DE3231765A1 - Einrichtung zum handhaben von werkstuecktraegern vor bearbeitungsstationen - Google Patents

Description

Einrichtung zum Handhaben von Werkstückträgern vor Bearbeitungsstationen

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Werkzeugmaschinen und betrifft die üblicherweise auch als Palettenwechsler bezeichneten Einrichtungen zum Wechseln von WerkstUckträgern vor Bearbeitungentationen, beispielsweise Werkzeugmaschinen. Pie betrifft speziell solche Palettenwechsler, die Führungen für die Werkstückträger aufweisen, letztere gegebenenfalls von peripheren Tiinrichtungen übernehmen und an Tdhrungen auf den Bearbeitungsstationen übergeben und umgekehrt.

Bekannte und häufig verwendete Palettenwechsler sind als zwei oder mehrarmige Drehtische ausgebildet. Rie nehmen die Werkstückträger auf "Führungen auf, die rechtwinklig zur Drehachse des Tisches angeordnet sind. Die Drehachse wird überwiegend senkrecht angeordnet. Ks ist auch eine Lösung bekannt, bei welcher die Führungen für die Werkstückträger um eine zur Führung parallele Achse drehbar sind. Derartige Palettenwechsler dienen auch dem Reinigen der Werkstückträger und der aufgespannten Werkstücke, indem dieselben um die genannte Achse gedreht werden, wobei die Prozeßabfälle infolge der Rchwerkraftwirkung abfallen.

Diese PalettenwechBler haben zunächst den Nachteil, daß sie einen relativ großen Platzbedarf haben, der sich aus dem Flugkreisdurchmesser des Drehtisches ergibt. Aus Gründen der ,Sicherheit muß der Bewegungsbereich des Palettenwechslers auf geeignete Weise, z. B. durch ein ,Hchutzgeländer, abgegrenzt werden.

Da solche Palettenwechsler eine separate Maschinenbaugruppe darstellen, erfordern sie auch separate Montage- und Justierzeiten beim Aufstellen einer mit ihnen ausgerüsteten Bearbeitungsstation.

Neben der nahe der Peripherie des Flugkreises liegenden Werkstück- und Werkstückträgermasse muß der Drehtischantrieb auch die Masse der sich von der Drehachse hinweg erstreckenden Tischarme bewegen und die Gesamtmasse exakt positionieren.

Das erfordert einen entsprechend dimensionierten, präzis positionierenden und folglich aufwendigen Antrieb. Das optimale Arbeiten mit derartigen Palettenwechslern erfordert außerdem einen separaten Antrieb für jede Fchiebeeinheit, also für jeden Arm.

Ein derartiger Palettenwechsler ist beispielsweise in der Patentbeschreibung DIi-B 2320370 gezeigt.

Zur Verringerung des Platzbedarfes wurde vorgeschlagen (Patentschrift DD 94755), einen Palettenwechsler derart auszubilden, daß zwei Führungssysteme auf den beiden größten der deckungsgleichen Flächen eines quaderfb'rmigen Pchwenkkö'rpers angeordnet sind, der in einem Gestell gelagert ist. Auch dieser Palettenwechsler stellt eine separate und daher

für sich aufzustellende und zur Bearbeitungsstation zu justierende Baueinheit dar. Dazu bedarf es eines entsprechenden Zeit- und Arbeitnkräfteaufwandes beim Betreiber der Maschine, wodurch neben den dafür entstehenden Kosten auch die Zeit der produktiven Nutzung der Maschine verringert wird. Die äußeren, den Flächenbedarf ergebenden Abmessungen dieses Palettenwechslers werden durch die Anordnung des P.chwenkantriebes, die Lagerung des Schwenkkörpers und die für die

Führungen 2.1 und 2.2 notwendigen Flächen weit über die für den Pchwenkkörper notwendige Fläche hinaus vergrößert. Dies ist im Interesse der intensiven Nutzung der Produktionoflache nachteilig.

Die dem .^chwenkkörper vor- und nachgelagerte Führungefläche für die Werkstückträger vergrößert nicht nur den platzbedarf der Einrichtung, Bondern auch den Zeitaufwand für den Werkstückwechsel, Besonders die Zeit für die Übergabe dee Werkstückträgers zwischen Palettenwechsler und Bearbeitungsstation fällt nachteilig ins Gewicht, da sie die Zeit für den Werkstückwechsel erhöht und so die Zeit für die produktive "Nutzung der Maschine verringert.

Offensichtlich ist dieser Palettenwechsler nur für den waagerechten Transport von Werkstückträgern vorgesehen. Im mteresse der einfachen Beseitigung der Prozeßabfälle bereits in der Bearbeitungsstation ist es jedoch zweckmäßig, die Werkstückträger derselben mit senkrechter Spannfläche zuzuführen. Dazu ist die Lösung nach DD 94755 jedoch nur bedingt geeignet. Zum einen wäre ein anders gearteter Gestellaufbau erforderlieh und zum anderen ist das vorteilhafterweise durch den r.feschinenbediener erfolgende Auf- und Abspannen der Werkstücke auf dem vom Hchwenkkörper erfaßten Werkstückträger nur in horizontaler Lage des Hchwenkkörpers durchführbar, wofür diese Lage desselben durch besondere Arretier- und Fteuereinrichtungen, die den materiellen Aufwand erhöhen, ermöglicht werden müßte. Der gezeigte Hchwenkantrieb und die vorgesehenen Festanschläge gestatten auch nicht ohne weiteres beliebige Winkelstellungen des Rchwenkkörpers. Ho1-che sind jedoch für weitgehend universell einsetzbare Palettenwechsler sinnvoll, da nur so unterschiedlichen Anschlußbedingungen, die sich bei verschiedenen Werkstuekzuf ührsystemen und verschiedenen Bearbeitungsstationen ergeben können, mit relativ geringem Aufwand entsprochen werden kann.

I¹Ib soll der materielle Aufwand für den Palettenwechsler verringert werden.

Beim Betreiber der BearbeitungBßtation, welcher der Palettenwechsler zugeordnet ist, soll der Aufwand für das Aufstellen und Justieren desselben entfallen. Geringer Platzbedarf, gute Zugängigkeit und günstige Bedienbarkeit sind ebenso angestrebt, wie die Möglichkeit, die Werkstückträger sowohl in waagerechter als auch senkrechter Lage aufzunehmen und weiter zu geben. Der Palettenwechsler soll als Aufspannplatz, Wech~ seleinrichtung und Entspäneeinrichtung verwendbar sein. Br soll des weiteren die Möglichkeit zum Ausbau als Werkstückspeicher bieten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen in die Bearbeitungsstationen integrierbaren, kompakt aufgebauten Palettenwechs- ler zu schaffen, der mindestens eine oder mehrere Werkstückträgeraufnahmen aufweist, deren FUhrungsebene in beliebige Winkelstellungen, entsprechend den Anschlußbedingungen zwischen Werkstückzu- und -abführsystem, Palettenwechsler und Bearbeitungsetation, gebracht werden kann.

Zum Bewegen der Werkstückträger soll im PalettenwechBler nur eine Transporteinrichtung vorgesehen sein. ErfindungBgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Längsführungen für die Werkstückträger auf einem Tragkörper angeordnet sind, der völlig oder teilweise um den Umfang eines Hohlzylinders schwenkbar ist. Die Längsführungen erstrecken sich orthogonal zu dieser Bewegungsrichtung. Im Hohlzylinder sind erfindungsgemäß ein Hchwenkantrieb für den Tragkörper, ein Längsantrieb für die Werkstückträger, eine Arretiervorrichtung für den Tragkörper und Tragelemente für eine die Einrichtung teilweine oder völlig umhüllende Verkleidung angeordnet. Der Motor des Schwenkantriebes steht direkt oder über Getriebeelemente mit einem mit dem Tragkörper verbundenen weiteren Getriebeelement in Verbindung, welches auch als Teil der Arretiervorrichtung und zwar als Gegenstück zu

deren Arretierelement vorgesehen und mit Mitteln zum Festlegen der Raßtstellungen des Arretierelementes versehen ist, Des weiteren sind erfindungsgemäß Mattel zur zeitweiligen Kopplung von Werkstückträger und Längsantrieb sowie Werkstückträger und Hohlzylinder vorgesehen, wobei ein oder mehrere, das am Werkstückträger angeordnete Kopplungselement funktionell ergänzende Kopplungsolemente am Hohlzylinder angeordnet sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind als Kopplungsmittel mindestens eine im Werkstückträger angeordnete TTut und in diese eingreifende, am Hohlzylinder und am Längs antrieb befindliche Tlutensteine vorgesehen. In alternativer Umkehrung sind im Hohlzylinder und im Kopplungselement de3 Längsantriebes Wüten vorgesehen, in welche ein am Werkstückträger angeordneter TJutenetein eingreift.

Vorteilhaft ist der Tragkörper für die Werkstückträger als ein auf dem Hohlzylinder drehbar gelagerter wei'srer Hohlzylinder auegebildet.

Dadurch, daß der erste Ifohlzylinder, als tragendes Element, erfindungsgemäß am Geptell der Bearbeitungaatation angeflanscht xpt, wird die nepamte Minrichtung zu einem integrierten Bestandteil der Bearbeitunp;sRtation.

Mese prinzipielle Aus führung^ form der Erfindung ergibt eine Einrichtung zum Handhaben von Werkstücken, die fest mit der Bearbeitungsstation verbunden ist und von der die Werkstückträger in die entsprechende Aufnahmevorrichtung der Maschine geschoben werden. Das Bestücken der Einrichtung erfolgt während der Ttearbeitung eines Werkstückes, indem der Bediener der Bearbeitungsstation ein Werkstück auf den Werkstückträger spannt, der auf einer der Führungen der Einrichtung vorhanden ist.

Bei einer Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Lösung zu einen Werkstückspeicher ist der Tragkörper als ein den ersten

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Hohlzylinder und einen Wälzkörper jeweils teilweise umschlingender, mehrere Längsführungen aufweisender endloser Tragkörper ausgebildet, der mindestens ein mit dem Pchwenkantrieb koppelbares Getriebeelement aufweist.

TtLe Arretiervorrichtung ist erfindungsgemäß relativ einfach und zweckmäßig dadurch ausgebildet, daß das mit dem Tragkörper verbundene, mit dem Pchwenkantrieb koppelbare Getriebeelement als innenverzahnter Zahnkranz ausgebildet ist, in dessen Verzahnung auch das Arretierungselement der Arretiervorrichtung eingreift.

Dabei ist, zur einfachen Festlegung der Raststellungen des Arretierelementes, in der Verzahnung des Zahnkranzes, im Wirkungsbereich des Arretierelementes, jedoch außerhalb des Eingriff sbereiches des 5'chwenkantriebes, eine einen Teil der Verzahnung gegenüber dem Arretierelement sperrende Maske angeordnet.

Eine Schutzhaube, die von den im Hohlzylinder angeordneten Tragelementen getragen wird, um den Hohlzylinder konzentrisch schwenkbar ist und die Hinrichtung nach oben abdeckt, bildet mit einer relativ zum Hohlzylinder fest angeordneten ebenfalls von den genannten Tragelementen getragene Schutzschale, welche die Einrichtung nach unten abschließt, eine Verkleidung für die gesamte Einrichtung.

Vorteilhaft besteht die Schutzhaube völlig oder teilweise aus transparentem Werkstoff nnä die flchutzschale ist vorteilhaft als Auffangbehälter für Prozeßabfälle ausgebildet. Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung trägt der Tragkörper eine oder mehrere Abdeckungen für die

Beschickungsöffnung in der Umhausung der Bearbeitungsstation, welche jeweils an seiner der Umhausung zugewandten Stirnseite zwischen den Längsführungen für die "/erkstückträger angeordnet sind, so daß die Beschickungsöffnung abgedeckt ist, wenn kein Werkstückträger in der Übergabeposition zur Bearbeitungestation steht.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Lösung wird anhand des AusfuhrungsbeispielB näher erläutert.

In der zugehörigen zeichnung zeigen:

Pig. 1 eine Ansicht eines Palettenwechslers ohne Verkleidung und ohne Arretiervorriohtung

Pig. 2 eine Ansicht eines Palettemvechslers in Ergänzung zu Pig. 1

Pig. 3 einem Schnitt nach Pig. 4

Pig. 4 eine Palette auf dem Palettenwechsler in Übergabestellung an ein peripheres Transportsystem

pig. 5 einen Schnitt nach Fig. 6

Pig. 6 eine Palette auf dem Palettenwechsler in Übergabestellung zur Bearbeitungsstation

Pig. 7 einen erfindungsgemäß aufgebauten Werkstückspeicher Pig. 8 einen Schnitt nach Fig. 9

Pig. 9 eine Palette auf dem Palettenwechsler in Übergabestellung zur Bearbeitungsstation

Pig.10 Details der Arretiervorrichtung und des Zahnkranzes

Pig.11 Details des Palettenwechslers mit Abdeckungen für die Beschickungsöffnung

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Figur 1 zeigt einige der wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung. Auf einem Hohlzylinder 1, der mit einem Plansch 3 am Körper der BearbeitungBStation 27 befestigt ist, ist ein Tragkörper 2, welcher als Hohlzylinder ausgebildet ist, drehbar angeordnet. Dieser trägt Längsführungen 10, welche den Werketucktrager 11 aufnehmen. Innerhalb des Hohlzylinders ist ein Motor 8, der ein Ritzel 7 trägt, fest angeordnet. Di eseR Ritzel 7 kämmt mit dem Zahnkranz 9, welcher mit dem Tragkörper 2 fest verbunden ist. Außerdem ist innerhalb des Hohl-Zylinders 1 der Längnantrieb 12 für die Werkstückträger 11 angeordnet. Wie aus Figur 2 ersichtlich, nimmt der Hohlzylinder 1 des weiteren Tragelemente 18 auf, welche zum einen die Arretiervorrichtung 17 mit ihrem Arretierelement 19 und zum anderen das Lager 15 für die Schutzhaube 13, welche mit ihrem Lagerzapfen 14 vom Lager 15 aufgenommen wird, und die Schutzschale 20 über deren Befeatigungswinkel 16 tragen. Das Arretierelement 19 taucht in dieser Darstellung in eine Zahnlücke des Zahnkranzes 9 und arretiert so den Tragkörper 2 in der gezeigten Lage. Innerhalb der Verzahnung des Zahnkranzes 9 ist, wie Figur 10 zeigt, eine Maske 25 angeordnet, welche die Verzahnung stellenweise gegenüber dem federbeaufschlagten Arretierelement 19 sperrt. Während die Figuren 1 und 2 den Palettenwechsler auf seiner der Bearbeitungsstation abgewandten Feite zeigen, ist mit Fig. 6 die Ansicht aus Richtung Bearbeitungsßtation und mit Fig. 5 ein nchnitt dazu dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß im Werkstückträger 11 zwei Hüten, die Ouernut 29 und die Längsnut 32 angeordnet sind. Des weiteren ist die mit dem LängRantrieb 12 verbundene Zug- und Druck-

stange 21 dargestellt, welche einen Nutenstein 31 trägt. Dieser Wutenstein 31 ißt so bemessen, daß er sowohl in der Ouernut 29 als auch in der Längsnut 32 bewegbar ist. Die Zug- und Druckstange 21 ist durch den Längsantrieb 12 längsverschiebbar, jedoch nicht um ihre Achse drehbar.

/R.

Eine Quernut 29.1 ist auch an der anderen Stirnseite deB Werkstückträgerß 11 angeordnet. Dies ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Der Werkstückträger ist hier, gegenüber der Darstellung der Fig. 1, um 180 Grad um die Achse des Hohlzylinders 1 gedreht, mit seiner der Bearbeitungsstation abgewandten reite gezeigt. In der Quernut 29.1 greift ein Längβantrieb 35 mit seinem an der Zug- und Druckstange 34 befestigtem Nutenstein 33. Eine zu einem peripheren Transportsystem gehörende Längsführung 36, auf welche der Werkstückträger 11 übernommen werden kann, ist angedeutet.

Der erfindungsgemäße Palettenwechsler kann sowohl mit bestückten Paletten, d. h. mit Paletten, die Werkstücke tragen, von einem peripheren Transportsystem versorgt werden, es kann aber auch das Bestücken der Paletten und das Abspannen der bearbeiteten Werkstücke an der Bearbeitungssstation erfolgen. Im letzteren Falle ist der funktionelle Ablauf folgender:

Der Bediener schwenkt die .Schutzhaube 13 um ihio Drehachse Da diese Schutzhaube 13 einen größeren Radius als die Schutzschale 20 aufweist, bewegt sie sich über dieselbe hinweg und gibt im wesentlichen den Raum oberhalb ihrer Drehachse 45 frei. Zum Bestücken des Werkstückträgers 11 wird derselbe durch den Motor 8 über Ritzel 7, Zahnkranz 9 und Tragkörper 2 im Uhrzeigersinn in die obere waagerechte Lage gebracht, während dieser Bewegung des Werkstückträger 11 wird auch die Kopplung mit dem Längpantrieb 12, welche durch den in die Nut 29 eintauchenden Nutenstein 31 und die Zug- und Druckstange 21 bestand, aufgehoben. TIm zu vermeiden, daß der werkstückträger 11 nun auf der Längsführung 10 unkontrollierbar längsbeweglich wird, sind am Hohlzylinder 1 Nutensteine 30 bzw, nuteneteinähnliche Vbrsprünge 30 angebracht, welche während der Schwenkbewegung des Werkstückträgers 11 in die Nut 29 eintauchen. Einzelne der Nutensteine 30 sind lösbar befestigt, so daß sie bei Bedarf entfernbar sind. Das ist der Fall, wenn der Werkstückträger 11 in einer bestimmten Stel-

lung, z. B. in der oberen waagerechten oder, wie in Pig. 4 dargestellt, in der um 180 Grad um die Achse des Hohlzylinders 1 geschwenkten senkrechten Lage, von dem Palettenwechsler abgezogen bzw. auf denselben aufgeschoben werden soll.

Wach dem Aufspannen erfolgt das Rückschwenken des Werkstückträgers 11 in die Lage gemäß Fig. 1. Dabei schwenkt derselbe mit seiner Quernut 29 auch über den Nutenstein 31« Mittels des Längsantriebes 12, dessen Zug- und Druckstange 21 ausgefahren, d. h. in Pig. 6 auf den Betrachter zu gefahren wird und deren Bewegung sich über den Nutenstein 31 und die Quernut 29 auf den Werkstückträger 11 überträgt, wird letzterer in Richtung Bearbeitungsstation auf deren Werkstückträgerführung bewegt. Zum T^itkoppeln des Werkstückträgers 11 vom Längsantrieb 12, 21, 31 verfährt die Bearbeitungsstation den Werkstückträger 11 in entsprechender Richtung gemäß Pig. 6 in senkrechter Richtung, um den Weg, der dem Abstand der oberen Kante der Längsnut 32 zur oberen Kante des Nutensteins

31 plus Toleranzzugabe entspricht.

TTun wird der Längsantrieb 12 umgekehrt beaufschlagt und somit die Zug- und Druckstange 21 nebst Nutenstein 31 zurückgezogen. Dadurch ist der Werkstückträger 11 völlig vom Palettenwechsler getrennt und es kann nun in der Bearbeitungsstation die Bearbeitung des Werkstückes erfolgen, wobei der Werkstückträger nach Bedarf mit dem TIaBchinentisch verfahrbar ist. Nach Ab-Schluß der Bearbeitung des Werkstückes fährt die Bearbeitungsstation den Werks tue !',träger 11 in die Wechselposition, der Längsantrieb 12 fährt den Nutenstein 31 entlang der Längsnut

32 bis auf Höhe der ouernut 29. Danach bewegt die Bearbeitungsstation den Werkstückträger 11 um einen vorbestimmten Weg, so daß der Nutenstein 31 die Wandung der Quernut 29 genügend überdeckt. Der Längsantrieb 12 wird nun so beauf~ schlagt, daß seine Zug- und Druckstange 21 sich zurück bewegt, und zieht den Werkstückträger 11 von der Führung in der Bearbeitungsstation auf die Längsführung 10 des Paletten-Wechslers. Inzwischen ist auf demselben ein anderer Werkstück-

träger 11, der auf einer gegenüber dor gerade benutzten Längsführung 10 um einen Winkelbe tr a,',, beispielsweise 90 Grad, versetzt angeordneten Längsführung 10 vorhanden ist, mit einem Werkstück versehen worden,

Dieser Werkstückträger 11 wird nun in die in Mg. 1 dargestellte Lage geschwenkt und in der beschriebenen Weise der Bearbeitungsstation übergeben. Bei dieser Schwenkbewegung des Tragkörpers 2, die vorteilhaft in "Pig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn verläuft und bei der weiteren Schwenkung bis zum Erreichen der waagerechten oberen Ponition des Werkstückträgers 11 auf dem Palettenwechsler, durchfährt der Werkstückträger 11 mit dem bearbeiteten Werkstück im Schwenkwinkel von etwa 270 Grad auch die untere waagerechte Position, kann dort gegebenenfalls angehalten und mitsamt dem Werkstück einem Reinigungsprozeß unterzogen werden. Unter Umständen genügt jedoch bereits das langsame Durchfahren des Schwenkwinkels, um die an Werkstück und Werkstückträger 11 haftenden Prozeßabfälle zum Abfallen in die nchutzschale 20, die vorteilhaft als Auffangsbehälter für Prozeßabfälle ausgebildet ist, zu bringen. In der waagerechten oberen Position des Werkstückträgers 11 wird dae bearbeitete Werkstück abgespannt und ein zu bearbeitendes aufgespannt.
Wie bereite angedeutet, kann jedoch auch eine Verknüpfung der Bearbeitungsstation mit anderen Bearbeitungs~ oder Meßstationen oder mit einem Werkstücklager über ein Transportsystem vorgesehen sein. In diesem Falle würden die Werkstücke nicht an der Bearbeitungsstation auf die Werkstückträger aufge-Bpannt und von denselben nach der Bearbeitung wieder entfernt, sondern der Palettenwechsler würde von dem Transportsystem Werkstückträger 11 mit aufgespanntem unbearbeitetem Werkstück übernehmen und mit bearbeitetem Werkstück übergeben. Die ijbergabepoeition auf dem Palettenwechsler ist u. a. abhängig von der Lage, in welcher das Transportsystem die Werk-S5 stückträger 11 übernimmt. Sie kann auf dem Paletteriwechßler entsprechend vorgesehen werden.

/df -

In ¹PiK. 4 wurde, ausgehend von der Annahme, daß die Werkstückträger 11 mit senkrechter Lage ihrer Γ-pannf lache übernommen werden, prinzipiell die Lage der Baugruppen dargestellt* Der in Pig. 1 in dieser Position vorhandene Kutenstein 30 ist in diesem Falle entfernt. Die Zug- und Druckstange 34, die zu einem Längsantrieb 35 gehört, der Teil des Transportsysterns ist, befindet sich in der gezeichneten Position, ro daß der in Pfeilrichtung von unten kommende Werkstückträger 11 mit seiner Ouernut 29.1 über den TTutenstein fährt. Wach Erreichen der "'echselposition, hier bei genau senkrechter Lage der P.pannfläche des Werks tue kträgere 11, wird der Längsantrieb 35 so beaufschlagt, daß er den Werkstückträger 11 auf die Längsführung 36, die Teil des Transportsystems ist, zieht. Wie nun mit dem Werkstückträger 11 im Transportsystem weiter verfahren wird, muß hier nicht dargestellt werden. Der gleiche oder ein anderer Längsantrieb 35 schiebt einen anderen werkstückträger 11 auf die Längsführung 10 des Tragkörpers 2 des Palettenwechslers. Während der Schwenkung desselben in Pfeilrichtung (Fig. 4) bis in die tjbergabeposition zur Bearbeitungentation, wie in Fig. und 6 dargestellt, erfolgt das Ent koppeln des 7/erkstücktragers 11 vom Längsantrieb 35, sein zeitweiliges Koppeln mit den T^utensteinen 30 auf dem Hchwenkweg und das Koppeln mit dem Längsantrieb 12 in der Übergabeposition gemäß Fig.

und 6. Daran schließt sich der bereits beschriebene Vorgang des Beschickens der Bearbeitungpstation an.

In jedem Falle des Positionieren dee Tragkörpers 2 in einer gewollten Position wird die Arretiervorrichtung 17, 19 wirksam, die mit dem Zahnkranz 9 zusammemvirkt (Fig. 2 und 10).

Entgegen der Kraft der nicht dargestellten Feder, die auf das Arretierelement 19 wirkt und dieses in Richtung Zahnkranz 9 bewegen soll, beaufschlagt eine beispielsweise hydraulisch erzeugte Kraft das Arretierelement 19 in entgegengesetzter Richtung. Diese Gegenkraft ist zunächst größer als die Federkraft gewählt und hält daher das Arretierelement außerhalb der Verzahnung der? Zahnkranzes 9. Dies ist der Fall, wenn der Tragkörper 2 auf dem Hohlzylinder 1 in Um-

fangsrichtung bewegt werden soll bzw. bewegt wird, Ist die zu erreichende Position nahezu erreicht, schaltet die Maschinen-Steuerung auf eine kleinere Schwenkgeschwindigkeit und gleichzeitig wird die hydraulische Gegenkraft soweit verringert, daß nie um einen bestimmten Betrag kleiner ist als die Federkraft. Infolge dessen setzt das Arretierelement 19 auf die Maske 25, die vorteilhaft aun verschleißarmem Werkstoff gefertigt ist, auf und gleitet während der weiteren Bewegung des Tragkörpers 2 auf dieser. Bei Erreichen der gewollten Po-

O sition rastet das Arretierelement 19 mit der überwiegenden Federkraft in die freie Zahnlücke des Zahnkranzes 9. Gleichzeitig stoppt die Steuerung die Bewegung des Tragkörpers 2 und hebt die hydraulische Gegenkraft zu der auf das Arretierelement 19 wirkende Federkraft ganz auf, so daß letzteres mit der gesamten Federkraft in die Zahnlücke gepreßt wird. So wird eine sichere Arretierung erreicht und diese auch bei Spannungsausfall gesichert. Das Lösen der Arretierung erfolgt durch das Beaufschlagen des Arretierelementes 19 mit einer Gegenkraft, die größer ist als die Federkraft, wodurch dasselbe

!O aus der Zahnlücke gehoben wird.

Eine der erfindungsgemäßen lösung entsprechende, sich aber vom dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheidende Ausführung der Mittel zur Kopplung von Werkstückträger 11 und

längsantrieb 12 sowie Werkstückträger 11 und Hohlzylinder 1

!5 ist in Fig. 9 und dem zugehörigen Schnitt in Fig. 8 dargestellt. Hier ist der Werkstückträger 11 mit einem Nutenstein 23, versehen, der in eine Ringnut 4 bzw. Längsnut 4.1 im Hohlzylinder 1 und in eine Hut 4.2 im Schubstangenkopf 24 eingreift. In die Ringnut 4 im Hohlzylinder 1 münden parallel zur

(O Achse des Hohlzylinders 1 verlaufende Längsnuten 4.1, welche sich sowohl in Richtung Bearbeitungsstation als auch entgegengesetzt erstrecken können. Fig. 9 zeigt den werkstückträger 11 und einen Teil des Hohlzylinders 1 aus der Sicht der Bearbeitungsstation. In Fig. P> ist erkennbar, daß sicn die Langmut 4.1 in Richtung Bearbeitungsstation erstreckt. In

ihr ist der Nutenstein 23 während der Übergabe des V/erkstückträgers 11 an die Bearbeitungsstation geführt. Die Übergabe erfolgt auch hier durch den nicht dargestellten Längsantrieb 12 (Fig. 1), dessen Zug- und Druckstange 21 hier jedoch einen Schubstangenkopf 24 trägt, der mit einer Nut 4.2 versehen ist, in welche der Hüterintein 23 eingreift. An anderen Stellen des Unifanges des Hohlzylinders 1 sind weitere Längsnuten 4.1 vorgesehen, die in die Ringnut 4 münden, sich in der Regel jedoch in einer zur Bearbeitungsstation entgegengesetzt verlaufenden Richtung erstrecken, ,'!ie befinden eich in den Positionen, in denen der Werkstückträger 11 gegebenenfalls an ein Transportsystem übergeben werden soll. Der Bewegungsablauf ist bei dieser AusführungBform prinzipiell der gleiche wie zum vorgenannten Ausführungsbeispiel beschrieben. ^TTur wird hier der Werkstückträger 11 durch den Nutenstein 23 in den TTuten 4 und 4.1 im Hohlzylinder 1 geführt und mittels der Nut 4.2 erfolgt die Fopplung mit dem Längsantrieb 12. Letzteres geschieht, indem der Nutenstein 23 mit seiner der Form des Schubstangenkopf 24 entsprechenden Aussparung 37 beim Einschwenken des v.'erkstückträgers 11 in die in Fig. 9 dargestellte Lage über den Schubstangenkopf 24 gleitet und ihn in der gezeichneten V/eise (pig. 8) umfaßt. Tn dieser Stellung ist die Fopplung von Werkstückträger 11 und Längsantrieb 12 erfolgt und das Verschieben des Werkstückträgern 11 in Richtung Bearbeitungsstation (Pfeilrichtung) kann erfolgen. Dabei gleitet der Nutenstein 23 in der Längsnut 4.1.

Nicht dargestellt, aber ohne weiteren vorstellbar, sind die entgegengesetzt verlaufenden Längsnuten 4.1, in welchen der Nutenstein 23 gleitet, wenn der Werkstückträger 11 vom Tragkörper 2 des Palettenwechslers an ein Transportsystem übergeben werden soll. In diesem Falle koppelt der ITutenstein 23 mit einer in der Übergabesteilung vorhandenen, zu dem Transportsystem gehörenden und ebenfalls mit einem Schubstangenkopf 24 versehenen Zug- und Druckstange 21, die ihn vom Trag-

3^l> körper 2 auf Führungen im Transportsystem zieht. Das Beschicken des Palettenwechßlers durch ein Transportsystem erfolgt sinn-

/9 ■

gemäß in umgekehrter 'Veiee.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet ohne weitere? auch eine Erweiterung des Palettenwechslers zu einem Werkstückspeicher, der, je nach Ausmaß, sowohl als Puffer ale auch als Werkstückspeicher für eine bestimmte Zeit, z. Z. eine Schicht, dienen kann, in welcher die Bearbeitungsstation bedienerlos arbeiten soll.

Per Aufbau der Einrichtung (Fig. 7) ist prinzipiell der gleiche wie bei dem beschriebenen Paletbenwechsler. Der Tragkörper 28, welcher die Führungen 10 für die Werkstückträger 11 aufweist, ist als eine sowohl den Hohlzylinder 1, welcher fest mit der Bearbeitungsstation verbunden ist, als auch einen dem Hohlzylinder 1 funktionell äquivalenten Wälzkörper 38 umschlingende Baugruppe ausgebildet. Zwischen dem Hohlzylinder und dem Tragkörper 28 ist ein Getriebeelement 9.1 angeordnet, welches den Zahnkranz 9 trägt, der mit dem Motor 8 in Verbindung steht. Gemäß Fig. 7 ist das Getriebeeleiront 9.1 mit einer Außenverzahnung 4Π.1 versehen, welche mit der Verzahnung 40 des Tragkörpers 28 kämmt. Ausgehend vom Motor 8, über das in Fig. 7 nicht sichtbare Ritzel 7, den Zahnkranz 9 und das Getriebeelement 9.1 wird also der Tragkörper 28 angetrieben. Anstelle der formschlüssigen Verbindung zwischen Getriebeelement 9.1 und Tragkörper 28 kann die Kraftübertragung auch durch Kraftschluß erfolgen, so daß die Außenverzahnung 40.1 am Getriebeelement 9.1 und die Verzahnung 40 am Tragkörper 28 entfallen können.

Letzterer kann aus flexiblem Werkstoff bestehen, der in Zugrichtung stabilisiert ist. Beispielsweise kann er wie die bekannten Zahnriemen aufgebaut, nur entsprechend den Erfordernissen dimensioniert und mit Ptützelementen 41 für die Längsführung 10 versehen sein. Um ein Durchhängen desselben zwischen dem Hohlzylinder 1 und dem Wälzkörper 38 zu verhindern, sind im Raum zwischen diesen Htütz- und Führungselemente 39 angeordnet.

Längsantrieb 12 und Arretiereinrichtung 17, 19 sind in beschriebener Weise angeordnet und wirken wie dargelegt. Auch das Koppeln der Werkstückträger 11 mit dem Hohlzylinder 1 und dem Längßantrieb 12 sowie mit einem gegebenenfalls angeschlossenen Transportsystem, erfolgt wie bereits erläutert.

Pur den Fall, daß bei bestimmten Ausführungsformen des Palettenwechslers bzw. bei bestimmten Stellungen des Tragkörpers 2 kein Werkstückträger 11 vor der Beschickungsöffnung 43 in der Umhausung 42 der Bearbeitungsstation steht, sind mit dem Tragkörper 2 verbundene Abdeckungen 44 für die Beschikkungsöffnung 43 vorgesehen. Fig. 11 zeigt eine beispielhafte Ausführung. An der der Maschinenumhausung 42 zugewandten .Stirnseite des Tragkörpers 2 sind Abdeckungen 44 flügelartig angeordnet. Ihre Abmessung ist so gewählt, daß jede Abdeckung 44 in der entsprechenden Tragkörperstellung die Beschickungsöffnung 43 überdeckt. Durch gegebenenfalls an jeder Abdeckung 44 oder um die Beschickungsöffnung 43 angeordnete Dichtelemente (nicht dargestellt) wird das Austreten von Prozeßabfällen aus der TJmhausung an dieser Stelle weitgehend verhindert.

Falls infolge Undichtheit zwischen Abdeckung und Beschickungsöffnung 43 doch prozeßabfälle, insbesondere Fertigungshilfsstoff, aus der Beschickungsöffnung 43 austreten sollte, wird dieser durch die Verkleidung des Palettenwechslers aufgefangen und in der flchutzschale 20 gesammelt. Steuerungstechnisch ist dafür gesorgt, daß die Bereitstellung einer leeren Längsführung 10 oder einen Werkstücktragevs 11 vor der Beschikkungsöffnung zeitlich parallel zur Bereitstellung der Werkstückaufnahme der Bearbeitungsstation erfolgt, so daß während der zugehörigen Bewegung des Tragkörpers 2, während der die Beschickungsöffnung 43, ganz oder teilweise nicht abgedeckt ist, keine Prozeßabfälle entstehen.

der verwendeten Bezüge zeichen

1	Hohlssylinder
2	Uragkoerper
3	Flansch
4	Ringnut
4*1	Laengemtt
4·2	Ktit in Zfug* und Drucketange
5	Lager
6	Weelzkeerper
7	Rlteel
8	Motor
9	Sehnkrenz
9.1	öetriebeelement
O	Laengsfuehrung
11	Werketueoktraeger
IS	Laengeantrieb (Hydraulikzylinder)
I3	Schutzhaube
I4	Lagerzapfen
I5	Lager
I6	Befestigungswinkel
I7	Arretiervorrichtujag
I8	Tragelement
!9	Arretierelement
20	SohutzBchale
21	Zug- und Druckstange
Ϊ2	Schraube
83	Nutenstein
S4	8chubetangenkopf
85	Maske
26	Versteifung
27	Bearbeitungestation (Geetell)
se	Tragkoerper
29	Quernut
29.1	Quernut
30	»uteneteine
31	Hutenatein
32	Laengsaut

33	Hutonstein
34	Zur· und Druckstange
35	Laenga antrieb
36	Lao ngufUGhrung
37	Aussparung
3B	WaelKkoerper
39	Stuetz- und Pixehrungselement
40	Verssaimung
40*	1 Verzahnung
41	StuotKelemente
42	Maachinenumhausun??;
43	Beschic kun/?soef f η unR
44	Abdeckunp;
45	Drehachao

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Leerseite

Claims (11)

1. Patentansprüche

   Einrichtung zum Handhaben von Werkstücken vor Bearbeitungs-Stationen mit Längsführungen für Werkstückträger, die parallel zu einer Bewegungsachse der Werkstückträger in einem Abstand zu derselben angeordnet und um diese schwenkbar sind, gekennzeichnet dadurch,

   daß die Längsführungen (10) für die Werkstückträger (11) auf einem um einen Hohlzylinder (1) völlig oder über einen Teil des Umfanges desselben bewegbaren, mindestens eine Längsführung (10) aufweisenden Tragkörper (2, 28Ϊ orthogonal zu dessen Bewegungsrichtung angeordnet sind, daß im Hohlzylinder (1) ein Schwenkantrieb (7, 8) für den Tragkörper (2, 28), ein Längsantrieb (12) für die Werkstückträger (11) und eine Arretiervorrichtung 17, 19) für den Tragkörper (2, 28) angeordnet Bind, wobei der Motor (8) des Pchwenkantriebes direkt oder über Getriebeelemente (7) mit einem mit dem Tragkörper (2, 28) verbundenem weiteren Getriebeelement (9) in Verbindung steht, welches auch als Teil der Arretiervorrichtung 17, 19) und als Gegenstück zum Arretierelement (19) vorgesehen und mit Mitteln (25) zum Festlegen der Raststellungen des Arretierelementes (19) versehen ist, daß im Hohlzylinder (1) Tragelemente (18) für eine die Einrichtung teilweise oder vollständig umhüllende Verkleidung (13, 14, 15» 16, 20) angeordnet sind und daß Mittel zur Kopplung von Werkstückträger (11) und Längsantrieb (12) sowie Werkstückträger (11) und Hohlzylinder (1) vorgesehen sind, wobei ein oder mehrere das am 7/erkstückträger (11) angeordnete Kopp lungs element funktionell ergänzende Kopplungeelemente am Hohlzylinder (1 ) angeordnet sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1
   gekennzeichnet dadurch,

   daß die Mittel zur Kopplung mindestens eine im Werkstückträger (11) angeordnete ouernut (29) und in diese eingreifende am Hohlzylinder (1 ) und am Längsantrieb (12, 21 ) vorgesehene Nutensteine (30, 31) oder im Hohlzylinder (1) und im Längs antrieb (12, 21) vorgesehene TTuten (4, 4.1, 4.2), in welche ein am Werkstückträger (11 ) angeordneter Nutenstein (23) eingreift, sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2
   gekennzeichnet dadurch,

   daß der Tragkörper als auf dem Hohlzylinder (1 ) drehbar gelagerter Hohlzylinder (2) ausgebildet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2
   gekennzeichnet dadurch,

   daß der Tragkörper als ein den Hohlzylinder (1) und einen Wälzkörper (38) jeweils teilweise umschlingender, mehrere Längsführungen (10) aufweisender endloser Tragkörper (28) ausgebildet ist, der mindestens ein mit dem Tchwenkantrieb (7; 8) koppelbares Getriebeelement (9) aufweist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 gekennzeichnet dadurch,

   daß der Hohlzylinder (1) am Gestell (27) der Bearbeitungsstation angeflanscht ist.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gekennzeichnet dadurch,

   daß das mit dem Tragkörper (2; 2B) verbundene, mit dem

   .

   fohwenl:antrieb (7; H) koppelbare Oetriobeelement als innenverzahnter Zahnkranz (9) ausgebildet ist, in dessen Verzahnung das Arretiereleraent (19) der Arretiervorrichtung (17) einrastet.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch gekennzeichnet dadurch,

   daß in der Verzahnung des Zahnkranzes (9) eine, einen Teil der Verzahnung pegenüber dem Arretierelement (19) sperrende r.Taske (25) angeordnet ißt.
8. 8, einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis gekennzeichnet dadurch,

   daß die Verkleidung aus einer konzentrisch um den Hohlzylinder (1) schwenkbaren Schutzhaube (13; 14; 15) und einer relativ zum Hohlzylinder (1) fest angeordneten Schutzschale (16; 20) besteht.
9. 9# Hinrichtung nach Anspruch P gekennzeichnet dadurch,

   daß die Schutzhaube (13) völlig oder teilweise aus transparentem v/erkstoff besteht.
10. 10. "Einrichtung nach Anspruch R oder gekennzeichnet dadurch,

    daß die Schutzschale (16; 20) alP Auffangbehälter für Prozeßabfälle ausgebildet ist.
11. 11. Einrichtung· nach einem der Ansprüche 1 Ms 10 gekennzeichnet dadurch,

    daß am Tragkörper (2), zwischen den Läng β führungen (10), an seiner der Mapohineriumhaußunp (42) der "Rearheitungsstation (27) zugewandten "tirnaeite Abdeckungen (44) für die Beschickungsöffnung (43) flügelartig angeordnet sind.