28 eingeschraubt und mit diesem verriegelt. Die Druckfeder 38 wird während ihrer Montage vor der Be festigung des Nasenstückes 28 oder vor der Befestigung des Kopfes 40 an der Zugstange 42 in hohem Maße vorgespannt. Obwohl es sich bei der Feder 38 um eine Druckfeder handelt, übt die gesamte Patrone eine Zugkraft aus, die zwischen dem Flansch 36 und dem Nasenstück 28 wirkt. Dadurch wird auf den Haupthebel 18 um den Stift 20 ein im Uhrzeigersinn wir kendes Drehmoment ausgeübt. Die Bewegung der Zugstange 42 nach rechts wird durch den von dem Nasenstück 28, das sich mit dem geschlossenen Ende der Hülse 34 in Kontakt befindet, festgelegten Abstand begrenzt, bei dem die Feder 38 noch unter beträchtlicher Vorspannung steht. Die Vorspannung wird durch eine äußere Montagebefestigung üblicher Aus führungsform erreicht, bei der es sich um eine einfache Dornpresse handeln kann, die die Feder 38 während der Mon tage zusammendrückt. Der praktische Vorteil in bezug auf die Verwendung einer eine vorgespannte Feder enthaltenden Patrone besteht darin, daß diese während der Montage des Registers als einfache Packung gehandhabt werden kann, während gleichzeitig die Vorteile einer Vorspannung nutz bar gemacht werden können. Dies führt zu einer nahezu fla chen Kraftlinie beim Arbeitshub der Patrone 30.

Wie vorstehend erwähnt, bewirkt die von der Patrone 30 ausgeübte Zugkraft ein im Uhrzeigersinn wirkendes Dreh moment auf den Haupthebel 18, wodurch der Fixierstift 14 nach oben in Eingriff mit dem Palettenfußelement 10 be wegt wird. Diese im Uhrzeigersinn erfolgende Bewegung des Haupthebels 18 bewirkt des weiteren einen Eingriff der Klemmelemente 16. Das Fixieren und Klemmen wird durch die von der Patrone 30 erzeugte Kraft und Bewegung vollständig durchgeführt, um die in Fig. 2 dargestellte Position zu erreichen.

Ein Schlitz 46 ist in dem Haupthebel 18 ausgebildet, und zwar in demjenigen Schenkel, der dem Schenkel gegenüber liegt, der sich mit dem Stift 14 in Eingriff befindet. Dieser Schlitz 46 befindet sich mit einem Stift 48 in Ein griff, der am Außenende eines Zwischenhebels 50 montiert ist, welcher auf einer zweiten Welle 54 gelagert ist, die im Gehäuse angeordnet ist. Wie man den Fig. 3 und 5 ent nehmen kann, ist ein Klemmgestänge 60 über einen Stift 58 mit dem Zwischenhebel 50 verbunden. An seinem anderen Ende steht das Klemmgestänge 60 über einen Stift 62 an seinem Mittelpunkt oder in der Nähe desselben mit einem Ausgleichs glied 64 in Verbindung. Jedes Ende des Ausgleichsgliedes 64 ist über Stifte 70 und 72 mit Klemmhebeln 66 und 68 verbunden. Die Klemmhebel 66 und 68 sind symmetrisch um die in Längsrichtung verlaufende Mittellinie angeordnet und betätigen zwei identische Klemmechanismen, von denen nur einer beschrieben zu werden braucht.

Ein zylindrisches konvexes Element 74 ist starr an dem Klemm hebel 66 montiert und befindet sich mit einem Lagerkissen 76 in Kontakt, das im Gehäuse 2 montiert ist. Auf der gegenüber liegenden Seite des Klemmhebels 66 ist ein zweites, zylindri sches konvexes Element 78 angeordnet, das in Flächenkontakt mit einem Gleitelement 80 steht, dessen Oberfläche konkav ausgebildet ist, so daß sie an das konvexe Element 78 ange paßt ist. Die Unterseite des Gleitelementes 80 ist konvex unter rechten Winkeln zur oberen konkaven Fläche. Diese untere konvexe Fläche des Gleitelements 80 ist an eine kon kave Fläche 82 des Klemmelementes 16 (Fig. 4) angepaßt. Wie man des weiteren aus Fig. 4 entnehmen kann, handelt es sich bei dem Klemmelement 16 um ein C-förmiges Element, dessen obere Innenfläche 84 mit dem Palettenfußelement 10 in Kon takt steht und dieses gegen die Lagerkissen 11 klemmt. Das Klemmelement 16 ist im Gehäuse 2 über eine elastische Buchse 86 gelagert, die eine angemessene Bewegung des Klemmelemen tes 16 gestattet.

Wie man Fig. 3 entnehmen kann, verläuft die Kontaktlinie zwischen dem konvexen Element 74 und dem Reaktionskissen 76 entlang der Achse A₁ während die wirksame Achse des Lagers zwischen dem konvexen Element 78 und dem Gleitelement 80 entlang der Achse A₂ verläuft, bei der es sich um die Klemm achse handelt. Folglich wirkt der Klemmhebel 66 als einfa cher Hebel, dessen Drehpunkt in bezug auf das Gehäuse 2 auf der Achse A₁ liegt und dessen Ausgangsbewegung entlang der Achse A₂ und Eingangsbewegung entlang der Achse des Stiftes verläuft, der das Ausgleichsglied mit dem Hebel 66 ver bindet. Es ist daher eine beträchtliche Kraftverstärkung zwischen der abwärts gerichteten Kraft des Stiftes 70 und der abwärts gerichteten Kraft auf das Klemmelement 16 vorhan den, die als Klemmkraft über die Fläche 84 auf das Palletten fußelement 10 übertragen wird. Diese Kraftverstärkung wird durch einen einfachen Hebel erreicht, bei dem es sich um einen Mechanismus mit "hohem Wirkungsgrad" handelt.

Die von dem Klemmhebel 68 ausgehende Klemmwirkung ist die gleiche wie die von dem Klemmhebel 66 ausgehende Wirkung, mit der Ausnahme, daß dessen Betätigung entgegengesetzt symmetrisch erfolgt. Im wesentlichen gleiche abwärts gerich tete Klemmkräfte werden von den Stiften 70 und 72 auf die Klemmhebel 66 und 68 über das Ausgleichsglied 64 ausgeübt, das durch das Glied 60, den Zwischenhebel 50 und den Stift 48 nach unten gezogen wird, welcher durch den Schlitz 46 im Haupthebel 18 abwärts gedrückt wird, und zwar durch das von der Federpatrone 30 auf diesen Haupthebel 18 im Uhr zeigersinn ausgeübte Drehmoment.

Wie man des weiteren Fig. 3 entnehmen kann, ist das Außenende des Hebels 66 (und des symmetrisch gegenüberliegenden Hebels 68) mit einer zylindrischen Verlängerung 88 versehen, die in eine elastische Buchse 90 eingepaßt ist, welche vom Gehäuse 2 gelagert wird. Die beiden elastischen Buchsen 90 bestehen aus Neopren o. ä. und haben die Aufgabe, die linke oder rechte Position (Fig. 3) der Hebel 66 und 68 und des Ausgleichsgliedes 64 festzulegen, jedoch noch eine ausreichende Schwimmfähigkeit zu ermöglichen, so daß ein echter Rollkontakt zwischen dem konvexen Element 74 und dem Reaktionskissen 76 stattfinden kann, wenn die Reaktionskraft auf die Klemmkräfte an dieser Drehfläche ausgeübt wird. Um einen echten Rollkontakt an dieser Grenzfläche zu ermöglichen, sind des weiteren die Löcher in den Hebeln 66 und 68 und/oder die entsprechenden Löcher in dem Ausgleichsglied 64 für die Stifte 70 und 74 geringfügig verlängert oder überdimensioniert.

Die Unterseite des Klemmelementes 16 wird durch eine elastische Buchse 92 gelagert, die ebenfalls aus Neopren o. ä. besteht. Diese Buchse 92 ermöglicht eine abwärts gerichtete Bewegung des Klemmelementes 16 während des Klemmvorganges, absorbiert Durchbiegungen des Klemmelementes 16 während seiner Verformung unter Klemmlasten und stellt die auf das Klemmelement 16 während des Lösens einwirkende Rückführkraft zur Verfügung.

Aus Fig. 3 geht hervor, daß die Drehachse A₁ nur geringfügig gegenüber der Klemmachse A₂ verschoben ist. Dadurch werden zwei wichtige Dinge erreicht: Es wird ein großer mechanischer Vorteil bei der Erzeugung der Klemmkraft gewonnen, wie vorstehend beschrieben, und es wird eine sehr kleine Reaktionsbiegebeanspruchung im Gehäuse 2 erzeugt.

Diese kleine Biegebeanspruchung im Gehäuse 2 bringt wiederum die durch die Reaktionskräfte verursachten Durchbiegungen auf ein Minimum, was von signifikanter Bedeutung ist, wenn eine hohe Genauigkeit erforderlich ist.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, liegt die auf das Klemmelement 16 durch den Klemmhebel 66 über das konvexe Element 78 und das Gleitelement 80 ausgeübte Klemmkraft direkt in einer Linie mit der Klemmfläche 84 auf der Klemmachse A₂. Dadurch wird die C-Form des Klemmelementes 16 vorgegeben. Dieses Klemm element 16 biegt sich aufgrund der Klemmkräfte, die es über trägt, durch. Aufgrund seiner Montage im Gehäuse 2 über die elastischen Buchsen 86 und 92 verursachen diese Durchbiegun gen des Klemmelementes 16 jedoch vernachlässigbar kleine Belastungen des Gehäuses 2.

Hieraus folgt, daß dieses Klemmsystem einem nahezu perfek ten System zum Minimalhalten der von den Klemmkräften be wirkten Durchbiegungen des Gehäuses 2 entspricht. Die größte Belastung des Gehäuses 2, die auf die Klemmkräfte zurückzu führen ist, ist eine nahezu reine Druckkraft, die als Reak tionskraft zwischen dem Reaktionskissen 76 und den Lager kissen 11 entsteht.

Aufgrund der Beschreibung des vorstehend erwähnten Mechanis mus kann man entnehmen, daß aufgrund der elastischen Arbeit der Federpatrone 30, die eine im Uhrzeigersinn gerichtete Be wegung und eine im Uhrzeigersinn gerichtete Kraft zum Fest klemmen am Haupthebel 18 erzeugt, die Fixierstifte 14 ausge fahren werden und die Klemmelemente 16 ihre Klemmkraft auf die Palettenfußelemente 10 ausüben. Die Kraft und Bewegung zum Lösen der Klemmen und zum Zurückziehen der Fixierstifte 14 wird durch die Betätigung der ersten Welle 20 zur Ver fügung gestellt, wie im folgenden beschrieben wird.

Wie man den Fig. 2 und 5 entnehmen kann, ist ein zweiter He bel 100 mit der zweiten Welle 54 verkeilt, die im Gehäuse 2 gelagert ist. Das Außenende des Hebels 100 ist zu einem U-Haken geformt, durch den sich ein Kupplungsstift 102 erstreckt. Dieser Kupplungsstift 102 verläuft durch einen Schlitz 104 im Haupthebel 18 und ist im wesentlichen in der Mitte zwischen den Wellen 20 und 54 angeordnet. Diese Ver bindung zwischen den Wellen 20 und 54 über Hebel 18 und 100 ist so ausgebildet, daß die Rotation der einen Welle eine im wesentlichen gleiche und entgegengesetzt gerichtete Rota tion der anderen Welle über die relativ kleinen Winkel er zeugt, die für den Registervorgang erforderlich sind.

Es ist daher offensichtlich, daß das Register entklemmt und der Fixierstift durch eine von außen bewirkte Rotation der Welle 20 gegen den Uhrzeigersinn oder durch eine gleichge richtete Rotation der Welle 54 im Uhrzeigersinn (Fig. 2) zu rückgezogen werden kann. Mit anderen Worten, das Entklemmen und das Zurückziehen des Fixierstiftes kann dadurch erreicht werden, daß jede Welle derart gedreht wird, daß sich der Boden der Welle in Richtung auf die Mittellinie des Registers dreht.

Da das gesamte Register aus zwei identischen Mechanismen oder Hälften besteht, von denen eine um 180° gegenüber der anderen gedreht worden ist (Fig. 1), ist die Achse der ersten Wel le 20 von einer Hälfte an zwei Stellen koinzident mit der Achse der zweiten Welle 54 der anderen Hälfte. Das gesamte Register, das aus den beiden Hälften besteht, kann auf jeder dieser beiden Achsen, die in den Fig. 1, 4 und 9 als A₃ und A₄ bezeichnet sind, betätigt werden.

Wie man den Fig. 1, 4, 6 und 7 entnehmen kann, sind zwei symmetrisch entgegengesetzte Wellenbetätigungsarme 106 und 108 mit den Außenabschnitten der Wellen 54 und 20 an den beiden Registerhälften verkeilt. Jeder Betätigungsarm 106 und 108 umfaßt eine zylindrische Hülse 110 und einen versetzten Arm 112. Der Innenumfang einer jeden Hülse 110 ist mit seiner Montagewelle verkeilt, und ein exzentrischer Abschnitt (Adapterblock) 114 ist an seinem Außenumfang gelagert. Beide Abschnitte 114 sind mit einem langen Arm 116 verbolzt, der einen Hebel (Betätigungseinheit) 118 bildet. Der Hebel 118 ist über die Lagerverbindung zwischen den beiden Abschnitten 114 und die Außenumfänge der Hülsen 110 der Betätigungsarme 106 und 108 um die Achse A₃ drehbar. Eine Rolle 120 ist an jedem Abschnitt 114 montiert und lagert einen Hub- und Trag-Transferstab 6, der vorher erwähnt worden ist. Wie man Fig. 6 entnehmen kann, ist ein erster kurzer Arm (Kontaktblock) 122 am langen Arm 116 montiert. Die obere Fläche dieses kurzen Armes kann mit dem versetzten Abschnitt des versetzten Armes 112 des Betätigungsarmes 106, der mit der Welle 54 verkeilt ist, in Kontakt treten. Auf der anderen Seite des langen Armes 116 findet eine symmetrisch entgegengesetzte Anordnung Verwendung, wobei die Hülse 110 des Betätigungsarmes 106 an der Welle 20 der anderen Registerhälfte montiert ist.

Da der lange Arm 116 von außen im Uhrzeigersinn um die Drehachse A₃ (siehe Fig. 6) angetrieben wird, treibt der kurze Arm 122 den Arm 112 damit an. Diese Bewegung wird über die Hülse 110 auf die Welle 54 übertragen, die den Fixierstift 14 zurückzieht, die Klemmelemente 16 entklemmt (anhebt) und die Federpatrone 30 erregt. Auf der anderen Seite des langen Armes 116 werden die gleichen Vorgänge auf die andere Registerhälfte ausgeübt, mit der Ausnahme, daß die Antriebsbewegung an der ersten Welle 20 auftritt. Diese Rotation des langen Armes 116 hebt darüber hinaus die Rollen 120 an, wodurch die Transferstäbe 6 angehoben werden.

Da der lange Arm 116 gegen den Uhrzeigersinn oder in Gegenrichtung angetrieben wird (Fig. 6), senken die Rollen 120 die Transferstäbe 6 ab. Durch die gleiche Bewegung können die Federpatronen innerhalb der Registerhälfte 2 die Fixierstifte 14 anheben und die Klemmelemente 16 absenken, was durch die Bewegung des sich in Kontakt mit dem kurzen Arm 122 befindlichen Antriebsarmes 112 gesteuert wird. Da sich die Klemmelemente 16 mit den Palettenfüßen 10 in Kontakt befin den, wird eine weitere Bewegung des Mechanismus innerhalb der Gehäuse 2 durch die Federpatrone verhindert, und die Wel len 20 und 54 hören auf zu rotieren. Jede Registerhälfte be findet sich dann in ihrer eigenen Gleichgewichtsposition, wobei die Federpatrone die von den Klemmelementen auf die Palettenfüße ausgeübte Kraft steuert. Während dieses Inter valls und bis das Klemmgleichgewicht erreicht ist, findet die Drehung des langen Armes über die Drehung der Wellen 20 und 54 innerhalb der Gehäuse 2 statt.

Nachdem das Klemmgleichgewicht unabhängig voneinander in je der Registerhälfte erreicht ist, findet in der Lagerverbin dung zwischen dem Außendurchmesser der Hülsen 10 und den Abschnitten 114 eine geringfügige weitere Drehung des langen Armes 116 um die Achse A₃ statt. Die Wellen 20 und 54 und die damit verkeilten Betätigungsarme 106 und 108 sind zu diesem Zeitpunkt stationär. Dies bewirkt die Öffnung einer Lücke zwischen der Deckfläche des kurzen Armes 122 und der passenden Kontaktfläche des versetzten Armes 112. Diese Lücke ist variabel und hängt von den geringfügigen Di mensionsänderungen oder Dickentoleranzen der Palettenfüße 10 und anderer Einzelheiten des Mechanismus ab. Sie ändert sich des weiteren aufgrund des Verschleißes der Bestandteile, die die exakte Gleichgewichtsposition einer Paletten- und Registerkombination festlegen, mit der Zeit. In jedem Fall wird die Klemmkraft durch die Federpatrone 30 in der Gleich gewichtsposition festgelegt, und der durch das Betätigungs glied 116 verkörperte äußere Mechanismus treibt die Register zwangsweise in ihre vollständig entklemmte Position und zieht den Fixierstift zurück, während die entgegengesetzten Be wegungen von den Federpatronen innerhalb der Registerhälften bewirkt werden, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist.

Wie vorstehend erwähnt, hebt und senkt der lange Arm 116 zusätzlich zu der Betätigung der Register die Transfer stäbe 6 über die Rollen 120. Wie man Fig. 4 entnehmen kann, ist eine Reihe von Transferstiften 124 auf den Transfer stäben 6 im Abstand voneinander montiert und befindet sich mit passenden Löchern 126 in den Palettenfüßen 10 in Eingriff.

In Fig. 8 ist ein schematischer Vertikalschnitt durch drei Stationen einer Transfermaschine dargestellt. Hierbei sind die Basen 4 der drei Maschinen über Zugstangen 130 miteinan der verbunden. Jede Basis 4 trägt auf ihrer Oberfläche die Gehäuse 2 von zwei Registerhälften. Die Transferstäbe 6 wer den von den Rollen 120 auf den Hebeln 118 gelagert, wie vorstehend erläutert. An einem Ende werden die Transferstäbe 6 durch einen Mechanismus angetrieben, der einen Antriebsarm 132 und Antriebszylinder 134 umfaßt, der über einen U-Haken oder einen Drehzapfen montiert ist, um die geringe Vertikalbewegung der Transferstäbe 6 aufzunehmen. Anstelle des Zylinders 134 kann eine Vielzahl von hin- und hergehenden Antriebsmechanismen Verwendung finden, wie bei spielsweise in der US-PS 37 89 676 beschriebene Mechanismus mit einem geeigneten Verbindungs glied, um die geringfügige Vertikalbewegung aufzunehmen.

Die unteren Enden der Hebel 118 sind über eine Vielzahl von verstifteten Gliedern 126 miteinander ver bunden. Diese Parallelogrammgestängeeinheit wird durch ein Antriebsglied 138 angetrieben, das wiederum durch eine Kur bel 140 und einen Kurbelzapfen 142 angetrieben wird. Die Kurbel 140 ist an der Ausgangswelle 144 eines Reduktionsge triebes 146 montiert. Dieses Reduktionsgetriebe wird über einen Elektromotor 148 durch Riemen und Riemenscheiben 150 angetrieben. Dieser Antriebsmechanismus, der aus der Kurbel, dem Reduktionsgetriebe und den zugehörigen Teilen 140/150 besteht, ist nur beispielhafter Natur. Ein Zylinder oder eine andere geeignete primäre Bewegungseinrichtung kann ebenfalls Verwendung finden.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Einheit befindet sich die Kur bel 140 in der 6-Uhr-Position, d. h. mit dem Kurbelzapfen 142 unmittelbar unter der Welle 144, wobei es sich etwa um den Mittelhub des Mechanismus handelt. Wenn sich die Kurbel 140 in der 9-Uhr-Stellung befindet, d. h. wenn sich die Kurbel 140 horizontal und der Kurbelzapfen 142 von der Welle 144 nach links erstreckt, befinden sich die Bewegungseinheiten 118 in ihrer äußersten Position im Uhrzeigersinn um ihre Rotationsachsen, bei denen es sich um die Achsen der Wellen 20 und 54 handelt. In dieser Position befinden sich die Rol len 120 in ihrer höchsten Lage zusammen mit den Transfer stäben 6, die Paletten sind geringfügig von den Kissen 11 in den Registern angehoben.

Wenn sich die Transferstifte 6 in dieser vollen Position be finden, sind die Transferstifte 124 mit den Löchern 126 in den Palettenfüßen 10 in Eingriff getreten. Wenn sich die Wellen 20 und 54 in dieser Position befinden, sind die Klemm elemente 16 mit der Oberseite der Palettenfüße 10 voll ständig außer Eingriff, und die Haupthebel 18 haben die Fixierstifte in ihre untersten Positionen gezogen, in denen sie aus den Löchern der Pallettenfüße 10 vollständig heraus gezogen sind. Wenn sich die Register und die Transferstäbe in diesen Positionen befinden, fährt der Zylinder 134 aus und rückt alle Paletten eine Station vor.

Bei Beendigung dieses Vorwärtshubes wird die Kurbel 140 aus der 9-Uhr-Stellung in die 3-Uhr-Stellung gedreht, wobei sich die Kurbel 140 horizontal und der Kurbelzapfen 142 von der Welle 144 nach rechts erstreckt. Dadurch werden die Hebel 118 um ihre Rotationsachsen in ihre äußerste Position gegen den Uhrzeigersinn bewegt, und die Rollen 120 und die Transferstäbe 6 werden in ihre unterste Position ab gesenkt, wie im Schnitt in Fig. 4 gezeigt ist.

Während der Drehung der Kurbel 140 aus der 9-Uhr-Stellung in die 3-Uhr-Stellung und der Bewegung der Hebel 118 aus ihrer äußersten Stellung im Uhrzeigersinn in ihre äußerste Stellung gegen den Uhrzeigersinn finden die folgenden Vorgänge in dieser speziellen Reihenfolge statt:

1. Die Rollen 120 bewegen sich nach unten und senken die Transferstäbe und Paletten ab, bis die Palettenfüße 10 mit den Lagerkissen 11 in Kontakt treten, woraufhin die Palette durch diese Lagerkissen gelagert wird, während die Rollen 120 und Transferstäbe 6 ihre Abwärtsbewegung fortsetzen.
2. Während des gleichen Intervalls bewegen sich die Fixier stifte 12 nach oben und dringen in die Löcher 14 in den Palettenfüßen 10 ein. Sie sind teilweise eingedrungen, bevor sie abwärts bewegt werden und die Löcher 126 in den Pallettenfüßen 10 freigeben.
3. Während des gleichen Intervalls bewegen sich die Klemm elemente wieder abwärts, jedoch aufgrund ihres kleineren Vertikalhubes langsamer als die Transferstäbe 6. Sie tre ten nicht mit der Oberseite der Palettenfüße in Kontakt, bis etwa ein Drittel des Gesamtintervalls beendet ist. An diesem Punkt wird eine Gleichgewichtslage erreicht, und die Federpatrone 30 hört mit der Bewegung auf. Die fortgesetzte Bewegung der Betätigungseinheiten 118 zum Ende ihres Hubes hin bewirkt, daß eine Lücke zwischen den Blöcken 122 und den versetzten Armen 112 entsteht, wie vorher beschrieben.

Folglich beginnen alle drei Bewegungen: Absenkung der Pa letten, Anhebung der Fixierstifte und Absenkung der Klemm elemente gleichzeitig, enden jedoch in der folgenden Reihen folge: Lagerung der Paletten durch die Fixierkissen, Fixie rung der Paletten durch die Fixierstifte, Festklemmen der Paletten durch die Klemmelemente und Erreichen der unter sten Stellung der Transferstäbe.

Wenn sich die Transferstäbe in ihrer untersten Stellung be finden, haben die Transferstifte 124 die Löcher 126 in den Palettenfüßen 10 freigegeben, und die Transferstäbe 6 wer den durch den Zylinder 134 in ihre Ausgangsposition zurückge zogen oder zurückgeführt. Während dieses Intervalls werden die Werkstücke in den Paletten an den verschiedenen Statio nen bearbeitet.

Bei Beendigung dieses Arbeitszyklus und nach Rückkehr der Transferstäbe 6 wird die Kurbel 140 von der 3-Uhr-Stellung in die 9-Uhr-Stellung gedreht. Dadurch werden die Register entklemmt, die Fixierstifte zurückgezogen und die Rollen, Transferstäbe und Paletten angehoben, so daß sie für den nächsten Vorwärtshub der Transferstäbe bereit sind.

Durch die Bewegung der Transferstäbe wird ein reines Hub- und Tragsystem für die Paletten erreicht, wobei die Hub- und Absenkbewegung der Transferstäbe automatisch erzeugt und durch den Betätigungsmechanismus für die Register selbst durchgeführt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß man eine Eingangswelle für die Register verwendet, die sich quer zur Richtung der Palettenbewegung durch die Maschine erstreckt, und daß man zwei Rollen in einer gegenüber den Mittellinien der Wellen versetzten Lage hinzufügt, so daß die Wellen drehung den erforderlichen Hub erzeugt.

Der signifikante Vorteil eines Hub- und Trag-Transfersystems im Vergleich zu den herkömmlicheren und weniger teueren Sy stemen, bei denen die Paletten von Station zu Station durch Gleiten auf stationären Transferschienen bewegt werden, ist darin zu sehen, daß bei dem Hub- und Tragsystem die Ober flächen, die die Vertikalposition einer Palette in einem Register festlegen, keinem Verschleiß ausgesetzt sind, wäh rend in dem Gleitsystem sowohl die Füße als auch die Schie nen Verschleiß unterliegen und sich die Vertikallage einer Palette mit der Zeit ändert.

Ein System, bei dem die Paletten nicht angehoben und getra gen werden, sondern entlang Schienen gleiten, die sich über einen kleinen Vertikalhub bewegen, und bei dem die Paletten vertikal an anderen Flächen als den Gleitflächen fixiert werden und bei dem die vertikale Palettenfixierung durch Verschleiß nicht beeinträchtigt wird, ist in der US- PS 42 01 284 beschrieben.

Diese Hub- und Gleittechnik ist ebenfalls auf das vorlie gende Registerbetätigungssystem anwendbar. Wie man Fig. 9 entnehmen kann, die Fig. 4 der grundlegenden Ausführungs form entspricht, sind die inneren Mechanismen der Gehäuse 2 und die vorstehend beschriebenen Mechanismen identisch. Die Eingangswellen 20 und 54 werden wiederum durch Betätigungs arme 106 und 108 betätigt, die mit den Wellen verkeilt sind, und über die Totgang-Verbindung der versetzten Arme 112 und kurzen Arme 122 betrieben. Die exzentrischen Abschnitte 114 sind jedoch durch exzentrische Abschnitte 152 ersetzt, die mit dem langen Arm 116 verbunden sind. Die exzentrischen Abschnitte 152 sind auf dem zylindrischen Hülsenabschnitt 110 der Be tätigungsarme 106 und 108 gelagert, und ein zylindrischer Ab schnitt 154 ist auf den exzentrischen Abschnitten 152 ausge bildet, der sich parallel zu den auf den Hülsen 110 gelager ten inneren Umfangsflächen erstreckt, jedoch exzentrisch zu diesen angeordnet ist. Zwei Arme (Transferschienenlager) 156 sind auf den exzentrischen zylindrischen Abschnitten 154 der ex zentrischen Abschnitte 152 gelagert. Diese Lager sind mit Gleitschienen 158 verbolzt oder in anderer Weise verbun den. Die Gleitschienen 158 werden nicht in Längsrichtung entlang der Transferlinie bewegt (wie dies bei den Hub- und Trag-Transferstäben 6 der Fall war), sondern lediglich über einen beträchtlichen Vertikalhub durch die Exzentrizität der Lagerung zwischen dem zylindrischen Abschnitt 154 der exzentrischen Abschnitte 152 und den Gleitschienenla gern 156 relativ zur Rotationsachse auf- und abbewegt, wenn sich der lange Arm 116 über seinen Arbeitswinkel be wegt. Die Gleitschienen 158 sind in Fig. 9 in ihren un tersten Positionen dargestellt, die dem fixierten und fest geklemmten Palettenzustand des Registers entspricht. Dann existiert eine kleine Lücke zwischen der Oberseite der Gleitschienen 158 und dem Boden der Palettenfüße 10.

Ein herkömmlich ausgebildeter, hin- und hergehender Transfer stab 160 arbeitet in dem Raum zwischen zwei Seiten des Re gisters. Dieser Transferstab wird durch einen Zylinder oder durch eine andere Ausführungsform eines hin- und hergehenden Mechanismus angetrieben. Transferfinger 162 sind mit Abstän den entlang dem Stab angeordnet und können mit Blöcken 164 in Eingriff treten, die auf der Unterseite einer jeden Pa lette montiert sind, wenn der Transferstab über einen ge eigneten, herkömmlich ausgebildeten Mechanismus um seine eigene Achse gedreht wird. Wenn sich der Transferstab in der in Fig. 9 dargestellten Drehlage befindet, stehen diese Finger außer Eingriff mit den Palettenblöcken 164. Dies ist die Position des Transferstabes während seines Rückhubes.

Bei oder nahe bei Beendigung eines Arbeitszyklus wird der Transferstab derart gedreht, daß die Finger mit den Palet tenblöcken in Eingriff treten. Bei Beendigung des Arbeits zyklus entklemmen die Register die Paletten und ziehen die Fixierstifte zurück. Dies wird durch die Drehung der langen Arme 116 erreicht, die des weiteren die Gleit schienen aufgrund der Exzentrizität der exzentrischen Abschnitte über einen kleinen Vertikalhub anheben. Die Palet ten werden geringfügig von den Lagerkissen 11 abgehoben. Diese geringfügige Aufwärtsbewegung wird durch die Finger 162 an dem Transferstab gestattet. Durch die Drehung des Transferstabes 160 werden die Finger 162 mit den Paletten blöcken 164 in Kontakt gebracht, und alle Paletten werden durch die Vorwärtsbewegung des Transferstabes 160 eine Station vorwärtsbewegt, während die Paletten durch die Gleitschienen in ihrer oberen Lage gelagert werden und auf diesen gleiten. Bei Beendigung des Vorwärtshubes drehen sich die Arme 116 in der entgegengesetzten Richtung, senken die Gleitschienen ab, senken die Paletten auf die Lager kissen 11 ab und betätigen die Register, d. h. heben die Fixierstifte an und senken die Klemmelemente ab. Die Trans ferstabfinger 162 werden in eine die Palettenblöcke 164 freigebende Lage gedreht, und der Transferstab wird in seine Ausgangsposition zurückgezogen.

Diese Abfolge von Schritten entspricht dem Hub- und Trag system insoweit, als dies die Registerbewegungen anbetrifft. Der Unterschied liegt in der Art der Palettenbewegung. Während bei dem echten Hub- und Tragsystem die Palettenfüße mit Stiften in den Transferstäben in Eingriff treten und diese Stäbe die Paletten von Station zu Station tragen, ist bei dem vertikal beweglichen Schienensystem ein kleinerer vertikaler Schienenhub erforderlich, und die Paletten gleiten entlang den Schienen. In jedem Fall fallen die Lagerkissen in den Registern nicht mit den Tragflächen oder Treibflächen an den Palettenfüßen zusammen, und die Vertikalfixierung ist keiner Qualitätsminderung ausgesetzt, wie dies bei den herkömmlich ausgebildeten Gleitpalettensystemen der Fall ist.

Claims

1. Mehrere Stationen aufweisende Transfermaschine, bei der Werkstücke in Paletten fixiert und gelagert und bei der die Paletten nacheinander durch die Maschine bewegt werden, wobei zum Teil vertikal bewegliche Transfereinrichtungen und damit in Beziehung stehende Registermechanismen zum Fixieren und Festklemmen der Paletten Verwendung finden, von denen jeder Mechanismus umfaßt:

a) einen Registerrahmen,
b) einen oder mehrere Fixierstifte, die gleitend in dem Rahmen gelagert sind, um mit entsprechenden Fixierlöchern in der Palette in Eingriff zu treten,
c) Klemmeinrichtungen für die Palette, die beweglich in dem Rahmen montiert sind,
d) Energiespeichereinrichtungen, die in dem Rahmen montiert sind,
e) mechanische Einrichtungen, die die Energiespeichereinrichtungen mit den Fixierstiften und mit Klemmeinrichtungen verbinden, um nacheinander die Fixierstifte mit den Fixierlöchern in der Palette in Eingriff zu bringen und die Palette am Registerrahmen festzuklemmen,
f) äußere Betätigungseinrichtungen für das Register, die mit den mechanischen Einrichtungen verbunden sind und diese betätigen, um die Klemmeinrichtungen von der Palette zurückzuziehen und danach die Fixierstifte mit den Löchern außer Eingriff zu bringen, wobei die äußeren Betätigungseinrichtungen eine Welle umfassen, die um eine Achse drehbar ist, welche sich quer zur Transferlinie der Transfermaschine erstreckt und einen sich davon erstreckenden kurzen Betätigungsarm aufweist, und
g) Hubeinrichtungen für die Transfereinrichtung, die im wesentlichen an die äußeren Betätigungseinrichtungen angrenzend angeordnet und diesen funktionsmäßig zugeordnet sind und die Transfereinrichtungen anheben, nachdem die Klemmeinrichtungen zurückgezogen und die Fixierstifte außer Eingriff gebracht worden sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtungen einen Hebel (118) mit einem an der Welle (20, 54) drehbar gelagerten Abschnitt, einem langen Arm (116) auf einer Seite des Lagerabschnitts zur Betätigung durch ein Antriebssystem, einem ersten kurzen Arm (122) auf der anderen Seite des Lagerabschnitts zum Kontakt mit und zur Betätigung des Betätigungsarmes (106, 108) zur Drehung der Welle (20, 54) und einem zweiten, zur Welle exzentrischen Abschnitt (114, 152) zur Ausbildung eines Hubelementes für die Transfereinrichtungen aufweisen.

2. Transfermaschine nach Anspruch 1, bei der die Transfereinrichtungen Hub- und Trag-Transferstäbe umfassen, die Paletten durch eine Hub- und Tragbewegung von Station zu Station fördern, wobei die Transferstäbe die Paletten mit einer im wesentlichen vertikalen Bewegung von dem Registermechanismus abheben, die Paletten mit einer im wesentlichen horizontal gerichteten Bewegung eine Station vorwärts fördern, während sie diese tragen, danach die Paletten mit einer im wesentlichen vertikal gerichteten Bewegung auf die Register absenken und danach mit einer im wesentlichen horizontal gerichteten Bewegung in ihre ursprünglichen Ausgangspositionen zurückkehren, während sie keine Paletten tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubelemente die Hub- und Trag-Transferstäbe (6) tragen, während sie die vorstehend erwähnten Vertikalbewegungen der Hub- und Trag-Transferstäbe (6) bewirken.

3. Transfermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubelemente Rollen (120) umfassen, die die Hub- und Trag-Transferstäbe (6) lagern.

4. Transfermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtungen Gleitschienen (158), die nur über einen kleinen Vertikalhub bewegbar sind, und einen horizontal beweglichen Transferstab (160) umfassen, der wahlweise mit den Paletten in Eingriff bringbar ist, wobei die Gleitschienen (158) zum Abheben der Paletten vom Registermechanismus vertikal aufwärtsbewegbar sind, der in Eingriff mit den Paletten befindliche Transferstab (160) die Paletten vorwärts bewegt, indem er eine Gleitbewegung derselben auf den Gleitschienen (158) in deren oberer Position bewirkt, die Gleitschienen (158) zum Absetzen der Paletten auf den Registern vertikal abwärts bewegbar sind, der außer Eingriff mit den Paletten gebrachte Transferstab (160) in Horizontalrichtung in seine Ausgangsstellung zurückführbar ist und die Hubelemente die Gleitschienen (158) zur Erzeugung der Vertikalbewegungen der Gleitschienen lagern.

5. Transfermaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubelemente kreisförmige exzentrische Elemente (154) umfassen, die in Armen (156) gelagert sind, welche mit den Gleitschienen (158) verbunden sind und diese lagern.