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Transfer-Bearbeitungssystem
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Die Erfindung betrifft ein Transfer-Bearbeitungssystem zum schrittweisen
Bearbeiten von Blechplatinen, insbesondere von Gehäuseteilen für Hausgeräte, wie
Kühlschränke, Waschmaschinen und dgl., mit mehreren aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen,
die gruppenweise hintereinander geschaltet sind und denen die Blechplatinen nacheinander
durch eine oszillierend in Längsrichtung angetriebene Fördervorrichtung zugeführt
werden.
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Bei bekannten Transfer-Bearbeitungssystemen der genannten Art sind
in jeder Bearbeitungsstation Anschläge vorgesehen, mit deren Hilfe die Blechplatinen
vor dem in der jeweiligen Bearbeitungsstation vorzunehmenden Bearbeitungsschritt
genau ausgerichtet werden. Die hierbei verwendeten Anschläge müssen entweder beweglich
sein oder es ist notwendig, die Blechplatinen über die Anschläge anzuheben, da diese
andernfalls den Weitertransport der Platinen beim nächsten Förderhub behindern.
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Das bei den bekannten Transfer-Bearbeitungssystemen vor jedem Bearbeitungsschritt
erforderliche genaue Ausrichten der Blechplatinen ist jedoch zeitraubend und aufwendig.
Darüber hinaus macht die Notwendigkeit,die Anschläge vor jedem weiteren Förderhub
aus der Bahn der geförderten Blechplatine
zu bewegen und anschließend
wieder in ihre Stellung zu bringen, komplizierte und anfällige Steuereinrichtungen
erforderlich. Da die hierbei verwendeten Anschläge zudem wegen der stoßweisen Belastung
einem hohen Verschleiß unterliegen, erfordern sie einen erheblichen Wartungsaufwand
und ein häufiges Auswechseln. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn hohe Anforderungen
an die Fertigungstoleranzen der aus den Blechplatinen zu fertigenden Gehäuseteile
gestellt werden.
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Sollen auf dem gleichen Transfer-Bearbeitungssystem losweise unterschiedliche
Blechplatinen für verschiedne Gehäuseteile oder Gerätetypen bearbeitet werden, ist
es zudem erforderlich, die Anschläge entsprechend zu verstellen oder auszuwechseln.
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Dies hat jedoch lange Umrüstzeiten und damit verbundene lange Stillstandzeiten
zur Folge, die sich ungünstig auf den Nutzung grad eines derartigen, meist mit hohen
Investivkosten behafteten Transfer-Bearbeitungssystems auswirken.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Transfer-Bearbeitungssysteme
der eingangs näher beschriebenen Art zu verbessern und insbesondere die mit der
genauen Ausrichtung der Blechplatinen in den einzelnen Bearbeitungsstationen im
Zusammenhang stehenden Unzulänglichkeiten und Nachteile zu beheben.
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Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung bei einem Transfer-Bearbeitungssystem
der eingangs näher bezeichneten Art dadurch gelöst, daß jeweils die einer Gruppe
zugeordnete Fördervorrichtung mehrere untereinander fest verbundene, gemeinsam angetriebene
Förderplattformen aufweist, auf denen Vorschubspanner montiert sind, welche die
Blechplatinen vor jedem Förderhub festspannen und bei Übergabe an die nächste Station
erst dann freigeben, wenn diese von jeder Bearbeitungsstation zugeordneten, selbsttätig
wirkenden Spannelementen
in der jeweiligen Bearbeitungsstation
fixiert sind, so daß die Blechplatinen nach einmaligem Zentrieren und Justieren
bei der Übernahme von einem Vorratsstapel oder einer zwischengeschalteten Dreh-
bzw. Wendevorrichtung keiner weiteren Justierung bedürfen.
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Aufgrund der besonderen Merkmale des erfindungsgemäßen Transfer-Bearbeitungssystems
werden die sonst bei derartigen Anlagen erforderlichen Anschläge überflüssig und
die damit zusammenhängenden Nachteile auf einfache Weise sicher behoben.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung wird
darin gesehen, daß die Fördervorrichtung über eine, vorzugsweise mit dem ersten
Glied einer jeden Gruppe von Förderplattformen gekoppelten Zahnstange angetrieben
ist, welche über ein von einem Stellmotor antreibbares Ritzel zwischen den Förderhub
begrenzenden Anschlägen bewegbar ist.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Antriebs der Fördervorrichtung mit
einer Zahnstange und einem Ritzel läßt sich auf einfache Weise die zur Erzielung
einer raschen Bearbeitungsfolge erforderliche Fördergeschwindigkeit und somit insbesondere
bei Blechplatinen mit großen Abmessungen eine erhebliche Verkürzung der Bearbeitungszeit
erreichen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat
sich als besonders günstig erwiesen, daß der Stellmotor als ein Gleichstrom-Scheibenläufergetriebemotor
ausgebildet ist.
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Da sich ein derartiger Gleichstrom#Scheibenläufergetriebemotor besonders
exakt in die erforderliche Stellung bringen läßt, ist damit ein sehr genaues Positionieren
der einmal zentrierten und justierten Blechplatine in den einzelnen
Bearbeitungsstationen
möglich, so daß bei der Bearbeitung der Blechplatinen engste Toleranzen eingehalten
werden können.
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Nach einer besondersvorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, daß die Fördervorrichtung mit einer Stellvorrichtung versehen ist,
mit deren Hilfe die Lage der Förderplattformen und damit der Vorschubspanner gegenüber
der Zahnstange veränderbar ist.
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Mit Hilfe dieser Stellvorrichtung ist es auf einfache Weise möglich,
die Fördervorrichtung rasch und genau unterschiedlichen Abmessungen von Blechplatinen
für verschiedene Gehäuseteile und Gehäusetypen anzupassen und somit ohne lange Umrüstzeiten
rasch einen Wechsel in der Belegung des Transfer-Bearbeitungssystems vornehmen zu
können.
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Weitere, in den Ansprüchen gekennzeichnete vorteilhafte Merkmale der
Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der beigefügten
Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles eines Transfer-Bearbeitungssystems
zum schrittweisen Bearbeiten von Blechplatinen, insbesondere von Gehäuseteilen für
Hausgeräte, wie Kühlschränke, Waschmaschinen und dgl., erläutert. Es zeigen: Fig.
1 den Anfang eines Transfer-Bearbeitungssystems, bei dem jeweils mehrere Bearbeitungsstationen
zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, welche mit einer gemeinsamen Fördervorrichtung
aus untereinander fest verbundenen, Vorschubspanner tragenden Förderplattformen
ausgestattet ist, mit einer der ersten Gruppe vorgeschalteten Ladestation und einer
am Anfang der zweiten Gruppe angeordneten Drehstation, als vereinfachte Schemadarstellung
in der Ansicht von oben,
Fig. 2 die dem vorderen Abschnitt der ersten
Gruppe von Bearbeitungsstationen zugeordnete Fördervorrichtung ohne die Bearbeitungsstationen,
in größerem Maßstab als in Fig. 1, von der Seite gesehen, Fig. 3 den der Fig. 2
entsprechenden vorderen Abschnitt der Fördervorrichtung mit zwei, selbsttätig wirkende
Spannelemente tragenda Bearbeitungsstationen, deren Werkzeuge zusammen mit den Spannelementen
auf durch Stellmotore einstellbaren Schlitten montiert sind, in der Ansicht von
oben, Fig. 4 den vorderen Abschnitt der Fördervorrichtung mit den beiden ersten
Förderplattformen und deren Antrusb, ohne die Vorschubspanner in gegenüber den Fig.
2 und 3 nochmals vergrößertem Maßstab, tei; weise im Schnitt, Fig. 5 bis Fig. 8
verschiedene Ansichten der auf den Förderplattformen sitzenden Vorschubspanner in
gegenüber der Fig. 4 wesentlich vergrößertem Maßstab, teilweise im Schnitt, Fig.
9 bis Fig. 10 verschiedene Ansichten von den den Bearbeitungsstationen zugeordneten
Spannelementen in einem der Fig. 5 bis 8 entsprechenden Maßstab, ebenfalls teilweise
im Schnitt und Fig. 11 eine der Fig. 4 entsprechende Aussicht einer Fördervorrichtung
mit jeweils zwei paarweise jeder Bearbeitungsstation zugeordneten und mit Vorschubspannern
ausgestatteten Förderplattformen, deren gegenseitiger Abstand durch Verstellen einer
durchlaufenden Gewindespindel mit Rechts- und Linksgewinde an unterschiedlich lange
Platinen anpaßbar ist, als zweites Ausführungsbeispiel.
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Ein in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in seiner Gesamtheit
mit 10 bezeichnetes Transfer-Bearbeitungssystem zum schrittweisen Bearbeiten von
Blechplatinen weist mehrere, aufeinanderfolgend auf Grundgestellen 12 montierte
Bearbeitungsstationen auf, die mit "a" beginnend inalphabetischer Rethenfolge mit
Kleinbuchstaben bezeichnet sind. Dabei sind jeweils mehrere Bearbeitungsstationen
zu mit fortlaufenden römischen Zahlen bezeichneten Gruppen zusammengefasst, denen
eine oszi'Lllerend in Längsrichtung angetriebene Fördervorrichtung 13 zugeordnet
ist. Mit Hilfe dieser Fördervorrichtung 13 werden die Blechplatinen 11 schrittweise
nacheinander den einzelnen Bearbeitungsstationen zugeführt.
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Im folgenden ist anhand der Figuren 2 und 3 die Gruppe I der Fördervorrichtung
13 näher beschrieben, in welcher die Bearbeitungsstationen "a"- g zusammengefasst
sind. Diese Fördervorrichtung 13 hat mehrere, der Anzahl der dieser Gruppe zugehörigen
Bearbeitungsstationen entsprechende Förderplattformen 14, auf denen gemeinsam angetriebene
Vorschubspanner 15 montiert sind, welche die Blechplatinen 11 vor jedem Förderhub
fixieren. Die Förderplattformen 14, die untereinander durch eine Schubstange 16
starr verbunden sind, werden über ihren Hub mit Rollenführungen an Führungsstangen
16' geführt, die oben auf dem Grundgestell 12 montiert sind.
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Der Antrieb der Fördervorrichtung 13 erfolgt über eine Zahnstange
17 (Figur 4), welche mit dem der Bearbeitungsstation "a" zugeordneten, dem ersten
Glied dieser Gruppe entsprechenden Förderplattform 14 gekoppelt ist. Wie insbesondere
aus der Figur 4 hervorgeht, ist die Zahnstange 17 über ein von einem Stellmotor
18 (Figur 3) angetriebenes Ritzel 19 zwischen Anschlägen 20 bewegbar. Diese Anschläge
20, von denen in der Figur 4 nur einer sichtbar ist, dienen der Begrenzung des Förderhubes.
Dabei ist jedem Anschlag 20 ein Dämpfungselement 21 zugeordnet.
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Als Stellmotor 18 dient ein Gleichstrom-Scheibenläufergetriebemotor,
mit dessen Hilfe sich die Stellung der Zahnstange 17,und damit der
von
dieser über die Schubstange 16 betätigten Förderplattformen 14 mit den darauf montierten
Vorschubspannern 15, genau regulieren läßt.
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Die Fördervorrichtung 13 ist ferner mit einer Stellvorrichtung versehen,
mit deren Hilfe die Lager der Förderplattformen 14 und damit auch der Vorschubspanner
15 gegenüber der Zahnstange 17 veränderbar ist. Diese Stellvorrichtung ist mit einer
Gewindespindel 22 versehen, welche über einen Motor 23 antreibbar ist. Mit Hilfe
dieser Stellvorrichtung ist es auf einfache Weise möglich, die Fördervorrichtung
13 rasch und genau unterschiedlichen Längen bzw. Breiten von Blechplatinen 11 für
verschiedene Gehäuseteile und Gehäusetypen anzupassen, wenn die Belegung des Transfer-Bearbeitungssystem
10 gewechselt werden soll.
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Wie insbesondere aus den Figuren 5 bis 8 hervorgeht, sind die auf
den Förderplattformen 14 montierten Vorschubspanner 15 mit jeweils zwei Halteklauen
24 versehen, welche um eineunterhalbeiner als Spannbacke dienenden Fläche 25 liegende
Achse schwenkbar derart gelagert sind, daß sie in der Arbeitslage den in Förderrichtung
hinteren Rand der Blechplatine übergreifen und in der Rhelage unter die Fläche 25
der Spannbacke eintauchen. Die Halteklauen 24 sind über Ritzel 26 (Figur 7 und 8)
betätigt, welche ihrerseits mittels einer durch einen doppelt wirkenden Hydraulik-Kolben
27 bewegbare Zahnstange 28 angetrieben werden. Die Hydraulik-Kolben 27 werden über
Leitungen 29 beaufschlagt, die seitlich an den Vorschubspannern 15 vorbeigeführt
sind und über Bohrungen 30 mit den entsprechenden Hydraulik-Zylindern in Verbindung
stehen.
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Mit Ausnahme der jeweils ersten in jeder Gruppe sind sämtliche Bearbeitungsstationen
mit Spannelementen 31 versehen, welche einen federbelasteten, hydraulisch lüftbaren
Stempel 32 und ein Maul 33 aufweisen. Die Spannelemente 31 sind seitlich des Förderweges
der Blechplatinen 11 derart angeordnet, daß deren Ränder bei gelüftetem Stempel
32 durch deren Maul 33 hindurchgeführt werden. Am Ende eines jeden Förderhubes werden
die Blechplatinen 11 dagegen durch den federbelasteten Stempel 32 der Spannelemente
31 in deren Maul 33 fest eingespannt.
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Im Falle der der ersten Gruppe I zugehörigen Bearbeitungsstationen
"c" und "d't sind, wie aus der Figur 3 erkennbar, deren Werkzeuge auf durch Stellmotore
34 einstellbaren Schlitten 35 - 38 montiert, welche jeweils ein selbsttätig wirkendes
Spanneelement 31 tragen.
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Die mit einer Präzisionsführung 39 versehenen Schlitten 35 - 38 sind
dabei auf Schienen 40 senkrecht zur Förderrichtung verfahrbar gelagert. Dabei sind
die auf den Schlitten 35 - 38 montierten Werkzeuge, ebenso wie die Spannelemente
31 auf in Förderrichtung verlaufenden Führungen verschiebbar, an denen sie nach
dem genauen Einstellen festgeklemmt werden.
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Im Falle der mit "b" bezeichneten Bearbeitungsstation (Figur 1) sitzen
entsprechende Werkzeuge an den Enden von um 180 ° umschwenkbaren Werkzeugträgern
41. Die mit a bezeichnete Bearbeitungsstation ist dagegen als Zentrierstation ausgebildet,
in welcher die Blechplatinen 11 über an ihrem Rand anliegende Führungsstifte 42
genau ausgerichtet und zentriert werden. Eine weitere derartige Zentrierstation
befindet sich jeweils am Anfang einer neuen Gruppen von Bearbeitungsstationen, wie
beispielsweise die der Gruppe II zugeordnete, mit "h" bezeichnete erste Bearbeitungsstation
dieser Gruppe. Die hier angeordnete Zentrierung unterscheidet sich von der beschriebenen
dadurch, daß hier die Blechplatinen 11 über Zentrierstifte 43 ausgerichtet werden,
die in Ausklinkungen an den Ecken der Blechplatinen 11 eingreifen.
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Das dargestellte und beschriebene Transfer-Bearbeitungssystem 10 wird
von einer Beladestation 44 beschickt, in welcher die Blechplatinen 11 in zwei Stapeln
A und B auf einem um 1800 schwenkbaren Drehtisch gelagert sind. Sobald hierbei der
eine Stapel verarbeitet ist, kann der nächste auf Knopfdruck in die Arbeitsstellung
geschwenkt werden, so daß bei Beibehaltung ein und desselben Typs ein kontinuierliches
Arbeiten möglich ist. Am Anfang der Gruppe II befindet sich dagegen eine Drehstation
C, in welcher die in der Gruppe I bearbeiteten Blechplatinen zur Bearbeitung ihrer
Längsränder in der Gruppe II um 90° gedreht werden.
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Während des Betriebes werden die von dem jeweiligen Stapel auf das
Transfer-Bearbeitungssystem übergebenen Blechplatinen 11 zunächst in der Zentrierstation
"a" der ersten Gruppe I durch Anlegen der Führungsstifte 42 genau zentriert und
ausgerichtet. In dieser Lage wird dann der Rand der Blechplatine 11, wie in Figur
7 dargestellt, von der Halteklauen 24des Vorschubspanners 15 fest eingespannt. Während
des darauffolgenden Förderhubes bleibt die Blechplatine so lange fest eingespannt,
bis sie in der nächsten Bearbeitungsstation von den dieser zugeordneten, selbsttätig
wirkenden Spannelementen 31 fest eingespannt und gehalten wird. Dabei ruht der Stempel
32 unter der Wirkung der Druckfeder 45 fest auf dem seitlichen Rand der Blechplatine
11 und hält diese so lange unverrückbar fest, bis sie nach Beendigung des jeweiligen
Bearbeitungsschrittes von den in ihre Schließlage schwenkenden Halteklauen 24 der
Vorschubspanner 15 erfasst und zur nächsten Bearbeitungsstation gefördert wird.
Dort wird sie so lange festgehalten, bis die beidseitig der nächsten Bearbeitungsstation
montierten, während des Vorschubs durch hydraulisches Anheben des Stempels 32 geöffneten
Spannelemente die Blechplatine 11 wieder festgespannt haben. Erst nach dem Festspannen
öffnen sich dann die Halteklauen 24. Diese schwenken nunmehr in die in Figur 5 mit
strichpunktiertem Umriß eingezeichnete Lage unter die Fläche 25, worauf die Förderplattformen
14 und die darauf montierten Vorschubspanner 15 in ihre durch den Anschlag 20 bestimmte
Ausgangslage zurückfahren.
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Bei dem dargestellten und beschriebenen Transfer-Bearbeitungssystem
ist als wesentlich die Tatsache anzusehen, daß die Blechplatinen jeweils nur am
Anfang einer jeder Gruppe zugeordneten Fördervorrichtung zentriert und lagegenau
ausgerichtet werden, um dann während des Durchlaufs an den Bearbeitungsstationen
dieser Gruppe lagegenau festgespannt und anschließend in der genau festgelegten
Lage bis an das Ende der jeweiligen Gruppe weiter befördert werden. Hierdurch gelingt
es auf einfache Weise, die Blechplatinen 11 mit hoher Präzision und engen Toleranzen
zu bearbeiten.
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Die mit der dargestellten und beschriebenen Konstruktion mit dem
Motor 23 und der von diesem angetriebenen Gewindespindel 22 gegebene Verstellmöglichkeit
gestattet beim Wechsel der Belegung des Transfer-Bearbeitungssystem ein rasches
Umstellen auf typenbedingte unterschiedliche Abmessungen der zu bearbeiteten Blechplatinen.
Hierzu tragen auch die umschlagbaren Werkzeugträger 41 bei, die es bei einem beabsichtigten
Wechsel gestatten, bereits während des Betriebes der Anlage die entsprechenden Werkzeuge
für die anderen Blechplatinen fertig zu montieren und durch einfaches Umschwenken
und Ausrichten der Werkzeugträger in die Arbeitsstellung zu bringen. Darüber hinaus
lassen sich auch durch die hier in den einzelnen Bearbeitungsstationen auf durch
Stellmotore 34 einstellbare Schlitten montiertenWerkzeuge die Umrüstzeiten bei der
Umstellung des Transfer-Bearbeitungssystems äußerst gering halten. Die Umrüstzeiten
werden zudem noch dadurch verkürzt, daß die auf den Schlitten montierten Werkzeuge
ebenso wie die Spannelemente 31 auf in Förderrichtung verlaufenden Führungsschienen
einstellbar sind, an denen sie nach dem genauen Einstellen in der Arbeitslage festklemmbar
sind. Auf diese Weise ergibt sich eine hohe Flexibilität des gesamten Transfer-Bearbeitungssystems.
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Bei dem in der Fig. ii dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils
zwei 9 mit Vorschubspannern 15 ausgerüstete Förderplattformen 14 und 14' paarweise
einer Bearbeitungsstation zugeordnet. In diesem Falle ist die Schubstange 16 als
Gewindespindel mit rechts- und linksgängigen Gewindeabschnitten ausgebildet. Über
ein entsprechendes Muttergewinde sind die paarweise einander zugeordneten Förderplattformen
14 und 14' derart mit der als Schubstange dienenden Gewindespindel verbunden, daß
deren gegenseitiger Abstand durch Drehen der Gewindespindel veränderbar ist.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die als Schubstange 16
dienende Gewindespindel aus mehreren, einander gleichen Abschnitten zusammengesetzt,
die über Kupplungen 46 drehfest miteinander verbunden sind. über einen diese Gewindespindel
antreibenden
Stellantrieb 47 ist der gegenseitige Abstand der paarweise einander zugeordneten
Förderplattformen 14 und 14' veränderbar, so daß dieser genau auf verschiedene Längenabmessungen
der zu bearbeitenden Platinen 11 einstellbar ist. Dabei sind die Halteklauen 24
an je zwei einander paarweise gegenüberstehenden Förderplattformen 14 und 14' gegenläufig
angeordnet und so angetrieben, daß sie die Blechplatinen 11 vor jedem Förderhub
an deren Vorder- und Hinterkante festspannen.
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Die zuletzt beschriebene Ausführungsform, bei der im übrigen alle
wesentlichen Elemente mit der eingangs beschriebenen Ausführungsform übereinstimmen,
ist besonders für Platinen geeignet, bei denen anderenfalls aufgrund besonders großer
Längenabmessungen die Gefahr bestünde, daß sie bei nur einseitigem Festspannen während
des Förderhubes ihre Lage verändern könnten.
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Die Spannelemente 31 können, abweichend von dem dargestellten und
beschriebenen Ausführungsbeispiel,auch Bestandteile der zur Bearbeitung der Platine
11 dienenden Stanzwerkzeuge 41 und somit in diesen integriert sein.
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