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Vorrichtung zur Lagerung von
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stangenförmigen Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Lagerung von stangenförmigen Werkstücken auch unterschiedlicher Länge, insbesondere
zur selbsttätigen, von einem Rechner od.dgl. gesteuerten Versorgung einer i'rennmaschine
mit diesen Werkstücken, wobei wenigstens ein Regal mit übereinander angeordneten,
aus Tragarmen gebildeten Regal fächern und ein Hebezeug zum Beschicken des Regal
es und zum Entnehmen der Werkstücke aus dem Regal vorgesehen ist, welches Hebezeug
entlang dem oder den Regalen und quer dazu bewegbar ist, und wobei eine Längenermittlung
bei der Einlagerung eines jeden Werkstückes mit entsprechender Speicherung des ermittelten
Wertes in dem Rechner vorgesehen ist.
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Eine derartige Vorrichtung zur Lagerung von Werkstücken und zur Versorgung
von Trenninaschinen, beispielsweise Kaltkreissägemaschinen, ist bereits bekannt.
Je nach Anforderung an das Werkstück kann der Rechner das Hebezeug so steuern, daß
ein Werkstück einer solchen l..ingc aus dem Regal entnommen und der Trennmaschine
zugeführt wird, daß möglichst wenig Abfall entsteht.
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In diesem Zusammenhang ist es bekannt, die ungefähre Länge über eine
Gewichtsermittlung des jeweiligen Werkstückes bei dessen Einlagerung zu ermitteln.
Aus Querschnitt und Gewicht kann der
Rechner die Länge speichern.
Diese Läng'nennittlung ist aber mit erheblichen Fehlern behaftet, die bei einem
6 m langen Stab in der Größenordnung von 100 mm liegen können. Ursache dafür sind
die üblichen Toleranzen der Querschnittsabmessungen solcher Stäbe und zusätzliche
Ungenauigkeiten des Meßvorganges selbst. So hat beispielsweise ein gewalzter Stab
von 100 mm Durchmesser eine zulässige Durchmesserabweichung von 1,3 mm, die an den
100 mm fehlen können oder die zu den 100 mm hinzukommen können. Für einen Stab von
6 m Länge bedeutet dies eine mögliche Längenabweichung von 156 mm. Aufgrund solch
großer Toleranzen muß das vom Rechner der Trennmaschine zugeführte Werkstück auf
jeden Fall eine genügend große Oberlänge haben, um auch bei Abweichungen unterhalb
der errechneten Länge sicher innerhalb der gewünschten Länge zu liegen.
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Dies hat zur Folge, daß an der Trennmaschine praktisch immer Abfall
auftritt oder Reststücke zu erwarten sind, so daß für deren Ausnutzung eine Einrichtung
zum Erkennen der Reststücklänge notwendig ist, die jeweils wiederum den Rechner
informieren muß.
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Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, bei der eine genauere Längenermittlung möglich ist. Dabei soll
die Genauigkeit möglichst so groß sein, daß eine Einrichtung zum Erkennen der Reststücklänge
im Nachschubautomaten der Trennmaschine entfallen und die jeweilige Reststücklänge
im Rechner selbsttätig errechnet und gespeichert werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe einer genaueren Längenermittlung ist die
Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß als Längenermittlung
eine Längenmeßvorrichtung zum Erfassen des Abstandes der Stirnseiten eines Werkstückes
vorgesehen ist, die mit dem Speicher des Rechners für die Lagerverwaltung und Lagersteuerung
verbunden ist. Es kann also beim
Einlagern eines Werkstückes dessen
genaue Länge erfaßt und gespeichert werden, so daß der Rechner präzise Werte bzgl.
der einzelnen Werkstücke hat. Auf diese Weise kann er auch nach Erhalt einer Information
über einen durchzuführenden Trennvorgang selbsttätig ein geeignetes Werkstück auswählen,
welches möglichst genau in seiner Gesamtlänge den herzustellenden Einzelstücken
entspricht und ferner kann der Rechner das entstehende Reststück hinsichtlich seiner
Länge ebenfalls selbsttätig ermitteln.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Längenmeßvorrichtung einen schaltenden
Anschlag und einen diesem mit Abstand gegenüberliegenden und relativ zu dem schaltenden
Anschlag verfahrbaren Schieber od.dgl. aufweist, wobei der Anschlag und der Schieber
in Verlängerung der Achse eines zu messenden Werkstückes angeordnet sind. Auf diese
Weise lassen sich Meßgenauigkeiten von plus/minus 1 mm erzielen. I)ies ist für den
vorgesehenen Zweck ausreichend genaue Anschlag und Schieber dieser Meßvorrichtung
bilden gleichzeitig eine Ausrichtvorrichtung für das ,lerkstückdie vzw. der Ausrichtung
des Werkstückes im Lager entspricht. Somit kann der Meßvorgang gleichzeitig mitbenutzt
werden, die Werkstücke in die richtige Position für die Einlagerung in das Lager
zu bringen. Dabei kann die Vorrichtung unterhalb des schaltenden Anschlages und
der Führung für den Schieber od.dgl. einen Rollengang zum Auflegen und Ausrichten
des Welkstfickes haben und der Schieber kann quer zu den Achsen der IZol 1 en in
1rstreckungsrichtung der Rollbahn verschiebbar sein. Dabei kann zum Ausrichten entlang
der Rollenbahn ein Seitenanschlag vorgesehen sein.
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Die Längenmeßvorrichtung ist zweckmäßigerweise im Sinne des Materialflusses
vor dem Lager angeordnet. Auf diese Weise gelangt ein Werkstück nur über diese Längenmeßvorrichtung
in
das Lager, so daß seine Erfassung im Rechner über diese Längenmeßvorrichtung
und insbesondere ihren schaltenden Anschlag sichergestellt ist.
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Die Längenmeßvorrichtung kann im Bereich des Hebezeuges angeordnet
sein und ihr Rollengang kann insbesondere auch als Zwischenlager ausgebildet sein.
Auf diese Weise ist der Übergang von der Meßvorrichtung in das Lager automatisiert,
weil er mit Hilfe des Hebezeuges erfolgen kann, das bevorzugt auch für die Entnahme
der Werkstücke aus dem Lager und die Zuführung zu der Trennmaschine herangezogen
wird. Eine gewisse Zwischenlagerung in der Längenmeßvorrichtung ist dann vorteilhaft,
wenn das Hebezeug gerade zum Zuführen eines Werkstückes zu der Trennmaschine dient,
während eventuell ein weiteres Werkstück dem Lager zugeführt werden soll.
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Eine besonders einfache und zweckmäßige Konstruktion ergibt sich,
wenn die Längenmeßvorrichtung einen Impulsgeber, vzw.
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einen Drehimpulsgeber aufweist, der die Wegstrecke des Schiebers in
Einzelimpulse aufteilt und der mit dem Rechner verbunden ist. Jeder Impuls kann
dabei einer bestimmten Wegstrecke entsprechen, so daß die Gesamtzahl von Impulsen
an diesem Impulsgeber im Rechner als Länge gespeichert wird. Ein Drehimpulsgeber
läßt sich dabei zweckmäßig an irgend einem der Drehantriebe innerhalb der Längenmeßvorrichtung
anordnen.
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Der zu der Längenmeßvorrichtung gehörende Schieber, der an einer Stirnseite
des Werkstückes angreift, kann als Wagen oder Schlitten ausgebildet sein, welcher
vzw. von einem endlosen Zugelement od.dgl. hin- und herverschiebbar ist und an einer
parallel zu dem Rollengang angeordneten Führungsstange od.dgl. gelagert ist. Vor
allem dieser Schieber oder sein Antrieb eignen sich dabei gut zur Verbindung mit
einem Impuls geber.
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Der Antrieb des Wagens oder Schlittens kann ein Elektro- oder Hydraulikmotor,
vzw. ein Drehstrom-Getriebemotor oder ein regelbarer Gleichstrommotor sein. Dabei
kann zwischen dem Antrieb und der Kraftübertragung auf den Wagen oder Schlitten
eine bei Überlast auslösbare Rutschkupplung vorgesehen sein. In diesem Falle befindet
sich der Impulsgeber hinter dieser Rutschkupplung, damit er nur im Falle einer Verschiebung
des Werkstückes tatsächlich Impulse als Maß für die Länge dieses Werkstückes abgibt.
Der Antrieb kann dann das Werkstück sicher bis an den schaltenden Anschlag fahren
und eventuell weiter in Betrieb bleiben, weil dann die Rutschkupplung in Aktion
treten kann.
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Der schaltende Anschlag kann eine linear geführte, abgefederte Platte
oder eine abgefederte Schwenkplatte sein. Dabei kann der schaltende Anschlag eine
elektrisch isolierte Anschlagplatte aufweisen und die Berührung mit dem Materialstab
kann einen Stromkreis zum Abschließen des Meßvorganges mit Hilfe der Steuerung schließen.
In diesem Augenblick kann also der Antrieb des Schlittens oder Wagens stillgesetzt
und die bis dahin gezählte Anzahl von Impulsen als Ergebnis im Rechner festgehalten
werden.
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Für einen einfachen Ubergang eines Werkstückes aus der Längenmeßvorrichtung
in das Lager ist es vorteilhaft, wenn das Hebezeug einen heb- und senkbaren Rechen
od.dgl. aufweist, welcher in die Zwischenräume der insbesondere fliegend gelagerten
Rollen des Rollenganges der Längenmeßvorrichtung paßt und dort anhebbar ist.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung von besonderer Bedeutung, die es
entbehrlich macht, daß oberhalb des Regales ein Kran angeordnet wird, kann darin
bestehen, daß als Hebezeug ein Hubwagen vorgesehen ist, der mit abgesenktem Rechen
od.dgl. Werkstückaufnahme und darauf liegendem Werkstück vzw. unter die Längenmeßvorrichtung
und/oder die Regale des Lagers paßt. Ein solcher Hubwagen kann in vorteilhafter
Weise den Lagerboden als Fahr-Unterlage verwenden, während ein oberhalb eines solchen
Lagers
angeordneter Kran Schienen und dgl. benötigt und somit eine
aufwendigere Konstruktion darstellt.
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Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden
Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigt in schematisierter
Darstellung: Fig. 1 eine Ansicht eines Lagers für Einzelstäbe und dgl.
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Werkstücke, Fig. 2 eine Seitenansicht einer Längenmeßvorrichtung
und Fig. 3 eine Stirnansicht der Längenmeßvorrichtung gem. Fig.2.
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Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Lagerung von
stangenförmigen Werkstücken 2 auch unterschiedlicher Länge und zur weitgehend selbsttätigen,
von einem Rechner gesteuerten Versorgung einer nicht näher dargestellten Trennmaschine
mit solchen Werkstücken 2. Die Vorrichtung ermöglicht also eine weitgehend automatisierte
Entnahme und Zuführung unterschiedlicher Werkstücke 2 zu Trennmaschinen, je nach
dem, welche Anforderungen beispielsweise in einem Metall verarbeitenden Betrieb
gestellt werden.
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Dabei erkennt man in Fig. 1 ein Regal 3 mit übereinander angeordneten,
aus Tragarmen 4 gebildeten Regalfächern 5, wobei solche Fächer 5 einander jeweils
an Regalgassen 6 gegenüberliegen.
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Ferner ist ein Hebezeug in Form eines Hubwagens 7 für die Zuführung
der Werkstücke in das Regal und aus dem Regal wieder zu der Trennmaschine vorgesehen.
Ferner gehört zu jeder Regalgasse ein Hubwerk 8, womit die Werkstücke 2 vom Hubwagen
7 in die Regalfächer 5 und umgekehrt bewegt werden können. Dabei kann der Hubwagen
7 quer zu den einzelnen Regalen und Regalfächern 5 aber auch entlang dieser Regale
bewegbar sein.
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Dieser Hubwagen 7 kann von dem Rechner gesteuert werden, um jeweils
freie Plätze der Regalfächer 5 mit entsprechenden, zuvor hinsichtlich ihrer Länge
vom Rechner erfaßten Werkstücken 5 zu beschicken bzw. sie wieder zu entnehmen.
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In den Figuren 2 und 3 ist dabei eine Längenmeßvorrichtung 9 für die
Längenermittlung dargestellt, welche den Abstand der Stirnseiten eines Werkstückes
2 erfaßt und mit dem Speicher des Rechners die Lagerverwaltung und Lagersteuerung
verbunden ist. Es ergibt sich somit eine sehr genaue Ermittlung der Länge eines
Werkstückes 2, so daß der Rechner präzise Werte unabhängig von Querschnittsabweichungen
oder -toleranzen eines solchen Werkstückes 2 erhält. Dementsprechend können für
die Trennmaschine jeweils Werkstücke 2 ausgewählt werden, die dem jeweiligen von
der Trennmaschine durchzuführenden Auftrag hinsichtlich ihrer Länge am nächsten
kommen. Dadurch kann vermieden werden, daß ein Werkstück eventuell zu kurz oder
wesentlich zu lang ist. Darüberhinaus ergibt sich an der Trennmaschine ein Reststück,
dessen Länge der Rechner selbst ermitteln kann, ohne daß dieses Reststück noch einmal
gemessen werden muß.
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Die Längenmeßvorrichtung 9 weist einen schaltenden Anschlag 10 und
einen diesem mit Abstand gegenüberliegenden und relativ zu dem schaltenden Anschlag
10 verfahrbaren Schieber 11 auf, wobei der Anschlag 10 und der Schieber 11 in Verlängerung
der Achse eines zu messenden Werkstückes 2 angeordnet sind. Man erkennt in Fig.
2 deutlich, daß auf diese Weise ein Werkstück 2 über seine gesamte Länge praktisch
wie in einer Schieblehre erfaßt wird. Gemäß Fig. 3 ist dabei zwischen Anschlag 10
und Schieber 11 eine Ausrichtvorrichtung für das Werkstück 2 vorgesehen, die gem.
Fig. 1 auch der Ausrichtung des Werkstückes 2 im Lager 3 entspricht. Dabei wird
durch die Figuren 2 und 3 deutlich, daß unterhalb des schaltenden Anschlages 10
und einer lührung 12 für den Schieber 11 ein Rollengang mit Rollen 13 um Auflegen
und Ausrichten des Werkstückes 2 vorgesehen ist,
und der Schieber
11 quer zu den Achsen der Rollen 13 in Erstreckungsrichtung der Rollenbahn verschiebbar
ist. Ferner etkEnAt man deutlich in Fig. 3 zum Ausrichten entlang der Rollenbahn
einen Seitenanschlag 14, der im Ausführungsbeispiel wiederum durch rechtwinklig
zu den Rollen 13 angeordnete Rollen 15 gebildet ist. Gemäß Fig. 1 ist diese Längenmeßvorrichtung
9 im Sinne des Materialflusses vor dem gesamten Lager 3 angeordnet.
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Die Längenmeßvorrichtung 9 ist im Bereich des Hubwagens 7 angeordnet
und ihr Rollengang kann auch als Zwischenlager dienen, so lang der Hubwagen 7 für
das Entnehmen eines dort befindlichen Werkstückes 2 noch nicht zur Verfügung steht.
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Die Längenmeßvorrichtung 9 kann einen Impulsgeber, im Ausführungsbeispiel
einen Drehimpulsgeber 16 aufweisen, der die Wegstrecke des Schiebers 11 in Einzelimpulse
aufteilt und der mit dem Rechner verbunden ist. Dieser Drehimpulsgeber ist mit dem
Antrieb des Schiebers 11 verbunden, wobei ein außenliegender Referenzpunkt-Endschalter
17 vorgesehen ist, von welchem aus die Längenmessung jeweils erfolgt. Wird der von
dem schaltenden Anschlag 10 beaufschlagte Endschalter 18 betätigt, we-il der Schieber
11 ein Werkstück 2 gegen den schaltenden Anschlag 10 geschoben hat und dieser verstellt
worden ist, setzt die Steuerung den Antriebsmotor 19 still und die im Impulszähler
16 gezählte Impulssumme wird im Rechner in die Materialstablänge umgerechnet. Von
nun an ist diese Länge dem Werkstück 2 zugeordnet und dient als Information zur
Steuerung des gesamten Lagers und der Trennmaschine.
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Tm Ausführungsbeispiel ist der Schieber 11 als Wagen oder Schlitten
ausgebildet, welcher von einem endlosen Zugelement 20, beispielsweise von einer
Kette hin- und herverschiebbar ist und an der-parallel zu dem Rollengang angeordneten
Führungsstange 12 gelagert ist. Der Antriebsmotor 19 kann dabei ein Elektro-oder
Hydraulikmotor, vzw. ein Drehstrom-Getriebemotor oder ein
regelbarer
Gleichstrommotor sein. Zwischen dem Antrieb 19 und der Kraftübertragung, also dem
Zugelement 20, auf den Wagen oder Schlitten ist eine bei Uberlast auslösbare Rutschkupplung
21 vorgesehen (vgl. Fig. 3).
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Der schaltende Anschlag 10 ist im Ausführungsbeispiel eine abgefederte
Platte, die linear geführt ist. Es könnte jedoch auch eine abgefederte Schwenkplatte
vorgesehen sein. Dabei ist dieser schaltende Anschlag mit einer elektrisch isolierten
Anschlagplatte 22 versehen, um den Stromkreis für den Meßvorgang nicht zu stören.
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Der Hubwagen 7 bzw. auch das Hubwerk 8 haben einen heb- und senkbaren
Rechen 23 bzw. sind aus einem solchen gebildet, welcher in die Zwischenräume 24
der fliegend gelagerten Rollen 13 des Rollenganges der Längenmeßvorrichtung 9 paßt
und dort anhebbar bzw. absenkbar ist. Auf diese Weise können die Werkstücke 2 gut
von dem Hubwagen 7 in die Längenmeßvorrichtung 9 und umgekehrt gelangen und ebenso
auch vom Hubwagen 7 auf das Hubwerk 8 und von dort in ein Regalfach 5 und umgekehrt
befördert werden.
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Dabei ist - wie bereits erwähnt - als Hebezeug ein Hubwagen 7 vorgesehen,
der mit abgesenktem Rechen 23 und darauf liegendem Werkstück 2 unter die Längenmeßvorrichtung
9 und auch unter die Regalfächer 5 des Lagers 3 paßt. Auf diese Weise kann der Hubwagen
7, der insgesamt eine geringe Bauhöhe haben kann, unterhalb der gesamten Werkstücke
2 hindurchgeführt werden, um.jeweils in einer Regalgasse 6 Werkstücke 2 abzugeben
oder aufzunehmen, wobei der Boden 25 des Lagers von dem Hubwagen 7 befahren wird.
Außerhalb oder oberhalb des Lagers angeordnete Schienen für einen Portalkran mit
entsprechender Höhenanforderung für diesen Kran oberhalb des Lagers werden vermieden
Durch
die Anordnung eines Drehimpulsgebers 16 im Bereich des Antriebes 19 ergibt sich
eine sehr einfache Längenmessung, die dennoch präzise ist und wegen ihrer Unabhängigkeit
vom Gewicht der einzelnen Werkstücke 2 auch hinsichtlich ihren Querschnittsabmessungen
voneinander abweichende Werkstücke sicher bzgl. ihrer Länge erfassen kann.
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Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen, der Zusammenfassung und
der Zeichnung dargestellten Merkmale und Konstruktionsdetails können sowohl einzeln
als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentliche Bedeutung haben.