DE3730972A1

DE3730972A1 - Einrichtung mit mehreren nacheinander angeordneten montage-, bearbeitungs- oder pruefstationen

Info

Publication number: DE3730972A1
Application number: DE19873730972
Authority: DE
Inventors: Erwin Braukmann; Rudolf Schuster
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-09-15
Filing date: 1987-09-15
Publication date: 1989-03-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit mehreren nacheinander angeordneten Montage-, Bearbeitungs- oder Prüf stationen, insbesondere eine Montagestraße ein Modulbauweise, mit

- einer Transporteinrichtung für den selbsttätigen Werkstück transport auf Werkstückträgern in die einzelnen Stationen,
- einem jeweils vor einer Station auf der Transporteinrich tung gebildeten Puffer für die Werkstückträger und
- einer jeweils in einer Station angeordneten Fixier- und Spanneinrichtung für die Werkstückträger.

Derartige Montagestraßen sind aus den Stationen zugeordneten Modulen zusammengesetzt, wobei jeder Modul einen Abschnitt der Transporteinrichtung für den Transport der Werkstückträger, eine Fixier- und Spanneinrichtung für die Werkstückträger und einen Abschnitt einer Rückführbahn für die Werkstückträger be sitzt. Sind nun mehrere dieser Module über die beispielsweise aus parallelen Transportriemen aufgebaute Transporteinrichtung und die in gleicher Weise ausgebildete Rückführbahn flexibel miteinander verknüpft, so kann in jeder Station bzw. in jedem Modul der entsprechende Montage-, Bearbeitungs- oder Prüfvor gang aufgenommen werden, sobald das Fixieren und Spannen des Werkstückträgers beendet ist. Vor den einzelnen Stationen sind auf der ständig weiterlaufenden Transporteinrichtung beispiels weise durch beidseitig einrückbare Stopper Puffer für einen oder mehrere der nachfolgenden Werstückträger gebildet. Nach dem Lösen der Fixier- und Spanneinrichtung in einer Station wird dann der entsprechende Werkstückträger durch die Transporteinrichtung reibschlüssig weitertransportiert, worauf die Stopper im Puffer zurückgezogen werden und dernächste Werkstückträger durch die Transporteinrichtung ebenfalls reib schlüssig in die Fixier- und Spanneinrichtung der Station transportiert wird. Die nachfolenden Montage-, Bearbeitungs- oder Prüfvorgänge können dann wieder eingeleitet werden, wenn das Fixieren und Spannen des Werkstückträgers abgeschlossen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsge mäßen Einrichtung die Taktzeiten in den einzelnen Stationen zu verringern.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch Vorfi xier- und Transporteinrichtungen zur Vorfixierung der Werkstückträger in einer Bereithaltestellung eines Puffers und zum zwangsgesteuerten Transport der vorfixierten Werkstückträ ger in die zugeordnete Fixier- und Spanneinrichtung.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch die Vor fixierung der Werkstückträger in der Bereithaltestellung eines Puffers und die anschließende zwangsgesteuerte Überführung in die nachfolgende Fixier- und Spanneinrichtung die Montage-, Be arbeitungs- oder Prüfvorgänge bereits nach Abschluß der Vorfi xierung eingeleitet werden können. Diese wesentlich frühere Einleitung der Vorgänge wird durch den nachfolgenden zwangsge steuerten Bewegungsablauf ermöglicht, der im Gegensatz zu dem Transport der Werkstückträger über die Transporteinrichtung keinerlei Unsicherheiten zuläßt. Außerdem kann der zwangsge steuerte Transport der Werkstückträger zwischen der Bereit haltestellung eines Puffers und der nachfolgenden Fixier- und Spanneinrichtung erheblich schneller vorgenommen werden, als über die Transporteinrichtung selbst.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Vorfixier- und Transporteinrichtung zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Transporteinrichtung angeordnete und in Indexele mente der Werkstückträger einrückbare Transportklinken. Derar tig beidseitig einrückbare Transportklinken gewährleisten eine besonders sichere Vorfixierung der Werkstückträger und einen entsprechend sicheren Transport in die nachfolgende Fixier- und Spanneinrichtung. Jeder Transportklinke kann dann ein unabhängig davon in die Bahn der Indexelemente einrückbarer Stopper zugeordnet sein. Derartige Stopper halten dann auf be sonders einfache Weise die jeweils nachrückenden Werkstück träger in der Bereithaltestellung eines Puffers an.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorfixier- und Transporteinrichtung kurvengesteuert be tätigbar. Eine derartige Kurvensteuerung ermöglicht dann auf besonders einfache Weise einen sicheren zwangsgesteuerten Be wegungsablauf.

Sind die Fixier- und Spanneinrichtung und die Vorfixier- und Transporteinrichtung kurvengesteuert über einen Zentralantrieb der jeweiligen Station betätigbar, so ergibt sich eine besonders exakte Abstimmung der Montage-, Bearbeitungs- oder Prüfvorgänge auf die zuvor erfolgte Vorfixierung und damit auf das zwangsläufig davon abhängige eigentliche Fixieren und Spannen der Werkstückträger in der jeweiligen Station.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Grundmodul einer Montagestraße in perspektivi scher Darstellung,

Fig. 2 das Prinzip der flexiblen Verknüpfung der einzelnen Stationen einer Montagestraße,

Fig. 3 die Wirkungsweise einer Vorfixier- und Transport einrichtung einer Station in stark vereinfachter schematischer Darstellung,

Fig. 4 den Eingriff einer Transportklinke der Vorfixier- und Transporteinrichtung in ein Indexelement eines Werkstückträgers und

Fig. 5 das Prinzip einer mit einem Zentralantrieb ausge rüsteten Station.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen auf höhen verstellbaren Füßen F aufgestellten Grundmodul G einer Montage straße, der einen Abschnitt einer Transporteinrichtung TE für den selbsttätigen Werkstücktransport auf Werkstückträgern WT, einen Abschnitt eine Rückführbahn RB für die Werkstückträger WT, eine Fixier- und Spanneinrichtung FSE und einen zugeord neten Aufspanntisch AT für die Werkstückträger WT, einen Steuer- und Antriebskasten ASK und eine transparente Abdeck haube AH umfaßt, wobei die vorstehend aufgeführten Teile auf einem stabilen Grundrahmen GR angeordnet sind.

Der in Fig. 2 dargestellte Grundmodul G kann durch entsprechen de Ergänzungen als Montagestation, Bearbeitungsstation oder als Prüfstation eingesetzt werden. Fig. 2 zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellung derartige flexibel ver knüpfte Stationen S 1 bis S 5 denen die einzelnen Werkstückträ ger WT nacheinander in Richtung des Pfeiles Pf 1 zugeführt werden können. Die für den Transport der Werkstückträger WT vorgesehene Transporteinrichtung TE umfaßt zwei im Abstand parallel zueinander angeordnete flache Transportriemen TR, welche die darauf aufliegenden Werkstückträger WT reibschlüssig mitnehmen. Die Rückführbahn RB umfaßt in gleicher Weise zwei Transportriemen TR, welche die Werkstückträger WT durch Reib schluß in Richtung des Pfeiles Pf 2 zurückführen.

Fig. 3 zeigt am Beispiel der Station S 1 zunächst die Wirkungs weise der Fixier- und Spanneinrichtung FSE, deren gabelförmig ausgebildete Elemente beidseitig in bolzenförmige Indexelemente IE eines Werkstückträgers WT eingerückt sind. Dieses durch Pfeile Pf 3 aufgezeigte Einrücken der Fixier- und Spanneinrich tung FSE umfaßt im Hinblick auf das dargestellte x, y, z-Koor dinatensystem eine Fixierbewegung in y-Richtung und eine Spann bewegung in z-Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene, mit welcher der Werkstückträger WT gegen den in Fig. 1 dargestell ten Auflagetisch AT gedrückt wird. In dieser Stellung können die leicht nach unten gedrückten Transportriemen TR der Transporteinrichtung TE ohne Behinderung durch die relativ ge ringe Reibung am Werkstückträger WT weiterlaufen.

Unmittelbar vor der Station S 1 ist auf der Transporteinrichtung TE (vergleiche Fig. 1 und 2) ein mit P bezeichneter Puffer ge bildet, in welchem sich im dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt drei Werkstückträger WT befinden. Der Puffer P umfaßt zwei beidseitig in die Bahn der Indexelemente IE der Werkstück träger WT in y-Richtung gemäß dem Doppelpfeilen Dpf 1 ein- und ausrückbare Stopper ST, die im dargestellten eingerückten Zustand die reibschlüssige Mitnahme der Werkstückträger WT durch die Transporteinrichtung TE verhindern. Die Stopper ST definieren somit eine Bereithaltestellung des jeweils vordersten Werkstückträgers WT, der dann nach dem Ausrücken der beiden Stopper ST in die Station S 1 transportiert werden kann. Dieser Transport erfolgt jedoch nicht reibschlüssig über die Transporteinrichtung TE (vergleiche Fig. 1 und 2) sondern zwangsgesteuert über eine insgesamt mit VTE bezeichnete Vorfi xier- und Transporteinrichtung. Diese Vorfixier- und Transport einrichtung VTE umfaßt zwei in ähnlicher Weise wie die Fixier- und Spanneinrichtung FSE gabelförmig ausgebildete Transport klinken, die in der Bereithaltestellung in y-Richtung gemäß den Doppelpfeilen Dpf 2 in die Indexelemente IE ein- und ausgerückt werden können und im dargestellten eingerückten Zustand eine Vorfixierung des Warenträgers WT in der Bereithaltestellung des Puffers P bewirken. Nach dem Ende eines Montage-, Bearbeitungs- oder Prüfvorgangs in der Station S 1 wird dann die Fixier- und Spanneinrichtung FSE in z-Richtung angehoben und in y-Richtung ausgerückt, so daß der freigegebene Werkstückträger WT von der Transporteinrichtung TE reibschlüssig weitertransportiert werden kann. Gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig werden die Stopper ST in y-Richtung ausgerückt, so daß der im Puffer P bereitgestellte und vorfixierte Warenträger WT durch Verfahren der Vorfixier- und Transporteinrichtung VTE in x-Richtung gemäß den Doppelpfeilen Dpf 3 zwangsgesteuert in die Station S 1 einge fahren und dort an die Fixier- und Spanneinrichtung FSE über geben werden kann. Die Übergabestellung in welcher die Fixier- und Spanneinrichtung FSE unterhalb der Vorfixier- und Trans porteinrichtung VTE gemäß dem Pfeil Pf 3 in das bolzenförmige Indexelement IE eingerückt ist und den Werkstückträger WT gegen den Auflagetisch AT (vergleiche Fig. 1) spannt, ist in Fig. 4 aufgezeigt. Nach erfolgter Übergabe wird dann die Vorfi xier- und Transporteinrichtung VTE in die Bereithaltestellung des Puffers P zurückgefahren, so wie es in Fig. 3 durch die Doppelpfeile Dpf 3 angedeutet ist.

Nach erfolgter Vorfixierung des Werkstückträgers WT in der Bereithaltestellung des Puffers P können bereits die nach folgenden Montage-, Bearbeitungs- oder Prüfvorgänge einge leitet werden, da ja der Transport des vorfixierten Werk stückträgers WT in die Station S 1 zwangsgesteuert vorgenommen wird und die Zeit bis zur eigentlichen Fixierung exakt berechenbar ist. Dieser zwangsgesteuerte Transport wird vor zugsweise kurvengesteuert vorgenommen, wobei hierfür beispiels weise in der DE-PS 27 42 103 beschriebene Zuführeinrichtungen geeignet sind.

In Fig. 5 ist am Beispiel der Station S 1 aufgezeigt, daß sämt liche maßgeblichen Bewegungsabläufe einer Station in x-, y- oder z-Richtung über einen Zentralantrieb ZA kurvengesteuert vorgenommen werden können. Zu diesen maßgeblichen Bewegungs abläufen einer Station zählen die Betätigung der Fixier- und Spanneinrichtung FSE, der Stopper ST, der Vorfixier- und Transporteinrichtung VTE (vergleiche Fig. 3) sowie die Bewegungsabläufe von Einlegegeräten, Hub-Dreheinheiten, Mehr facheingaben und dergleichen. Durch derartige Zentralantriebe ZA mit einer strichpunktiert angedeuteten zentralen Steuerwelle SW können dann sämtliche Montage-, Bearbeitungs- oder Prüf vorgänge und die Handhabung der Werkstückträger WT von der Vorfixierung bis zum Lösen der eigentlichen Fixierung mittels Kurven absolut genau synchronisiert werden.

Abschießend sei noch bemerkt, daß nicht jeder in der Bereit haltestellung eines Puffers angeordnete Werkstückträger zwangs gesteuert in die Fixier- und Spanneinrichtung der nachfolgenden Station überführt werden muß. Durch eine im Bereich der Bereit haltestellung des Puffers angeordnete Leseeinrichtung können entsprechende Codierungen auf den Werkstückträgern oder den Werkstücken selbst erfaßt werden und diejenigen Werkstückträ ger, die die nächste Station auslassen können, mit Hilfe der normalen Transporteinrichtung weitertransportiert werden.

Claims

1. Einrichtung mit mehreren nacheinander angeordneten Montage-, Bearbeitungs- oder Prüfstationen, insbesondere Montagestraße in Modulbauweise, mit

- einer Transporteinrichtung (TE) für den selbsttätigen Werk stücktransport auf Werkstückträgern (WT) in die einzelnen Stationen (S 1, S 2 . . . S 5),
- einem jeweils vor einer Station (S 1, S 2 . . . S 5) auf der Transporteinrichtung (TE) gebildeten Puffer (P) für die Werk stückträger (WT) und
- einer jeweils in einer Station (S 1, S 2 . . . S 5) angeordneten Fixier- und Spanneinrichtung (FSE) für die Werkstückträger (WT)

gekennzeichnet durch Vorfixier- und Transporteinrichtungen (VTE) zur Vorfixierung der Werkstückträger (WT) in einer Bereithaltestellung eines Puffers (P) und zum zwangsgesteuerten Transport der vorfixier ten Werkstückträger (WT) in die zugeordnete Fixier- und Spann einrichtung (FSE).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorfixier- und Transporteinrichtung (VTE) zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Transporteinrichtung (TE) ange ordnete und in Indexelemente (IE) der Werkstückträger (WT) einrückbare Transportklinken besitzt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Transportklinke ein unabhängig davon in die Bahn der Indexelemente (IE) einrückbarer Stopper (ST) zugeordnet ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorfixier- und Transporteinrichtung (VTE) kurvenge steuert betätigbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixier- und Spanneinrichtung (FSE) und die Vorfixier- und Transporteinrichtung (VTE) kurvengesteuert über einen Zen tralantrieb (ZA) der jeweiligen Station (S 1, S 2 . . . S 5) be tätigbar sind.