DE7835449U1

DE7835449U1 - Vorrichtung zum Transport eines Werkstückträgers (Palette) von einer Montage- oder Demontagestellung zu einer Werkzeugmaschine und umgekehrt

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Publication number: DE7835449U1
Application number: DE7835449U
Authority: DE
Original assignee: Fa Friedrich Kessler Werkzeug- und Maschinenbau 8032 Graefelfing
Current assignee: Fa Friedrich Kessler Werkzeug- und Maschinenbau 8032 Graefelfing
Publication date: 1979-03-29

Description

Firma Friedrich Kessler, Werkzeug- und Maschinenbau Seeholzenstr. 2, 8032 Mönchen-Gräfelfing

Vorrichtung zum Transport eines Werkstückträgers (Palette) von einer Montage- oder Demontagestellung zu einer Werkzeugmaschine und umgekehrt

^ie Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Transport eines Werkstückträgers (Palette) von einer Montage- oder Demontagestellung für das zu bearbeitende Werkstück zu einer Werkzeugmaschine, z. B. Bohrwerk, bzw. von ihr weg, wobei der Werkstückträger mittels Laufrollen entlang einer Führungsbahn mit motorischem Antrieb bewegbar ist.

Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, speziell beim Einsatz hochpräziser Werkzeugmaschinen, wird die Wirtschaftlich-

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keit dieser Maschinen häufig deswegen nicht ausgenutzt, weil zum zentrierten Aufspannen und Abmontieren des Werkstückes wertvolle Zeit verloren geht. Die Werkzeuge der Werkzeugmaschine können zwar bei modernen Eirüchtungen nach einem gesteuerten Koordinatensystem innerhalb kurzer Zeit in die genaue Bearbeitungsstellung bewegt werden. Dies setzt aber voraus, daß das Werkstück sich ebenfalls genau in der Bearbeitungsstellung befindet.

Um diese unnötigen Stillstandszeiten der Werkzeugmaschinen zu verringern, hat man Werkstückträger entwickelt, die seitlich von der Werkzeugmaschine ihre Ausgangsstellung auf einem Ständer besitzen, to das zu bearbeitende Werkstück in genau zentrierter Lage mit dem Werkstückträger verbunden wird, während das vorausgegangene Werkstück von der Werkzeugmaschine bearbeitet wird. Der so bestückte Werkstückträger wird nun mitsamt dem aufgespannten Werkstück in die Aufnahmevorrichtung der Werkzeugmaschine eingefahren, während gleichzeitig das fertig bearbeitete Werkstück mit Hilfe seines eigenen Werkstückträgers aus der Werkzeugmaschine herausbewegt wird. Zum Antrieb solcher bekannter Werkstückträger werden beim Stand der Technik (offenkundige Vorbenutzungen) hydraulisch cider pneumatisch betätigte Hubmotore verwendet, die sich an den Ständern der Montage- Demontage- oder Werkzeugmaschine Anordnungen abstützen. Weil häufig große Werkstücke mit erheblichem Gewicht zu transportieren sind, entsteht durch die Ab-

Stützung und den Vorschub der Werkstückträger eine nicht unerhebliche Verformung in den einzelnen Gestellen, die dafür ursächlich ist, daß die Zentrierung des WerkstUckt'rägers in der Werkzeugmaschine Schwierigkeiten bereitet und vermeidbare Ungenauigkeiten in der Bearbeitung des Werkstückes die Folge sind. Es ist auch bekannt, die Werkstückträger mittels Kettengetrieben voranzubbwegen. Aber auch in diesem Falle führt das Reaktionsmoment des Antriebes zu Ungenauigkeiten, die auch davon herrühren, daß eine in Bewegung befindliche große Masse wegen ihres Trägheitsmomentes nicht leicht zum Halt gebracht werden kann, ohne daß Toleranzüberschreitungen stattfinden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Werkstückträger mit seiner Fördereinrichtung so auszubilden, daß die Stützkräfte zum Bewegen der Werkstückträger verringert und die Zen-

trierung des Werkstubkträgers in der Werkzeugmaschine so verbessert ι wird, daß die Toleranz in der Genauigkeit der vorzunehmenden

spanabhebenden Bearbeitung (eine spanlose Bearbeitung wird nicht ausgeschlossen), auf ein akzeptables Minimum herabgedrückt werden kann.

Ausgehend von der eingangs erwähnten bekannten Vorrichtung besteht das Wessen der Erfindung darin, daß der Werkstückträger an seiner Unterseite entlang seiner Bewegungsrichtung eine Reihe von

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zahnstangenartig angeordneten, um vatikale Achssn drehbar gelagerte zylindrischen Rollen aufweist, von' denen mindestens eine im Eingriff mit einer in der Führungsbahn des Montage- oder Demontageständers bzw. der Werkzeugmaschine drehbar gelagerten Transportschnecke steht, deren Flankenabstand dem Durchmesser der Rolle entspricht, und daß der Antrieb der einzelnen Transportschnecke mit einer Steueranordnung versehen ist, welche de Vor-Schubgeschwindigkeit des Werkzeugträgers vor Erreichen seiner Endstellung verzögert und in der Endstellung zentrierfähig beendet.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel schlägt die Erfindung vor, daß als Antrieb für den Werkzeugträger ein hydraulischer Motor und eis Steueranordnung für den Vorschub ein Mengenbegrenzungsventil in Verbindung mit einem Endschalter vorgesehen sind.

Die Vorteile der Erfindung sind mannigfaltig. Zufolge der Anordnung einer Transportschnecke, deren Flanken auf die Zylindermantelflächen von vertikal gelagerten Rollen einwirken, ist es möglidi, das Spiel zwischen der als Transportelement wirkenden Schnake und der damit in Eingriff befindlichen einzelnen Rolle auf ein Minimum zu reduzieren. Deshalb wirkt sich das Spiel nicht

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entscheidend auf die Genauigkeit der spanabhebenden Bearbeitung aus. Andererseits ist die Transportschnecke so kurz bemessen, daß ihr Antrieb keine erheblichen Stützkräfte auf das Gestell der Montage- bzw. Demontageanordnung bzw. auf die Werkzeugmaschine ausübt. Es können demnach keine Verformungen, die beim Stand der § Technik während des Antriebes der Paletten entstehen, nachteilig zur Auswirkung kommen. Schließlich vermeidet die Erfindung das Entstehen von Ungenauigkeiten, die aus dem Massenträgheitsmoment des Werkstückträgers mit dem aufgespannten Werkstück beim Beginn und bei der Beendigung der Vorschubbewegung sonst |

eintreten. Ohne daß bei der Erfindung Zeit während des Trai sportes verloren geht, wird der Werkstückträger kurz vor Erreichen seiner Endstellung weich abgebremst und genau in dieEndstellung hinein bewegt. Das gleiche geschieht beim Beginn einer Vorschubbewegung, wonach der Werkstückträger zunächst langsam und dann mit größerer Beschleunigung angetrieben wird. Dieser Vorteil ist im wesentlichen durch den hydraulischen Antrieb in Verbindung mit einem Mengenbegrenzungsventil und in Abhängigkeit von einer Steuerkette erreichbar, deren Länge genau der Länge der einzelnen Palette entspricht.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung im Ausführungsbeispiel vor, daß die Steueranordnung eine vom Antrieb der Transportschnecke

synchron antreibbare, endlose Steuerkette aufweist, deren Länge derjenigen des Werkstückträgers entspricht und daß mit der Steuerkette ein Steuerstift verbunden ist, der nacheinander auf Betätigungsorgane für das Mengenbegrenzungsventil und den Endschalter trifft. Vorzugsweise sind hierbei die Betätigungsorgane im Bereiche einer Umlenkstelle der Steuerkette angeordnet, in der ein zweites Kettenrad zur führung:des Steuerstiftes drehschlüssig mit dem Umlenkrad umläuft, wobei die Steuerkette im Bereiche der Umlenkstelle eine zum Umlenkrad parallele Führung der Kettenglieder aufweist.

| Der Steuerstift ist also normal an der Steuerkette fliegend befestigt. Während des größten Teiles des Umlaufes der Steuerkette hat dieser Stsuerstift gar keine Funktion. Sobald er aber in die genannte Umlenkstelle einläuft, wird er von dem zweiten Kettenrad erfaßt und damit gegen Verbiegen oder sonstige Deformation geschützt, ohne daß die Steuerkette dadurch belastet wird. Während des Durchlaufens dieser Umlenkstelle trifft der Steuerstift nacheinander auf die einzelnen Betätigungsorgane und löst damit die Verzögerung der Vorschubbewegung und schließlich den Halt in der Endstellung aus. Dabei ist der Steuerstift in der Endstellung immer noch mit dem Betätigungsorgan für das Mengenbegrenzungsventil verbunden, so daß bei Beginn der Vorschubbewegung ein

langsames Anfahren des Werkstückträgers erzwungen wird, und zwar so lange, bis der Steuerstift das entsprechende Betätigungsorgan des Mengenbegrenzungsventiles verlassen hat.

Die Transportstrecke kann im Ausf ührungsbeiqj iel eingängig ausgebildet sein und weist mindestens zwei, vorzugsweise 2 1/2 Umdrehungen, ihrer Flanken auf. Dabei empfiehlt es sich natürlich, daß die Transportschnecken am Ende der Führungsbahn der einzelnen Station gelagert ist, die der Station am nächsten gelegen ist, wohin der Werkzeugträger transportiert werden soll, Auf diese Weise wird erreicht, daß eine zwangsläufige Übergabe des Werkstückträgers von der einen Station zur anderen erfolgt, ohne daß der Werkstückträger dazwischen antriebs- und führungslos sich selbst überlassen bleibt. Aus diesem Grunde sind auch die Transportschnecken der einzelnen Stationen synchron zueinander angetrieben und in entsprechenden Abstand angeordnet, so daß die Förderschnecke der einen Station die vorderen Rollen erfassen kann, während die Transportschnecke der vorausgehenden Station noch die letzten Rollen umgreift und zur Förderung beiträgt.

Bei der Übergabe des Werkstückträgers von der Montagestellung in die Spannvorrichtung der Werkzeugmaschine entstehen zusätzliche Probleme, die mit der Zentrierung und Verspannung des Werkstück-

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trägers zusammenhängen, wobei die Laufrollen des Werkstückträgers der Spannkraft nicht mehr ausgesetzt werden sollen. Die Lösung dieser Probleme ist Gegenstand einer anderen Erfindung.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt: Es zeigen

Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch einen Montageständer mit einen darauf geführten Werkstückträger,

Figur 2: einen Teillängsschnitt entlang der Linie II - II gemäß Figur 1 durch die Antriebsanordnung für den Werkstöckträgr,

Figur 3: eine Vorderansicht einer Steueranordnung für den Werkstückträger und

Figur 4: eine Seitenansicht der Steueranordnung für den Werkstückträger gemäß Fig. 3.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist ganz allgemen ein Werkstückträger 1 im Querschnitt dargestellt, der verkehrsüblich als

Palette bezeichnet wird. Dieser Werkstückträger 1 besteht aus

einem massiven Metallkörper, auf dessen Oberfläche mit Hilfe geeignter Zentrier- und Befestigungselemente 3 das Werkstück 2 so festgespannt ist, daß das Werkstück 2, nachdem es in eine Spannstation der Werkzeugmaschine eingefahren worden ist, ohne Nachrichtarbeit zufolge der Koordinatensteuerung des Werkzeuges sofort spanabhebend, geebenenfalls auch spanlos, bearbeitet werden kann. Mit 10 ist symbolisch ein Ständer baeichnet, der beispielsweise zu einer Montage- oder Demontagestellung gehört. Bei stehendem Werkstückträger 1 wird hier das Werkstück 2 ordnungsgemäß aufgespannt. Nun muß der Werkstückträger 1 aus der Montagestellung mit dem aufgespannten Werkstück in die Spannvorrichtung der Werkzeugmaschine voranbewegt werden. Zur Verminderung der dabei entstehenden Reibung ist der Werkstückträger in üblicher | Weise mit Laufrollen 4 versehen, die auf einerFührungsbahn 5 des *

Ständers 10 aufsitzen, wobei geeignete zusätzliche Führungselemente

I vorgesehen sind, um eine parallele Bewegung des Werkstückträgers 1 '

entlang der Vorschubrichtung sicherzustellen.

I Zum Vorschubantrieb des Werkstückträgers 1 wird eine Transport- f schnecke 8 (vgl. auch Fig. 2) vorgesehen, deren Flanken Π je- j wells eine drehbar gelagerte Rolle 6 umgreifen. Eine Vielzahl solcher Rollen 6 sind entlang der Förderrichtung nach Art von Zahn-

in

stangen mit vertikaler Drehachse 7 an der Unterseite des Werkstückträgers 1 mit genau gleichem Abstand gelagert. Es leuchtet ein, daß die drehbaren Flanken 11 der Tranisportschnecke 8 und die drehbar gelagerten Rollen 6 bei ihrem Berührungskontakt einer minimalen Reibung ausgesetzt sind und daß dorüberhinaus das Spiel zwischen den Flanken 11 und den Rollen 6 auf ein Minimum redurziert werden kann.

Diese Transportschnecken 8 befinden sich normalerweise am Ende des Gestelles 10, das der zuzuführenden Station nächstgeigen ist. Diese Station weist ebenfalb eine solche Transportschnecke 8 auf, deren Abstand zur vorgenannten Schnecke 10 genau abgestimmt und deren Antrieb synchronisiert ü. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß ein · in Transport befindlicher Werkstückträger stoßfrei von einer Transportschnecke 8 auf die andere übergeben werden kann.

Die Antriebswelle 9 des Schneckengetriebes 8 ist nun über ein Getriebe oder direkt rat einer Antriebswelle für ein Umlenkkettenrad 13 verbunden, über welche eine Steuerkette 12 geführt ist. Die Länge dieser Steuerkette 12 entspricht genau der Länge der einzelnen Palette (Werkstückträger!). Mit der Steuerkette 12 ist fliegend ein Steuerstift 14 verbunden, der mit der Steuerkette 12

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umläuft und im Bereiche einer Umlenkstelle in ein parallel zum Umlenkrad 13 angeordnetes und mit diesem synchron angetriebenes Kettenrad 15 eingreift. Zufolge dieses Eingriffes wird der Steuerstift 14 von der ursprünglich fliegenden Anordnung in eine zweiseitig gelagerte bzw. gehaltene Anordnung übergeführt. Beim Durchlaufen dieser Umlenkstelle {vgl. Figuren 3 und 4) trifft der Steuerstift 14 zunächst auf ein Betätigungsorgan 16 auf, welches die gesamte Umlenkstelle (vgl. Figur 4) übergreift. Dieses Betätigungsorgan 16 wird von dem Steuerstift 14 angehoben und um die Schwenkachse 17 bewegt, mit der ein Mengenbegrenzungsventil 18 verbunden ist. Der olhydraulische Motor (in der Zeichnung nicht dargestellt), der die Rotation der Antriebswelle 9 (vgl. Fig. 2) und damit auch den Antrieb des Umlenkrades 13 (vgl. Fig. 3)bewirkt, wird durch das Mengenbegrenzungsventil 18 hinsichtlich seines Förderdruckes reduziert. Daraus erfolgt eine Minderung der Fördergeschwindigkeit, die einem allmählichen Abbremsen der Fördergeschwindigkeit dient und damit die bewegte Masse abbremst.

Im weiteren Verlauf der Bewegung der Steuerkette 12 .trifft der Steuerstift 14 auf ein Betätigungsorgan 19, das an einem Schwenkhebel 20 sitzt, der um die Schwenkachse 21 drehbar ist. Diese Drehbewegung des Schwenkhebels 20 führt zu einer Betätigung •ines Endschalters 22, der die Vorschubbewegung der Steuerkette

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und der Antriebswelle 9 der Transportschnecke 8 stillsetzt. In dieser Lage ist der Werkstückträger 1 ungefähr in der Zentderstellung, beispielsweise innerhalb e iner Spannvorrichtung einer Werkzeugmaschine oder in einem Gestell einer Demontageanordnung. Diese ungefähre Zentrierung muß nun durch zusätzliche Mittel auf eine genaue Zentrierung gebracht werden, die nicht Gegenstand der Erfindung ist.

Aus Fig. 4 ist schließlich erkennbar, daß die Steuerkette 12 beim Umlauf um das Umlenkrad 13 daran gehindert wird, seitliche Ausschwingbewegungen durchzuführen. Zu diesem Zweck sind Führungen 23, 24, vorzugsweise ortsfest, angeordnet, die eine .Art Führungskanal für den Steuerstift 14 bilden.

H-.D. ERNICKE, SCHWIBBOSENPLATZ Ο B, 8QOO AUGSBURG

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- 1 - HANS-DIETER ERNICKE

PATENTANWALT

TEL. (ΟΘ21) B5 4O3B ' TELEGR. TECHNIKRAT AUGSBURG

Datum, 29. November 1978

IHR ZEICHEN: Akte, 487-9, 10 ern/sch

Fa. Friedrich Kessler Werkzeug- und Maschinenbau

Stückliste

21 Schwenkachse

22 Endschalter

23 Führung

24 Führung

1 Werkstückträger (Palette)

2 Werkstück

3 Zentrier- und Befestigungselemente

4 Laufrolle

5 Führungsbahn

6 Rolle

7 vertikale Drehachse

8 Transportschnecke

9 Antriebswelle

10 Ständer

11 Flanke

12 Steuerkette

13 Umlenkrad

14 Steuerstift

15 Kettenrad

16 Betätigungsorgan

17 Schwenkachse

18 MengenbegrenzuDgsventil

19 Betätigungsorgan

20 Schwenkhebel

TELEFONISCHE VEREINBARUNGEN BEDDp FEN₁ ,DER SCHRIFTLICHEN BESTÄTIGUNG KONTO Ο5Θ113 STADTSPARKASSE¹ AUGSBURG -, KO UtO Io000314005 FORST-FUGGER-BANK AUGSBURG

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Claims

1. Vorrichtung zum Transport eines Werkstückträgers (Palette) von einer Montage- oder Demontagestellung für das zu bearbeitende Werkstück zu einer Werkzeugmaschine, z. B. Bohrwerk, bzw. von ihr weg, wobei der Werkstückträger mittels Laufrollen entlang einer Führungsbahn mit motorischem Antrieb bewegbar ist, dadurch

JUntersei gekennzeichnet, daß der Werkstückträger (1) an seiner' entlang seiner Bewegungsrichtung einer Reihe von zahnstangenartig angeordneten, um vertikale Achsen (7) drehbar gelagerten, zylindrischen Rollen (6) aufweist, von denen mindestens eine im Eingriff mit einer in der Führungsbahn (5) des Montage- oder Demontageständers (10) bzw. der Werkzeugmaschine drehbar gelagerten Transportschnecke (8) steht, deren Flankenabstand (11) dem Durchmesser der Rolle (6) entspricht, und daß der Antrieb der einzelnen Transportschnecke (8) mit einer Steueranordnung verbunden ist, welche die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugträgers (i) vor Erreichen seiner Endstellung verzögert und in der Endstellung zentrierfähig beendet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb für den Werkzeugträger (1) ein hydraulischer Motor und als Steueranordnung für den Vorschub ein Mengenbegrenzungsventil (18) in Verbindung mit einem Endschalter (22) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e nn zeichnet, daß die Steueranordnung eine vom Antrieb der Transportschnecke (8) synchron antreibbare, endlose Steuerkette (12) aufweist, deren Länge derjenigen des Werkstückträgers (1) entspricht, und daß mit der Steuerkette (12) ein Steuerstift (14) verbunden ist, der nacheinander auf Betätigungsorgane (16, 19) für das Mengenbegrenzungsventil (18) und den Endschalter (22) trifft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsorgane (16, 19) im Bereiche einer Umlenkstelle der Steuerkette (12) angeordnet sind, in der ein zweites Kettenrad (15) zur Führung des Steuerstiftes (14) drehschlüssig mit dem Umlenkrad (13) umläuft, und daß die Steuerkette (12) im Bereiche der Umlenkstelle eine zum Umlenkrad (13) parallele Führung (23, 24) der Kettenglieder aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportschnecke (8) eingängig ausgebildet und mindestens zwei, vorzugsweise 2 1/2 Umdrehungen, ihrer Flanken (11) aufveist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch

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gekennzeichnet, daß die Transportschnecke (8) am Ende der Führungsbahn (5) gelagert ist, die der Station am nächsten gelegen ist, wohin der Werkzeugträger (1) transportiert werden soll.

Dipl.-Ing.H,-D.Ernicke Patentanwalt

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