DE4432056A1 - Vorrichtung zur Speicherung von Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speicherung von Werkstücken, die mindestens eine Speicherschiene aufweist, die mit einem Aufnahmeende für die Werkstücke sowie mit einem Abgabeende versehen ist und entlang derer die Werkstücke verschiebbar sind.

Derartige Speicherschienen werden beispielsweise im Bereich von manuellen Montagearbeitsplätzen oder Vorratslagern als Rutschen verwendet, die eine Bevorratung und Entnahme von Werkstücken erlauben. Andere Anwendungen erfolgen im Bereich von Verar­ beitungsmaschinen, die mit entsprechenden Beschickungen versehen sind. Schließlich ist es auch bekannt, vor­ zugsweise senkrecht angeordnete Speicherschienen im Bereich von Verkaufsautomaten zur Bevorratung und Ab­ gabe von Waren zu verwenden.

Die bekannten Vorrichtungen erlauben es nicht in ausreichendem Maße, eine kompakte Speicherung einer großen Anzahl von Werkstücken vorzunehmen und gleich­ zeitig einen Transport der Vorrichtung zu ermöglichen, um räumlich voneinander getrennte Beschickungs- und Entnahmestationen zu ermöglichen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine kompakte und transportable Vor­ richtung bereitgestellt wird, die eine Speicherung einer großen Anzahl von Werkstücken ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Mehrzahl von Speicherschienen entlang eines Um­ laufweges im Bereich von Tragrahmen angeordnet sind, daß die Tragrahmen einen geschlossenen Umlauf aus­ bilden, entlang dessen die Speicherschienen im wesent­ lichen quer zu ihrer Längserstreckung positionierbar sind und daß die Speicherschienen im Bereich der Trag­ rahmen mit einem vom Aufnahmeende in Richtung auf das Abgabeende verlaufenden Gefälle zum Gleiten versehen sind.

Durch die Realisierung eines Umlaufsystems im Bereich von geschlossenen Tragrahmen ist es möglich, kompakt eine Vielzahl von Speicherschienen anzuordnen, die ko­ ordiniert befüllt und entleert werden können. Die kom­ plette Anordnung aus Tragrahmen und Speicherschienen kann beispielsweise mit Hilfe von Hubeinrichtungen transportiert werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, eine zentrale Beschickungsstation für unter­ schiedliche Speicherelemente vorzusehen und nach einer erfolgten Beschickung die Speicherelemente an den Ort der jeweils vorgesehenen Verwendung zu transportieren. Bei einer möglichen identifizierbarkeit einzelner Speicherschienen ist es ebenfalls denkbar, im Bereich der Tragrahmen Speicherschienen mit unterschiedlichen Werkstücken zu bevorraten, die von einer Steuerung jeweils gezielt in die jeweilige Abgabeposition verfahren werden.

Eine sichere Führung der Werkstücke wird dadurch ge­ währleistet, daß die Speicherschienen eine Querschnitt­ kontur aufweisen, die an die Werkstücke angepaßt ausge­ bildet ist.

Ein einfaches Einsetzen der Werkstücke in die Speicher­ schienen sowie eine zuverlässige Führung wird auch da­ durch unterstützt, daß die Speicherschienen eine im wesentliche U-förmige Querschnittkontur aufweisen.

Zur Ermöglichung eines einfachen Gleitens der Werk­ stücke wird vorgeschlagen, daß die Speicherschiene mit sich im wesentlichen quer zu einer Magazinlängsachse erstreckenden Auflagestegen versehen ist.

Eine hohe Stabilität wird dadurch bereitgestellt, daß zwei Tragrahmen jeweils im Bereich der Enden der Speicherschienen angeordnet sind.

Ein geometrisch einfach gestalteter Umlaufweg wird da­ durch bereitgestellt, daß die Tragrahmen jeweils aus zwei sich parallel zueinander erstreckenden Vertikal­ streben sowie zwei die Vertikalstreben miteinander ver­ bindenden Umleitungen ausgebildet sind.

Eine gleichmäßige Überführung einer Speicherschiene aus dem Bereich einer Vertikalstrebe in den Bereich der anderen Vertikalstrebe wird dadurch unterstützt, daß die Umleitungen die Vertikalstreben im wesentlichen halbkreisförmig miteinander verbinden.

Für eine Positionierung der Speicherschiene entlang des Umlaufweges ist es vorgesehen, daß eine Positionierung der Speicherschienen in einer Umlaufrichtung im wesent­ lichen mit Hilfe eines Antriebsmotors erfolgt.

Ein konstruktiv einfaches Antriebssystem wird dadurch bereitgestellt, daß alle im Bereich der Tragrahmen an­ geordneten Speicherschienen zu Gewährleistung einer koordinierten Bewegung in Umlaufrichtung miteinander gekoppelt sind.

Ein automatischer Betrieb der Vorrichtung wird dadurch unterstützt, daß für mindestens eine Speicherschiene eine Füllstandsüberwachung vorgesehen ist.

Eine automatische Beschickung der Vorrichtung wird da­ durch erleichtert, daß der Antriebsmotor mit einer Steuerung zur lagegenauen Positionierung der Speicher­ schienen verbunden ist.

Zur Unterstützung einer koordinierten Bewegung der Schienen unter Gewährleistung einer einfachen Kinematik wird vorgeschlagen, daß alle Speicherschienen im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung von einer Mehrzahl von Speicherschienen, die im Bereich von zwei Tragrahmen angeordnet sind,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung zur Veran­ schaulichung einer Beschickung einer Speicher­ schiene und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung zur Veran­ schaulichung einer Entnahme von Werkstücken aus der Speicherschiene.

Der grundsätzliche Aufbau der Vorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. Eine Mehrzahl von Speicherschienen (1) erstrecken sich im wesentlichen parallel zueinander entlang einer Magazinlängsachse (2). Die Speicher­ schienen weisen jeweils ein Aufnahmeende (3) und ein Abgabeende (4) auf. Die Speicherschienen (1) sind ent­ lang eines geschlossenen Umlaufweges positionierbar, der von Tragrahmen (5) aufgespannt wird. Gemäß der Aus­ führungsform in Fig. 1 sind zwei Tragrahmen (5) vorge­ sehen, die jeweils im Bereich der Enden (3, 4) positio­ niert sind. Zur Erleichterung einer Aufnahme und Abgabe von Werkstücken (6) stehen die Enden (3, 4) nach außen jeweils über die Tragrahmen (5) über. Ausgehend vom Aufnahmeende (3) in Richtung auf das Abgabeende (4) weisen die Speicherschienen (1) ein Gefälle auf.

Die Speicherschienen (1) sind mit einem an die Werk­ stücke (6) angepaßten Querschnittprofil versehen. Gemäß der Ausführungsform in den Figuren weist die Speicher­ schiene (1) eine etwa U-förmige Kontur auf. An Seiten­ schenkel der U-förmigen Kontur schließen sich hori­ zontale Auflagestege (7) an. Gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 ist vorgesehen, die näherungsweise U-förmige Kontur der Speicherschiene (1) derart auszubilden, daß ausgehend von einem Basisschenkel (8) ein Seiten­ schenkel (9) im wesentlichen rechtwinklig zum Basis­ schenkel (8) angeordnet ist und sich ein weiterer Seitenschenkel (10) mit einem Winkel größer als 90° relativ zum Basisschenkel (8) erstreckt.

Der Tragrahmen (5) besteht im wesentlichen aus zwei im wesentlichen parallel zueinander und vertikal angeord­ neten Vertikalstreben (11) sowie die Vertikalstreben (11) miteinander verbindenden Umleitungen (12). Die Umleitungen (12) münden stetig in die Vertikalstreben (11) ein. Darüber hinaus weisen die Umleitungen (12) eine gerundete Kontur auf. Insbesondere ist daran ge­ dacht, für die Umleitungen (12) einen im wesentlichen halbkreisförmigen Verlauf ausgehend von einer Vertikal­ strebe (11) in Richtung auf die andere Vertikalstrebe (11) vorzusehen.

In Fig. 2 ist eine Umlaufrichtung (13) für die Speicherschienen (1) im Bereich der Tragrahmen (5) ein­ gezeichnet. Darüber hinaus ist in einer vergrößerten Darstellung eine Speicherschiene (1) mit einem Zentrierelement (14) für eine Beschickung mit den Werk­ stücken (6) versehen. Das Zentrierelement (14) weist eine sich in einer Beschickungseinrichtung (15) trapez­ förmig verjüngenden Zuführfläche (16) auf, die mit seitlichen Führungsrändern (17) versehen ist.

Fig. 3 veranschaulicht eine Entnahme von Werkstücken (6) aus der Speicherschiene (1). Bei einer Entnahme eines Werkstückes (6) in Entnahmerichtung (18) rutschen die weiteren im Bereich der Speicherschiene (1) befind­ lichen Werkstücke (6) in Entnahmerichtung (18) nach. Hierdurch ist das nächste Werkstück (6) im Bereich des Abgabeendes (4) verfügbar.

Die Werkstücke (6) können grundsätzlich eine beliebige Gestaltung aufweisen. Entsprechend der jeweiligen Ge­ staltung der Werkstücke (6) erfolgt eine Formanpassung der Speicherschiene (1). Insbesondere ist die Vorrich­ tung für eine Bevorratung von oberflächenempfindlichen Teilen geeignet, die beispielsweise im Bereich von Arbeitsplätzen manuell montiert werden. Derartige Werkstücke (6) können beispielsweise als Spritzgußele­ mente ausgebildet sein.

Ein Transport der Werkstücke (6) entlang der Speicher­ schiene (1) kann aufgrund der Neigung der Speicher­ schiene (1) allein aufgrund der Schwerkrafteinwirkung erfolgen. Im einfachsten Fall stellen die Auflagestege (7) Rutschflächen bereit, entlang derer die Werkstücke (6) entlanggleiten. Für aufwendigere Lösungen sind grundsätzlich auch reibungsvermindernde Elemente, bei­ spielsweise Rollenführungen, denkbar. Die Bewegung der Speicherschienen (1) entlang der Tragrahmen (5) erfolgt im wesentlichen entsprechend dem Transportprinzip eines Paternosters. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Speicherschienen (1) derart angeordnet sind, daß die Werkstücke (6) nicht herauskippen können. Zur Positio­ nierung der Speicherschienen (1) dient ein Antriebs­ motor.

Um eine präzise Ansteuerung der Speicherschienen (1) für eine Be- und Entladung zu ermöglichen, wird eine Steuerung für den Antrieb vorgesehen, der Positionsin­ formationen über die Speicherschienen (1) zur Verfügung gestellt werden. Im einfachsten Falle wird im Bereich einer Beladungsposition erfaßt, ob eine Speicherschiene (1) auf einer vorgesehenen Höhe angeordnet ist. Alle Speicherschienen (1) sind derart durch das Antriebs­ system miteinander verkoppelt, daß eine gleichzeitige Bewegung durchgeführt wird.

Eine weitere Automatisierung kann dadurch erfolgen, daß die Speicherschienen (1) mit einer Füllstandsüber­ wachung versehen werden. Als Sensor kann hier eine Lichtschranke zum Einsatz kommen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, die Steuerung mit einem Speicher zu verbinden, in dem Informationen über die Werkstücke (6) abgelegt sind. Eine derartige Information kann bei­ spielsweise als Datensatz bezüglich einer maximalen Anzahl von Werkstücken (6) je Speicherschiene (1) aus­ gebildet sein. Ebenfalls ist es denkbar, mit einem der­ artigen Speicher eine Überwachung der Anzahl der insge­ samt im Magazin enthaltenen Werkstücke (6) durchzu­ führen. Hierdurch kann bei Erreichen einer Mindest­ befüllzahl automatisch eine Anzeige erfolgen, die kennzeichnet, daß eine erneute Beschickung erforderlich ist. Ebenfalls kann eine Befüllung derart gesteuert werden, daß alle verfügbaren Speicherplätze belegt werden.

Zur Erleichterung einer Entnahme von Werkstücken (6) aus der Vorrichtung ist es möglich, die Speicher­ schienen (1) in Richtung der Magazinlängsachse (2) be­ weglich im Bereich der Tragrahmen (5) zu führen. Dies ermöglicht es, die jeweils in der Entladeposition be­ findliche Speicherschiene (1) derart nach vorn zu ver­ schieben, daß eine einfache, gegebenenfalls manuelle Entnahme von Werkstücken (6) unterstützt wird. Das gleiche Prinzip kann zur Beladung der Speicherschienen (1) eingesetzt werden. Hier erfolgt die Verschiebung ebenfalls in Richtung der Magazinlängsachse (2), jedoch vorzugsweise in einer der Verschiebung bei der Beladung entgegengesetzten Richtung.

Bei einer Entnahme von Werkstücken (6) kann eine Positionierung der Speicherschienen (1) über ein Bedienpult erfolgen. Grundsätzlich ist es aber eben­ falls möglich, eine automatische Erfassung mit Hilfe der Füllstandsüberwachung durchzuführen und nach einer Entleerung einer Speicherschiene (1) automatisch ein Zurückfahren der Speicherschiene (1), ein Weiterdrehen des Transportsystems in Umlaufrichtung (13) sowie ein Ausfahren der nächsten gefüllten Speicherschiene (1) zu veranlassen.

Eine einfache Ausführungsform kann dadurch bereitge­ stellt werden, daß das Magazin selbst lediglich die mechanischen Teile enthält, und daß Antriebe, Speicher und Steuerelemente sowie gegebenenfalls vorhandene regelungstechnische Elemente ortsfest im Bereich der jeweiligen Beladungs- und Entnahmestation angeordnet sind. Eine Kopplung mit dem Magazin erfolgt nach einem Absetzen über dafür vorgesehene schnittstellen. Zur definierten Positionierung des Magazins im Bereich der jeweils vorgesehenen Aufstellungsplätze können zentrierbolzen vorgesehen werden, die in entsprechende korrespondierende Ausnehmungen eingreifen.

Um einen Transport des Magazins unabhängig von se­ paraten Transportelementen, beispielsweise Kränen oder Gabelstaplern, zu ermöglichen, ist es ebenfalls denkbar, im Bereich der Tragrahmen (5) Rollräder und Griffe zu montieren. Hierdurch kann eine manuelle Positionierung der Magazine erfolgen.

Durch den modularen Aufbau des Systems sowie die jeder­ zeit mögliche Trennung von der Beladungs- und Entnahme­ station wird ein sehr hoher fertigungstechnischer Frei­ raum bereitgestellt. Bei einer automatischen Be­ schickung des Magazins können Daten erfaßt werden, die beispielsweise für automatisierte Nachbestellvorgänge benutzt werden. Bei einer Durchführung von Wartungs- und Reparaturarbeiten kann ein Magazin kurzfristig durch ein anderes Magazin ersetzt werden, so daß Produktionsunterbrechungen vermieden werden.

Zur Vermeidung eines unbeabsichtigten Herausrutschens von Werkstücken (6) in Entnahmerichtung (18) aus der Speicherschiene (1) kann im Bereich des Abgabeendes (4) ein Anschlag vorgesehen werden, der beispielsweise als Umbiegung ausgebildet ist. Ebenfalls ist es denkbar, ein positionierbares Absperrelement vorzusehen, das eine automatische Entnahme in Entnahmerichtung (18) bei einer Wegfreigabe ermöglicht.

Bei der manuellen Entnahme kann das Absperrelement fester Bestandteil der Speicherschiene sein.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Speicherung von Werkstücken, die mindestens eine Speicherschiene aufweist, die mit einem Aufnahmeende für die Werkstücke sowie mit einem Abgabeende versehen ist und entlang derer die Werkstücke verschiebbar sind, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Mehrzahl von Speicherschienen (1) entlang eines Umlaufweges im Bereich von Tragrahmen (5) angeordnet sind, daß die Tragrahmen (5) einen geschlossenen Umlauf ausbilden, entlang dessen die Speicherschienen (1) im wesentlichen quer zu ihrer Längserstreckung positionierbar sind und daß die Speicherschienen (1) im Bereich der Tragrahmen (5) mit einem vom Aufnahmeende (3) in Richtung auf das Abgabeende (4) verlaufenden Gefälle zum Gleiten versehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Speicherschienen (1) eine Querschnitt­ kontur aufweisen, die an die Werkstücke (6) ange­ paßt ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Speicherschienen (1) eine im wesentliche U-förmige Querschnittkontur aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Speicherschiene (1) mit sich im wesentlichen quer zu einer Magazin­ längsachse (2) erstreckenden Auflagestegen (7) ver­ sehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß zwei Tragrahmen (5) jeweils im Bereich der Enden (4, 5) der Speicher­ schienen (1) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Tragrahmen (5) jeweils aus zwei sich parallel zueinander er­ streckenden Vertikalstreben (11) sowie zwei die Vertikalstreben (11) miteinander verbindenden Um­ leitungen (12) ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Umleitungen (12) die Vertikalstreben (11) im wesentlichen halbkreis­ förmig miteinander verbinden.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Positionierung der Speicherschienen (1) in einer Umlaufrichtung (13) im wesentlichen mit Hilfe eines Antriebsmotors er­ folgt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnete daß alle im Bereich der Trag­ rahmen (5) angeordneten Speicherschienen (1) zur Gewährleistung einer koordinierten Bewegung in Um­ laufrichtung (13) miteinander gekoppelt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß für die Speicherschienen (1) in der Speicherposition eine Füllstandsüberwachung vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor mit einer Steuerung zur lagegenauen Positionierung der Speicherschienen (1) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß alle Speicherschienen (1) im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß Elemente zur Handhabung der Vorrichtung angeordnet sind.