DE19842999A1 - Montagemaschine für Ringtakt-Systeme - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Montagemaschine für Ringtakt-Systeme mit einem Grundgestell (12), welches drehbar einen Ringtisch (14) aufnimmt und mit einer Antriebseinheit (26), welche über ein Getriebe (17, 31) den Ringtisch (14) antreibt, wobei als Antriebseinheit (26) ein Servomotor (27) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Montagemaschine für Ringtakt-Systeme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 42 30 785 A1 ist eine Montagemaschine mit einem speicherfreien Ring als Werkstückträger bekannt geworden, der auf einer stationären Deckplatte drehbar gelagert ist. Auf dem Ring fixierte Werkstücke werden taktweise in aufein­ ander folgende Positionen bewegt, wo jeweils verschiedene durch Steuerwellen aktivierte Manipulatoren Montage- oder Prüfoperationen ausführen. Aufgrund der zentrumsfreien Lagerung des Außenringes kann auch der innerhalb des Ringes liegende Bereich genutzt werden, um dort Steuerwellen und Manipulatoren anzu­ ordnen.

Der Antrieb des speicherfreien Ringes erfolgt taktweise mittels eines Schrittschalt­ getriebes, welches von einem frequenzgesteuerten Elektromotor angetrieben wird.

Des weiteren ist durch die Firma Weiß GmbH, Sondermaschinentechnik, eine elektromechanische Schalttischmaschine bekannt geworden, welche ein Grund­ gestell aufweist, auf dem ein Rundschalttisch drehbar angeordnet ist. Dieser Rundschalttisch weist entlang der Rotationsachse eine Antriebswelle auf, an der ein Schrittmotor angreift, der über ein Getriebe den Rundschalttisch elektrome­ chanisch antreibt. Diese elektromechanischen Rundschalttische können in Ab­ hängigkeit der Teilungsgenauigkeit des Schrittmotors über ein oder mehrere Tei­ lungen in nur eine Richtung getaktet werden. Des weiteren ist bei diesem elektro­ mechanischen Rundschalttisch von Nachteil, daß ein zentraler Antrieb des Rund­ tisches vorgesehen ist, der einen bauraumaufwendigen Einbau in Montagesyste­ me erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Montagemaschine, insbesondere ein Grundmodul einer Montagemaschine für den Einsatz bei der Montageautoma­ tion, zu schaffen, bei der eine beliebige Ansteuerung des Ringtisches in bezug auf die Größe der Teilung, Anzahl der Schritte als auch die Drehrichtung ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge­ löst.

Durch den Einsatz eines Servoantriebes kann ermöglicht werden, daß der Ring­ tisch anwendungsspezifisch angesteuert werden kann, so daß beispielsweise eine flexible Teilung des Ringtisches für die Abfolge der Arbeitsschritte ermöglicht ist. Des weiteren können die Teilschritte unterschiedlich angesteuert werden, so daß auch Zwischenschritte innerhalb einer Teilung angefahren werden können, wo­ durch eine Reduzierung von Manipulatoren, die sehr kostenintensiv sind, ermög­ licht ist. Des weiteren kann durch den Servoantrieb die Drehrichtung wahlweise eingestellt werden, wodurch ein zu montierendes Teil, welches auf einer Werk­ stückaufnahme beispielsweise gedreht wird, durch eine Vor- und Rückwärtsbewe­ gung des Ringtisches mit nur einem Manipulator montiert werden kann. Insbeson­ dere bei komplexen Montageaufgaben, bei denen die Taktzeit nicht auf zehntel Sekunden reduziert werden kann, ermöglicht der Servoantrieb durch die Flexibili­ tät in der Teilung, die Anzahl und Größe der Teilschritte als auch bezüglich der variablen Drehrichtung eine Erhöhung bezüglich der Flexibilität der Montageauf­ gaben und Erweiterung des Einsatzbereiches derartiger Grundmodule. Des weite­ ren ist der Einsatz von Servomotoren im Vergleich zu den bisher bekannten Elek­ tromotoren kostengünstig.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Antriebseinheit vorgesehen ist, welche den Servomotor als auch ein Getriebe, vorzugsweise Planetengetriebe, umfaßt. Dadurch kann eine einfache und schnelle Montage der Antriebseinheit an dem Grundgestell ermöglicht sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß an der Ausgangswelle des Getriebes ein Antriebsmittel, vorzugsweise Zahnrad, vorgesehen ist, welches an einer Außenverzahnung des Ringtisches angreift. Da­ durch kann ermöglicht werden, daß der Innenraum innerhalb des Außenringes genutzt werden kann, um Manipulatoren für Prüf- und Montageoperationen zu po­ sitionieren, so daß der das Grundgestell umbauende Raum gering gehalten wer­ den kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels be­ schrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf eine erfindungsge­ mäße Montagemaschine,

Fig. 2a eine schematische Darstellung einer flexiblen Teilung ei­ ner Drehbewegung des Ringtisches,

Fig. 2b eine flexible Ansteuerung in Teilschritten einer Drehbewe­ gung des Ringtisches und

Fig. 2c eine schematische Darstellung einer variablen Drehrich­ tung.

In Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Montagemaschine für Ringtakt­ systeme bzw. Ringtransfersysteme dargestellt. Derartige Systeme können bei­ spielsweise für die elektropneumatische Automation eingesetzt werden. In Fig. 1 ist eine Grundmaschine dargestellt, die in beliebiger Weise für die durchzuführen­ den Operationen anpaßbar ist. Des weiteren kann diese Grundmaschine als ein­ zelne Automationseinheit vorgesehen sein oder in eine Montagestraße eingebun­ den sein.

Die Montagemaschine 11 weist ein Grundgestell 12 auf, welches eine stationäre Deckplatte 13 trägt. Auf dieser Deckplatte 13 ist ein speicherfreier Ring 14 drehbar gelagert. Hierfür ist eine Lagerung vorgesehen, welche beispielsweise aus der DE 42 30 785 A1 bekannt ist. Ein Lagerflansch 16 ist unmittelbar auf der Deckplatte 13 befestigt und nimmt drehbar einen Zahnkranz 17 über ein Lager 18 auf. Der Zahnkranz 17 trägt einen Außenring 19, der den Ringtisch 14 bildet. In einem in­ nenliegenden Bereich 21 des Außenringes 19 können weitere Manipulatoren vor­ gesehen sein, welche beispielsweise auf dem Boden des Grundgestelles 12 befe­ stigbar sind.

An einer Unterseite der Deckplatte 13 ist eine Antriebseinheit 26 lösbar befestigt. Diese Antriebseinheit 96 besteht aus einem Servoantrieb 27 und einem daran an­ gekoppelten Planetengetriebe 28. An einer Ausgangswelle 29 des Planetengetrie­ bes 28 ist ein Zahnritzel 31 vorgesehen, welches an dem Zahnkranz 17 angreift und den Ringtisch 14 drehbar antreibt. Die Befestigung der Antriebseinheit 26 an der Unterseite der Deckplatte 13 ist derart vorgesehen, daß eine spielfreie Lage­ rung zwischen dem Zahnritzel 31 und dem Zahnkranz ermöglicht ist. Gleichzeitig kann durch diese Anordnung eine einfache und schnelle Montage sowie ein Aus­ tausch des Aggregates vorgesehen sein. Durch diese Anordnung der Antriebsein­ heit 26, deren Längsachse sich im wesentlichen parallel zur Drehachse 32 des Ringtisches 14 erstreckt, ist ermöglicht, daß ein innerhalb des Grundgestells 12 großer innenliegender Bereich 21 gegeben sein kann.

In Fig. 2a ist beispielhaft die flexible Teilung bezüglich der Drehbewegung des Ringtisches 14 dargestellt. Diese flexible Teilung kann anwendungsspezifisch in einer programmierten Steuerung niedergelegt werden, so daß in Abhängigkeit der Operationen, welche auf der Montagemaschine durchgeführt werden, die Teilung anpaßbar ist. Diese kann beispielsweise gemäß Pfeil 41 eine 4 × 90° Teilung auf­ weisen oder gemäß Pfeil 42 eine 12 × 30° Teilung oder gemäß Pfeil 43 eine 24 × 15° Teilung oder auch eine beliebige Teilung gemäß Pfeil 44 aufweisen.

In Fig. 2b ist dargestellt, daß durch den Servoantrieb 26 unterschiedliche Zwi­ schenschritte angefahren werden können. Dies geht beispielsweise durch die ge­ ringere Teilung 46 gegenüber dem Segment 47 hervor. Dadurch ist ermöglicht, daß beispielsweise verschiedene Positionen des Werkstückes mit nur einem Ag­ gregat montiert oder geprüft oder bearbeitet oder dergleichen werden kann.

In Fig. 2c ist die Einstellung der Drehrichtung dargestellt, wobei gemäß Pfeil 48 eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn und gemäß Pfeil 49 eine Drehrichtung ent­ gegen den Uhrzeigersinn gewählt werden kann.

Diese in den Fig. 2a bis 2c dargestellten Parameter können beliebig miteinan­ der kombiniert werden, um die Montageaufgaben durchzuführen. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, daß bei großen Ausführungsformen der Montagemaschine mehrere Antriebe an dem Außenzahnkranz 19 angreifen, die dann durch eine ent­ sprechende Steuerung synchronisiert werden.

Alternativ ist vorstellbar, daß anstelle der in Fig. 1 dargestellten Lagerung des Ringtisches eine schwebende Lagerung durch Luft oder in einem Magnetfeld vor­ gesehen ist. Insbesondere bei der durch ein Magnetfeld schwebenden Lagerung kann eine Taktung durch entsprechende Umpolung einzelner Magnetfelder, wel­ che segmentweise über den Umfang verteilt sind, erfolgen. Es kann ebenso vor­ gesehen sein, daß derartige schwebende Lagerungen lediglich die Rollenlager ersetzen, so daß des weiteren eine Kombination mit einem Außenzahnkranz 19 zum rotierenden Antrieb des Ringtisches 14 vorgesehen sein kann. Gegebenen­ falls kann vorgesehen sein, daß mittels eines Servoantriebes 26 mehrere Monta­ gemaschinen 11 angetrieben werden, welche beispielsweise dieselben Monta­ geaufgaben oder -operationen durchzuführen haben.

Claims (7)

1. Montagemaschine für Ringtakt-Systeme mit einem Grundgestell (12), wel­ ches drehbar einen Ringtisch (14) aufnimmt und mit einer Antriebseinheit (26), welche über ein Getriebe (17, 31) den Ringtisch (14) antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebseinheit (26) ein Servomotor (27) vorgese­ hen ist.

2. Montagemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ triebseinheit (26) einen Servoantrieb (27) und ein Getriebe (28), vorzugswei­ se ein Planetengetriebe, aufweist und an einer Deckplatte (13) des Grundge­ stells (12) befestigbar ist.

3. Montagemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringtisch (14) als Außenring (19) ausgebildet ist, der eine Verzahnung (17), vorzugsweise eine Außenverzahnung, aufweist, an dem ein an dem Getriebe (28) der Antriebseinheit (26) angeordnetes Zahnritzel (31) vorgese­ hen ist.

4. Montagemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnritzel (31) der Antriebseinheit (26) spielfrei zum Zahnkranz (17) einstell­ bar ist.

5. Montagemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Teilung, Schrittlänge und/oder Drehrichtung zur Posi­ tionierung des Ringtisches (14) in einer Steuerung des Servoantriebes (26) programmierbar ist.

6. Montagemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß innerhalb des Außenringes (19) ein freier innenliegender Bereich (21) vorgesehen ist.

7. Verwendung der Montagemaschine nach Anspruch 1 als Grundmodul für die Montageautomation.