DE3844248A1 - Palettenwechsler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Pa­ letten an Werkzeugmaschinen, bestehend aus zwei nebeneinan­ der angeordneten Wechselstationen mit zugeordneten, mit je­ weils einer Palette kuppelbaren Ketten-Linearantrieben zum wechselweisen Palettentransport zwischen dem Maschinenar­ beitsbereich und einer Wechselstation.

Bekannte Palettenwechsler, die jeweils vor der Bearbeitungs­ station einer Werkzeugmaschine angeordnet sind, besitzen zwei Wechselstationen, von denen jede einen eigenen Kettenan­ trieb besitzt. Der Kettenantrieb ist mit der jeweiligen Pa­ lette kuppelbar, und diese Kupplung zwischen Palette und Ket­ tentrieb bleibt stets bestehen, solange sich eine Palette im Bereich einer Wechselstation befindet. Entkuppelt wird die Palette von dem Kettentrieb erst nach erfolgter Übergabe der Palette in die Bearbeitungsstation der Werkzeugmaschine bzw. in eine sonstige Transportvorrichtung.

In der jeweiligen Wechselstation des Palettenwechslers befin­ den sich die Paletten in Warteposition und werden in dieser Warteposition auch bestückt. Nachteilig ist dabei, daß eine gute Zugänglichkeit für diese Bestückung bei den bekannten Palettenwechslern nur von zwei Seiten her gegeben ist, eine Bestückung von der dritten Seite her Schwierigkeiten berei­ ten kann und die vierte Seite, die der Rückseite entspricht, überhaupt nicht zugänglich ist.

Die verwendeten Kettentriebe zur Linearverschiebung der Pa­ letten haben sich allerdings in der Praxis außerordentlich bewährt, da sie einerseits zuverlässig sind und andererseits aufgrund ihrer Ovalführung die Antriebsbeschleunigung und Ab­ bremsung sehr günstig und ruckfrei gestaltet werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Palettenwechsler der eingangs angeführten Art unter Beibehaltung der Antriebs­ vorteile bekannter Palettenwechsler in der Weise auszubil­ den, daß einerseits der Antriebsaufwand verringert wird und andererseits eine problemfreie, von allen Seiten her gleich gute Palettenbestückung möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß beiden Wechselstationen ein einziger, im Vier­ eck geführter Kettentrieb zugeordnet ist, daß der Ketten­ trieb über Kuppelglieder mit einer Palette in einer Wechsel­ station oder im Maschinenarbeitsbereich kuppel- und nach dem entsprechenden Lineartransport in den jeweiligen Sollpositio­ nen entkuppelbar ist.

Durch die Verwendung eines einzigen Kettenantriebs für beide Wechselstationen wird antriebsmäßig eine wesentliche Verein­ fachung erzielt, ohne daß damit irgendwelche funktionellen Nachteile in Kauf genommen werden müßten.

Die erreichte Entkuppelbarkeit zwischen Antrieb und Palette bei sich in der Wechselstation befindender Palette gestattet es, ein gezieltes manuelles oder automatisches Verschwenken der Palette um eine in der Wechselstation realisierte Dreh­ achse vorzunehmen, wodurch eine praktisch für alle Seiten gleich gute Zugänglichkeit der Palette für Bestückungsarbei­ ten erreicht wird.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Grundkonstruk­ tion sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.

Eine Weiterbildung der Erfindung, die im Hinblick auf die er­ zielbaren Vorteile von ganz besonderer Bedeutung ist, be­ steht darin, daß der Kettenantrieb schlupffrei mit einer Steuertrommel gekuppelt ist, die an ihrem Umfang mit in ver­ schiedenen Trommel-Querebenen angeordneten und mit Schal­ tern, Pneumatik- und/oder Hydraulikventilen zusammenwirken­ den Steuernocken versehen ist, wobei jede Trommelumfangsbahn ein Abbild der Kettenlänge darstellt.

Mittels dieser Steuertrommel, die in einem völlig verschmut­ zungsfreien Bereich unterhalb der Wechselstationen ange­ bracht werden kann, ist es möglich, ganz gezielt und genau Signale zu erzeugen und/oder Schaltvorgänge in Abhängigkeit von der jeweiligen Kettenposition zu realisieren, da der ge­ samte Kettenumfang exakt durch die Trommel abgebildet wird und somit die an der Steuertrommel vorgesehenen Steuernocken nur einmal exakt eingestellt werden müssen, um die entspre­ chenden Signalgabepositionen zu definieren. Eine Justierung der Steuernocken auf der Trommel ist dabei mit hoher Genauig­ keit möglich, und da diese Justiermöglichkeit gegeben ist, können die entsprechenden, durch die Steuernocken zu betäti­ genden Schalter und Ventile ortsfest angebracht werden. Es ist auch ohne weiteres möglich, der Steuertrommel einen Viel­ fachschalter zuzuordnen, so daß mit einem einzigen Kabel ge­ arbeitet werden kann und sich dadurch auch eine Vereinfa­ chung der Verdrahtung und somit eine weitere Kostenersparnis ergibt.

Über diese Steuertrommel können nicht nur die unmittelbar mit den Palettenwechselvorgängen im Zusammenhang stehenden Steuerungen realisiert werden, sondern es ist ohne weiteres auch möglich, beispielsweise eine Ankoppelhydraulik oder eine Einrichtung zur Teilereinigung zu steuern, und insbeson­ dere kann über diese Trommel auch sehr exakt der in jeder Wechselstation vorhandene Indexbolzen gesteuert werden, und es können Ventile mechanisch betätigt werden, so daß die sonst notwendige Verwendung elektrischer Funktionen umgangen wird.

Es empfiehlt sich somit, die Steuertrommel so auszulegen, daß zusätzliche Hilfsfunktionen realisierbar sind, wobei diese Steuermöglichkeiten auch erst später genutzt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht eines Palettenwechslers nach der Erfindung, und

Fig. 2 eine ebenfalls schematische Teil-Vertikalschnittdar­ stellung des Palettenwechslers nach Fig. 1.

In der Draufsicht nach Fig. 1 sind die beiden Wechselstatio­ nen 1 und 2 des Palettenwechslers zu erkennen und die Umris­ se der jeweils aufzunehmenden Palette 3 angedeutet.

Die Andockblöcke für die beiden Stationen 1 und 2 sind mit dem Bezugszeichen 17 gekennzeichnet.

Jede Palette ist mit einem Kuppelschienenelement 4 versehen, in das zum Zwecke des Palettentransports ein Nocken 8 ein­ greifen kann, welcher mit einem Kettentrieb 6 fest verbunden ist.

Dieser Kettentrieb 6 ist in einer Rechteckbahn geführt, wobei die Umlenkung in den Eckbereichen über Rollen 7 er­ folgt.

Der gesamte Kettentrieb ist bezogen auf den Palettenwechsler mittig angeordnet und so ausgelegt, daß er sowohl zum Linear­ transport von Paletten in die Station 1 bzw. aus der Station 1 als auch in die Station 2 und aus der Station 2 geeignet ist.

Vorzugsweise verlaufen die dem Transportweg entsprechenden Kettentriebs-Längsabschnitte in dem zwischen den beiden Wech­ selstationen 1, 2 gelegenen Bereich.

In jeder der beiden Wechselstationen 1, 2 ist mittig eine von einem Indexbolzen 9 gebildete Zentrierstation vorgese­ hen, die es gestattet, die jeweilige Palette im vom Ketten­ trieb 6 entkuppelten Zustand unter Beibehaltung von deren Zentrierung zu verschwenken, so daß die Palette von allen Seiten für Aufspannvorgänge gut zugänglich ist. Die Ver­ schwenkbewegung wird über entsprechend vorgesehene Kugel- oder Rollenlager erleichtert.

Wird eine Palette 3 wie in der in Station 1 angedeuteten Weise vom Palettenwechsler in den Maschinenbereich 5 über­ führt, dann ist steuerungstechnisch dafür Sorge getragen, daß die Palette 3 sich in der geforderten Grundstellung be­ findet und von der Zentriereinrichtung 9 entkoppelt ist, wor­ auf ein mit dem Kettentrieb 6 verbundener Nocken 8 in die Kuppelschiene 4 eingreifen und der Palettentransport begin­ nen kann. Aufgrund der Umlenkung über die Rolle 7 wird ein ruckfreies Anfahren sichergestellt und ein Hochfahren auf die Ketten-Transportgeschwindigkeit ähnlich einer Sinusfunk­ tion erreicht. Analog erfolgt am Ende des Transportvorgangs wieder ein Abbremsen der Palette, ein Stillsetzen der Palet­ te und ein Entkoppeln zwischen dem Transportnocken 8 und der Kuppelschiene 4.

Die Schnittansicht nach Fig. 2 zeigt den Aufbau der jeweili­ gen Zentriereinrichtung mit dem Indexbolzen 9 und einer Dreh­ telleranordnung 10 in jeder der beiden Wechselstationen 1, 2. Der Indexbolzen 9 ist in der einen Richtung mittels einer Feder vorgespannt und kann in der anderen Richtung über einen Hebel 13 betätigt werden, der über einen wiederum fest mit dem Kettentrieb 6 verbundenen Steuernocken 8′ betätigt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die jeweilige Palette 3 mit dem Indexbolzen 9 während der Phasen, in denen die je­ weilige Palette vom Kettentrieb 6 entkoppelt ist, in der Weise zu kuppeln, daß die Position der Palette 3 zentriert bleibt, jedoch ein Drehverschwenken der Palette 3 möglich ist.

Um die Palette 3 in den verschiedenen Schwenkpositionen fi­ xieren zu können, ist die Drehtelleranordnung 10 mit einer Drehblockiereinheit 11 in Form einer Scheibe fest verbunden, welche den einzelnen Positionen zugeordnete Ausnehmungen auf­ weist, in die formschlüssig und spielfrei entsprechende Arre­ tierbolzen eingreifen können. Zweckmäßigerweise ist dabei eine speziell ausgeführte Ausnehmung der Palettengrundstel­ lung zugeordnet, und der entsprechende Arretierbolzen ist vorzugsweise elektrisch abfragbar, da die Funktionen des Pa­ lettenwechslers nur dann ordnungsgemäß ablaufen können, wenn nach erfolgter Bestückung der Palette 3 unter entsprechender Palettenverschwenkung wieder die Grundstellung erreicht ist.

Angetrieben wird der Kettentrieb 6 über einen Motor 18, und dieser einzige Motor reicht aus, um sämtliche erforderlichen Bewegungen der Paletten und der Steuertrommel zwischen den Wechselstationen 1, 2 und dem Maschinenbereich 5 zu realisie­ ren.

Eine Besonderheit des Palettenwechslers nach der Erfindung besteht in der Verwendung einer Steuertrommel 14, die sich in völligem Gleichlauf mit dem Kettentrieb 6 bewegt und auf deren Umfang die Kettenlänge analog dargestellt ist.

In verschiedenen Querebenen dieser Trommel 16 sind Führungs­ bahnen für Steuernocken 15 ausgebildet, und diese Steuer­ nocken 15 sind in den Führungsbahnen exakt justierbar. Der Steuertrommel 14 zugeordnet ist ein Mehrfachschalter 16, so daß aufgrund des Zusammenwirkens der Steuernocken 15 und des Mehrfachschalters 16 äußerst exakt Steuersignale in Abhängig­ keit von der jeweiligen Kettenposition erzeugt werden kön­ nen, und zwar mit hoher Zuverlässigkeit, da diese Signaler­ zeugung in einem absolut geschützten Bereich erfolgt.

Anstelle eines Mehrfachschalters 16 können natürlich auch verschiedene Einzelschalter verwendet werden, und es ist ins­ besondere auch möglich, Hilfsfunktionen zu steuern, wie dies bei 19 angedeutet ist.

Bei asymmetrischer Auslegung der Kettentriebe ist es auch möglich, identische Paletten zu verwenden.

Bezugszeichenliste:

 1 Wechselstation
 2 Wechselstation
 3 Palette
 4 Kuppelschiene
 5 Maschinenbereich
 6 Kettentrieb
 7 Umlenkrollen
 8, 8′ Nocken
 9 Zentriereinrichtung bzw. Indexbolzen
10 Drehteller
11 Drehblockierung
12 Feder
13 Hebel
14 Steuertrommel
15 Steuernocken
16 Schalter
17 Andockblock
18 Motor
19 Hilfsfunktion

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Wechseln von Paletten an Werkzeugmaschi­ nen, bestehend aus zwei nebeneinander angeordneten Wech­ selstationen mit zugeordneten, mit jeweils einer Palette kuppelbaren Ketten-Linearantrieben zum wechselweisen Pa­ lettentransport zwischen dem Maschinenarbeitsbereich und einer Wechselstation, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Wechselstationen (1, 2) ein einziger, im Vier­ eck geführter Kettentrieb (6) zugeordnet ist, daß der Ket­ tentrieb (6) über Kuppelglieder (4, 8) mit einer Palette (3) in einer Wechselstation (1, 2) oder im Maschinenar­ beitsbereich (5) kuppel- und nach dem entsprechenden Li­ neartransport in den jeweiligen Sollpositionen entkuppel­ bar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Wechselstation (1, 2) eine Einrichtung (9) zur Zentrierung der jeweils vom Kettentrieb (6) entkuppel­ ten und um diese Zentriereinrichtung (9) drehbaren Palet­ te (3) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden der Transportstrecke entsprechenden, vorzugsweise zueinander parallelen Kettentriebabschnitte vorzugsweise in dem Bereich zwischen den Zentriereinrich­ tungen (9) der beiden Wechselstationen gelegen sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Kuppel- und Entkuppelpositionen zwi­ schen Kettentrieb (6) und Palette (3) einander gegenüber­ liegend im Bereich der Kettentrieb-Umlenkrollen (7) und in der zur Palettentransportrichtung senkrechten Bewe­ gungsbahn des Kettentriebs (6) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wechselstation (1, 2) einen in insbesondere vier um 90° gegeneinander versetzten Schwenkpositionen block­ ierbaren Drehteller (10) zur Palettenaufnahme besitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schwenkpositionen die der Transportposition entsprechende Grundposition bildet und daß diese Grundpo­ sition zur Gewinnung einer Steuergröße für den Funktions­ ablauf prüf- und/oder abtastbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung aus einem in Abhängigkeit von der Kettentriebposition vertikal verfahrbaren Indexbolzen (9) besteht, der bezüglich der Drehtelleranordnung (10) zentrisch gelegen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Indexbolzen (9) in einer Richtung durch eine Feder (12) vorgespannt und in der anderen Richtung durch einen Hebel (13) betätigbar ist, der durch einen mit dem Kettentrieb (6) verbundenen Nocken (8) gesteuert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Indexbolzen (9) durch eine in Abhängigkeit von der Kettentriebposition gesteuerte Zylinder-Kolben-Anord­ nung betätigbar ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenantrieb schlupffrei mit einer Steuertrom­ mel (14) gekuppelt ist, die an ihrem Umfang mit in ver­ schiedenen Trommel-Querebenen angeordneten und mit Schal­ tern (16) zusammenwirkenden Steuernocken (15) versehen ist, wobei jede Trommelumfangsbahn ein Abbild der Ketten­ länge darstellt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernocken (15) über den Umfang der Steuertrom­ mel (14) verstellbar und exakt justierbar sind.