-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage für automatische Produktionsstraßen, und
insbesondere betrifft sie einen Werkstückträger bzw. eine Palette mit Tragelementen
variabler Distanz zum Halten von Werkstücken unterschiedlicher Größe entlang
diesen Straßen.
-
Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur automatischen Einstellung
der Distanz zwischen den Trägern.
-
Die
Druckschrift
EP 0811463A stellt
den nächstkommenden
Stand der Technik für
diesen Gegenstand dar.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Es
sind automatische Produktionsstraßen bekannt, auf denen Werkstücke an Werkstückträgern angeordnet
sind, wobei diese Träger
auf diesem Gebiet der Technik als Paletten bekannt und nachfolgend
entsprechend bezeichnet sind, die diese halten und durch eine oder
mehrere Arbeitsstationen tragen. Ein Beispiel von Werkstücken stellen
Anker für Elektromotoren
dar.
-
Genauer
gesagt wird jede Palette, die anfänglich in einer Einlassstation
zum Empfangen eines Werkstücks
zu liegen kommt, auf einem Förderband
vorgerückt,
das sie veranlasst, sich selektiv durch die Arbeitsstationen zu
bewegen. In jeder Station wird das Werkstück gegebenenfalls einer Maschine
dargeboten, die es von der Palette entnimmt, es bearbeitet und es
erneut auf die Palette rückführt, die
auf dem Förderer
vorrückt.
Während
der Bearbeitungszeit für
das Werkstück
in der Station ruht die Palette fortdauernd auf dem darunter angeordneten Förderband,
das beispielsweise vom Bandtyp ist, im Gleitkontakt auf dem Band,
oder sie wird von dem Förderband
angehoben und entnommen, beispielsweise in eine Wartestation verbracht.
Am Ende des Arbeitszyklus wird die Palette entnommen oder auf dem
Förderband
gehalten, weil sie zur nächsten
Arbeitsstation vorrücken
kann.
-
Alternativ
hierzu kann das Werkstück
auf der Palette direkt bearbeitet werden, die auf dem Förderband
in Ruhelage gehalten ist oder die, wie vorstehend angeführt, vom
Förderband
hochgehoben und entnommen worden ist.
-
Es
gibt Produktionsstraßen
ohne Flexibilität, das
heißt
solche, die zur Bearbeitung von Werkstücken vorbereitet sind, die
sämtliche
die selbe Größe aufweisen,
oder von Werkstückfamilien
im Wesentlichen der gleichen Größe. In diesem
Fall wird die Palette beim Anfahren der Straße zum Empfangen dieser Werkstücke eingestellt
und nicht modifiziert bis hin zum Ende der gesamten Bearbeitungsperiode. Wenn
die Größe der Arbeitsstücke deutlich
modifiziert ist, wird die Straße
gestoppt und sowohl die Palette wie die Maschinen werden zum Empfangen
und Bearbeiten der neuen Werkstücke
eingestellt.
-
Wenn
statt dessen die Maschinen in verschiedenen Stationen der Straßen vom
flexiblen Typ sind, das heißt,
wenn sie dazu ausgelegt sind, an Werkstücken unterschiedlicher Größe angepasst
zu werden und diese zu bearbeiten, muss deshalb auch die Palette
in Echtzeit kurz vor Empfang dieses Werkstücks eingestellt werden.
-
Es
gibt eine manuell einstellbare Palette, wie etwa diejenige in der
EP 267324 , und diese umfasst feststehende
Träger,
die einstellbar sind und die daraufhin in präziser Position zum Empfangen
des Werkstücks
blockiert werden. Eine manuell einstellbare Palette herkömmlicher
Art erfordert, dass die Träger,
beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, gelockert werden,
um sie in eine Position zu bewegen, in der sie daraufhin verriegelt
werden, um das Werkstück
stabil zu tragen.
-
Paletten
mit automatisch einstellbaren Trägern
sind ebenfalls bekannt. Beispielsweise ist in der
EP 348715 eine Palette für Anker
von Elektromotoren erläutert,
die ein Paar von V-förmigen Trägern aufweist,
die die Schaftenden des Ankers aufnehmen. Die V-förmigen Träger sind
mittels Gleitverbindung auf Führung
angebracht, die mit der Palette integral gebildet sind. Mittel sind
vorgesehen, um die Träger
entlang der Führung
zu bewegen, wie etwa eine Schnecke, die automatisch in einer Einstellstation
in verschiedener Weise betätigt
werden kann. In sämtlichen
der dargestellten verschiedenen Ausführungsformen ist die Palette
jedoch bezüglich
ihres Aufbaus komplex und schwierig herstellbar und erfordert komplexe
Einstellmittel.
-
In
der IT 5107/A/89 ist eine ähnliche
Palette für
Anker von Elektromotoren mit Tragelementen variabler Distanz zusammen
mit den Mitteln zur relativen Einstellung offenbart.
-
In
der
EP 447805 ist eine
Palette für
Anker von Elektromotoren gezeigt, die einen wesentlichen einfacheren,
im Wesentlichen rahmenförmigen
Aufbau besitzt, der einen zentralen Durchbruch festlegt. Auf dem
Rahmen ist eine T-förmige
Führung
angebracht, mit der Tragarme gleitend im Eingriff stehen, die ein
V-förmiges
Ende zum Aufnehmen des Werkstücks
aufweisen.
-
Schließlich ist
in der
EP 811463 eine
Palette für
Anker von Elektromotoren mit Trägern
offenbart, die sowohl manuell einstellbar als auch durch eine Betätigungsperson
schnell einstellbar sind, und die durch eine Manipulationseinrichtung
auf Grundlage eines Roboters automatisch einstellbar sind. Tatsächlich kann
sich im Fall von Produktionsstraßen kleiner oder mittlerer
Größe eine
automatische Einstellstation für
die Distanz zwischen den Trägern
erübrigen,
während
auf sehr flexiblen Straßen
eine solche erforderlich sein kann.
-
Die
EP 811463 sieht jedoch selbsttragende Tragarme
vor, die auf einer Tragstange angebracht sind, wodurch die Anker
mit ihrem gesamten Gewicht auf den Festlegungsenden der Arme an
der Stange abgestützt
sind. Auch die
EP 348715 und
die
EP 447805 sehen freitragende
Träger
in Bezug auf eine Führung
vor, wodurch das Gewicht der Lager auf der Führung lastet.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Palette für automatische
Produktionsstraßen
zu schaffen, aufweisend Tragelemente variabler Distanz, die problemlos
in vorbestimmten Punkten angeordnet werden können, und die das Gewicht auf
zwei Lagerelemente verteilen.
-
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Palette
zu schaffen, die ohne jegliche Abwandlung Änderung der Bearbeitung sowohl
auf einer Strecke mit automatischer Einstellstation wie auf einer
Strecke mit manueller Einstellung der Trägerdistanz erlaubt.
-
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Palette
zu schaffen, deren Teile problemlos und unabhängig austauschbar sind.
-
Diese
sowie weitere Aufgaben werden durch die Werkstückträger für automatische Produktionsstrecken
bzw. Paletten in Übereinstimmung
mit der Erfindung gelöst,
aufweisend zumindest ein Paar von Tragelementen für Werkstücke, deren
Haupteigenschaft darin besteht, dass sie zwei Referenzstangen und
zwei Festlegungsbrücken
umfassen, die im Wesentlichen senkrecht zu den Stangen verlaufen.
Diese Brücken
besitzen einen zentralen Abschnitt, auf dem die Tragelemente in
Verbindung gebracht sind, und zwei Enden, die zum Eingriff in Bezug
auf einen Zwangseingriff auf den Stangen geeignet sind. Die Distanz
zwischen den Tragelementen ist einstellbar, indem zumindest eine
der Brücken
von den Stangen angehoben wird, indem sie in eine andere Position bewegt
wird und indem sie erneut abgesenkt wird, um den Zwangseingriff
mit den Stangen in der neuen Position zu beenden.
-
Insbesondere
besitzen die Referenzstangen eine Schrägfläche und die Brücken besitzen
Enden mit geneigten Flächen,
wodurch der Zwangseingriff erzielt wird, wenn die geneigten Flächen der
Brücken und
die Schrägflächen der
Stangen miteinander übereinstimmen.
-
Bevorzugt
besitzen die Referenzstangen eine Eingrifffläche mit Vorsprüngen und
Eintiefungen, und die Brücken
besitzen Stirnseiten ebenfalls mit Vorsprüngen und Eintiefungen, wodurch
der Zwangseingriff durch den Eingriff der Vorsprünge mit den Eintiefungen erzielt
wird.
-
Diese
Vorsprünge
und Eintiefungen können ausgewählt sein
aus gerändelten,
gezahnten, geprägten,
gerippten Flächen
sowie Stiften und Löchern.
-
Vorteilhafterweise
besitzen die Brückenenden
entgegengesetzte Neigung und die Oberflächen der Stangen besitzen ebenfalls
entgegengesetzte Neigung, wodurch der Passeingriff einer Brücke mit zwei
Stangen im Wesentlichen selbstzentrierend ist und eine rasche Einstellung
der Position der Brücken auf
der Palette erlaubt.
-
Vorteilhafterweise
besitzen die Brücken
einen hochstehenden zentralen Abschnitt relativ zu der Palette,
wodurch die Werkstücke über der
Palette aufgehängt
werden, um Werkstücke
einstellbarer Größe aufzunehmen.
-
Jede
Brücke
ist mit zumindest einem Magnet an einem Ende versehen, der eine
solide Festlegung der Brücke
an der Basis der Palette zulässt.
Durch den Magneten und den Zwangseingriff zwischen den Stangen und
den Brückenenden
wird deshalb eine hohe Tragstabilität für die Werkstücke bereitgestellt, die
sich in einer gewünschten
Richtung nicht bewegen können,
wodurch ein präzises
Ergreifen durch Manipulationsmittel möglich ist, die entlang der
Produktionsstraße
angeordnet sind.
-
Bevorzugt
besitzen die Tragelemente Befestigungsmittel in Bezug auf die Brücken, die
zumindest ein Durchgangsloch aufweisen. Das Durchgangsloch und die
Tragelemente besitzen zusammenwirkende Form für einen gegenseitigen Schnappeingriff.
-
Vorteilhafterweise
kann die Palette eine durchbrochene Platte sein, wodurch das Werkstück von unten
angehoben werden kann.
-
In Übereinstimmung
mit einem weiteren Aspekt der Erfindung sieht ein Verfahren zum
Einstellen der Position von Tragelementen auf Werkstückträgern oder
Paletten für
automatische Produktionsstraßen
zumindest ein Paar von Tragelementen vor, wobei das Verfahren die
Schritte vorsieht:
- – Vorausgehendes gegenseitig
paralleles Anordnen einer ersten und einer zweiten Stange auf der Palette
sowie feststehend in Bezug auf die Palette;
- – vorausgehendes
Anordnen einer ersten Brücke und
einer zweiten Festlegungsbrücke,
die im Einsatz im Wesentlichen senkrecht zu den Stangen verlaufen,
wobei die Brücken
einen zentralen Abschnitt und zwei Enden aufweisen, die geeignet sind
für einen
Zwangseingriff mit den Stangen;
- – Zusammenbauen
von zumindest einem ersten Tragelement auf dem zentralen Abschnitt
der ersten Brücken
mit zumindest einem zweiten Tragelement auf dem zentralen Abschnitt
der zweiten Brücke;
- – Anordnen
der ersten und zweiten Brücken
parallel zueinander mit einer vorbestimmten Distanz, wobei sich
Enden in einem Zwangseingriff mit den Stangen befinden;
- – Einstellen
der Distanz zwischen den Tragelementen unter Anheben von zumindest
einer der Brücken
von den Stangen, Bewegen derselben in eine andere Position und Absenken
derselben erneut zur Beendigung bzw. Vervollständigung des Zwangseingriffs
mit den Stangen in der neuen Position.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Anlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung erschließen
sich aus der nach folgenden Erläuterung
einer Ausführungsform
derselben in Gestalt eines nicht beschränkenden Beispiels unter Bezug
auf die anliegenden Zeichnungen; in diesen zeigen:
-
1 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Palette;
-
2 eine
Längsschnittansicht
entlang den Pfeilen II-II der Palette von 1;
-
3 eine
Querschnittsansicht entlang den Pfeilen III-III der Palette von 1;
-
4 eine
Querschnittsansicht entlang den Pfeilen IV-IV der Palette von 1;
-
5 und 6 jeweils
eine Explosionsansicht nach dem Zusammenbau der Palette von 1;
-
7 und 8 jeweils
eine Explosionsansicht nach dem Zusammenbau einer alternativen Ausführungsform
der Palette von 1;
-
9 bis 11 schematisch
die Schritte zum Einstellen der Position der Brücken der Palette in Übereinstimmung
mit der Erfindung.
-
Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
-
Wie
in 1 und 2 gezeigt, umfasst ein Werkstückträger für automatische
Produktionsstrecken bzw. eine Palette 1 eine Basis im Wesentlichen rechteckiger
Form, hergestellt aus einem leichten Material, beispielsweise Harz,
und verstärkt
durch eine Metallplatte 2. Mit der Metallplatte 2 sind
mittels Schrauben 8, die im Eingriff mit Löchern 8' stehen, zwei
Referenzstangen 3 fest verbunden. Wie aus 5 und 6 besser
hervorgeht, besitzen die Referenzstangen 3 eine erste Schrägfläche 3' und eine zweite
Schrägfläche 3'', die in Richtung auf gegenüberliegende
Seiten ausgerichtet sind.
-
Weiterhin
unter Bezug auf 1 und 2 sind auf
den Referenzstangen 3 der Palette 1 zwei Brücken 4 angeordnet,
mit denen zwei Paare von Tragelementen 15 und 16 für Werkstücke 20,
insbesondere Anker für
Elektromotoren, verbunden sind.
-
Die
Tragelemente 15 und 16 besitzen einen V-förmigen Querschnitt,
der zum Tragen von Abschnitten 22 und 22' der Welle bzw.
dem Schaft eines Ankers 20 geeignet ist. In Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
und wie in 5 und 6 gezeigt,
sind die Tragelemente 15 zur Aufnahme des Abschnitts 22 der
Welle kleiner als die Tragelemente 16 zur Aufnahme des
Abschnitts 22' der
Welle, und die jeweiligen Formen der Tragelemente variieren in Übereinstimmung
mit dem zu tragenden Werkstück 20.
-
Das
Tragelement 16 ist in dem vorliegenden Beispiel mit V-förmigem Querschnitt versehen;
es kann jedoch eine beliebige Form entsprechend dem Werkstück aufweisen.
-
Jedes
Tragelement 15 und 16 kann mit einem Loch 5 der
Brücke 4 mittels
Schnappeingriffen 15a und 16a im Eingriff stehen.
Diese Lösung
erlaubt einen selektiven Austausch von Trägern 15 und 16 unter
Verwendung von stets denselben Brücken zum Wählen der geeigneten für das Werkstück.
-
Die
Träger 15 und
auch die Träger 16 besitzen
Schultern 15' (2),
auf denen Schaftenden 22 ruhen, um es der Maschine zu erlauben,
Werkstücke 20 von
der Palette 1 zu entnehmen, wobei dessen Position exakt
bekannt ist.
-
Das
Ende 4' der
Brücken 4 besitzt
eine Schrägfläche 6,
die mit Vorsprüngen
und Eintiefungen gerändelt
oder anderweitig bearbeitet ist, wobei die Brücke im Einsatz auf der Stangenfläche 3' ruht, die ebenfalls
gerändelt
oder entsprechend bearbeitet ist, um im Wesentlichen einen Zwangseingriff
bereitzustellen, der eine präzise
Lokalisierung erlaubt und unerwünschte Übergänge verhindert.
Ferner erstreckt sich das Ende 4' der Brücken nach unten unter Bildung
einer Referenz in Bezug auf Seitenflächen der Stangen 3 und
zum Aufnehmen eines Permanentmagneten 7, was eine Festlegung
der Brücke 4 an
der Platte 2 und der Palette 1 erlaubt. Das Ende 3' erstreckt sich
in Richtung nach unten für
eine Länge,
die geeignet ist, um den Magneten 7 in die Lage zu versetzen,
die Brücke 4 festzulegen,
wobei jedoch das Gewicht der Brücke 4 nicht
getragen werden kann, die auf den Stangen 3 vollständig aufliegt.
-
Alternativ
zu einem Magneten oder einem weiteren Befestigungsmittel für die Brücken 4 an
den Stangen 3 können
andere Mittel vorgesehen sein, beispielsweise, jedoch nicht gezeigt,
derart, dass sie durch einen Fachmann problemlos implementierbar sind,
wie etwa Schiebeelemente, ähnlich
federbelastenden Kugeln, Stiften oder Rollen, die im Eingriff mit den
entsprechenden Eintiefungen stehen, die in den Stangen 3 und
den Enden 4' der
Brücken 4 vorgesehen
sind; in Betracht kommen auch umkehrbare Schnappeingriffelemente
und dergleichen.
-
Die
Vorsprünge
und Eintiefungen 3' der Stangen 3 und
die entsprechenden Vorsprünge
und Eintiefungen 6 der Brücken 4 können vorteilhafterweise
mit einem vorbestimmten Abstand beabstandet sein, beispielsweise
mit 0,5 oder 1 mm, um ein problemloses Messen der Distanz zwischen
den zwei Brücken 4 zu
ermöglichen.
Diese Distanz kann mit Hilfe einer Messskala verwirklicht sein,
die auf den Stangen im Fall einer manuellen Einstellung angebracht
oder gedruckt ist, oder mit Hilfe optischer Zählung von Vorsprüngen und
Eintiefungen im Fall einer automatischen Einstellung.
-
In 3 und 4 ist
ferner gezeigt, wie der hochstehende zentrale Abschnitt der Brücken 4 es erlaubt,
die Werkstücke 20 über der
Palette 1 aufgehängt
zu halten, um Werkstücke 20 unterschiedlicher Größe aufzunehmen.
Dies ist vorteilhaft zum Unterbringen von Werkstücken unterschiedlicher vertikaler Abmessung,
wodurch es beispielsweise möglich
ist, Anker mit großem
Durchmesser aufzunehmen.
-
Die
Platte 2 besitzt ferner Referenzlöcher 10 für Blockierstifte,
von denen einer in 1 gezeigt ist, und Löcher 8' zum Festlegen
von Schrauben 8 der Stange 3.
-
5 und 6 zeigen
die erfindungsgemäße Palette 1 im
Wesentlichen mit Teilen, die problemlos montierbar sind. Diese Struktur
erlaubt einerseits den Austausch einzelner Teile, falls erforderlich,
und andererseits eine sehr problemlose Änderung der Position entsprechend
der Größe des Werkstücks 20.
-
Eine
alternative Ausführungsform
der Palette 1 ist in 7 und 8 gezeigt
und diese umfasst eine Platte 2 mit einem Durchbruch 9 zur
Bereitstellung einer leichtgewichtigeren Platte 1 und um
das Anheben von Werkstücken 20 von
unten zu ermöglichen.
-
Unter
Bezug auf 9, 10 und 11 ist
es ausgehend von einer Situation, in der die Brücke 4 an der Platte 2 der
Palette 1 mittels Magneten 7 dauerhaft festgelegt
ist, erforderlich, diese senkrecht zur Referenzstange 3 über die
Kraft der Magneten 7 auf der Platte 2 hinaus anzuheben.
Daraufhin wird die Brücke 4 parallel
zur Referenzstange 3 bewegt und in einem vorbestimmten
Punkt angeordnet.
-
Schließlich ist
eine letztendliche Bewegung im Wesentlichen senkrecht zu der sich
nähernden Brücke 4 zu
der Platte 2 der Palette 1 zur Vervollständigung
des Einstellschritts erforderlich.
-
In
der endgültigen
Position kommt die Brücke
stabil bzw. dauerhaft zu liegen; tatsächlich blockiert der Magnet 7 die
Brücke 4 an
der Platte 2 der Palette 1 zusätzlich zu dem Zwangseingriff
der Fläche 3' der Referenzstange 3 an
der Fläche 6 der
Brücke 4,
die eine Rändelung
vorsehen und ein Heruntergleiten verhindern.
-
Eine
Positionierung der Brücke 4 relativ
zur Referenzstange 3 kann ebenfalls manuell unter Verwendung
einer Messskala erfolgen.
-
Die
vorstehend angeführte
Erläuterung
einer speziellen Ausführungsform
offenbart vollständig
die Konzeption der Erfindung, so dass ein Dritter in der Lage ist,
eine derartige Ausführungsform
zu modifizieren und/oder anzupassen, ohne selbst erfinderisch tätig zu werden
und ohne von der Erfindung abzuweichen, weshalb bemerkt wird, dass
derartige Anpassungen und Modifikationen als äquivalent zu der speziellen
Ausführungsform
anzusehen sind. Die Mittel und Materialien zur Verwirklichung der
unterschiedlichen Funktionen, die vor stehend erläutert sind, können unterschiedlicher
Natur sein, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Es wird ferner bemerkt,
dass die vorliegend verwendete Terminologie und Ausdrucksweise zu
Erläuterungszwecken und
nicht zu Beschränkungszwecken
gewählt
ist.