DE9404713U1

DE9404713U1 - Handhabungssystem

Info

Publication number: DE9404713U1
Application number: DE9404713U
Authority: DE
Original assignee: Felsomat GmbH and Co KG
Current assignee: Felsomat GmbH and Co KG
Priority date: 1994-03-21
Filing date: 1994-03-21
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2004-03-22

Description

Anmelderin: 21. März 1994

2002G101/SG-SP
FELSOMAT GmbH & Co. KG
Gutenbergstraße 4
75203 Königsbach-Stein

Vertreter:

Witte, Weller, Gahlert & Otten
Patentanwälte
Augustenstraße 14
70178 Stuttgart

Handhabunqs system

Die Erfindung betrifft ein Handhabungssystem zur Zuführung von Werkstücken an eine nachgeordnete Bearbeitungseinrichtung, mit einem Arbeitsraum, der durch eine Schutzwand nach außen abgeschlossen ist und innerhalb dessen eine Stapelbereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung von Werkstückträgern mit unbearbeiteten Werkstücken und zur Aufnahme von Werkstückträgern nach Bearbeitung vorgesehen ist, mit einer der Stapelbereitstellungsvorrichtung zugeordneten Ladevorrichtung zur übergabe von unbearbeiteten Werkstücken und zur Aufnahme von Werkstücken nach Bearbeitung.

Derartige Handhabungssysteme sind grundsätzlich bekannt und werden zur Beschickung von Werkzeugmaschinen und dergleichen verwendet. Als Stapelbereitstellungsvorrichtung wird hierbei meist eine Palettenumsetzvorrichtung mit zwei gesteuerten Achsen in Horizontalrichtung und in Vertikalrichtung eingesetzt, der von außerhalb des Arbeitsraumes über ein Band Werkstückträger mit unbearbeiteten Werkstücken zugeführt werden können, und wobei aus dem Arbeitsraum Werkstückträger mit bearbeiteten Werkstücken über ein weiteres Band ausgeschleust werden können. Von der Stapelbereitstellungsvorrichtung werden die Werkstückträger in der Regel an die Ladevorrichtung übergeben, die meist als Portal ausgebildet ist, von dem aus einzelne Werkstücke mittels Greifern oder dergleichen übernommen werden können, und von der Ladevorrichtung der nachgeordneten Bearbeitungseinrichtung, beispielsweise einer Werkzeugmaschine, zugeführt. Nach Beendigung der Bearbeitung werden die bearbeiteten Werkstücke wieder von der Ladevorrichtung übernommen und auf dem Werkstückträger der Stapelbereitstellungsvorrichtung abgesetzt. Die Werkstückträger mit den bearbeiteten Werkstücken werden sodann wieder über das Band aus dem Arbeitsraum ausgeschleust.

Als nachteilig hat sich bei einem derartigen Handhabungssystem die Tatsache erwiesen, daß immer dann, wenn die Werkstückträgerstapel mit unbearbeiteten Werkstücken im Arbeitsraum vollständig abgearbeitet sind, mittels des Zuführbandes neue Werkstückträger mit unbearbeiteten Werkstücken zugeführt werden müssen, damit kein Stillstand auftritt. Demnach ist eine ständige Kontrolle des Handhabungssystems erforderlich und eine Automatisierung nur bedingt möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, ein verbessertes Handhabungssystem zur Zuführung von Werkstücken an eine nachgeordnete Bearbeitungseinrichtung zu schaffen, mit dem eine

weitgehende Automatisierung und eine kostengünstige Arbeitsweise ermöglicht ist. Dabei soll eine möglichst kompakte Bauweise erreicht werden, und die Notwendigkeit einer ständigen Kontrolle durch Bedienungspersonal soll möglichst verringert werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Handhabungssystem zur Zuführung von Werkstücken an eine nachgeordnete Bearbeitungseinrichtung gelöst, mit einem Arbeitsraum, der durch eine Schutzwand nach außen abgeschlossen ist und innerhalb dessen eine Stapelbereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung von Werkstückträgern mit unbearbeiteten Werkstücken und zur Aufnahme von Werkstückträgern nach Bearbeitung vorgesehen ist, mit einer der Stapelbereitstellungsvorrichtung zugeordneten Ladevorrichtung zur Übernahme von unbearbeiteten Werkstücken oder Werkstückträgern mit unbearbeiteten Werkstücken und zur Aufnahme von Werkstücken oder Werkstückträgern nach Bearbeitung, und mit einer Stapelwechseleinheit zur Zuführung von Werkstückträgerstapeln mit unbearbeiteten Werkstücken zu der Stapelbereitstellungsvorrichtung und zur Entnahme von Werkstückträgerstapeln nach Bearbeitung von der Stapelbereitstellungsvorrichtung, wobei die Stapelwechseleinheit einen ersten Bereich innerhalb des Arbeitsraums zur Bereitstellung von Werkstückträgerstapeln für die Stapelbereitstellungsvorrichtung und einen zweiten Bereich aufweist, der außerhalb des Arbeitsraums einen Laderaum zur Zuführung und zur Entnahme von Werkstückträgerstapeln von außen bildet.

Erfindungsgemäß wird also eine Stapelbereitstellungsvorrichtung innerhalb eines Arbeitsraums, die mit einer Ladevorrichtung zur Übergabe der Werkstücke oder Werkstückträger an eine nachgeordnete Bearbeitungseinrichtung zugeordnet ist, mit einer Stapelwechseleinheit zur Zuführung von Werkstückträgerstapeln gekoppelt. Die Stapelwechseleinheit weist einen ersten Bereich

innerhalb des Arbeitsraums zur Bereitstellung von Werkstückträgerstapeln für die Stapelbereitstellungsvorrichtung und einen zweiten Bereich außerhalb des Arbeitsraums auf, in dem Werkstückträgerstapel von außen zugeführt werden können.

Anstelle eines Bandtransportes einzelner Werkstückträger oder Paletten zu der Stapelbereitstellungsvorrichtung innerhalb des Arbeitsraums werden nunmehr erfindungsgemäß innerhalb des Laderaums Werkstückträgerstapel in den zweiten Bereich der Stapelwechseleinheit von außen zugeführt und können bei Bedarf, wenn die Werkstückträgerstapel innerhalb des Arbeitsraums abgearbeitet sind, aus dem Laderaum in den Arbeitsraum übergeben werden, so daß die Stapelbereitstellungsvorrichtung innerhalb des Arbeitsraums wiederum einen Stapel mit Werkstückträgern zur Verfügung hat, so daß ein Stillstand vermieden wird und eine weitgehende Entkopplung erreicht wird.

In herkömmlicher Weise wird bei Großserienfertigungen, in der eine Mehrzahl von Bearbeitungseinrichtungen, zum Beispiel Bearbeitungszentren, mit Werkstücken versorgt werden und diese wiederum mit einer Vielzahl von anderen Bearbeitungseinrichtungen gekoppelt sind, der Werkstücktransport zwischen den einzelnen Bearbeitungseinrichtungen mittels Bändern und Ladeportalen erreicht. Dies führt zu einer sehr engen Verkopplung der einzelnen Bearbeitungseinrichtungen durch Taktbänder, so daß bei Stillstand einer einzelnen Bearbeitungseinrichtung innerhalb von kurzer Zeit die Gesamtanlage stillsteht.

Mit dem erfindungsgemäßen Handhabungssystem wird die Gefahr von Stillständen einer größeren Gesamtanlage weitgehend vermieden, da mit der Stapelwechseleinheit immer eine größere Anzahl von Werkstückträgern in der Zuführeinrichtung für die nachgeordneten Bearbeitungseinrichtungen als Puffer zur Verfügung

steht. Durch diese zusätzlichen Puffer, die infolge des kompakten Aufbaus jedoch keinen zusätzlichen Platz benötigen, wird die Gefahr von unbeabsichtigten Stillständen der Gesamtanlage erheblich reduziert, so daß insgesamt der Gesamtnutzungsgrad bei einer Teilefertigung erheblich verbessert wird. Dies hat zur Folge, daß bei einer größeren Fertigungsanlage die Gesamtzahl von Bearbeitungseinrichtungen infolge des verbesserten Gesamtnutzungsgrades verringert werden kann, so daß insgesamt erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden und darüber hinaus der Platzbedarf reduziert wird. Ferner wird auch der Personalbedarf reduziert, da eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Handhabungssystemen als kompakte Zellen zur Kopplung der einzelnen Bearbeitungseinrichtungen verwendet werden kann, wobei ein manuelles Eingreifen erst dann erforderlich wird, wenn ein ganzer Werkstückträgerstapel eines jeweiligen Handhabungssystems abgearbeitet ist und ein neuer Werks tückträger stapel von außen zugeführt werden muß.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Stapel— Wechseleinheit einen Drehtisch mit vertikaler Achse zum Transport der Werkstückträger zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich auf.

Auf diese Weise läßt sich ein besonders einfacher Transport der Werkstückträgerstapel zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich erreichen, wobei der Platzbedarf der Stapelwechseleinheit besonders gering ist und eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist der Arbeitsraum im Bereich der Stapelwechseleinheit durch einen Schutzwandabschnitt begrenzt, der mit dem Drehtisch verbunden und gemeinsam mit diesem verdrehbar ist.

Auf diese Weise wird der aus Gründen des Unfallschutzes notwendige Abschluß des Arbeitsraums nach außen in besonders einfacher und kostengünstiger Weise erreicht, wobei eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Laderaum durch eine zweite Schutzwand nach außen abgetrennt, in der mindestens eine Ladetür zum Be- und Entladen von Werkstückträgerstapeln vorgesehen ist, und bei dem der Drehtisch mit einer Verriegelungseinheit gekoppelt ist, um nur bei geschlossenem Schutzwandabschnitt ein Öffnen der Ladetür von außen zu ermöglichen.

Durch diese Maßnahme wird eine Entkopplung zwischen Arbeitsraum und Laderaum erreicht, so daß die Ladetür von außen zum Austausch von Werkstückträgerstapeln nur dann geöffnet werden kann, wenn ein sicherer Abschluß des Arbeitsraumes gegenüber dem Laderaum durch die Verriegelungseinheit sichergestellt ist, so daß der Arbeitsraum im Bereich der Stapelwechseleinheit mit dem Schutzwandabschnitt vollständig geschlossen ist. Dadurch wird ein vollständiger Unfallschutz in jeder Phase der Bearbeitung gewährleistet, und gleichzeitig kann während der Handhabung von Werkstückträgerstapeln innerhalb des Arbeitsraums ein Austausch der Werkstückträgerstapel innerhalb des Laderaums ohne weiteres in zeitsparender Weise vorgenommen werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Werkstückträger in der Stapelwechseleinheit auf Rollwagen gehalten, die mittels des Drehtisches auf dem Boden zwischen dem ersten und zweiten Bereich verfahrbar sind.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Gewicht der Werkstückträger und der darin aufgenommenen Werkstücke nicht von dem Drehtisch aufgenommen werden muß, sondern durch die Rollwagen unmittelbar auf den Boden übertragen wird. Der Drehtisch muß daher lediglich die seitliche Abstützung der Werkstückträgerstapel und einen Transport der Werkstückträgerstapel beim Verdrehen ermöglichen. Dadurch ist eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion ermöglicht.

In vorteilhafter Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Erfindung ist der Drehtisch als H-förmiges Drehgestell mit einem gemeinsamen Mittelabschnitt und zwei vom Mittelabschnitt jeweils nach außen weisenden U-förmigen Abschnitten ausgebildet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Werkstückträgerstapel auf Rollwagen im Ladebereich einfach in den U-förmigen Abschnitt ein- bzw. ausgefahren werden können, wobei nach vollständigem Einfahren eine Verriegelung vorgenommen wird, so daß anschließend bei einem späteren Wechsel der Werkstückträgerstapel zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich ein automatischer Ablauf ermöglicht ist.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Stapelbereitstellungsvorrichtung, die Stapelwechseleinheit, die Schutzwand und die zweite Schutzwand auf einem gemeinsamen Grundgestell zu montieren.

Zusätzlich kann hierbei auch die Ladevorrichtung auf dem Grundgestell gehalten sein, die beispielsweise als Ladeportal oder als Roboter ausgebildet sein kann.

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Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß das erfindungsgemäße Handhabungs system zu einer kompakten Automationszelle ausgebildet wird, innerhalb deren eine automatische Handhabung der Werkstücke bzw. Werkstückträgerstapel gewährleistet ist und gleichzeitig ein vollständiger Abschluß nach außen zum Zwecke des Unfallschutzes erreicht wird.

Zusätzlich können in die so gebildete kompakte Automationszelle auch weitere Einrichtungen, wie etwa ein Schaltschrank und eine Bedienungskonsole, integriert werden, um einen besonders platzsparenden und kompakten Aufbau zu erhalten.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist zusätzlich eine Einrichtung zum Aus- und Einschleusen von Werkstücken aus dem Arbeitsraum vorgesehen. Auf diese Weise können einzelne Werkstücke zu Kontrollzwecken während des Bearbeitungsvorgangs aus dem Arbeitsraum aus- bzw. eingeschleust werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Stapelbereitstellungsvorrichtung als Palettenumsetzvorrichtung ausgebildet, die einen in Vertikalrichtung und in Horizontalrichtung bewegbaren Ausleger mit einer ersten Schwinge aufweist, an der eine zweite Schwinge getrieblich derart zwangsgekoppelt gehalten ist, daß die zweite Schwinge mit ihrem freien Ende bei Drehung der ersten Schwinge eine Bewegungsbahn mit weitgehend linearen horizontalen und vertikalen Abschnitten beschreibt.

Dadurch wird ein besonders einfacher und kompakter Aufbau insbesondere im Zusammenhang mit der Ausbildung der Stapelwechseleinheit mit einem Drehtisch erreicht.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, eine Mehrzahl von Bearbeitungseinrichtungen mit der Ladevorrichtung zu koppeln.

Auf diese Weise kann die vorteilhafte Pufferkapazität des erfindungsgemäßen Handhabungssystems gleichzeitig für mehrere Bearbeitungseinrichtungen genutzt werden, wobei durch die hohe Handhabungsgeschwindigkeit innerhalb des erfindungsgemäßen Handhabungssystems meist die gleichzeitige Versorgung von mehreren Bearbeitungseinrichtungen ohne weiteres möglich ist.

Gemäß einer Variante der Erfindung kann das Handhabungssystem auch mit einer oder mehreren Bearbeitungseinrichtungen gekoppelt werden, die als Speichereinrichtung zur Aufnahme von unbearbeiteten Werkstücken oder Werkstückträgern mit unbearbeiteten Werkstücken ausgebildet ist.

Auf diese Weise kann ein erfindungsgemäßes Handhabungssystem beispielsweise zur Beschickung einer Glühstraße mit Werkstücken verwendet werden, wobei lediglich unbearbeitete Werkstücke oder Werkstückträger mit unbearbeiteten Werkstücken zugeführt werden und die leeren Werkstückträger wieder von der Stapelwechseleinheit aufgenommen werden.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht eines erfindungsgemäßen Handhabungssystems in vereinfachter, stark schematischer Darstellung und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Handhabungssystems gemäß Fig. 1 in vereinfachter Darstellung.

Ein erfindungsgemäßes Handhabungssystem ist in den Figuren 1 und 2 insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.

Die einzelnen Komponenten des Handhabungssystems 10 sind auf einem gemeinsamen Grundrahmen 62 montiert. Auf dem Grundrahmen 62 ist auch eine äußere Schutzwand 16 vorgesehen, durch die ein Arbeitsraum 14 nach außen abgegrenzt ist.

Der Arbeitsraum 14 ist durch einen Schutzwandabschnitt 38 in nachfolgend noch näher erläuterter Weise gegen einen Laderaum 40 abgegrenzt, der nach außen durch eine zweite Schutzwand 42 begrenzt ist, in der zwei nach außen öffnende gebogene Ladetüren 44 vorgesehen sind.

Innerhalb des Arbeitsraumes 14 ist eine Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 vorgesehen, die als Palettenumsetzvorrichtung gemäß der DE 93 10 53 3 Ul ausgebildet ist. Die Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 weist demnach einen in Vertikalrichtung und in Horizontalrichtung bewegbaren Ausleger mit einer ersten Schwinge 66 auf, an der eine zweite Schwinge 68 getrieblich derart zwangsgekoppelt gehalten ist, daß die zweite Schwinge 68 mit ihrem freien Ende 70 bei Drehung der ersten Schwinge 66 eine Ortskurve mit weitgehend linearen horizontalen und vertikalen Abschnitten beschreibt.

Die Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 benötigt demnach nur eine gesteuerte Achse und kann einzelne Werkstückträger 20 von einem ersten Werkstückträgerstapel aufnehmen, vertikal nach oben bewegen, dann weiter auf einer horizontalen Bahn bewegen und schließlich auf einem anderen Stapel wieder absetzen.

Oberhalb der durch die äußere Schutzwand 16 abgeschlossenen Zelle ist eine Ladevorrichtung 24 angeordnet, die nur schematisch dargestellt ist und als Ladeportal ausgebildet ist, an dem ein entlang des Ladeportals verfahrbarer Schlitten 23 vorgesehen ist, der einen in Vertikalrichtung verfahrbaren Greifer 25 zur Aufnahme eines Werkstückes 22 trägt.

Neben der Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 ist eine Stapelwechseleinheit vorgesehen, die insgesamt mit der Ziffer 26 bezeichnet ist. Die Stapelwechseleinheit 26 weist einen ersten Bereich 30 innerhalb des Arbeitsraums 14 auf, sowie einen zweiten Bereich 32 innerhalb des Laderaums 40, der dem ersten Bereich 3 0 gegenüberliegt. Die Stapelwechseleinheit 26 besitzt einen Drehtisch 34 mit vertikaler Achse 36, mittels dessen Werkstückträger 20 zwischen dem ersten Bereich 30 und dem zweiten Bereich 32 durch Verdrehung um die vertikale Achse 3 6 mittels eines motorischen Antriebes verfahrbar sind.

Der Drehtisch 34 ist als H-förmiges Drehgestell 54 mit einem gemeinsamen Mittelabschnitt 56 und mit zwei vom Mittelabschnitt 56 jeweils nach außen weisenden U-förmigen Abschnitten 58, 60 ausgebildet.

Wie in Fig. 2 erkennbar, kann ein Werkstückträgerstapel 28 bei geöffneten Türen 44 der zweiten Außenwand 42 in den Laderaum 40 in den U-förmigen Abschnitt 60 des Drehgestells 54 eingefahren und dort verriegelt werden (nicht dargestellt). Dabei steht der Werkstückträgerstapel 28 auf einem Rollwagen 50, so daß keine zusätzliche Transportvorrichtung erforderlich ist. Auch während des Wechsels zwischen dem ersten Bereich 3 0 und dem zweiten Bereich 32 bleibt der Werkstückträgerstapel 28 auf dem Rollwagen 50 stehen, so daß das Drehgestell 54 lediglich zur Aufnahme der seitlichen Stützkräfte und des Drehantriebes

ausgelegt sein muß, nicht jedoch zur Aufnahme des Gewichtes des Werkstückträgerstapels 28 und der Werkstücke 22.

Der Arbeitsraum 14 ist durch die äußere Schutzwand 16 vollständig nach außen und durch den auf den Drehtisch integrierten Schutzwandabschnitt 3 8 gegenüber dem Laderaum 40 begrenzt.

Durch die vollständige Einschließung des Arbeitsraums 14 wird so ein vollständiger Unfallschutz gewährleistet, da ein Eingreifen in den Arbeitsraum 14 von außen während des Betriebes des Handhabungssystems 10 nicht ermöglicht ist. Der Schutzwandabschnitt 3 8 ist auf dem Drehtisch 34 integriert und trennt die beiden U-förmigen Abschnitte 58, 60 an dem Mittelabschnitt 56 voneinander.

Durch eine dem Drehtisch 34 zugeordnete Verriegelungseinheit, die über eine Verbindungsleitung 48 mit den Ladetüren 44 gekoppelt ist, ist sichergestellt, daß die Ladetüren 44 nur dann von außen geöffnet werden können, wenn sich die Stapelwechseleinheit 26 in der in Fig. 1 dargestellten Position befindet, so daß der Arbeitsraum 14 gegenüber dem Laderaum 40 vollständig durch den auf dem Drehtisch 34 befindlichen Schutzwandabschnitt 38 getrennt ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß während des Betriebes des Handhabungssystems 10 innerhalb des Arbeitsraums 14 gefahrlos ein Wechsel der Werkstückträgerstapel 28 bei geöffneten Ladetüren 44 durchgeführt werden kann. Ist ein Werkstückträgerstapel 28 auf einem Rollwagen 50 in den U-förmigen Abschnitt 60 des Drehgestells 54 eingefahren und durch eine mit der Ziffer 35 angedeutete Verriegelungseinheit am Drehgestell 54 verriegelt, so kann der Werkstückträgerstapel 28 aus dieser in Fig. 1 dargestellten Lade-/Entladeposition durch Verdrehung des Drehtisches 34 um 180° in eine mit der Ziffer 76 angedeutete Bereitstellungsposition innerhalb des

Arbeitsraums 14 verdreht werden. Ist diese Position erreicht und die Verriegelungseinheit 46 wieder verriegelt, so ist der Arbeitsraum 14 vollständig gegenüber dem Laderaum 40 abgesichert, so daß ein Werkstückträgerstapel 28 mit zuvor bearbeiteten Werkstücken 22 nach Öffnen der Ladetüren 44 aus dem Laderaum 40 herausgefahren und gegen einen Werkstückträgerstapel 28 mit unbearbeiteten Werkstücken 22 ausgetauscht werden kann.

Ist ein Werkstückträgerstapel 28 durch Verdrehen des Drehtisches 34 in Richtung der Pfeile 82 in die Bereitstellungsposition 76 transportiert, so können mittels der Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 dann von dem Werkstückträgerstapel 28 in der Bereitstellungsposition 76 von oben Werkstückträger 20 abgenommen, vertikal nach oben (Pfeil 89) und dann weiter in Pfeilrichtung 84 gemäß Fig. 1 zu einer Zuführposition 80 unterhalb der Ladevorrichtung 24 bewegt werden oder weiter in Pfeilrichtung 85 (Fig. 1) in horizontaler Richtung und schließlich wieder in vertikaler Richtung (Pfeil 88) gemäß Fig. 2 nach unten bewegt werden, um in einer der Bereitstellungsposition 76 gegenüberliegenden Warteposition 78 (Fig. 1) abgesetzt zu werden. Aus der Zuführposition 80 können mittels des Greifers 25 der Ladevorrichtung 24 einzelne Werkstücke 22 oder auch, vollständige Werkstückträger 2 0 übernommen und zu einer nachgeordneten Bearbeitungseinrichtung, die durch die Ziffer 12 lediglich schematisch angedeutet ist, in Richtung der Pfeile 86, 87 verfahren werden, um dort bearbeitet zu werden und nach Bearbeitung wieder mittels der Ladevorrichtung übernommen zu werden.

Auf dem gemeinsamen Grundrahmen 62 sind ferner noch ein Schaltschrank 91 und eine Steuereinheit 93 montiert, so daß insgesamt eine kompakte Automationszelle zur Handhabung entsteht.

Zusätzlich kann innerhalb dieser Automationszelle noch eine Vorrichtung zur Behandlung oder Bearbeitung von Werkstücken vorgesehen sein, die schematisch durch die Ziffer 72 angedeutet ist. Hierbei könnte es sich beispielsweise um eine Wascheinrichtung oder dergleichen handeln. Ferner ist es möglich, auch eine Bearbeitungseinrichtung vorzusehen, wobei die Ladevorrichtung 24 zum Verfahren des Werkstückes in Richtung des Pfeils 87, also in Richtung des Portals, und zum Verfahren in Vertikalrichtung verwendet werden kann, während eine Bewegung in Horizontalrichtung (Pfeil 85) durch die Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 erfolgt. Auf diese Weise kann beispielsweise eine stationäre Wasserstrahlschneideinrichtung mit drei Achsen gekoppelt werden, wobei zwei Achsen durch die Ladevorrichtung 24 gebildet sind, und eine dritte Achse durch die Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 gebildet ist.

Die Steuerung des gesamten Handhabungssystems 10 wird über die Steuereinheit 93 vorgenommen, deren Bedienungskonsole oberhalb der Ladetüren 44 von außen zugänglich angeordnet ist.

Ferner weist das Handhabungssystem 10 noch eine Ein- und Ausschleuseinrichtung auf, die in den Figuren 1 und 2 schematisch mit der Ziffer 64 angedeutet ist, und über die einzelne Werkstücke 22 beispielsweise für Prüfzwecke aus dem Arbeitsraum 14 und durch den Laderaum 40 in Pfeilrichtung 83 nach außen aus- bzw. eingeschleust werden können.

Das Handhabungssystem 10 kann, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, mit einer Bearbeitungs- oder Speichereinrichtung 12 oder auch mit mehreren Bearbeitungs- oder Speichereinrichtungen gekoppelt sein, wobei die Verbindung durch die Ladevorrichtung 24

erreicht wird, die - soweit möglich - gleichfalls auf dem Grundrahmen 62 montiert sein kann oder aber, wenn größere Entfernungen zu überbrücken sind, natürlich auch außerhalb befestigt sein kann.

Die Arbeitsweise des Handhabungssystems 10 ist die folgende:

Zunächst wird bei geöffneten Ladetüren 44 ein Werkstückträgerstapel 28 mit unbearbeiteten Werkstücken 22 in den U-förmigen Abschnitt 60 des Drehtisches 34 auf dem Rollwagen 50 eingefahren und verriegelt. Nach Verlassen des Laderaums 40 durch das Bedienungspersonal werden die Ladetüren 44 von außen geschlossen, und der Drehtisch 34 kann in Pfeilrichtung 82 verdreht werden, um den Werks tückträger stapel 28 in die Bereitstellungsposition 76 innerhalb des Arbeitsraums 14 zu bringen. Von hier aus kann mittels der Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 zunächst der gesamte Werkstückträgerstapel 28 aus der Bereitstellungsposition 76 in die gegenüberliegende Warteposition 78 umgestapelt werden, um so Platz an der Bereitstellungsposition 76 für Werkstückträger 20 nach Bearbeitung der Werkstücke 22 zu schaffen.

Bei dieser ersten Variante ist während dieser Umstapelzeit aus der Bereitstellungsposition 76 in die Warteposition 78 kein Beschicken der angeschlossenen Bearbeitungseinrichtung 12 mit Werkstücken 22 oder Werkstückträgern 20 möglich. Nach Beendigung des Ums tape Ivor gangs werden von oben einzelne Werkstückträger 20 abgenommen und mittels der Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 in die Zuführposition 80 bewegt, von der aus entweder einzelne Werkstücke 22 mittels der Ladevorrichtung 24 entnommen werden können oder aber der gesamte Werkstückträger 20 übernommen werden kann und zu der Bearbeitungseinrichtung 12 überführt werden

kann. Nach Bearbeitung der Werkstücke 22 in der Bearbeitungseinrichtung 12 werden die einzelnen Werkstücke 22 wieder mittels der Ladevorrichtung 24 auf dem Werkstückträger 20 abgelegt, oder der leere Werkstückträger 20 wird wieder in der Zuführposition 80 an die Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 übergeben und in die Bereitstellungsposition 76 zurückgestapelt. Auf diese Weise werden so nacheinander die einzelnen Werkstückträger 20 aus der Warteposition 78 von oben abgearbeitet und schließlich wieder in die Bereitstellungsposition 76 zurückgestapelt. Nach abgeschlossener Bearbeitung des Werkstückträgerstapels 28 kann dieser durch Verdrehung des Drehtisches 34 in Pfeilrichtung 82 bei geschlossenen Ladetüren 44 wieder in den Laderaum 40 transportiert werden, wobei ein bereits vorher im Laderaum 40 in das Drehgestell 54 eingesetzter Werkstückträgerstapel 28 gleichzeitig wieder in die Bereitstellungsposition 76 in dem Arbeitsraum 14 überführt wird, so daß ein weiterer Betrieb ohne Zeitverlust ermöglicht ist.

Bei dieser zweiten Variante kann auf den Umstapelvorgang aus der Bereitstellungsposition 76 in die Warteposition 78 verzichtet werden, um einzelne Werkstückträger 20 aus der Bereitstellungsposition 76 unmittelbar aufzunehmen und in die Zuführposition 80 zu überführen. In der Zuführposition 80 wird nur ein Teil der Werkstücke 22 entnommen und nach Bearbeitung in der Bearbeitungseinrichtung 12 wieder auf dem Werkstückträger 20 abgelegt. Der Werkstückträger 20 wird anschließend in der Warteposition 78 abgelegt. Danach werden die übrigen Werkstückträger 20 aus der Bereitstellungsposition 76 entnommen, in die Zuführposition 80 überführt, dann ein Teil der Werkstücke 22 bearbeitet und schließlich in der Warteposition 78 abgelegt, bis alle Werkstückträger 20 in die Warteposition 78 umgestapelt sind. Dabei wird zweckmäßigerweise der letzte Werkstückträger 20

gleich vollständig bearbeitet und dann wieder in die Bereitstellungsposition 76 zurückgestapelt. Anschließend werden die übrigen Werkstückträger 20 aus der Warteposition 78 entnommen, in die Zuführposition 80 bewegt und nach Abarbeitung der restlichen Werkstücke 22 wieder in die Bereitstellungsposition 76 zurückgestapelt. Anschließend kann dann wieder in der zuvor beschriebenen Weise ein Wechsel der Werkstückträgerstapel 28 durch Verdrehung des Drehtisches 34 um 180° durchgeführt werden.

Ferner ist es möglich, durch eine besondere Arbeitsfolge bei der Entnahme und Zuführung von bearbeiteten und unbearbeiteten Werkstücken in Zusammenwirken mit der Stapelwechseleinheit 26 und der Stapelbereitstellungsvorrichtung 18 auch bei einem Typenwechsel von Werkstücken zwischen zwei nacheinander zugeführten Werks tückträger s tape In sicherzustellen, daß alle Werkstücke eines bestimmten Typs auch nach der Bearbeitung wieder auf denselben WerkstückträgerstapeIn abgelegt werden.

Claims

Schutzansprüche

1. Handhabungssystem zur Zuführung von Werkstücken an eine nachgeordnete Bearbeitungseinrichtung (12), mit einem Arbeitsraum (14) , der durch eine Schutzwand (16) nach außen abgeschlossen ist und innerhalb dessen eine Stapelbereitstellungsvorrichtung (18) zum Bereitstellen von Werkstückträgern (20) mit unbearbeiteten Werkstücken (22) und zur Aufnahme von Werkstückträgern (20) nach Bearbeitung vorgesehen ist, mit einer der Stapelbereitstellungsvorrichtung (18) zugeordneten Ladevorrichtung (24) zur Übernahme von unbearbeiteten Werkstücken (22) oder Werkstückträgern (20) mit unbearbeiteten Werkstücken (22) und zur Aufnahme von Werkstücken (22) oder Werkstückträgern (20) nach Bearbeitung, und mit einer Stapelwechseleinheit (26) zur Zuführung von Werks tückträger stapeln (28) mit unbearbeiteten Werkstücken (22) zu der Stapelbereitstellungsvorrichtung (18) und zur Entnahme von Werkstückträgerstapeln (28) nach Bearbeitung von der Stapelbereitstellungsvorrichtung (18), wobei die Stapelwechseleinheit (26) einen ersten Bereich (30) innerhalb des Arbeitsraums (14) zur Bereitstellung von Werkstückträgerstapeln (28) für die Stapelbereitstellungsvorrichtung (18) und einen zweiten Bereich (32) aufweist, der außerhalb des Arbeitsraums (14) einen Laderaum (40) zur Zuführung und zur Entnahme von Werkstückträger stapeln (28) von außen bildet.

2. Handhabungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Stapelwechseleinheit (26) einen Drehtisch (34) mit vertikaler Achse (3 6) zum Transport der Werkstückträger (20) zwischen dem ersten (3 0) und dem zweiten (32) Bereich aufweist.

. Handhabungssystem nach Anspruch 2, bei dem der Arbeitsraum (14) im Bereich der Stapelwechseleinheit (26) durch einen Schutzwandabschnitt (38) begrenzt ist, der mit dem Drehtisch (34) verbunden und gemeinsam mit diesem verdrehbar ist.

4. Handhabungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Laderaum (40) durch eine zweite Schutzwand (42) nach außen abgetrennt ist, in der mindestens eine Ladetür (44) zum Be- und Entladen von Werkstückträgerstapeln (28) vorgesehen ist, und bei dem der Drehtisch (34) mit einer Verriegelungseinheit (46) gekoppelt ist, um nur bei geschlossenem Schutzwandabschnitt (38) ein Öffnen der Ladetür (44) von außen zu ermöglichen.

5. Handhabungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Werkstückträger (20) in der Stapelwechseleinheit (26) auf Rollwagen (50) gehalten sind, die mittels des Drehtisches (34) auf dem Boden (52) zwischen dem ersten (30) und zweiten (32) Bereich verfahrbar sind.

6. Handhabungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, bei dem der Drehtisch (34) als H-förmiges Drehgestell (54) mit einem gemeinsamen Mittelabschnitt (56) und zwei vom Mittelabschnitt (56) jeweils nach außen weisenden U-förmigen Abschnitten (58, 60) ausgebildet ist.

7. Handhabungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Stapelbereitstellungsvorrichtung (18), die Stapelwechseleinheit (26), die Schutzwand (16) und die zweite Schutzwand (42) auf einem gemeinsamen Grundgestell (62) vorgesehen sind.

8. Handhabungssystem nach Anspruch 7, bei dem die Ladevorrichtung (24) auf dem Grundgestell (62) gehalten und als Ladeportal oder als Roboter ausgebildet ist.

9. Handhabungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Einrichtung (64) zum Aus- und Einschleusen von Werkstücken (22) aus dem Arbeitsraum (14) vorgesehen ist.

10. Handhabungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Stapelbereitstellungsvorrichtung (18) als Palettenumsetzvorrichtung ausgebildet ist, die einen in Vertikalrichtung und in Horizontalrichtung bewegbaren Ausleger mit einer ersten Schwinge (66) aufweist, an der eine zweite Schwinge (68) getrieblich derart zwangsgekoppelt gehalten ist, daß die zweite Schwinge (68) mit ihrem freien Ende (70) bei Drehung der ersten Schwinge (66) eine Ortskurve mit weitgehend linearen horizontalen und vertikalen Abschnitten beschreibt.

11. Handhabungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem innerhalb des Arbeitsraums (14) eine Vorrichtung (72) zur Behandlung oder Bearbeitung von Werkstücken (22) vorgesehen ist.

12. Handhabungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Mehrzahl von Bearbeitungseinrichtungen (12) mit der Ladevorrichtung (24) gekoppelt ist.

13. Handhabungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bearbeitungseinrichtung (12) als Speichereinrichtung zur Aufnahme von unbearbeiteten Werkstücken (22) oder Werkstückträgern (20) mit unbearbeiteten Werkstücken (22) ausgebildet ist.