DE3416941C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkstück-Handhabungs­ vorrichtung für die Bearbeitung von Kleinbauelementen, insbesondere von elektrischen Bauelementen, wie Relais und dergl., mit einem ein Bearbeitungswerkzeug tragenden Werkzeugtisch, mit einer in den Werkzeugtisch integrier­ ten, eine Kassette mit mehreren Etagen zur Aufnahme von jeweils mehreren Magazinen mit jeweils mehreren Bauele­ menten aufnehmenden Eingangsstation, mit einer in den Werkzeugtisch integrierten, eine Kassette mit mehreren Etagen zur Aufnahme jeweils mehrerer Magazine mit jeweils mehreren Bauelementen aufnehmenen Ausgangsstation, mit einer die Magazine von der Eingangsstation zum Bearbei­ tungswerkzeug und von dort zur Ausgangsstation befördern­ den Fördereinrichtung, mit einer Hebeeinrichtung zur Hö­ henverstellung der Kassette in der Eingangs- bzw. der Ausgangsstation und mit Schiebevorrichtungen zum schritt­ weisen Verschieben der Magazine von ihrem Platz in der Kassette der Eingangsstation zur Fördereinrichtung und von der Fördereinrichtung zu ihrem vorgesehnen Platz in der Kassette der Ausgangsstation.

Eine derartige Vorrichtung ist in der DE-OS 32 01 086 be­ schrieben. Eine solche Fertigungsvorrichtung kann mit einem oder mehreren Werkzeugen bestückt werden und be­ stimmte Fertigungsschritte unabhängig durchführen, so daß eine ständige manuelle Zuführung von Einzelteilen oder von einzelnen Magazinen nicht erforderlich ist. Wenn der gesamte Inhalt einer im Eingabeteil stehenden Kassette abgearbeitet ist, kann die im Ausgabeteil nunmehr gefüll­ te Kassette zur nächsten Fertigungseinrichtung transpor­ tiert werden, während in den Eingabeteil eine neue ge­ füllte Kassette zur Verarbeitung eingesetzt wird. Dieser Transport der Kassetten bringt gegenüber dem manuellen Einlegen von Einzelteilen eine erhebliche Vereinfachung. Durch Auswechseln des jeweiligen Werkzeugs kann diese Einrichtung immer wieder für neue Produkte verwendet wer­ den.

Ein gewisser Nachteil bei dieser bekannten Handhabungs­ vorrichtung besteht darin, daß sie Platz für jeweils zwei Kassetten, nämlich eine im Eingabe- und eine im Ausgabe­ teil, benötigt und daß nach dem Abarbeiten einer Kasset­ tenfüllung sowohl die leere als auch die volle Kassette ausgetauscht werden müssen. Für bestimmte Anwendungsfälle kann es auch ungünstig sein, daß bei der bekannten Vor­ richtung das Ausschieben und das Einschieben der Magazine immer an der gleichen Vorderseite einer Kassette erfolgt. Das bedeutet, daß die von der einen Kassette als erste ausgebrachten Magazine bei der anderen Kassette als erste eingebracht werden und damit von einem vorderen Platz in der ersten Kassette auf einem hinteren Platz in der zwei­ ten Kassette wandern. Manchmal kann es jedoch erwünscht sein, daß der gesamte Kassetteninhalt nach dem Abarbeiten wieder in der gleichen Reihenfolge vorliegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkstück-Handhabungs­ vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Aufbau noch kompakter gestaltet wird und daß die bisher erforderliche Leerkassette nicht mehr benötigt wird. Außerdem soll der Arbeitsablauf der Vorrichtung so gestaltet werden können, daß die Bauelemente nach der Be­ arbeitung wieder in der gleichen Reihenfolge in einer Kassette vorliegen wie vor der Bearbeitung.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine gemeinsame, als Eingangs- und Ausgangsstation die­ nende Ladestation zur Aufnahme einer einzigen Kassette an einer Seite des Werkzeugtisches vorgesehen ist, daß die Kassette in einem ersten Randbereich Ausschiebeöffnungen und in einem entgegengesetzten zweiten Randbereich Ein­ schiebeöffnungen aufweist, daß die Fördereinrichtung eine etwa U-förmige Bahn vom Bereich der Ausschiebeöffnungen bis hin zum Bereich der Einschiebeöffnungen beschreibt und daß die Schiebevorrichtungen in der Kassette jeweils eine Verschiebung der Magazine vom Bereich der Einschie­ beöffnungen in Richtung auf den Bereich der Ausschiebe­ öffnungen bewirken.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Werkstück-Hand­ habungsvorrichtung wird also jeweils nur eine Kassette benötigt, in der die Bauelemente angeliefert werden und in die sie nach der Bearbeitung wieder zurückkehren. Bei gleichem Raumbedarf kann dabei die eine Kassette entspre­ chend größer gestaltet werden, so daß eine noch größere Anzahl von Bauelementen bearbeitet werden kann, bis die Kassette gewechselt werden muß. Durch das Ausschieben der Magazine an einem ersten Rand und das Einschieben an dem entgegengesetzten Rand der Kassette wird außerdem die Möglichkeit gegeben, die einzelnen Magazine bzw. Bauele­ mente nach der Bearbeitung wieder an denselben Platz in der Kassette zu bringen, von dem sie vorher entnommen wurden.

Um die Bauelemente nach der Bearbeitung in einfacher Wei­ se wieder an denselben Platz wie vorher zu bringen, ist es weiterhin zweckmäßig, wenn die Fördereinrichtung die einzelnen Magazine unter Beibehaltung ihrer ursprüngli­ chen Achsrichtung führt. Zu dem gleichen Zweck ist es außerdem vorteilhaft, wenn in der Fördereinrichtung zwi­ schen Ausschiebeöffnung der Kassette und Einschiebeöff­ nung jeweils ebenso viele Magazine Platz finden wie in einer Etage der Kassette. In diesem Fall gestaltet sich der Arbeitsablauf dann besonders einfach und störungs­ frei, wenn das Ende der Fördereinrichtung an der Ein­ schiebeöffnung einer gegenüber der Ausschiebeöffnung um einen Teilungsabschnitt versetzten Etage der Kassette mündet.

In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Ladestation eine Rollvorrichtung für Kassetten aufweist, deren Höhe dem Bodenniveau einer mit der Hubvorrichtung ganz ausgefahrenen Kassette entspricht und deren Roll­ richtung im rechten Winkel zur Aus- und Einschieberich­ tung der Magazine steht. Damit können mehrere Handhabungs­ vorrichtungen der erfindungsgemäßen Art so aneinander ge­ reiht werden, daß die vollen Kassetten von der Ladeein­ richtung der einen Vorrichtung, gegebenenfalls über eine zwischengeschaltete Rollstrecke, zur Ladeeinrichtung der nächsten Handhabungsvorrichtung gerollt werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbei­ spiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer erfin­ dungsgemäß aufgebauten Fertigungseinrichtung,

Fig. 2 eine schematisch gehaltene Darstellung der Förder­ vorrichtung und ihrer Zuordnung zu einer Kassette,

Fig. 3 ein Schema für die Aufstellung mehrerer Vorrich­ tungen nach Fig. 1 in einer Fertigungsstraße.

Fig. 1 zeigt eine Werkstück-Handhabungsvorrichtung mit einem Werkzeugtisch 1, der an einer Seite (links) eine Ladestation 2 zur Aufnahme einer Kassette 3 besitzt. Dar­ an schließt sich als Hauptteil der Vorrichtung die Bear­ beitungsstation 4 an. Am rechten Rand ist außerdem noch ein Steuerteil 5 vorgesehen, welcher neben einer nicht weiter dargestellten Steuerung für die gesamte Vorrich­ tung an der Oberseite Betätigungstasten 6 sowie ein An­ zeigefeld 7 zur Darstellung bestimmter Betriebszustände aufweist.

Die Ladestation besitzt eine Rollstrecke 8 mit Rollen 9, auf denen die Kassette 3 in Richtung des Pfeiles 10 be­ wegt werden kann. Befindet sie sich dann in der darge­ stellten Arbeitsposition, so wird sie über eine Hebevor­ richtung abgesenkt und schrittweise gehoben, so daß nach und nach jede Etage 11 der Kassette 3 in die Arbeitshöhe des Werkzeugtisches gelangt. Eine für diesen Zweck geeig­ nete Hebevorrichtung ist beispielsweise in der DE-OS 32 01 086 beschrieben.

Aus der in Arbeitshöhe des Werkzeugtisches 1 stehenden Etage 11 der Kassette 3 werden die in dieser Etage ange­ ordneten Magazine 12 nacheinander an der einen Seite 13 der Kassette ausgebracht, durch die Bearbeitungsstation 4 geführt und an der anderen Seite 14 der Kassette 3 wieder in diese eingeschoben. Die in Fig. 1 nicht dargestellte Fördereinrichtung wird später noch genauer beschrieben. In der Bearbeitungsstation 4 ist beispielsweise ein Por­ talroboter 15 vorgesehen, der die einzelnen Bauelemente von dem betreffenden Magazin 12 abnimmt, einem hier nicht weiter dargestellten Bearbeitungswerkzeug zuführt und nach der Bearbeitung wieder auf das Magazin 12 setzt. Die Bearbeitungsstation besitzt zu beiden Seiten der Förder­ einrichtung einen Einbauraum 16 für hier nicht weiter dargestellte Spezialwerkzeuge. Die Bearbeitungsstation kann im übrigen ganz oder teilweise mit einer Abdeckung 17 verschlossen werden. Unter dem Werkzeugtisch ist außer­ dem noch ein Raum 18 vorhanden, in welchem beispielsweise fahrbare Haspeln 19 eingeschoben werden können. Auf diese Weise kann dem Bearbeitungswerkzeug bzw. dem zu bearbei­ tenden Bauelement laufend Material, etwa in Form vorge­ stanzter Blechstreifen, zugeführt werden.

Fig. 2 zeigt eine etwas detailliertere Darstellung der Kassette und der Fördereinrichtung. Die Kassette 3 kann beispielsweise 25 übereinander liegende Ebenen oder Eta­ gen 11 aufweisen, wobei jede dieser Etagen beispielsweise etwa 20 Magazine 12 aufnehmen kann. An der Oberseite be­ sitzt die Kassette 3 einen Tragegriff 20 sowie neben und unter dem Griff einen muldenartigen Raum 21, in welchen Begleitpapiere oder dergl. eingelegt werden können. Über die Kassette kann eine Abdeckung 22 als Staubschutz ge­ schoben werden, welche auf geeignete Weise am Werkzeug­ tisch abgestützt wird, so daß sie möglichst während der Bearbeitung immer nur eine Etage freigibt.

Die Kassette 3 besitzt in einem Randbereich (in Fig. 2 der linke Bereich) Ausschiebeöffnungen 23, durch welche die Magazine 12 auf die Fördereinrichtung 24 gelangen. Am gegenüberliegenden Randbereich (in Fig. 2 am rechten hin­ teren Randbereich) sind entsprechend Einschiebeöffnungen 25 vorgesehen, durch die die Magazine 12 in die Kassette 3 zurückgeführt werden. Zum Ausschieben und Weiterbeför­ dern der Magazine 12 dient im vorliegenden Beispiel eine vereinfacht dargestellte Vorschubstange 26, welche mit einem Antriebssystem 27 im Takt vor- und zurückbewegt wird und bei der Vorwärtsbewegung mittels Klinken 28 an einer Zahnung 29 der Magazine angreift. Innerhalb der Kassette werden die Magazine der in Arbeitshöhe stehen­ den Etage mittels einer Schiebeeinrichtung 30 zur Aus­ schiebeöffnung 23 hin verschoben, d. h. in Fig. 2 von rechts hinten nach links vorne, damit sie von der Vor­ schubstange 26 erfaßt und ausgeschoben werden können. Die Kassette muß also in jeder Etage zusätzliche Öff­ nungen aufweisen, durch die die Schiebeeinrichtung 30 eingreifen kann.

Die Magazine 12 werden durch die Fördereinrichtung 24 in der bereits erwähnten Weise am Bearbeitungswerkzeug vor­ beigeführt, wobei die einzelnen Bauelemente bearbeitet werden; falls nötig, können die Bauelemente auch von dem Magazin entnommen, bearbeitet und wieder aufgesetzt wer­ den. Hat ein Magazin 12 dann das Ende 31 der Bearbeitungs­ station erreicht, wird es durch eine weitere Schiebeein­ richtung 32 in Querrichtung verschoben, bis es das seit­ liche Ende 33 erreicht. Von dort wird es dann mit einer weiteren Vorschubeinrichtung in der durch Pfeile 34 dar­ gestellten Vorschubrichtung weiterbefördert und über die Einschiebeöffnung 25 in die Kassette 3 zurückgebracht. Als Vorschubeinrichtung kann auch hier eine Vorschubstan­ ge 26 mit einem Antrieb 27 verwendet werden.

Die Magazine 12 bewegen sich also in der Fördereinrich­ tung in einer etwa U-förmigen Bahn, wobei durch die Quer­ verschiebung mit der Schiebeeinrichtung 32 gewährleistet wird, daß die Magazine immer ihre Achsrichtung beibehal­ ten. Während der Bewegung auf dieser Bahn, beispielsweise während der Querverschiebung mit der Schiebeeinrichtung 32, werden die Magazine über eine Schräge um die Höhe h angehoben, welche der Teilungshöhe zwischen den einzelnen Etagen 11 der Kassette 3 entspricht. Beim vorliegenden Beispiel wird auf diese Weise erreicht, daß die Magazine jeweils in die Einschiebeöffnung 25 derjenigen Etage 11 eingeführt werden, welche um eine Etagenteilung höher liegt als die auf Arbeitshöhe stehende Ausschiebeöffnung 23. Dies ist dann sinnvoll, wenn die gesamte Förderein­ richtung so ausgelegt ist, daß gerade die Anzahl der in einer Etage untergebrachten Magazine auf der Förderein­ richtung Platz findet. Dann werden die aus einer Etage ausgeschobenen Magazine nach dem Anheben der Kasssette um einen Schritt wieder in die gleiche Etage zurückgeführt, aus der sie entnommen wurden. Mit einer weiteren Schiebe­ einrichtung 35 werden die in die Einschiebeöffnung 25 eingeführten Magazine wiederum innerhalb der Kassette 3 von rechts nach links verschoben, bis sie in der betref­ fenden Etage an ihrem alten Platz angekommen sind.

Fig. 3 zeigt noch die schematische Anordnung mehrerer Handhabungseinrichtungen der erfindungsgemäßen Art. Die einzelnen Werkzeugtische 1 werden so hintereinander ange­ ordnet, daß ihre Ladestationen 2 mit den Rollstrecken 8 und zusätzlichen zwischengeschalteten Rollstrecken 36 eine durchgehende Rollbahn bilden. Zwischen den gerade in Arbeit befindlichen Kassetten 3 können dann weitere Kas­ setten 3′ in Wartestellung angeordnet sein.

Claims (4)

1. Werkstück-Handhabungsvorrichtung für die Bearbeitung von Kleinbauelementen, insbesondere von elektrischen Bau­ elementen,
mit einem ein Bearbeitungswerkzeug tragenden Werkzeug­ tisch (1),
mit einer in den Werkzeugtisch (1) integrierten, eine Kassette (3) mit mehreren Etagen (11) zur Aufnahme von jeweils mehreren Magazinen (12) mit jeweils mehreren Bau­ elementen aufnehmenden Eingangsstation,
mit einer in den Werkzeugtisch (1) integrierten, eine Kassette (3) mit mehreren Etagen (11) zur Aufnahme je­ weils mehrerer Magazine (12) mit jeweils mehreren Bauele­ menten aufnehmenden Ausgangsstation,
mit einer die Magazine (12) von der Eingangsstation (2) zum Bearbeitungswerkzeug (15) und von dort zur Ausgangs­ station (2) befördernden Fördereinrichtung (24),
mit einer Hebeeinrichtung zur Höhenverstellung der Kas­ sette (3) in der Eingangs- bzw. der Ausgangsstatiön (2), mit Schiebevorrichtungen (30, 35) zum schrittweisen Ver­ schieben der Magazine (12) von ihrem Platz in der Kasset­ te (3) der Eingangsstation zur Fördereinrichtung (24) und von der Fördereinrichtung zu ihrem vorgesehenen Platz in der Kassette (3) der Ausgangsstation, dadurch gekennzeichnet,
daß eine gemeinsame, als Eingangs- und Ausgangsstation dienende Ladestation (2) zur Aufnahme einer einzigen Kas­ sette (3) an einer Seite des Werkzeugtisches (1) vorgese­ hen ist,
daß die Kassette (3) in einem ersten Randbereich (13) Ausschiebeöffnungen (23) und in einem entgegengesetzten zweiten Randbereich (14) Einschiebeöffnungen (25) auf­ weist,
daß die Fördereinrichtung (24) eine etwa U-förmige Bahn vom Bereich der Ausschiebeöffnungen (23) bis zum Bereich der Einschiebeöffnungen (25) beschreibt und
daß die Schiebevorrichtungen (30, 35) in der Kassette (3) jeweils eine Verschiebung der Magazine (12) vom Bereich der Einschiebeöffnungen (25) in Richtung auf den Bereich der Ausschiebeöffnungen (23) bewirken.

2. Werkstück-Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazine (12) in der Fördereinrichtung (24) unter Beibehaltung ihrer ursprünglichen Achsrichtung geführt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekapazität der Fördereinrichtung (24) von der Ausschiebeöffnung (23) bis zur Einschiebeöffnung (25) der Aufnahmekapazität einer Etage (11) in der Kassette (3) entspricht und daß das Ende der Fördereinrichtung (24) an der Einschiebeöff­ nung (25) einer gegenüber der Ausschiebeöffnung um die Teilungshöhe (h) versetzten Etage (11) der Kassette (3) mündet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die La­ destation (2) eine Rollvorrichtung (8) für Kassetten (3) aufweist, deren Höhe dem Bodenniveau einer mit der Hub­ vorrichtung ganz ausgefahrenen Kassette (3) entspricht und deren Rollrichtung (10) im rechten Winkel zur Aus­ und Einschieberichtung der Magazine (12) steht.