DE1481170C3 - Arbeitstisch mit durch eine Schrittschaltwalze angetriebenem Werkstückträger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitstisch, dessen Werkstückträger durch eine umlaufende Schrittschaltwalze in der Weise'angetrieben wird, daß das Werkstück jeweils nacheinander an den einzelnen von ihm durchlaufenen Bearbeitungsstationen mindestens für die Dauer des Bearbeitungsvorgangs zum Stillstand kommt und das Werkstück an diesen Bearbeitungsstationen gehaltert, also mit ungelöster Spann- und Haltevorrichtung am Werkstückträger befestigt, den Bearbeitungsvorrichtungen unterworfen verharrt.

Solche Arbeitstische werden in Maschinenfabriken benutzt, um ein Werkstück nacheinander selbsttätig den verschiedenen Bearbeitungsvorrichtungen zuzuführen. Bei diesen Arbeitstischen bleibt das Werkstück auch während des Stillstandes an den Bearbeitungsstationen unverändert gehaltert. In dieser Weise, also mit ungelöster Spann- oder Haltevorrichtung am Werkstückträger befestigt, verharrt es ruhend an der betreffenden Station, um den Bearbeitungsvorrichtungen unterworfen zu werden.

Bei diesen aufeinanderfolgenden Bearbeitungsoperationen kann es sich um eine Bearbeitung mit unterschiedlichen Werkzeugmaschinen handeln oder aber auch bei einer oder mehreren dieser Stationen um die Zuführung zusätzlicher Teile, die mit dem Werkstück vereinigt und dann im weiteren Zuge der gleichen Bearbeitungsstraße mitbearbeitet werden. Alle diese Werkzeuge und Werkzeugmaschinen wie auch Zuführungsvorrichtungen seien zusammenfassend mit dem vorgenannten Wort »Bearbeitungsvorrichtungen« bezeichnet.

Es ist selbstverständlich, daß die Haltezeiten für den Werkstückträger, die zwischen den einzelnen Förderzeiten liegen, sich nach der längsten Bearbeitungszeit richten, die das Werkstück im Zuge seines Durchlaufs durch die einzelnen Bearbeitungsstatio-

. nen bei- irgendeiner dieser Stationen benötigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine •zwangsweise mechanische Ankupplung der Antriebe der Bearbeitungsvorrichtungen an den Antrieb des Arbeitstisches zu schaffen, bei welcher ein kontinuierlicher Übergang zwischen den einzelnen Bewegungen der Bearbeitungsvorrichtungen und des Arbeitstisches gewährleistet ist und die durch ihren robusten Aufbau die Erreichung hoher Stückzahlen in der Fertigung ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist daher ein Arbeitstisch der vorstehend beschriebenen Art derart ausgebildet, daß zum Antrieb der Betätigungsvorrichtungen Schrittschaltwalzen (Sekundärwalzen) dienen, die mit der den Werkstückträger antreibenden Schrittschaltwalze (Hauptwalze) zwangläufig gekuppelt sind und daß diese Schrittschaltwalze (Hauptwalze) kontinuierlich umläuft.

Dieser Arbeitstisch stellt eine Fortentwicklung der bekannten Arbeitstische dieser Art dar. Bisher ist es nämlich üblich, die Antriebs-Schrittschaltwalze jeweils stillzusetzen, sobald die am Werkstückträger befestigten Werkstücke im Zuge ihrer Fortbewegung ihre nächsten Bearbeitungsstationen erreicht haben (britische Patentschrift 1 016442). Demgegenüber ist es ein wesentliches Merkmal des Arbeitstisches gemäß der Erfindung, daß'die Antriebs-Schrittschaltwalze nicht angehalten wird, sondern kontinuierlich umläuft. Hierbei kann das Stillsetzen des Werkstückträgers leicht in bekannter Weise durch einen entsprechenden Verlauf der Steuerkurve erzielt werden.

Von ganz entscheidender Bedeutung ist aber in Zusammenhang hiermit noch ein zweites Merkmal. Dieses besteht darin, daß zum Antrieb der Bearbeitungsvorrichtungen ebenfalls Schrittschaltwalzen dienen und daß diese mit der Antriebsschrittschaltwalze zwangläufig gekuppelt sind. Diese zweitgenannten

Walzen seien nachstehend als Sekundärwalzen bezeichnet, zur Unterscheidung von der den Werkstückträger antreibenden Hauptwalze.

Die auf diese Weise erzielte mechanische Ankupplung der Bearbeitungsvorrichtungen an den Werkstückträger, nämlich über die Sekundärwalzen und die Hauptwalze, stellt einen wesentlichen technischen Fortschritt dar. Bisher hat man nämlich die Steuerung der Bearbeitungsvorrichtungen mit Hilfe von elektrischen Kontakteinrichtungen bewirkt, die durch die Hauptwalze betätigt werden. Hierzu gehören einmal Ein- und Ausschalter sowie zum anderen Tastorgane, die jeweils die Erreichung der genauen Einstellung kontrollieren müssen. Diese elektrischen Steuerorgane sind aber eine Quelle häufiger Störungen. ¹S Außerdem addieren sich die Schaltzeiten, die im einzelnen zwar sehr kurz sind, die aber auf Grund ihrer Häufung in zeitlicher Aufeinanderfolge im Endergebnis doch zu einer erheblichen Minderung der Fertigungsziffern pro Zeiteinheit führen.

Eine nähere Beschreibung der Schrittschaltwalzen als solcher erübrigt sich, da diese seit längerem be- :^λ kannt sind. Diese sind als umlaufende Zylinder ausgebildet, auf deren Mantel die Steuerkurve in Form einer in sich geschlossenen Nut angebracht ist. Diejenigen Abschnitte, in denen die Abtastrollen sich befinden, wenn der Werkstückträger zum Stillstand gebracht werden soll, liegen in Ebenen senkrecht zur Zylinderachse. Bekannt sind auch Schrittschaltwalzen, bei denen die Steuerkurve auf einer der beiden zur Walzenachse senkrechten Stirnflächen angebracht ist.

Der Vorteil des Arbeitstisches gemäß der Erfindung gegenüber den bekannten, mit elektrischen Schaltvorrichtungen arbeitenden Arbeitstischen wird also durch die zwangläufige mechanische Ankupplung der Bearbeitungsvorrichtungen an den Werkstückträger erzielt. Auf Grund dieser mechanischen Zwangskupplung sind sowohl Kontakte als auch kontrollierende Fühler für die grundlegenden Arbeitsvorgänge der Bearbeitungsvorrichtungen überflüssig. Der Übergang des Werkstückträgers von der Bewegung zur Ruhe und umgekehrt erfolgt ebenfalls zwangläufig ganz genau, und zwar mit gewünschter Beschleunigung und Verzögerung ohne jeden Zeitverlust, wie er bei Verwendung elektrischer Schaltvorrichtungen unvermeidbar ist. Dadurch ergibt sich eine entsprechende Leistungssteigerung, die ganz erheblich ist.

Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar ist als Beispiel ein Arbeitstisch gewählt, dessen Werkstückträger als Plattenband ausgebildet ist.

F i g. 1 zeigt den rechten Teil dieses nach links noch verlängert zu denkenden Plattenbandes in Blickrichtung von oben. Hierbei ist die oben liegende Bahn des Bandes nur am rechten Ende auf einem kurzen Stück gezeichnet, auf dem ganzen übrigen linken Ende aber fortgelassen, damit die zwischen den beiden Bahnen befindliche Antriebsvorrichtung erkennbar ist.

Fig. 2 zeigt ebenfalls nur den rechten Teil dieses Plattenbandes, jedoch in Ansicht von der Seite, d. h. gemäß Pfeil A in Fi g. 1. Hier bei dieser Seitenansicht ist aber auch die Bahn des Plattenbandes gezeichnet.

Fig. 3 zeigt das Plattenband in Blickrichtung vom Ende, und zwar gemäß Pfeil B in Fig. 1.

Bei diesem als Beispiel gewählten Arbeitstisch mit geradliniger Arbeitsstraße läuft das Plattenband 1 als endloses Band um, das an seinen beiden Enden je durch eine nicht besonders dargestellte halbkreisförmig gekrümmte Führungsbahn umgelenkt wird. An Stelle solcher Führungsbahnen können als Umlenkvorrichtungen natürlich auch umlaufende Walzen benutzt werden.

Die zu bearbeitenden Werkstücke können auf das Plattenband 1 unmittelbar aufgelegt werden. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist der praktische Fall ausgewählt worden, daß die Werkstücke auch von ihrer unteren Seite her zugänglich sein sollen. Deshalb sind die einzelnen Glieder des Plattenbandes als erhöhte Werkstückträger 2 ausgebildet, deren Grundplatten die miteinander verbundenen Glieder des Bandes 1 bilden oder auf Gliedern des Bandes befestigt sind, während die in Abstand hiervon befindlichen Werkstückplatten Gitter oder in irgendeiner anderen Weise durchbrochene Aufnahmeplatten für die Werkstücke darstellen können.

Die in F i g. 2 gegebene Darstellung ist so aufzufassen, daß das Plattenband im Uhrzeigersinn umläuft, daß also die Werkstücke an dem nicht dargestellten linken Ende auf das Band aufgelegt und am rechten Ende mittels eines Auswerfers 3 abgenommen werden.

Oberhalb des Plattenbandes sind die Bearbeitungsmaschinen angeordnet, beispielsweise Punkt- oder Warzenschweißmaschinen, Bohrmaschinen u. a. m. Als Beispiel ist nur eine einzige Maschine 4 angedeutet, die irgendeine solche Bearbeitungsmaschine veranschaulichen möge. So können jedenfalls nacheinander mehrere Maschinen verschiedener Art und verschiedener Arbeitsstellung in Frage kommen, auch in unterschiedlichen Stellungen zu dem in Bearbeitungsstellung stillgesetzten Werkstückträger 2, je nachdem, an welche Stelle des aufgelegten Werkstücks die betreffende Bearbeitungsmaschine angesetzt werden soll.

Die Erfindung befaßt sich bei einem Arbeitstisch dieser Art, beispielsweise also Plattenband, mit der Zuführung weiterer Werkstücksteile, die im Zuge des Arbeitsganges mit dem am linken Ende des Arbeitstisches 1 aufgelegten Werkstück zu vereinigen sind. Diesem Zweck dienen Zuführungsvorrichtungen, die als Ganzes mit der Kennziffer 5 bezeichnet sind. Diese sind mit Greifern 6 ausgestattet, die dazu dienen, das zuzuführende Teil 7 zu erfassen und dem auf dem Werkstückträger 2 des Plattenbandes 1 befindlichen Werkstück zuzuführen.

Zur schrittweisen Fortschaltung des Plattenbandes 1 dient eine Walze 11 mit einer Nutkurve 12. Diese Walze sei nachstehend — zur Unterscheidung von den noch zu behandelnden Antriebswalzen für die Zuführungsvorrichtungen — als Hauptwalze bezeichnet. Diese Hauptwalze 11 ist in dem Raum innerhalb des Plattenbandes angeordnet, und zwar nicht in der waagerechten Mittelebene zwischen der oberen und der unteren Bahn des Bandes, sondern es ist die Walzenachse in ihrer Höhenlage etwas nach oben versetzt, wie es Fig. 2 und 3 zeigen. Die einzelnen Glieder des Plattenbandes weisen je einen in den inneren Raum des Bandes gerichteten Finger 13 auf, der als Kurvenfolgeorgan dient und in die Nut 12 der Hauptwalze 11 eingreift. Beim gleichmäßigen Umlaufen der Walze 11 wird somit der in Eingriff befindliche Finger 13 des oberhalb der Walze befindlichen Bandgliedes in Richtung nach rechts geführt. Schon vor dem Austreten dieses Fingers wird aber bereits der Finger des nachfolgenden Bandgliedes erfaßt, so daß das Band

stets mit der Walze in Eingriff ist.

Es ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß das Plattenband immer dann in Bewegung ist, wenn der Finger 13 des über der Hauptwalze 11 stehenden Bandgliedes in einen Kurvenabschnitt eingreift, der gegenüber der achssenkrechten Ebene der Walze geneigt ist, also in den rechten oder in den linken Abschnitt der Nut 12, deren schräger Verlauf aus Fig. 1 und 2 erkennbar ist. Hierbei können, wie gesagt, im Ubergangsstadium an den äußeren Enden dieser beiden schrägen Abschnitte zwei aufeinanderfolgende Finger gleichzeitig in Eingriff sein, nämlich der austretende Finger des nach rechts weiter wandernden Bandgliedes und links der eben eingetretene Finger des von links herangeführten nächsten Bandgliedes. Wenn dann der letztere aber bis zu dem mittleren Teil der Führungskurve 12 weitergewandert ist, der in einer achssenkrechten Ebene liegt, dann verharrt das Plattenband während dieses Zeitabschnitts in Ruhe. Dieser Zeitabschnitt ist derjenige, der zum Auflegen von zusätzlichen Werkstücksteilen 7 wie auch zum Bearbeiten der von vornherein auf den betreffenden Werkstückträger 2 aufgelegten Werkstücke benutzt wird.

Die wesentliche Verbesserung des Arbeitstisches gemäß der Erfindung gegenüber den bisher bekannten Arbeitstischen mit Schrittschaltwalze besteht darin, daß auch zum Antrieb der Zuführungsvorrichtungen 5 Schrittschaltwalzen 21 dienen und daß diese Sekundärwalzen mit der Hauptwalze 11 zwangläufig gekuppelt sind.

Der Hauptteil einer jeden Zuführungsvorrichtung 5, insbesondere ihre Antriebs- und Steuervorrichtung, ist neben dem Plattenband 1, jedoch in größerer Höhe als dieses, angeordnet, wobei eine Tragschiene 22 (Fig. 3) für den Greifer 6 sich von dort bis über das Plattenband 1 erstreckt. Als Beispiele sind in Fig. 1 auf der einen Seite zwei Zuführungsvorrichtungen und auf der anderen Seite eine dritte Zuführungsvorrichtung angeordnet. In F i g. 3 sind bei der rechten Zuführungsvorrichtung die maßgebenden Elemente im einzelnen genauer dargestellt.

Zum Ankuppeln der Zuführungsvorrichtungen 5 an die Hauptwalze 11 dient ein Getriebe 23, das über Kegelradgetriebe 24 und Übertragungswellen, die nur durch ihre strichpunktierten Mittellinien angedeutet sind, mit den Kegelradgetrieben 25 der einzelnen Zuführungsvorrichtungen 5 gekuppelt ist, so daß der synchrone Lauf gewährleistet ist. Jede auf diese Weise von der Hauptwalze 11 angetriebene Sekundärwalze 21 wird durch einen in ihre Führungsnut 26 eingreifenden Finger 27 abgetastet, der somit Bewegungen parallel zur Achse des Sekundärzylinders 21, also quer zur Richtung des Plattenbandes 1, ausführt. Diese hin- und hergehende Bewegung wird mittels einer durch den Finger 27 bewegten Zahnstange 28 und einer Gruppe von zwei Zahnrädern 29 unterschiedlichen Durchmessers auf einen Schlitten 30 übertragen, der auf der Tragschiene 22 verschiebbar gelagert ist und an dem der Greifer 6 befestigt ist.

Das dem Werkstück zuzuführende Teil 7 wird durch die Bedienungsperson auf einen Hilfstisch 31 aufgelegt, dort durch den Greifer 6 ergriffen und über das Plattenband 1 verbracht. In dieser Endstellung kommt ein Antriebsrad 32 des Greifers mit einem Nockenrad 33 in Eingriff, das ebenfalls auf der Antriebswelle der Sekundärwalze 21 angebracht ist. Dieses Nockenrad 33 dient dazu, die auf- und niedergehende Bewegung des Greifers sowie sein Öffnen und Schließen zu bewirken.

Das Zubringen des dem Werkstück zuzuführenden Werkstückteiles 7 mittels des Greifers 6 muß zu Beginn der kurzen Zeitspanne des Stillstandes des Plattenbandes 1 erfolgen, und noch während des Stillstandes des Plattenbandes muß der Greifer auch wieder aus dem Arbeitsbereich des Bandes zurückgezogen werden, damit er nicht mit den weiter wandernden Werkstücken bzw. ihren Haltevorrichtungen kollidiert. Es steht für die Betätigung des Greifers 6 also etwa nur diejenige Zeitspanne zur Verfügung, die durch die Länge des geraden Kurvenabschnitts der Hauptwalze 11 bestimmt ist. Eine genaue Übereinstimmung ist allerdings nicht grundsätzlich erforderlich. Wichtig ist nur, daß der Transport der auf dem Plattenband stehenden Werkstücke nicht durch den Greifer behindert wird. So kann es sogar vorteilhaft sein, den Vorgang des Zubringens bereits einzuleiten, während der in Eingriff befindliche Finger 13 noch eine restliche kleine Bewegung parallel zur Achse der Hauptwalze 11 ausführt. Andererseits genügt es, die Rückführung des Greifers 6 zu beenden, nachdem der Transport des Plattenbandes 1 gerade langsam wieder eingesetzt hat.

Die Nutkurve 26 der Sekundärwalzen 21 ist somit so zu bemessen, daß sie eine hin- und hergehende Bewegung steuert, die in beiden Endstellungen des Greifers durch eine Zeitspanne des Verharrens in Ruhe unterbrochen wird. In der vorgeschobenen Stellung muß diese Zeitspanne der Ruhe so lang bemessen sein, daß während dieser Zeit mittels des Nockenrades 33 die abwärts und aufwärts gehende Bewegung des Greifers 6 sowie dazwischen in abgesenkter Stellung auch das Öffnen und Schließen des Greifers bewirkt werden können.

Der Arbeitstisch bewirkt eine Erhöhung der Arbeitsgenauigkeit. Die zwangläufige Kupplung der Zuführungsvorrichtungen mit der Antriebsvorrichtung des Tisches gewährleistet eine genaue Koordinierung der Arbeitsvorgänge. Vor allem aber wird hierdurch die Sicherheit des Bedienungspersonals erhöht. Das dem Werkstück zuzuführende zusätzliche Element 7 braucht von Hand nur auf den Hilfstisch 31 gelegt zu werden. Von dort wird es durch den Greifer entnommen und an den Bestimmungsort verbracht. Es ist also nicht mehr notwendig, die Hand in den Gefahrenbereich der Bearbeitungsstraße des Arbeitstisches zu bringen.

Während als Ausführungsbeispiel ein Plattenband gewählt ist, kann der gleiche Konstruktionsgedanke auch in genau der gleichen Weise für Rundtische zur Anwendung gebracht werden. Letztere haben gegenüber den Plattenbändern den Vorzug, daß die erste und die letzte Station, also der Zubringungsort und der Entnahmeort, dicht nebeneinander liegen, so daß eine einzige Bedienungsperson beide Arbeitsverrichtungen vornehmen kann, während bei einem Plattenband diese beiden Arbeitsplätze an den beiden Enden des Bandes liegen, also räumlich in solcher Entfernung voneinander, daß zwei Bedienungspersonen benötigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Arbeitstisch, dessen Werkstückträger durch eine umlaufende Schrittschaltwalze in der Weise angetrieben wird, daß das Werkstück jeweils nacheinander an den einzelnen von ihm durchlaufenen Bearbeitungsstationen mindestens für die Dauer des Bearbeitungsvorganges zum Stillstand kommt und das Werkstück an diesen Bearbeitungsstationen gehaltert, also mit ungelöster Spann- oder Haltevorrichtung am Werkstückträger befestigt, den Bearbeitungsvorrichtungen unterworfen verharrt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb dieser Bearbeitungsvorrichtungen (Zuführungseinrichtungen 5, Werkzeugmaschinen 4 und Auswerfer 3) Schrittschaltwalzen' (Sekundärwalzen 21) dienen, die mit der den Werkstückträger (1) antreibenden Schrittschaltwalze (Hauptwalze 11) zwangläufig gekuppelt sind und daß diese Schrittschaltwalze (Hauptwalze 11) kontinuierlich umläuft.

2. Arbeitstisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der die Bearbeitungsvorrichtung (3, 4, 5) betätigenden Sekundärwalze (21) ein Antriebsrad (33) gekuppelt ist, das auf der gleichen Welle sitzt wie die Sekundärwalze und derart angeordnet ist, daß es bei in Arbeitsstellung verbrachter Bearbeitungsvorrichtung (3, 4, 5) mit einem Antriebsglied (32) der Bearbeitungsvorrichtung in Eingriff steht und über dieses die erforderlichen Arbeitsvorgänge bewirkt.

3. Arbeitstisch nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Ankupplung der Sekundärwalzen (21) an die Hauptwalze (11) in der Weise, daß derjenige gerade, ohne Axialkomponente verlaufende Teil der Steuerkurve (26) der Sekundärwalze, der die Wartestellung der Bearbeitungsvorrichtung (3, 4, 5) bestimmt, etwa gleichzeitig mit den geneigten Abschnitten der Führungskurve (12) der Hauptwalze (11) wirksam ist, während der gerade, ohne Axialkomponente verlaufende Teil der Führungskurve (12) der Hauptwalze (11) etwa gleichzeitig mit den geneigten Abschnitten der Steuerkurve (26) der Sekundärwalzen (21) nebst dem dazwischen liegenden geraden, die Arbeitsstellung der Bearbeitungsvorrichtung (3, 4, 5) bestimmenden Abschnitt, wirksam ist.

4. Arbeitstisch nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Zuführungsvorrichtungen (5) zwischen den ihre Sekundärwalze (21) abtastenden Finger (27) und einen einen Greifer (6) tragenden, quer zur Förderrichtung des Werkzeugträgers verschiebbaren Schlitten (30) ein Übersetzungsgetriebe (29) geschaltet ist.