DE60203991T2

DE60203991T2 - Grundmaschine zur automatischen Montage von Teilen

Info

Publication number: DE60203991T2
Application number: DE2002603991
Authority: DE
Inventors: Pierpaolo Baronio; Giuseppe Bazzocchi
Original assignee: Vossloh Schwabe Italia SpA
Current assignee: Vossloh Schwabe Italia SpA
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2022-02-21
Also published as: DE60203991D1; ES2240681T3; EP1338372B1; EP1338372A1; AT294666T

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Basismaschine für die automatische Montage von Artikeln oder Produkten, insbesondere Artikel kleiner Größe wie Lampenhalter und ähnliches, gemäß des Oberbegriffs des Anspruch 1. Solch eine Maschine ist aus der DE-A-41 11 547 bekannt.
In dem Gebiet der Automation bedeutet Basismaschine ein standardisiertes Handhabungssystem, das vorgesehen ist, für bestimmte Produkte aufgestellt zu werden, die eine Montage erfordern. Solch ein Handhabungssystem ist in der Lage auf geeignete Aufnahmeteile wie z. B. Greifer z. B. Bewegungen ausführen zu lassen, die zum positionieren von Basiskomponenten auf geeigneten Werkstückhaltern gerichtet sind.
Die Komponenten werden mittels geeigneter Anschlüsse und Zufuhreinrichtungen zu der Basismaschine zugeführt. Nichts desto trotz bilden die Werkstückhalter, die Aufnahmeteile, die Anschlüsse und die Zufuhreinrichtungen darin keinen Teil der Basismaschine, dass sie während des Aufstellens definiert und positioniert werden.
Die Aufgabe der Basismaschine ist es einen vollständigen Maschinenzyklus bereitzustellen, der aus der Übertragung des Werkstückhalters und einem Aufnehmen- und Platzierungszyklus besteht, der durch die Aufnahmeteile durchgeführt wird.
Der Aufnahme- und Platzierungszyklus besteht typischerweise aus den folgenden Schritten:

– Anhalten des Aufnahmeteils in der Aufnahmeposition, um die Komponente von einem geeigneten Anschluss auf dem Fixiermaschinentisch mittels dem Aufnahmeteil aufzunehmen;
– Einer vertikalen Bewegung des Aufnahmeteils nach oben, um die Komponente anzuheben;
– Einem horizontalen Hub des Aufnahmeteils zur Übertragung der Komponente zu dem Werkstückhalter;
– Einem vertikalen Hub nach unten des Aufnahmeteils zum Absenken der Komponente in die Position zum Platzieren auf dem Werkstückhalter;
– Anhalten der Aufnahmeteile in der Platzierposition, um die Komponente auf dem Werkstückhaltern zu platzieren;
– Einem vertikalen Hub nach oben des leeren Aufnahmeteils, das die Komponente freigegeben hat;
– Einem horizontalen Hub des leeren Aufnahmeteils, um von dem Werkstückhalter weg und zu der Aufnahmeposition zurück bewegt zu werden;
– Einem vertikalen Hub des Aufnahmeteils nach unten, um selbst in der Aufnahmeposition für eine neue Komponente positioniert zu werden.

Jedoch können für verschiedene Anwendungen von dem oben beschriebenen Zyklus verschiedene Zyklen vorausgesehen werden.
Solch ein Maschinenzyklus wird durch die Kombination von drei Hauptbewegungen erhalten:
Vertikale Bewegung des Aufnahmeteils, horizontale Bewegung des Aufnahmeteils und Bewegung oder Drehung oder Längsbewegung des Werkstückhalters. Jede Bewegung ist durch entsprechende Funktionsparameter definiert.
Die Vertikalbewegung des Aufnahmeteils ist durch die folgenden Funktionsparameter definiert:

– Anfangshöhe des Aufnahmeteils mit Bezug auf den Maschinentisch;
– Endhöhe des Aufnahmeteils mit Bezug auf den Maschinentisch;
– Geschwindigkeit des Aufnahmeteils;
– Beschleunigung des Aufnahmeteils.

Die Horizontalbewegung des Aufnahmeteils ist durch die folgenden Funktionsparameter definiert:

– Anfangsposition des Aufnahmeteils mit Bezug auf den Werkstückhalter;
– Endposition des Aufnahmeteils mit Bezug auf den Werkstückhalter;
– Geschwindigkeit des Aufnahmeteils;
– Beschleunigung des Aufnahmeteils.

Die Bewegung der Längsbewegung oder der Drehung des Werkstückhalters ist durch die folgenden Funktionsparameter definiert:

– Anfangsposition des Werkstückhalters;
– Endposition des Werkstückhalters;
– Geschwindigkeit des Werkstückhalters;
– Beschleunigung des Werkstückhalters.

Die derzeit hergestellte Basismaschine können entsprechend einiger bestimmter Kriterien klassifiziert werden:

A) Implementierung von Bewegungen
– Asynchrone Basismaschinen, in denen die Aufnahme- und Platzierbewegung durch eine Kombination der Bewegung der einzelnen Achsen oder Arme (pneumatische oder mechanische Achsen mit einem festen Hub) erhalten wird.
– Synchrone Basismaschinen, in denen die Aufnahme- und Platzierbewegung synchron in Bezug auf die Bewegung des Werkstückhalters ist und durch eine Einrichtung eines einzelnen zentralisierten Motors erhalten wird, der bestimmte Mechanismen (Nocken, Malteserkreuze, artikulierte Systeme und ähnliches) steuert.
B) Position der Aufnahme- und Platzierungsarme:
– Basismaschine mit Aufnahme- und Platzierungsarmen, die mit Bezug auf den Werkstückhalter außen vorgesehen sind.
– Basismaschinen mit Aufnahme- und Platzierungsarmen, die mit Bezug auf den Werkstückhalter innen vorgesehen sind.
C) Bewegung des Werkstückhalters
– Basismaschinen mit einem drehenden Tisch.
– Linien-Basismaschine.

Bei bekannten Basismaschinen wird der Maschinenzyklus mittels eines einzelnen Motors durch artikulierte Systeme oder andere Mechanismen erhalten. Die Funktionsparameter des Maschinenzyklus sind durch die mechanische Struktur der Maschine definiert und werden eingestellt, wenn die Maschine gebaut wird. Insbesondere müssen die Funktionsparameter zu der Zeit definiert werden, zu der die Maschine konstruiert wird, und können während des Aufstellens der Maschine nicht frei modifiziert werden.
In weiter entwickelten Basismaschinen gibt es die Möglichkeit die Bewegung der Längsbewegung des Werkstückhalters mittels einem komplexen System von Mechanismen mit der Aufnahme- und Platzierbewegung zu synchronisieren, die durch einen zweiten Motor erhalten wird.
Jedoch mangelt es den Basismaschinen gemäß dem Stand der Technik an Vielseitigkeit, da sie nicht gestatten, dass die Funktionsparameter modifiziert werden, und sie sind ebenfalls übermäßig kompliziert, da für die Synchronisation der Bewegungen das Vorhandensein von mechanischen Teilen verwendet wird.
JP 52-9184 offenbart eine automatische Montagemaschine, die getrennte Aktuatoren zum ansteuern von Aufnahmeelementen, Horizontalen bzw. vertikalen Bewegungen umfasst.
US 3.290.766 offenbart eine Einrichtung, um die Bewegungen von Aufnahmeelementen einer Montagemaschine anzusteuern und zu regeln.
DE 199 53 281 offenbart die Verwendung von Servomotoren einer Montagemaschine.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik auszulöschen, eine Basismaschine für die automatische Montage von Artikeln bereitzustellen, die ausgesprochen beweglich ist, und die gestattet, dass die Funktionsparameter während des Einstellens oder gemäß der Art des zu montierenden Artikels geändert wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solch eine Basismaschine für eine automatische Montage von Artikeln bereitzustellen, die ausgesprochen zuverlässig ist und zugleich einfach herzustellen ist.
Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung mit dem in dem angehängten unabhängigen Anspruch 1 erhaltenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind aus den abhängigen Ansprüchen bekannt.
Die Basismaschine für die automatische Montage von Artikeln gemäß der Erfindung umfasst einen festen Maschinentisch, der auf dem festen Rahmen der Maschine vorgesehen ist, an dem die Einheiten von zuzuführenden einzelnen Komponenten befestigt werden, die für die Montage der Artikel bestimmt sind. Oberhalb des Maschinentischs ist ein drehender Tisch oder eine lineare Übertragung vorgesehen, die sich mit einer indizierten Bewegung bewegt, und die konstruiert ist, eine Vielzahl von Werkstückhaltern zu stützen, in denen die Komponenten für die Montage des Artikels positioniert sind.
Die Maschine stellt eine Vielzahl von Schlitten bereit, die Greif- oder Aufnahmeteile zum Aufnehmen und Lösen der einzelnen Komponenten stützen. Die Aufnahmeteile sind vertikal und horizontal beweglich, um von einer Aufnahmeposition, in der sie die Komponenten von den Zuführanschlüssen aufnehmen, die auf dem Maschinentisch vorgesehen sind, und einer Platzierungsposition, in der sie die aufgenommenen Komponenten auf den entsprechenden Werkstückhalter des drehenden Tischs beweglich.
Die Basismaschine gemäß der Erfindung umfasst zumindest zwei unabhängige Servomotoren, um die vertikale Längsbewegung der Greifteile bzw. die horizontale Längsbewegung der Greifteile zu steuern. Darüber hinaus wird die horizontale Längsbewegung der Aufnahmeelemente durch eine Kurbelplatte erhalten, die durch eine Vielzahl von kinetischen Mechanismen die horizontale Bewegung auf die Schlitten überträgt, wobei die Kurbelplatte direkt durch einen Servomotor wie z. B. einem Momentenmotor angetrieben wird, ohne dass eine Reduktionseinheit dazwischen gefügt ist.
Auf diese Weise kann der Benutzer durch das direkte Betätigen der Antriebe der Servomotoren die Funktionsparameter der Aufnahme- und Platzierungszyklen variieren, wie es erwünscht ist. Somit ist es das besondere Merkmal der Erfindung, dass die horizontale Bewegung der Aufnahmeteile unabhängig von der vertikalen Bewegung ist, die mechanischen Systeme ersetzt werden, um die Bewegungen zu synchronisieren, die in dem Stand der Technik mit elektrischen Synchronisationssystemen verwendet wurden, was mittels der durch elektronische Steuerungen koordinierte Servomotoren erhalten wird.
Als Ergebnis werden die folgenden Vorteile erhalten:

– Heben und der horizontale Hub der Aufnahmeteile kann fortlaufend unabhängig während des Einstellens der Maschine auf eine Weise angepasst werden, die entsprechend der Höhe und Breite der Komponenten angepasst werden kann.
– Der Aufnahme- und Platzierungszyklus kann frei mit der Möglichkeit eingestellt werden, besondere Aufnahme- und Platzierungszyklen einzustellen.
– Der gesamte Maschinenzyklus kann in dem Fall von Änderungen des Produkts ohne jeglichen Eingriffs auf die Mechanik der Maschine wieder angebracht werden.
– Die Beschleunigung und Geschwindigkeitsrampen für die drei Hauptbewegungen der Maschine sind einstellbar.

Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung, Beispielen und in Bezug auf die rein beispielhaften und deswegen nicht einschränkenden Ausführungsformen deutlicher werden, die in den angehängten Zeichnungen dargestellt sind, in denen:
1 eine Draufsicht eines Beispiels einer Basismaschine für den automatischen Zusammenbau für Artikel oder Produkten von oben ist, die nicht einen Teil der beanspruchten Erfindung bildet aber für deren Verständnis nützlich ist, in der die Zufuhrsysteme und relativen Anschlitze schraffiert gezeigt sind;
2 eine axiale Schnittansicht entlang der Schnittebene II-II der 1 ist, in der einige Elemente der Maschine nicht geschnitten sind;
3 ein Blockdiagramm ist, das ein Beispiel eines elektronischen Steuersystems der Maschine darstellt;
4 eine axiale Schnittansicht wie 2 ist, die eine zweite darstellt;
5 eine Draufsicht einer Basismaschine gemäß der Erfindung von oben ist;
6 eine Vorderansicht der Maschine der 5 ist, in der ein Teil in einem axialen Schnitt gezeigt ist;
7 eine Draufsicht eines vierten Beispiels einer Basismaschine für die automatische Montage von Artikeln oder Produkten von oben ist, die nicht einen Teil der beanspruchten Erfindung ausbildet, aber für deren Verständnis nützlich ist, in der eine lineare Übertragung anstelle der drehenden Platte verwendet wird;
8 eine axiale Schnittansicht ist, die entlang der Ebene des Schnitts VII-VII der 7 gemacht wurde, in der einige Elemente nicht geschnitten sind.
Mithilfe der 1 und 2 wird nun ein Beispiel einer Basismaschine für die automatische Montage von Artikeln oder Produkten, das keinen Teil der beanspruchten Erfindung bildet aber für deren Verständnis nützlich ist beschrieben, die insgesamt mit Bezugszeichen 60 bezeichnet ist.
Die Basismaschine 60 umfasst einen horizontalen Maschinentisch 30, der auf eine feste Weise auf dem Rahmen der Maschine montiert ist. Der Maschinentisch 30 ist konstruiert, Zufuhrsysteme 50 zu stützen, die Anschlüsse 40 aufweisen, die in der Lage sind, die Basiskomponenten zur Basismaschine zuzuführen, die für die Erzeugung des Artikels oder des Gegenstands montiert werden müssen.
Ein drehender Tisch 15 ist in einer zentralen Position auf dem Maschinentisch 30 montiert. Der drehende Tisch 15 wird mittels einem Servomotor M1 in Drehung versetzt, der einstückig auf dem Maschinentisch 30 montiert ist. Der Servomotor M1 überträgt mittels einem Gurt 31 eine Bewegung zu dem drehenden Tisch 15. Jedoch können andere Systeme zum antreiben des drehenden Tischs 15 bereitgestellt sein.
Eine runde drehende Platte 16 ist einstückig auf dem drehenden Tisch 15 montiert. Die drehende Platte 16 kann direkt durch einen Motor wie z. B. einem Momentenmotor angetrieben werden, ohne dass andere Vorrichtungen oder Getriebe dazwischengefügt sind.
Die drehende Platte 16 ist konstruiert, um eine Vielzahl von Werkstückhaltern 17 in der Form von zylindrischen, vertikal nach oben ragenden Zungen an ihrem Umfang zu befestigen. Die Werkstückhalter 17 sind konstruiert, die verschiedenen Basiskomponenten aufzunehmen, die montiert werden, um einen Artikel oder Gegenstand auszubilden. Durch ein Beispiel zeigt 1 acht Werkstückhalter 17 die gleichmäßig voneinander in einem Winkel von 45° beabstandet sind.
Eine einstückig auf dem festen Rahmen der Maschine oder des drehenden Tischs montierte feste Basisplatte 18 ist oberhalb von der drehenden Platte 16 vorgesehen. Auf der festen Platte 18 sind Führungssäulen 6 montiert, die davon vertikal nach oben ragen. An ihrem oberen Ende können die Führungssäulen 6 an ihrer Halteplatte 7 befestigt sein. Auf diese Weise bildet die aus Basisplatte 18, Führungssäulen 6 und Halteplatten 7 ausgebildete Baugruppe einen steifen, festen Rahmen.
Eine Längsbewegungsplatte 4 ist vertikal gleitbar auf den vertikalen Führungssäulen 6 montiert. Die Längsbewegungsplatte 4 ist unterhalb durch eine Buchse 5 gestützt, die axial durch die feste Platte 18, die drehende Platte 16 und den drehenden Tisch 15 durchgeht.
Eine Führungsschraube oder Schraube 3 ist einstückig auf dem unteren Teil der Buchse 5 innerhalb des drehenden Tischs 15 montiert. Eine Schraube 2 wie z. B. eine Kugellagerschraube, deren Schaft axial innerhalb der Buchse 5 vorgesehen ist, ist in der Führungsnut 3 in Eingriff.
Die Kugellagerschraube 2 wird durch einen Servomotor M2 um ihre Achse in Drehung angetrieben, der auf einer Klammer 33 in der Mitte der unteren Fläche des Maschinentischs 30 vorgesehen montiert ist. Auf diese Weise verursacht die Drehung der Schraube 2 in einer Richtung oder in die andere eine vertikale Längsbewegung der Führungsnut 3 einstückig mit der Buchse 5 und der Längsbewegungsplatte 4. Als Ergebnis bewegt sich die Längsbewegungsplatte 4 mit einer hin- und herbewegenden vertikalen Bewegung geführt auf den Führungssäulen 6. Im Gegenteil könnten eine durch den Servomotor M2 angetriebene Führungsschraube und eine sich vertikal und einstückig mit der Längsbewegungsplatte 4 längs bewegende Schraube bereitgestellt sein, oder alternativ könnte der Servomotor M2 das System aufweisen, das aus der Schraube 2 mit integrierter Führungsnut 3 besteht.
Führungsschienen 32 ragen horizontal von der Längsbewegungsplatte 4 nach außen. Mittels einem Beispiel, wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Führungsplatte 4, vier Führungsschienen 32, die winkelig gleichmäßig voneinander um einen Winkel von ungefähr 90° beabstandet vorgesehen sind.
Gleitend auf den horizontalen Führungsschienen 32 sind entsprechende Schlitten oder Wagen 13, auf denen feste Aufnahmeteile wie z. B. Greifer (in den Figuren nicht gezeigt) vorhanden sind, die in der Lage sind die einzelnen Elemente aufzunehmen, aus denen der zusammenzubauende Gegenstand besteht.
Die Längsbewegungsplatte 4 weist ein mittleres, tassenförmiges Teil 35 auf, das axial durch die Halteplatte 7 treten kann. Oberhalb von dem mittleren tassenförmigen Teil 35 der Längsbewegungsplatte 4 ist eine Stützplatte 9, die bei dem Boden eines Servomotors M3 stützt, der innerhalb des mittleren tassenförmigen Teils 35 vorgesehen ist. Der Servomotor M3 ist mit einer Reduktionseinheit oder einem Zahnradmotor 10 bereitgestellt, der oberhalb der Stützplatte 9 vorgesehen ist.
Die Reduktionseinheit 10 stützt und versetzt eine im wesentlichen runde Kurbelplatte 11 in Drehung, die oberhalb der Längsbewegungsplatte 4 gehalten ist. Die Enden von Verbindungsstangen 12 werden in dem Umfang der Kurbelplatte 11 gedreht. Die anderen Enden der Verbindungsstange 12 werden in den entsprechenden Schlitten 13 gedreht. In dem Beispiel in 1 sind vier Verbindungsstangen 12 gezeigt, die horizontal mit ihren Achsen parallel zu ihren entsprechenden Führungsschienen 32 vorgesehen sind.
Auf diese Weise wirkt die Kurbelplatte 11 als Kurbel für die Verbindungsstangen 12, und somit verursacht eine Alternativdrehung der Kurbelplatte 11 mittels der Verbindungsstangen 12 eine oszillierende, horizontale Längsbewegung der Schlitten 13 auf den horizontalen Schienen 32.
Die Betätigung der Maschine 60 ist im folgenden beschrieben.
Die vertikale Längsbewegung der Längsbewegungsplatte 4 wird entlang der vertikalen Führungssäulen 6 durch den Servomotor M2 gesteuert, der die Schraube 2 in Drehung versetzt, die mit der Führungsnut 3 in Eingriff gerät, die die Buchse 5 einstückig mit der Längsbewegungsplatte 4 hebt oder senkt.
Die horizontale Längsbewegung der Schlitten 13 entlang der horizontalen Schienen 32 wird mit dem Servomotor M3 gesteuert, der mittels des Zahnradmotors 10 die Kurbelplatte 11 in Drehung versetzt, die die Verbindungsstangen 12 antreibt, die in einen entsprechenden Schlitten 13 gedreht sind.
Die Drehbewegung der drehenden Platte 16 kann mittels des drehenden Tischs 15 erhalten werden, der über den Gurt 31 durch den Servomotor M1 gesteuert wird, um den Werkstückhalter 17 bei jedem Aufnahmezyklus zu bewegen.
Wie aus dem Konzeptdiagramm der 3 ersichtlich ist, sind die einzelnen Servomotoren M1, M2 und M3 durch entsprechende Antriebe A1, A2 und A3 mit einer Achsensteuertafel C verbunden. Die Achsensteuertafel C koordiniert die Antriebe A1, A2 und A3, um die Motoren M1, M2 und M3 entsprechend der durchzuführenden Maschinenzyklen zu synchronisieren.
Die Achsensteuertafel C umfasst eine Bedienerschnittstelle I1, die mit einer Steuerplatte verbunden ist, um dem Bediener zu gestatten, die Bedienungsparameter der Maschine während des Einstellens der Maschine zu ändern.
Die Achsensteuertafel C umfasst außerdem eine zweite Schnittstelle 2, die mit einer Maschinensteuerung verbunden ist, wie z. B. mit einer PLC (Programmierbare Logik Steuerung oder einem PC.
In der Beschreibung der folgenden Beispiele und der Ausführungsform der Erfindung sind gleiche oder entsprechende Elemente zu dem bereits im ersten Beispiel beschriebenen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht detailliert beschrieben.
4 zeigt ein zweites Beispiel einer Basismaschine (160) für die automatische Montage von Artikeln oder Produkten, die nicht einen Teil der beanspruchten Erfindung ausbildet aber für ihr Verständnis nützlich ist. Die Basismaschine 160 weist im wesentlichen die gleiche Struktur auf wie die Basismaschine 60 gemäß dem ersten Beispiel. Ungleich zu dem ersten Beispiel ist in der Basismaschine 160 der Motor M2 für die vertikale Bewegung der Längsbewegungsplatte 4 auf einer Klammer 31 montiert, die oberhalb der Halteplatte 7 vorgesehen ist, die an den oberen Enden der vertikalen Führungssäulen 6 befestigt ist.
In diesem Fall ist die Buchse 5, die mit der Längsbewegungsplatte 4 einstückig ist, nicht bereitgestellt und die Führungsnut 3 ist axial in die Längsbewegungsplatte 4 integriert, sodass die Schraube 2, die durch den Servomotor M2 betätigt wird, in der Führungsnut 3 in Eingriff ist, und die vertikale Längsbewegung der Längsbewegungsplatte 4 verursacht.
Offensichtlich kann in diesem Fall die Kurbelplatte 11 mit der relativen Verbindungsstange 12 bereitgestellt sein, da der Zwischenraum in dem oberen Teil der Maschine durch den Servomotor M2 gesetzt ist. Folglich sind Achsen oder Arme 119 auf der Längsbewegungsplatte bereitgestellt, die horizontal nach außen vorspringen und auf ihren Enden die Aufnahmeteile tragen.
Die horizontalen Achsen 119 sind mittels einer Schraubenführung und der Kopplung erhalten. Jede Achse 119 wird in einer linearen Vertikallängsbewegung durch einen unabhängigen Servomotor Mi gesteuert. Der Motor Mi kann z. B. ein Linearmotor sein, in welchem Fall die Schraubenführungsmutterkopplung in den Achsen 119 weggelassen werden kann.
In diesem zweiten Beispiel ist anstelle des Servomotors M3, der in dem ersten Beispiel verwendet wird, um die Kurbelplatte 11 anzutreiben, eine Vielzahl von Servomotoren Mi bereitgestellt, die jeweils die entsprechende horizontale Achse 119 antreiben. Auf diese Weise kann die horizontale Bewegung von jedem Aufnahmeelement unabhängig für die einzelne Aufnahmestation eingestellt sein.
5 und 6 zeigen eine Basismaschine 260 gemäß der Erfindung. In diesem Fall ist die Längsbewegungsplatte 4 mit dem relativen Servomotor M2 für die vertikale Bewegung der Längsbewegungsplatte 4 ausgelassen. Anstelle der Längsbewegungsplatte 4, die auf der festen Platte 18 einstückig mit dem festen Rahmen der Maschine montiert ist, ist eine feste Struktur 223, von der Führungsschiene 32 horizontal nach außen ragend bereitgestellt, auf denen entsprechende Schlitten 13 horizontal gleiten.
Eine vertikale Achse oder Arm 221, der das Aufnahmeelement stützt, ist einstückig auf jedem Schlitten 13 montiert. Die vertikalen Achsen 221 werden mittels einer Schraubenführungs-Mutterkopplung erhalten. Jede vertikale Achse 221 kann sich vertikal längs bewegen, wobei sie durch einen entsprechenden Servomotor Mn gesteuert wird, der direkt auf jeder Achse 221 und auf dem entsprechenden Schlitten 13 montiert ist. Der Motor Mn kann z. B. ein Linearmotor sein, in welchem Fall die Schraubenführungs-Mutterkopplung in den Achsen 221 weggelassen werden kann. In diesem Fall kann deswegen die vertikale Bewegung von jedem Aufnahmeelement unabhängig für die einzelne Aufnahmestation eingestellt sein.
Die Schlitten 13 sind mit entsprechenden Verbindungsstangen 12 verbunden, die durch eine Kurbelplatte 11 betrieben sind. In diesem Fall können der Motor M3 und die relative Reduktionseinheit 10, die mit der Kurbelplatte 11 verbunden sind, die in dem ersten Beispiel beschrieben wurden, durch einen Momentenmotor M_A ersetzt werden, der auf der festen Struktur 223 montiert ist und direkt auf die Kurbelplatte 11 wirkt.
7 und 8 zeigen ein viertes Beispiel einer Basismaschine für die automatische Montage von Artikeln oder Produkten, die nicht einen Teil der beanspruchten Erfindung ausbildet, aber für deren Verständnis nützlich ist, in der die drehende Platte 16 durch eine lineare Übertragung 316 ersetzt wurde. Wie aus der Schnittansicht der 8 ersichtlich ist, können der Aufnahme- und Platzierungszyklus mit denselben Modalitäten erhalten werden, die vorangehend beschrieben wurden.
Vielzählige Variationen und Abänderungen der Details innerhalb der Reichweite eines Fachmanns können bei der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, ohne von dem Bereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den angehängten Ansprüchen ausgeführt ist.

Claims

Eine Basismaschine (260) für die automatische Montage von Artikeln, die folgendes umfasst: – eine Drehscheibe (16), welche so konstruiert ist, dass sie eine Vielzahl von Werkstückhaltern (17) halten kann, die jeweils Bauteile für die Montage des Artikels aufnehmen können, – eine Vielzahl von Schlitten (13), die Klaubelemente zum jeweiligen Aufklauben und oslassen des einzelnen Bauteils halten können, wobei die genannten Schlitten (13) die senkrechte Translationsbewegung und die waagrechte Translationsbewegung auf die genannten Klaubelemente übertragen, um von einer Klaubstellung, in der sie die Bauteile aus Stationen (40) von Speisesystemen (50) klauben, zu einer Ablegestellung überzugehen, in der sie die Bauteile an die entsprechenden Werkstückhalter (17) der Drehscheibe (16) abgeben, dadurch gekennzeichnet, dass – jeweils mindestens zwei unabhängige Servomotoren zur Steuerung der senkrechten Translationsbewegung und der waagerechten Translationsbewegung der Klaubelemente vorgesehen sind, sowie dadurch, dass – die waagerechte Translationsbewegung der Klaubelemente durch eine Kurbelscheibe (11) erzielt wird, die mit Hilfe einer Vielzahl kinetischer Mechanismen die waagerechte Translationsbewegung auf die genannten Schlitten (13) überträgt, wobei – die genannte Kurbelscheibe (11) direkt über einen Servomotor (MA), wie ein Drehmomentmotor, ohne irgendeine Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes angetrieben wird.
Eine Basismaschine (260) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechte Translationsbewegung der Klaubelemente durch eine Vielzahl von Servomotoren (Mn), wie es Linearmotoren sind, gesteuert wird.
Eine Basismaschine (260) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der genannten Servomotoren (Mn) eine Achse (221) antreibt, die durch ein Schrauben-Muttersystem erzielt wird.
Eine Basismaschine (260) gemäß einem beliebigen der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Drehscheibe (16) durch einen Servomotor (M1) gesteuert wird, der die genannte Drehscheibe (16) jeweils durch einen Drehtisch (15) oder eine andere zwischengeschaltete Vorrichtung in Umdrehung versetzt.
Eine Basismaschine (260) gemäß einem beliebigen der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Drehscheibe (16) direkt über einen Servomotor (M1), wie es ein Drehmomentmotor ist, ohne Zwischenschaltung irgendeiner Vorrichtung angetrieben wird.
Eine Basismaschine (260) gemäß einem beliebigen der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei genannten unabhängigen Servomotoren (Mn, MA) jeweils für die senkrechte Translationsbewegung der Klaubelemente und die waagerechte Translationsbewegung der Klaubelemente über entsprechende Antriebe mit einem Achsensteuerpult (C) verbunden sind, das seinerseits über die entsprechenden Schnittstellen (11, 12) mit einer Schalttafel verbunden ist, mit Hilfe derer der Anlagenbediener die Funktionsparameter der Maschine ändern kann, sowie mit einer Maschinensteuerung wie einem PLC oder PC.
Eine Basismaschine (260) gemäß den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Servomotor (M1) für die Drehung oder lineare Bewegung der genannten Werkstückhalter (17) mit Hilfe eines Antriebs mit dem Achsensteuerpult C) verbunden ist, das seinerseits über die genannten Schnittstellen (11, 12) mit der genannten Schalttafel verbunden ist, mit Hilfe derer der Anlagenbediener die Funktionsparameter der Maschine ändern kann, sowie mit der genannten Maschinensteuerung.
Eine Basismaschine (260) gemäß einem beliebigen der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten kinetischen Mechanismen Verbindungsstangen (12) umfassen, die waagerecht und mit ihrer Achse parallel zu entsprechenden Führungsschienen (32) der Schlitten (13) angeordnet sind, wobei jeweils ein Ende jeder Verbindungsstange (12) am Rand der Kurbelplatte (11) angelenkt ist, und das andere Ende jeder Verbindungsstange (12) jeweils am entsprechenden Schlitten (13) angelenkt ist.