DE4106244A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestueckung von werkstuecktraegern mit fuegeteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestückung von Werk­ stückträgern mit Fügeteilen, bei dem die Werkstückträger nacheinander mit einem Zuführförderer einer ersten Montage­ station zugeführt und vereinzelt in diese eingebracht werden, dann die Werkstückträger mit Fügeteilen bestückt und danach auf den Zuführförderer einer weiteren Montagestation aufge­ geben werden und eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung ist durch die DE-OS 31 33 588 bekannt. Bei dieser ist eine Vorvereinzelung erforderlich, bevor die genaue Zustellung durchgeführt werden kann. Es sind äußerst präzise Führungen für die Werkstückträger erforderlich. Da bei den Führungen auch schräge Bereiche vorhanden sind, be­ steht die Gefahr, daß auf den Werkstückträgern befindliche Werkstücke sich verschieben oder aus ihren Halterungen heraus­ fallen. Nach der DE-OS 31 12 911 ist es bekannt, auf einem Werkstückträger mehrere Werkstücke zu transportieren. Zum Transport der Werkstückträger ist an deren Unterseite jeweils eine Verzahnung vorgesehen, in die Zahnräder zum Vortrieb eingreifen. Der Nachteil dieser und weiterer bekannter Vor­ richtungen besteht darin, daß zum Bestücken der Werkstücke die Werkstückträger intervallartig abgebremst und wieder beschleunigt werden müssen. Hierbei besteht die Gefahr, daß die Werkstücke ihre Lage verändern oder gar umfallen, so daß diese Werkstücke nicht mehr ordnungsgemäß bestückt werden können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Werkstück­ träger kontinuierlich bewegt werden, wobei durch präzise definierte Halterung des Werkstücks im Bereich der Bestück­ ungseinrichtung trotz fortlaufender Bewegung des Werkstück­ trägers eine einwandfreie Bestückung möglich sein soll.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe bezüglich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich der Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merk­ male des Anspruchs 4. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung zur Bestückung von Werkstückträgern mit zwei Mon­ tagestationen in der Draufsicht,

Fig. 2 eine Montagestation nach Fig. 1 in einer detaillierten Darstellung,

Fig. 3a bis 3c die Montagestation nach Fig. 2 in einer Seitenansicht in Richtung X im Schnitt bzw. teilweisen Schnitt,

Fig. 4a und 4b den Einlaufabschnitt und Auslaufabschnitt einer Montagestation nach Fig. 1 in detaillierten Ansichten,

Fig. 5 eine Zentriereinrichtung der Montagestation nach Fig. 2 in einer detaillierten Darstellung in der Draufsicht,

Fig. 6 einen Ausschnitt der Montagestation nach Fig. 2 mit dem Fügeteilförderer in der Draufsicht,

Fig. 7 eine Seitenansicht in Richtung X auf einen Ausschnitt des Montagerades einer Montagestation nach Fig. 2 mit zwei Bestückungsvorrichtungen,

Fig. 8 einen Ausschnitt der Montagestation nach Fig. 2 mit Anschluß des Fügeteilförderers und einer Bestückungsvorrichtung im Schnitt A-A nach Fig. 6,

Fig. 9a bis 9e verschiedene Arbeitsstellungen von Bestückungsvor­ richtungen in Seitenansichten im Schnitt nach Fig. 2.

Die Vorrichtung 1 kann aus mehreren hintereinander geschalte­ ten Montagestationen 3 bestehen, von denen nachstehend eine beschrieben wird. Jede Montagestation 3 besteht aus einem Montagerad 6 mit umfangsseitig angeordneten taschenförmigen Ausnehmungen 7, die zur Aufnahme von Werkstückträgern 4 vor­ gesehen sind. Das Montagerad 6 ist mit einem Einlaufrad 9 mit ebenfalls umfangsseitig ausgebildeten taschenförmigen Aus­ nehmungen 12 zur Führung der Werkstückträger 4 von einem Zuführförderer 2 in eine Ausnehmung 7 des Montagerades 6 und mit einem Auslaufrad 10 mit ebenfalls taschenförmigen Aus­ nehmungen 12 zur Führung eines Werkstückträgers 4 von dem Montagerad 6 auf den der Montagestation 3 folgenden weiteren Zuführförderer 2 der folgenden Montagestation 3 verbunden (Fig. 1).

Das Fördersystem der Vorrichtung 1 besteht aus Zuführförde­ rern 2, einem Schlechtteilförderer 51 und einem Rückförderer 14, die als Stetigförderer ausgebildet sind und reibschlüssig die Werkstückträger 4 transportieren. Die Fördergeschwindig­ keit ist abhängig von der Größe des Werkstückträgers und von der gewünschten Taktzeit. Sie muß für konkrete Einsatzfälle speziell ermittelt werden. Bedingung für die Fördergeschwin­ digkeit ist, daß sie höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit des Montagerades 6 bzw. des Einlaufrades 9 und des Auslauf­ rades 10, welche identische Umfangsgeschwindigkeiten haben. Als Antriebsmotoren 52 für die Zuführförderer 2, Schlecht­ teilförderer 51 und Rückförderer 14 können z. B. Drehstrom­ getriebemotoren mit einem nachgeschalteten Kettengetriebe zum Einsatz kommen. Das Fördersystem stellt gleichzeitig eine entsprechende Speicherkapazität für Werkstückträger vor und nach den einzelnen Montagestationen 3 bereit, was für die Entkopplung der einzelnen Montagestationen 3 notwendig ist.

Vor dem Einlaufrad 9 ist an dem Zuführförderer 2 ein Vor­ stopper 11 vorgesehen, der zur Vereinzelung von Werkstück­ trägern 4 dient. Diese werden dann freigegeben, wenn sie sich relativ zu einer taschenförmigen Ausnehmung 12 des Einlauf­ rades 9 befinden. Der Vorstopper kann mittels eines Sensors hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch oder über das Nockenschaltwerk 68 betätigt werden. Vorteilhaft ist es je­ doch, den Vorstopper 11 mit dem Einlaufrad 9 mechanisch zu koppeln, da dann kein Sensor für die Überprüfung des Bewe­ gungsablaufs erforderlich ist. An den Zuführförderern 2 sind Anlaufschienen 13 zur Führung der Werkstückträger 4 vor­ gesehen. Diese verhindern, daß sich die Werkstückträger 4 während des Transportes verdrehen. Dieses wäre aufgrund ihrer rotationssymmetrischen Grundfläche andernfalls möglich und würde das lagerichtige Einlaufen der Werkstückträger 4 in das Montagerad 6 verhindern. Auf dem Montagerad 6 fehlbestückte Werkstückträger 4 können nach Austritt aus dem Auslaufrad 10 mittels einer Weiche 15 aus dem dem Auslaufrad 10 folgenden Zuführförderer 2 ausgeschleust und einem Schlechtteilförderer 51 zugeführt werden. Die Überprüfung der aus dem jeweiligen Auslaufrad 10 austretenden Werkstückträger 4 erfolgt mittels geeigneter Sensoren 50, deren Auswerteglieder mit den Stell­ gliedern der Weichen 15 verbunden sind. Am Ende der Vorrich­ tung 1 weist der Schlechtteilförderer 51 eine Umlenkung auf, die mit Rückförderer 14 verbunden ist.

Fig. 2 zeigt das Montagerad 6, das Einlaufrad 9 und das Aus­ laufrad 10 mit den jeweiligen taschenförmigen Ausnehmungen 7, 12 in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten Darstellung und verdeutlicht das Antriebskonzept der Vorrichtung 1.

Einlaufrad 9 und Auslaufrad 10 sind mit dem Montagerad 6 mechanisch gekoppelt. Es kann für das Einlaufrad 9, Auslauf­ rad 10 und Montagerad 6 einen zentrale Antriebseinrichtung vorgesehen werden, die vorzugsweise eine Sicherheitsrutsch­ kupplung 57 aufweist. Einlaufrad 9, Auslaufrad 10 und Mon­ tagerad 6 sind mittels eines Zahnriemens 60 miteinander ver­ bunden, der beim Einlaufrad und Auslaufrad 10 über mit diesen verbundene Zahnriemenräder 61, 64 geführt ist. Als Zahnriemen 60 können solche verwendet werden, bei denen jeder Zahn von der Mitte aus gesehen über zwei symmetrisch angeordnete Zahn­ flanken verfügt. Hierdurch ist es möglich, eine Drehrich­ tungsumkehr des Einlaufrades 9 und Auslaufrades 10 bezüglich des Montagerades 6 vorzunehmen, ohne das ein zusätzliches Getriebe erforderlich ist. Die notwendige Drehzahldifferenz der drei Räder wird durch unterschiedlich große Zahnriemen­ räder 69, 61, 64 erreicht. Die Übersetzung muß so gewählt sein, daß sich das Einlaufrad 9 und das Auslaufrad 10 mit der doppelten Drehzahl des Montagerades 6 drehen, wenn das Mon­ tagerad 6 die doppelte Anzahl von taschenförmigen Ausneh­ mungen 7 hat wie das Einlaufrad 9 und das Auslaufrad 10. Es sind aber auch andere Kombinationen denkbar. Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit ist nur, daß die Umfangsgeschwin­ digkeit auf dem Abrollradius der drei Räder identisch ist.

An dem Montagerad 6 sind zwei Umlenkrollen 62, 63 für den Zahnriemen 60 vorgesehen, von denen die Umlenkrolle 63 mit der Sicherheitsrutschkupplung 57 verbunden ist. Diese ist über ein Getriebe 66 mit einem Servomotor 65 verbunden. Fer­ ner ist an dem Getriebe 66 ein Nockenschaltwerk 68 ange­ schlossen (Fig. 2 bis Fig. 3c).

Der Antrieb der Montagestationen 3 erfolgt jeweils zentral über den Servomotor 65, das Getriebe 66 und die Sicherheits­ rutschkupplung 57 auf das Montagerad 6. Der regelbare Servo­ motor 65 ist von Vorteil, da er definiert beschleunigt und abgebremst werden kann. Dieses ist notwendig, um bei einer erforderlichen Abbremsung des Montagerades 6 ein ausreichen­ des Bremsmoment zur Verfügung zu haben. Andernfalls wäre ein Drehstrombremsmotor nötig. Da Servomotoren hochdynamisch sind, sind sie auch für Taktbetrieb geeignet. Drehstrommo­ toren verfügen im Allgemeinen auch nicht über ein so hohes Anlaufmoment. Das Verschleißverhalten der Servomotoren ist ebenfalls günstiger als das von Drehstrombremsmotoren. Die Sicherheitsrutschkupplung 57 ist erforderlich, da eine Über­ stromauslösung keinen ausreichenden mechanischen Schutz für die Montagestation 3 bietet.

Vom Servomotor 65 wird ebenfalls zentral das Nockenschaltwerk 68 angetrieben. Dieses Nockenschaltwerk 68 ist erforderlich, um zum einen einen definierten Referenzpunkt in der Montage­ station 3 zu haben und zum anderen zentral die Schaltvorgänge z. B. für die Greifer 38 der Bestückungsvorrichtung 55 zum richtigen Zeitpunkt auslösen zu können. Es ist aber auch möglich, die Greifer 38 über Rollenhebelventile und ent­ sprechende Nocken zu steuern.

Nachstehend wird mit Bezug auf Fig. 5 die Zentriereinrichtung 8 näher erläutert, mittels der die Werkstückträger 4 in den jeweiligen taschenförmigen Ausnehmungen 7 lagefixiert werden können.

In jedem Steg 16 zwischen den taschenförmigen Ausnehmungen 7 eines Montagerades 6 ist ein Zentrierbackenblock 17 der Zen­ triereinrichtung 8 angeordnet. Jeder Zentrierbackenblock 17 weist eine feste Zentrierbacke 18 und eine bewegliche Zen­ trierbacke 19 auf, die jeweils tangential ausgerichtet sind. In jeder taschenförmigen Ausnehmung 7 ist jeweils die feste Zentrierbacke 18 des in Drehrichtung des Montagerades 6 vor­ laufenden Zentrierbackenblocks und die bewegliche Zentrier­ backe 19 des in Drehrichtung nachlaufenden Zentrierbacken­ blocks 17 angeordnet. Jede bewegliche Zentrierbacke 19 ist mittels einer Zwangsführung 20 betätigbar.

Die Zwangsführungen 20 der beweglichen Zentrierbacke 19 be­ stehen jeweils aus einer radial verschieblichen Schubstange 21, die in einer Schubstangenführung 32 gelagert ist. An dem einen Endabschnitt 22 jeder Schubstange 21 befindet sich ein Steuerklotz 23 mit einer schiefen Ebene 24. Auf der schiefen Ebene 24 liegt ein Rad 26 oder eine entsprechende Rolle auf, die mit der beweglichen Zentrierbacke 19 verbunden ist. Jede bewegliche Zentrierbacke 19 ist gegen eine Druckfeder 25 abgestützt, die im jeweiligen Zentrierbackenblock 17 angeord­ net ist. An dem jeweils anderen Endabschnitt 27 der Schub­ stangen 21 ist eine Anlaufrolle 28 vorgesehen, die auf Nocken 31, 36 abläuft. Die Nocken 31, 36 sind feststehend mit dem Montagerad 6 verbunden und koaxial zur Drehachse 30 des Montagerades 6 angeordnet. Eine zwischen der Schubstangen­ führung 32 und der Halterung der Anlaufrolle 28 angeordnete Druckfeder stellt die Anlage der Anlaufrolle 28 an den Nocken 31, 36 sicher. Die jeweils festen Zentrierbacken 18 dienen zur Aufnahme jeweils eines ersten Zentrierstifts 33 eines Werkstückträgers 4 und die jeweils beweglichen Zentrierbacken 19 zur Aufnahme jeweils eines zweiten Zentrierstiftes 34 eines Werkstückträgers 4 (Fig. 5). Es ist auch möglich, den Steuerklotz 23 mittels eines Elektromagneten oder mittels hydraulischer oder pneumatischer Hubzylinder zu betätigen. Diese können von Mikroschaltern gesteuert werden, die von den Nocken 31, 36 geschaltet werden.

Wie in Fig. 1 dargestellt, werden jeder Montagestation 3 mittels eines Linearförderers 46 die erforderlichen Fügeteile 58 zugeführt. Die jeweiligen Fügeteile 58 können z. B. in einen Wendelförderer 71 als Schüttgut eingebracht werden, von dem sie durch Sortierschikanen in einem definierten Lager auf den Linearförderer 46 herausgefördert werden. Der Wendelför­ derer 71 kann z. B. als Vibrationswendelförderer ausgebildet sein. Der Linearförderer 46 kann bei ausreichender Länge auch als Fügeteilspeicher dienen, was bei Störungen des Wendel­ förderers 71 von Vorteil ist.

Die Fügeteile 58 werden mittels des Linearförderers 46 in jeweils ein am Montagerad 6 ausgebildetes beruhigtes Nest 47 gefördert (Fig. 6). Mittels eines Abstreifers 48 kann das betreffende Fügeteil 58 von dem beruhigten Nest 47 in ein zweites Nest 43 auf dem Nestrad 59 des Montagerades 6 ge­ schoben werden (Fig. 3b und 8).

Die Anzahl der Nester 43 auf dem Nestrad 59 und dementsprech­ end auch die der Abstreifer 48 auf dem Montagerad 6 ent­ spricht der Anzahl der in dem Montagerad 6 vorgesehenen taschenförmigen Ausnehmungen 7. Hierdurch können die Füge­ teile 58 kontinuierlich von dem beruhigtem Nest 47 herunter­ geschoben werden. An dem beruhigten Nest 47 ist ein Sensor vorgesehen, durch den überprüft wird, ob das jeweilige Füge­ teil 58 in richtiger Lage in das beruhigte Nest 47 einge­ laufen ist. Bei einer Störung wird über die zentrale Steuer­ einrichtung der Montagestation 3 diese gestoppt. Hierdurch wird verhindert, daß an der jeweiligen Montagestation 3 Füge­ teile 58 fehlerhaft bestückt oder durch nicht eingelaufene Fügeteile 58 in der gesamten Vorrichtung 1 nicht verwertbare Produkte hergestellt werden.

Anhand der Fig. 7 bis 9e wird nunmehr die Handhabung der Montage von Fügeteilen 58 auf einem Werkstückträger 4 be­ schrieben. Wenn ein Werkstückträger 4 in die Montagestation 3 einläuft, befindet sich das Laufrad 53 der Bestückungsvor­ richtung 55 auf einem Einlaufnocken, so daß sich die Be­ stückungsvorrichtung 55 in ihrer höchsten Stellung befindet. In dieser Stellung kann der Werkstückträger 4 ungehindert in das Hauptrad 70 einlaufen und befindet sich anschließend zentral unter der Bestückungsvorrichtung 55 bzw. die Montage­ stelle befindet sich direkt unter dem Greifer 38, der zu diesem Zeitpunkt bereits ein Fügeteil 58 gegriffen hat. Das Hauptrad 70 dreht sich weiter und die Laufrolle 53 verläßt den Einlaufnocken 37. Dieser Vorgang stellt die Fügebewegung dar. Die Bewegung wird über die Druckfeder 42 erzeugt und über die Laufrolle 53 auf die durch die Säulenführung 39 geführte Säule 72 und damit auf deren Traverse 40 und den Greifer 38 übertragen. Die Säule 72 kann gleichzeitig lineare Bewegungen übertragen und Drehmomente aufnehmen.

Der mechanische Anschlag dieser Bewegung wird durch eine Einstellschraube 44 gebildet, die sich auf dem Werkstück­ träger 4 abstützt. Wenn die Bestückungsvorrichtung 55 ihre mittlere Stellung erreicht hat, nämlich den Fügeort erreicht hat, öffnet sich der pneumatisch angetriebene Greifer 38. Die Steuerung des Greifers 38 kann über eine zentrale Steuerein­ richtung oder aber auch über ein Rollenhebelventil erfolgen. Bei weiterer Drehung des Hauptrades 70 läuft die Laufrolle 53 auf den Auslaufnocken 41 und die Bestückungsvorrichtung 55 bewegt sich wieder in ihre oberste Stellung, so daß der nun bestückte Werkstückträger 4 ungehindert die Montagestation 3 verlassen kann. Vorzugsweise sind die Nester 43 geometrisch so angeordnet, daß zur Durchführung des Bestückungsvorganges am Fügeort die Fügeteile 58 nur in einer Ebene bewegt werden müssen.

Bei weiterer Drehung des Hauptrades 70 verläßt die Laufrolle 53 den Auslaufnocken 41 und die Bestückungsvorrichtung 55 mit dem Greifer 38 bewegt sich durch den Druck der gespannten Druckfeder 42 in ihre tiefste Stellung. Diese Stellung stellt den Aufnahmeort für das Fügeteil 58 dar. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich bereits ein Fügeteil 58 in seinem Nest 43 auf dem Nestrad 59 und kann nun von dem Greifer 38 gegriffen werden, der noch geöffnet ist. Der mechanische Anschlag für die Z-Bewegung der Bestückungsvorrichtung 55 wird wieder von der Einstellschraube 44 gebildet, die sich jetzt aber auf dem Nestrad 59 abstützt. Dieses ist möglich, da sich zu diesem Zeitpunkt kein Werkstückträger 4 in der taschenförmigen Aus­ nehmung 12 befindet, so daß die Bestückungsvorrichtung 53 durch die leere taschenförmige Ausnehmung 12 hindurch auf das direkt darunter liegende Nest zugreifen kann. Wenn die Be­ stückungsvorrichtung 55 nun ihre tiefste Stellung erreicht hat, schließt sich der Greifer 38 und das Fügeteil 58 wird gegriffen. Bei weiterer Drehung des Hauptrades 70 läuft die Hauptrolle 53 auf den Einlaufnocken 37 und das Fügeteil 58 wird über die Säule 72 und die Traverse 40 aus dem Nest 43 herausgezogen. Der Einlaufnocken 37 bewegt die Bestückungs­ vorrichtung 55 soweit nach oben gegen die Druckfeder 42, daß ein einlaufender Werkstückträger 4 ungehindert in das Haupt­ rad 70 einlaufen, zentriert und gespannt werden kann. Diese Vorgänge erfolgen bei allen Bestückungsvorrichtungen 55 nach­ einander, so daß sich ein kontinuierlicher Bewegungsablauf ergibt.

Die Funktion einer Montagestationen 3 aufweisenden Vorrich­ tung 1 ist wie folgt.

Eine Fördereinrichtung mit aus Stetigförderern bestehenden Zuführförderern 2 transportiert die Werkstückträger 4 linear zwischen den einzelnen Montagestationen 2. Eine zweite För­ dereinrichtung mit dem Rücklaufförderer 14 dient als Rück­ transportmittel für fehlbestückte und somit aus dem Förder­ strom ausgeschleuste Werkstückträger 4. Die Werkstückträger 4 werden reibschlüssig durch die Zuführförderer mitgenommen, was eine Voraussetzung für die geforderte lose Verkettung der Montagestationen 3 ist. Bei mehreren hintereinander geschal­ teten Montagestationen 3 ist der Ausgang der jeweils ersten Montagestation 3 mit dem Zuführförderer 2 für die im Förder­ strom folgende Montagestation 3 verbunden. Für jedes zu fü­ gende Fügeteil muß eine separate Montagestation 3 vorhanden sein.

Gleichzeitig dient das System von Stetigförderern im Bereich der Teilstrecken zwischen den einzelnen Montagestationen 3 als Puffer. Somit können alle Montagestationen 3 auch bei einer zeitweisen Störung einer einzelnen Montagestation 3 weiter arbeiten, bis die Pufferstrecken abgearbeitet worden sind. Das Prinzip der geforderten losen Verkettung der ein­ zelnen Montagestationen 3 ist hiermit erfüllt. Fehlbestückte Werkstückträger 4 können aus den Förderfluß ausgeschleust werden und erzeugen daher in den nachfolgenden Montagesta­ tionen 3 keine Leertakte.

Die auf den jeweiligen Zuführförderern 2 herangeförderten Werkstückträger 4 werden von dem jeweiligen Vorstopper 11 einer Montagestation 3 vereinzelt. Die Anlaufschiene 13 an dem Zuführförderer 2 gewährleistet, daß sich die Werkstück­ träger 4 nicht verdrehen können. Dies wäre aufgrund ihrer rotationssymmetrischen Grundfläche andernfalls möglich und würde das lagerichtige Einlaufen der Werkstückträger 4 in das Montagerad 6 verhindern. Das Einlaufrad 9 dreht sich mit der halben Drehzahl des Montagerades 6. Dieses trifft auch auf das Auflaufrad 9 zu. Wenn der Vorstopper 11 einen Werkstück­ träger 4 freigibt, befindet sich eine taschenförmige Ausneh­ mung 12 des Einlaufrads 9 relativ zum Werkstückträger 4 in der Lage, daß ein Einlaufen des Werkstückträgers 4 beschleu­ nigungsarm erfolgen kann. Dieser Vorgang ist vergleichbar mit dem Bewegungsablauf bei einer Triebstockverzahnung. Während der Werkstückträger 4 bereits vollständig in die taschenför­ mige Ausnehmung 12 eingelaufen ist, verhindert weiterhin die Anlaufschiene 13 ein Verdrehen des Werkstückträgers 4. Gleichzeitig verhindert der Vorstopper 11, daß der folgende Werkstückträger 4 vorzeitig versucht in die folgende taschen­ förmige Ausnehmung 12 des Einlaufrades 9 hineinzulaufen. Eine mechanische Freigabe durch den Vorstopper 11 erfolgt erst, wenn das Einlaufrad 9 die entsprechende Position erreicht hat.

Wenn sich das Einlaufrad 9 und durch die mechanische Kupplung auch das Montagerad 6 genügend weit gedreht haben, bewegt sich der erste Zentrierstift 33 des Werkstückträgers 4 in die feste Zentrierbacke 18 der jeweiligen taschenförmigen Aus­ nehmung 7. In diesem Zeitpunkt befindet sich die zugehörige bewegliche Zentrierbacke 19 des folgenden Zentrierbacken­ blocks 17 in der geöffneten Stellung, so daß bei weiterer Drehung des Montagerades 6 und des Einlaufrades 9 der ein­ laufende Werkstückträger 4 schon seine Position zum Zen­ trieren und Spannen erhält. Wenn der Werkstückträger 4 diese Position erreicht hat, wird die bewegliche Zentrierbacke 19 über den Steuerklotz 23 entspannt, so daß die Druckfeder 25 die zum Zentrieren und Spannen notwendige Kraft über die bewegliche Zentrierbacke 19 auf den zweiten Zentrierstift 34 des Werkstückträgers 4 einleiten kann. Die Bewegung des Steuerklotzes 23 wird über die Schubstange 21 und deren An­ laufrolle 28 gesteuert. Die Anlaufrolle 28 läuft auf dem feststehenden Nocken 31, wodurch sie gegen den Federdruck der Druckfeder 29 radial verschoben und entsprechend den Steuer­ klotz 23 mitbewegt. Wenn dieses erfolgt ist, ist der Werk­ stückträger 4 mechanisch fest mit dem Montagerad 6 gekoppelt und über die feste Zentrierbacke 18 und bewegliche Zentrier­ backe 19 lagerichtig zentriert. Hiernach kann der Montage- bzw. Bestückungsvorgang erfolgen, wie es oben beschrieben wurde.

Wenn sich der Werkstückträger 4 in der taschenförmigen Aus­ nehmung 7 soweit zu einer taschenförmigen Ausnehmung 12 des Auslaufrades 10 bewegt hat, daß er sich in beiden Rädern befindet, wird die bewegliche Zentrierbacke 19 wieder gegen den Federdruck der Druckfeder 25 gespannt, wodurch der Werk­ stückträger 4 freigegeben wird. Die Bewegung der Zentrier­ backe 19 erfolgt wieder über den Steuerklotz 23, der durch die schiefe Ebene 24 über die Schubstange 21 gegen die Druck­ feder 29 radial nach außen gedrückt wird. Auch dieser Bewe­ gungsablauf wird durch die Anlaufrolle 28 eingeleitet, die auf einem zweiten feststehenden Nocken 36 läuft und somit die Schubstange 21 bewegt. Da der Bewegungsablauf kontinuierlich erfolgt und die Drehung des Montagerades 6 und des Auslauf­ rades 10 nicht unterbrochen wird, läuft der Werkstückträger 4 nach und nach aus dem Montagerad 6 heraus und in das Auslauf­ rad 10 hinein. Dieser Bewegungsablauf ist wieder vergleichbar mit den Verhältnissen bei einer Triebstockverzahnung. Bevor der Werkstückträger 4 seine relative Lage bezüglich seiner Drehachse zum Auslaufrad 10 verändern kann, läuft er mit einer Kante wieder an einer Anlaufschiene 13 entlang, so daß er sich nicht verdrehen kann und somit auch lagerichtig der nächsten Montagestation 3 zugeführt werden kann. Während der weiteren Drehung des Auslaufrads 10 wird der Werkstückträger 4 auf den folgenden als Stetigförderer ausgebildeten Zuführ­ förderer 2 übergeben und reibschlüssig zur nächsten Montage­ station 3 gefördert. Nicht oder fehlerhaft bestückte Werk­ stückträger 4 werden von einer im Bereich des Auslaufrades 10 vorgesehenen Sensorik erfaßt und über die bereits beschrie­ bene Weiche 15 dem Schlechtteilförderer 51 zugeführt, wodurch diese Werkstückträger 4 in den folgenden Montagestationen 3 keine Leertakte erzeugen können.

Claims (31)

1. Verfahren zur Bestückung von Werkstückträgern mit Füge­ teilen, bei dem die Werkstückträger nacheinander mit einem Zuführförderer einer ersten Montagestation zuge­ führt und vereinzelt in diese eingebracht werden, dann die Werkstückträger mit Fügeteilen bestückt und danach auf den Zuführförderer einer weiteren Montagestation aufgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Werk­ stückträger richtungsstabilisiert mit kontinuierlicher Bewegung reibschlüssig auf dem jeweiligen Zuführförderer einer Montagestation zugeführt und dann in deren Montage­ rad eingeführt und dort unter Beibehaltung der Vorschub­ bewegung lagefixiert werden, daß dann bei fortlaufender Drehung des Montagerads von der Drehbewegung gesteuert jeder Werkstückträger mit einem Fügeteil bestückt wird, das vorher dem Montagerad über eine Fördereinrichtung zugeführt wurde, und daß am Ausgang des Montagerads der Werkstückträger mit dem Fügeteil mit gleichbleibender Geschwindigkeit richtungsstabilisiert auf den Zuführför­ derer der folgenden Montagestation aufgegeben und zu dieser reibschlüssig mit diesem Zuführförderer gefördert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus den einzelnen Montagestationen austretende Werkstück­ träger hinsichtlich ihrer Fügeteilbestückung überprüft werden, wobei fehlerhaft oder nicht bestückte Werkstück­ träger mittels einer Weiche aus dem Zuführförderer der folgenden Montagestation ausgeschleust und über einen Schlechtteilförderer einem Schlechtteilsammelort zuge­ führt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügeteile über eine Fördereinrichtung einem ersten beruhigten Nest zugeführt werden, von dem sie mittels eines Abstreifers in weitere Nester des Montagerades eingebracht werden, die jeweils einer Bestückungsein­ richtung für einen Werkstückträger zugeordnet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügeteile aus den weiteren Nestern in einer Ebene zu den Werkstückträgern bewegt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, bei der die Montagestationen zur Bestückung von Werkstückträgern mittels Zuführförderern wie Bandförderer oder Rollengänge miteinander verbunden sind, wobei vor jeder Montagestation eine Vereinzelungsvorrichtung mit Anschlag für die in die Montagestation einzubringenden Werkstückträger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet daß die Werkstückträger (4) auf den Zuführförderern (2) reibschlüssig und richtungsstabilisiert förderbar sind, daß am Eingangsabschnitt (49) und Ausgangsabschnitt (54) jeder Montagestation (3) jeweils eine Zwangsführung für die kontinuierliche Eingabe und Ausgabe von Werkstück­ trägern (4) in die Montagestation (3) und aus dieser wieder heraus vorgesehen ist, und daß die Werkstück­ träger (4) in der Montagestation (3) lagefixiert im Be­ reich einer Bestückungsvorrichtung (55) angeordnet und mit einem der Montagestation (3) zugeführten Fügeteile (58) bestückbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Montagestation (3) ein Montagerad (6) mit umfangs­ seitig angeordneten taschenförmigen Ausnehmungen (7) zur Aufnahme von Werkstückträgern (4) aufweist, die jeweils mittels einer Zentriereinrichtung (8) in den Ausnehmungen (7) lagefixierbar sind, wobei das Montagerad (6) mit einem Einlaufrad (9) mit taschenförmigen Ausnehmungen (12) zur Führung der Werkstückträger (4) von dem Zuführ­ förderer (2) in eine Ausnehmung (7) des jeweiligen Mon­ tagerads (6) und mit einem Auslaufrad (10) mit taschen­ förmigen Ausnehmungen (12) zur Führung der Werkstück­ träger (4) von dem Montagerad (6) auf den folgenden Zu­ führförderer (5) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder taschenförmigen Ausnehmung (7) eine Be­ stückungsvorrichtung (55) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Montagestation (3) mit einem Linearförderer (46) zur Zuführung von zu bestückenden Fügeteilen (58) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Montagerad (6) aus einem oberen Hauptrad (70) mit den taschenförmigen Ausnehmungen (7) und einem unter diesem angeordneten Nestrad (5) zur Aufnahme von Füge­ teilen (58) besteht, die mittels einer Achse (67) mit­ einander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrad (9) und Auslaufrad (10) mit dem Montagerad (6) mechanisch gekoppelt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrad (9), Auslaufrad (10) und Montagerad (6) mit einer zentralen Antriebseinrichtung über eine Sicher­ heitsrutschkupplung (57) verbunden sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, daß an dem Einlaufrad (9) und Auslaufrad (10) je­ weils ein Zahnriemenrad (61, 64) und an der Achse (67) des Montagerads (6) ein Zahnriemenrad (69) und auf dem Montagerad (6) zwei Umlenkrollen (62, 63) angeordnet sind, über die ein endloser Zahnriemen (60) geführt ist, wobei eine der Umlenkrollen (62, 63) mit der zentralen Antriebseinrichtung verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die zentrale Antriebseinrichtung als Servomotor (65) mit Getriebe (66) ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Werkstückträger (4) dem jeweiligen Einlauf­ rad (9) der Montagestation (3) in zwei Ebenen zuführbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß an jedem Zuführförderer (2) vor jedem Einlaufrad (9) ein Vorstopper (11) zur Vereinzelung von Werkstück­ trägern (4) angeordnet ist, die dann freigegeben werden, wenn sie sich relativ zu einer taschenförmigen Ausnehmung (12) des Einlaufrades (9) befinden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorstopper (11) mittels eines Sensors hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorstopper (11) mit dem Einlaufrad (9) mechanisch gekoppelt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorstopper (11) von einem Nockenschaltwerk (68) an­ steuerbar ist, das auf der Welle der Sicherheitsrutsch­ kupplung (57) oder des Getriebes (68) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zuführförderer (2) eine Anlaufschiene (13) zur Führung der Werkstückträger (4) angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 19, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Montagestation (3) werkstückträgerausgabe­ seitig eine Einrichtung zur Ausschleusung fehlbestückter Werkstückträger (4) zugeordnet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ausschleusung fehlerhafter Werk­ stückträger (4) als eine Weiche (15) ausgebildet ist, die an dem dem Auslaufrad (10) zugewandten Endabschnitt des folgenden Zuführförderers (2) angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß jede Weiche (15) mit einem Schlechtteilförderer (51) verbunden ist, mittels dem ausgeschleuste Werkstückträger (4) einem Schlechtteilsammler zuführbar sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Zentriereinrichtung (8) in jedem Steg (16) zwischen den taschenförmigen Ausnehmungen (7) ein Zentrierbackenblock (17) der Zentriereinrichtung (8) mit jeweils einer festen Zentrierbacke (18) und einer beweg­ lichen Zentrierbacke (19) angeordnet ist, die tangential ausgerichtet sind, wobei in jede taschenförmige Ausneh­ mung (7) jeweils die feste Zentrierbacke (18) des in Drehrichtung des Montagerades (6) vorlaufenden Zentrier­ backenblocks (17) und die bewegliche Zentrierbacke (19) des in Drehrichtung nachlaufenden Zentrierbackenblocks (17) ragt, und jede bewegliche Zentrierbacke (19) mittels einer Zwangsführung (20) betätigbar ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwangsführung (20) der beweglichen Zentrierbacke (19) aus einer radial verschieblichen Schubstange (21) besteht, an deren einem Endabschnitt (22) ein Steuerklotz (23) mit einer schiefen Ebene (24) angeordnet ist, auf der ein mit der beweglichen Zentrierbacke (19), die gegen eine Druckfeder (25) im Zentrierbackenblock (17) anliegt, verbundenes Rad (26) oder Rolle anliegt, und an deren anderen Endabschnitt (27) eine Anlaufrolle (28) ausge­ bildet ist, die mittels einer Druckfeder (29) an einem koaxial zur Drehachse (30) des Montagerades (6) ausge­ bildeten feststehend mit dem Montagerad (6) rotierenden Zapfen mit einander gegenüberliegenden Nocken (31, 36) anliegt und abrollt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (29) gegen die Schubstangenführung (32) abgestützt ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 23 bis 25, dadurch gekennzeich­ net, daß die jeweils festen Zentrierbacken (18) zur Auf­ nahme jeweils eines ersten Zentrierstifts (33) eines Werkstückträgers (4) und die jeweils beweglichen Zen­ trierbacken (19) zur Aufnahme jeweils eines zweiten Zen­ trierstifts (34) eines Werkstückträgers (4) ausgebildet sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 23 und 26, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zwangsführung (20) als elektromagnetisches Stellglied oder als hydraulischer oder pneumatischer Hubzylinder ausgebildet ist, die mittels eines Mikro­ schalters betätigbar sind, der von den Nocken (31, 36) an einem koaxial zur Mittelachse des Montagerads (6) ange­ ordneten Zapfen betätigbar ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch daß an dem der Montagestation (3) zugewandten Endabschnitt des Linear­ förderers (46) ein beruhigtes Nest (47) zur Aufnahme von Fügeteilen (58) ausgebildet ist, die mittels eines Ab­ streifers (48) in an dem Nestrad (59) des Montagerades (6) ausgebildeten Nestern (43) bringbar sind, die jeweils einer Bestückungsvorrichtung (55) zugeordnet sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 28, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bestückungsvorrichtung (55) eine vertikale Säule (72) aufweist, die in einer an dem Montagerad (6) angeordneten Säulenführung (39) vertikal verschieblich geführt ist, die an ihrem unteren Endabschnitt einen Laufradhalter (73) mit Laufrad (56) aufweist, die mittels einer Druckfeder (42) gegen die Säulenführung (39) oder das Nestrad (59) abgestützt ist, wobei an dem oberen Endabschnitt der Säule (72) eine horizontale Traverse (40) vorgesehen ist, an der jeweils oberhalb einer taschenförmigen Ausnehmung (7) ein Greifer (38) für ein Fügeteil (58) ausgebildet ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Greifer (38) als Anschlag eine Einstellschraube (44) angeordnet ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Nester (43) geometrisch derart angeordnet sind, daß die Fügeteile (58) in einer Ebene zu den Werkstückträgern (4) bewegbar sind.