DE590095C

DE590095C - Process for the independent execution of any work movements

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Publication number: DE590095C
Application number: DE1930590095D
Authority: DE
Original assignee: KARL SAUR DIPL ING
Current assignee: KARL SAUR DIPL ING
Priority date: 1930-11-26
Filing date: 1930-11-26
Publication date: 1933-12-28

Description

Verfahren zur selbsttätigen Ausführung beliebiger Arbeitsbewegungen In der modernen Massenfabrikation gibt es viele Tätigkeiten, die bisher von menschlichen Händen durchgeführt werden, die aber infolge ihrer dauernden Wiederholung ohne jede wesentliche Abweichung sehr wohl selbsttätig erledigt werden könnten, z. B. einfache Montagearbeiten, Bedienung von Halbautomaten, also Förderung der Werkstücke von einer Bearbeitungsmaschine bis in die Aufnahmevorrichtung der nächsten, usw. Ihre maschinelle Ausführung, etwa mit Hilfe eines selbsttätig gesteuerten Greifers, stößt indessen bei dem heutigen Stand der Technik auf wirtschaftliche Schwierigkeiten infolge des sehr großen Aufwandes, den das Einrichten und Ingangsetzen einer solchen Anlage erfordert, zumal dieser Aufwand bei jeder unvermeidlichen Änderung in Art und Form des zu bearbeitenden Stückes oder im Arbeitsgang hinfällig wird und die ganze umfangreiche Vorbereitungsarbeit wieder von neuem begonnen werden muß. Zunächst ist der auch bei der einfachsten Arbeitsaufgabe geometrisch meist ziemlich verwickelte Bewegungsvorgang in drei aufeinander senkrechte Schiebungs- und drei ebensolche Drehungsbewegungen zu zerlegen, da das Werkstück auf seinem Wege Hindernisse umgehen, andererseits an den verschiedenen Stellen verschiedene Lagen einnehmen muß. Weitere Vorbereitungsaufgaben sind: Koristruktive Festlegung des zeitlichen Verlaufes aller sechs Bewegungskomponenten und Entwurf entsprechender Getriebe, z. B. Kurven. Herstellung derselben mit großer Genauigkeit nach den Angaben des Entwurfes. Herstellung eines zwangsläufigen Antriebes, der alle Aggregate, die zusammenwirken müssen (Greifer und die von ihm bedienten Maschinen), von einer` gemeinsamen Stelle aus steuert. Beim Errichten der Anlage: Einstellen sämtlicher Antriebe entsprechend dem vorgesehenen Zusammenwirken von Förder- und Arbeitsmaschine. Gegenseitiges Ausrichten aller Maschinen nach allen Koordinaten entsprechend der bei der Konstruktion der Getriebe vorgesehenen relativen Lage.Process for the automatic execution of any work movements In modern mass production there are many activities that have hitherto been carried out by human Hands, but due to their constant repetition without any significant deviation could very well be dealt with automatically, e.g. B. simple Assembly work, operation of semi-automatic machines, i.e. conveyance of workpieces from one processing machine to the receiving device of the next, etc. yours machine execution, for example with the help of an automatically controlled gripper, butts however, with the current state of the art, there are economic difficulties as a result of the great effort involved in setting up and starting such a Annex requires, especially since this effort with every unavoidable change in Art and shape of the piece to be processed or in the operation becomes obsolete and the whole extensive preparatory work has to be started all over again. First is the geometrically rather complex one, even for the simplest work task Movement process in three mutually perpendicular sliding and three similar To decompose rotational movements, as the workpiece circumvents obstacles on its way, on the other hand, must assume different positions at the various points. Further Preparatory tasks are: Coristructive determination of the temporal course of all six movement components and design of corresponding gears, e.g. B. Curves. Manufacturing the same with great accuracy according to the specifications of the draft. Making a inevitable drive, which includes all units that have to work together (gripper and the machines it operates), controls from a common point. When setting up the system: Set all drives according to the intended Interaction between conveyor and working machine. Mutual alignment of all machines according to all coordinates according to those provided in the construction of the gearbox relative location.

Dieser Aufwand zur Einrichtung einer selbsttätigen Montage- oder Bedienungsanlage für Halbautomaten u. dgl. läßt sich auf einen geringen Betrag herabsetzen durch das folgende kinematische Reproduktionsverfahren: Ein Greifer, dessen Öffnen und Schließen elektrisch oder hydraulisch erfolgen kann, ist in jeder Richtung des Raumes beweglich angeordnet (drei aufeinander senkrechte Schiebungs- und drei ebensolche Drehungsmöglichkeiten. Praktisch dürften vielfach zwei Drehungsmöglichkeiten oder u. U. noch weniger Bewegungskomponenten ausreichen). Die einzelnen Komponenten werden durch bekannte kinematische Mittel von je einem Kurvenantrieb abgeleitet. Die Steuerkurven werden aber nicht in der. erwähnten bekannten kostspieligen Weise vorher entworfen und angefertigt. Vielmehr werden zunächst die Arbeitsmaschinen und etwaige Magazine für die Werkstücke sowie die Greiferanlage aufgestellt und die Arbeitsmaschinen unabhängig voneinander in üblicher Weise eingerichtet. Ihre gegenseitige Lage kann in weiten Grenzen beliebig sein, muß nur festliegen, darf sich also nicht nachträglich ,verändern. Dann wird durch die Hand eines Einrichters der Greifer so geführt, daß er die zu erledigende Arbeitsaufgabe ausführt. Er wird z. B. an das zu ergreifende Werkstück herangebracht, das sich in einem :Magazin oder in einer anderen :Maschine befindet, dann elektrisch geschlossen und mit dem Werkstück zur nächster. Arbeitsmaschine gebracht. Hierin legt er das Stück ein und läßt es, kurz nachdem die Spannvorrichtung der Maschine es gefaßt hat, los. Während dieses erstmaligen Arbeitsganges werden nun in unten zu'beschreibender Weise die Steuerkurven für die einzelnen Bewegungskomponenten des Greifers geformt, der Verlauf der erstmaligen Arbeitsbewegung wird also durch die entstandenen Kurvenzüge registriert und kann von ihnen danach beliebig oft wieder abgeleitet, reproduziert werden. In gleicher Weise wird der Zeitpunkt des Ein- und Ausschaltens des Stromes für die Betätigung der Greiferbacken durch den erstmaligen Schaltvorgang -registriert, und danach werden die weiteren Schaltungen reproduziert.This effort to set up an automatic assembly or control system for semiautomatic machines and the like can be reduced to a small amount by the following kinematic reproduction method: A gripper, its opening and Closing can be done electrically or hydraulically, is in any direction of the room movably arranged (three vertical sliding and three similar Rotation options. In practice, there should often be two rotation options or possibly even fewer movement components are sufficient). The individual components are each derived from a cam drive by known kinematic means. The control cams but are not in the. previously mentioned known expensive way and made. Rather, first the work machines and any magazines for the workpieces as well as the gripper system and the working machines set up independently in the usual way. Your mutual location may be arbitrary within wide limits, it only has to be fixed, so it must not be retrospectively ,change. Then, by the hand of a setter, the Grapple guided so that he carries out the work item to be done. He is z. B. at the workpiece to be gripped brought up, which is in a: magazine or in a other: machine is located, then electrically closed and with the workpiece to nearest. Brought work machine. Here he inserts the piece and leaves it briefly after the machine's clamping device has gripped it, go. During this first time Operation are now the control cams for the individual movement components of the gripper formed, the course of the first Work movement is registered and can therefore by the resulting curves can then be derived and reproduced from them as often as desired. In the same The time of switching the current on and off for the actuation becomes wise the gripper jaws are registered by the initial switching process, and then reproduced the other circuits.

Die Registrierung von Bewegungen durch Kurven ist an sich bekannt, auch die Registrierung von einzelnen Komponenten einer zusammengesetzten Bewegung, z. B. zur Reproduktion eines Schriftzuges usw. (vgl. Deutsche Patentschrift 263 g78). Neu aber ist die Fertigstellung der Kurvenform unmittelbar bei dem ersten der Maschine aufgezwungenen Arbeitsgang und die gleichzeitige Registrierung von Drehbewegungen.The registration of movements by curves is known per se, as is the registration of individual components of a composite movement, e.g. B. to reproduce a lettering, etc. (see. German Patent 263 g78). What is new, however, is the completion of the curve shape immediately during the first work step that is imposed on the machine and the simultaneous registration of rotary movements.

Der Vorteil des Reproduktionsverfahrens liegt vor allem darin, daß der Arbeitsgang nicht vorher auf dem Papier durchkonstruiert zu werden braucht. Vielmehr ergibt beim Einrichten zu jedem Zeitpunkt der Augenschein ohne weiteres, welche Bewegungen zur Vollendung des beabsichtigten Vorganges, z. B. Einlegen eines Stückes in eine Spannvorrichtung, jeweils noch nötig sind. Der richtige Verlauf des Kurvenzuges für die einzelne Bewegungskomponente ergibt sich ganz von selbst, braucht den Einrichter nicht zu bekümmern und beansprucht keinen Zeitaufwand. Ebensowenig die relative Lage der Maschinen, die nicht erst umständlich gegeneinander ausgerichtet werden brauchen. Auch das richtige zeitliche Zusammenwirken von Greifer Lind Werkzeugmaschine usw. läßt sich ohne umständlichen gemeinsamen zwangsläufigen antrieb und ohne umständliche Einstellung eines solchen in einfachster Weise bewirken (s. weiter unten). Wichtig ist ferner, daß die gesamte für einen bestimmten Zweck hergerichtete Anlage, die die Greiferanlage und die bedienten Halbautomaten umfaßt, kein Wagnis für das angelegte Kapital darstellt, da sie in anderer Kombination jederzeit ohne großen Aufwand für einen anderen Zweck oder für eine Fertigung in anderer Reihenfolge benutzt werden kann. Um zu vermeiden, daß beim Festlegen der Registrierkurven Fehler gemacht werden und dadurch etwa Material für die Kurven verschwendet wird, ist es zweckmäßig, daß der Einrichter sich vorher mit dem Arbeitsgang vertraut macht, indem er diesen durch den Greifer einigemal leer ausführen läßt, also ohne ihn zunächst auf den Kurven registrieren zu lassen. Hierbei kann zugleich geprüft werden, ob die Arbeit in der vorgeschriebenen Zeit erledigt wird. Dort, wo der Greifer rasche Bewegungen durchzuführen hat oder wo große Genauigkeit gefordert wird, wird beim Einrichten die Laufgeschwindigkeit sowohl der mit ihm zusammenwirkenden Arbeitsmaschinen als auch des Greiferantriebes gleichmäßig vermindert, um ein fehlerloses Einrichten zu ermöglichen.The main advantage of the reproduction process is that the operation does not need to be constructed on paper beforehand. Rather, when setting up at any point in time, the visual inspection readily shows that what movements to complete the intended process, e.g. B. Insert a Piece in a jig, each of which is still necessary. The right course of the curve for the individual movement components arises completely automatically, does not need to worry the setter and does not take up any time. Neither the relative position of the machines, which are not aligned with one another in a cumbersome manner will need. Also the correct temporal interaction of grippers and machine tools etc. can be done without cumbersome common inevitable drive and without cumbersome Adjustment of such a effect in the simplest way (see below). Important is also that the entire system prepared for a specific purpose, the includes the gripper system and the semi-automatic machines operated, no risk for the created one Represents capital because it can be used in other combinations at any time without great effort for used for a different purpose or for production in a different order can. To avoid mistakes being made when defining the registration curves and thereby some material is wasted on the curves, it is appropriate that the setter familiarizes himself with the operation beforehand by going through it lets the gripper run empty several times, i.e. without it initially on the curves to register. At the same time, it can be checked whether the work is in the prescribed time is done. Where the gripper can perform rapid movements or where great accuracy is required, the running speed is increased during setup both the working machines interacting with it and the gripper drive evenly reduced to enable flawless set-up.

Die Formung der Steuerkurven kann auf verschiedene Weise erfolgen: z. An Stelle der auf einem Schlitten sitzenden Rolle des Kurventriebes tritt beim Einrichten ein Spezialfräskopf von hoher Leistung (s. unten), wobei der Durchmesser des Fräsers gleich dem der Rolle ist. Während das Blech, aus dem die Kurve geschnitten werden soll, z. B. auf dem Mantel einer Trommel langsam sich dreht, wird die Fräskopfbewegung z. B. durch einen Ölzylinder als Servomotor bewirkt. Die kinematische Verbindung zwischen Schlitten und Greifer bleibt aufrechterhalten, so daß der Einrichter mittels des Servomotors den Greifer mitbewegt, auf den er sein Augenmerk richtet und dem er auf diese Weise die gewünschte Bewegung aufzwingen kann. Zur Steuerung dienen in verschiedenen Richtungen sinnfällig bewegte Regulierhebel, die die Ölzufuhr zu den verschiedenen Ölzylindern regeln (s. unten. Solche Druckölschaltunghat sich bei Werkzeugmaschinen bereits bewährt.The control curves can be formed in different ways: z. Instead of the role of the cam drive sitting on a sled, the Set up a special milling head of high performance (see below), taking the diameter of the cutter is the same as that of the roll. While the sheet metal from which the curve is cut should be, z. B. rotates slowly on the jacket of a drum, the milling head movement z. B. caused by an oil cylinder as a servo motor. The kinematic connection between slide and gripper is maintained so that the setter means of the servomotor moves the gripper, on which it directs its attention and the in this way he can impose the desired movement. Serve for control Control levers moving in different directions, which control the oil supply regulate the various oil cylinders (see below already proven in machine tools.

Der Vorteil dieses speziellen Verfahrens zur Kurvenformung ist der, daß die einzelne Greiferanlage keine kostspieligen Elemente enthält. Die Fräsköpfe und Ölzylinder nebst den zugehörigen Pumpen und Steuervorrichtungen sind zum größten Teil auf einer gemeinsamen, in die Maschine einschiebbaren Lade vereinigt und können bequem nach dem Einrichten wieder entfernt werden, um zum Einrichten einer anderen Greiferanlage zu dienen. Die Registriertrommel liegt auf dem größten Teil ihres Umfanges frei, so daß das Aufbringen neuer Bleche zum Ausfräsen der Kurven sich schnell und bequem durchführen läßt. Das F ertigmachen der Maschine zur Registrierung des Arbeitsganges erfordert also nicht viel Zeit.The advantage of this particular curve shaping process is that that the individual gripper system does not contain any expensive elements. The milling heads and oil cylinders along with their associated pumps and control devices are the largest Part united and can be placed on a common drawer that can be pushed into the machine can easily be removed after setting up to set up another To serve gripper system. The recording drum rests on most of yours Circumference free, so that the application of new sheets for milling out the curves can be carried out quickly and conveniently. Getting the machine ready for registration the operation does not therefore require a lot of time.

Zwecks Ersparnis an Kurvenblech erfährt die Bewegung bei der Übertragung vom Kurventrieb zum Greifer eine mäßige Übersetzung ins Schnelle. Bei zweckmäßi;er Wahl des Kurvenmaterials (billiger Manganstahl) läßt sich mit wenig Aufwand eine große Mannigfaltigkeit von Bewegungen registrieren. 2. Eine andere Art der Kurvenherstellung vermeidet jeglichen Materialverbrauch, beansprucht aber sehr viel mehr Anlagekapital: Die einzelnen Komponenten der Greiferbewegung werden durch bekannte Mittel auf je eine Rolle a übertragen, die sich in axialer. Richtung f auf dem Mantel einer Trommel b bewegt. Dieser ist ringsum mit axial verschieblichen Lamellen c besetzt (Fig. z, Abwicklung) und dreht sich während des Einrichtens in Pfeilrichtung. Vorher sind die Lamellen mittels einer geeigneten Vorrichtung nach der Stirnseite d der Trommel zu geschoben. Die unter dem Winkel a verlaufende Schrägfläche e schiebt die Lamellen bis in die Nähe der Rolle. Die unter der Rolle hindurchgegangenen Lamellen bilden mit ihren Stirnflächen eine Kurve, die den zeitlichen Verlauf der Rollenbewegung und somit auch den der betreffenden Bewegungskomponente des Greifers darstellt. Ihre Form kann beliebig sein, nur darf die Steigung nicht größer sein als a. Ein Überschreiten der dieser Steigung entsprechenden Rollengeschwindigkeit wird durch eine einfache Blockierung verhindert. Nach dem Einrichten werden die Lamellen in ihrer jeweiligen Lage festgeklemmt. Um die Teilung t der Lamellen einigermaßen fein, ihre Stärke dagegen größer halten zu können und außerdem Zwischenraum für die Klemmvorrichtung zu schaffen zwischen'je zwei Gruppen von z. B. fünf Lamellen a (Fig.. 2), werden diese in mehreren Reihen angeordnet, z. B. vier, denen auch vier Rollen b entsprechen. Diese sitzen auf einem gemeinsamen Schlitten und sind in Trommelumfangsrichtung so gegeneinander versetzt (z. B. um 5 t), daß trotz der Zwischenräume von 5t jedesmal, wenn die Trommel sich um eine Teilung t = i/3 der Lamellenstärke weitergedreht hat, wieder eine Lamelle mit ihrer Mitte die Mitte einer Rolle passiert. Die Lamellen stehen in Richtung der Trommelachse c genau hintereinander und können daher eine gemeinsame kräftige Führung benutzen. Rollenwege auf dem Trommelmantel g. Festklemmung der Lamellen durch Spannklötze d, die durch axiale Verschiebung des Keiles e angepreßt werden. Die Lamellen sind in axialer Richtung etwas verkürzt gezeichnet. A-A = Schnittlinie. Die zur Verschiebung der Lamellen aufzuwendende Kraft, die dem Abstand v (Fig. z) proportional ist, kann durch eine einfache Vorrichtung ausgeglichen werden, so daß die Führung des Greifers direkt von Hand erfolgen kann. 3. Ein weiteres Verfahren zur Formung der Steuerkurven beansprucht noch weniger Anlagekapital als das unter x. genannte, dagegen aber einen größeren Aufwand beim Einrichten und gewährleistet nur eine geringe Genauigkeit der Reproduktion: An die Stelle der Rolle des Kurventriebes tritt ein, Zeichenstift o. dgl., der bei Durchlaufen des erstmaligen Arbeitsganges eine Kurve zeichnet. Diese wird beim nachfolgenden Fräsen der Kurve als Leitlinie benutzt. Sie stellt nicht die Bahn des Rollenmittelpunktes, sondern die eines außerhalb liegenden Punktes dar, damit sie beim Fräsen bequem mit einem mit dem Fräser verbundenen Zeiger verfolgt werden kann. Anwendung des Verfahrens Ein Greifer, dessen erstmaliger Arbeitsgang nach einem der obigen Verfahren reproduziert wird, kann zunächst zur automatischen Materialversorgung einer ganzen Fließstraße von etwa fünf oder mehr halbautomatischen Maschinen (zwei bis sechs, Fig. 3) dienen. Diese sind nebst einem Roh- und Fertigmagazin r und 7 in einer Reihe angeordnet. Vor der Reihe her läuft ein langes Bett a, auf welchem der Greifapparat b gleiten kann. Die Bettführung braucht nicht sehr genau bearbeitet zu sein, da z. B. Abweichungen von der Horizontalen an bestimmten Stellen sowohl beim Einrichten als auch beim Betrieb sich auswirken. Nur muß die Führung starr sein, darf also keine nachträglichen Lageänderungen zulassen. Der Greifer sucht, wenn der Materialfluß von = nach 7 geht, die einzelnen Arbeitsplätze in der Reihenfolge 6,.7, _5, 6, _4, 5, _3, 4, _2, 3, I, ', 6, 7 usw. auf. Also er entfernt erst das feitige Stück z. B. aus Maschine 6, bringt es nach 7 und holt dann von 5 ein neues, das er in 6 einlegt: Wo nötig, befindet sich an irgendeiner Stelle des Weges eine Vorrichtung zum Abwischen, Abspülen oder Abblasen etwaiger Späne, damit eine genaue Aufnahme des Werkstückes in der Maschine nicht gestört wird. Wo eine genaue Aufnahme des Stückes im Greifer nötig ist, wird die Oberfläche des Stückes nach Beendigung des jeweils letzten Bearbeitungsganges durch eine Wisch-, Spül- oder Blasvorrichtung der '\@'erkzeugmaschine gereinigt.In order to save on the curved plate, the movement takes place during transmission from the cam drive to the gripper a moderate translation into high speed. With expedient Choice of curve material (cheap manganese steel) leaves deal with little Effort to register a great variety of movements. 2. Another The type of curve production avoids any material consumption, but is demanding a lot more investment capital: the individual components of the gripper movement are transferred by known means on each a role, which is in the axial. direction f moves on the jacket of a drum b. This is all around with axially movable Slats c occupied (Fig. Z, development) and rotates in during set-up Direction of arrow. Before that, the lamellas are adjusted by means of a suitable device pushed to the end face d of the drum. The inclined surface running at the angle a e pushes the slats close to the roller. Those who passed under the roll Lamellas form a curve with their end faces, which shows the course over time of the Roller movement and thus also that of the relevant movement component of the gripper represents. They can be of any shape, but the slope must not be greater as a. Exceeding the roller speed corresponding to this slope is prevented by a simple block. Once set up, the Slats clamped in their respective position. About the pitch t of the slats to some extent fine, on the other hand, to be able to keep their strength greater and also space for to create the clamping device between'je two groups of z. B. five slats a (Fig. 2), these are arranged in several rows, z. B. four, those too four roles correspond to b. These sit on a shared sled and are offset against each other in the drum circumferential direction (e.g. by 5 t) that despite the Gaps of 5t each time the drum moves a pitch t = i / 3 of Has turned the lamellar thickness further, another lamella with its center the middle a role happened. The lamellas are exactly one behind the other in the direction of the drum axis c and can therefore share a strong lead. Roller paths on the drum shell G. Clamping of the lamellas by means of tensioning blocks d, which is effected by axial displacement of the wedge e are pressed. The lamellas are somewhat shortened in the axial direction drawn. A-A = cutting line. The expenditure to move the slats Force, which is proportional to the distance v (Fig. Z), can be achieved by a simple device be compensated so that the gripper can be guided directly by hand. 3. Another method for shaping the control curves is even less demanding Investment capital than that under x. mentioned, but a greater effort in the Set up and guarantee only a low level of accuracy of reproduction: To the Place the role of the cam drive occurs, drawing pen or the like, which when passing through of the first step draws a curve. This is the following Milling the curve used as a guideline. It does not represent the path of the roll center point, but that of an outside point, so that they are comfortable when milling can be traced with a pointer connected to the router. Application of the Method A gripper whose first operation is based on one of the above methods is reproduced, can initially for the automatic material supply of a whole Assembly line of about five or more semi-automatic machines (two to six, Fig. 3) serve. In addition to a raw and finished magazine r and 7, these are in a row arranged. In front of the row there is a long bed a on which the gripping device runs b can slide. The bed guide does not need to be worked out very precisely because z. B. Deviations from the horizontal at certain points, both when setting up as well as during operation. Only the leadership has to be rigid, so it is allowed do not allow any subsequent changes in position. The gripper looks for when the material flow goes from = to 7, the individual jobs in the order 6, .7, _5, 6, _4, 5, _3, 4, _2, 3, I, ', 6, 7, etc. So he only removes the ready-made piece z. B. from machine 6, brings it to 7 and then fetches a new one from 5, which he inserts in 6: If necessary, there is a device for wiping at some point along the way, Rinsing or blowing off any chips so that the workpiece can be precisely picked up is not disturbed in the machine. Where an exact recording of the piece in the gripper is necessary, the surface of the piece becomes after the completion of the last processing step cleaned by a wiping, rinsing or blowing device of the '\ @' machine tool.

Soll z. B. ein Zahnrad hergestellt werden, so kann in Fig. 3 die Nr. = ein Rohmagazin für die Schmiedeteile darstellen. Nr. 2 ist ein Drehautomat, der das Stück auf der- einen, Nr. 3 ein solcher, der es auf der anderen Seite' bearbeitet. Nr. 4. ist eine Zahnkranzfräsmaschine, Nr. 5 eine Keilnutenziehmaschine zum Ziehen der Keilnut in der Nabe. Nr. 6 kann eine Bohr-oder Fräsmaschine sein, die irgendein noch vorgesehenes Loch bohrt bzw. eine Fläche fräst. Sämtliche Maschinen sind natürlich als Automaten gedacht.Should z. B. a gear are produced, so in Fig. 3 the no. = represent a raw magazine for the forgings. No. 2 is an automatic lathe that the piece on the one hand, No. 3 someone who works on it on the other. No. 4. is a gear-type milling machine, No. 5 is a keyway pulling machine for drawing the keyway in the hub. No. 6 can be a drilling or milling machine, either Drills the intended hole or mills a surface. All machines are natural intended as a machine.

Nach Beendigung ihres Arbeitsganges setzt jede Maschine sich selbst still (in bekannter Weise). Sie wird wieder in Bewegung gesetzt, sobald der Greifer sich ihr nähert, um das fertig bearbeitete Stück zu entfernen, und hierbei einen Kontakt c streift (die hierzu gehörigen Maschinennummern sind in obiger Reihenfolge unterstrichen). Das neue Arbeitsspiel der Haschine beginnt mit dem Lösen der Spannvorrichtung. Auf diese Weise wird ein richtiges zeitliches Zusammenwirken zwischen Greifer und Werkzeugmaschine gewährleistet, ohne daß hierfür umfangreiche Vorkehrungen zu treffen wären. Außerdem sind sowohl die Werkzeugmaschinen (bis auf eine kurze Wartezeit) als auch die Greiferanlage dauernd in Tätigkeit. Die Wartezeit ist natürlich um so größer, je kürzer der Arbeitstakt der betreffenden Werkzeugmaschine ist. Ebenso wie in der Fließarbeit ganz allgemein, so muß auch bei diesem mechanischen Materialfluß die Arbeitsdauer der einzelnen Werkzeugmaschinen einigermaßen gleich. gehalten werden. .After completing its work cycle, each machine sets itself silent (in a familiar way). It is set in motion again as soon as the gripper approaches it to remove the finished piece, and in doing so one Contact c touches (the corresponding machine numbers are in underlined above order). The new work cycle of the machine begins with loosening the clamping device. In this way there is a correct temporal interaction between gripper and machine tool guaranteed without this extensive Precautions would have to be taken. In addition, both the machine tools (except for a short waiting time) and the gripper system is constantly in operation. The waiting time is of course all the greater, the shorter the work cycle of the machine tool in question is. Just as in flow work in general, so must also with this mechanical Material flow the working time of the individual machine tools more or less the same. being held. .

Die durch obige Zahlenreihe gekennzeichnete Förderbewegung, didz . @ die eigentlichen Entfernungen zwischen den einzelnen Arbeitsplätzen überwindet, wird nicht von einer Registriertrommel, sondern von einem besonderen sehr einfachen Getriebe abgeleitet, bei dem wieder das Reproduktionsprinzip benutzt wird (s. unten). Von den Registrierkurven werden dagegen nur die Bewegungen zur Anpassung an die örtlichen Verhältnisse des einzelnen Arbeitsplatzes abgeleitet. Die Drehbewegung der Registriertrommel kann während der reinen Förderung unterbrochen werden, wenn eine Anpassungsbewegung in dieser Zeit nicht vollzogen zu werden braucht. Auf diese Weise wird an Trommelumfang und an Kurvenmaterial gespart.The conveying movement identified by the above series of numbers, didz. @ overcomes the actual distances between the individual workstations, is not made by a recording drum, but by a special, very simple one Gear derived, in which the reproduction principle is used again (see below). On the other hand, only the movements for adaptation to the derived from the local conditions of the individual workplace. The rotary motion the recording drum can be interrupted during the pure conveyance if an adjustment movement does not need to be carried out during this time. To this This saves on drum circumference and curve material.

Auch für Montage- und ähnliche Zwecke kann die beschriebene Greiferanlage verwendet werden. Der Greifer entnimmt die einzubauenden Stücke einem Vorratsbehälter 'und setzt sie in eine taktmäßig zugeführte und genau auf dem Fließband oder Wandertisch ausgerichtete Gruppe ein. Die Förderbewegung gestaltet sich hier sehr viel einfacher. An Stelle der einfachen Greifzange kann hier auch ein sich drehendes Futter zum Einsetzen von Schrauben u. dgl. treten. Es können auch zwei Greifer bei ein und derselben Montageaufgabe zusammenwirken. Die große Mannigfaltigkeit von Bewegungen, die auf einer Trommel registriert werden können, erlaubt ferner, mehrere Montageoperationen hintereinander von ein und demselben Greifer machen zu lassen. Hierdurch kann der Arbeitstakt verlängert und die Greiferanlage mit Vorteil bei weniger großer Massenfabrikation verwendet werden.The gripper system described can also be used for assembly and similar purposes be used. The gripper takes the pieces to be installed from a storage container 'and puts them in a timed and precisely on the assembly line or walking table aligned group. The conveying movement is much easier here. Instead of the simple gripping pliers, a rotating chuck can also be used here Insertion of screws and the like. There can also be two grippers at one and work together for the same assembly task. The great variety of movements which can be registered on a drum also allows multiple assembly operations to be made one after the other by the same gripper. This allows the The work cycle is extended and the gripper system is advantageous for less large-scale mass production be used.

An Stelle der bedienten Werkzeugmaschinen können weiterhin Blei- oder Ölbäder zum Härten usw. treten, in die der Greifer die Werkstücke einsetzt.Instead of the operated machine tools, lead or Enter oil baths for hardening, etc., in which the gripper inserts the workpieces.

Ein durch Registrierkurv en gesteuerter Greifer kann auch kleinere Werkstücke unmittelbar an einer Reihe umlaufender Werkzeuge vorbeibewegen (Fräser, Bohrer, Schleifscheiben). Hier werden alle Sonderspannvorrichtungen und z. T. auch die Vorschubbewegungen der einzelnen Werkzeugmaschinen gespart. Infolgedessen beträgt hier der Aufwand zur Neueinrichtung der selbsttätigen Fertigung nur einen Bruchteil des selbst bei Handbedienung Notwendigen. Weitere Anwendungsmöglichkeiten des Reproduktionsverfahrens (Schleifen und Polieren unregelmäßiger Körper, Biegen und Wickeln von Drähten) ließen sich noch in großer Zahl anführen. Einzelheiten (außer allgemein üblichen Konstruktionsmaßnahmen) Die gesamte Bewegung des Greifers setzt sich im allgemeinen Fall aus sieben überlagerten Einzelbewegungen zusammen: Der Förderbewegung, drei Schiebungs- und drei Drehungsbewegungen. Selbst wenn das Registrierkurvengetriebe die Förderbewegung mitmacht, so würde doch die Übertragung der@sechsten bzw. fünften Anpassungsbewegung - von der Kurve bis. zum Greifer unabhängig von den übrigen fünf bzw. vier Bewegungen eine äußerst verwickelte Konstruktion bedingen. Diese wird vermieden, indem das Registrierkurvengetriebe neben der Förderbewegung auch einen Teil der Anpassungsbewegungen selbst mit ausführt, z. B. die Schiebungen o und p (Fig. 4).A gripper controlled by registration curves can also use smaller Move workpieces directly past a row of rotating tools (milling cutter, Drills, grinding wheels). Here all special clamping devices and z. T. also the feed movements of the individual machine tools are saved. As a result, Here the effort to set up the new automatic production is only a fraction of what is necessary even with manual operation. Other possible uses of the reproduction process (Grinding and polishing irregular bodies, bending and winding wires) still lead in large numbers. Details (apart from generally customary construction measures) The entire movement of the gripper is generally made up of seven superimposed Individual movements together: the conveying movement, three pushing and three turning movements. Even if the registration cam gear takes part in the conveying movement, it would the transmission of the @ sixth or fifth adaptation movement - from the curve to. to the gripper, regardless of the other five or four movements, an extremely complex one Condition construction. This is avoided by using the registration cam gear In addition to the conveying movement, it also carries out part of the adjustment movements itself, z. B. the shifts o and p (Fig. 4).

In Fig. 4. bedeutet a die feste Backe des Greifers, b die bewegliche Backe zum Festhalten des Werkstückes. a und b sind leicht auswechselbar und müssen bei der Herrichtung der Maschine für die einzelne Arbeitsaufgabe so gestaltet werden, daß sie das Werkstück in seinen verschiedenen Bearbeitungszuständen u. U. an verschiedenen Flächen erfassen können. a und b sitzen in einem Gelenk c, welches die Drehung um die Achse d erlaubt. Dieses sitzt in einem Körper e, der die Drehung um die Achse f erlaubt. Dieser sitzt in einem Arm g, der die Drehung um die Achse 1a erlaubt und zugleich eine Schiebung in Richtung des Pfeiles i. Der Arm ö liegt in einem Ausleger k. Dieser sitzt an einem Tragkörper 1, welcher die Trommel m mit den Registrierkurven trägt. Der Tragkörper 1 gleitet auf dem schon erwähnten Bett ia, das die verschiedenen Fertigungsstellen miteinander verbindet. Der Tragkörper führt seine Bewegung sowohl in Richtung des Pfeiles o als auch des Pfeiles p aus. Er ist beweglich verbunden mit dem Getriebe für die Förderbewegung q. Dieses führt nur die Förderbewegung in Richtung des Pfeiles P durch. Der veränderliche Abstand zwischen 1 und q ermöglicht eine Anpassungsbewegung des Greifers in Richtung P.In Fig. 4, a means the fixed jaw of the gripper, b the movable jaw for holding the workpiece. a and b are easily interchangeable and, when setting up the machine for the individual work task, must be designed in such a way that they can grasp the workpiece in its various processing states, under certain circumstances on different surfaces. a and b sit in a joint c, which allows rotation about the axis d. This sits in a body e, which allows rotation about the axis f. This sits in an arm g, which allows rotation about axis 1a and at the same time a shift in the direction of arrow i. The arm ö lies in a boom k. This sits on a support body 1, which carries the drum m with the registration curves. The support body 1 slides on the bed ia already mentioned, which connects the various manufacturing locations with one another. The support body performs its movement both in the direction of arrow o and arrow p. It is movably connected to the gear for the conveying movement q. This only carries out the conveying movement in the direction of arrow P. The variable distance between 1 and q allows the gripper to move in the direction of P.

. Die Förderbewegung, die vom Getriebe b ausgeht, benutzt eine Reihe von Anschlägen, die am Bett ia an den einzelnen - Ärbeitsstellen befestigt sind. q enthält in der Hauptsache einen Elektromotor mit zwei Magnetkupplungen für die Schaltung der Vorwärts- und der Rückwärtsbewegung. Einrücken des Schalters für die Vorwärtskupplung bewirkt, daß der Körper q sich nach vorn zu in Bewegung setzt. Ausrücken des Schalters bewirkt, daß die Vorwärtsbewegung präzis am nächsten Anschlag beendet wird. Entsprechendes gilt für den Schalter der Rückwärtsbewegung. Beide Schalter werden beim Einrichten von Hand betätigt. Der Schaltvorgang wird auf der Hilfstrommel y registriert, die sich ununterbrochen dreht. Auf ihr werden ebenfalls die Schaltbewegungen für die Greiferbacke b und für das Ein- und Ausschalten der Rotation der Haupttrommel in registriert (wie oben erwähnt, dreht sich in nur so lange, als eine Anpassungsbewegung auszuführen ist). Zur Registrierung der Schaltvorgänge bedarf es keines Blechmancels. Es genügt ein schmales Profileisen mit so viel Rillen a (Fig. j), als Schalter zu steuern sind. Über den -Rillen laufen Taster b, die beim Einrichten durch kleine Fräsen c ersetzt werden-. In Sonderfällen, z. B. bei Ausführung von Montagearbeiten, wo die gewöhnlichen Greiferbacken durch elektrisch angetriebene. Sondervorrichtungen ersetzt werden (s. oben), kann auch deren Schaltung durch eine Rille der Hilfstrommel registriert werden.. The conveying movement that originates from the gearbox b uses a series of attacks, those at the bed ia at the individual jobs are attached. q mainly contains an electric motor with two magnetic clutches for switching the forward and backward movement. Engage the switch for the forward clutch causes the body q to move forward to puts. Disengaging the switch causes the forward movement to be the closest precise Stop is terminated. The same applies to the switch for the backward movement. Both switches are operated manually when setting up. The switching process will registered on the auxiliary drum y, which rotates continuously. Be on her also the switching movements for the gripper jaw b and for switching on and off the rotation of the main drum registered in (as mentioned above, rotates in only as long as an adjustment movement is to be carried out). For registering the switching processes there is no need for a sheet metal contractor. A narrow profile iron with so many grooves is sufficient a (Fig. j), are to be controlled as a switch. Pushbuttons b run over the grooves be replaced by small milling c- when setting up. In special cases, e.g. B. at Execution of assembly work where the ordinary gripper jaws are electrically operated powered. Special devices are replaced (see above), their switching can also can be registered by a groove in the auxiliary drum.

Das Ein- und Ausschalten der Drehbewegung der Registriertrommel muß so erfolgen, daß sich keine Fehler in deren Gang einstellen. Der durch eine Muffe mittels eines Elektromagneten verschiebbare Kupplungskörper a (Fig. 6) ist mit der Registriertrommel zwangsläufig verbunden. Der Mitnehmen b ist mit dem Antriebsmotor und der Hilfstrommel zwangsläufig verbunden. Der feststehende Körper c verhindert unbeabsichtigte Drehungen von a während des Stillstandes. In einem Augenblick, wo b in der Nähe der gezeichneten Stellung steht, besteht beim Ausschalten der Drehbewegung, also beim Verschieben der Muffe nach rechts, die Gefahr, daß z. B. beim Einrichten die Nase von a sofort in die Raste von c faßt, daß aber im Betrieb infolge einer um einen Bruchteil einer Sekunde später erfolgenden Schaltung die Nase von a zunächst noch eine Drehung macht und danach erst in die Raste von c eingreift. Deshalb wird durch eine einfache Blockierung die Betätigung des Schalters in diesem Moment verhindert.Switching the rotary movement of the recording drum on and off must take place in such a way that no errors occur in their course. The one through a sleeve by means of an electromagnet displaceable coupling body a (Fig. 6) is with the Recording drum inevitably connected. The take along b is with the drive motor and the auxiliary drum inevitably connected. The fixed body c prevents unintentional rotations of a during standstill. In a moment where b is in the vicinity of the position shown, when the rotary movement is switched off, So when moving the sleeve to the right, the risk that z. B. when setting up the nose of a immediately engages in the notch of c, but that in operation as a result of a a fraction of a second later switching the nose of a first makes another turn and only then engages in the notch of c. Therefore will a simple block prevents the switch from being operated at this moment.

Das Fräsen der Kurven in dem relativ dünnen Blech der Registriertrommel (Stärke etwa mm) geschieht am besten durch einen Schälfräsen mit stark schraubenförmigen Zähnen a (Fig. 7). Damit der Trommelkörper nicht beschädigt wird, liegt das Blech b auf einer kräftigen Schicht von Papier c. Infolge der Schraubenzähne liegt der Schnittdruck zum sehr großen Teil in Richtung der Fräserachse. Damit das Blech nicht von der Unterlage abgehoben wird, ist der Gegenhalter d vorgesehen, der die Frässpäne durch seitliche Löcher entweichen läßt. Der Fräsen ist in d gelagert: d ist in axialer Richtung innerhalb des Schlittens beweglich, so daß keine Kraft in Richtung der Fräserachse (und nur eine kleine Kraft in seitlicher Richtung) auf die Schlittenführung übertragen wird. Diese unmittelbare Kraftaufnahme schließt ein Federn der Führungen usw. aus und ermöglicht .hohe Fräsleistung, also schnelle Kurvenherstellung, die in etwa zo Minuten durchgeführt sein kann.The milling of the curves in the relatively thin sheet metal of the registration drum (thickness about mm) is best done by peeling milling with strongly helical teeth a (Fig. 7). So that the drum body is not damaged, the sheet metal b lies on a thick layer of paper c. As a result of the screw teeth, the cutting pressure is for the most part in the direction of the cutter axis. So that the sheet is not lifted from the base, the counter holder d is provided, which allows the milling chips to escape through holes in the side. The milling cutter is mounted in d: d can be moved in the axial direction within the slide, so that no force is transmitted to the slide guide in the direction of the milling cutter axis (and only a small force in the lateral direction). This direct absorption of force prevents the guides from springing, etc., and enables high milling performance, i.e. quick curve production, which can be carried out in about ten minutes.

Als Servomotor zur Bewegung der Fräserschlitten (und mithin auch des Greifers) beim Einrichten dient ein Satz von Druckölzylindern in Verbindung mit einem Pumpensatz. Die Fördermenge der einzelnen Pumpe kann verändert werden durch einen Steuerhebel. Die einzelnen Hebel sind sinnfällig, entsprechend den zugehörigen Greiferbewegungen angeordnet. Ihre Bedienung kann mit einzelnen Fingern, Handwurzel und Ellenbogen des Einrichters erfolgen. flacht man die Fördermenge der Pumpe negativ, so bewirkt ein auf dem Schubkolben lastender Gegendruck eine rückläufige Bewegung des Frässchlittens. Die sekundliche Fördermenge der Pumpe entspricht der Schlittengeschwindigkeit und mithin der Kurvensteigung. Der größten zulässigen Kurvensteigung entspricht die Fördermenge bei äußerster Stellung des Steuerhebels. Damit die gezogene Kurve nicht unterschnitten und ihre Beanspruchung nicht zu groß wird, muß der kleinste Krümmungsradius, den die Fräsermitte auf der Trommel beschreibt, um ein gewisses Maß größer sein als der Halbmesser des Fräsers. Dieser Krümmung entspricht die Beschleunigung des Greifers, also die Änderung der Geschwindigkeit in der Zeiteinheit, also auch die auf die Zeiteinheit bezogene Änderung in der Stellung des Steuerhebels an der Servopumpe. Diese kann in einfachster Weise begrenzt werden durch zwei entgegengesetzt laufende Räder a und b (Fig. S) auf der Welle c des Steuerhebels d. Infolge der Sperrolle kann der Hebel nach jeder Seite nicht schneller gedreht werden, als der Drehgeschwindigkeit der beiden Räder entspricht.As a servo motor for moving the milling carriage (and therefore also the Gripper) when setting up, a set of pressure oil cylinders is used in conjunction with a pump set. The delivery rate of the individual pump can be changed by a control lever. The individual levers are obvious, according to the associated ones Arranged gripper movements. It can be operated with single fingers, wrist and elbows of the setter. if the delivery rate of the pump is flattened negatively, a counterpressure on the thrust piston causes a reverse movement of the milling slide. The secondary delivery rate of the pump corresponds to the carriage speed and therefore the slope of the curve. Corresponds to the greatest permissible curve gradient the delivery rate when the control lever is in the extreme position. So that the drawn curve not undercut and their stress is not too great, the smallest must The radius of curvature that the milling cutter describes on the drum by a certain amount Dimension must be larger than the radius of the cutter. The acceleration corresponds to this curvature of the gripper, so the change in speed in the unit of time, so too the change in the position of the control lever on the, related to the time unit Servo pump. This can be limited in the simplest way by two opposites running wheels a and b (Fig. S) on the shaft c of the control lever d. As a result of With the locking roller, the lever cannot be turned faster than the one to either side Speed of rotation of the two wheels corresponds.

Diese relativ umfangreiche Vorrichtung für die Ver,@>endung der Fräsen braucht, wie erwähnt, nicht für jede Greiferanlage angeschafft werden, vielmehr genügen eine einzige oder wenige zur Einrichtung aller Greiferanlagen eines Betriebes.This relatively extensive device for the end of milling need, as mentioned, not be purchased for every gripper system, rather One or a few are sufficient to set up all gripper systems in a company.

Claims

PATENT CLAIMS -. z. Process for the automatic execution of any work motions, in which the work motions of the machine for the first time from a @ lf @ en, e.g. 13. Forced by hand, the working movements are broken down into individual components, the temporal progression of the components is recorded in curve form at the same time and these curves are then used for repeating the working movement as often as required, characterized in that, in addition to sliding movements, rotational movements are also carried out and recorded. a. Method according to Claim i, characterized in that when the operation is run through for the first time, the registration curves are not first drawn, but are immediately produced in finished form. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that b ° in setting up the machine instead of the rollers of the cam drives used cutters occur, which, if necessary, are moved by hand with the help of a servo motor while moving the element to be controlled, so z. B. a gripper. q .. Method according to claims 1 and 2, characterized in that, in a known manner, the curves consist of a large "number of individual movable elements" which can be clamped after the curve has been completed.