JP2002504865A

JP2002504865A - アセンブリまたは製造ロボットおよびそのためのワークステーション

Info

Publication number: JP2002504865A
Application number: JP50357799A
Authority: JP
Inventors: クメツ、ジーグムント
Original assignee: ファイントールインターナツィオナールホールディング
Priority date: 1997-06-21
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2002-02-12
Also published as: WO1998058763A1; US6553656B1; ATE248684T1; EP0989922B1; EP0989922A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、新規なアセンブリまたは製造ロボットに関し、機械の垂直軸回りに回転する回転体と、前記回転体の周囲に配置されたサブアセンブリおよび構成部品のためのいくつかの配置部分と、前記配置部分を所定の速度である位置から他の位置へ移動させるための回転体用の中央駆動機構と、各作業ステーション用の機能要素と、前記中央駆動機構によって駆動されるいくつかの一次駆動要素のための共通の制御装置とからなり、回転体の回転の所定速度に関して少なくとも１つの軸方向の回りに一次機能要素の同期制御された運動を生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】アセンブリまたは製造ロボットおよびそのためのワークステーション本発明は、請求の範囲第１項、第２項、第３項、第25項または第26項の前提部分にしたがった自動組立てまたは生産機械に関する。この種の組立て機械は、一般的に既知であり、たとえば、構成部品、または作業ステーションに供給され、該構成部品の上に組み付けられる個々の構成部品のサブアセンブリ、またはレセプタクル（Aufnahmen）の上を通り過ぎて移動し、これらのレセプタクルによって作業ステーションに運ばれる組立て済みサブアセンブリの自動的な生産または組立てのために使用される。そのため、構成部品またはサブアセンブリがレセプタクル上で連続して組み立てられる。レセプタクルは、たとえば回転テーブル要素上に配置される。作業ステーションは、部分的には検査ステーションとして考えることもできる。各作業ステーションは、作業位置に位置している。とくに、構成部品の寸法が非常に小さいとき、回転テーブルの周辺での非常に正確かつ精密なレセプタクルの配置が必要である。本発明の目的は、単純かつ一般的な構造によって特徴づけられる自動生産機械を、この生産機械（また、この機械の基本的な装置）が多様な目的で使用でき、それによって一定の機能要素を個々の用途に応じて構成または選択することだけが必要となるように、備えることである。この問題を解決するために、請求の範囲第１項、第２項、第３項または第25 項にかかわる自動生産機械が具体化されている。本発明のさらなる態様では、とくに多彩な用途のある組立て機械が提示される。この問題を解決するために、請求の範囲第26項にかかわる組立て機械が具体化される。本発明にかかわる組立て機械の固有の特徴には、レセプタクルが回転テーブル要素の周縁上のソケットによって連結され、このようにして容易に設置および取外し、あるいは交換を行なうことができるという事実がある。それにもかかわらず、保持器の特殊な構造が、レセプタクルの、それらの挿入後の精密な位置決定および誘導を確実にする。本発明のさらなる実施の態様は、従属クレームの主題である。本発明は、図面に関連した実施態様によりさらに詳細に説明される。図１は、本発明にかかわる自動生産機械の簡略化された垂直断面図である。図２は、図１と同様であるが、別の面での断面図である。図３は、図１および図２の自動製造機械の、簡略化された平面図である。図４は、図１の細部の拡大図である。図５は、自動生産機械の基本ユニットの簡略化された側面図である。図６は、図５のパルス駆動式回転テーブルの部分平面図である。図７は、図６の線I−Iに対応する図である。図８は、図５の基本ユニットのレセプタクル用の保持器の１つの底面図である。図９は、図５の自動生産機械で使用するための保持器の変更された実施の態様の、簡略化された平面図である。図10は、図９の線II−IIに対応する図である。図に描かれ、そこで通常１で示されている自動生産機械は、自動生産機械内のそれぞれの組立て要素またはサブアセンブリの上に機械的に組み立てられ、または組み付けられる多数の個別パーツから構成されている構成部品またはサブアセンブリの製造に使用される。自動生産機械１は、たとえば、マイクロスイッチなどの非常に小さい機械的および／または電子機械的な構成部品の製造に適している。自動生産機械は、本来、基本ユニット2、および該基本ユニットの垂直な中間部または機械軸Ｖ上に分配(verteilt)されている複数の作業ステーション３からなる。たとえば作業位置３で、製造されるサブアセンブリまたは構成部品の一部であり、それぞれの作業位置で、そのステーションを通り過ぎて運ばれている、すでに部分的に組み立てられているサブアセンブリの上に組み付けられる構成部品を供給するためのステーション４が設けられている。作業位置３のいくつかは、たとえば、測定および／または検査位置でもある。図において、各作業位置３には、以下にさらに詳細に説明されるように、水平リフト（二重矢印A）または垂直リフト（二重矢印B）を、駆動アセンブリまたは基本ユニットの加工部材の周期と同期して実行し、それによって水平リフトが好ましくは放射状に、とくに軸Ｖに対して放射状に行なわれるツールサポート６を有する吊上げ装置５が割り当てられている。基本ユニット２には、たとえば、その中に、以下にさらに詳細に説明される基本ユニット２の機械的な駆動アセンブリが備えられ、その上に多数のセグメントにより形成され、周縁で多角形の形で伸びている環状のテーブル８が取り付けられ、作業ステーション３の機能要素４の位置決定または固着に役立つ機械フレームまたはケーシング７を有する。このテーブル８は、機械フレーム７の下部セクション7'の上に設けられている。上部で、機械フレーム７は、その上で軸Ｖを同心的に取り囲んでいる垂直コラム９の下端が固着され、セクション7''の上部を越えて突出する、直径が削減されているセクション7''を有する。コラム９の上には、その上端が回転体、つまり回転テーブル要素11に取り付けられている、ベアリング上で回転する中空シャフトがある。中空シャフト10の下端、およびセクション7''内、または機械ケーシング内には、その周縁にゼネバかみ合わせ（Verzahnung）のある駆動プーリ12 がある。このゼネバかみ合わせは、ゼネバ歯車駆動アセンブリ13とともに動作し、軸Ｖに平行な垂直軸上で連続して駆動されるカム３によって駆動滑車12、ひいてはテーブル要素11も、軸Ｖ上で回転ステップおよびこれらのあいだに停止期間がある、軸Ｖの周期的な回転移動を実行するという構成のゼネバ駆動アセンブリまたはマルタクロス（Maltese-Cross）伝動機構を形成する。移動時間と休止時間の時間の関係性は、連続的に回転するカムで1/1 である。ゼネバ歯車駆動アセンブリは、さらに停止期間中、駆動プーり12が、偏心盤（Verdrehen）、またはゼネバ歯車駆動アセンブリ13の対応する制御面によって、ガタなしに回転するのを妨害されるように構築される。非回転コラム９では、テーブル要素11のように円形盤形状を有し、その軸が軸Ｖに対応するテーブル要素14が、テーブル要素11の上に固定される。テーブル要素11の周縁面11'は、テーブル14の端縁を越えて延びる。そのそれぞれが１つのサブアセンブリを受け入れ、その上部に、該サブアセンブリがその中で正確に所定の向きおよび位置に配置される、対応する「ネスト（nest）」を有するレセプタクル15は、周縁面11'に固定される。ゼネバ歯車駆動アセンブリ12/13は、さらに、移動ステップおよび停止期間からなる各加工部材サイクルで、レセプタクル 15が軸Ｖの回りの１つの機械区分で運搬されるように構成されている。機能要素53でまたは作業ステーション４の供給部ある、吊上げ装置５の支持体６の上に備えられているツール、たとえば把持器によって取り外され、そして、休止中のレセプタクル15により支持体６の垂直移動（二重矢印B）によって作業ステーション３にあるそれぞれのサブアセンブリの中に挿入される。その結果、レセプタクル15に配置されているサブアセンブリは、ある作業ステーションからつぎの作業ステーションに運ばれることによって、だんだん組み立てられ、最終的には、取外しステーションとして形成されている作業ステーションで、組み立てられた構成部品または装置の取外し後に運搬装置に運搬するためにそこで支持体６のために備えられているツールによって、仕上げられたユニットとして取り外される。テーブル要素14の上で、垂直コラム９は、図１では簡略化のためにその内の１本だけが示されているが、複数の、つまり描かれている実施の態様では４本の垂直棒16の中に続いている。棒14の軸は、その中心点が軸Ｖに対応する正方形の角を形成するように、平面図では軸Ｖの回りの基本ユニット２上に分配されている。垂直支持棒16の下端は、上部の堅いテーブル要素14に連結されている。支持プレート17は、支持棒16の上端に固定されている。コラム９内で、または描かれている実施態様の棒16のあいだの空間内では、２本の垂直に調整可能な吊上げ棒18および19が備えられ、軸Ｖから放射状に、および軸に平行に偏位している。吊上げ棒18および19は、基本ユニット２の中央駆動アセンブリと同期して以下にさらに詳細に説明されるように、機械フレーム７またはセクション7'の内部の板20の中でだけではなく、上部支持プレート17の中での指定された軸に沿ったストローク分移動可能となるように意図され、それによって吊上げ棒18は、すべての吊上げユニット５の水平移動（二重矢印A）を生じさせるために役立ち、吊上げ棒19は、すべての吊上げユニット５の垂直移動（二重矢印B）を生じさせるために役立つ。吊上げ棒18および19には、円形周縁面に向かって開いている周縁溝21'または22'を有するプーリ状の構造であるホイールのような円板カム21および22が備えられている。さらに、円板カム21 および22は、複数の開口部を有する。カム円板21およびカム円板22の両方にとって、すべての棒16および吊上げ棒18および19は、これらの開口部を通って導かれる。図１の上部円板カム21は、吊上げ棒19だけではなく棒16の上を滑走し、吊上げ棒18にしっかりと連結される。円板カム21が、吊上げ棒18だけとともに上下に移動し、円板カム22が吊上げ棒19だけとともに上下に移動するように、図中の下部円板カム22は棒16および吊上げ棒18の上で滑走し、吊上げ棒19にしっかりと連結される。以下においては、基本ユニットの中央駆動アセンブリ、吊上げ装置、および機能要素４が、さらに詳細に説明されている。基本ユニット２の駆動アセンブリ基本ユニット２の駆動アセンブリは、機械フレーム７の中に収納されている、図に描かれていない電気モータからなり、基本ユニットのすべての要素を駆動するために役立つ。電気モータの出力シャフトは角歯車23（Winkelgetriebe）に連結され、その出力シャフト24が、この角歯車のケーシングの両端から出ている。シャフト24の一方の端にある歯車アレイ25によって、その軸が機械フレーム７の内部で軸Ｖに平行するベアリング上で高速回転し、このシャフトのピニオン27によって、機械フレーム７の軸Ｖの回りのベアリング上で高速回転（drehbar）するクラウンギヤを駆動するシャフト26が駆動される。クラウンギヤ28は、以下にさらに詳細に説明されているように、作業ステーション４の特別な機能要素を駆動するために役立つ。シャフト24の他方の端部には、２枚のカムプレート30および31用の支柱29が備えられている。このシャフト24の端部は、その垂直出力シャフト33が、偏心盤13 またはゼネバ歯車駆動アセンブリ12/13を駆動する角歯車として設計されている伝動機構32も駆動する。支柱29と伝動機構32の入力部とのあいだの動力伝達経路では、所定のトルクを超えると機械的に分離し、伝動機構32を駆動アセンブリから切り離す安全クラッチ34がある。安全クラッチ34は、この目的のために、安全クラッチが切り離されるときに通常の位置から軸に沿って変位した位置を取る、軸に沿って可動な要素34'を有している。要素34'の位置は、電気センサ35によって連続してポーリングされる（abgefragt）か、モニタされる。このセンサ35は、センサ35の信号により、安全クラッチ34が係合すると即座に伝動機構32を妨害し、安全クラッチ34が再び係合するか、または駆動装置が安全クラッチによって復元されるまで、この妨害を維持する伝動機構32の上に備えられている電磁ブレーキ36を制御する。安全クラッチ34の係合は、基本ユニット２の運転中、通常の回転方向と反対の回転方向でのシャフト24のゆっくりとした回転によって引き起こされる。さらに、安全クラッチ34は、安全クラッチ34の再係合、つまりこのクラッチによって駆動接続を復元することが、このクラッチの入力と出力の１つの単一相対位置だけで可能であるように設計される。その結果、とくに伝動機構32を妨害することによって安全クラッチ34が再係合したのちに、カムプレート30および31の回転位置と駆動アセンブリ12の回転位置のあいだの所定の位相位置が復元される。安全クラッチ34が作動されるか、切り離されるときの伝動機構32の妨害が、テーブル要素11が、安全クラッチ34を作動するとすぐに停止し、カムプレート30および31 のあいだの位相位置およびテーブル要素31の位置を変更する可能性がある相対的な移動が可能ではないことを確実にする。吊上げ棒18および19の駆動は、シャフト24の軸に平行な軸上の機械フレーム内のベアリングにおいて回動する振動クランク37または38によって起こる。吊上げ棒18用の振動クランク37は、一端でベアリングにおいて回動し、他端でカムプレート30の上部のカムローラー39で支える１本の腕付きレバー(einarminger Hebel )として設計されている。振動クランク37の自由端は、二重接合されている中間レバー40によって吊上げ棒18に連結されている。その結果、吊上げ棒18は、カムプレート30の周縁面の形に追随して上下に移動する。吊上げ棒19の振動クランク 38は、中央のベアリングにおいて回動する二重腕付き偏位レバー（doppel armig erabgewinkelter-Hebel）として形成され、ばね42によってカムプレート32の周縁面に押し付けられている一方の端でカムローラー41を支える。振動クランク38 の他方の端は、二重接合されている中間レバー43によって吊上げ棒19の下端に連結されている。カムプレート30および31を支柱29に連結することによって、シャフト24の軸上でこれらのプレートを移動させることによる該カムプレートの調整が可能になる。カムプレートは、図示されていない要素を連結することによって支柱29に取り付けることができる。ブレーキ36およびセンサ35を有する伝動機構アセンブリ32は、交換可能なユニットを形成する。１つの基本ユニット２の場合、好ましくは、第１のタイプの伝動機構32により、入力シャフトが連続して駆動されるときに、シャフト33の連続駆動が達成され、その結果前述したようにゼネバ歯車駆動アセンブリ12/30によって1/1という移動時間／停止時間の比率が生じるような構造の複数の、たとえば４つの異なる交換可能な伝動機構32がある。その他のタイプの伝動機構32は、この伝動機構の入力シャフトが連続して回転しているとき、シャフト33が、たとえば第２のタイプの伝動機構の場合、移動時間／停止時間の比率が1.8/1となり、第３のタイプの伝動機構の場合、移動時間／停止時間の比率が1/4.3となり、第４のタイプの場合、移動時間／停止時間の比率が1／1.8となるように、伝動機構32の対応している楕円形のギアホイールの使用により定期的に変化する回転速度を有するように設計される。カムプレート30および32は、各吊上げ棒18および19が、各加工部材の周期で初期位置から作業位置へ、それから初期位置へ戻る１回の完全なストロークを実行するように設計されている。前記第３のタイプおよび第４のタイプの伝動機構32の場合、たとえば、機能要素の設置、およびそれに続くレセプタクル15またはそのネスト内での装置の回転または検査のための吊上げ棒19など、吊上げ棒18および19の少なくとも１本が１加工部材の周期中に２ストロークを実行するタイプのカムプレート30および／または32が使用できる。作業ステーション４すべての作業ステーション４は、可能な限り標準化されており、図示された実施例では本質的に２つの部分に標準化されている。各作業ステーションは、クランプまたは固定プレート51と、支柱52とを含み、ねじまたはその他の適応し得る固着要素でテーブル８に固着することができるプラットフォーム50からなる。クランププレート51をテーブル８に固着するための要素も同様に、要求される向きでテーブル８にクランププレート51を固着することが、テーブル８に対するさらなる調整を行なわずに可能であるように標準化されている。とくに、プラットフォーム50の水平軸Ｃの向きを基準にするだけではなく、軸Ｖからの半径方向の距離も基準にしたプラットフォーム50の調整が可能である。支柱52は、とくに軸Ｃのこの向きに関して調整可能であり（たとえば、回転可能）、各調整でクランププレート51に固定することができる。支柱52の上部では、ある要素の供給などのため、それぞれの作業ステーション４に典型的な要素53 が備えられる。それぞれの要素にさらに適応される作業ステーション４の要素も、部分的に標準化されている構成部品から構成することができる。特別な特徴とは、プラットフォーム50が、軸Ｃと同じ軸上の支柱52のベアリングで高速回転し、支柱52のハウジング内に収容されている機能要素53の能動的な要素を駆動するための少なくとも１つの制御装置に接続されているという事実である。たとえば、少なくとも１枚のカムプレートが、機能要素53の一部であるロッカー、スライドなどを制御するためのシャフト54上に設けられている。作業ステーション４のこのような機能要素の機械的な制御は、シャフト54および制御装置または歯車アレイによって可能であり、遅延なく、基本ユニット２の駆動アセンブリと正確に同期して行なわれる。シャフト54は、そこに備えられている開口57で機械フレーム７の水平セクション7'''に固定される角歯車56に、ユニバーサルジョイントシャフトによって連結される。角歯車56は、この開口の領域内のセクション7'''にフランジで取り付けられ（angeflanscht）、大歯車58、角歯車56の入力シャフトのために備えられている、クラウンギヤ28のかみ合わせとかみ合っている。シャフト54によって形成されている制御駆動アセンブリを有するプラットフォーム50は作業位置３では必要ないが、開口57は図示されていないカバーによって閉じられている。作業ステーション４の描かれている実施の態様には、大きな利点がある。一つには、同じプラットフォーム50は、いつも、この作業ステーションの多様な機能のために使用できる。それから、作業ステーションにさらに適応している機能要素53が、このプラットフォーム59に取り付けられる。各作業ステーション４は交換可能であり、とくに制御駆動アセンブリ（シャフト54）に関して自動生産機械１の外部で試験、調整、および／または修理することができる。角歯車56、ユニバーサルジョイントシャフト55、およびシャフト54を介した機械駆動によって、機能要素53の瞬間的な制御が、自動生産機械１の運転と同期において可能であるため、高性能を可能とする。角歯車の水平セクション7'''へのフランジでの取付けが、各角度歯車の簡単な取付けを確実にする。さらに、その上にギアホイール58が備えられている水平入力軸上でそれぞれの角歯車56を回転することが可能であり、その結果、これが特別なケースで必要である限り、水平面でのシャフト54の位置または向きは、たとえばこのシャフトの、したがって軸Ｖに関する作業ステーションの傾斜アレイまたは非放射状アレイのために変更することができる。ユニバーサルジョイントシャフト55は、角歯車56の出力シャフトとシャフト54とのあいだの向きの公差を補償する。角歯車56の水平セクション7'''へのフランジでの取付けは、角歯車の出力シャフトの高さが正確に定められ、したがってシャフト54の高さに適応されることを確実にする。プラットフォーム50により、作業ステーション４またはその機能要素53は、すべての３つの空間軸で調整することができる。ユニバーサルジョイントシャフト55は、好ましくは入れ子式ユニバーサルジョイントまたは両端にユニバーサルジョイント付きのカルダン軸として設計され、その結果、それぞれの角歯車56のフランジでの取付け後に、作業ステーションがすべての３つの空間軸で調整できる。吊上げユニット５吊上げユニット５は、テーブル要素14の上部に固定され、その上で２本の垂直案内ロッド61および62がその下端によって保持されているベースプレート60からなる。これらの案内ロッドは、軸Ｖも包含する面にその軸を有する。つまり、案内ロッド61は、軸Ｖに関して、案内ロッド62より半径方向にさらに遠く離れている。２本の案内ロッド61および62には、垂直に案内可能なブロックまたはスライドブロック63がある。スライド63では、軸Ｖに水平に、および放射状に案内することができるスライド64がある。後者は、その半径方向で外側の端部に支柱６を有している。案内ロッド61および62の上端は、保持アーム66によって支持プレート17にねじで留められる支持プレート65に固定されている。偏位制御レバー67は、その一方の端部が上部円板カム21の端縁の底部に当たり、その他方の端部が、スライドアレイ63/64の垂直移動が、制御レバー67の回動なしに、スライド64の水平移動を達成しないように、スライド64の垂直ガイドとかみ合う支持プレート65に固定されている。符号68は、制御レバー67の一端と円板カム21とのあいだで動作し、この端部またはこの端部に備えられているカムローラーをカム円板21の底部に対して押し付けるばねを指す。カム円板21を上げ下げすることによって、レバー67は、スライド64が水平吊り上げ移動(二重矢印A)を実行するように回動される。第２回動可能な制御レバー69は、プラットフォーム60の真中に備えられており、その一方の端部は、円板カム22の周縁溝22'とかみ合い、その他方の端部がスライド63の底部に当接している。円板カム22を引き下げることによって、スライド63、したがってスライド64も垂直に上げられる。逆に、円板カム22を上げると、スライド63が引き下げられる。制御レバー69は、このレバーの長手方向で互いに対して偏位された複数のボアホールを有する。さらに、複数のボアホールが、プラットフォーム60上の制御レバー69の上で備えられている当接要素70の中に備えられ、その結果、制御レバー 69のヒンジ点71の位置は、制御レバー69の異なる移送のため、したがってすべての作業位置３の円板カム22のストロークと同じスライド63の異なるリフトのために設定することができる。ちょうど制御レバー69の移動速度のように、制御レバーの移動速度も、さまざまな制御レバー67を使用して、スライド64の水平ストロークを、それぞれの作業位置３または作業位置４の要求に適応させることによっても調整可能である。図1〜4に示されているように、２枚以上の円板カム、たとえば、垂直に積み重ねられている３枚の円板カム21,22、および21aがある場合があり、この場合、別個の吊上げ棒が円板カムごとに備えられる。図５に描かれている基本ユニットは、他の部分が描かれていない自動生産機械 101の一部であり、本来、その上側に垂直機械軸Ｖに軸に沿って同等であるコラム上の水平の円形円盤に形成されている、非回転テーブル要素103があるジグスタンド102からなる。このテーブル要素103の下には、水平軸Ｖ上で回転可能であり、その周縁面104'が、テーブル要素103の周縁を越えて伸びる、同様の円形円板状テーブル要素104が位置している。テーブル要素104は、図示されていない駆動アセンブリによって軸Ｖの周りでの周期的な移動で駆動される。ジグスタンドの外側では、供給装置および軸Ｖの回りに分配されているその他の作業ステーション105がある。テーブル要素103の上では、たとえば、把持器などのさらなる機能要素106が取り付けられている。それから、各機能要素106が、たとえばステーション105に割り当てられる。レセプタクル107は、軸Ｖの回りの標準の角度間隔で、およびこの周縁面104から延びてテーブル要素の周縁面104'に連結されている。描かれている実施の態様では、本質的には、その面が水平面上に、つまり軸Ｖに垂直な面上にあり、その長い方の中央軸が軸Ｖに対して放射状に位置している矩形プレート108からなっている。各プレート108の上部は、上部テーブル要素103の上部とともに平面上にある。周縁面104'を越えて伸びているプレート108の一部は、ネスト109が周期的な移動でステーション105を通り過ぎて運搬され、それによってネスト109に位置している要素のさらなる組立てステップまたは検査ステップが各ステーションで行なわれ、その結果各レセプタクル107の周期的な運搬により、そこに位置している装置が徐々に完全な製品に組み立てられていく、自動生産機械で完成品に組み立てられるパーツまたはサブアセンブリを保持するのに役立てる上部の「ネスト」109を形成する。描かれている基本ユニット101の固有の特徴は、レセプタクル107が、回転テーブル要素104上のソケットに差し込まれ、したがって交換可能であるという事実にある。この目的のため、描かれている実施の態様において本質的には矩形プレートの形を有するホルダー110'を形成している標準の角度間隔で上部周縁面104'上の軸Ｖの回りに分配されている保持器110がある。これらの長い辺は、軸Ｖの回りの仮想円に接して配置されている。各保持器110は、上部で本来矩形である保持器110が、２つの本来平行な台形の辺113と114、および２つの角度が付けられている台形の辺115と116のある台形状の底部を有するように、その短い辺の領域内に凹部またはさら、テーブル要素104に固定されている保持器110の台形辺113は、軸Ｖを基準にして、半径方向に内向きに配置され、台形辺114は半径方向に外向きに配置され、両方とも軸Ｖを包含する仮想円に接している。その両方が凹部111または112によって形成されている、２つの角度の付けられている台形辺115と116は、両方とも、プレート形の保持器111の上部および底部に垂直な円滑な面を形成し、保持器110がテーブル要素104上に取り付けられており、両方ともこのテーブル要素の平面に垂直である。台形辺115と116の平面は、ともに、たとえば6〜10°という角度で、基本ユニット101の軸Ｖに向かって開くプレート形をした保持器110の隣接する短い辺と鋭角αを形成する。さらに、凹部111および112は、保持器110の上部がそれぞれ台形辺115または11 6を越えて伸びているプレートセクション117または118を形成する。各保持器110 では、凹部121の中で、および保持器110の上部の平面に平行な軸に沿った方向Ｌで、圧縮ばね120の影響に逆らって長手方向に移動することができ、鋭角β、つまり半径方向に内側の長手方向または台形の辺113、またはその仮想伸張開口部が台形辺115に向かって開く、45°よりかなり小さい角度を形成する、ボルト状のキャッチ要素(Rastelement)119がある。台形辺116上では、凹部121が開いている。さらに、先細にされた端部119'のあるキャッチ要素119が、台形辺116'により形成されている表面を越えて延びるように構成されている。組み立てられた状態では、各レセプタクル107またはそのプレート108は、各プレート108の均等に形成されている長手方向の辺108'が、保持器110の一様な表面または台形辺115に対して当たるように互いから距離がある、周縁面104'にある２つの隣接する保持器110のあいだの保持器110'に位置する。プレート108の他の長手方向辺108''は、隣接する保持器110の台形辺116に隣接する。この隣接する保持器110に備えられているキャッチ要素は、長手辺108''上のキャッチ溝122内のその端部119'とかみ合う。さらに、ばね120が、それぞれのレセプタクルまたはプレート108の長手方向の辺108'を、台形辺115に対しきつく押し付ける。各プレート108の上部を越えて伸びる伸張セクション117および118によって、このプレートは、ポケット状の凹部111および112の両方の長手方向辺108'と108' 'の上に確実に適合する。さらに各プレート108は、ホルダー110'の中に完全に差し込まれているプレート108ごとに、保持器110の外側の長い辺に当たる長い辺108'ピン123を有する。それぞれのピン123によって、および同保持器110の台形辺115に当たる長い辺108 'によって、各レセプタクル107 は、図６の各レセプタクル107の左側に備えられている保持器110を基準にして正確に向けられたり、調整され、その結果、周縁面104'で保持器110を正確に取り付けると、レセプタクル104も、ポケット状の保持器110'の中に挿入されたのちに、正確に配置される。周縁面104'での保持器110の固定または固着のため、形状でプレート108に対応するが、長い辺108'に対応するツール124の長い辺124'の１つが、固定される保持器110のこの長い辺108'または台形辺155が有する必要がある正確な位置を有するように、固定要素125の助けを借りて堅いテーブル要素103に固定または固着されるツールが使用される。保持器110を固定するために、保持器110の外側の長い辺または台形辺114が、同様に、ツール124の上に備えられているピン123に当たるように、その台形辺11 5が、周縁面104'の上にあるツール124の長い辺124'に配置される。そののち、プレート形状をした保持器が、周縁面104'にねじで連結されてから、正確な位置にピンで固定される。それから、テーブル要素104は、以前に固定された保うにさらに１区分回転され、ツール124が、テーブル要素103に留まることができるようにする。台形辺115が当接面124'に接する追加の保持器110を取り付けることによっても、この保持器は、前述したように正確に配置することができる。２つの保持器110間の空間は、たとえばレセプタクル107を使用することによって設定される。また、保持器110は、伸張セクション117および118 の底部で、わずかに公差をもって作られ、その結果、高さの正確な位置決定は、それに対し各レセプタクル107が当たる伸張セクション117および118の底部によって可能である。プレート108の厚さの公差を補償するために、周縁面104'の上部とそれぞれのプレート108の底部のあいだに釣合いプレート（Ausgleichsplatt en）126が備えられる。図９および図10は、その基本的な形および機能という点で保持器110に対応し、同様に圧力ばね120aの力を受け、保持器10のキャッチ要素119に関して前述されたようにそれぞれのレセプタクル107を適所に固定するのに役立つキャッチ要素119aを所有する保持器110aを示す。保持器110aの固有の特徴とは、それが、キャッチ要素119aがレセプタクル107 を保持する位置にある作動されていない位置、およびキャッチ要素119aが、（たとえば、レセプタクル107を解放するために）保持位置から制御スライド127によって戻される作動位置からの圧縮ばね128の影響に逆らって、可動作動制御スライド素119aの移動方向に垂直な軸に沿った方向で備えるという点である。制御スライド127の端部127'は、保持器110aの前側を越え、したがって、テーブル要素104の上に取り付けられている保持器の場合、このテーブル要素の外側周縁部をも越えて伸張する。その結果、端部127'は、本質的には、テーブル要素104の軸を基準にして圧縮ばね128の力に逆らって半径方向で内向きに押すことができる。制御スライド127は、その辺にキャッチ要素119aによって貫通される凹部129を有する。制御スライド127の軸に沿った方向での凹部129aのサイズが、この制御スライドの最大ストロークを決定する。凹部129の領域では、制御スライド127は、凹部129の底部の対応する開口によって形成されている放射状のカム130も有する。キャッチ要素119a上に備えられているガイドピンは、半径方向のカム130に嵌合する。その中に嵌合するガイドピン131用の放射状のカム130の形状は、スライド127の制御がその非作動位置にあるときに、キャッチ要素119aがそのロックされたつまり固定位置にあり、それぞれのキャッチ要素119aによるレセプタクル107の好ましくない解放が可能でないように、この位置でまたロックされるほどである。制御スライド127を押すことによって、つまりこの制御スライドを圧縮ばね128に逆らって半径方向に、またはテーブル要素104の軸に向かってやや半径方向に内向きに移動することによって、キャッチ要素119aとそれによって保持されているレセプタクル107のあいだのキャッチ接続が解放される。前述した機能の場合、放射状のカム130の形状は、通常、それが45°よりかなり小さい角度を形成し、制御スライド127の長手方向の軸がテーブル要素104の軸に向かい合う辺に向かって開放するほどである。さらに、内側端部、つまりばね 128に隣接する放射状のカム130の端部は、放射状のカム130の他方の端部以外のキャッチ要素119aの辺を越えて伸びる保持器110aの側面116aにさらに近い。放射状のカム130によって形成される制御スライド127の軸との角度は45°よりかなり小さい。その結果、端部119a'に対する圧力は、制御スライド127のガイドピン131および放射状のカム130を越えた移動を引き起こすことはできない。テーブル要素103および104だけではなく、保持器110、110aおよびレセプタクル107も、好ましくは金属から作られる。参照符号のリスト１自動生産機械２基本ユニット３作業位置４作業ステーション５吊上げユニット６支持体７機械フレーム 7'、7'' セクション 7''' 肩部８テーブル９コラム 10 中空シャフト 11 テーブル要素 11' 周縁面 12 駆動アセンブリ 13 偏心盤またはゼネバ歯車駆動アセンブリ 14 テーブル要素 15 レセプタクル 16 ロッド（棒） 17 支持プレート 18、19 吊上げ棒 20 板 21、21a、22 円板カム 21'、22' 周縁溝 23 角歯車 24 シャフト 25 歯車アレイ 26 シャフト 27 ピニオン 28 クラウンギア 29 支柱 30、31 カムプレート 32 伝動機構 33 シャフト 34 安全クラッチ 34' クラッチ要素 35 センサ 36 磁気ブレーキ 37、38 振動クランク 39 カムローラ 40 中間レバー 41 カムローラ 42 ばね 43 中間レバー 44 プラットフォームまたはブロック 45 クランププレート 46 支柱 47 機能要素 48 シャフト 49 ユニバーサルジョイントシャフト 50 角歯車 51 開口 52 ギアホイール 53 ベースプラツトフォーム 61'62 案内ロッド 63 スライドブロック 64 スライド 65 支持プレート 66 保持アーム 67 制御レバー 68 ばね 69 制御レバー 70 当接要素 71 ヒンジ点 72 基本ユニット 73 ジグスタンド 74 テーブル要素 75 テーブル要素 104' 周縁面 76 作業ステーション 77 機能要素 78 レセプタクル 79 プレート 108'、108'' 長手方向の辺 80 ネスト 110、110a 保持器 110' ホルダ／取付領域 111、112 凹部 113〜116、116a 台形の辺 117、118 セクション 119、119a キャッチ要素 120 圧縮バネ 121 凹部 122 キャッチ溝 123 ピン 124 調整ツール 124' 当接面 125 固定要素 126 釣合いプレート 127 制御スライド 127' 端部 128 圧縮バネ 129 凹部 130 放射状のカム 131 ガイドピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号１９７２８２６４．４ (32)優先日平成９年７月２日(1997．7．2) (33)優先権主張国ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号１９７３３７７４．０ (32)優先日平成９年８月５日(1997．8．5) (33)優先権主張国ドイツ（ＤＥ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ

Claims

【特許請求の範囲】 1. 垂直機械軸Ｖ回りで回転可能である回転体11を有し、かつ組み立てられる構成部品または加工部材用、あるいはサブアセンブリ用の該回転体の周縁部にある複数のレセプタクル15を有し、ある作業位置からつぎの作業位置への周期的な運動でレセプタクル15を移動するための回転体11用中央駆動手段を有し、それぞれの作業位置で一次機能要素５を有し、かつ前記中央駆動アセンブリによって駆動され、回転体11の周期的な回転移動と同期して少なくとも１つの軸に沿った方向A,Bに向かっておよび／または少なくとも１つの軸に沿った方向で、該一次機能要素の制御された移動を生じさせる共通の制御ユニットを有する自動生産または組立て機械であって、すべての一次機能要素５に対する共通の制御方向が、少なくとも１つの共通したプレート状の吊上げ要素21,22を有し、この吊上げ要素は、すべての一次機能要素の制御要素67,69が協働して１つの軸A,Bに向かった、または１つの軸A,Bに沿った移動を生じさせる制御面またはカム面を形成し、かつ機械軸Ｖの方向でのストローク用の円板カム21が、機械フレーム７の中央部で案内され、該中央部の軸が機械軸Ｖに平行であるが、半径方向で該機械軸Ｖから偏位している吊上げ棒または連結棒18,19上に設けられたことを特徴とする自動生産または組立て機械。 2. 垂直機械軸Ｖ上で回転可能である回転体11を有し、かつ組み立てられる構成部品または加工部材用、あるいはサブアセンブリ用の回転体の周縁部にある複数のレセプタクル15を有し、ある作業位置からつぎの作業位置への周期的な運動でレセプタクル15を移動するための回転体11用中央駆動アセンブリを有する自動生産または組立て機械であって、補助駆動アセンブリ手段28が、作業ステーション４用の制御駆動装置54,55,56 の結合のための機械フレーム７上に設けられたことを特徴とする自動生産または組立て機械。 3. 垂直機械軸Ｖ上で回転可能である回転体11を有し、かつ組み立てられる構成部品または加工部材用、あるいはサブアセンブリ用の回転体の周縁部にある複数のレセプタクル15を有し、ある作業位置からつぎの作業位置への周期的な運動でレセプタクル15を移動するための回転体11用中央駆動アセンブリを有し、それぞれの作業位置での一次機能要素５を有する自動生産または組立て機械であって、安全クラッチ34が、事前に設定されるか、または所定のトルクを超えるときに、動力伝達経路または動力伝動機構を切り離すために、回転体11を駆動するモータとこの回転体11のあいだの動力伝達経路または動力伝動機構内に設けられ、かつブレーキ36が、安全クラッチ34の後の動力伝達経路または動力伝動機構内に設けられ、安全クラッチ34が切り離されるときに回転体11を妨害することを特徴とする自動生産または組立て機械。 4. 各作業位置での一次機能要素５によって、および中央駆動アセンブリによって駆動され、回転体11の周期的な回転運動と同期して、少なくとも１つの軸に沿った方向A,Bに向かっておよび／または少なくとも１つの軸に沿った方向A,Bで該一次機能要素の制御されている移動を生じさせる複数の一次機能要素５用の共通制御ユニットによって特徴づけられる請求の範囲第２項または第３項記載の自動生産機械。 5. 作業ステーション４用の制御駆動装置54,55,56の結合のための補助駆動アセンブリ28が、前記機械フレーム７上に設けられてなる請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４項記載の自動生産機械。 6. 安全クラッチ34が、所定のトルクを超えるときに動力伝達経路を切り離すために、回転体11を駆動するモータとこの回転体11のあいだの動力伝達経路に設けられ、かつブレーキ36が、安全クラッチ34の後の動力伝達経路に設けられ、安全クラッチ34が切り離されるときに回転体11を妨害する請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項または第５項記載の自動生産機械。 7. １つの円板カム21,22が、吊上げ棒18,19に平行に配置された追加の棒19,18, 16上で案内されてなる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項または第６項記載の自動生産機械。 8. 少なくとも２枚の円板カム21,22が、他方の上に一方が重なっているか、あるいは互いから偏位して、機械軸Ｖの方向に設けられ、しかも各円板カム21,22 が、対応する円板カム21が軸に沿って、かつ動かないように固定されて取り付けられている専用の吊上げ棒18,19を有しており、しかも第２円板カムの吊上げ棒19上の第１円板カム21、および第１円板カム21の吊上げ棒18上の第２円板カム22が軸に沿って移動可能である請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項または第７項記載の自動生産機械。 9. 案内ロッド16が、機械軸Ｖ上で分配され、該案内ロッドの軸が機械軸Ｖに平行で、機械軸Ｖに関して半径方向で偏位しており、しかもこれらの案内ロッド16 上の円板カム21,22が移動自在に案内されてなる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項または第８項記載の自動生産機械。 10．各一次機能要素が、たとえば供給機、はさみ機などのツールを取り付けることができる支柱６を有し、該支柱が第１軸方向Ａで移動可能であるスライド64上にあり、スライド64が、第２軸方向Ｂで移動可能である補助スライド63上にあり、および各第１次機能要素５が第１軸方向Ａでスライド64を移動するための第１制御ユニット67および第２軸方向Ｂでスライド64を移動するための第２制御ユニット69を有する請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項または第９項記載の自動生産機械。 11．前記制御要素が制御レバー67,69である請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項または第10項記載の自動生産機械。 12．各制御要素67,69の移送速度を調整できる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項または第11項記載の自動生産機械。 13．２本以上の吊上げ棒18,19が設けられ、かつ円板カム21,22が各吊上げ棒に取り付けられてなる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項または第12項記載の自動生産機械。 14．すべての吊上げ棒が、すべての円板カム21,22を通って案内されてなる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項または第13項記載の自動生産機械。 15．前記一次機能要素５が吊上げユニットである請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第 12項、第13項または第14項記載の自動生産機械。 16．それぞれの作業ステーションに適応される全作業ステーション用の１つの共通プラットフォーム50上に第２次機能要素53を有する自動生産機械の機械フレーム上にある、作業ステーション４によって特徴づけられる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第 11項、第12項、第13項、第14項または第15項記載の自動生産機械。 17．第２次機能ユニット53が供給機である請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12 項、第13項、第14項、第15項または第16項記載の自動生産機械。 18．補助駆動アセンブリが、機械軸Ｖ上で連続して駆動されているギアホイールまたはクラウンギヤ28によって形成され、かつ制御駆動装置が、入力部での該ギアホイールまたはクラウンギヤとかみ合い、かつ出力部での少なくとも１本のシャフト54,55とかみ合うことができるギアホイール58を有する角歯車56からなる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項、第13項、第14項、第15項、第16項または第 17項記載の自動生産機械。 19．角歯車56をケース状の機械フレーム７上の開口57にフランジで取り付けることができる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項、第13項、第14項、第15項、第16 項、第17項または第18項記載の自動生産機械。 20．角歯車56を機械フレーム７の水平または実質的に水平な面7'''にフランジで取り付けることができる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項、第13項、第14項、第15項、第16項、第17項、第18項または第19項記載の自動生産機械。 21．ゼネバ歯車駆動アセンブリ12,13が、回転体11を駆動するモータと該回転体1 1とのあいだの動力伝達経路内に設けられてなる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項、第13項、第14項、第15項、第16項、第17項、第18項、第19項または第20項記載の自動生産機械。 22．回転体11を駆動するモータと該回転体11とのあいだの動力伝達経路に、さまざまな移動時間および停止時間を実現するための交換可能な伝動機構32がある請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項、第13項、第14項、第15項、第16項、第17項、第18項、第19項、第20項または第21項記載の自動生産機械。 23．各作業ステーション５が、標準化されているプラットフォーム50およびこのプラットフォームの上に取り付けられている機能ユニット53からなる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項、第13項、第14項、第15項、第16項、第17項、第18項、第19項、第20項、第21項または第22項記載の自動生産機械。 24．作業ステーション４の中央駆動アセンブリ用の駆動シャフト54がプラットフォーム上に取り付けられてなる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項、第13項、第 14項、第15項、第16項、第17項、第18項、第19項、第20項、第21項、第22項または第23項記載の自動生産機械。 25．垂直機械軸で回転する回転体11を有し、組み立てられる構成部品または加工部材用、あるいはサブアセンブリ用の回転体の周縁部に形成されている複数のレセプタクル15を有する自動生産または組立て機械用作業ステーションであって、各作業ステーションが、標準化されているプラットフォーム50およびこのプラットフォームの上に取り付けられ、該作業ステーションの機能に適応されている機能ユニット53からなり、かつ作業ステーション４の機械制御駆動アセンブリ用の少なくとも１つの駆動アセンブリは、そのシャフトが自動生産機械の補助駆動アセンブリ28に結合できるプラットフォームに設けられていることを特徴とする作業ステーション。 26．ジグスタンド102を有し、かつ組み立てられる構成部品または加工部材用、あるいはサブアセンブリ用のテーブル要素の周縁部104'に設けられた複数のレセプタクル107とともにジグスタンド上に位置している少なくとも１つの回転可能なテーブル要素104を有し、それによってレセプタクル107が、ホルダー110'によってテーブル要素４に取り付けられた自動生産機械または基本ユニットであって、レセプタクル107がテーブル要素104の軸に放射状にソケットによって連結され得ることを特徴とする自動生産機械または基本ユニット。 27．ホルダー110'またはこれらホルダーを形成している保持器110,110aが、一方の側でテーブル要素104またはホルダー110'によって支えられているレセプタクル107の反対側と確実に適合し、周縁部104'でのレセプタクル107の正確な方向付けおよび／または位置決定のために少なくとも１つの第１配置115を形成するポケット状の凹部111,112を有する請求の範囲第26項記載の自動生産機械または基本ユニット。 28．ホルダー110'または保持器110,110aが、それぞれ、テーブル要素104の軸Ｖからのレセプタクル107の半径方向の距離を設定するための少なくとも１つの第２配置を形成する請求の範囲第26項または第27項記載の自動生産機械または基本ユニット。 29．レセプタクル107が、配置115,114に対して向かい合う面を形成する請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項、第13項、第14項、第15項、第16項、第17項、第18項、第19項、第20項、第21項、第22項、第23項、第24項、第25項、第26項、第27項または第28項記載の自動生産機械または基本ユニット。 30．各レセプタクル107のすべての配置が、１つの共通保持器110,110aを有することを意図する請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項、第13項、第14項、第15項、第16項、第17項、第18項、第19項、第20項、第21項、第22項、第23項、第24項、第25項、第26項、第27項、第28項または第29項記載の自動生産機械または基本ユニット。 31．少なくとも１つの保持器110,110aによって形成されたホルダー内にレセプタクル107をロックするための少なくとも１つのキャッチ要素119，119aによって特徴づけられる請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項、第９項、第10項、第11項、第12項、第13項、第14項、第15項、第16項、第17項、第18項、第19項、第20項、第21項、第22項、第23項、第24項、第25項、第26項、第27項、第28項、第29項または第30項記載の自動生産機械または基本ユニット。 32．レセプタクル107を固定する位置でキャッチ要素119aを作動し、ロックするための制御スライド127によって特徴づけられる請求の範囲第31項記載の自動生産機械または基本ユニット。