WO1986006668A1 - Special machine for fabricating workpieces requiring a plurality of working paths with discontinuous motion of the product - Google Patents

Special machine for fabricating workpieces requiring a plurality of working paths with discontinuous motion of the product Download PDF

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WO1986006668A1
WO1986006668A1 PCT/HU1986/000027 HU8600027W WO8606668A1 WO 1986006668 A1 WO1986006668 A1 WO 1986006668A1 HU 8600027 W HU8600027 W HU 8600027W WO 8606668 A1 WO8606668 A1 WO 8606668A1
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special machine
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PCT/HU1986/000027
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István Kerényi
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Tungsram Részvénytársaság
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/14Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines
    • B23Q7/1426Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with work holders not rigidly fixed to the transport devices
    • B23Q7/1447Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with work holders not rigidly fixed to the transport devices using endless conveyors
    • B23Q7/1457Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with work holders not rigidly fixed to the transport devices using endless conveyors comprising an impeller or a series of impellers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G19/00Conveyors comprising an impeller or a series of impellers carried by an endless traction element and arranged to move articles or materials over a supporting surface or underlying material, e.g. endless scraper conveyors
    • B65G19/02Conveyors comprising an impeller or a series of impellers carried by an endless traction element and arranged to move articles or materials over a supporting surface or underlying material, e.g. endless scraper conveyors for articles, e.g. for containers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a special machine for the manufacture of n several operations claiming who cheeses with discontinuous movement of the product, as well as an associated gear.
  • the special machine according to the invention consists of a masc frame, the elements built on it, which move discontinuously on a bound path and transport the product, as well as the processing units, which are stationary in relation to the machine frame and connect to the products.
  • the single-purpose machine represents the general model, which consists of the series of several processing units which are suitable for carrying out one work step and which differ from one another, from the group of identical product-transporting elements, and from a transport system which is absolutely reliable ensures that all the products come into contact with all processing units or unit types if several identical individual units are used for the same processing function. Accordingly, the establishment of the connection can be broken down into the phases of approximation - the docking of the technological process - of removal.
  • the transport system is given the task of cyclical temp execution divided .
  • the character of the transport system is divided into two known subgroups; Subgroup of 1 / discontinuously progressing and 2 / continuously moving machines.
  • the transport system is essentially formed by a discontinuously moving ring or chain, which forwards the product transporting elements mounted thereon to the stationary processing units. Every transport moment / occasion, parking etc./ takes place in the same phase.
  • the transport system of the continuously moving machines consists mainly of the system of continuously moving rings, chains, which partly carry the product-transporting elements, partly convey the processing units, whereby the developing relative movement conditions for the connecting elements are the moments of approach, of the idle / Docking / and removal.
  • the machines described here with a "purely" continuous movement are often supplemented with oscillating / oscillating / following frames or with the processing units mounted thereon.
  • the product transporting elements of the discontinuous working machines are also moved, in the majority of cases with cam-provided sliding gears / so-called change-path gears /.
  • change-path gears / Such are described, for example, in the book by Lászl ⁇ Horváth, titled "Alternating-Path Gear for a Discontinuous Rotary Movement".
  • the speed of the stepper drive is limited by the inertia and the resilience of the gearbox mentioned.
  • the capacity of such a single-purpose machine type is most often and mostly determined by the factors mentioned.
  • the service life of the product-promoting elements is determined by the slowest technological process / if this cannot be interrupted /. It often happens that the entire machine is operated slowly due to a single slow operation, or there is a need for duplicated or triplicated operation.
  • duplex machine in which double elements for product transport and double processing units are used on a product track line. Accordingly, the machines for the products with a claim to an unbalanced operating time require several processing units than would result from the performance of these units, ie that certain units of the means of production are not used.
  • a continuously moving, long product chain with a race track format track line is used, which is supplemented by the series of similar but shorter machining unit chains.
  • the running of the individual chain sections is realized, there are no difficulties with regard to the inertial force, the length of the running chain sections can be chosen freely, which means that the longest technological operation in no way determines the entirety of the machine.
  • the uselessness manifests itself partly in the means which move inactive on the return branch of the unit chains, partly in the excess of elements aligned with the semicircular parts of the processing chains and used for product transport.
  • This type of machine is described by Läszl ⁇ Horvath in the book under the title "Automatic machines with continuous movement". It is clear from what has been said that the problems associated with the manufacture of numerous high-precision connections cannot in any way be appropriately solved with the aid of a machine with continuous product movement. In these, the machines with duplex or triplex rings already mentioned are advantageously used.
  • the aim of the invention is to eliminate or substantially reduce the difficulties mentioned.
  • the set goal can be achieved with the help of the solution described in the following.
  • the special machine according to the invention differs from the types described above in that the product-demanding elements - although they reach the stationary processing units with a discontinuous movement - do not carry out the movements simultaneously in a rigid mutual connection, but independently and in relation to one another - in general - Execute postponed phase.
  • the freedom of movement of the product-promoting elements and the flexibility of the transport system used allow that the service life of the product-transporting elements at the individual processing points is different, which means that the processing is almost optimally used units can be realized.
  • a number of pieces is used from all units, which is proportional to the duration of the operation required there. / In this way, the various tasks assigned to a single-purpose machine can be carried out at a minimal cost.
  • the invention relates to a special machine for the production of workpieces which require several working steps, with discontinuous product movement, the machine consisting of a machine frame, of the product transporting elements built on it and moving discontinuously on a bound path, and of those with the Product connecting processing units.
  • the solution according to the invention can be characterized in that the product-transporting elements are individually, or at least arranged in two groups, movable relative to one another, individually or in groups bound to the bound web, furthermore the product-supplying elements are provided with a connecting element suitable for a cyclic connection, wherein the connecting elements join the towing system belonging to the machine according to a program, and the program is secured by the programmer.
  • a continuously rotating input shaft containing a discontinuous rotary motion securing gear was developed, the essence of which is that a gear with discontinuous rotary motion, with a continuously rotating input shaft, characterized in that a against an low-gear stationary gear with internal gearing or external gearing is present, furthermore at least one planetary gear in constant rolling connection therewith is provided, the planetary gear being rigidly connected to a crank arm, the crank arm having a link roller mounted thereon, the link roller in a direction toward the axis of the stationary gear lying guide line, and that the link line is in an essentially rigid connection with a disc mounted in the center line of the stationary gear.
  • Figure 1 shows the general structure of the single-purpose machine according to the invention
  • Figure 2 shows the movement conditions of the here shown
  • FIG. 9 shows the time / speed function of the drag chain and the product transporting element moved with it
  • 10 shows an example of the towing connection element
  • FIGS. 11, 12 and 13 show an example of a product-transporting element following the cycloidal path, which is designed as a combination of a trolling element-connecting link element
  • FIG. 14 shows a cam-controlled programmer for controlling the product-transporting element a special program
  • FIG. 15-16 an example of the control with the combination of a cam and a remote control element
  • Fig. 17-18 the Ge set the drag chain in motion gear
  • Fig. 19-20 generate a discontinuous rotation of the transmission with a load-balancing arm system.
  • Figure 1 shows the general structure of the special machine according to the invention.
  • a machine frame 1 is followed rigidly by a bound track 2, which determines the traffic route of product-transporting elements 3, the degree of freedom being restricted to the mobility in the direction of the track.
  • the machine frame 1 is also connected to processing units which are arranged in a regular division.
  • the product transporting element 3 that is connected to them is fixed with a positioning element 8.
  • the product transporting element 3 is one Further promoted towing system 6, which consists of a motor 12, a transmission 11, a towing element 10, and an element 9 connecting the latter, the motion transmitting element.
  • the towing elements 10 move in such a way that their movement in the direction of the web drops to the position of the stationary positions / generally for one second / to the zero value, so these are capable / at the moment of standstill / with the connecting element of the product-transporting elements 3 in one to make a shock-free connection and convey it further or to transfer the towed product-transporting element 3 to the positioning element 3 without any difficulty.
  • the order of the connections mentioned is determined by the programmer 7, which can be a mechanical, electrical, pneumatic, etc. unit.
  • FIG. 2 shows schematically a machine with nine processing positions and eight product-transporting elements, the current movements also being shown: the product-transporting element 3.1. starts from the processing position 4.1, at the same time the product transporting element 3.2 moves. at full speed from the processing position 4.2 to the processing position 4.3. In the meantime, the product transporting element 3.3 arrives. from processing position 4.4. The other product-transporting elements are at a standstill, processing is in progress as soon as the product-transporting element 3.1. reaches the maximum speed, the product-transporting element 3.2 arrives. just in the processing position 4.3., at the same time the product transporting element 3.8., and so on.
  • Figure 3 shows the process in terms of the function of the shift over time.
  • This function group of movement includes the processes of acceleration in function time presented in FIG. 4, which show the acceleration conditions of five product-transporting elements 3 against the moment t o / these can each be done with one Sinusoidal period are marked. It can be seen that if we added the functions shown, the result would be zero. This means that insofar as the moving elements have the same masses, the components of the mass forces directed towards the track balance each other within the towing system 6 which ensures the movement. / The movement of the product transporting elements does not cause vibrations. /
  • the movement functions shown with a discontinuous line in FIG. 3 characterize the movement of the towing elements 10 of the towing system 6.
  • T l - step duration ie the time during which a product-transporting element stores the path between two adjacent positions
  • T p - the period time perceptible in a standstill position, ie the time elapsed between the starting moments of two, for example, successive product-transporting elements
  • T t - The period time perceptible on a product-transporting element, that is, the time between the two contacts time elapsed at the following standstill positions.
  • t p is longer by half a step time than T t , ie generally by the amount of the phase shift. It is possible to choose T t longer, but in this case the mutual distance to the distance described here would be less than the division of the stationary positions, so this solution is given less importance in practice due to the space requirement.
  • FIG. 5 shows the movement functions of a machine version with fifteen standstill positions and twelve product-transporting elements, in which there is a requirement that each product should come into contact with a processing point with three times the standstill time.
  • this unit claims a triple quantity, which are arranged in the processing positions 4.20, 4.21 and 4.22.
  • the preceding and following two positions are reserved for the classification from simplex into triplex and vice versa, these generally represent unused positions from the processing point of view.
  • FIG. 6 illustrates a possible embodiment of the special machine according to the invention, in which, for special reasons / e.g. space requirement / in the position indicated by x, a point with multiple division for each individual product-transporting element / e.g. can be designed for the wide opening of the product-promoting grippers.
  • FIGS. 7 and 8 each show an exemplary embodiment for the product-transporting element 3.10, the towing element 10.7 and the positioning element 8.7. specified.
  • the product-transporting 3.10 element is guided on the bound web 2.7 with the aid of two pairs of rollers 19 / the grippers which engage in the product are not shown here /.
  • the towing element 10.7 forms a special chain link of the movement-transmitting element 9.7 and contains a plate pack 13, the elements of which can be displaced in their planes, as a result of which they take on the shape of the connecting element 5.7 which moves them and thus enter into a connection capable of towing.
  • the towing system works with two chains, which move in relation to each other with a phase shift of 180 °, with a sinusoidal speed effect superposed on the middle speed v 2 . The speed as a function of time is shown in FIG. 9.
  • the continuous line characterizes the movement of the upper chain, the discon continuous line that of the lower chain.
  • the continuous thick line shows the speed of the product-transporting element 3: at the moment t o it joins the upper chain, at t 1 it is detached, a steady state is established, at t 2 the element can be removed from the lower one Dragging the chain, etc. /
  • the continuously ascending discontinuous wavy lines represent the function lines of the movement as a function of the time of the chains, with every second line indicating the movement of the lower chain /.
  • the lower edge of the connecting element 5.7.
  • the lifting tongue 21 is the programmer 7.7.
  • a connecting element designed as a laminated core 13 is extremely advantageous since neither the expansion nor the thermal dilation of the movement-transmitting element 9.7 / the drag chain / impair the dynamic conditions of the connections. There is only a minimal error in the size of the chain step.
  • the constituent group shown in FIG. 10 - composed of the connecting element 5.10 and the towing element 10.10 - can be used with the same objective.
  • Prism-shaped bodies 54 can be moved in the straight guide. When the towing element 10.10 rises, an exact connection is established despite the position error shown in FIG.
  • a balance beam 23 ensures a secure connection because it does not allow a further displacement of the prismatic body.
  • inertial forces occurring in the embodiment described here act on one chain each as if only a feed of 1/8 times the mass were required.
  • the forces occurring on the two chains equalize each other in the common transmission.
  • 11 to 13 illustrate a further possible embodiment of the towing system 6, which is designed with tapered towing elements 18.
  • the conical movement elements 18 move on a tip-shaped cycloid path, since here a movement-transmitting element containing waves 16 9.11 / chain or wreath / travels at a constant speed along the bound path and entrains the shafts 16 mounted therein, at the lower end of which a gear wheel 15 is attached and at the upper end a crank arm 14, the latter being axially displaceable.
  • the tapered towing element 18 is firmly inserted, as a result of which the tapered towing element 18 executes a compound movement on a half diameter corresponding to that of the rolling circle, since the gear wheel 15 carries out a continuous rolling movement on a stationary toothed rack 17; the cycloid track line is a success.
  • the component of the compound movement which is omitted in the direction of the bound path 2.11 represents a uniformly progressing or a sinusoidal oscillating movement superposed on the circular movement, which corresponds to the movement shown in FIG.
  • the tapered towing element 18 comes into contact with the link roller 24 - which is guided in the groove which is designed in the product-transporting element 3.11 and runs vertically on the bound track 2.11 - the latter only transmits the movement of the tapered towing element 18 in the direction of the bound path 2.11, that is to say that the product-transporting element 3.11 follows the motion law according to FIG. 9 / it moves as if it were moved by an alternating path with sinusoidal acceleration /.
  • the 180 ° phase shift between the adjacent tapered towing elements 18 can be secured by a suitable choice of the mounting direction of the crank arms 14.
  • Stationary control tracks 25 serve as programmer here, 26, 27.
  • the group consisting of the control tracks 25, 26 and 27, which runs under the motion-transmitting element 9.11, comprises three positions of a guide roller 28.
  • the guide rollers 28 are mounted on control arms 29 / with a left-hand, middle and right-hand mounting / which transmit the control movement to the crank arms 14.
  • the movement function series according to FIG. 3 can be realized by the corresponding design of the stationary control tracks 25, 26 and 27.
  • the connecting elements 5 / the tapered towing elements 18 / always leave two positions empty, one position promoting / see one of the discontinuous wavy line in FIG. 3 /.
  • guide rollers 24 are always located at the point shown above the meshing point of the gear wheel 15 and the toothed rack 17, which results in the tip of the cycloid track line, here the c-shaped positioning element 8.11 can be arranged, which in our example e.g. fixed with a magnetic force the backdrop roller 24.
  • a path-controlled control flat plate 30 is used on this route / see FIG. 14 /.
  • the cycle time of the control tracks functioning around the triplex position is three times the basic period time / 3 t p /.
  • 15 and 16 give an example of a version similar to the one described above for the control with planetary gear and link rollers.
  • the by-pass control route described here is to be regarded as advantageous, since in this way the demands placed on the remote control effect with regard to the guiding provision, the sequence of the movement and the energy content are in no way exaggerated. If - taking the example described - no command for decoupling arrives, the tapered towing element 18.16 would of course also drag the towed product-transported element.
  • 17 and 18 give an example for the execution of the special transmission of the motion transmitting element 9.7 according to FIGS. 7 and 8 / drag chain pair /.
  • the structure and kinematics are similar to those of the version depicting a cycloid orbit.
  • a continuously rotating block 37 receives the movement from a driving gear 38.
  • the continuously moving link roller 24.17 describes, as a result of the described planetary movement, also a pointed cycloid, the tangential movement component of which is transmitted to an upper sprocket 40 by means of a grooved shell 39.
  • the neighboring planetary elements thanks to the position difference of 180 ° with the crank arm - transfer a movement with a half-period phase shift to the lower sprocket, as a result of which the adjoining chains realize the previously defined movement conditions.
  • several link elements can of course be operated in parallel along the circumference. /
  • high-precision elements must be used here to ensure even loading. /
  • FIGS. 19 and 20 an example of the design of a conventional stepper drive using the inventive concept is given in FIGS. 19 and 20.
  • the main point is that even when using imprecise elements, a complete load compensation can be achieved.
  • the set rollers 24.19 which are set in motion in a manner consistent with the previously described, are in constant connection with link lines 41, which essentially move with a washer 42, since a connecting eye 45 and a connecting arm 46 with the aid of a guide pin 44 and an end pin 43 are one Allow movement with a degree of freedom for the relative displacement of the guide lines 41.
  • This remaining degree of freedom is eliminated by the connection between a compensation eyelet 47 and a compensation chain 48. More specifically, this is a system with eight degrees of freedom, - also taking into account the rotation of the disk 42, - so the displacement of the link rollers 24.19, which has fewer errors, brings about the clear, preceding, average rotation of the disk 42.
  • the arm system not only performs the load balancing, but also the accuracy of the Steps increased.
  • the errors partially compensate each other statistically.
  • the conical towing element 18.19 transfers in a manner analogous to that described above every second, third, etc. movement periods to a disk 49 which executes discontinuous steps.
  • the positioning element 8.19 is triggered under the pressure of the pressure-transmitting bolt 50 if the progress is started by lifting the conical towing element 18.19.
  • the lifting is carried out by means of a collar 51 which removes the bolt, e.g. with the help of a movement mechanism designed with cams.
  • the transmission ratios of the drive moving the cam determine the temporal relationship between standstill and movement
  • the load capacity of the stepper drive is much higher, which can be attributed primarily to the structure with the multi-load elements; the installation space is small / low structure /.

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Abstract

The disclosed machine comprises a frame (1) on which are mounted the product transport elements (3) which discontinuously move on a path (2) and the stationary machining units facing the frame and coming in contact with the product. The elements (3) for transporting the product on the path (2) are movably arranged facing each other either individually or in two groups, and are guided on the bound path separately or as a group. Furthermore, the product transport elements (3) have a connection element (5) enabling a cyclic connection, which connection elements are connected according to the program to the trading system inherent to the machine, the execution of the program being provided for by the program transmitter (7).

Description

SPEZIALMASCHINE ZUR HERSTELLUNG VOR MEHRERE ARBEITSGÄNGE BEANSPRUCHENDEN WERKSTUCKEN MIT DISKONTINUIERLICHER BEWEGUNG DES PRODUKTSSPECIAL MACHINE FOR MANUFACTURING WORK PIECES WITH DISCONTINUOUS MOVEMENT OF THE PRODUCT BEFORE SEVERAL OPERATIONS
Die Erfindung betrifft eine Spezialmaschine zur Herstellung vo n mehrere Arbeitsgänge beanspru chenden Wer kstücken mit diskontinuierlicher Bewegung des Produkts , sowie ein dazu gehörendes Getriebe . Die erf indungsgemäße Spezialmaschine beste ht aus einem Masc hinengestell , aus den darauf aufgebaut en, sich auf einer gebundenen Bahn diskontinuierlich bewegenden, das Pro dukt transportierenden Elementen, sowie aus den, gegenüber dem Maschinengestell st ationären, mit den Produkten in Verbindung tretenden Bearbeitungseinheiten.The invention relates to a special machine for the manufacture of n several operations claiming who cheeses with discontinuous movement of the product, as well as an associated gear. The special machine according to the invention consists of a masc frame, the elements built on it, which move discontinuously on a bound path and transport the product, as well as the processing units, which are stationary in relation to the machine frame and connect to the products.
Ein bedeutender Prozentsatz der in der Industrie hergestellten Produkte wird auf Einzweckmaschinen , Einzweckfertigungsstraßen, d.h. auf Anlagen, die bloß zur Erzeugung eines gewissen Produkts /einer Produktgruppe/ dienen /z .B. normale Glühlampen/, hergestellt. Innerhalb dessen stellt die Mehrzahl der Einzweckmaschinen solche Maschinen dar, die mehrere Arbeitsgänge an dem Produkt durchführen, bzw. das Produkt aus mehreren Teilprodukten zusammengebaut wird, also muß ein Produkt /genauer gesagt, das Halbprodukt/ während des Fertigungsprozesses mit einer Serie von Bearbeitungsmaschinen bzw. Zuführeinheiten in Berührung kommen. In der Mehrheit der Fälle erfordert diese Verbindung, daß die bearbeitende zuführende Einheit /desweiteren Bearbeitungseinheit/ für die Dauer der Durchführung des Arbeitsgangs gegenüber dem Produkt im wesentlichen stationär ist. Mit Hinsicht darauf, daß eine kontinuierliche Produktion unerläßlich ist, und das Produktionsmittel ausgenützt werden muß, scheint es zweckmäßig, wenn mehrere Produkte /genauer gesagt, die sich in den verschiedenen Produktionsphasen sich befindenden Produkte/simultan mit den bearbeitenden Einheiten in Verbindung stehen. Aus den Gesagten geht es eindeutig hervor, daß diejenige Einzweckmaschine das allgemeine Modell darstellt, die aus der Serie mehrerer, zur Durchführung je eines Arbeitsgangs geeigneten, voneinander abweichenden Bearbeitungseinheiten, aus der Gruppe gleicher produkttransportierender Elemente, sowie aus einem Transportsystem besteht, welches mit voller Sicherheit gewährleistet, daß alle die Produkte mit allen Bearbeitungseinheiten oder Einheitarten in Berührung kommen, falls zu derselben Bearbeitungsfunktion mehrere gleiche Einzeleinheiten verwendet werden. Demnach kann die Herstellung der Verbindung auf die Phasen der Annäherung - der Dockung des technologischen Prozesses - der Entfernung abgebaut werden. Dem Transportsystem wird eben die Aufgsbe der zyklischen tempierten Durchführung zu geteilt .A significant percentage of the products manufactured in the industry are used on single-purpose machines, single-purpose production lines, ie on systems that only serve to produce a certain product / product group / e.g. normal Incandescent lamps /, manufactured. Within this, the majority of single-purpose machines are machines that perform several work steps on the product, or the product is assembled from several sub-products, so a product / more precisely, the semi-product / must be used during the manufacturing process with a series of processing machines or Feed units come into contact. In the majority of cases, this connection requires that the processing feed unit / further processing unit / be substantially stationary with the product for the duration of the operation. In view of the fact that continuous production is indispensable and that the means of production must be used, it seems expedient if several products - more precisely, the products in the different production phases - are connected simultaneously to the processing units. From what has been said, it is clear that the single-purpose machine represents the general model, which consists of the series of several processing units which are suitable for carrying out one work step and which differ from one another, from the group of identical product-transporting elements, and from a transport system which is absolutely reliable ensures that all the products come into contact with all processing units or unit types if several identical individual units are used for the same processing function. Accordingly, the establishment of the connection can be broken down into the phases of approximation - the docking of the technological process - of removal. The transport system is given the task of cyclical temp execution divided .
Innerhalb des erwähnten allgemeinen Einzweckmaschinenmodells werden dem Charakter des Transportsystems nach zwei bekannte Untergruppen unterschieden; Untergruppe der 1/ diskontinuierlich fortschreitenden und 2/ kontinuierlich bewegten Maschinen.Within the general single-purpose machine model mentioned, the character of the transport system is divided into two known subgroups; Subgroup of 1 / discontinuously progressing and 2 / continuously moving machines.
Bei den mit diskontinuierlichem Fortschritt arbeitenden Maschinen wird das Transportsystem im wesentlichen von einem sich diskontinuierlich bewegenden Kranz oder einer Kette gebildet, die die darauf montierten produkttransportiarenden Eleme nte zu den stationären Bearbeitungseinheiten weiterleitet. Jedes Transportmoment /Anlaß, Abstellen usw./ erfolgt in der gleichen Phase.In the machines working with discontinuous progress, the transport system is essentially formed by a discontinuously moving ring or chain, which forwards the product transporting elements mounted thereon to the stationary processing units. Every transport moment / occasion, parking etc./ takes place in the same phase.
Das Transportsystem der kontinuierlich bewegten Maschinen besteht hauptsächlich aus dem System von sich kontinuierlich bewegenden Kränzen, Ketten, die teilweise die produkttransportierenden Elemente tragen, teilweise die Bearbeitungseinheiten fördern, wobei die sich gestaltenden relativen Bewegungsverhältnisse für die in Verbindung tretenden Elemente die Momente der Annäherung, des Mitlaufs /Dockung/ und Entfernung sichern. Die hier beschriebenen Maschinen mit einer "rein" kontinuierlichen Bewegung werden oft mit schwingenden /schwingend folgenden/ Gestellen bzw. mit den darauf montierten Bearbeitungseinheiten gänzt.The transport system of the continuously moving machines consists mainly of the system of continuously moving rings, chains, which partly carry the product-transporting elements, partly convey the processing units, whereby the developing relative movement conditions for the connecting elements are the moments of approach, of the idle / Docking / and removal. The machines described here with a "purely" continuous movement are often supplemented with oscillating / oscillating / following frames or with the processing units mounted thereon.
Die Charakteristiken der beiden Gruppen können folgenderweise miteinander verglichen werden:The characteristics of the two groups can be compared as follows:
Die produkttransportierenden Elemente der diskontinuierlich arbeitenden Maschinen werden mit bewegt, in der Mehrheit der Fälle mit mit Nocken versehenen Schiebegetrieben /sogenannten Wechselbahngetrieben/. Solche sind z.B. im Buche von Lászlό Horváth, betitelt "Wechselbahngetriebe für eine diskontinuierliehe Drehbewegung" beschrieben. Die Geschwindigkeit des Schrittantriebs wird durch die hier entstehende Trägheitskraft und die Belastbarkeit der erwähnten Getriebe beschränkt. Die Kapazität eines derartigen Einzweckmaschinentyps wird am häufigsten und meistens von den erwähnten Faktoren bestimmt. Die Standzeit der produktfördernden Elemente wird von dem langsamsten technologisehen Prozeß /falls dieser nicht unterbrochen werden kann/ bestimmt. Es kommt öfters vor, daß wegen eines einzigen langsamen Arbeitsgangs die ganze Maschine langsam betrieben wird, oder die Hötigkeit eines duplizierten oder triplizierten Betriebs besteht. Als Beispiel soll die sogenannte Duplex-Maschine erwähnt werden, bei der an einer Produktspurlinie Doppelelemente zu dem Produkttransport und Doppelbearbeitungseinheiten verwendet werden. Demnach benötigen die Maschinen für die Produkte mit einem Anspruch auf eine unausgeglichene Operationsdauer mehrere Bearbeitungseinheiten, als es sich aus der Leistungsfähigkeit dieser Einheiten sich ergeben würde, d.h. daß gewisse Einheiten des Produktionsmittels nicht ausgenützt sind.The product transporting elements of the discontinuous working machines are also moved, in the majority of cases with cam-provided sliding gears / so-called change-path gears /. Such are described, for example, in the book by Lászlό Horváth, titled "Alternating-Path Gear for a Discontinuous Rotary Movement". The speed of the stepper drive is limited by the inertia and the resilience of the gearbox mentioned. The capacity of such a single-purpose machine type is most often and mostly determined by the factors mentioned. The service life of the product-promoting elements is determined by the slowest technological process / if this cannot be interrupted /. It often happens that the entire machine is operated slowly due to a single slow operation, or there is a need for duplicated or triplicated operation. As an example, the so-called duplex machine should be mentioned, in which double elements for product transport and double processing units are used on a product track line. Accordingly, the machines for the products with a claim to an unbalanced operating time require several processing units than would result from the performance of these units, ie that certain units of the means of production are not used.
Bei den Maschinen mit kontinuierlichen Bewegungen melden sich wenigere Probleme im Zusammenhang mit der Massenkraft-Belastbarkeit, viel eher treten bei den schwingend folgenden Einheiten die die Leistung beschränkenden Kraftwirkungen auf. Als Erfolg wählt man oft diesen Einzweckmaschinentyp bei Hochleistungsanlagen. Die Herstellung der Verbindung zwischen dem Werkstück und der Bearbeitungseinheit wirft aber oft Schwierigkeiten auf. Mit Hinsicht darauf, daß die Aufgabe nicht im Abstellen eines einzigen Transportsystems in genauen Teilungen besteht, sondern das genaue Treffen und der regelmäßige Mitlauf sich bewegender Elemente zu realisieren sind, so melden sich die kinematischen Probleme der Maschine mehrfach. Das gilt besonders bei der Verwendung der Warmtechnologien, bei denen die Wärmeausdehnung die Positionungewißheit der Elemente erhöht. Bei Maschinen mit "rein" kontinuierlicher Bewegung kann der dauerhafte Mitlauf des produktfördernden Elements und der Bearbeitungseinheit lediglich durch die Anwendung von Kettenkonstruktionen erreicht werden. Bei einem typischen Fall dieser Ausführungsweise wird eine sich kontinuierlich bewegende, lange produktfördernde Kette mit einer Spurlinie des Formats einer Pferderennbahn verwendet, die mit der Serie von ähnlichen, aber kürzeren bearbeitenden Einheitsketten ergänzt ist. In diesem Fall wird das Mitlaufen der einzelnen Kettenstrecken realisiert, Schwierigkeiten in der Hinsicht der Massenkraft sind nicht vorhanden, die Länge der mitlaufenden Kettenstrecken kann frei gewählt werden, das bedeutet, daß die längste technologische Operation keinesfalls die Gesamtheit der Maschine bestimmt. Die Unausnützung manifestiert sich teilweise in den an dem Rücklaufzweig der Einheitsketten untätig fahrenden Mitteln, teilweise in dem mit den halbkreisförmigen Teilen der bearbeitenden Ketten gefluchteten, zum Produkttransport dienenden Elementenüberschuß. Dieser Maschinentyp ist von Läszlό Horvath im Buch unter dem Titel "Automaten mit kontinuierlicher Bewegung" geschildert. Aus den Gesagten geht es eindeutig hervor, daß die Probleme, die mit der Herstellung zahlreicher höchstpräziser Verbindüngen zusammenhängen, keineswegs mit Hilfe einer Maschine mit kontinuierlicher Produktbewegung zweckdienlich gelöst werden können. Bei diesen werden vorteilhaft die bereits erwähnten Maschinen mit Duplex-, oder Triplexkränzen verwendet.In the case of machines with continuous movements, there are fewer problems in connection with the load capacity, rather the force-limiting force effects occur in the following oscillating units. This type of single-purpose machine is often chosen as a success in high-performance systems. Making the connection between the However, the workpiece and the processing unit often pose difficulties. In view of the fact that the task does not consist of parking a single transport system in exact divisions, but rather that exact meeting and regular tracking of moving elements can be realized, the kinematic problems of the machine are reported several times. This is especially true when using hot technologies, where thermal expansion increases the positional uncertainty of the elements. In machines with "pure" continuous movement, the continuous running of the product-promoting element and the processing unit can only be achieved by using chain constructions. In a typical case of this embodiment, a continuously moving, long product chain with a race track format track line is used, which is supplemented by the series of similar but shorter machining unit chains. In this case, the running of the individual chain sections is realized, there are no difficulties with regard to the inertial force, the length of the running chain sections can be chosen freely, which means that the longest technological operation in no way determines the entirety of the machine. The uselessness manifests itself partly in the means which move inactive on the return branch of the unit chains, partly in the excess of elements aligned with the semicircular parts of the processing chains and used for product transport. This type of machine is described by Läszlό Horvath in the book under the title "Automatic machines with continuous movement". It is clear from what has been said that the problems associated with the manufacture of numerous high-precision connections cannot in any way be appropriately solved with the aid of a machine with continuous product movement. In these, the machines with duplex or triplex rings already mentioned are advantageously used.
Demnach bestehen Schwierigkeiten bei den bekannten Maschinentypen in der Hinsicht der Ausnützung und der beschränkten Leistung infolge der Unvollkommenheit der Transportsysteme.Accordingly, there are difficulties with the known types of machines in terms of utilization and limited performance due to the imperfection of the transport systems.
Der Erfindung wird das Ziel gesetzt, die erwähnten Schwierigkeiten zu eliminieren bzw. weitgehend zu verringern. Erfindungsg mäß kann das gesetate Ziel mit Hilfe der in den folgenden geschilderten Lösung erreicht werden.The aim of the invention is to eliminate or substantially reduce the difficulties mentioned. According to the invention, the set goal can be achieved with the help of the solution described in the following.
Die erfindungsgemäße Spezialmaschine weicht insofern von den obenbeschriebenen Typen ab, indem die produktfordernden Elemente - obzwar diese mit einer diskontinuierlichen Bewegung zu den stationären Bearbeitungseinheiten gelangen - die Bewegungen nicht in einer starren gegenseitigen Verbindung, simultan durchführen, sondern selbständig und in einer gegenüber einander - im allgemeinen - verschobenen Phase ausführen. Das bedeutet, daß einerseits die Massenkräfte nicht zugleich auftreten, die Kräfte werden nicht addiert, ja sogar können die produktfördernden Elemente auch so bewegt werden, daß ein gegenseitiger Ausgleich zustande kommt.Andererseits ermöglichen die Bewegungsfreiheit der produktfördernden Elemente und die Flexibilität des verwendeten Transportsystems, daß die Standzeit der produkttransportierenden Elemente an den einzelnen Bearbeitungsstellen verschieden sei, wodurch eine annähernd optimale Ausnützung der Bearbei tungseinheiten realisiert werden kann. /Aus allen Einheiten wird eine, mit der dort erforderlichen Operationsdauer proportionale Stückzahl verwendet./ Auf diese Weise können die verschiedenen, einer Einzweckmaschine gestellten Aufgaben mit einem minimalen Kostaufwand gelöst werden.The special machine according to the invention differs from the types described above in that the product-demanding elements - although they reach the stationary processing units with a discontinuous movement - do not carry out the movements simultaneously in a rigid mutual connection, but independently and in relation to one another - in general - Execute postponed phase. This means that, on the one hand, the mass forces do not occur at the same time, the forces are not added, even the product-promoting elements can even be moved in such a way that a mutual balance is achieved.On the other hand, the freedom of movement of the product-promoting elements and the flexibility of the transport system used allow that the service life of the product-transporting elements at the individual processing points is different, which means that the processing is almost optimally used units can be realized. / A number of pieces is used from all units, which is proportional to the duration of the operation required there. / In this way, the various tasks assigned to a single-purpose machine can be carried out at a minimal cost.
Obiges zusammenfassend, bezieht sich die Erfindung auf eine Spezialmaschine für die Herstellung von mehrere Arbeitsgänge beanspruchenden Werkstücken, mit diskontinuierlicher Produktbewegung, wobei die Maschine aus einem Maschinengestell, aus den daran aufgebauten, sich auf einer gebundenen Bahn diskontinuierlich bewegenden produkttransportierenden Elementen, und aus den mit dem Produkt in Verbindung tretenden Bearbeitungseinheiten besteht.To summarize the above, the invention relates to a special machine for the production of workpieces which require several working steps, with discontinuous product movement, the machine consisting of a machine frame, of the product transporting elements built on it and moving discontinuously on a bound path, and of those with the Product connecting processing units.
Die erfindungsgemäße Lösung kann dadurch gekennzeichnet werden , daß die produkttransportierenden Elemente einzeln, oder wenigstens in zwei Gruppen angeordnet, gegenüber einander bewegbar, einzeln oder gruppenweise geführt an der gebundenen Bahn gebunden sind, desweiteren die produktlieferrfden Elemente mit einem zur zyklysehen Verbindung geeigneten Verbindungselement versehen sind, wobei die Verbindungselemente sich dem zu der Maschine gehörenden Schleppsystem nach einem Programm anschließen, und das Programm durch den Programmgeber gesichert ist.The solution according to the invention can be characterized in that the product-transporting elements are individually, or at least arranged in two groups, movable relative to one another, individually or in groups bound to the bound web, furthermore the product-supplying elements are provided with a connecting element suitable for a cyclic connection, wherein the connecting elements join the towing system belonging to the machine according to a program, and the program is secured by the programmer.
Ebenfalls zur Lösung der gestellten Aufgabe wurde ein eine kontinuierlich sich drehende Eintriebwelle enthaltendes, eine diskontinuierliche Drehbewegung sicherndes Getriebe erarbeitet, dessen Wesen darin besteht, daß ein Getriebe mit diskontinuierlicher Drehbewegung, mit einer kontinuierlich sich drehenden Eintriebwelle, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegenüber einem An triebsarm stationäres Zahnrad mit Innenverzahnnng oder Außenverzahnung vorhanden ist, desweiteren wenigstens ein damit in ständiger Rollverbindung stehendes Planetenzahnrad vorgesehen ist, wobei das Planetenzahnrad mit einem Kurbelarm in steifer Verbindung steht, der Kurbelarm eine darauf montierte Kulissenrolle aufweist, die Kulissenrolle in einer in Richtung der Ach senlinie des stationären Zahnrads liegenden Kulissenleitung geführt ist, und daß die Kulissenleitung in einer im wesentlichen steifen Verbindung mit einer in der Mittellinie des stationären Zahnrads gelagerten Scheibe steht.Also to solve the problem, a continuously rotating input shaft containing a discontinuous rotary motion securing gear was developed, the essence of which is that a gear with discontinuous rotary motion, with a continuously rotating input shaft, characterized in that a against an low-gear stationary gear with internal gearing or external gearing is present, furthermore at least one planetary gear in constant rolling connection therewith is provided, the planetary gear being rigidly connected to a crank arm, the crank arm having a link roller mounted thereon, the link roller in a direction toward the axis of the stationary gear lying guide line, and that the link line is in an essentially rigid connection with a disc mounted in the center line of the stationary gear.
Die Erfindung wird weiter anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele, mit Ηinvreis auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 den allgemeinen Aufbau der erfindungsgemäßen Ein zweckmaschine, Figur 2 die Bewegungsverhältnisse des hier dargestelltenThe invention is further explained on the basis of advantageous exemplary embodiments, with reisinvreis on the accompanying drawing. In the drawing: Figure 1 shows the general structure of the single-purpose machine according to the invention, Figure 2 shows the movement conditions of the here shown
Ausführungsbeispiels, Figur 3 die zur Figur 2 gehörende Funktion Verschiebung vs Zeit, Figur 4 die Funktionen Beschleunigung vs Zeit, Figur 5 die Verschiebungsfunktion der in drei Gruppen ange ordneten produkttransportierenden Elemente, Fig. 7 und 8 ein Ausführungsbeispiel für das kettengeschleppte produkttransportierende Element, die Führung und die Schlepp-, Verbindungs-, und positionierenden Elemente, Figur 9 die Zeit/Geschwindigkeitsfunktion der Schleppkette und des damit bewegten produkttransportierenden Elements, Figur 10 ein Beispiel für das Schlepp-Verbindungselement, Figur 11, 12 und 13 ein Beispiel für ein der zykloiden Bahn folgendes produkttransportierendes Element, das als Korabination eines Sehleppelements-Kulissen-Verbindungs elemnts ausgestaltet ist, Figur 14 Nockengesteuerter Programmgeber zur Steuerung des produkttransportierenden Elements nach einem Spe zialprogramm, Fig. 15-16 ein Beispiel für die Steuerung mit der Komb ination eines Nockens und eines Fernsteuerelements, Fig. 17-18 das das Schleppkettenpaar in Bewegung setzende Ge triebe, Fig. 19-20 ein eine diskontinuierliche Verdrehung erzeugen des Getriebe mit einem belastungsausgleichenden Armsystem. Figur 1 zeigt den allgemeinen Aufbau der erfindungsgemäßen Spezialmaschine.Embodiment, Figure 3, the function of displacement vs time, Figure 4, the functions acceleration vs time, Figure 5, the displacement function of the product transport elements arranged in three groups, Fig. 7 and 8 an embodiment of the chain-dragged product transport element, the leadership and the towing, connecting and positioning elements, FIG. 9 shows the time / speed function of the drag chain and the product transporting element moved with it, 10 shows an example of the towing connection element, FIGS. 11, 12 and 13 show an example of a product-transporting element following the cycloidal path, which is designed as a combination of a trolling element-connecting link element, FIG. 14 shows a cam-controlled programmer for controlling the product-transporting element a special program, Fig. 15-16 an example of the control with the combination of a cam and a remote control element, Fig. 17-18 the Ge set the drag chain in motion gear, Fig. 19-20 generate a discontinuous rotation of the transmission with a load-balancing arm system. Figure 1 shows the general structure of the special machine according to the invention.
Einem Maschinengestell 1 schließt sich eine gebundene Bahn 2 steif an, die den Verkehrsweg von produkttransportierenden Elementen 3 bestimmt, wobei der Freiheitsgrad auf die Bewegbarkeit in Richtung der Bahn beschränkt ist.Dem Maschinengestell l sind ebenfalls Bearbeitungseinheiten angeschlossen, die in einer regelmäßigen Teilung angsordnet sind. Das mit denen eben in Verbindung stehende produkttransportierende Element 3 wird mit einem positionierenden Element 8 fixiert.A machine frame 1 is followed rigidly by a bound track 2, which determines the traffic route of product-transporting elements 3, the degree of freedom being restricted to the mobility in the direction of the track. The machine frame 1 is also connected to processing units which are arranged in a regular division. The product transporting element 3 that is connected to them is fixed with a positioning element 8.
Das produkttransportierende Element 3 wird von einem Schleppsystem 6 weitergefördert, das aus einem Motor 12, einem Getriebe 11, einem Schleppelement 10, und einem die letzterwähnten miteinander verbindenden, die Bewegung übermittelnden Element 9 besteht. Die Schleppelemente 10 bewegen sich so, daß ihre Bewegung in Richtung der Bahn an Stellen der stationären Positionen /im allgemeinen für eine Sekunde/ auf den Nullwert abfällt, so sind diese fähig /im Moment des Stillstands/ mit dem Verbindungselement der produkttransportierenden Elemente 3 in eine stoßfreie Verbindung zu treten und es weiterzufördern oder das geschleppte produkttransportierende Element 3 ohne etwaige Schwierigkeit dem positionierenden Element 3 zu übergeben. Die Ordnung der erwähnten Verbindungen wird durch den Programmgeber 7 bestimmt, der eine mechanische, elektrische, pneumatische usw. Einheit sein kann.The product transporting element 3 is one Further promoted towing system 6, which consists of a motor 12, a transmission 11, a towing element 10, and an element 9 connecting the latter, the motion transmitting element. The towing elements 10 move in such a way that their movement in the direction of the web drops to the position of the stationary positions / generally for one second / to the zero value, so these are capable / at the moment of standstill / with the connecting element of the product-transporting elements 3 in one to make a shock-free connection and convey it further or to transfer the towed product-transporting element 3 to the positioning element 3 without any difficulty. The order of the connections mentioned is determined by the programmer 7, which can be a mechanical, electrical, pneumatic, etc. unit.
Figur 2 stellt schematisch eine Maschine mit neun Bearbeitungspositionen und acht produkttransportierenden Elementen dar, wobei auch die momentanen Bewegungen angeführt sind: das produkttransportierende Element 3.1. startet von der Bearbeitungsposition 4.1, gleichzeitig fährt das produkttransportierende Element 3.2. mit voller Geschwindigkeit aus der Bearbeitungsposition 4.2 in die Bearbeitungsposition 4.3., inzwischen gelangt das produkttransportierende Element 3.3. aus der Bearbeitungsposition 4.4. Die sonstigen produkttransportierenden Elemente befinden sich im Stillstand, die Bearbeitung ist im Gange, Sobald das produkttransportierende Element 3.1. die maximale Geschwindigkeit erreicht, gelangt das produkttransportierende Element 3.2. eben in die Bearbeitungsposition 4.3., gleichzeitig startet das produkttransportierende Element 3.8., undsoweiter. Figur 3 zeigt den Prozeß in Form der Funktion der Verschiebung gegenüber der Zeit. Figur 2 stellt die Situation in dem Moment to dar. Zu dieser Funktionsgruppe der Bewegung gehören die in der Figur 4 vorgestellten Abläufe der Beschleunigung in Funktion Zeit, die die Beschleunigungsverhältnisse fünf produktransportierender Elemente 3 gegen den Moment to zeigen /diese können mit je einer Sinusfunktionsperiode gekennzeichnet werden/. Es ist wohl ersichtlich, daß wenn wir die dargestellten Funktionen addieren würden, das Resultat den Nullwert ergeben würde. Das bedeutet, daß insofern die bewegten Elemente die gleichen Massen aufweisen, die auf die Bahn gerichteten Komponenten der Massenkräfte einanderinnerhalb des die Bewegung gewährleistenden Schleppsystems 6 ausgleichen. /Die Bewegung der produkttransportierenden Elemente ruft keine Schwingungen hervor./FIG. 2 shows schematically a machine with nine processing positions and eight product-transporting elements, the current movements also being shown: the product-transporting element 3.1. starts from the processing position 4.1, at the same time the product transporting element 3.2 moves. at full speed from the processing position 4.2 to the processing position 4.3. In the meantime, the product transporting element 3.3 arrives. from processing position 4.4. The other product-transporting elements are at a standstill, processing is in progress as soon as the product-transporting element 3.1. reaches the maximum speed, the product-transporting element 3.2 arrives. just in the processing position 4.3., at the same time the product transporting element 3.8., and so on. Figure 3 shows the process in terms of the function of the shift over time. FIG. 2 shows the situation at the moment t o . This function group of movement includes the processes of acceleration in function time presented in FIG. 4, which show the acceleration conditions of five product-transporting elements 3 against the moment t o / these can each be done with one Sinusoidal period are marked. It can be seen that if we added the functions shown, the result would be zero. This means that insofar as the moving elements have the same masses, the components of the mass forces directed towards the track balance each other within the towing system 6 which ensures the movement. / The movement of the product transporting elements does not cause vibrations. /
Die in der Figur 3 mit diskontinuierlicher Linie eingezeichneten Bewegungsfunktionen charakterisieren die Bewegung der Schleppelemente 10 des Schleppsystems 6.The movement functions shown with a discontinuous line in FIG. 3 characterize the movement of the towing elements 10 of the towing system 6.
Die in Figur 3 eingezeichneten Intervallen sind die folgenden:The intervals shown in Figure 3 are as follows:
Tl - Schrittsdauer, d.h. die Zeit, während deren ein produkttransportierendes Element den Weg zwischen zwei benachbar ten Positionen hinterlegt, Tp - die in einer Stillstandsposition wahrnehmbare Periodenzeit, d.h. die zwischen den Startmomenten zweier, z.B. einander folgender produkttransportierender Elemente abgelaufene Zeit, Tt - die an einem produkttransportierenden Element wahrnehmbare Periodenzeit, d.h. die zwischen den Berührungen zweier ein ander folgender Stillstandpositionen abgelaufene Zeit.T l - step duration, ie the time during which a product-transporting element stores the path between two adjacent positions, T p - the period time perceptible in a standstill position, ie the time elapsed between the starting moments of two, for example, successive product-transporting elements, T t - The period time perceptible on a product-transporting element, that is, the time between the two contacts time elapsed at the following standstill positions.
Bei der hier als Beispiel gewählten Bewegungsfunktionserie ist tp um eine halbe Schrittzeit länger, als Tt, d.h. im allgemeinen um das Maß der Phasenverschiebung. Es besteht die Möglichkeit Tt länger zu wählen, aber in diesem Fall wäre der gegenseitige Abstand zu dem hier geschilderten Abstand, als die Teilung der stationären Positionen, so wird dieser Lösung aus Gründen des Raumbedarfs in der Praxis geringere Bedeutung beigemessen.In the movement function series chosen here as an example, t p is longer by half a step time than T t , ie generally by the amount of the phase shift. It is possible to choose T t longer, but in this case the mutual distance to the distance described here would be less than the division of the stationary positions, so this solution is given less importance in practice due to the space requirement.
Es ist offensichtlich, indem wenn achtzehn stationäre Positionen und sechszehn produkttransportierende Elemente gewählt werden, unter Anwendung der obenbeschriebenen Lösung eine Einzweckmaschine mit verdoppelter Einheitsanzahl erhalten wird.It is evident that by choosing eighteen stationary positions and sixteen product transport elements, using the solution described above, a single-purpose machine with a doubled unit number is obtained.
In Figur 5 sind die Bewegungsfunktionen einer Maschinenversion mit fünfzehn Stillstandspositionen und zwölf produkttransportierenden Elementen dargestellt, bei der die Forderung besteht, daß jedes Produkt mit einer Bearbeitungsstelle mit dreifacher Stillstandszeit in Berührung kommen soll. Aus Kontinuitätsgründen wird aus dieser Einheit eine dreifache Stückzahl beansprucht, die in den Bearbeitungspositionen 4.20, 4.21 und 4.22 angeordnet sind. Die jenen vorangehenden und folgenden je zwei Positionen sind für die Einordnung aus Simplex in Triplex und vice versa reserviert, diese stellen im allgemeinen aus dem Standpunkt der Bearbeitung unausgenützte Stellen dar.FIG. 5 shows the movement functions of a machine version with fifteen standstill positions and twelve product-transporting elements, in which there is a requirement that each product should come into contact with a processing point with three times the standstill time. For reasons of continuity, this unit claims a triple quantity, which are arranged in the processing positions 4.20, 4.21 and 4.22. The preceding and following two positions are reserved for the classification from simplex into triplex and vice versa, these generally represent unused positions from the processing point of view.
Alle sonstigen Positionen sind vollwertige Simplexstellungen, d.h. solche Punkte, in denen alls produkttransportierenden Elemente sich mit einer einfachen Stillstandzeit aufenthalten. Auf analoge Weise, wie bei der als Beispiel dargestellten Lösung, können Maschinenversionen mit Positionen mit doppelter, dreifacher, ja sogar mehrfacher Stillstandzeit ausgestaltet werden.All other positions are full-fledged simplex positions, ie those points in which all product-transporting elements can be found with a simple downtime. In an analogous manner to the solution shown as an example, machine versions with positions with double, triple, even multiple downtimes can be designed.
In Figur 6 ist eine mögliche Ausführung der erfindungsgemäßen Spezialmaschine veranschaulicht, bei der aus Spezialgründen /z.B.Raumbedarf/ in der mit x bezeichneten Position einemit Pfeilen angedeutete - Stelle mit mehrfacher Teilung für jedes einzelne produkttransportierende Element /z.B. für die weite Eröffnung der produktfördernden Greifer/ ausgestaltet werden kann.FIG. 6 illustrates a possible embodiment of the special machine according to the invention, in which, for special reasons / e.g. space requirement / in the position indicated by x, a point with multiple division for each individual product-transporting element / e.g. can be designed for the wide opening of the product-promoting grippers.
In Figuren 7 und 8 sind je ein Ausführungsbeispiel für das Produkttransportierende Element 3.10, das Schleppelement 10.7 und das positionierende Element 8.7. angegeben.FIGS. 7 and 8 each show an exemplary embodiment for the product-transporting element 3.10, the towing element 10.7 and the positioning element 8.7. specified.
Das produkttransportierende 3.10 Element wird an der gebundene Bahn 2.7 mit Hilfe zweier Rollenpaare 19 geführt /die sich in das Produkt eingreifenden Greifer sind hier nicht dargestellt/. Das Schleppelement 10.7 bildet ein Spezialkettenglied des bewegungübertragenden Elements 9.7 und enthält ein Plattenpaket 13, dessen Elemente in ihren Ebenen verschoben werden können, wodurch diese die Form des sie bewegenden Verbindungselements 5.7 aufnehmen und so in eine zum Schleppen fähige Verbindung eintreten. Das Schleppsystem arbeitet mit zwei Ketten, die sich gegenüber einander mit einer Phasenverschiebung von 180°, mit einer, auf die Mittelgeschwindigkeit v2 superponierten sinusoidalen Geschwindigkeitseinwirkung bewegen. Die Geschwindigkeit in Funktion der Zeit ist in Figur 9 dargestellt. Die kontinuierliche Linie charakterisiert die Bewegung der oberen Kette, die diskon tinuierliche Linie jene der unteren Kette. Die kontinuierliche dicke Linie zeigt den Ablauf der Geschwindigkeit des produkttransportierenden Elements 3: im Moment to schließt es sich der oberen Kette an, bei t1 wird es abgelöst, ein stationärer Zustand stellt sich ein, bei t2 läßt sich das Element von der unteren Kette mitschleppen usw. /In Figur 3 stellen die kontinuierlich aufsteigenden diskontinuierlichen Wellenlinien die Funktionlinien der Bewegung in der Abhängigkeit der Zeit der Ketten dar, wobei jede zweite Linie auf die Bewegung der unteren Kette hinweist/. Die untere Kante des Verbindungselements 5.7. bildet das positionierende Element 8.7, da es in seiner unteren Stellung in einem positionierenden Nest 20 sitzt und damit das Produkttransportierende Element 3.10 in einer fixen Stellung behält; in dem entsprechenden Moment /z.B. t2/ wird das Element mittels einer Hebezunge 21 ausgehoben; auf diese Weise kommt beim Aufhören der Befestigung die Schleppverbindung zustande, die zwangsweise bis zu der nächsten Position aufrechterhalten wird, dort aber springt es auf Wirkung einer Feder 22 wiederholt ein, außer wenn dort nicht eine weitere Hebezunge 21 betriebsbereit ist, denn in diesem Fall das Element weitergefordert wird. Die Hebezunge 21 wird von dem Programmgeber 7.7. gesteuert, der in dem hier geschilderten Fall eine Steuerbahn ist, die sich mit dem Getriebe 11 des Schleppsystems 6 synchronisiert verdreht, wodurch nur in den Momenten, in denen bewegungsübermittelnde Elemente 9.7 /die Ketten/ mit Nullgeschwindigkeit stationär sind /bzw. in einer kurzen Periode gegen die erwähnten Momente/, ein weiterer Befehl abgegeben wird.The product-transporting 3.10 element is guided on the bound web 2.7 with the aid of two pairs of rollers 19 / the grippers which engage in the product are not shown here /. The towing element 10.7 forms a special chain link of the movement-transmitting element 9.7 and contains a plate pack 13, the elements of which can be displaced in their planes, as a result of which they take on the shape of the connecting element 5.7 which moves them and thus enter into a connection capable of towing. The towing system works with two chains, which move in relation to each other with a phase shift of 180 °, with a sinusoidal speed effect superposed on the middle speed v 2 . The speed as a function of time is shown in FIG. 9. The continuous line characterizes the movement of the upper chain, the discon continuous line that of the lower chain. The continuous thick line shows the speed of the product-transporting element 3: at the moment t o it joins the upper chain, at t 1 it is detached, a steady state is established, at t 2 the element can be removed from the lower one Dragging the chain, etc. / In FIG. 3, the continuously ascending discontinuous wavy lines represent the function lines of the movement as a function of the time of the chains, with every second line indicating the movement of the lower chain /. The lower edge of the connecting element 5.7. forms the positioning element 8.7, since in its lower position it sits in a positioning nest 20 and thus keeps the product-transporting element 3.10 in a fixed position; at the appropriate moment / eg t 2 / the element is lifted out by means of a lifting tongue 21; in this way, when the fastening is stopped, the towing connection is established, which is forcibly maintained up to the next position, but there it jumps repeatedly due to the action of a spring 22, unless there is another lifting tongue 21 ready for operation, because in this case that Element is required. The lifting tongue 21 is the programmer 7.7. controlled, which in the case described here is a control path that rotates synchronized with the transmission 11 of the towing system 6, so that only in the moments when motion-transmitting elements 9.7 / the chains / are stationary at zero speed / or. in a short period against the mentioned moments /, another command is issued.
Aus der Figur 9 ist es wohl ersichtlich, daß bei der Ver wendung der erwähnten Bewegungsfunktionen im Moment der Verbindungen sowohl die Geschwindigkeit, wie auch die Beschleunigung der Null gleich sind, wodurch auch bei einem Schnellbetrieb eine "glatte" Verbindung zustande kommt.From Figure 9 it can be seen that in Ver Applying the motion functions mentioned at the moment of the connections, both the speed and the acceleration of the zero are the same, as a result of which a "smooth" connection is established even in the case of fast operation.
Ein als ein Blechpaket 13 ausgestaltetes Verbindungselement ist äußerst vorteilhaft, da weder die Ausdehnung, noch die thermische Dilatation des bewegungsübermittelnden Elements 9.7 /der Schleppkette/ die dynamischen Verhältnisse der Verbindungen beeinträchtigen. In der Größe des Kettenschritts ergibt sich nur ein minimaler Fehler. Mit derselben Zielsetzung kann die in Figur 10 dargestellte - aus dem Verbindungselement 5.10 und dem Schleppelement 10.10 zusammengesetzte - Bestandteiigruppe Verwendung finden. Prismenförmige Körper 54 können in der geraden Führung verschoben werden. Beim Aufstieg des Schleppelements 10.10 wird trotz des in Figur 10 dargestellten Positionfehlers eine exakte Verbindung hergestellt. Ein Waagebalken 23 gewährleistet eine sichere Verbindung, da er eine weitere Verschiebung des prismenförmigen Körpers nicht zuläßt.A connecting element designed as a laminated core 13 is extremely advantageous since neither the expansion nor the thermal dilation of the movement-transmitting element 9.7 / the drag chain / impair the dynamic conditions of the connections. There is only a minimal error in the size of the chain step. The constituent group shown in FIG. 10 - composed of the connecting element 5.10 and the towing element 10.10 - can be used with the same objective. Prism-shaped bodies 54 can be moved in the straight guide. When the towing element 10.10 rises, an exact connection is established despite the position error shown in FIG. A balance beam 23 ensures a secure connection because it does not allow a further displacement of the prismatic body.
Die bei der hier geschilderten Ausführung auftretenden Massenkräfte wirken so an je einer Kette, als wenn nur der Vorschub einer 1/8-fachen Masse erforderlich wäre. Die an den beiden Ketten auftretenden Kräfte gleichen einander in dem gemeinsamen Getriebe aus.The inertial forces occurring in the embodiment described here act on one chain each as if only a feed of 1/8 times the mass were required. The forces occurring on the two chains equalize each other in the common transmission.
Fig. 11 bis 13 stellen eine weitere mögliche Ausführungsform des Schleppsystems 6 dar, welches mit kegeligen Schleppelementen 18 ausgebildet ist. Die kegeligen Bewegungselemente 18 bewegen sich auf einer spitzenförmigen zykloiden Bahn, da hier ein Wellen 16 enthaltendes bewegungsübertragendes Element 9.11 /Kette oder Kranz/ mit gleichmäßiger Geschwindigkeit entlang der gebundenen Bahn fährt und die darin gelagerten Wellen 16 mitschleppt, an deren unterem Ende ein Zahnrad 15, an dem oberen Ende ein Kurbelarm 14 befestigt ist, wobei der letztere axial geführt verschoben werden kann. In dem Kurbelarm 14 ist das kegelige Schleppelement 18 fest eingesetzt, wodurch das kegelige Schleppelement 18 an einem jenem des Rollkreises entsprechenden Halbdurchmesser eine zusammengesetzte Bewegung ausführt, da das Zahnrad 15 an einer stationären Zahnstange 17 eine kontinuierliche Rollbewegung ausführt; als Erfolg entsteht die zykloide Spurlinie. Die in Richtung der gebundenen Bahn 2.11 entfallende Komponente dieaer zusammengesetzten Bewegung stellt eine gleichmäßig fortschreitende oder eine auf die Kreisbewegung superponierte sinusoidale Schwingbewegung dar, die mit der in der Figur 9 dargestellten Bewegung übereinstimmt. Hit Hinsicht darauf, daß das kegelige Schleppelement 18 mit der Kulissenrolle 24 - die in der, in dem produkttransportierenden Element 3.11 ausgestalteten und auf der gebundenen Bahn 2.11 senkrecht verlaufenden Rille geführt ist - in Verbindung tritt, so überträgt die letztere nur die Bewegung des kegeligen Schleppelements 18 in Richtung der gebundenen Bahn 2.11, das heißt, daß das produkttransportierende Element 3.11 dem Bewegungsgesetz nach Figur 9 folgt /es bewegt sich so, als ob es von einer Wechselbahn mit sinusoidaler Beschleunigung bewegt wäre/. Durch die geeignete Wahl der Montagerichtung der Kurbelarme 14 kann die 180° Phasenverschiebung zwischen den benachbarten kegeligen Schleppelementen 18 gesichert werden.11 to 13 illustrate a further possible embodiment of the towing system 6, which is designed with tapered towing elements 18. The conical movement elements 18 move on a tip-shaped cycloid path, since here a movement-transmitting element containing waves 16 9.11 / chain or wreath / travels at a constant speed along the bound path and entrains the shafts 16 mounted therein, at the lower end of which a gear wheel 15 is attached and at the upper end a crank arm 14, the latter being axially displaceable. In the crank arm 14, the tapered towing element 18 is firmly inserted, as a result of which the tapered towing element 18 executes a compound movement on a half diameter corresponding to that of the rolling circle, since the gear wheel 15 carries out a continuous rolling movement on a stationary toothed rack 17; the cycloid track line is a success. The component of the compound movement which is omitted in the direction of the bound path 2.11 represents a uniformly progressing or a sinusoidal oscillating movement superposed on the circular movement, which corresponds to the movement shown in FIG. With regard to the fact that the tapered towing element 18 comes into contact with the link roller 24 - which is guided in the groove which is designed in the product-transporting element 3.11 and runs vertically on the bound track 2.11 - the latter only transmits the movement of the tapered towing element 18 in the direction of the bound path 2.11, that is to say that the product-transporting element 3.11 follows the motion law according to FIG. 9 / it moves as if it were moved by an alternating path with sinusoidal acceleration /. The 180 ° phase shift between the adjacent tapered towing elements 18 can be secured by a suitable choice of the mounting direction of the crank arms 14.
Als Programmgeber dienen hier stationäre Steuerbahnen 25, 26, 27. Zu der unter dem bewegungsübertragenden Element 9.11 verlaufenden, aus den Steuerbahnen 25, 26 und 27 bestehenden Gruppe gehören dreierlei Stellungen einer Leitrolle 28. Die Leitrollen 28 sind auf Steuerarmen 29 montiert /mit einer linksseitigen, mittleren und rechtsseitigen Montage/, die die Steuerbewegung zu den Kurbelarmen 14 übermitteln. Durch die entsprechende Gestaltung der stationären Steuerbahnen 25, 26 und 27 kann die Bewegungsfunktionsreihe nach Figur 3 realisiert werden. In diesem Fall hinterlegen die Verbindungselemente 5 /die kegeligen Schleppelemente 18/ immer zwei Positionen leer, eine Position fördernd /siehe eine der diskontinuierlichen Wellenlinie der Figur 3/.Stationary control tracks 25 serve as programmer here, 26, 27. The group consisting of the control tracks 25, 26 and 27, which runs under the motion-transmitting element 9.11, comprises three positions of a guide roller 28. The guide rollers 28 are mounted on control arms 29 / with a left-hand, middle and right-hand mounting / which transmit the control movement to the crank arms 14. The movement function series according to FIG. 3 can be realized by the corresponding design of the stationary control tracks 25, 26 and 27. In this case, the connecting elements 5 / the tapered towing elements 18 / always leave two positions empty, one position promoting / see one of the discontinuous wavy line in FIG. 3 /.
Im Moment des Stillstands befinden sich Kulissenrollen 24 immer an der dargestellten Stelle über dem Eingreifspunkt des Zahnrads 15 und der Zahnstange 17, der die Spitze der zykloiden Spurlinie ergibt, hier kann das c-förmige positionierende Element 8.11 angeordnet werden, das bei unserem Beispiel z.B. mit magnetischer Kraftwirkung die Kulissenrolle 24 fixiert.At the moment of standstill, guide rollers 24 are always located at the point shown above the meshing point of the gear wheel 15 and the toothed rack 17, which results in the tip of the cycloid track line, here the c-shaped positioning element 8.11 can be arranged, which in our example e.g. fixed with a magnetic force the backdrop roller 24.
Ist es nun beabsichtigt, von der Simplexen Bewegungsordnung nach Figur 3 abzuweichen /wie z.B. der Fall bei der Bearbeitungsposition 4.20 in Figur 5 ist/, wird an dieser Strecke eine bahngesteuerte Steuerflachplatte 30 verwendet /siehe Figur 14/. Die Zykluszeit der um die Triplexstellung funktionierenden Steuerbahnen beträgt das Dreifache der Grundperiodenzeit /3 tp/.If it is now intended to deviate from the simplex movement order according to FIG. 3 / as is the case, for example, with the processing position 4.20 in FIG. 5 /, a path-controlled control flat plate 30 is used on this route / see FIG. 14 /. The cycle time of the control tracks functioning around the triplex position is three times the basic period time / 3 t p /.
Fig. 15 und 16 geben ein Beispiel für eine der vorherbeschriebenen ähnliche Version für die Steuerung mit Planetenrad und Kulissenrollen.15 and 16 give an example of a version similar to the one described above for the control with planetary gear and link rollers.
In dieser Ausführung erhält ein ferngesteuertes durchfüh rendes Element 37 /Elektromagnet, pneumatischer Arbeitszylinder usw./ ein Steuersignal von dem Programmgeber 7 /jeder Position gehört ein Paar von ihnen in der Maschine/, auf Wirkung dessen z.B. das untere durchführende Element eine Leitrolle 32 mit der Welle nach vorn verschoben hätte, worauf diese - sich einer Hilfsbahn 33 anschließend - nachdem die Position nach Figur 15 erreicht worden ist, eine mit einer Reibung 34 abgebremste, sich bewegende Schienenstrecke 35 mit sich nach unten mitnehmen würde, wonach die letztere mit Übermittlung einer zentralen Stange 36 das kegelige Schleppelement 18.16 mit einer entsprechend präzisen Bewegung herausheben und damit die Bewegung beendigen würde. Der hier geschilderte by-pass Steuerweg ist als vorteilhaft zu betrachten, da auf diese Weise die gegenüber der Femsteuerwirkung in der Hinsicht der Leitbestimmung, des Ablaufs der Bewegung und des EnergieInhalts gestellten Forderungen keineswegs übertrieben sind. Wenn - Bezug auf das beschriebene Beispiel nehmend - kein Befehl zur Entkoppelung eintrifft, das kegelige Schleppelement 18.16 würde das geschleppte produkttransportierte Element selbstverständlich mitschleppen.In this version there is a remote control rendes element 37 / electromagnet, pneumatic cylinder etc. / a control signal from the programmer 7 / each position belongs to a pair of them in the machine /, on the effect of which, for example, the lower performing element would have shifted a guide roller 32 with the shaft forward, whereupon this - following an auxiliary track 33 - after the position according to FIG. 15 had been reached, a moving rail section 35 braked with friction 34 would take it down with it, after which the latter, with the transmission of a central rod 36, the conical towing element 18.16 a correspondingly precise movement and would thus end the movement. The by-pass control route described here is to be regarded as advantageous, since in this way the demands placed on the remote control effect with regard to the guiding provision, the sequence of the movement and the energy content are in no way exaggerated. If - taking the example described - no command for decoupling arrives, the tapered towing element 18.16 would of course also drag the towed product-transported element.
Bei den letzthin geschilderten - eine zykloide Bahn beschreibenden - Versionen gleichen die benachbarten Schleppelemente bei einer Phasenverschiebung von 180° die Massenkraft gegenseitig unmittelbar aus, auf diese Weise ist die auftretende größte Kraft - unabhängig von der Anzahl der an der Maschine verwendeten produkttransportierenden Elemente - mit der Trägheitskraft eines einzigen produkttransportierenden Elements identisch, das bedeutet, daß bei einem 4 Kg schweren Element, beim Vorschub 8000 Schritte pro Stunde, bei einer 110 mm Teilung eine Spitzenkraft von 320 N bei jedem Schleppelement auftritt /wenn Tp = 4,5 T1/. Eine dußerst wichtige Eigenschaft zeigt sich darin, daß die Dehnung des bewegungübertragenden Elements kaum den reibungslosen Ablauf der Verbindungen, die Genauigkeit der Standstellen beeinflußt, da die Stillstandspunkte der kegeligen Schleppelemente 18 der Zahnstange 17 angeschlossen sind.In the recently described versions - which describe a cycloidal orbit - the adjacent towing elements immediately compensate the mass force at a phase shift of 180 °, so that the greatest force occurring - regardless of the number of product-transporting elements used on the machine - is equal to that The inertia of a single product-transporting element is identical, which means that with a 4 kg element, with the feed 8000 steps per hour, with a 110 mm division Peak force of 320 N occurs with each towing element / if T p = 4.5 T 1 /. An extremely important property is shown in the fact that the expansion of the movement-transmitting element hardly influences the smooth running of the connections, the accuracy of the positions, since the points of standstill of the tapered drag elements 18 of the rack 17 are connected.
Fig. 17 und 18 geben ein Beispiel für die Ausführung des Spezialgetriebes des bewegungübermittelnden Elements 9.7 nach Figuren 7 und 8 /Schleppkettenpaar/. Der Aufbau und Kinematik ähneln sich denjenigen der eine zykloide Bahn abschreibenden Version.17 and 18 give an example for the execution of the special transmission of the motion transmitting element 9.7 according to FIGS. 7 and 8 / drag chain pair /. The structure and kinematics are similar to those of the version depicting a cycloid orbit.
Ein sich kontinuierlich verdrehender Block 37 erhält die Bewegung von einem eintreibenden Zahnrad 38. Die sich fortlaufend bewegende Kulissenrolle 24.17 beschreibt als Erfolg der geschilderten Planetenbewegung ebenfalls eine spitzförmige Zykloide, deren tangentielle Bewegungskomponente mittels einer gerillten Schale 39 auf ein oberes Kettenrad 40 übertragen wird. Die benachbarten Planetenelemente übergeben - dank der Positiondifferenz von 180° bei dem Kurbelarm - eine Bewegungmit einer Halbperiodenphasenverschiebung dem unteren Kettenrad, wodurch die sich daran anschließenden Ketten die früher definierten Bewegungsverhältnisse realisieren. Im Interesse einer erhöhten Belastbarkeit können selbstverständlich mehrere Kulissenelemente parallel entlang des Umfangs betätigt werden. /Selbstverständlich müssen hier zwecks Sicherung der gleichmäßigen Belastung hochprüzise Elemente verwendet werden./A continuously rotating block 37 receives the movement from a driving gear 38. The continuously moving link roller 24.17 describes, as a result of the described planetary movement, also a pointed cycloid, the tangential movement component of which is transmitted to an upper sprocket 40 by means of a grooved shell 39. The neighboring planetary elements - thanks to the position difference of 180 ° with the crank arm - transfer a movement with a half-period phase shift to the lower sprocket, as a result of which the adjoining chains realize the previously defined movement conditions. In the interest of increased resilience, several link elements can of course be operated in parallel along the circumference. / Of course, high-precision elements must be used here to ensure even loading. /
Es scheint zweckmäßig die erfindungsgemäßen Spezialmaschi nen in erster Reihe als universelle Basismaschine herzustellen, mit der Möglichkeit der nachträglich entscheidbaren Wahl des sich der aktuellen Aufgabe anpassenden Bewegungscharakters, der durch das für den Programmgeber vorgeschriebene Programm erreicht werden kann. Die Vorteile zeigen sich bei den mehrere Arbeitsgänge ausführenden Hochleistungsmaschinen.It seems appropriate the special machine according to the invention in the first place as a universal basic machine, with the option of subsequently deciding the movement character that adapts to the current task, which can be achieved by the program prescribed for the programmer. The advantages are evident in the high-performance machines that carry out several operations.
Zuletzt ist in Figuren 19 und 20 ein Beispiel für die Ausstaltung eines herkömmlichen Schrittantriebs unter Anwendung des Erfindungsgedankens angegeben. Das Wesentliche besteht darin, daß auch bei der Verwendung von ungenauen Elementen eine vollkommene Belastungskompensation erreicht werden kann.Finally, an example of the design of a conventional stepper drive using the inventive concept is given in FIGS. 19 and 20. The main point is that even when using imprecise elements, a complete load compensation can be achieved.
Die auf eine mit der vorherbeschriebenen übereinstimmende Weise in Bewegung gesetzten Kulissenrollen 24.19 stehen in einer ständigen Verbindung mit Kulissenleitungen 41, welche sich im wesentlichen mit einer Scheibe 42 mitbewegen, da eine Verbindungsöse 45 und ein Verbindungsarm 46 mit Hilfe eines Führungsbolzens 44 und eines Absdhlußbolzens 43 eine Bewegung mit einem mit einem Freiheitsgrad für die relative .Verschiebung der Kulissenleitungen 41 ermöglichen. Dieser rückbleibende Freiheitsgrad wird durch die Verbindung zwischen einer Ausgleichöse 47 und einer Ausgleichkette 48 aufgehoben. Genauer gesagt, ist die ses ein System mit acht Freiheitsgraden, - auch die Verdrehung der Scheibe 42 in Betracht nehmend, - so bringt die mit wenigeren-mehreren Fehlern realisierte Verschiebung der Kulissenrollen 24.19 die eindeutige, die vorangehenden mittelnde Verdrehung der Scheibe 42 mit sich.The set rollers 24.19, which are set in motion in a manner consistent with the previously described, are in constant connection with link lines 41, which essentially move with a washer 42, since a connecting eye 45 and a connecting arm 46 with the aid of a guide pin 44 and an end pin 43 are one Allow movement with a degree of freedom for the relative displacement of the guide lines 41. This remaining degree of freedom is eliminated by the connection between a compensation eyelet 47 and a compensation chain 48. More specifically, this is a system with eight degrees of freedom, - also taking into account the rotation of the disk 42, - so the displacement of the link rollers 24.19, which has fewer errors, brings about the clear, preceding, average rotation of the disk 42.
Dementsprechend führt das Armsystem nicht nur das Ausgleichen der Belastung aus, sondern wird auch die Genauigkeit der Schritte erhöht. Statistisch kompensieren die Fehler teilweise einander.Accordingly, the arm system not only performs the load balancing, but also the accuracy of the Steps increased. The errors partially compensate each other statistically.
Aus der ununterbrochenen Schrittserie der Scheibe 42 überträgt das konische Schleppelement 18.19 auf eine mit der vorherbeschriebenen analoge Weise alle zweite, dritte, usw. Bewegungsperioden auf eine diskontinuierliche Schritte ausführende Scheibe 49. Das positionierende Element 8.19 wird unter dem Drucke des druckübermittelnden Bolzens 50 ausgelöst, falls durch das Aufheben des konischen Schleppelements 18.19 das Fortschreiten in Gang gesetzt wird. Aufheben wird durch einen den Bolzen so aufhebenden Kranz 51 vorgenommen, z.B. mit Hilfe eines mit Nocken ausgestalteten Bewegungsmechanismus. Die Übersetzungsverhältnisse des den Nocken bewegenden Antriebs bestimmen das zeitliche Verhältnis des Stillstands und der BewegunFrom the uninterrupted series of steps of the disk 42, the conical towing element 18.19 transfers in a manner analogous to that described above every second, third, etc. movement periods to a disk 49 which executes discontinuous steps. The positioning element 8.19 is triggered under the pressure of the pressure-transmitting bolt 50 if the progress is started by lifting the conical towing element 18.19. The lifting is carried out by means of a collar 51 which removes the bolt, e.g. with the help of a movement mechanism designed with cams. The transmission ratios of the drive moving the cam determine the temporal relationship between standstill and movement
Mit den bekannten Nockenbahnversionen verglichen ist die Belastbarkeit des Schrittantriebs viel höher, was in erster Reihe auf den Aufbau mit den mehrfach belastbaren Elementen rückgeführt werden kann; beim Einbau ist der Raumbedarf gering /niedriger Aufbau/.Compared to the known cam track versions, the load capacity of the stepper drive is much higher, which can be attributed primarily to the structure with the multi-load elements; the installation space is small / low structure /.
Das beschriebene Prinzip des Belastungsausgleiche kann auch bei dem Kettenantrieb nach Figur 17 gleicherweise verwendet werden. The principle of load balancing described can also be used in the chain drive according to FIG. 17 in the same way.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Spezialmaschine zur Herstellung von mehrere Arbeitsgänge beanspruchenden Werkstücken mit diskontinuierlicher Bewegung des Produkts, die aus einem Maschinengestell /1/, aus den, daran aufgebauten, auf einer gebundenen Bahn /2/ sich diskontinuierlich bewegenden produkttransportierenden Elementen /3/ und den gegenüber dem Maschinengestell /1/ stationären, mit den Produkten in eine Verbindung tretenden Bearbeitungseinheiten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die produkttransportierenden Elemente /3/ an der gebundenen Bahn /2/ einzeln oder wenigstens in zwei Gruppen - gegenüber einander bewegbar angeordnet - einzeln oder gruppenweise geführt an der gebundenen Bahn gebunden sind, desweiteren die produkttransportierenden Elemente /3/ ein zur zyklischen Verbindung geeignetes Verbindungselement /5/ aufweist, wobei sich die Verbindungselemente /5/ dem zu der Maschine gehörenden Schleppsystem /6/ programmäßig anschließen und das Programm durch einen Programmgeber /7/ gewährleistet wird.1.Special machine for the production of workpieces that require several work steps with discontinuous movement of the product, consisting of a machine frame / 1 /, of the attached, on a bound track / 2 / discontinuously moving product-transporting elements / 3 / and the opposite of the machine frame / 1 / stationary processing units that connect with the products, characterized in that the product-transporting elements / 3 / on the bound web / 2 / individually or at least in two groups - arranged to be movable relative to one another - guided individually or in groups on the bound web, furthermore the product-transporting elements / 3 / has a connecting element / 5 / suitable for the cyclic connection, the connecting elements / 5 / following the system belonging to the machine / 6 / according to the program and the program by a programmer / 7 / guarantee t will.
2. Spezialmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleppsystem /6/ aus einem bewegungsübertragenden Element /9/ , einem Schleppelement /10/, einem Getriebe /11/ und einem Motor /12/ besteht.2. Special machine according to claim 1, characterized in that the towing system / 6 / consists of a motion-transmitting element / 9 /, a towing element / 10 /, a transmission / 11 / and a motor / 12 /.
3. Spezialmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß gegenüber dem Maschinongestell /1/ stationäre positionierende Elemente /8/ vorgesehen sind, die die produkttransportierenden Elemente /3/ im Zustand des Stillstands fixieren.3. Special machine according to claim 1, characterized in that opposite the machine frame / 1 / stationary positioning elements / 8 / are provided which fix the product transporting elements / 3 / in the state of standstill.
4. Spezialmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem bewegungsübertragenden Element /9/ und dem Schleppelement /10/ eine direkte Verbindung besteht.4. Special machine according to claim 1, characterized in that between the movement transmitting element / 9 / and Towing element / 10 / there is a direct connection.
5. Spezialmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gebundene Bahn /2/ eine Kreisbahn ist und das bewegungsübermittelnde Element eine steife, sich um eine Welle verdrehende Scheibe oder ein Ring ist.5. Special machine according to claim 4, characterized in that the bound path / 2 / is a circular path and the movement-transmitting element is a rigid disc or a ring rotating about a shaft.
6. Spezialmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gebundene Bahn /2/ aus geraden und kreisbogenförmigen Abschnitten besteht und das bewegungsübermittelnde Element /9/ eine dieser Spurlinie folgende Kette ist.6. Special machine according to claim 4, characterized in that the bound web / 2 / consists of straight and circular sections and the movement-transmitting element / 9 / is a chain following this track line.
7. Spezialmaschine nach Anspruch 3 und 4 dadurch gekennzeichmet, daß das bewegungsübermittelnde Element /9/ durch einen, den momentartigen, zyklischen Stillstand sicherstellenden Antrieb in Bewegung gesetzt wird.7. Special machine according to claim 3 and 4, characterized in that the movement-transmitting element / 9 / is set in motion by a drive which ensures the momentary, cyclical standstill.
8. Spezialmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleppsystem /6/ zwei bewegungsübermittelnde Elemente /10.7/ aufweist, die in verschobener Phase sich bewegen.8. Special machine according to claim 7, characterized in that the towing system / 6 / has two movement-transmitting elements /10.7/ which move in the shifted phase.
9. Spezialmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein speziales Getriebe /11/ vorgesehen ist, das die beiden bewegungsübermittelnden Elemente in Phasenverschiebung bewegt.9. Special machine according to claim 8, characterized in that a special gear / 11 / is provided which moves the two movement-transmitting elements in phase shift.
10. Spezialmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleppelement /10.7/ aus einem in der Ebene verschiebbar eingefaßten Blechpaket /13/ besteht.10. Special machine according to claim 7, characterized in that the towing element /10.7/ consists of a laminated package / 13 / which is slidably mounted in the plane.
11. Spezialmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleppelement /10/ ein in zwei Führungen geleiteter prismenförmiger Körper /54/ ist, der an dem zur Verbindung dienenden Ende gestuit ausgestaltet ist.11. Special machine according to claim 7, characterized in that the towing element / 10 / is a prism-shaped body / 54 / guided in two guides, which is designed at the end serving for the connection.
12. Spezialmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß die Verbindung zwischen dem bewegungsübermittelnden Element /9/ und dem Schleppelement /10,18/ über einen in dem bewegungs übermittelnden Element verdrehbar gelagerten Kurbelarm /14/ realisiert wird.12. Special machine according to claim 1, characterized in that the connection between the movement-transmitting element / 9 / and the towing element / 10, 18 / via one in the movement transmitting element rotatably mounted crank arm / 14 / is realized.
13. Spezialmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelarm /14/ durch ein Zahnrad /15/ an einer gemeinsamen Welle /16/ befestigt ist und der Abrollradius des Zahnrads /15/ im wesentlichen mit dem Radius des Kurbelarms /14/ übereinstimmt.13. Special machine according to claim 12, characterized in that the crank arm / 14 / is fixed by a gear / 15 / on a common shaft / 16 / and the rolling radius of the gear / 15 / substantially corresponds to the radius of the crank arm / 14 / .
14. Spezialmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Zahnsegmentbögen und/oder Zahnstangen /17/ an dem Maschinengestell befestigt sind, die mit den in dem bewegungsübertragenden Element /9/ gelagerten Zahnrädern /15/ in einer ständigen Verbindung stehen.14. Special machine according to claim 13, characterized in that toothed segment arches and / or racks / 17 / are attached to the machine frame, which are in constant connection with the movement-transmitting element / 9 / mounted gear wheels / 15 /.
15. Spezialmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Kurbelarm /14/ gegen Verdrehung gesichert gelagerte Schleppelement /10,18/ kegelig ausgestaltet und in axialer Richtung bewegbar ist.15. Special machine according to claim 12, characterized in that the towing element / 10, 18 / mounted in the crank arm / 14 / secured against rotation is conical and is movable in the axial direction.
16. Spezialmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement /5/ mit einem Nest ausgestaltet ist und zur Aufnahme des Schleppelements /10,13/, das in der Mitte der in dem produkttransportierenden Element /3/ geradlinig geführten Kulissenrolle /24/ passend angeordnet ist, geeig net ist.16. Special machine according to claim 12, characterized in that the connecting element / 5 / is designed with a nest and for receiving the towing element / 10, 13 /, which in the middle of the product-transporting element / 3 / linearly guided slide roller / 24 / is appropriately arranged, net is suitable.
17. Spezialmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß ein gegenüber dem Maschinengestell /1/ ortsfestes positionierendes Element /8, 8.11/ vorgesehen ist, das mit einem sich dem Mantel der Kulissenrolle /24/ anpassenden, o-förmigen17. Special machine according to claim 16, characterized in that a relative to the machine frame / 1 / stationary positioning element / 8, 8.11 / is provided, which with a to the jacket of the sliding block / 24 / adapting, o-shaped
Nest ausgestaltet ist.Nest is designed.
18. spezialmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß das positionierende Element 8, 8.11/ aus magnetischem Stoff und der sich dem positionierenden Element /8, 8.11/ sich anpassende Mantel der Kulissenrolle /24/ aus ferromagnetischem Stoff ausgebildet ist.18. special machine according to claim 17, characterized net that the positioning element 8, 8.11 / made of magnetic material and the positioning of the positioning element / 8, 8.11 / adapting jacket of the sliding block / 24 / made of ferromagnetic material.
19. Spezialmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegungsübertragende Element /9/ mit einem, die kontinuierliche Bewegung gewährleistenden Getriebe /11/ in kinematischer Verbindung steht.19. Special machine according to claim 12, characterized in that the movement-transmitting element / 9 / is in a kinematic connection with a transmission / 11 / which ensures the continuous movement.
20. Spezialmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleppelemente /10/ mit gegenüber dem bewegungsübermittelnden Element /9/ verschiebbaren Steuerarmen /29/ und in verschiedenen, wenigstens in zwei Bewegungsbändern montierten Leitrollen /28/ je Steuerarm versehen sind; daß gegenüber dem Maschinengestell /1/ die Leitrollen /28/ eine stationäre Position einnehmen, wobei die Position durch die sich dem Bewegungsband der Leitrollen /28/ anpassenden, wenigstens zwei, sich im Stillstand befindenden Steuerbahnen /25,26,27/ bestimmt wird.20. Special machine according to claim 15, characterized in that the towing elements / 10 / with the movement-transmitting element / 9 / displaceable control arms / 29 / and in different, at least in two moving bands mounted guide rollers / 28 / are provided per control arm; that opposite the machine frame / 1 / the guide rollers / 28 / assume a stationary position, the position being determined by the at least two control tracks / 25, 26, 27 / which are at a standstill and adapt to the movement band of the guide rollers / 28 /.
21. Spezialmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die sich im Stillstand befindenden Steuerbahnen /25, 26,27/ wenigstens je Abschnitt mit einer Steuerflachplatte /30/ ersetzt werden, und die Steuerflachplatten /30/ mit einer auf ihren Ebenen senkrecht zu bewegen fähigen Leitung versehen sind und mit einem Programmgeber /7/ in einer Steuerverbindung stehen.21. Special machine according to claim 20, characterized in that the control tracks which are at a standstill / 25, 26, 27 / are replaced at least for each section with a control flat plate / 30 /, and to move the control flat plates / 30 / vertically with one on their planes capable line and are connected to a programmer / 7 / in a control connection.
22. Spezialmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleppelement /10,18/ mittels einer geflanschten Rolle /52/ in irgendwelchem der führenden Rillenpaare der gegenüber dem Maschinengestell /1/ stationären Schiene /53/ ge führt wird.22. Special machine according to claim 15, characterized in that the towing element / 10.18 / by means of a flanged roller / 52 / in any of the leading pairs of grooves of the machine frame / 1 / stationary rail / 53 / ge leads.
23. Spezialmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich net, daß die Schiene /53/ mit Unterbrechungen ausgestaltet ist und die Unterbrechungen der stationären Schiene die auf der Bahn senkrecht verlaufenden sich bewegenden Maschinenstrecken /35/ umschließen.23. Special machine according to claim 22, characterized in that the rail / 53 / is designed with interruptions and the interruptions of the stationary rail enclose the moving machine lines / 35 / running vertically on the track.
24. Spezialmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegungsübertragende Element /9/ eine mit einer seiner Bewegung folgenden Steuerbahn ausgestaltete Hilfsbahn /33/ trägt.24. Special machine according to claim 23, characterized in that the movement-transmitting element / 9 / carries an auxiliary track / 33 / designed with a control track following its movement.
25. Spezialmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die sich bewegende Schienenstrecke /35/ mit dem Lagerhaus der mit Welle versehenen Steuerrolle /32/ in einer steifen Verbindung steht und die Steuerrollen /32/ so gelagert sind , daß sie unter einer Steuerwirkung axial bewegbar sind.25. Special machine according to claim 24, characterized in that the moving rail track / 35 / with the warehouse of the shaft-provided control roller / 32 / is in a rigid connection and the control rollers / 32 / are mounted so that they are axially under a control effect are movable.
26. Spezialmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Welle versehenen Steuerrollen /32/ so angeordnet sind, daß diese ausschließlich in dem unter der Steuerwirkung fortbewegten Zustand in den von irgendwelcher Steuerfläche der Hilfsbahn /33/ berührten Raum gelangen.26. Special machine according to claim 25, characterized in that the control rollers provided with a shaft / 32 / are arranged such that they only come into contact with any control surface of the auxiliary track / 33 / in the state moved under the control effect.
27. Spezialmaschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die ferngesteuerten durchführenden Elemente mit dem Programmgeber /7/ in einer Betätigungsverbindung stehen.27. Special machine according to claim 26, characterized in that the remote-controlled implementing elements with the programmer / 7 / are in an actuating connection.
28. Spezialmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmgeber /7/ elektronisch programmiert wird.28. Special machine according to claim 1, characterized in that the programmer / 7 / is programmed electronically.
29. Getriebe mit diskontinuierlicher Drehbewegung, mit einer kontinuierlich sich drehenden Eintreibwelle, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegenüber einem Antriebarm stationäres Zahnrad mit Innenverzahnung oder Außenverzahnung vorhanden ist, desweiteren wenigstens ein damit in ständiger Rollverbindung stehendes Planetenzahnrad /15.19/ vorgesehen ist, wobei das Planetenzahnrad /15.19/ mit einem Kurbelarra A4.19/ in steifer Verbindung steht, der Kurbelarm A4.19/ eine darauf montierte Kulissenrolle /24.19/ aufweist, die Kulissenrolle /24.19/ in einer in Richtung der Achsenlinie des stationären Zahnrads liegenden Kulisεenleitung /41/ geführt ist, und daß die Kulissenleitung /41/ in einer im wesentlichen steifen Verbindung mit einer in der Mittellinie des stationären Zahnrads gelagerten Scheibe /42/ steht.29. Transmission with discontinuous rotary movement, with a continuously rotating input shaft, characterized in that a gearwheel which is stationary relative to a drive arm is provided with internal teeth or external teeth. furthermore at least one planetary gear /15.19/ which is in constant rolling connection therewith is provided, the planetary gear /15.19/ being rigidly connected to a crank arm A4.19 /, the crank arm A4.19 / a link roller /24.19/ mounted thereon, the link roller /24.19/ is guided in a link line / 41 / lying in the direction of the axis line of the stationary gear, and that the link line / 41 / is in an essentially rigid connection with a disk / 42 / mounted in the center line of the stationary gear.
30. Getriebe noch Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kulissenleitung /41/ tragende Scheibe /42/ über ein zu einer zyklischen relativen positionierten Verbindung fähiges, steuerbares Schleppelement /18.19/ verfügt.30. Gearbox still claim 29, characterized in that the link line / 41 / supporting disc / 42 / has a controllable towing element /18.19/ capable of a cyclically relative positioned connection.
31. Getriebe nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine, in der Mittellinie des stationären Zahnrads gelagerte, diskontinuierlich fortschreitende Scheibe /49/ vorgesehen ist, die über ein, sich dem Schleppelement /18.19/ anzuschließen fähiges Verbindungselement /5.19/ verfügt.31. Transmission according to claim 30, characterized in that a, discontinuously progressing disc / 49 /, which is mounted in the center line of the stationary gear, is provided and has a connecting element /5.19/ capable of connecting to the towing element /18.19/.
32. Getriebe nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß einen mit dem Getriebe in einer kinematischen Verbindung stehenden Programmgeber /7/ aufweist, der mit den Schleppelementen /18.19/ in einer Steuerverbindung steht.32. Transmission according to claim 31, characterized in that a programmer / 7 / which is in a kinematic connection with the transmission and which is in a control connection with the towing elements /18.19/.
33. Getriebe nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Kulissenleitungen /41/ vorgesehen sind und die Anzahl der Kulissenrollen /24.19/ mit der Anzahl der Kulissenleitungen übereinstimmt und die Kulissenleitungen /41/ sich der Scheibe /42/ einzeln und zu einer relativen Bewegung fähig anschließen, und sich aus der Verbindungsweise ergebend eine Einheit mit mehreren Freiheitsgraden zustande kommt, wobei die Anzahl der Freiheitsgrade mit der Anzahl der Kulissenleitungen /41/ übereinstimmt.33. Transmission according to claim 30, characterized in that two or more link lines / 41 / are provided and the number of link rollers /24.19/ matches the number of link lines and the link lines / 41 / itself the disc / 42 / individually and to one relative movement capable connect, and the connection method results in a unit with several degrees of freedom, the number of degrees of freedom corresponding to the number of link lines / 41 /.
34. Getriebe nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß jedwelche Kulissenleitung /41/ und jedwelche Scheibe /42/ über das sich mit Bolzen den beiden anschließende, zur Verdrehung fähige Armpaar miteinander verbunden sind.34. Transmission according to claim 33, characterized in that any link line / 41 / and any washer / 42 / are connected to one another by means of bolts which connect the two subsequent arms capable of twisting.
35. Getriebe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich mit der aus der Kulissenleitung /41/ und der Scheibe /42/ bestehenden Einheit mitbewegende endlose Ausgleichkette /48/ enthalten ist. 35. Transmission according to claim 34, characterized in that a with the of the link line / 41 / and the disc / 42 / existing unit moving endless compensation chain / 48 / is included.
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