DD211509A1

DD211509A1 - AUTOMATIC PALLET CHANGING DEVICE FOR FLEXIBLE MACHINE FEEDING WITH MANIPULATORS

Info

Publication number: DD211509A1
Application number: DD24512582A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Haendel; Bodo Lipka
Original assignee: Smab Forsch Entw Rat
Priority date: 1982-11-22
Filing date: 1982-11-22
Publication date: 1984-07-18
Also published as: DD211509B1

Abstract

Automatische Palettenwechseleinrichtung zur flexiblen Maschinenbeschickung mit Manipulatoren fuer die vollautomatische Bereitstellung von Werkstuecken zur Ver-und Entsorgung der Maschinen.Ziel und Aufgabe der Erfindung ist eine automatische Kopplung der Fertigungszellen mit dem TUL-Prozess bei geringem Platzbedarf an Produktionsflaeche und voelliger Bewegungsfreiheit des Manipulators ueber der Bereitstellungsposition. Die Aufgabe wird dadurch geloest, indem durch eine obere Foerdereinrichtung mit Uebernahme- und Warteposition, einer vertikal versetzten unteren Foerdereinrichtung mit Uebergabeposition sowie einem Hubtisch zur Werkstueckuebergabe und -uebernahme durch den Manipulator von der darauf zeitweilig abgestellten Palette eine automatische Palettenwechseleinrichtung gebildet wird. Die Antriebe der Palettenwechseleinrichtung, die Mastersteuerung der Fertigungszelle mit Manipulator und die Steuerung des TUL-Prozesses sind signaltechnisch miteinander verknuepft. Die Palettenwechseleinrichtung wird insbesondere in integrierten gegenstandsspezialisierten Fertigungsabschnitten eingesetzt.Automatic pallet changing device for flexible machine feeding with manipulators for the fully automatic provision of workpieces for supply and disposal of Maschinen.Ziel and object of the invention is an automatic coupling of manufacturing cells with the TUL process with a small footprint on production area and full freedom of movement of the manipulator over the provisioning position , The object is achieved by an automatic pallet changing device is formed by an upper Foerdereinrichtung with takeover and waiting position, a vertically offset lower Foerdereinrichtung with transfer position and a lifting table for Werkstueckuebergabe and -Uebernahme by the manipulator of the temporarily parked thereon pallet. The drives of the pallet changing device, the master control of the manufacturing cell with manipulator and the control of the TUL process are linked by signal technology. The pallet changing device is used in particular in integrated object-specific manufacturing sections.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Automatische Palettenwechseleinrichtung zur flexiblen Maschinenbeschickung mit ManipulatorenAutomatic pallet changer for flexible machine feeding with manipulators

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine automatische Palettenwechseleinrichtung zur flexiblen Maschinenbeschickung mit Manipulatoren , die eine voilautomatische Bereitstellung von Werkstücken zur Ver- und Entsorgung von Maschinen in modernen Fertigungssystemen, insbesondere integrierten gegenstandsspeziaüsierten Fertigungsabschnitten ermöglichen.The invention relates to an automatic pallet changing device for flexible machine feeding with manipulators, which allow a voilautomatische supply of workpieces for supply and disposal of machines in modern manufacturing systems, in particular integrated object speziaüsierten manufacturing sections.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß beim Einsatz von Manipulatoren überwiegend ortsfeste Werkstückspeicher (z.B. Rundtaktspeicher) eingesetzt werden.It is known that the use of manipulators predominantly fixed workpiece storage (such as rotary storage) are used.

Diese Speicher haben den Nachteil, daß sie aus zusätzlich bereitzustellenden Transport- oder Transporthilfsmitteln manuell ver- und entsorgt werden müssen und dadurch auch zusätzlich Produktionsfläche. binden . Die Flexibilität ortsfester Werkstückspeicher wird durch die begrenzte Speicherkapazität eingeschränkt.These memories have the disadvantage that they have to be manually supplied and disposed of additionally to be provided transport or transport aids and thereby also additional production area. tie . The flexibility of stationary workpiece storage is limited by the limited storage capacity.

Bekannte Palettenwechseleinrichtungen mittels Rundschalttischen haben den Nachteil des hohen Platzbedarfes , der unzureichenden Kopplung mit dem Arbeitsraum des Manipulators sowie erhöhter Kollisionsgefähr bei mehretagigen Ausführungen .Known pallet changing devices by means of indexing tables have the disadvantage of high space requirements, the insufficient coupling with the working space of the manipulator and increased Kollisionsgefähr in multi-ply versions.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es , eine automatische Palettenwechseleinrichtung zur flexiblen Maschinenbeschickung mit !Manipulatoren zu schaffen , um eine vollautomatische Kopplung von Fertigungszellen mit dem innerbetrieblichen Transport-, Umschlag- und Lagerprozeß (z .B . Regalbediengerät/Hochregallager) zu erreichen .The aim of the invention is to provide an automatic pallet changing device for flexible machine loading with manipulators in order to achieve a fully automatic coupling of production cells with the in-house transport, handling and storage process (for example, stacker crane / high-bay warehouse).

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, im- Arbeitsraum eines Manipulators Paletten mit Werkstücken zur Vei— und Entsorgung von Maschinen bereitzustellen, in dem die Paletten vollautomatisch vom zentralen, innerbetrieblichen Transport-, Umschlag- und Lagerprozeß übernommen und zurückgeführt werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem durch eine obere Fördereinrichtung mit Übernahme- und Warteposition einer vertikal versetzten unteren Fördereinrichtung mit Übergabeposition sowie einen Hubtisch zur Werkstückübergabe und -Übernahme durch den Manipulator von der darauf zeitweilig abgestellten Palette eine automatische Palettenwechseleinrichtung gebildet wird. Die Antriebe der Palettenwechseleinrichtung, die Mastersteuerung der Fertigungszeile mit Manipulator und die Steuerung des zentralen innerbetrieblichen Transportprozesses sind signaltechnisch miteinander verknüpft.It is the object of the invention to provide pallets with workpieces for the import and disposal of machines in the working space of a manipulator, in which the pallets are taken over and returned fully automatically by the central, in-house transport, handling and storage process. According to the invention the object is achieved by an automatic pallet changing device is formed by an upper conveyor with takeover and waiting position of a vertically offset lower conveyor with transfer position and a lifting table for workpiece transfer and acceptance by the manipulator of the temporarily parked thereon pallet. The drives of the pallet changing device, the master control of the production line with manipulator and the control of the central internal transport process are linked by signal technology.

Übergabe- und Übernahmeposition für die Paletten ragen in den Arbeitsraum des zentralen Transportmittels, und der Hubtisch , auf dem sich die Palette zur Werkstückübergabe befindet, ist im Arbeitsraum des Manipulators angeordnet.Transfer and takeover position for the pallets protrude into the working space of the central means of transport, and the lifting table, on which the pallet for workpiece transfer is located , is arranged in the working space of the manipulator.

Durch das zentrale Transportmittel , vorzugsweise ein Regalbediengerät, wird jeweils mittels automatischer Anforderung bei unbesetzter Warteposition auf. der oberen Fördereinrichtung eine Palette mit zu bearbeitenden Werkstücken (Rohteilpalette) auf der Übergabeposition abgesetzt. Ein Schalter auf der Ubergabeposition löst durch das Aufsetzen den Antrieb der oberen Fördereinrichtung aus . Die Rohteilpalette wird bis zum Anschlag in die Warteposition gefahren . Das Anfahren des Anschlages bewirkt das Ausschalten der oberen Fördereinrichtung .By the central means of transport, preferably a storage and retrieval unit, in each case by means of automatic request at unoccupied waiting position. the upper conveyor set off a pallet with workpieces to be machined (blank pallet) on the transfer position. A switch on the transfer position triggers by placing the drive of the upper conveyor. The blank pallet is moved to the stop in the waiting position. The approach of the stop causes the switching off of the upper conveyor.

Ist der Hubtisch leer, wird er bis in die Höhe der oberen Fördei— einrichtung gefahren . Wenn diese Position des Hubtisches erreicht ist, löst ein Endschalter das Entfernen des Anschlages der Werkposition aus und setzt danach den Antrieb der oberen Fördereinrichtung oder eines Teils davon sowie die richtungsabhängigen Antriebsbaugruppen auf dem Hubtisch in Betrieb bis die Rohteilpalette den Anschlag und damit den Schalter auf dem Hubtisch angefahren hatIf the lift table is empty, it is moved up to the height of the upper conveyor. When this position of the lifting table is reached, a limit switch triggers the removal of the stop of the factory position and then sets the drive of the upper conveyor or a part thereof and the directional drive assemblies on the lift table in operation until the blank pallet the stop and thus the switch on the Approached lifting table

Dieser Schalter löst dann das Absenken des Hubtisches bis in die untere Endlage des Hubtisches aus. Gleichzeitig wird durch zwei unterschiedliche Stifte die Lage der Palette positioniert und arretiert. Befindet sich der Hubtisch in der unteren Endlage und ist die Palette in der bestimmten Position arretiert, bekommt der Manipulator das Signal der Werkstückübergabebereitschaft. Der Manipulator kann mit der Handhabung der Werkstücke beginnen. This switch then triggers the lowering of the lifting table to the lower end position of the lifting table. At the same time the position of the pallet is positioned and locked by two different pins. If the lift table is in the lower end position and the pallet is locked in the specific position, the manipulator receives the signal for workpiece transfer standby. The manipulator can start handling the workpieces.

Der Hubtisch ist signaltechnisch mit einer Mastersteuerung , vorzugsweise mit der Manipulatorsteuerung so verknüpft, daß ein einstellbares Zählwerk oder ein Sensor nach dem Ablegen des letzten fertigen Werkstückes auf der Palette (Fertigteilpalette) den Befehl des Palattenwechsels meldet. Der Hubtisch quittiert die Meldung mit "nicht überga'oebereit". Der Hubtisch fährt in die Ebene der unteren Fördereinrichtung. Ist diese Position angefahren, wird durch einen Wechselschalter das Signal für den Abtransport der Fertigteilpalette vom Hubtisch ausgelöst.The lift table is signal technically linked to a master control, preferably with the manipulator control so that an adjustable counter or sensor reports after the last finished workpiece on the pallet (finished part pallet) the command of the palate change. The lift table acknowledges the message with "not ready for transfer". The lift table moves into the plane of the lower conveyor. When this position is approached, the signal for the removal of the finished part pallet from the lifting table is triggered by a changeover switch.

Die Palette wird in die Übergabeposition für die zentrale Transporteinrichtung gefördert. Sobald die Fertigteilpalette den Hubtisch verlassen hat, erfolgt das Signal zum Heben des Hubtisches in die Ebene der oberen Fördereinrichtung . Ein Endschalter am Anschlag der unteren Fördereinrichtung wird durch das Anfahren der Palette betätigt und stellt damit die untere Fördereinrichtung aus . Gleichzeitig wird dadurch das Signal zum Abholen der Palette durch die zentrale Fördereinrichtung gegeben .The pallet is conveyed to the transfer position for the central transport device. As soon as the precast pallet has left the lifting table, the signal for lifting the lifting table takes place in the plane of the upper conveyor. A limit switch on the stop of the lower conveyor is actuated by the start of the pallet and thus puts out the lower conveyor. At the same time the signal for picking up the pallet is given by the central conveyor.

Ein Zyklus eines automatischen Paletten wechseis ist somit abgeschlossen und kann beliebig wiederholt werden .A cycle of automatic pallet exchange is thus completed and can be repeated as desired.

Analog kann in umgekehrter Reihenfolge die obere Fördereinrichtung zum Abtransport und die untere zum Antransport der Palette genutzt werden .Similarly, in reverse order, the upper conveyor for removal and the lower can be used to transport the pallet.

Sind die Positionierstifte verstellbar, kann der Hubtisch nur die Höhe der unteren Fördereinrichtung anfahren . Eine weitere mögliche Ausbildung der automatischen Palettenwechseleinrichtung ergibt sich durch eine horizontale Anordnung der Fördereinrichtungen. Der Hubtisch ist dann durch einen Querförderer zu ersetzen , z.B. ein Kugeltisch.If the positioning pins are adjustable, the lifting table can only approach the height of the lower conveyor. Another possible embodiment of the automatic pallet changing device results from a horizontal arrangement of the conveyors. The lifting table is then replaced by a cross conveyor, eg a ball table.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel erläutert . Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer automatischen Palettenwechseleinrichtung in der Seitenansicht. Figur 2 zeigt die Anordnung der Positionierstifte am Hubtisch in der Draufsicht und Figur 3 in der Seitenansicht.The invention will be explained below by way of example. Figure 1 shows a schematic representation of an automatic pallet changing device in the side view. Figure 2 shows the arrangement of the positioning pins on the lifting table in the plan view and Figure 3 in side view.

Im Ausführungsbeispiel verbindet die automatische Palettenwechseleinrichtung zur flexiblen Maschinenbeschickung mit Manipulatoren ein Hochregallager 1, das mittels Regalbediengerät ver- und entsorgt wird, mit einer flexiblen Fertigungszelle deren Werkzeugmaschine(n) 3 mit einem Industrieroboter 4 beschickt werden . Die Rohteilpalette 5 wird vom Regalbediengerät 2 entnommnen und auf die Übernahmeposition A des Rollenbahnförderers δ abgesetzt.In the exemplary embodiment, the automatic pallet changing device for flexible machine feeding with manipulators connects a high-bay warehouse 1, which is ver and disposed of by stacker crane, with a flexible manufacturing cell whose machine tool (s) 3 are fed with an industrial robot 4. The blank pallet 5 is removed from the stacker crane 2 and placed on the transfer position A of the roller conveyor δ.

Die Rohteilpalette 5 wird durch Antriebsrollen bis zum einrückbaren Anschlag 7 in die Warteposition B gefördert. Das Anfahren des Anschlages 7 bewirkt das Ausschalten der oberen FördereinrichtungThe blank pallet 5 is conveyed by drive rollers to the engageable stop 7 in the waiting position B. The approach of the stop 7 causes the switching off of the upper conveyor

Ist der Scherenhubtisch 8 leer , wird er bis in die Höhe der oberen Fördereinrichtung (Position III) gefahren. Wenn die Position III des Hubtisches erreicht ist, löst ein Endschalter das Absenken des Anschlages 7 aus und setzt danach den Antrieb des Teils der Warteposition 3 der oberen Fördereinrichtung sowie die richtungsabhängige Antriebsbaugruppe der Hubtischfläche in Betrieb bis die Rohteilpalette den Anschlag 9 und die damit gekoppelten zwei Schalter angefahren hat. Erst wenn beide voneinander getrennt angeordneten Schalter betätigt sind , werden die Antriebe ausgeschaltet und der Scherenhubtisch 8 v/ird auf die Position I abgesenkt. Gleichzeitig wird durch zwei unterschiedliche Stifte 10 (Figur 2 und 3) die Lage der Palette exakt positioniert und arretiert. If the scissor lift 8 is empty, it is moved to the height of the upper conveyor (position III). When the position III of the lift table is reached, a limit switch triggers the lowering of the stop 7 and then sets the drive of the part of the waiting position 3 of the upper conveyor and the directional drive assembly of Hubtischfläche in operation until the blank pallet the stopper 9 and the two coupled thereto Has approached switch. Only when both separately arranged switches are actuated, the drives are turned off and the scissor lift 8 v / ird lowered to the position I. At the same time, the position of the pallet is exactly positioned and locked by means of two different pins 10 (FIGS. 2 and 3).

In dieser unteren Endlage I wird über einen Endschalter das Signal der Werkstückübergabebereitschaft gegeben . Der Industrieroboter 4 kann mit der Handhabung der auf der Palette befindlichen Werkstücke beginnen . Der Industrieroboter 4 entnimmt die Rohteile von der Palette und legt bearbeitete Teile auf der Palette ab, bis die Palette komplett mit Fertigteilen bestückt ist. Vom Zählwerk des Industrieroboters 4 wird nach dem Ablegen des letzten Fertigteils auf der Palette der Befehl zum Heben des Scherenhubtisches 8 in die Position Il gegeben . Stimmt die Höhe der Hubtischfläche mit der Höhe der unteren Rollenbahn 11 übei— ein , wird ein Signal zur Inbetriebnahme der richtungsabhängigen Antriebsbaugruppe der Hubtischfläche und des unteren Rollenbahnförderers gegebenIn this lower limit position I, the signal of workpiece transfer readiness is given via a limit switch. The industrial robot 4 can begin to handle the workpieces located on the pallet. The industrial robot 4 removes the blanks from the pallet and deposits machined parts on the pallet until the pallet is completely loaded with finished parts. From the counter of the industrial robot 4, the command for lifting the scissor lift 8 is placed in the position Il after placing the last finished part on the pallet. If the height of the lifting table surface coincides with the height of the lower roller conveyor 11, a signal for starting the direction-dependent drive assembly of the lifting table surface and the lower roller conveyor is given

Hat die Palette mit Fertigteilen den Hubtisch verlassen, wird die Antriebsbaugruppe abgestellt und der leere Scherenhubtisch 8 in die Position III gehoben . If the pallet with finished parts has left the lift table, the drive assembly is switched off and the empty scissor lift table 8 is raised to position III.

Ist die Übergabeposition C von der Fertigteilpalette erreicht, meldet der Schalter am Anschlag 13 an das Regalbediengerät die Übergabebereitschaft und der untere Rollenförderer ist außer Betrieb . Ein Zyklus des Palettenwechsels ist damit abgeschlossen .If the transfer position C has been reached by the finished part pallet, the switch on the stop 13 on the storage and retrieval unit reports readiness for transfer and the lower roller conveyor is out of operation. One cycle of the pallet change is completed.

Claims

Ef fi cient claim

, Automatic pallet changing device for flexible machine loading with manipulators for fully automatic preparation , positioning of workpieces for disposal and disposal of machines in modern manufacturing systems, in particular integrated article-specific manufacturing sections, characterized in that an upper conveyor (6) with takeover (A) and waiting position ( B), a vertically arranged lower conveyor (11) with transfer position (C) and a lifting table (8) for workpiece transfer or. Transfer by the manipulator between the working space of the central transport and the working space of the manipulator are ageordnet.

2. Automatic pallet changing device according to item 1, characterized in that the drive technology of the conveyors and the lifting table linked by signal technology with the central internal transport system and the master control of the manufacturing cell

3. Automatic pallet changing device according to item 1, characterized in that two different positioning pins (10) lock the pallet secured in position on the lifting table.

4. Automatic pallet changing device according to Pkt. 1 to 3, characterized in that the conveyors are horizontally offset and arranged for workpiece transfer or -übernähme by the manipulator and for translating the finished part pallet on the return path a ball table or a turntable.

For this 2 pages drawings.