CH668734A5 - Transporteinrichtung fuer eine fertigungsstrasse mit parallelgeschalteten bearbeitungsstationen. - Google Patents

Transporteinrichtung fuer eine fertigungsstrasse mit parallelgeschalteten bearbeitungsstationen. Download PDF

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CH668734A5 CH564/86A CH56486A CH668734A5 CH 668734 A5 CH668734 A5 CH 668734A5 CH 564/86 A CH564/86 A CH 564/86A CH 56486 A CH56486 A CH 56486A CH 668734 A5 CH668734 A5 CH 668734A5
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Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transporteinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es sind taktungebundene Beschickungsvorrichtungen be-kannnt, die ein Zu- und Abführen von Werkstücken bei parallelgeschalteten Fertigungsmaschinen bzw. Fertigungsstrassen ermöglichen, wobei jeweils ein Förderer für die Werkstückzuführung und ein zweiter Förderer für die Werkstückweiterführung vorgesehen ist.
Eine aus der DE-OS 27 19 229 bekannte Beschickungsvorrichtung dieser Art betrifft eine Fertigungsmaschine, bei welcher jeweils eine Zuführ- und Abgabevorrichtung vorgesehen ist, durch welche je nach Bedarf ein Zuführen und in einem weiteren Arbeitsgang eine Entnahme der Werkstücke erfolgt, wodurch Stillstandzeiten auftreten.
Ein Nachteil dieser bekannten Anordnungen besteht darin, dass die zur Beschickung benötigte Arbeitszeit verhältnismässig lang ist, wodurch die Kapazität der parallelgeschalteten Fertigungsmaschinen, gegebenenfalls der gesamten Fertigungsstrasse, die in der Regel durch die Kapazität der einzelnen Fertigungsmaschinen bestimmt wird, herabgesetzt wird.
Um diese Stillstandzeiten weiter herabzusetzen, wurde gemäss dem CH-Patent 648 784 eine Beschickungsvorrichtung zum Zu- und Abführen von Werkstücken in Kombination mit Be- und Entladeeinrichtungen bei parallelgeschalteten Fertigungsmaschinen vorgeschlagen, indem jede Be- und Entladevorrichtung mit einer Werkstück-Doppelaufnahme versehen und jeweils derart ausgebildet ist, dass sie einerseits mit den beiden Förderern in einer Ausgangsposition und andererseits mit einer Werkstückhaltevorrichtung in einer Belade* und einer Entladeposition zusammenwirkt. Eine Werkstückaufnahme der Doppelaufnahme ist dem ersten Förderer und die zweite Werkstückaufnahme dem zweiten Förderer zugeordnet.
Dadurch wird zwar ein gegenüber der DE-OS 27 19 229 zeitlich sich überlagernder Arbeitsablauf, sowohl bei der Werkstückentnahme als auch -Zuführung erreicht, jedoch bei parallelgeschalteten Fertigungsmaschinen bzw. Bearbeitungsstationen einer Fertigungsstrasse, die extrem kurze Bearbeitungszeiten aufweisen, können Zeitverluste nicht vermieden werden.
Ein allgemeiner Nachteil von Fertigungsstrassen ist zusätzlich darin zu sehen, dass jede dieser Einrichtungen jeweils nur für ein Produkt mit hohen Herstellungskapazitäten ausgelegt ist und lange Umrüstzeiten erfordert.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Transporteinrichtung für eine Fertigungsstrasse mit einer Vielzahl von taktgebundenen parallelgeschalteten Bearbeitungsstationen zu schaffen, in welcher einzelne Bearbeitungsstationen mit einer extrem kurzen Taktzeit je Werkstück arbeiten und sowohl die Werkstückzufuhr als auch das Abführen der Werkstücke auf einem Transportband erfolgt und eine universellere Einsetzbarkeit der Fertigungsstrasse bei kürzerer Umrüstzeit gewährleistet wird.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere Ausbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Durch das Einfahren des Werkstückträgers in die in der Hubvorrichtung angeordneten Schienen wird ein Abheben derselben vom Transportband in eine Warteposition ermöglicht, wobei die nachfolgenden Werkstückträger am Transportband diese Bearbeitungsstation passieren können. Sobald ein bearbeitetes Werkstück mittels einer Greifvorrichtung in die leere Aufnahme des in der Warteposition befindlichen Werkstückträgers übergeben wurde, wird der Werkstückträger so verschoben, dass das mit der zweiten Aufnahme zugeführte Werkstück unmittelbar danach von der Greifvorrichtung übernommen und die Bearbeitungsstation übergeben wird. Sobald das Transportband in der Bearbeitungsstation frei ist, wird der Werkstückträger durch die Hubvorrichtung herabgesenkt und der Werkstückträger wird vom Transportband mitgenommen, wodurch Wartezeiten bis zur Beendigung der Bearbeitung, beispielsweise Bewickeln, vermieden werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in einer einzigen Fertigungsstrasse durch das Codiersystem gleichzeitig, beispielsweise zwei unterschiedliche Werkstücke jeweils an vorbestimmten Bearbeitungsstationen bearbeitet werden können, wodurch in vorteilhafter Weise die Kapazität der Fertigungsstrasse auch für kleinere Produktionspartien besser ausgenützt werden kann.
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Durch die Bereitstellung der Werkstückträger für die nachfolgende Werkstückpartie in einem Vorbereitungsspei-cher am rücklaufenden Transportband können die Umrüst-zeiten herabgesetzt werden.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Grundriss einer nur teilweise dargestellten Fertigungsstrasse mit parallel geschalteten Bearbeitungsstationen,
Fig. 2 ein Bearbeitungsbereich A der Fertigungsstrasse gemäss Fig. 1 mit einer entsprechenden Transporteinrichtung,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Transporteinrichtung entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 2,
Fig. 4 eine Ansicht der Transporteinrichtung entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 3 und
Fig. 5 einen vergrösserten Querschnitt durch einen, auf dem Transportband aufliegenden Werkstückträger.
Der in der Fig. 1 gezeigte Grundriss einer Fertigungsstrasse 2 umschliesst neben einem endlosen Transportband 4 eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen 3 und Werkstückträgerspeichern 7, die so angeordnet sind, dass am Transportband 4 reibschlüssig aufliegende Werkstückträger 5 durch weiter unten näher beschriebene und in Fig. 2 bis Fig. 5 dargestellte Vorrichtung den Bearbeitungsstationen 3 zugeführt werden können.
In Fig. 2 und Fig. 3 ist eine in der Fig. 1 mit A bezeichneter Bearbeitungsbereich detailliert dargestellt, wobei das Transportband 4 in der Pfeilrichtung X bewegt wird.
Das Transportband 4 ist von einer Greifvorrichtung 11 in einem vorbestimmten Abstand überdeckt, wobei der Abstand so gewählt ist, dass die Greifvorrichtung 11 Werkstük-ke 18, die in doppelt ausgebildeten Werkstückaufnahmen 6 eines Werkstückträgers 5 zur Bearbeitung vorgesehen sind, vom Werkstückträger 5 abheben und einer (nicht dargestellten) Bearbeitungsmaschine zuführen kann. Währenddessen werden die darauffolgenden Werkstückträger 5 bis zur nächsten freien Bearbeitungsstation 3 weitergeführt.
Bei jeder Bearbeitungsstation 3 (Fig. 1 A, Fig. 2 und Fig. 3) ist ein Codierlesegerät 13 vor und ein Codiergerät 14 nachgeschaltet, die beide auf eine, auf jedem Werkstückträger 5 (Fig. 5) angeordnete Codierung 12 ansprechen. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich passieren die Werkstückträger 5 -beispielsweise mit je einem Werkstück 18 beladen - das Codierlesegerät 13, wodurch aufgrund der Codierung 12 am Werkstückträger (Fig. 5) entschieden wird, ob dieses Werkstück 18 von der Bearbeitungsstation 3 bearbeitet werden kann, oder zu einer weiteren Bearbeitungsstation transportiert werden soll.
Unterhalb des Transportbandes 4 ist gemäss Fig. 4 eine Hubvorrichtung 9 vorgesehen, welche Vertikalführungen 10 aufweist, die mit Schienen 20 in Vorsprüngen 21 des Werkstückträgers 5 eingreifen. Die Vertikalführungen 10 der Hubvorrichtung 9 sind so ausgebildet, dass sie einen seitlichen Abstand zum Transportband 4 aufweisen und dieses nicht behindern. Gemäss Fig. 3 wurde durch die Bearbeitungsstation 3 mittels des Codierlesegerätes 13 ein entsprechend identifizierter Werkstückträger 5 mit einer leeren und einer mit einem Werkstück 18 beladenen Aufnahme 6 angefordert und durch die Hubvorrichtung 9 vom Transport-
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band 4 bereits in die Warteposition der Bearbeitungsstation 3 angehoben, während die Greifvorrichtung 11 ein schon bearbeitetes Werkstück 18 noch festhält. Nachfolgend wird von der Greifvorrichtung 11 das fertige Werkstück 18 auf die freie Werkstückaufnahme 6 aufgelegt, ein Schubzylinder 19 bewirkt, dass der Werkstückträger 5 um eine Werkstückteilung, d.h. um etwa eine halbe Werkstückträger-Länge, (in der Zeichnung nach rechts) geschoben wird, so dass die Greifvorrichtung 11 das noch unbearbeitete Werkstück 18 aufnehmen und der Bearbeitungsmaschine zuführen kann.
Nachdem die der Bearbeitungsstation 3 vorgeschalteten Anschläge 8 den Weitertransport der nachfolgenden Werkstückträger 5 anhalten, wird der Werkstückträger 5 aus der Warteposition auf das Transportband 4 abgesenkt, wobei dieser vom Transportband 4 mitgenommen und das nachgeschaltete Codiergerät 14 passiert, welches der Codierung 12 des Werkstückträgers 5 entsprechend eine weitere Bearbeitungsstation zuweist.
Seitlich des Transportbandes 4 sind Führungen 22, die bei jeder Hubvorrichtung 9 und jeder Schiebeeinrichtung 16 unterbrochen und von den Anschlägen 8 begrenzt sind (Fig. 2). Beim Abheben des Werkstückträgers 5 durch die Hubvorrichtung 9 übernehmen an jeder Vertikalführung 10 angeordnete Hilfsschienen 23 die Funktion der Führungen 22, solange sich der Werkstückträger 5 in der angehobenen Position befindet.
Die Schiebeeinrichtungen 16, vorzugsweise Pneumatikzylinder, bewirken, dass beispielsweise nichtbearbeitete, auf Werkstückträgern 5 transportierte Werkstücke 18, welche in den Bearbeitungsstationen 3 wegen Überlastung nicht bearbeitet werden konnten, bzw. die bei der Bearbeitung von unterschiedlichen Werkstücktypen eine unterschiedliche Reihenfolge von Arbeitsoperationen einhalten müssen, vom rücklaufenden Teil des Transportbandes 4 wieder auf das vorlaufende Teil des Transportbandes 4 in Richtung des Pfeiles Y eingeschoben werden können, so dass die Werkstückträger 5 einen Bereich von Bearbeitungsstationen umlaufen können. Durch die Anschläge 8 werden während des Einschiebens auf beiden Teilen des Transportbandes 4 ankommende weitere Werkstückträger 5 angehalten.
Aus der in Fig. 5 vergrösserten Darstellung des Werkstückträgers 5 ist ersichtlich, dass dieser im Grund der Werkstückaufnahme 6 jeweils einen Haltemagneten 15 aufweist, wodurch ein Herabfallen oder Verrutschen des Werkstückes 18 vermieden wird. Das Transportband 4 läuft an der Oberfläche eines Gehäuses 24, das seitliche Abstützungen aufweist, die gleichzeitig als Führungen 22 für die Werkstückträger 5 dienen.
Die erfindungsgemässe Transporteinrichtung kann in vorteilhafter Weise in Fertigungsstrassen 2 für verschiedene elektrische Bauteile eingesetzt werden, in welchen in der Regel für jede Arbeitsoperation mehrere parallel geschaltete Bearbeitungsstationen 3 vorgesehen sind, wobei auch bei extrem kurzen Taktzeiten von ^ 6 Sekunden/Stück keine zusätzlichen Stillstandzeiten entstehen. Das gesamte Transportsystem ermöglicht ein gleichzeitiges Bearbeiten von mehreren, vorzugsweise zwei, verschiedenen Werkstücktypen und benötigt nur sehr kurze Umrüstzeiten, wobei für die Bereitstellung von Werkstückträgern für die nachfolgende Produktionspartie am rücklaufenden Teil des Transportbandes 4 ein Vorbereitungsspeicher 17 vorgesehen ist.
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3 Blatt Zeichnungen

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1. Transporteinrichtung für eine Fertigungsstrasse (2) zur Herstellung elektrischer Bauteile, wie Rotoren und Statoren elektrischer Maschinen, mit einer Vielzahl taktungebundener, jeweils parallelgeschalteter Bearbeitungsstationen (3), einem endlosen Transportband (4) mit darauf reibschlüssig aufliegenden Werkstückträgern (5) mit mindestens zwei im Abstand zueinander angeordneten Werkstückaufnahmen (6) mit jeweils einer der Werkstückform entsprechenden Auflagefläche und wobei das Transportband (4) die einzelnen Bearbeitungsstationen (3) und zwischen diesen angeordnete Werkstückträgerspeicher (7) passiert, und dass an den einzelnen Stationen (3) Anschläge (8) zum Anhalten und Weiterbewegen der Werkstückträger (5) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Bearbeitungsstation (3) eine das Transportband (4) teilweise umgreifende Vertikalführungen (10) mit Schienen (20) aufweisende Hubvorrichtung (9) so angeordnet ist, dass mindestens ein Werkstückträger (5) vom Transportband (4) in eine Warteposition abhebbar ist und dadurch der Weitertransport der nachfolgenden Werkzeugträger (5) am Transportband (4) erfolgt, und dass ferner zur Werkstückübergabe bzw. Werkstückübernahme aus bzw. in die Bearbeitungsstation (3) eine horizontal und vertikal verschiebbare Greifvorrichtung (11) vorgesehen ist.
2. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Werkzeugträger (5) eine Codierung (12) aufweist.
3. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Bearbeitungsstation (3) ein Codierlesegerät (13) vor- und ein Codiergerät (14) nachgeschaltet sind.
4. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Auflagefläche jedes Werkstückträgers (5) ein Haltemagnet (15) angeordnet ist.
5. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Vor- und Rücklauf des Transportbandes (4) parallel zueinander angeordnet und mit Schiebevorrichtungen (16) verbunden sind.
6. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung (9) im angehobenen Zustand seitlich verschiebbar ausgebildet ist.
7. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Schienen (20) an der Hubvorrichtung (9) Hilfsschienen (23) vorgesehen sind.
8. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher, mit dem rücklaufenden Transportband (4) verbundener Vorbereitungsspeicher (17) für Werkstückträger (5) angeordnet ist.
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