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Transportvorrichtung zur Verkettung mehrerer Bearbeitungsmaschinen
zu einer Fertigungsstraße Die Erfindung bezieht sich auf eine Transportvorrichtung
zur Verkettung mehrerer Bearbeitungsmaschinen zu einer Fertigungsstraße, bei welcher
die einzelnen Maschinen mittels Greifer od. dgl. be- und entladen werden, jeweils
mindestens zwei den gleichen Arbeistgang durchführende Maschinen kleiner Produktionskapazität
zu einer Gruppe zusammengefaßt sind und von einem kontinuierlich durchlaufenden,
mehrere Spuren aufweisenden Transportband mit Werkstücken gespeist werden.
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Derartige Fertigungsstraßen werden für Werkstücke beliebiger Art,
insbesondere Zahnräder, verwendet, an denen eine Mehrzahl von Bearbeitungsoperationen
durchgeführt werden muß.
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Bei einer bekannten Ausbildung ist im Bereich einer den gleichen
Arbeitsgang ausführenden Maschinengruppe das kontinuierlich durchlaufende Transportband
in der Anzahl der Maschinen entsprechende Spuren unterteilt, die von einem gemeinsamen
Stauraum beschickt werden. Hierbei ist eine Lenkung der Werkstückzuteilung zu jeder
Maschine mittels Steuerklappen bewirkt. Außerdem sind Taster und sogenannte Stopper
erforderlich, die die bereits bearbeiteten Werkstücke feststellen und die Transportbewegung
beeinflussen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, bei einer
Fertigungsstraße der eingangs genannten Art eine unbedingt zuverlässige, zwangläufige
Sortierung und Zuführung der zu bearbeitenden Werkstücke zu den nachgeordneten Maschinen
in einer Gruppe zu erzielen, um einen Synchronlauf aller Maschinen einer Straße
zu ermöglichen.
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Zu diesem Zwecke sind gemäß der Erfindung jeweils zwischen benachbarten
Maschinen einer Gruppe Kreuzungsweichen vorgesehen, welche die Werkstücke der Transportbandspuren
untereinander tauschen.
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Zufolge dieser Ausbildung ergibt sich der Vorteil, daß ein zwangläufiger
Positionswechsel der Werkstücke erzielt ist, so daß die Produktionskapazität der
Fertigungsstraße durch voneinander unabhängig aus einem Vorrat gespeiste und vollautomatisch
arbeitende Maschinen typisierter Leistung synchronisiert ist, also die Maschinen
einer Gruppe im Gleichtakt ihrer Eigensteuerung arbeiten können und die Maschinengruppen
im Verhältnis ihrer typisierten Leistung leicht aufeinander einstellbar sind.
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Eine einfache Bauform bei zuverlässigster Wirkungsweise der Kreuzungsweichen
wird in Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß die Kreuzungsweichen als
Drehteller mit den beiden Spuren zugekehrten Auffangmäulern ausgebildet sind.
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Um trotz des kontinuierlich durchlaufenden Transportbandes die Ausweichbewegung
sicher und ohne Umfallen der stehend transportierten Werkstücke, insbesondere Zahnradwellen,
durchzuführen, sind in vorteilhafter Weise die Auffangmäuler des Drehtellers schräg
zur Laufrichtung des Bandes ausgerichtet, wodurch die Werkstücke geschützt und an
dem vorzeitigen Ausfahren vor Erreichen ihrer Bestimmungsspur sowie dem Umfallen
während der Ablenkung gesichert werden.
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Damit im Falle der Überfüllung einer Zuführungsspur die zwangläufige
Zubringung der Werkstücke selbsttätig geregelt wird, ist zweckmäßig dem der einen
Spur zugeordneten Auffangmaul des Drehtellers eine Einlaufsperre vorgelagert, die
von den Werkstücken der Zuführungsspur der dem Drehteller nachgeordneten Maschine
gesteuert ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
veranschaulicht, und zwar zeigen die aus maßstäblichen Gründen jeweils die Hälfte
der Fertigungsstraße darstellenden A b b. 1 und 2 eine beispielsweise für die Bearbeitung
von Stufenzahnrad-Werkstücken eingerichtete, aus Zahnradfräsmaschinen und Zahnradstoßmaschinen
zusammengestellte automatische Fertigungsstraße nebst den symbolisch dargestellten,
die Bearbeitungsschritte zeigenden Werkstücken. Die Abb. 2 zeigt in größerem Maßstab
eine Draufsicht auf eine Kreuzungsweiche.
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Die Maschinen 1 und 2 der Maschinengruppe A sowie die Maschinen 3
und 4 der Maschinengruppe B in A b b. 1 sind automatische Zahnradwälzfräsmaschinen
eines einheitlichen Typs; ihre Arbeitsleistung ist untereinander gleich, bezogen
auf ihre Arbeit bzw. den Steuerzyklus der Maschine, der den Belade- und Entladevorgang,
das Einspannen und die Fräsbearbeitung umfaßt. 4
Diesen beiden Maschinengruppen
A und B sind die in A b b. 2 dargestellten Maschinengruppen C und D nachgeordnet,
deren Maschinen 5, 6, 7 und 8 typisierte automatische Zahnradstoßmaschinen sind,
während am Schluß dieser Reihe eine EinzelmaschineE bzw. 9 vorgesehen ist. Für die
Maschinen 5, 6, 7 und 8 gilt bezüglich ihrer Arbeitsleistung das oben Gesagte.
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Bei der Maschine E handelt es sich um eine Zahnradwälzfräsmaschine,
deren Steuerzyklus im Verhältnisbruchteil zu dem der Maschinengruppe D oder A steht.
Bearbeitet eine dieser Gruppen in der Zeiteinheit zwei Werkstücke, so bearbeitet
die MaschineE ebenfalls in der Zeiteinheit zwei Werkstücke.
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Diese Möglichkeit ist praktisch gegeben durch geringere Zähnezahl
und/oder geringere Zahnbreite, so daß eine spezifisch gleiche Zerspanungsleistung
gegeben ist.
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Die Maschinen sind durch ein in geschlossener Bahn in einer Ebene
kontinuierlich durchlaufendes Transportband 10 zu einer Fertigungsstraße verkettet.
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Die zu bearbeitenden Werkstücke 11 werden auf das Transportband 10
geladen, welches in Pfeilrichtung x läuft. Die Werkstücke stehen hierbei auf dem
größeren, eine Standfläche 11' ausbildendenZahnradkörper und werden frei, d. h.
ohne Halterung od. dgl., mitgenommen.
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Die Maschinen 1,2 der GruppeA führen, wie symbolisch durch die Werkstücke
angedeutet, den gleichen Arbeitsgang durch, indem sie die Verzahnung 11" an den
Werkstücken 11 ausfräsen.
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Die Maschinen 3, 4 der Gruppe B fräsen hingegen die Verzahnung 11"'
an den gleichen Werkstücken 11, und zwar in dem gleichen Zeitraum.
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Demgegenüber arbeiten die Maschinen 5, 6 der Gruppe C, bei denen
es sich um automatische Zahnradstoßmaschinen handelt, die Verzahnungen 11"", und
zwar ebenfalls etwa in dem gleichen Zeitraum, aus.
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Die Maschinen 7, 8 der Gruppe D stoßen hiernach die Verzahnungen
11""' an den beiden gleichen Werkstücken 11 aus, welche die vorgeordneten Maschinengruppen
durchlaufen haben.
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Endlich werden alle bisher bearbeiteten Werkstücke der Maschine E
zugeführt, welche die den geringsten Durchmesser der Stufen aufweisende Verzahnung
11""" fräst.
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Alle Maschinen sind zufolge ihrer automatischen Arbeitsweise mit
Greifervorrichtungen versehen, die im Takt der Maschinensteuerung das selbsttätige
Be-und Entladen der betreffenden Maschine durchführen.
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Derartige Vorrichtungen werden als bekannt vorausgesetzt; sie sind
in den Zeichnungen entsprechend einer bekannten Typisierung als Drehteller 12 bei
den Maschinen der Gruppe A und B und der Maschine E dargestellt, während sie aus
dem gleichen Grunde bei den Maschinen der Gruppe C und D als Greiferzangen 13 angedeutet
sind.
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Während die Maschinen der Gruppe A, B seitlich zu bedienen sind,
sind die Stoßmaschinen der Gruppe C, D vorderseitig bedienbar. Die Maschinen sind
demgemäß zu beiden Seiten des Förderbandes angeordnet, um günstige Verhältnisse
zu erzielen.
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Die Zuführung der zu bearbeitenden Werkstücke 11 zu den Maschinen
wird mittels des kontinuierlich durchlaufenden Transportbandes 10 in der Weise bewirkt,
daß das Transportband 10 im Bereich jeder Maschine einer Gruppe in mehrere, der
Anzahl der
Maschinen einer Gruppe entsprechende Spuren unterteilt ist. Dementsprechend
ist das zwischen äußeren Rinnenwänden 14 angeordnete einspurige Transportband 10
durch eine Leitwand 15 in zwei Spuren 10' und 10" unterteilt. Zwischen den benachbarten
Maschinen 1,2 der Gruppe A ist eine Kreuzungsweiche 16 vorgesehen, welche die Werkstücke
der Transportbandspuren 10', 10" untereinander tauscht. Durch gesteuerte Betätigung
der Kreuzungsweiche 16 werden die Werkstücke aus der Spurrinne 10' in den Abschnitt
der Spurrinne 10" und gleichzeitig die Werkstücke aus der SpurrinnelO"in den Abschnitt
der Spurrinne 10' gebracht.
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Die Kreuzungsweiche 16 ist, wie aus Ab b. 3 ersichtlich, als Drehteller
ausgestaltet. Letzterer ist mit den beiden Spuren 10', 10" zugekehrten Auffangmäulern
17,17', 18, 18' zur steuernden Zufuhr der Werkstücke ausgebildet. Der Drehteller
16 macht eine hier und hergehende Winkeldrehung um 1800.
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Die Auffangmäuler sind schräg zur Laufrichtung des Bandes ausgerichtet.
Die vorspringenden Kanten sichern, wie aus der strichpunktierten Stellung ersichtlich,
das im Maul befindliche Werkstück gegen vorzeitiges Ausfahren aus dem Maul.
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Die Transportbandspuren 10', 10" münden hinter den Maschinen der
Gruppe in einen gemeinsamen Stauraum 10"', der in voller Breite des Transportbandes
10 ausgebildet und von dem Transportband unterlaufen wird.
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Die Maschinengruppe B ist in gleicher Weise mit dem Transportband
verbunden. Ebenso ist im Bereich der Maschinen 5, 6 der Maschinengruppe C sowie
im Bereich der Maschinen 7, 8 der Maschinengruppe D das Transportband in entsprechender
Weise unterteilt, so daß sich jeweils der Anzahl der Maschinen entsprechende Spuren
10', 10"ausbilden und eine Drehteller-Kreuzungsweiche 16 vorhanden ist. Auch ist
jeweils ein Stauraum 10"'gebildet.
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Die Be- und Entladevorrichtungen (Drehteller 12 bzw. Greifer 13)
sind so angeordnet, daß sie jeweils die dem Aufspanntisch der Maschinen zunächst
liegende Spur 10'beherrschen.
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Im Bereich der am Ende der Fertigungsstraße vorgesehenen MaschineE
ist das Transportband ebenfalls in zwei Spuren 10"", 10""'unterteilt, von denen
die eine Spur 10"" zu dem Be- und Entladeteller 12 der Maschine führt, während die
andere Spur 10""' durch eine eine Leitfläche bildende Klappe 27 abgeschlossen ist.
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Hinter dieser Maschine E erstreckt sich das Transportband 10 in voller
Breite und bildet den Entladestrang für die fertiggestellten Werkstücke.
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Eine Späneförderrinne 28 verläuft unterhalb des Transportbandes 10
längs den Maschinen zum Abführen der bei der Bearbeitung anfallenden Späne.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Ausbildung ergibt sich wie folgt:
Die von dem kontinuierlich durchlaufenden Transportband 10 in ungeordneter Folge
beförderten Werkstücke 11 fahren nach Maßgabe des sich bietenden freien Platzes
in die Spuren 10' und 10" im Bereich der Maschinengruppe A ein und füllen diese
Spuren je mit einer geordneten, lückenlosen Reihe von Werkstücken, wobei jeweils
das vorderste in das Maul des Tellers 12 oder der Kreuzungsweiche 16 einläuft, während
die übrigen Werkstücke angestaut verbleiben. Die Betätigung des Drehtellers 12 bringt
das betreffende Werkstück in die Aufspannstellung. Eine
Betätigung
der Kreuzungsweiche 16 bewirkt, daß das jeweils vorderste Werkstück die Spur wechselt,
also aus der SpurrinnelO"in den Abschnitt der Spurrinne 10' wechselt und dort in
das Maul des Be- und Entladetellers 12 der Maschine 2 gelangt, welcher es ebenfalls
in die Aufspannstellung auf dem Maschinensupport trägt.
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Nach Beendigung der Fräsbearbeitung befördert jeweils der Drehteller
12 das betreffende Werkstück zurück in die Spurrinne 10', wo es von der Maschinel
durch das Transportband in das Maul der Kreuzungsweiche 16 gebracht wird. Letztere
wechselt und setzt das Werkstück in die Spurrinne 10", so daß es vom kontinuierlich
durchlaufenden Transportband 10 in den Stauraum 10"'gebracht wird. Der Drehteller
12 der anderen Maschine2 setzt das bearbeitete Werkstück ebenfalls auf dem Transportband
ab; beide Werkstücke laufen in den Stauraum 10"' und alsdann in die im Bereich der
Maschinengruppe B befindlichen Spurrinnen, so daß sich der geschilderte Vorgang
auch hier wiederholt.
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Schließlich gelangen die in Betracht gezogenen Werkstücke zur Maschinengruppe
C, in deren Bereich das Transportband 10 ebenfalls mit Spurrinnen 10' und 10" sowie
entsprechenden Kreuzungsweichen 16 verbunden ist, und nach diesem Abschnitt auch
in den Bereich der Maschinengruppe D, der gleicherweise ausgebildet ist. Die Greifer
13 führen hier die Be- und Entladung der Maschinen 5, 6 und 7, 8 aus, indem sie
ein Werkstück der Spurrinne 10' entnehmen, der Maschine zuführen und es nach Bearbeitung
wieder in dieser Spurrinne 10' absetzen.
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Die Kreuzungsweiche 16 tauscht die Werkstücke über Kreuz, so daß das
bearbeitete Werkstück an der nachfolgenden Maschine vorbeigeleitet und das vorher
an der vorgeordneten Maschine vorbeigeleitete Werkstück nun der Greifervorrichtung
der nachfolgenden Maschine zugeführt wird.
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Hat das Werkstück 11 auf diese Weise auch die letzte Maschinengruppe
D durchlaufen, so verbleibt noch eine Verzahnung 11""", und zwar des kleinsten Durchmessers
und geringster Bearbeitungszeit herzustellen. Zu dieser Bearbeitung ist die als
einzelne Maschine eine ausreichende Fertigungskapazität aufweisende Fräsmaschine
E vorgesehen. Derselben werden sämtliche durchlaufenden Werkstücke 11 zugeleitet,
indem die letzteren in die SpuriO"" eingeschleust werden. Aus dieser Spur bringt
der Drehteller 12 die Werkstücke auf den Support der Maschine und setzt sie nach
Bearbeitung wieder auf das Transportband 10 ab, von dem es zur Entnahmestrecke gebracht
wird.
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Es ist selbstverständlich, daß die Maschinen der Fertigungsstraße
sämtlich zu gleicher Zeit arbeiten, um die angestrebte Produktionskapazität zu erzielen.
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Zwecks einer vorteilhaften Regelung des Werkstückzulaufes ist ferner
eine dem Auffangmaul der Kreuzweiche 16 in der einen Spur 10" vorgelagerte Einlaufsperre
19 vorgesehen, die von einem Kontaktgeber 20 der Zuführungsspur 10' gesteuert wird
und ein Zurückhalten der Werkstücke bewirkt. wenn die nachgeordnete Maschine aussetzt.
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Tn entsprechender Weise kann durch einen Kontaktgeber 21 die vorhergehende
Maschine zum Aus-
setzen gebracht werden, wenn der Stauraum 10"' überfüllt ist, was
bei Ausfall einer Maschine einer Gruppe, z. B. der Gruppe B, eintreten kann. Es
kann also beispielsweise der Kontaktgeber 20 bei arbeitender Maschine 1 die Spurrinne
10" blockieren. Es kann aber auch der Kontaktgeber 22 bei Stockung in der Spur zufolge
Ausfalls der Maschine 3 die vorhergehende Maschine 2 der vorhergehenden Gruppe aussetzen.
In diesen Fällen läuft die Fertigungsstraße mit entsprechend verminderter Kapazität
weiter.
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Eine sinngemäß wirkende Steuerung ist bei den Maschinengruppen C
und D in Gestalt der Kontaktgeber 23 nebst Einlaufsperren 24 vorgesehen.
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Schließlich ist auch noch eine Sicherung getroffen, um das Weiterarbeiten
der Straße bei Ausfall der MaschineE zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist ein Kontaktgeber
25 vorgesehen, der bei Überfüllung der Spur 10"" eine Ausweichklappe 27 umlegt (s.
strichpunktierte Stellung), so daß die Werkstücke unmittelbar auf das Transportband
10 und zur Entnahmestelle gebracht werden.
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Es ergibt dies für alle Fälle den Vorteil, daß ein vollkommener Ausfall
der ganzen Fertigungsstraße vermieden werden kann.