DD159247A3

DD159247A3 - Bauteilspeicher,insbesondere zum aufbewahren und bereitstellen von werkzeugen

Info

Publication number: DD159247A3
Application number: DD80221952A
Authority: DD
Inventors: Klaus Delling; Werner Helm; Friedrich Mueller
Original assignee: Klaus Delling; Werner Helm; Friedrich Mueller
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1983-03-02
Also published as: FR2484886B1; GB2078567A; FR2484886A1; CS337581A1; SU1165536A1; CS245714B1; DE3114498A1; GB2078567B

Abstract

Gegenueber bekannten Speichern mit einer Kette oder einem Flachriemen als Speichermittel soll ausgehend von einer platzsparenden Anordnung des Bauteilspeichers zur Werkzeugmaschine der Aufwand fuer das Bewegen der Bauteile aus der speicherinternen Lage in die fuer eine Wechseleinrichtung funktionsbedingte Lage verringert werden. Es ist ein Bauteilspeicher zu schaffen, der das zu handhabende Bauteil mit hinreichender Genauigkeit in der fuer die Wechseleinrichtung funktionsbedingten Lage positioniert bzw. dort uebernimmt. Erfindungsgemaess sind eine oder mehrere Vorrichtungen zum Verdrehen des die Ausgabe- und/oder Einnahmeposition (Wechselposition) des Bauteilspeichers durchlaufenden Riementrums vorgesehen und eine derselben ist in Laufrichtung des Riementrums vor oder in der Ausgabe- und/oder Einnahmeposition angeordnet.

Description

Bauteilspeicher, insbesondere zum Aufbewahren und Bereitstellen von Werkzeugen

Anwendungsgebiet der Erfindung .

Die Erfindung betrifft Speicher fuer Bauteile, beispielsweise Werkstuecke oder Werkzeuge, welche im Speicher auf Abruf bereitgehalten und bei Bedarf an einer bestimmten Stelle des Speichers zur Ausgabe bereit gestellt werden; wobei die Bauteile innerhalb des Speichers von einem umlaufenden Speichermittel aufgenommen und bewegt werden. Derartige Speicher werden z. B, an Werkzeugmaschinen als Werkzeugspeicher eingesetzt und sind in unterschiedlicher Form, z. B. als Trommel-, Scheiben- oder Kettenspeicher ausgefuehrt.

Charakteristik der bekannten ,technischen Loesungen

Auch innerhalb der Kategorie Kettenspeicher sind unterschiedliche Ausfuehrungen bekannt geworden. So wird beispielsweise mit der Erfindungsbeschreibung DE-OS 1602844- ein typischer Kettenspeicher beschrieben, dessen Kettenglieder zum Aufnehmen und Festhalten von Werkzeugen ausgebildet sind. Nach DS-OS 1627055 tragen die Glieder einer Kette Aufnahmevorrichtungen fuer die Werkzeuge. Vorgeschlagen wurden auch Speicher, bei denen die Werkzeugaufnahmen kettenartig miteinander verbunden sind, wie das z. B. mit der DE-OS 1777 167' dargestellt wird. Auch die blosse Aneinanderreihung von Vferkzeugaufnahmen, welche in einer Fuehrung aufge-

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nomrnen sind und sich gegenseitig beruehrend in derselben bewegt werden, würde bereits vorgeschlagen.

Alle, diese Speicherkonstruktionen haben den wesentlichen Nachteil, dass sie mehr oder weniger viel Spiel zwischen den einzelnen Werkzeugaufnahmen aufweisen. Ein den Erfordernissen entsprechendes genaues Positionieren der Werkzeugaufnahmen in der Wechselposition des Speichers verlangt daher einen relativ hohen Aufwand bei der Gestaltung des Speichermittels, d, h. der Kette oder dergleichen, da das Speichermittel genau und jede Werkzeugaufnahme steif ausgefuehrt werden muss, um den Werkzeugwechsel ueber Greifereinrichtungen ohne mechanisches Verklemmen und ohne unvertretbaren Verschleiss durchfuehren zu koennen. Aus dieser Gestaltung folgt ein relativ hohes Gewicht des Speichermittels, woraus die Dimenisionierung des Antriebes resultiert. Die Umlaufgeschwindigkeit des Speichermittels wird ebenfalls von seiner Massenkraft beeinflusst. Sie ist deshalb nicht in wuenschenswerter Weise steigerbar, sofern unvertretbar aufwendige und damit teure Speicherkonstruktionen vermieden werden sollen. Das hohe Gewicht der bekannten Speicher wirkt sich des weiteren negativ aus, wenn solche Speicher an· einem bewegten Schlitten der Maschine angeordnet werden sollen oder wenn der Speicher anderweitig befestigt, als fester Bestandteil der Maschine mit dieser gemeinsam transportiert werden muss, wie das beispielsweise bei Fertigungszellen der Fall ist. Ein weiterer Nachteil bekannter Kettenspeicherkonstruktionen ist der Laerm, den das bewegte Speichermittel erzeugt und der mit einer Erhoehung der Umlaufgeschwindigkeit des Speichermittels steigt. Gewicht und laermentwicklung des Speichermittels lassen sich durch Verwendung eines Riemens verringern. Mit der Erfindungsbeschreibung GB 1249631 wird eine derartige Anwendung eines Riemens angeregt. Nachteilig an dieser Loesung ist jedoch, dass die relativ grosse Antriebskraft, welche zur schnellen Beschleunigung des Speichermittels erforderlich ist, nicht schlupffrei von der Riemenscheibe auf den Riemen uebertragen werden kann.

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Um eine hohe Zahl von Bauteilen auf kleinstem Raum im Speicher ' unterzubringen, werden diese bei den meisten Speicherkonstruktionen achsparallel zu den Antriebs- bzw. Umlenkscheiben angeordnet. Ebenfalls im Interesse der optimalen Nutzung des verfuegbaren Raumes werden die Speicher meist so zur Maschine angeord.net, dass sie gemeinsam mit dieser die geringste Grundflaeche benoetigen. In der Regel steht der Speicher dann so, dass die Werkzeuge im rechten Winkel zur Arbeitsspindel der Maschine liegen, Euer den Werkzeugaustausch zwischen Werkzeugspeicher und Arbeitsspindel ist dann eine Kippvorrichtung notwendig, welche das Werkzeug aus der speicherinternen Lage heraus in eine zur Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine parallele lage bewegt. Andere loesungen sehen eine entsprechende.Bewegung des Werkzeugwechslers vor. Dies wird z. B. im Prospekt der Fa. Mandelli zu ihrem BearbeitungsZentrum .Ego Standard 2000 gezeigt.

In jedem Falle muss dieser nicht unbedeutende mechanische Auf-Wand bisher betrieben werden, wenn die vorgenannten Vorteile (maximale Zahl von Speicherplaetzen, guenstigste Anordnung des Speichers zur Maschine) erhalten bleiben sollen.

Ziel der Erfindung

Es soll unter Beibehaltung der platzsparenden Anordnung des Bauteilspeichers der Aufwand fuer das Bewegen der Bauteile aus der speicherinternen lage in die fuer den Wechsler funktionsbedingte lage verringert werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bauteilspeicher zu schaffen, der unter Erreichung des Zieles der Erfindung, das zu handhabende Bauteil, beispielsweise Werkzeug, mit hinreichender Genauigkeit in der fuer den Wechsler funktionsbedingten lage positioniert bzw. dort uebernimmt.

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Dazu sind erfindungsgemaess eine oder mehrere Vorrichtungen zum Verdrehen des die Ausgabe- und/oder Einnahmeposition (Wechselposition) des Bauteilspeichers durchlaufenden Riementrums yorgesehen und eine derselben ist in Laufrichtung des Riementrums vor oder in der Ausgabe- und/oder Einnahmeposition angeordnet.

Vorteilhafterweise v/eist die Vorrichtung zum Verdrehen des Riementrums eine Umlenkrolle und ein oder zwei Klemmrollenpaare auf, wobei mindestens ein Klemmrollenpaar auf der dem.Riementrum zugewandten Seite der Umlenkrolle im Umfangsbereich eines der beiden vom Riementrum umschlungenen Quadranten achsparallel zur Umlenkrolle in einem definierten Achsabstand zu dieser vorgesehen ist und wobei die Achse der Umlenkrolle in einem Winkelbereich von 0 Grad bis 90 Grad zur Achse der Antriebsscheibe des Riementrums angeordnet ist.

Die Funktion der erfindungsgemaessen Vorrichtung wird mit dem nachfolgenden Ausfuehrungsbeispiel dargelegt.

AuRfuehrungsbeispiel

In der zugehoerigen Zeichnung zeigt

Pig 1 eine Teilansicht des Bauteilspeichers mit Verdrehvorrichtung

Ein endloser Riemen, vorzugsweise ein Zahnriemen 1, wird von einer Zahnriemenscheibe 2, die mit einem Motor verbunden ist, angetrieben und ueber eine oder mehrere weitere nicht dargestellte Zahnriemenscheiben gefuehrt. Auf dem Ruecken des Zahnriemens 1 sind Aufnahmevorrichtungen 3 zur loesbaren Halterung der zu speichernden Bauteile, beispielsweise Werkzeuge oder Werkstueckrohlinge, vorgesehen. Vorzugsweise bestehen die Aufnahmevorrichtungen 3 aus dem gleichen Werkstoff wie der Zahnriemen und bilden mit demselben eine homogene stoffliche Einheit. Die Aufnahmevorrichtungen 3 koennen sowohl fuer eine achsparallele als auch eine radiale Aufnahme der zu speichernden Bauteile, bezosen auf die Drehachse der Zahnriemenscheibe 2, vorgesehen

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Des weiteren ist eine Ausfuehrungsform der erfindungsgemaessen Vorrichtung zum Verdrehen eines Riementrums dargestellt, welche das gespeicherte Bauteil aus der speicherinternen Lage in die Wirkebene der Beschickungseinrichtung bewegt. Bei dieser Ausfuehrungsform wird der Zahnriemen 1 zwischen einer Umlenkrolle 4 und Klemmrollen 5 gefuehrt. Die Drehachse der Umlenkrolle 4 als auch der Klemmrollen 5 ist in einem bestimmten Winkel, hier 90 Grad, zur Drehachse der Zahnriemenscheibe 2 angeordnet, wodurch der Zahnriemen beim Durchlaufen dieses Bereiches um einen gewollten Winkelbetrag, hier 90 Grad, gedreht wird.

Bekanntlich'kann ein Zahnriemen die Antriebskraefte schlupffrei uebertragen» Er ist massearm und in Laufrichtung, infolge seiner Armierung, dehnungsfrei. Diese Vorteile macht sich die Erfindung zunutze,' indem sie ihn anstelle der bisher ueblichen metallischen Ketten, kettenartigen Gebilde oder Flachriemen in Bauteilspeichern anwendet. Die verringerte Masse gestattet eine Erhoehung seiner Umlaufgeschwindigkeit. Da der Zahnriemen neben dem Werkstoff fuer die Armierung aus einem Elast besteht, laeuft er sehr geraeuscharm und das auch bei der genannten erhoehten Umlaufgeschwindigkeit. Das sich aus der Elastizitaet des Pdemens ergebende Problem des Umlenkens der Aufnahmevorrichtungen fuer die Bauteile um die Zahnriemenscheibe 2 ist durch die Anordnung elastischer Stege, welche die Aufnähmevorrichtungen tragen und sich im erforderlichen Masze verformen, sobald der Zahnriemen 1 durch eine Zahnriemenscheibe 2 gekruemmt wird, beseitigt. Die alternative Ausfuehrung der Aufnahmevorrichtungen 3» vorwiegend aus einem elastischen Werkstoff dient dem gleichen Zweck und macht die elastischen Stege ueberfluessig. Besonders vorteilhaft hinsichtlich des Aufwandes bei der Herstellung des gesamten Speichermittels ist neben der sowieso wesentlich kostenguenstigeren Fertigung des Zahnriemens an sich, die relativ einfache und damit sehr kostenguenstige Herstellung des Zahnriemens 1 und der Stege bzw. in noch groesserem Masze des Zahnriemens 1 und der Grundkoerper der Aufnahmevorrichtungen 3 aus einem Stueck.

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Die geringere Masse des Speichermittels gestattet eine bessere Optimierung der Geschwindigkeitsverlaeufe, ermoeglicht einen kleineren Antrieb desselben und damit verbunden einen geringeren Energieverbrauch. Vorteilhaft, wirkt sich die verringerte 'Masse des gesamten Bauteilspeichers dort aus, wo der Speicher integrierter Bestandteil der Maschine ist und von einer Baugruppe der Maschine bewegt oder als Bestandteil einer Fertigungszelle mit dieser transportiert werden muss, Waehrend im ersteren Fall wiederum ein kleinerer Antrieb fuer die tragende Baugruppe einschliesslich Energieeinsparung moeglich ist, sind im anderen Fall die Aufwendungen fuer den Transport geringer.

Weitere wesentliche Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der einfachen Gestaltung der Einrichtung zum Verdrehen des Zahnriemens, Gegenueber dem Aufwand der bekannten Einrichtungen zum Bewegen der gespeicherten Bauteile aus deren speicherinterner Lage in die Wirkebene der Beschickungseinrichtung "Wird eine erhebliche Verringerung von lebendiger und vergegenstaendlichter Arbeit erreicht. Auch die Funktionssicherheit wird infolge der wenigen bewegten Bauelemente erhoeht.

Neue Moeglichkeiten zur Gestaltung der Beschickungseinrichtung ergeben sich aus der Anordnung der zu speichernden Bauteile in elastischen Aufnahmevorrichtungen 3 bzw. elastisch angebrachten Aufnahmevorrichtungen. Biese Elastizitaet gestattet den Ausgleich von Positionierungenauigkeiten und ermoeglicht einen einfacheren und damit kostenguenstigeren Aufbau der Greifer und deren Führungselemente.

Claims

Erfindungsanspruch:

Bauteilspeicher, insbesondere zum Aufbewahren und Bereitsfellen von Werkzeugen, mit einem endlosen umlaufenden vorzugsweise kraftbetaetigten Riemen als Speichermittel, welcher Aufnahmevorrichtungen zur loesbaren Halterung der Bauteile \traegt, mit einer Ausgabe- und/oder Einnahmeposition fuer die Bauteile, in welche die Aufnahmevorrichtungen durch Bewegung des Pdemens transportierbar sind und mit einer Einrichtung zum Bewegen der Aufnahmevorrichtung fuer die Bauteile aus der Speicherebene in die Wirkebene einer Beschickungseinrichtung
dadurch gekennzeichnet,

dass eine oder mehrere Vorrichtungen-(4; 5) zum Verdrehen des die Ausgabe- und/oder Einnahmeposition des Bauteilspeicher durchlaufenden Riernentrums vorgesehen und eine derselben in Laufrichtung des Riementrums vor oder in der Ausgabe- und/ oder Einnahmeposition angeordnet ist.

Bauteilspeicher nach Punkt 1
dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorrichtung zum Verdrehen des Riementrums (1) eine Umlenkrolle (4) und ein oder zwei Klemmrollenpaare (5) aufweist, wobei mindestens ein Klemmrollenpaar (5) auf der dem Riementrum zugewandten Seite der Umlenkrolle (4) im Umfangsbereich eines der beiden vom Riementrum umschlungenen Quadranten achsparallel zur Umlenkrolle (4) und in einem Achsabstand zu dieser, der der Summe aus Radius der Umlenkrolle (4) plus Riemendicke plus Radius der.Klemmrolle (5) · ent-spricht, angeordnet ist und dass die Achse der Ifalenkrolle (4) in einem Yfinkelbereich von 0 Grad bis 90 Grad zur Achse der Antriebsscheibe (2) angeordnet ist.

Hierzu 1 Seit© Zeichnungen