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Einrichtung zum Zuführen von Paletten mit
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Werkstücken zu einer rechnergesteuerten Meßmaschine Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei bekannten Einrichtungen dieser Gattung ist der Palettenspeicher mit einem externen
Bediengerät versehen, welches die Paletten programmgesteuert in ortsfeste Speicherplätze
einlagert und aus diesen entnimmt. Das Bediengerät ist entweder als Ladeportal mit
einem in Richtung der drei Hauptachsen verfahrbaren Ladearm und zusätzlich einem
Übergabewagen oder als Schwenkarmroboter ausgebildet, welcher einen ringsegmentförmig
gestalteten Palettenspeicher bedient. Beide bekannten Ausführungen sind verhältnismäßig
aufwendig und benötigen für das externe Bediengerät zusätzlichen Platz und zusätzliche
Schutzmaßnahmen.
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Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein externes Bediengerät
überhaupt entfällt und daß die Zuführeinrichtung insgesamt eine kompakte Baueinheit
bildet, welche bei gleicher Lagerkapapzität des Palettenspeichers und gleicher Bedienungsflexibilität
im wesentlichen nur um einen ortsfesten Lift gegenüber einem bekannten Palettenspeicher
vergrößert ist.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.
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Die Flexibilität der Zuführeinrichtung wird erhöht, wenn eine erste
speicherinterne Förderbahn bevorzugt als eine die Eingabestation mit der speicherexternen
Förderbahn verbindende Zufuhrbahn und eine zweite speicherinterne Förderbahn bevorzugt
als eine die speicherexterne Förderbahn mit der Ausgabestation verbindende Rückführbahn
gesteuert ist.
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In diesem Fall kann ohne großen schaltungstechnischen Mehraufwand
außer einem reinen Speicherbetrieb ein Normalbetrieb ohne Speicherung durchgeführt
werden, bei welchem die Werkstücke eines Auftrags in der Reihenfolge ihrer Eingabe
sofort gemessen und wieder zurücktransportiert werden.
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Wenn das Messen eines Werkstücks mehr Zeit beansprucht als das Überführen
einer eingegebenen Palette auf die bevorzugt als Zuführbahn gesteuerte Förderbahn
des Palettenspeichers, können im Normalbetrieb zwischendurch auch Werkstücke in
den Palettenspeicher eingelagert werden, die beispielsweise in einer folgenden,
mannlosen oder mannarmen Schicht selbsttätig gemessen werden sollen. Neben dem Normalbetrieb
und
dem vorerwähnten Mischbetrieb bleibt selbstverständlich die Möglichkeit eines reinen
Speicherbetriebes der Einrichtung voll erhalten.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die erste und die
zweite speicherinterne Förderbahn so gesteuert, daß sie auch die Funktion von Puffer
strecken ausüben. Dadurch wird der Eingabetakt vom Meß- bzw. Rückführtakt entkoppelt
und die Flexibilität der Einrichtung weiter erhöht.
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Eine platzsparende und bequem bedienbare Anordnung ergibt sich, wenn
die Eingabestation und die Ausgabestation zu einer Einheit mit einem gemeinsamen
Arbeitstisch zusammengefaßt ist, welcher an der von der Meßmaschine abgekehrten
Stirnseite des Palettenspeichers angeordnet ist.
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Der Aufbau wird vereinfacht und eine weitere vorteilhafte Betriebsmöglichkeit
wird geschaffen, wenn die erste oder zweite speicherinterne Förderbahn und die zum
Meßmaschinentisch weiterführende speicherexterne Förderbahn in gleicher Höhe mit
dem Arbeitstisch der Ein- und Ausgabestation angeordnet sind und als Zu- und Rückführbahn
für bevorzugt durchzuführende Einzelmessungen gesteuert sind.
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Auch bei der Betriebsart Einzelmessung ist es möglich, während des
Meßvorgang eine Einlagerung von Werkstücken in den Palettenspeicher oder eine Aufreihung
auf die bevorzugt als Zuführbahn gesteuerte Förderbahn vorzusehen.
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Die Betriebsmöglichkeiten werden erweitert und gleichzeitige Transportbewegungen
an verschiedenen Stellen des Palettenspeichers werden ermöglicht, wenn der Ein-
und Ausgabestation
ein eigener Lift zugeordnet ist, welcher den
Arbeitstisch mit der ersten und zweiten bevorzugt gesteuerten speicherinternen Förderbahn
verbindet, und wenn ein sämtliche Förderbahnen anfahrbarer zweiter Lift an der der
Meßmaschine zugekehrten Stirnseite des Palettenspeichers angeordnet ist.
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Die Paletten werden sicher in die Lifte überführt und aus diesen wieder
herausbewegt, wenn die Lifte mit eigenen Förderbahnen versehen sind, welche in beiden
Förderrichtungen in Betrieb setzbar sind. Wenn der alle Förderbahnen anfahrbare
Lift zwei im Teilungsabstand der speicherinternen Förderbahnen übereinanderliegende
Förderbahnen hat, welche unabhängig voneinander in beiden Richtungen in Betrieb
setzbar sind, kann gleichzeitig eine Palette mit einem noch nicht gemessenen Werkstück
an die zum Meßmaschinentisch führende externe Förderbahn und eine von dort zurückgekommene
Palette mit einem bereits gemessenen Werkstück auf eine als Speicherstrecke dienende
speicherinterne Förderbahn überführt werden, wodurch der Palettentransport beschleunigt
wird. Die zum Meßmaschinentisch führende speicherexterne Förderbahn kann vorteilhaft
so absenkbar sein, daß sich eine herangeführte Palette stoßfrei auf den Meßtisch
bzw. auf dort angebrachte Auflage- und Positionierelemente absenkt. Weiter ist es
vorteilhaft, wenn diese speicherexterne Förderbahn in eine den freien Zugang zur
Meßmaschine nicht behindernde Stellung hochgeklappt werden kann.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen Figur 1 die erfindungsgemäße Zuführeinrichtung und eine
CNC-Koordinaten-Meßmaschine in perspektivischer Ansicht, und Figur 2 eine schematische
Darstellung aller Förderbahnen bzw. Speicherstrecken der Zuführeinrichtung nach
Figur 1.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die erfindungsgemäße Einrichtung
10 dient zum Zuführen von Paletten 12 mit Werkstücken 14 zu einem Meßtisch 16 einer
Koordinaten-Meßmaschine 20, die mit einem Rechner 22 versehen ist. Im Rechner 22
sind die Meßprogramme für alle über die Einrichtung 10 zugeführten Werkstücke 14
gespeichert. Die Meßmaschine 20 hat ein fahrbares Portal 24, auf dessen Querträger
26 eine Pinole 28 verschiebbar gelagert ist, in welcher ein Tastkopf 30 höhenverschiebbar
und drehbar gelagert ist. Zum Bewegen des Tastkopfes 30 in Richtung der drei Koordinatenachsen
und zum Drehen sind Antriebsmotoren vorgeshen, die vom Rechner 22 nach Maßgabe des
jeweils aufgerufenen Meßprogramms gesteuert werden.
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Die Einrichtung 10 hat einen Palettenspeicher 32, in dessen Traggestell
fünf Förderbahnen 34, 36, 38, 40 und 42 im gleichen Parallelabstand übereinanderliegend
angeordnet sind. Jede Förderbahn 34 bis 42 hat gemäß einer bekannten Ausführung
zwei im Parallelabstand nebeneinander angeordnete, endlose Fördergurte 44, 46, deren
oben liegende Abschnitte sich auf starren Längsträgern abstützen und Auflagen für
die Paletten 12 bilden. Beim Bewegen der Fördergurte 44, 46 werden die Paletten
12 durch Reibungsschluß mitgenommen. Die Fördergurte 44, 46 einer Förderbahn werden
gemeinsam von einem in der Zeichnung nicht sichtbaren Antriebsmotor bewegt.
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Die Stromzufuhr zu den Antriebsmotoren und zu den nachstehend noch
näher beschriebenen Antrieben wird von einer speicherprogrammierbaren Steuerung
überwacht, zu der auch ein Rechner 48 gehört, welcher an einem zur Eingabe und Ausgabe
von Paletten 12 dienenden Arbeitsplatz 50 an der einen Stirnseite des Palettenspeichers
32 steht. Der Rechner 48 ist Bedienerterminal und gibt in dieser Eigenschaft die
vom Bediener benötigten
Informationen über den Belegungs- und
Betriebszustand des Palettenspeichers 32 aus. Der Rechner 48 liest ferner die Palettennummer
und die Zeichnungsnummer der Werkstücke ein und bedient die Schnittstellen zur speicherprogrammierbaren
Steuerung und zum Rechner 22 an der Meßmaschine 20.
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Der Arbeitsplatz 50 hat einen Arbeitstisch 52, der in gleicher Höhe
wie die obenliegenden Gurtabschnitte der Förderbahn 36 angeordnet ist. Die beiden
unteren Förderbahnen 34 und 36 sind auf der Seite des Arbeitsplatzes 50 kürzer als
die drei anderen Förderbahnen 38 bis 42 ausgeführt, die, wie nachfolgend noch näher
beschrieben ist, ausschließlich als Speicherstrecken dienen, auf denen eingelagerte
Paletten 12 bis zu festen Anschlägen 53 (Figur 2) geführt und aufgereiht werden.
Zwischen dem Arbeitsplatz 52 und den Förderbahnen 34, 36 ist ein Lift 54 angeordnet,
welcher die beiden Förderbahnen 34, 36 anfahren kann. Der Lift 54 ist selbst mit
einer aus zwei umlaufenden Fördergurten gebildeten kurzen Förderbahn 56 versehen,
über welche eine Palette 12 vollständig in den Lift 54 hineingezogen bzw. aus diesem
herausgeschoben werden kann.
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An der anderen Stirnseite ist der Palettenspeicher 32 mit einem zweiten
Lift 58 versehen, der sämtliche Förderbahnen bzw. Speicherstrecken 34 bis 46 anfahren
kann. Der Lift 58 hat einen in senkrechter Richtung verfahrbaren Hubkorb 60 (Figur
2), welcher mit zwei Förderbahnen 62 und 64 versehen ist, die in einem dem Teilungsabstand
der Förderbahnen 34 bis 42 entsprechenden Abstand übereinanderliegend angeordnet
sind. Der Hubkorb 60 wird durch einen Antriebsmotor 66 angetrieben; jeder Förderbahn
62, 64 ist ein eigener Antrieb zugeordnet, der jeweils unabhängig vom anderen Antrieb
in
beiden Richtungen einschaltbar ist.
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Am Gestell des Liftes 58 ist eine speicherexterne Förderbahn 70 schwenkbar
angelenkt, die wie die anderen Förderbahnen ausgebildet ist und auf den Meßtisch
16 der Meßmaschine 20 führt. Die Förderbahn 70 wird von einem Hubzylinder 72 in
einer waagrechten Lage gestützt gehalten, in welcher eine in Figur 2 angedeutete
Palette 12 ungehindert über Auflage- und Positionierelemente 74 am Meßtisch 16 transportiert
werden kann. Wenn die Palette 12 diese Stellung erreicht hat, läßt der Hubzylinder
72 die Förderbahn 70 unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten schwenken, bis
sich das freie Ende der Förderbahn 70 auf den Meßtisch 16 auflegt. Bei dieser Bewegung
wird die Palette 12 auf die Auflage- und Positionierelemente 74 stoßfrei aufgesetzt
(3-Punkt-Auflage) und ist dann so gegenüber dem Meßkoordinatensystem der Meßmaschine
20 ausgerichtet, daß der Tastkopf 30 im Zusammenwirken mit dem Rechner 22 die Bezugspunkte
für die einzelnen Messungen anfahren kann.
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Die speicherexterne Förderbahn 70 kann ferner in Richtung des Pfeiles
A von Hand nach oben weggeschwenkt werden, wonach die Meßmaschine 20 auch von der
Bestückungsseite her frei zugänglich ist. Bei dieser Schwenkbewegung der Förderbahn
70 wird ein nicht gezeigter Schalter betätigt, welcher die speicherprogrammierbare
Steuerung der Einrichtung 10 so beeinflußt, daß ein auf die Aufgabe von Paletten
12 auf die Förderbahn 70 zielender Betrieb nicht programmiert werden kann bzw. unterbrochen
wird.
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Mit Ausnahme der untersten Förderbahn 34 können alle anderen Förderbahnen
der Einrichtung 10 in beiden Förderrichtungen in Betrieb gesetzt werden. Die unterste
Förderbahn 34 ist nur in
Richtung des eingezeichneten Pfeiles betreibbar,
so daß über sie nur ein Transport vom Lift 54 zum Lift 58 möglich ist. An den in
Figur 2 rechts liegenden Enden der als Speicherstrecken dienenden Förderbahnen 38
bis 42, sowie an allen anderen Stellen der Förderbahnen, an denen eine Palette 12
zur Sicherstellung eines störungsfreien Ablaufs angehalten bzw. vereinzelt werden
muß, oder wo eine Rückmeldung an den Rechner 48 zu erfolgen hat, sind Anschläge
und Sensoren angebracht, welche der Einfachheit halber in der Zeichnung nicht dargestellt
sind. An der speicherexternen Förderbahn 70 ist ferner ein Lesekopf 78 vorgesehen,
welcher über den Rechner 48 das an der ankommenden Palette 12 codierte Meßprogramm
(Zeichnungsnummer) für das auf der Palette sitzende Werkstück im Rechner 22 aufruft.
Der Rechner 48 am Arbeitsplatz 50 ist als Organisationsrechner ausgebildet, der
im Zusammenwirken mit dem Rechner 22 an der Meßmaschine 20 das Gesamtsystem steuert
und überwacht.
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Die beschriebene Einrichtung sieht außer dem nanuellen Betrieb drei
automatisch ablaufende Betriebsarten vor, in denen Werkstücke vermessen werden können,
nämlich Normalbetrieb, Speicherbetrieb und Einzelbeschickung. Außerdem sind mehrere
Betriebsarten zum gezielten Be- und Entladen des Palettenspeichers 32 programmiert,
die gegebenenfalls auch mit einer der vorgenannten Meß-Betriebsarten kombiniert
werden können.
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Im folgenden werden nur die drei Betriebsarten Normalbetrieb, Speicherbetrieb
und Einzelbeschickung beschrieben, die, wie auch alle anderen Betriebsarten, über
einen Wahlschalter vorgewählt werden können.
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Nach Vorwahl des Normalbetriebs wird die Nummer der jeweils eingegebenen
Palette 12 und die Zeichnungsnummer des auf der Palette sitzenden Werkstücks 14
in den Rechner 48 eingegebenen, wonach der Lift 54 in seine in Figur 2 mit vollen
Linien
dargestellte obere Stellung fährt und seine Förderbahn 56 sich in Richtung zur Meßmaschine
20 hin in Betrieb setzt.
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Danach kann die Palette 12 von Hand über den Arbeitstisch 52 auf die
Förderbahn 56 aufgeschoben werden, welche die Palette 12 vollständig in den Lift
54 einzieht. Der Lift 54 senkt sich danach auf die Höhe der ersten Förderbahn 34
ab und schiebt die Palette 12 auf die Förderbahn 34 auf, von wo die Palette 12 auf
die Förderbahn 64 des Liftes 58 gelangt, der sich in seiner in Figur 2 mit vollen
Linien dargestellten untersten Lage befindet. Nach Anheben des Liftes 58 um einen
Teilungsabstand wird die Palette 12 auf die speicherexterne Förderbahn 70 und über
diese in der schon beschriebenen Weise auf die Auflage- und Positionierelemente
74 am Meßtisch 16 überführt. Dabei signalisiert der Lesekopf 78 dem Rechner 22 das
durchzuführende Meßprogramm. Nach dem Messen wird die Palette 12 auf die zweite
Förderbahn 36 zurückgeführt und dort bis zur Entnahme abgespeichert. Die nachfolgenden
Paletten 12 werden je nach Dauer des Meßvorganges und nach dem Eingabetakt entweder
ohne Pause von der ersten Förderbahn 34 abgenommen oder auf dieser Förderbahn vorübergehend
gepuffert, bis die vorangehende Palette 12 den Meßplatz freigemacht hat.
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Der Normalbetrieb kann auch durch eine vorwählbare Betriebskomponente
-"Speichern" erweitert werden, bei welcher die eingegebene Palette 12 über eine
der Förderbahnen 34, 36 und den Lift 58 in eine der als Speicherstrecken dienenden
Förderbahnen 38 bis 42 überführt wird, in der sich Paletten 12 mit ungemessenen
Werkstücken befinden. Wenn im Normalbetrieb eine Palette 12 mit einem bereits gemessenen
Werkstück auf die erste Förderbahn 34 gelangt, wird die Palette direkt auf die zweite
Förderbahn 36 überführt, von wo sie entnommen werden kann.
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Ein reiner Speicherbetrieb setzt voraus, daß der Palettenspeicher
32 mindestens teilweise mit ungemessenen Werkstücken 14 beladen ist. Dann läuft
der Speicherbetrieb wie folgt ab: Wenn sich auf der ersten Förderbahn 34 ungemessene
Werkstücke befinden, werden diese zunächst zur Meßmaschine 20 transportiert und
nach dem Messen über die zweite Förderbahn 36 und den Lift 56 wieder in die erste
Förderbahn 34 eingelagert.
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Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis sich auf der ersten Förderbahn
34 keine ungemessenen Werkstücke mehr befinden. Danach werden von der dritten Förderbahn
38 ungemessene Werkstücke abgeholt, zur Meßmaschine 20 transportiert und nach dem
Messen in die zweite Förderbahn 36 eingelagert.
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Nach diesem Vorgang werden die in der vierten Förderbahn 40 gespeicherten
ungemessenen Werkstücke abgeholt und nach der Messung in die vorher freigewordene
dritte Förderbahn 38 überführt. Dies geschieht dadurch, daß die Paletten 12 aus
der vierten Förderbahn 40 auf die untere Förderbahn 64 des Liftes 58 überführt werden
und der Lift 58 danach in seine in Figur 2 dargestellte Grundstellung fährt. In
dieser Stellung wird ein vom Meßtisch 16 kommendes Werkstück auf die obere Förderbahn
62 des Liftes 58 übergesetzt. Danach fährt der Lift 58 um einen Teilungsabstand
hoch, so daß die Förderbahn 36 mit der Förderbahn 64 und die Förderbahn 38 mit der
Förderbahn 62 korrespondiert. In dieser Stellung des Liftes 58 werden gleichzeitig
das gemessene Werkstück aus dem Lift 58 in die dritte Förderbahn 38 und das ungemessene
Werkstück aus dem Lift 58 auf die Förderbahn 70 und von dort zum Meßtisch 16 transportiert.
Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die vierte Förderbahn 40 entleert ist.
Danach werden in der beschriebenen Weise auch die ungemessenen Werkstücke von der
obersten Förderbahn 42 abgeholt
und nach der Messung in die vorher
freigewordene vierte Förderbahn 40 eingelagert. Bei der Abholung der Werkstücke
aus der obersten Förderbahn 42 läuft der Lift 58 bis in seine oberste Stellung,
die in Figur 2 gestrichelt angedeutet ist.
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Die Betriebsart Einzelbeschickung" setzt voraus, daß die zweite Förderbahn
36 vollkommen leer ist und daß sich kein Werkstück auf dem Meßtisch 16 befindet.
Wenn diese Voraussetzungen vorliegen, wird eine Palette 12 nach Eingabe ihrer Nummer
und der Zeichnungsnummer des aufgesetzten Werkstücks über die zweite Förderbahn
36 direkt zur Meßmaschine 20 transportiert. Nach der Messung wird die Palette 12
auf der zweiten Förderbahn 36 eingelagert bis der Befehl ~Palette entnehmen" gegeben
wird. Will man nur eine Palette 12 in der Betriebsart Einzelbeschickung" aufgeben,
so hat man die Möglichkeit, auf eine andere Betriebsart umzuschalten wenn die Palette
12 auf dem Meßtisch 16 angelangt ist und die Messung begonnen hat.
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