WO1991004365A1

WO1991004365A1 - Verfahren und vorrichtung zum zusammenführen, ausrichten und gemeinsamen verarbeiten von biegeschlaffen werkstücklagen

Info

Publication number: WO1991004365A1
Application number: PCT/EP1990/001589
Authority: WO
Inventors: Philipp Moll
Original assignee: G.M. Pfaff Aktiengesellschaft
Priority date: 1989-09-22
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1991-04-04
Also published as: DE3931673C2; EP0493492A1; EP0493492B1; US5337687A; JPH05503228A; DE3931673A1; JP2510045B2

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenführen, Ausrichten und gemeinsamen Verarbeiten von biegeschlaffen Werkstücklagen. Zum automatischen Zuführen der in vertikaler Ebene herabhängender Lage gemeinsam zu verarbeitenden Werkstücklagen zu einer Abtast- und Ausrichtstation (R) werden die Werkstücklagen in einer horizontalen Ausgangslage einzeln erfasst, in die vertikale Lage überführt und an die Abtast- und Ausrichtstation (R) übergeben, von wo sie nach dem Ausrichten direkt übernommen und zur Verarbeitungsstation (N) weitertransportiert werden. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist zwei Fördereinrichtungen (F, F') auf, die jeweils aus einem als Manipulator ausgebildeten Zuführförderer (Z; Z') und einer von einem Förderriemen (48; 48') gebildeten Transportvorrichtung (T; T') bestehen. In der Abtast- und Ausrichtstation (R) werden die Werkstücklagen von gesteuert bewegbaren Klammern (20; 20') gehalten. Die Transportvorrichtungen (T; T') sind im Bereich der Klammern (20; 20') zwischen einer Mitnahme- und einer Nichtmitnahmestellung hin- und herbewegbar, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, dass die Zuführförderer (Z, Z') die Werkstücklagen an die Klammern (20; 20') übergeben und diese zur gegenseitigen Ausrichtung der Werkstücklagen frei bewegt werden können.

Description

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenführen, Ausrichten und ge¬ meinsamen Verarbeiten von biegeschlaffen Werkstücklagen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Ein derartiges Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der EP-OS 0260 331 bekannt.

Bei dem bekannten Verfahren werden die Werkstücklagen mittels

Fördereinrichtungen aufeinander zugeführt, die auf Schienen geführte Laufwagen umfassen, an denen jeweils Klammern angebracht sind, die das obere Ende der Werkstücklagen halten. Diese Fördereinrichtungen weisen parallel zueinander geführte Bahnabschnitte in einer Abtast- und einer Ausrichtstation auf. Zur Ermöglichung einer gegenseitigen Ausrichtung der Werkstücklagen sind die Klammern an den Laufwagen einer der Fördereinrichtungen mittels eines Haltekopfes angebracht, der in mehreren Richtungen gegenüber dem ihn tragenden Laufwagen beweglich ist. Dieser Haltekopf trägt eine magnetisierbare Platte, die in der Ausrichtstation an einem Permanentmagneten, der an dem benachbarten Laufwagen der anderen Fördereinrichtung befestigt ist, reibschlüssig in Anlage gelangt. Mittels einer Stelleinrichtung der ortsfesten Ausrichtstation wird der bewegliche Haltekopf der Klammern an den erstgenannten Laufwagen entsprechend dem Abtastergebnis so verstellt, daß die beiden in der Ausrichtstation einander benachbarten

Werkstücklagen die vorbestimmte Relativposition erreichen. Aufgrund des Reibschlusses zwischen der agnetisie baren Platte an dem Haltekopf des einen Laufwagens und dem Permanentmagneten am anderen Laufwagen wird diese Relativposition beibehalten, wenn sich die beiden Laufwagen nach dem Ausrichten der Werkstücklagen gemeinsam aus der Ausrichtstation in eine nachfolgende Verarbeitungsstation bewegen.

Diese Konstruktion ist relativ aufwendig, da sie an jedem der Laufwagen der einen Fördereinrichtung einen in mehreren Richtungen verstellbaren Haltekopf erfordert. Darüber hinaus muß die Stelleinrichtung zum Verstellen der Halteköpfe zur Erzielung der vorgeschriebenen Relativposition der beiden Werkstücklagen eine beachtliche Kraft aufbringen, um die Reibungskraft zwischen der agnetisierbaren Platte und dem Permanentmagneten überwinden zu können, die, wie erläutert, so groß sein muß, daß die einmal eingestellte Relativlage zwischen Permanentmagnet und Platte und damit die Ausrichtlage der Werkstücklagen aufrechterhalten bleibt.

Bei dem bekannten Verfahren wird davon ausgegangen, daß die zusammenzuführenden Werkstücklagen bereits an den von den Laufwagen der Fördereinrichtungen getragenen Klammern angehängt sind, wobei offengelassen ist, wie dieses Anhängen durchgeführt wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das zum einen das automatische Zuführen der Werkstücklagen zu der Abtast- und Ausrichtstation ermöglicht und zum anderen so ausgestaltet ist, daß es mit einer einfach aufgebauten Vorrichtung durchführbar ist. Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch die Maßnahme, mit der Zuführung der Werkstücklagen zur Abtast- und Ausrichtstation die Verfahrensschritte Aufnehmen und Überführen in eine vertikale Lage zu verbinden, besteht die Möglichkeit, die einander zuzuordnenden Werkstücklagen entweder auf einem Auflagetisch von Hand nebeneinanderliegend und damit sich gegenseitig nicht beeinflussend vorauszurichten, oder die Werkstücklagen von einer Ausgabestation einer vorgeschalteten Bearbeitungsmaschine zu übernehmen.

Da ferner die Werkstücklagen an die Abtast- und Ausrichtstation übergeben und erst nach dem Ausrichten wieder zum Zweck des Wei¬ tertransportes in Richtung der Behandlungs- oder Verbindungsstelle übernommen werden, sind die Werkstücklagen während der Ausrichtung von den die Zuführung und Wegführung bewirkenden Fördermitteln gelöst, so daß die Ausrichtung unabhängig und unbeeinflußt von diesen

Fördermitteln erfolgen kann. Aufgrund dieser Umstände ist die Voraussetzung dafür gegeben, daß die Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens vergleichsweise einfach aufgebaut sein kann.

Die Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 2 schafft eine günstige Voraussetzung für das randparallele Verbinden zweier Werkstücklagen mit stark unregelmäßigem Randverlauf, da die Werkstücklagen von ihrer Einspannstelle frei herabhängen und daher leicht Relativbewegungen zu einer geradlinig bewegten NahtbiIdemaschine ausführen können.

Die Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 3 ermöglicht eine zeitüberlappende und dadurch besonders rationelle Bearbeitung jeweils zweier Paare von einander zugeordneten Werkstücklagen.

Im Anspruch 4 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 angegeben. Die Ansprüche 5 bis 12 geben vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung an.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf zwei in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Öbersichtsdarstellung einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig. 2 in Ansicht von oben als Teildarstellung den Bereich um die

Nähmaschine;

Fig. 3 eine Teildarstellung, ähnlich Fig. 1, bei der die Übergabe einer Werkstücklage an die Abtast- und Ausrichtstation dargestellt ist;

Fig. 4 eine stirnseitige Ansicht der Abtast- und Ausrichtstation mit zwei darin gehaltenen Werkstücklagen;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Greifers mit dem eine Werkstücklage von einem Auflagetisch abgenommen wird;

Fig. 6 eine schaubildliche Teildarstellung aus dem Bereich des Aufläget schs beim Überführen einer Werkstücklage in die Abtast- und Ausrichtstation,

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Darstellung der

Ausrichtvorrichtung in der Abtast- und Ausrichtstation; und

Fig. 8 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 eines zweiten Ausfüh¬ rungsbeispieles der Erfindung zur Handhabung von Werk- stücklagen, die in ihrer Längserstreckung einer Nähmaschine zugeführt werden. Ausführunqsbeispiel 1

Die Vorrichtung nach der Erfindung enthält gemäß Fig. 1 mehrere zusammenwirkende Grundkomponenten, und zwar ein Gestell G, zwei nebeneinander angeordnete Fördereinrichtungen F und F¹, eine Abtast- und Ausrichtstation R sowie eine Nähstation N. Die Fördereinrichtungen F, F' umfassen einen Zuführförderer Z bzw. V zum Zuführen zweier Werkstücklagen Wl, W2 zu der Abtast- und Ausrichtstation R sowie eine Transportvorrichtung T bzw. T¹ zum Weiterfördern der ausgerichteten Werkstücklagen Wl, W2 zur Nähstation N.

Der Zuführförderer Z ist als Manipulator ausgebildet und weist einen Arm 1 auf, dessen eines Ende auf der Welle 2 eines am Gestell G befestigten Getriebemotors 3 befestigt und dabei um eine horizontale Achse AI schwenkbar ist und dessen anderes gabelförmig ausgebildetes Ende einen zangenartig ausgebildeten Greifer 4 trägt. Der Greifer 4 enthält eine erste (gemäß Fig. 5 untere) Greifplatte 5, die auf einer am Ende des Armes 1 gelagerten Welle 6 befestigt ist, sowie eine zweite (obere) Greifplatte 7, die auf der Welle 6 schwenkbar gelagert ist. An einem Ansatz 8 der ersten Greifplatte 5 ist ein

Druckluftzylinder 9 angelenkt, dessen Kolbenstange 10 mit einem Ansatz 11 der zweiten Greifplatte 7 gelenkig verbunden ist.

Die Welle 6 ist mit einem am Arm 1 befestigten Drehmagnet 12 an- triebsmäßig verbunden, durch den die Greifplatten 5 und 7 gemeinsam um die Längsachse A2 der Welle 6 schwenkbar sind, wobei die Längsachse A2 senkrecht zur Längserstreckung des Armes 1 und parallel zu dessen Schwenkebene verläuft.

An der Unterseite der ersten Greifplatte 5 sind mehrere parallel zur Schwenkebene des Armes 1 verlaufende flache Rippen 14 ausgebildet. Die beiden Greifplatten 5 und 7 weisen mehrere bis zu ihrem ablaufseitigen Rand reichende Aussparungen 15 bzw. 16 auf, wobei die Aussparungen 15 der ersten Greifplatte 5 mit den Aussparungen 16 der zweiten Greifplatte 7 fluchten. Mit "ablaufseitig" ist hierbei derjenige Rand der Greifplatten 5, 7 gemeint, über den die Werkstücklage Wl bei der Übergabe an die Abtast- und Ausrichtstation R abgezogen wird.

Die Werkstücklage Wl, die durch den Greifer 4 erfaßt werden soll, wird auf einem sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Auflagetisch 17 abgelegt, bei dem es sich um das Abgabeende einer vorgelagerten Bearbeitungseinrichtung handeln kann, beispielsweise um die Kühlstation einer Fixiermaschine. An der Oberseite des Auflagetisches 17 sind mehrere sich bis zu derem ablaufseitigen Rand erstreckende, zueinander parallel verlaufende Ausnehmungen 18 vorgesehen, welche die Rippen 14 der ersten Greifplatte 5 bei in Aufnahmestellung befindlichem Greifer 4 (Fig. 5) aufnehmen. Durch eine entsprechende Abschrägung des vorderen, Zulaufseitigen Randbereiches der ersten Greifplatte 5 wird erreicht, daß bei in der Aufnahmestellung befindlichem Greifer 4 (Fig. 5) zumindest dieser abgeschrägte Randbereich bündig mit der Oberseite des Auflagetisches 17 abschließt, so daß die auf dem Auflagetisch 17 abzulegende Werkstücklage Wl nicht am vorderen Rand der Greifplatte 5 anstoßen und hängenbleiben kann, sondern über diesen Rand hinweg auch auf der Greifplatte 5 flach ausgebreitet wird. Gegebenenfalls könnte die erste Greifplatte auch gabelförmig ausgebildet werden, so daß in diesem Fall nicht nur der vordere, zulaufseitige Randbereich, sondern die gesamte Greifplatte mit der Oberseite des Auflagetisches 17 bündig abschließen würde.

Wie aus der Zusammenschau der Figuren 1, 3 und 6 ersichtlich ist, erfolgt mit Hilfe des beschriebenen Zuführförderers Z die Überführung der Werkstücklage Wl von der horizontalen Oberseite des Auflagetisches 17 mit zwei einander überlagerten Schwenkbewegungen in eine hängende Position, in der die Werkstücklage der Abtast- und Ausrichtstation R dargeboten wird. Während der Schwenkbewegung des Armes 1 um die Achse AI wird die Werkstücklage Wl von der Horizontalen in die Vertikale gebracht und gleichzeitig durch Schwenken des Greifers 4 um die Achse A2 geschwenkt, so daß sie sich schließlich in Verlängerung des Armes 1 befindet, wie Fig. 3 zeigt.

Es ist an dieser Stelle anzumerken, daß der Zuführförderer Z' der Fördereinrichtung F' im wesentlichen identisch ist mit dem vorstehend beschriebenen Zuführförderer Z. Daher wurden für die gleichen Bauelemente auch die gleichen Bezugszeichen verwendet, wobei sich die Bezugszeichen für den Zuführförderer V gegenüber den Bezugszeichen für den Zuführförderer Z lediglich durch einen Apostroph unterscheiden. Hierbei ist anzumerken, daß für die Verschwenkung des Armes 1' derselbe Getriebemotor 3 verwendet wird wie für die Verschwenkung des Armes 1, wozu der Getriebemotor 3 eine durchgehende Welle 2 und damit zwei Ausgänge aufweist.

Der Abtast- und Ausrichtstation R ist eine Zwischenplatte 19 zu¬ geordnet, die vertikal im Gestell G befestigt ist und der beidseitig je eine Klammer 20, 20' in vorbestimmtem Abstand im oberen Bereich der Zwischenplatte 19 gegenübersteht. Wenigstens eine der einander identisch aufgebauten Klammern 20, 20* ist mit Hilfe einer Ausrichtvorrichtung 21 nach Art eines Kreuzschlittens in zwei zueinander senkrechten Richtungen parallel zur Ebene der Zwischenplatte 19 verstellbar und außerdem um eine dazu senkrechte Achse verschwenkbar. Die Ausrichtvorrichtung 21 wird für die Klammer 20 anhand von Fig. 7 näher erläutert.

Die Ausrichtvorrichtung 21 ist innerhalb eines auf dem Gestell G befestigten Gehäuses 22 der Abtast- und Ausrichtstation R untergebracht. Am Gehäuse 22 ist ein senkrecht zur Zwischenplatte 19 verlaufender Zapfen 23 befestigt, auf dem eine Trägerplatte 24 schwenkbar gelagert ist. Zur Durchführung der Schwenkbewegung der Trägerplatte 24 dient ein gelenkig am Gehäuse 22 angeordneter Schrittmotor 25, der über eine Gewindespindel 26 und einen Gewindeblock 27 mit einer Halterung 28 verbunden ist, die ein fester Bestandteil der Trägerplatte 24 ist. In einer Führungsbahn 29 der Trägerplatte 24 ist ein im wesentlichen in horizontaler Richtung verschiebbarer Schlitten 30 aufgenommen. Die Verschiebung des Schlittens 30 gegenüber der Trägerplatte 24 wird durch einen an einem festen Ansatz 31 der Trägerplatte 24 befestigten Schrittmotor 32 bewirkt, der über eine Gewindespindel 33 mit dem Schlitten 30 verbunden ist.

In einer Führungsbahn 34 des Schlittens 30 ist ein im wesentlichen in vertikaler Richtung verschiebbarer zweiter Schlitten 35 aufgenommen. Die Verschiebung dieses Schlittens 35 gegenüber dem ersten Schlitten 30 wird durch einen an einem festen Ansatz 36 des ersten Schlittens 30 befestigten Schrittmotor 37 bewirkt, der über eine Gewindespindel 38 mit dem zweiten Schlitten 35 verbunden ist.

An einem am unteren Ende des zweiten Schlittens 35 angeordneten Ansatz 39 ist die Klammer 20 befestigt, die aus einem sich horizontal erstreckenden Klammerbalken 40 und mehreren an ihm angeordneten Druckluftzy!indem 41 besteht. Die Anzahl der Druckluftzylinder 41 und deren gegenseitiger Abstand entspricht der Anzahl der Aussparungen 15 bzw. 16 in den Greifplatten 5 bzw. 7 sowie dem gegenseitigen Abstand dieser Aussparungen 15 bzw. 16. Die mit 42 bezeichneten Kolbenstangen der Druckluftzylinder 41 bilden mit der Werkstücklage Wl in Eingriff tretende Klammerelemente. Zu diesem Zweck sind die freien Enden der Kolbenstangen 42 kegelförmig ausgebildet. Durch Beaufschlagen der

Druckluftzylinder 41 wird die Werkstücklage Wl durch die Kolbenstangen 42 gegen die als Widerlager dienende Zwischenplatte 19 gedrückt und dadurch formschlüssig festgehalten. Damit die Zwischenplatte 19 durch die Bewegungen der Spitzen der Kolbenstangen 42 nicht zerkratzt wird, sind die Druckluftzylinder 41 so justiert, daß die Spitzen der Kolbenstangen 42 bei beaufschlagten Druckluftzy!indem 41 einen geringen Abstand zur Zwischenplatte 19 einhalten. Es ist somit möglich, mit Hilfe des ersten Schrittmotors 25 die Klammer 20 um eine horizontale Achse, die durch den Zapfen 23 bestimmt ist, zu schwenken. Mit Hilfe des zweiten Schrittmotors 32 ist es möglich, die Klammer 20 hin- und herzuverschieben und mit Hilfe des dritten Schrittmotors 37 ist es möglich, sie zu heben und zu senken.

Der Klammer 20' ist bei diesem Ausführungsbeispie! ebenfalls eine Ausrichtvorrichtung, die mit 21' bezeichnet ist, zugeordnet. Die Ausrichtvorrichtung 21' ist identisch mit der vorstehend beschriebenen Ausrichtvorrichtung 21. Daher wurden für die gleichen Bauelemente, sofern sie in der Zeichnung dargestellt sind, die gleichen Bezugszeichen verwendet, wobei sich die Bezugszeichen für die Ausrichtvorrichtung 21' durch einen Apostroph gegenüber den Bezugszeichen für die Ausrichtvorrichtung 21 unterscheiden.

Da jeder Klammer 20, 20' eine eigene Ausrichtvorrichtung 21 bzw. 21' zugeordnet ist, kann somit jede der beiden Klammern 20, 20' jeweils relativ zur anderen Klammer 20' bzw. 20 in zwei zueinander senkrechten Richtungen linear verstellt und außerdem in der durch diese zwei Richtungen definierten Ebene verschwenkt werden.

Die Abtast- und Ausrichtstation R weist für jede Werkstücklage Wl, W2 eine optische Abtastvorrichtung 43 bzw. 43' auf. Die Abtastvorrichtung 43 weist drei an einen Träger 44 angeordnete Reflex!ichtschranken 45, 46, 47 (Fig. 3 und 4) auf, die mit der zumindest in diesem Bereich reflektierend ausgebildeten Zwischenplatte 19 zusammenwirken. Die Abtastvorrichtung 43' ist in identischer Weise aufgebaut wie die Abtastvorrichtung 43 und weist daher ebenfalls drei Reflexlichtschranken 45', 46' und 47' auf.

Die Abtastvorrichtungen 43, 43' dienen zum punktförmigen Erfassen der Kontur der Werkstücklagen Wl, W2 und somit zum Erfassen ihrer momentanen Ausrichtlage. Die Abtastvorrichtungen 43, 43' sind mit einer deren Signale verarbeitenden, nicht dargestellten Steuereinrichtung verbunden. Diese Steuereinrichtung ist ferner auch mit den Schrittmotoren 25, 25', 32, 32', 37, 37' der beiden Ausrichtvorrichtungen 21, 21' verbunden, so daß diese in Abhängigkeit von den von den beiden Abtastvorrichtungen 43, 43' gelieferten Signalen im Sinne einer gegenseitigen konturenmäßigen Ausrichtung der Werkstücklagen Wl, W2 beaufschlagt und gesteuert werden können.

Die in Fig. 1 dargestellte Transportvorrichtung T ist von einem sich in horizontaler Ebene unterhalb der Klammer 20 erstreckenden endlosen Förderriemen 48 gebildet, der um ein Antriebsrad 49 und ein Umlenkrad

50 umläuft. Die auf der anderen Seite der Zwischenplatte 19 befindliche Transportvorrichtung T' ist identisch mit der Transportvorrichtung T, weshalb für die Bauelemente der Transportvorrichtung T¹ die gleichen, nur zusätzlich mit einem Apostroph gekennzeichneten Bezugszeichen verwendet werden wie für die Transportvorrichtung T.

Zum Antrieb der beiden Förderriemen 48, 48' ist ein gemeinsamer Motor

51 vorgesehen, der auf dem Gestell G befestigt und mit der in Fig. 2 dargestellten Welle 52' des Antriebsrades 49' antriebsmäßig verbunden ist. Auf der Welle 52' ist ein Zahnrad 53' befestigt, das über ein von zwei Zahnrädern gebildetes Drehrichtungsumkehrgetriebe 54 mit einem auf der Welle 52 befestigten Zahnrad 53 antriebsmäßig verbunden ist. Auf diese Weise werden die beiden Förderriemen 48, 48' mit einander entgegengesetztem Drehsinn angetrieben.

An einer zwischen der Abtast- und Ausrichtstation R und dem An¬ triebsrad 49 liegenden Stelle ist zwischen den beiden Trumen 48a und 48b des Förderriemens 48 ein auf einem Träger 55 gelagertes Umlenkrad 56 und diesem gegenüberliegend ein auf einem Träger 57 gelagertes Umlenkrad 58 angeordnet. Durch die Umlenkräder 56, 58 ist die Transportvorrichtung T in einen vom Umlenkrad 50 bis zu den Umlenkrädern 56, 58 reichenden ersten Abschnitt Tl und einen von den Umlenkrädern 56, 58 bis zum Antriebsrad 49 reichenden zweiten Abschnitt T2 unterteilt.

Auf dem Gestell G ist ein Druckluftzylinder 59 schwenkbar gelagert, dessen Kolbenstange 60 mit einem stangenförmigen Träger 61 gelenkig verbunden ist, an dem das Umlenkrad 50 drehbar gelagert ist. Mit Hilfe des Druckluftzyünders 59 läßt sich der erste Abschnitt Tl der Transportvorrichtung T zwischen einer der Zwischenplatte 19 benachbarten Mitnahmestellung für die Werkstücklage Wl und einer von der Zwischenplatte 19 weiter entfernten Nichtmitnahmestellung hin- und herschwenken, wobei die Trume 48a und 48b um jeweils eine mit der Längsachse der Träger 55 bzw. 57 zusammenfallende Achse geschwenkt werden. In identischer Weise läßt sich auch der erste Abschnitt Tl' der Transportvorrichtung T' mit Hilfe des Druckluftzylinders 59' hin- und herschwenken.

In der Nichtmitnah estellung der Abschnitte Tl, Tl' sind die Trume 48 a, 48 a' so ausreichend weit von der Zwischenplatte 19 entfernt, daß die Greifer 4, 4' zusammen mit den Werkstücklagen Wl, W2 ungehindert in den Bereich der Klammern 20, 20' eingeschwenkt werden können.

Die Trume 48 a, 48 a' der Förderriemen 48, 48' können ggf. im Bereich der beiden Abschnitte Tl, T2, Tl' und T2' rückseitig abgestützt sein, um die erforderliche Haltewirkung an den zu transportierenden Werkstücklagen sicherzustellen. Eine solche Abstützung, die beispielsweise durch mit Andruckrollen versehene schienenartige Träger bewerkstelligt werden kann, ist in den Zeichnungen aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.

Die Nähstation N enthält eine Nähmaschine 62, die auf einem Schlitten 63 befestigt ist. Der Schlitten 63 ist auf einer vertikal verlaufenden Führungsschiene 64 gelagert und mittels eines Kettengetriebes 65 auf- und abbewegbar. An der Nähmaschine 62 ist zur genauen Führung der miteinander zu vernähenden Werkstücklagen eine Führungsvorrichtung 66 angeordnet. Eine derartige Führungsvorrichtung ist beispielsweise in dem DE-GM 85 16 184 beschrieben, so daß es sich erübrigt, an dieser Stelle näher auf sie einzugehen.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Es werden zwei Werkstücklagen Wl, W2 bei in Aufnah estellung befindlichen Greifern 4, 4' gemäß Fig. 5 auf dem Auflagetisch 17 abgelegt, wobei der vordere Rand der Werkstücklagen Wl, W2 mit dem ablaufseitigen Rand der Greifplatten 5, 5' abschließt. Anschließend werden die Greifplatten 7, 7' nach abwärts gegen die Greifplatten 5, 5' geschwenkt, wodurch die Werkstücklagen Wl, W2 gemäß Fig. 1 in den Greifern 4, 4' festgeklemmt sind.

Nachdem die Greifer 4, 4' die Werkstücklagen Wl, W2 erfaßt haben, werden die Arme 1, 1' um die Achse AI nach aufwärts geschwenkt und dabei zugleich die Greifer 4, 4' um die Achsen A2 geschwenkt, so daß die Greifer 4, 4' und die Werkstücklagen Wl, W2 die in Fig. 3 dargestellte Lage einnehmen. Damit die Greifer 4, 4' ungehindert in diese Lage bewegt werden können, müssen die Abschnitte Tl, Tl' der Transportvorrichtungen T, T' in der von der Zwischenplatte 19 entfernten Nichtmitnahmestellung stehen und die die Klammerelemente bildenden Kolbenstangen 42 zurückgezogen sein.

Sobald die Greifer 4, 4' die in Fig. 3 dargestellte Stellung erreicht haben, werden die Druckluftzylinder 41 der Klammern 20, 20' beaufschlagt, wodurch deren Kolbenstangen 42 durch die Aussparungen 15, 16, 15', 16' der Greifplatten 5, 5' und 7, 7' hindurch die Werkstücklagen Wl, W2 erfassen und im Zusammenwirken mit der Zwischenplatte 19 festhalten. Anschließend werden die Greifer 4, 4' geöffnet und zur Übernahme der nächsten Werkstüc lagen in die in Fig. 5 dargestellte Aufnahmestellung zurückgeschwenkt. Nach der Übernahme der Werkstücklagen Wl, W2 durch die Klammern 20, 20' wird mit Hilfe der Abtastvorrichtung 43, 43' die momentane Position der Werkstücklagen Wl, W2 ermittelt. Hierbei wird zunächst durch die Relexlichtschranken 46, 47 und 46' 47' die Winkellage der vorderen nach abwärts verlaufenden Kante der Werkstücklagen Wl, W2 gemessen und bei Abweichungen von der gewünschten Ausrichtlage durch Beaufschlagen des Schrittmotors 25 und/oder 25' eine winkelmäßige Ausrichtung der Werkstücklagen Wl, W2 vorgenommen. Danach wird mit Hilfe der Reflexlichtschranken 45, 47 und 45', 47' einerseits die vertikale und andererseits die horizontale Relativlage der beiden Werkstücklagen Wl, W2 ermittelt und bei Vorliegen einer Differenz durch Beaufschlagen der entsprechenden Schrittmotoren 32, 37, 32', 37' eine gegenseitige Ausrichtung der Werkstücklagen Wl, W2 durchgeführt. Die vertikale und horizontale Ausrichtung wird durch gleichzeitige gegensinnige Beaufschlagung der entsprechenden Schrittmotoren 32, 32' bzw. 37, 37' der beiden Ausrichtvorrichtungen 21, 21' durchgeführt, wodurch die Ausrichtzeit auf ein Minimum reduziert wird.

Nach erfolgter gegenseitiger Ausrichtung der Werkstücklagen Wl, W2 werden die Abschnitte Tl, Tl' der Transportvorrichtungen T, T' bei noch ausgeschaltetem Motor 51 in die Mitnahmestellung geschwenkt, in der sie in Verbindung mit der als Widerlager dienenden Zwischenplatte 19 die Werkstücklagen Wl, W2 dicht unterhalb der Klammern 20, 20' erfassen.

Sobald die Transportvorrichtungen T und T' die Werkstücklagen Wl, W2 erfaßt haben, werden die Klammern 20, 20' durch Entlüften der Druckluftzylinder 41 geöffnet und es wird der Motor 51 eingeschaltet, worauf die Werkstücklagen Wl, W2 gemeinsam unter Beibehaltung ihrer gegenseitigen Ausrichtlage in Richtung auf die Nähstation N bewegt und nach Erreichen dieser Station durch Abschalten des Motors 51 in der Nähstellung stillgesetzt werden. Sobald die Werkstücklagen Wl, W2 über die Berührungsstellen der Umlenkräder 56, 58 der Transportvorrichtung T und die entsprechenden Berührungsstellen der nicht dargestellten Umlenkräder der Transportvorrichtung T' hinaus transportiert worden sind und sich im Bereich der zweiten Abschnitte T2, T2' befinden, werden die ersten

Abschnitte Tl, Tl' wieder in die Nichtmitnahmestellung geschwenkt. Auf diese Weise können bereits zu diesem Zeitpunkt die nächsten Werkstücklagen in die Abtast- und Ausrichtstation R eingeführt und an die Klammern 20, 20' übergeben werden, so daß eine zeitlich überlappte rationelle Arbeitsweise möglich ist.

In der Nähstellung stehen die miteinander zu vernähenden Randbereiche der beiden Werkstücklagen Wl, W2 gemäß Fig. 2 um ein geringes Maß über den vertikalen Rand der Zwischenplatte 19 vor.

Zur Durchführung des Nähvorganges wird die Nähmaschine 62 aus der in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung nach abwärts bewegt, wobei die überstehenden Randbereiche der Werkstücklagen Wl, W2 von der Führungsvorrichtung 66 erfaßt werden. Sobald die Nähmaschine 62 den oberen Rand der Werkstücklagen Wl, W2 erreicht, wird sie eingeschaltet, worauf sie entlang des vorderen Längsrandes der Werkstücklagen Wl, W2 im Zusammenwirken mit der Führungsvorrichtung 66 eine randparallele Verbindungsnaht bildet. Da die Werkstücklagen nur im Bereich ihres oberen Querrandes festgehalten werden und im übrigen frei herabhängen, kann die gemeinsam mit der Nähmaschine 62 in vertikaler Richtung geradlinig nach abwärts bewegte Führungsvorrichtung 66 durch entsprechende Quer- bzw. Schwenkbewegungen von Teilen der Werkstücklagen Wl, W2 auch in denjenigen Randbereichen eine randparallele Naht gewährleisten, wo der Randverlauf von der Vertikalen abweicht. Ausführunqsbeispiel 2

Dieses in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft eine Vorrichtung, bei der die Werkstücklagen W3, W4 nicht wie bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels an einer Schmalseite hängend, sondern nunmehr an einer Längsseite hängend ausgerichtet werden.

Die Vorrichtung nach Fig. 8 ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie die Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 7 und besteht daher ebenfalls aus einem Gestell GA, zwei Fördereinrichtungen FA, FA', einer Abtast- und Ausrichtstation RA sowie einer Nähstation NA. Ebenso umfassen die Fördereinrichtungen FA, FA' je einen Zuführförderer ZA bzs. ZA' zum Zuführen zweier Werkstücklagen W3, W4 zu der Abtast- und Ausrichtstation RA sowie je eine Transportvorrichtung TA bzw. TA' zum Weiterfördern der ausgerichteten Werkstücklagen W3, W4 zur Nähstation NA.

Die Zuführförderer ZA, ZA' unterscheiden sich gegenüber den Zu- führförderern Z, Z' des ersten Ausführungsbeispieles allein in der größeren Länge der Greifer 104, 104', wobei die größere Länge dadurch bedingt ist, daß die Greifer 104, 104' die Werkstücklagen W3, W4 an einer Längsseite erfassen.

Die Abtast- und Ausrichtstation RA ist hinsichtlich ihrer nicht dargestellten Ausrichtvorrichtungen völlig identisch mit der Abtast- und Ausrichtstation R des ersten Ausführungsbeispieles. Lediglich die Klammern 120' (die gegenüberliegende Klammer ist nicht dargestellt) sind entsprechend der Länge der Längsseiten der Werkstücklagen W3, W4 breiter ausgebildet. In gleicher Weise müssen auch die nicht dargestellten Abtastvorrichtungen an die besondere Ausrichtlage der Werkstücklagen W3, W4 angepaßt sein. Auch die Transportvorrichtungen TA, TA' sind im wesentlichen identisch mit den Transportvorrichtungen T, T' des ersten Ausführungsbeispieles und unterteilen sich daher ebenfalls in erste Abschnitte TA1, TA1¹, die zwischen einer Mitnahme- und einer Nichtmitnahmestellung hin- und herbewegbar sind, und in zweite Abschnitte TA2, TA2'.

Allein die Nähstation NA unterscheidet sich in größerem Umfang von der Nähstation N, da die mit einer Führungsvorrichtung 166 versehene Nähmaschine 162 nicht beweglich, sondern ortsfest am Gestell GA angeordnet ist und sich überdies noch in einer anderen Ausrichtlage befindet.

Die Arbeitsweise der Fördereinrichtungen FA, FA' und der Abtast- und Ausrichtstation RA ist die gleiche wie die der entsprechenden Grundkomponenten des ersten Ausführungsbeispieles, so daß es sich erübrigt, hierauf näher einzugehen.

Ein Unterschied besteht lediglich in der Art und Weise, wie der Nähvorgang durchgeführt wird. Im Gegensatz zum ersten Ausfüh- rungsbeispiel erfolgt hier die für die Nahtbildung erforderliche

Relativbewegung zwischen der Nähmaschine 162 und den Werkstücklagen W3, W4 dadurch, daß die Transportvorrichtungen TA, TA' gebildet wird und der über die Transportvorrichtungen TA, TA' die ausgerichteten Werkstücklagen W3, W4 in einem kontinuierlichen Bewegungsablauf aus der Abtast- und Ausrichtstation RA herausziehen und sodann an der feststehenden Nähmaschine 162 entlangbewegen. Diese bildet im Zusammenwirken mit der Führungsvorrichtung 166 entlang des oberen Längsrandes eine randparallele Verbindungsnaht. Da die Naht mit geringem Abstand zu den die Werkstüc lagen W3, W4 festhaltenden Transportvorrichtungen TA, TA¹ gebildet wird und der über die

Transportvorrichtung TA, TA' hinausragende schmale Werkstückstreifen vergleichsweise unflexibel ist, lassen sich mit der Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispieles vorzugsweise Werkstücklagen mit geradlinigem oder nur wenig konturiertem Randverlauf verarbeiten. Für das Verarbeiten von Werkstücklagen mit stärker konturiertem Randver¬ lauf könnte es zweckmäßig sein, die Nähmaschine quer zur Vor¬ schubrichtung bewegbar anzuordnen und ihren Abstand zum Randverlauf durch die Signale einer Randabtastvorrichtung zu steuern.

Da die Transportvorrichtungen TA, TA' nicht nur die Werkstücklagen W3, W4 aus der Abtast- und Ausrichtstation RA wegtransportieren, sondern zugleich auch die für die Nahtbildung erforderliche Vorschubbewegung ausführen und daher anders als beim ersten Ausführungsbeispiel während des Nähvorganges nicht stillgesetzt werden, können in Verbindung mit der Maßnahme, die ersten Abschnitte TA1, TA1¹ während des Nähens in eine Nichtmitnahmestellung zu schwenken, in dieser Zeit bereits die nächsten Werkstücklagen in der Abtast- und Ausrichtstation RA ausgerichtet werden. Auf diese Weise kann zeitüberlappend mit einer vergleichsweise dichten Aufeinanderfolge der Werkstücklagen gearbeitet werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Zusammenführen wenigstens zweier gemeinsam zu behandelnder oder miteinander zu verbindender biegeschlaffer Werkstücklagen, die in in vertikaler Ebene glattflächig herabhängender Lage in einer Abtast- und Ausrichtstation konturenmäßig abgetastet und anhand der Abtastergebnisse ausgerichtet und danach gemeinsam zu einer Behandlungs- oder Verbindungsstelle weiterbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücklagen in einer horizontalen Ausgangslage einzeln erfaßt, in die vertikale Lage überführt und an die Abtast- und Ausrichtstation übergeben werden, von wo sie nach dem Ausrichten direkt übernommen und zur Behandlungs- oder Verbindungsstelle weitertransportiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem an zwei Werkstücklagen eine randparallele Verbindungsnaht hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Weitertransport der Werkstücklagen zur Nahtbildemaschine im wesentlichen quer zur Ausrichtlage der miteinander zu verbindenden Ränder der Werkstücklagen erfolgt und die Arbeitsschritte Transportieren und Verbinden nacheinander ablaufen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem an zwei Werkstücklagen eine randparallele Verbindungsnaht hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Weitertransport der Werkstücklagen zur Nahtbildemaschine im wesentlichen parallel zur Ausrichtlage der miteinander zu verbindenden Ränder der Werkstücklagen erfolgt und die Arbeitsschritte Transportieren und Verbinden zumindest zeitweise gleichzeitig ablaufen.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zwei Fördereinrichtungen zum Zuführen von zwei Werkstücklagen zu einer Abtast- und Ausrichtstation, die mindestens eine seitlich einer die Werkstücklagen voneinander trennenden Zwischenplatte angeordnete Ausrichtvorrichtung aufweist, und zum Weitertransportieren der ausgerichteten Werkstücklagen zu einer Behandlungs- bzw. Verbindungsstelle, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Fördereinrichtungen (F, F'; FA, FA') wenigstens einen jeweils eine auf einem Auflagetisch (17) liegende Werkstücklage (Wl; W2; W3; W4) erfassenden, in eine vertikale Lage überführenden und an die Abtast- und Ausrichtstation (R; RA) übergebenden Zuführförderer (Z; Z'; ZA; ZA') und eine die ausgerichtete Werkstücklage (Wl; W2; W3; W4) erfassende und in Richtung der Behandlungs- bzw. Verbindungsstelle (N; NA) weiterfördernde Transportvorrichtung (T; T'; TA; TA') aufweist, wobei die Transportvorrichtungen (T, T'; TA, TA') synchron zueinander antreibbar und im Bereich der Abtast- und Ausrichtstation (R; RA) zwischen einer Mitnahme- und einer Nichtmitnahmestellung hin- und herbewegbar sind, und daß die Abtast- und Ausrichtstation (R; RA) zur Übernahme der Werkstücklagen (Wl, W2; W3, W4) von den Zuführförderern (Z, Z'; ZA, ZA') zwei Klammern (20, 20'; 120') aufweist, von denen zumindest eine zur Ausrichtung einer Werkstücklage (Wl; W2; W3; W4) bewegbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zuführförderer (Z; Z'; ZA; ZA') von einem Manipulator gebildet ist, der aus einem um eine horizontale Achse (AI) schwenkbaren und mit einem Antrieb (3) verbundenen Arm (1; 1') und einem zangenartigen Greifer (4; 4'; 104; 104') besteht, welcher am freien Ende des Armes (1, 1') angeordnet und durch einen zweiten Antrieb (12) um eine zur Längserstreckung des Armes (1; 1') im wesentlichen senkrechte und zur Schwenkebene des Armes (1; 1') parallele Achse (A2) schwenkbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Greifer (4; 4'; 104; 104') zwei Greifplatten (5, 7; 5', 7') aufweist, von denen die erste (untere) Greifplatte (5; 5') an der Unterseite mehrere Rippen (14) aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen (18) des Auflagetisches (17) derart einführbar sind, daß zumindest der vordere Randbereich der Greifplatte (5; 5') im wesentlichen bündig mit der Auflagefläche des Auflagetisches (17) abschließt, und von denen die zweite (obere) Greifplatte (7; 7') durch einen Antriebsmechanismus (9) gegen die erste Greifplatte (5; 5') anpreßbar und von dieser entfernbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifplatten (5, 7; 5', 7') mehrere, sich jeweils bis zum hinteren Rand erstreckende Aussparungen (15; 16; 15'; 16') aufweisen, wobei die Aussparungen (15; 15') der ersten Greifplatte (5; 5') mit den entsprechenden Aussparungen (16; 16') der zweiten Greifplatte (7; 7') fluchten.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (20, 20'; 120') der Abtast- und Ausrichtstation (R; RA) aus je einem im Bereich des oberen Endes des Schwenkweges des zugeordneten Greifers (4; 4'; 104; 104') befindlichen Klammerbalken (40) und mehreren durch die Aussparungen (15, 16; 15', 16') der entsprechenden Greifplatten (5, 7; 5', 7') hindurchbewegbaren Klammerelementen (42) bestehen, wobei die Zwischenplatte (19; 119) für die Klammerelemente (42) ein Widerlager bildet.

Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammerelemente von den Kolbenstangen (42) einer entsprechenden Anzahl von an den Klammerbalken (40) angeordneten Druckluftzylindern (41) gebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Klammern (20, 20') tragenden Ausrichtmittel von je einer um eine horizontale, senkrecht zur Zwischenplatte (19) verlaufende Achse (23) schwenkbaren und mit einem ersten Antrieb (25; 25') verbundenen Trägerplatte (24) und je einem auf diesem angeordneten Kreuzschlittensystem gebildet sind, dessen einer Schlitten (30) mit einem zweiten Antrieb (32; 32') und dessen anderer Schlitten (35) mit einem dritten Antrieb (37; 37') verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Transportvorrichtung (T; T') von einem in horizontaler Ebene umlaufenden, mit einem Antrieb (51) verbundenen Förderriemen (48; 48') gebildet ist, daß die Transportvorrichtungen (T, T') in wenigstens einen ersten und einen zweiten Abschnitt (Tl; Tl¹; T2; T2') unterteilt sind, von denen der erste Abschnitt (Tl; Tl') sich bis in den Bereich der Klammern (20, 20') erstreckt und durch einen Antrieb (59, 59') um zwei benachbarte vertikale Achsen (55, 57) zwischen einer Mitnahme- und einer Nichtmitnahmestellung hin- und herschwenkbar ist, während der zweite Abschnitt (T2; T2') im wesentlichen ortsfest angeordnet ist, parallel zur Zwischenplatte (19) verläuft und sich bis in den Bereich der Behandlungs- bzw. Verbindungsstelle (N) erstreckt, und daß die Zwischenplatte (19) zumindest für die ersten Abschnitte (Tl; Tl') der beiden Transportvorrichtungen (T, T') ein Widerlager für die reibschlüssige Erfassung der Werkstücklagen (Wl, W2) bildet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderriemen (48, 48') durch einen einzigen Motor (51) antreibbar sind, der mit dem Antriebsrad (49') des einen Förderriemens (48') direkt und mit dem Antriebsrad (49) des anderen Förderriemens (48) unter Zwischenschaltung eines Drehrichtungsumkehrgetriebes (54) indirekt verbunden ist.