DE4311030A1 - Spann- und Vereinzelstation einer Fertigungsstraße - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spann- und Vereinzelstation für Werkzeugträgereinrichtungen, die durch ein Transportsystem innerhalb einer Fertigungsstraße einzelnen Arbeitsstationen zuführbar sind.

Derartige Spann- und Vereinzelstationen sind in Fertigungs­ straßen generell bekannt und dienen dort der Handhabung von arbeitsvorbereitenden Positionierungen von Werkstückträ­ gereinrichtungen, die die zu fertigenden Produkte aufneh­ men. Zu den arbeitsvorbereitenden Positionierungen zählen insbesondere der Transport der einzelnen Werkstückträger­ einrichtungen zu den einzelnen Arbeitsstationen innerhalb der Fertigungsstraße aber auch Veränderungen der Lage der Werkstücke, bei denen beispielsweise Montagevorgänge an Rückseiten durchgeführt werden müssen. Alle diese vielfäl­ tigen arbeitsbedingten Steuervorgänge werden in bekannten Fertigungsstraßen von elektrisch und/oder pneumatisch ge­ steuerten Robotereinrichtungen durchgeführt, die sich ins­ besondere zur Fertigung großer Stückzahlen besonders gut eignen. Allerdings sind die vorbereiteten Einrichtungszei­ ten, besonders im Hinblick auf die stark miteinander ver­ zahnten Arbeitsabläufe mit den entsprechenden Arbeitstakt­ zeiten, relativ groß.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Spann- und Vereinzelstation zu definieren, die diese komplizierten Einrichtungsvorgänge nicht benötigt und darüber hinaus sich leicht an die örtlichen Gegebenheiten innerhalb einer Fertigungsstraße hinsichtlich benötigter Platzverhältnisse anpaßt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Spann- und Vereinzelstation auf einem L- förmigen Trageprofil derart lagefixiert ist, daß das Trans­ portsystem und die Werkstückträgereinrichtungen dreiseitig von den Innenflächen des L-förmigen Trageprofils und einer die Längenausdehnung des längeren freien Schenkels des L-förmigen Trageprofils begrenzenden Innenführfläche der Spann- und Vereinzelstation umschlossen sind, daß die Spann- und Vereinzelstation im Bereich einer der Innenführ­ fläche gegenüberliegenden Längsfläche der Werkstückträ­ gereinrichtung mindestens einen Spannstößel und mindestens einen Vereinzelstößel aufweist, und daß der Spannstößel und der Vereinzelstößel im Arbeitszustand derart auf die Werk­ stückträgereinrichtungen einwirken, daß diese von dem Transportsystem nicht förderbar sind.

Mit dem Aufbau der Spann- und Vereinzelstation auf ein L- förmiges Trageprofil, das gemeinsam mit der Spann- und Vereinzelstation das Transportsystem praktisch umschließt, können die Arbeitsvorgänge im Zusammenhang mit Spannen und Vereinzeln der Werkstückträgereinrichtungen sehr schnell und ohne Platzbedarf für die sonst üblichen dreh- und wendbaren Greifarme von Robotern durchgeführt werden. Die Arbeitsvorgänge zum Spannen und Vereinzeln der Werkstück­ trägereinrichtungen lassen sich in einfacher Weise durch die Spann- und Vereinzelstößel lösen, die seitlich an die Werkstückträgereinrichtungen derart angreifen, daß die Werkstückträgereinrichtungen mit den Werkstücken über die Ebene des Transportsystems angehoben werden. Die Werkstück­ trägereinrichtungen werden dadurch nicht mehr durch das Transportsystem gefördert und können - entsprechend lagefixiert - an einer Arbeitsstation gemäß dem Fertigungs­ ablauf behandelt werden. Das L-förmige Trageprofil kann so ausgeführt sein, daß Arbeitsgerätschaften auch von unter­ halb des Transportsystems liegenden Bereichen an die Werk­ stückträgereinrichtungen herangeführt werden können, um entsprechende Arbeitsvorgänge an den Werkstücken von unten her durchführen zu können. Damit entfallen Arbeitsvorgänge wie das Wenden oder Drehen der Werkstückträgereinrichtun­ gen.

Mit dem Ende des Arbeitsvorganges wird der Spannstößel wieder zurückgesetzt und gibt damit die Werkstückträgerein­ richtungen wieder frei, die dann erneut durch das Trans­ portsystem innerhalb der Fertigungsstraße weiterbefördert werden können.

Mit dem Vereinzelstößel können die Werkstückträgereinrich­ tungen kurzfristig auf dem an sich weiter transportierenden Transportsystem angehalten werden, um nach Ablauf einer bestimmten Zeit mit entsprechendem Abstand zum vorausbeför­ derten Werkstückträger wieder erneut weiterbefördert zu werden. Für den Fertigungsablauf ergibt sich somit auch ein zeitlicher Abstand zwischen den Werkstückträgereinrichtun­ gen, so daß ein längerer Fertigungsablauf an einer nachfol­ genden Arbeitsstation ohne Staus der Werkstückträgerein­ richtungen auf dem Transportsystem durchgeführt werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Anzahl der Spannstößel und die Anzahl der Vereinzelstößel in Abhängigkeit von der Taktzeit und der Geschwindigkeit des Transportsystems bestimmbar zu machen. Somit kann jede Spann- und Vereinzelstation mehrere Spann- und Vereinzelstößel enthalten, die - entsprechend gesteuert - unmittelbar die Taktzeit und die Durchlaufgeschwindigkeit der Werkstückträgereinrichtungen durch die Fertigungsstraße bestimmen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Werkstückträgereinrichtungen im Eingriffs­ bereich der Spannstößel und Vereinzelstößel entsprechend angepaßte Gegenkonturen aufweisen. Damit ist sicherge­ stellt, daß mit dem Heranführen der Spann- und Verein­ zelstößel an die Werkstückträgereinrichtungen mit dem Ein­ griff der Spannstößel in die Gegenkonturen die Werkstück­ trägereinrichtungen lagegenau erfaßt werden können.

Dieser Forderung wird darüber hinaus noch dadurch Rechnung getragen, daß gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin­ dung die Werkstückträgereinrichtungen die Gegenkonturen für den Spannstößel längssymmetrisch zur Transportrichtung aufweisen.

Zur flexibleren Ausgestaltung der Fertigungsstraße ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung vorgesehen, daß die Spannstößel und die Vereinzel­ stößel einzeln und voneinander unabhängig pneumatisch steuerbar sind.

Darüber hinaus ist als vorteilhafte Weiterbildung der Er­ findung vorgesehen, daß der Spannstößel aus einem kegelför­ mig abgesetzten Druckstift gebildet ist, der die jeweilige Werkstückträgereinrichtung im Arbeitszustand mit einer quer zur Transportrichtung wirkenden ersten und mit einer entgegen der Auflagekraft wirkenden zweiten Kraftkomponente derart beaufschlagt, daß die mit einer kegelförmigen Außen­ struktur versehene Gegenkontur der Werkstückträgereinrich­ tung durch Eingriff in eine Stützführung der der Innenführ­ fläche gegenüberliegenden Innenfläche des Trageprofils eine kraftrichtungsunterstützende Wirkung erzielbar ist. Mit derart ausgestalteten Druckstiften und entsprechend ange­ paßten Gegenkonturen lassen sich die Werkstückträgerein­ richtungen präzise von dem Transportsystem abheben bzw. wieder auf das Transportsystem absetzen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Stützführung im Bereich der Innenfläche des Trageprofils durch eine Längsnut realisiert ist. Mit dieser Ausgestaltung können beliebige Fertigungsstraßen mit unter­ schiedlichsten Abständen zwischen den einzelnen Spann- und Vereinzelstationen realisiert werden.

Die Erfindung wird in einem figürlich dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel näher erläutert, wobei die Spann- und Verein­ zelstation in der Vorderansicht und der Draufsicht darge­ stellt ist.

Die Spann- und Vereinzelstation SVS ist mit dem L-förmigen Trageprofil LTP lösbar verbunden, und umschließt mit der Innenführfläche IFF der Spann- und Vereinzelstation SVS sowie den Innenflächen des Trageprofils LPT das Transport­ system TPS. Auf dem Transportsystem TPS, das mit einen nicht näher bezeichneten Riementrieb ausgestattet ist, werden die Werkstückträgereinrichtungen WTE innerhalb einer Fertigungsstraße vorzugsweise in horizontaler Transport­ richtung TPR befördert. Die Werkstückträgereinrichtungen WTE sind in ihren Seitenbereichen mit Gegenkonturen GKT ausgestattet, auf die die Spannstößel SPS und die Verein­ zelstößel VST einwirken. Gleichzeitig dient die dem Spann­ stößel SPS gegenüberliegende Gegenkontur GKT der Werkstück­ trägereinrichtungen WTE als Gleitstück, das in die Stütz­ führung STF des Trageprofils LTP eingreift. Die auf der Längsfläche LFL angeordneten Gegenkonturen GKT sind zur Aufnahme der kegelförmig abgesetzten Spannstößel SPS derart ausgestattet, daß mit dem Andruck des Spannstößels SPS gegen diese Gegenkontur GKT die Werkstückträgereinrichtung WTE in Verbindung mit dem Hereingleiten der Gegenkontur GKT in die Stützführung STF des Trageprofils LTP von dem Trans­ portsystem TPS abgehoben wird. Damit wird die Werkstückträ­ gereinrichtung WTE nicht mehr durch das Transportsystem befördert, so daß das Werkstück, das sich auf der Werk­ stückträgereinrichtung befindet, von einer entsprechenden Arbeitsstation bearbeitet werden kann. Sobald der Arbeits­ vorgang beendet ist, wird der Spannstößel SPS, der in die­ sem Fall druckluftgesteuert ist, aus dem Bereich der Gegen­ kontur GKT herausgefahren, so daß die Werkstückträgerein­ richtung WTE durch ihr Eigengewicht wieder auf das Trans­ portsystem TPS abgesetzt wird.

Im Arbeitszustand des Vereinzelstößels VST wird die Werk­ stückträgereinrichtung WTE am Weitertransport in der Trans­ portrichtung TPR gehindert, so daß zwischen der abgebrem­ sten Werkstückträgereinrichtung WTE und der vorab transpor­ tierten Werkstückträgereinrichtung ein Abstand entsteht. Dieser Abstand ist für unterschiedliche Arbeitszyklen von Wichtigkeit, bei dem verhindert werden soll, daß die Werk­ stückträgereinrichtungen WTE sich vor langsam arbeitenden Stationen entsprechend stauen.

Mit dieser funktionellen Verknüpfung der Spann- und Verein­ zelstation mit dem Transportsystem und dem Trageprofil der Fertigungsstraße ist erreicht, daß Fertigungsstraßen mit unterschiedlichster Konfiguration aufgebaut werden können, an denen die Spann- und Vereinzelstationen entsprechend den gewünschten Arbeitsvorgängen praktisch an beliebigen Orten angebracht sein können.

Claims (7)

1. Spann- und Vereinzelstation für Werkzeugträgereinrich­ tungen, die durch ein Transportsystem innerhalb einer Fer­ tigungsstraße einzelnen Arbeitsstationen zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spann- und Vereinzelstation (SVS) auf einem L-för­ migen Trageprofil (LTP) derart lagefixiert ist, daß das Transportsystem (TPS) und die Werkstückträgereinrichtungen (WTE) dreiseitig von den Innenflächen des L-förmigen Trage­ profils (LTP) und einer die Längenausdehnung des längeren freien Schenkels des L-förmigen Trageprofils (LTP) begren­ zenden Innenführfläche (IFF) der Spann- und Vereinzel­ station (SVS) umschlossen sind,
daß die Spann- und Vereinzelstation (SVS) im Bereich einer der Innenführfläche (IFF) gegenüberliegenden Längsfläche (LFL) der Werkstückträgereinrichtung (WTE) mindestens einen Spannstößel (SPS) und mindestens einen Vereinzelstößel (VST) aufweist, und
daß der Spannstößel (SPS) und der Vereinzelstößel (VST) im Arbeitszustand derart auf die Werkstückträgereinrichtungen (WTE) einwirken, daß diese von dem Transportsystem (TPS) nicht förderbar sind.

2. Spann- und Vereinzelstation (SVS) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Spannstößel (SPS) und die Anzahl der Vereinzelstößel (VST) in Abhängigkeit von der Taktzeit und der Geschwindigkeit des Transportsystems (TPS) bestimmbar ist.

3. Spann- und Vereinzelstation nach den Ansprüchen 1 uns 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückträgereinrichtungen (WTE) im Eingriffs­ bereich der Spannstößel (SPS) und Vereinzelstößel (VST) entsprechend angepaßte Gegenkonturen (GKT) aufweisen.

4. Spann- und Vereinzelstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückträgereinrichtungen (WTE) die Gegenkontu­ ren (GKT) für den Spannstößel (SPS) längssymmetrisch zur Transportrichtung (TPR) aufweisen.

5. Spann- und Vereinzelstation nach den vorangegangenen Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstößel (SPS) und die Vereinzelstößel (VST) einzeln und voneinander unabhängig pneumatisch steuerbar sind.

6. Spann- und Vereinzelstation nach den vorangegangenen Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannstößel (SPS) aus einem kegelförmig abgesetzten Druckstift (DST) gebildet ist, der die jeweilige Werkstück­ trägereinrichtung (WTE) im Arbeitszustand mit einer quer zur Transportrichtung (TPR) wirkenden ersten und mit einer entgegen der Auflagekraft wirkenden zweiten Kraftkomponente derart beaufschlagt, daß die mit einer kegelförmigen Außen­ struktur versehene Gegenkontur (GKT) der Werkstückträ­ gereinrichtung (WTE) durch Eingriff in eine Stützführung (STF) der der Innenführfläche (IFF) gegenüberliegenden Innenfläche des Trageprofils (LTP) eine kraftrichtungs­ unterstützende Wirkung erzielbar ist.

7. Spann- und Vereinzelstation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützführung (STF) im Bereich der Innenfläche des Trageprofils (LTP) durch eine Längsnut realisiert ist.