DE6910026U

DE6910026U - LOADING DEVICE FOR MACHINING MACHINES.

Info

Publication number: DE6910026U
Application number: DE19696910026
Authority: DE
Inventors: Mueller Karl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-03-13
Filing date: 1969-03-13
Publication date: 1971-09-23

Description

Anmelder: Karl Müller, Wiesbaden, TheodorenstraßeApplicant: Karl Müller, Wiesbaden, Theodorenstrasse

Ladevorrichtung für BearbeitungsmaschinenLoading device for processing machines

Die Erfindung befaßt sich mit einer Ladevorrichtung mit einem die Werkstücke aufnehmenden und diese von einer ortsfesten Werkstückablage auf eine kontinuierlich und mit kontinuierlichem Vorschub der Werkstückaufnahme arbeitenden Bearbeitungsmaschine überführenden Ladearm, der sich bei Überführung des Werkstückes im Gleichlauf mit der Werkstückaufnahme befindet.The invention relates to a loading device with a receiving the workpieces and these from a stationary workpiece deposit on a continuously and with continuous feed of the workpiece holder working processing machine transferring loading arm, which is when transferring the workpiece in Is synchronized with the workpiece holder.

Bei der Automatisierung von Bearbeitungsstraßen tritt das Problem auf, kontinuierlich und mit kontinuierlichem Vorschub der Werkstückaufnähme arbeitende Bearbeitungsmaschinen zu beladen oder zu entladen. In diesen Fällen, beispielsweise bei Räummaschinen mit langen Räurawerkzeugen, ist es nicht möglich, den Vorschub während des Ladevorganges stillzusetzen, weil dadurch die Herstellungsgenauigkeit des zu diesem Zeitpunkt in der Bearbeitung befindlichen Werkstückes nicht einzuhalten ist. Vielmehr muß die Vorschubgeschwindigkeit unverändert aufrecht erhalten und das neue Werkstück in die bewegte Werkstückaufnahme eingelegt oder von dort abgenommen werden. Dazu muß sich der diese Übernahme ausführende Ladearm bei der Überführung in vollkommenem G-Ieichlauf mit der Werkstückaufnahme befinden, und er darf dabei nur sehr wenig von der Übergabeposition abweichen. Dabei liegt oft die Uebenbedingung vor, daß die Bewegungen sehr schnell erfolgen müssen, da die Taktgeschwindigkeit möglichstThe problem arises with the automation of machining lines, continuously and with continuous Feed of the workpiece pick-up working processing machines to load or unload. In these cases, for example with broaching machines long cleaning tools, it is not possible to advance the feed shut down during the charging process, because this reduces the manufacturing accuracy of the to this Point in time when the workpiece is being processed cannot be observed. Rather, the feed rate must Maintained unchanged and the new workpiece inserted into the moving workpiece holder or can be removed from there. For this purpose, the loading arm executing this takeover must be at the transfer in perfect alignment with the workpiece holder and it must deviate very little from the transfer position. This often lies the precondition that the movements are very fast must be done because the clock speed as possible

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hoch sein soll. Diese Probleme der Bew3gungsführung müssen gleichzeitig gelöst v/erden, wenn solche Vorrichtungen einwandfrei arbeiten sollen.should be high. These problems of movement management must be released at the same time if such devices are to work properly.

Es ist naheliegend, das Problem dadurch zu lösen, indem durch einen gesteuerten Formschluß Position und Gleichlauf von Ladearm und Werkstückauf na haie für die Dauer der Werkstücküberführung hergestellt ■wird. Anordnung5%ieser Art sind auch bekannt, jedoch zeigen solche Anordnungen im praktischen Betrieb schwere Mangel. Wenn nämlich Unregelmäßigkeiten bei der Werkstückübergabe zwischen Ladearm und Werkstückaufnahme eintreten, dann kann die vorgesehene Übergabezeit leicht überschritten und der Ladearm gegen die die Bewegungsbahn des Ladearmes abschließenden Anschläge getrieben werden. Damit ist die Anordnung mit ihrer relativ hohen Präzision zerstört und es entstehen meist nachhaltige Schäden, auch an der Bearbeitungsmaschine.It is obvious to solve the problem by using a controlled positive locking position and synchronization of loading arm and workpiece holder is established for the duration of the workpiece transfer. Arrangement5% of this kind are also known, however such arrangements show severe deficiencies in practical operation. If there are irregularities in the workpiece transfer between loading arm and workpiece holder occur, then the intended Transfer time slightly exceeded and the loading arm against the final path of the loading arm Attacks are driven. This destroys the arrangement with its relatively high precision and there is usually lasting damage, including to the processing machine.

Es besteht somit die Aufgabe, den Gleichlauf zwischen Ladearm und Werkstückaufnahme so herzustellen, daß mechanische Schaden oder die Zerstörung der Vorrichtung bei Unregelmäßigkeiten der Übergabe des Werkstückes vermieden werden.The task is therefore to establish synchronization between the loading arm and the workpiece holder in such a way that that mechanical damage or the destruction of the device in the event of irregularities in the handover of the workpiece can be avoided.

Erfindungsgemäß wird dazu die Ladevorrichtung bo ausgebildet, daß der Ladearm mit, das Werkstück kraftschlüssig führenden Mitteln versehen ist und während der Überführung des Werkstückes durch eine, von der Bearbeitungsmaschine unabhängige Antriebsvorrichtung mit höherer als der Vcirschubgeschwindigkeit und kleinerer als der Vorschubkraft der Werkstückaufnahme bewegt wird und die Werkstückaufnahme einen Anschlag für den Ladearm aufweist.According to the invention, the loading device bo is designed for this purpose that the loading arm with the workpiece in a non-positive manner leading means is provided and during the transfer of the workpiece by one of the Processing machine independent drive device with higher than the feed speed and lower than the feed force of the workpiece holder is moved and the workpiece holder has a stop for the loading arm.

Der Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß der Ladearm nach der Betätigung der AntriebsvorrichtungThe advantage of the device is that the loading arm after actuation of the drive device

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in einen Kraftschluß mit der Verkstückaufnähme kommt und dann Gleichlauf besteht. Dabei wird einmal der Bewegungsablauf des Vorschubes der Werkstückaufnahme nicht gestört und der Kraftschluß des Antriebes oder des Werkstückes in den IHihrungsmitteln löst sich andererseits von selbst, wenn der Übergabevorgang bei Erreichung der Anschläge durch den Ladearm noch nicht völlig abgeschlossen ist. Dadurch bleibt die Vorrichtung und die Werkstückaufnahtae der Bearbeitungsmaschine unbeschädigt, wenn die Anschläge des Ladearmes erreicht sind, da auch ein Formschluß zwischen ladearm und Werkstückaufnahme durch das Werkstück selbst nicht mehr auftreten kann.comes into a frictional connection with the Verkstückaufnähme and then there is synchronization. The movement sequence of the feed of the workpiece holder is shown once not disturbed and the frictional connection of the drive or the workpiece in the IHihrungsmittel releases on the other hand, if the transfer process is reached when the loading arm reaches the stops is not yet fully completed. As a result, the device and the workpiece mounting remain the processing machine undamaged when the stops of the loading arm are reached, as there is also a form fit between loading arm and workpiece holder through the Workpiece itself can no longer occur.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn das das Werkstück kraft schlüssig führende Mittel aus einer durch ffreifzangensteHer in mehreren Ireiheitsgraden einstellbaren Greifzangen besteht.It is advantageous if the force-fitting means guiding the workpiece is made up of a force-fit tool adjustable in several degrees of freedom There is gripping pliers.

Durch diese Ausbildung der Erfindung ist eine präzise Behandlung des Werkstückes zur Ausführung des Überganges ermöglicht.This embodiment of the invention enables precise treatment of the workpiece in order to carry out the transition enables.

Es is.t eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn die Bewegung des Ladearmes durch einen, von der Werkstückaufnahme betätigten, Fühler ausgelöst wird, der den Antrieb das Ladearmes betätigt, wenn sich der Anschlag der Werkstückaufnahme in Transportrichtung gerade hinter dem Ladearm befindet. It is a further improvement of the invention Device when the movement of the loading arm is triggered by a sensor operated by the workpiece holder is triggered, which actuates the drive of the loading arm when the stop of the workpiece holder is located just behind the loading arm in the transport direction.

Durch diese Ausbildung der Erfindung kann die zur Übergabe benötigte Strecke, in der Gleichlauf zwischen Ladearm und We?kstückaufnahme bestehen muß, verkürzt werden. Die Transportrichtung ist dabei von "vorne" nach "hinten" angenommen.With this embodiment of the invention, the path required for the transfer, in the synchronism between Loading arm and workpiece holder must exist, be shortened. The direction of transport is assumed to be from "front" to "back".

In Weiterbildung der Erfindung wirkt der Anschlag der Werkstückaufnahme auf den Ladearm, wenn sich derIn a further development of the invention, the stop of the workpiece holder acts on the loading arm when the

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Ladearm gegen die Werkstückaufnahme bewegt und ist durch den Ladearm abdrängbar, wenn sich die Werkstückaufnahme gegen den Ladearm bewegt.Loading arm moves against the workpiece holder and can be pushed away by the loading arm when the workpiece holder is moved against the loading arm.

Der Vorteil dieses Ausbildungsanschlages besteht darin, daß die Baumaße verringert werden können, da sich der Ladearm jetzt auch in Ruhestellung in der Bewegungsbahn des Anschlages der Werkstückaufnahme befinden kann.The advantage of this training post is that the dimensions can be reduced, because the loading arm is now also in the rest position in the movement path of the stop of the workpiece holder can be located.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Betätigung des Antriebes der Greifzange und der Greifzangensteiler hydraulisch erfolgt.A further advantageous embodiment of the invention is that the actuation of the drive of the Gripping tongs and the gripping tong divider hydraulic he follows.

J Hierdurch kann der Kraftschluß mit einfachen Mitteln optiJ Hereby the frictional connection can be opti with simple means

mal gestaltet werden, da tlurch Überdruckventile in dertimes be designed, as there are pressure relief valves in the

Druckleitung der Anpreßdruck des Ladearmes an den Anschlag der Werkstückaufnahme und der Greifzange an das Werkstück einstellbar ist, so daß sowohl der Anpreßdruck der Greifzange als auch die Beschleunigung des Ladearmes auf Gleichlaufgeschwindigkeit höchstmöglich und die auf die Werkstückaufnahme wirkende Vorschubkraft kleinstmöglch eingestellt werden kann. Weiterhin sind dadurch die notwendigen schnellen Bewegungen aller Teile, insbesondere durch die guten Dämpfungseigenschaften hydraulischer Antriebe bei Bewegungsbeginn und Bewegungsabschluß gut beherrschbar. Pressure line the contact pressure of the loading arm on the stop of the workpiece holder and the gripper is adjustable on the workpiece, so that both the contact pressure of the gripper and the acceleration of the loading arm to the highest possible synchronous speed and that acting on the workpiece holder Feed force can be set as small as possible. Furthermore, the necessary fast Movements of all parts, especially due to the good damping properties of hydraulic drives at the beginning and at the end of the movement easily controllable.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Antrieb des Ladearmes durch den Kolben eines linear arbeitenden hydraulischen Zylinders erfolgt.It is particularly advantageous if the drive of the loading arm is operated by the piston of a linear one hydraulic cylinder takes place.

Solche Zylinder sind im Gegensatz zu routierenden hydraulischen Notoren einfache Bauteile, die für die meist vorliegenden kleinen Wege des Ladearmes ausreichen. In contrast to rotating hydraulic notors, such cylinders are simple components that are used for the mostly present small ways of the loading arm are sufficient.

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!Sine v/eitere besonders vorteilhafte Ausbildung des Antriebes entsteht dadurch, daß der Kolben des Hydraulikzylinders an einem Kurbelzapfen eines, eine Drehbewegung ausführenden Ladearmes angelenkt ist.! Its further particularly advantageous development of the Drive is created by the fact that the piston of the hydraulic cylinder on a crank pin one, a Rotary movement executing loading arm is articulated.

Dadurch kann die Beschleunigungsphase eines, eine Teilkreisbewegung ausführenden Ladearmes derjenige Abschnitt der Kurbelbewegung gewählt werden, in der die Kurbel die größtmögliche Hebelwirkung hat. Dadurch wird in dieser Phase die größtmögliche Kraft aus dem Hydraulikzylinder wirksam, während für den Rest der Teilkreisbewegung die geringere Kraft des sich effektiv verkürzenden Hebelarmes ausreicht.This enables the acceleration phase of a loading arm executing a partial circular movement Section of the crank movement can be selected in the the crank has the greatest possible leverage. Through this the greatest possible force from the hydraulic cylinder is effective in this phase, while for the Rest of the pitch circle movement the lower force of the effectively shortening the lever arm is sufficient.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Antrieb durch eine Folgesteuerung ausgelöst.In a further embodiment of the invention, the drive is triggered by a sequence control.

Dadurch ist der gesamte Bewegungsablauf der Be- oder Entladung auf einfache Weise optimierbar.As a result, the entire sequence of movements for loading or unloading can be optimized in a simple manner.

Weiterhin ist es vorteilhaft, verschiedene Merkmale der Erfindung zu kombinieren, wenn eine genaue Anpassung einer Ladevorrichtung an den jeweiligen Anwendungszweck erreicht werden soll. Insbesondere jSt durch Verwendung der einstellbaren Greifzange ^»nicht nur die Beladung einer Bearbeitungsmschine, sondern durch einfache Änderung der Funktionsfolge der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch die Entladung möglich.Furthermore, it is advantageous to combine various features of the invention, if a precise Adaptation of a charging device to the respective application is to be achieved. In particular jSt by using the adjustable gripper ^ »Not just loading a processing machine, but by simply changing the sequence of functions the device according to the invention also the discharge possible.

In der Zeichnung ist ein Ausiührungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Ladevorrichtung zusammen mit einerIn the drawing is an Ausiührungsbeispiel the Invention shown schematically. 1 shows a loading device together with a

Bearbeitungsmaschine und einer Werkstückablage ,
Fig. 2 bis 4 den Ablauf der Werkstückübergabe, 6 einen eine Te ilkreici bewegung ausführendenProcessing machine and a workpiece tray,
Fig. 2 to 4 the sequence of workpiece transfer, 6 executing a partial movement

Ladearm,
Fig. 5 eine Greifzange.Loading arm,
5 shows gripping pliers.

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In Figur 1 ist 1 eine ladevorrichtung, 2 eine Werkstücke Io lage, 3 eine Bearbeitungsmschine. Die Ladevorrichtung besteht aus einem Antrieb 100, einem Ladearm 101, an dem eine Greifzange 102 unter Zwischenschaltung eines Greifzangenstellers 103 angebracht ist. Die Betätigung des Greifzangenstellers und der Greifzange, sowie des Antriebes des Ladearmes wird über Leitungen 104, 105, 106 durch das Hydraulikaggregat 107 vorgenommen. Alle hydraulischen und elektrischen Steuerungen, beispielsweise die Steuerung durch einen Tastschalter^ werden als Folgesteuerung in dem Hydraulikaggregat 107 in bekannter Weise vorgenommen. In Werkstückablage 2 befinden sich die Werkstücke 20, die auf die Bearbeitungsmaschine 3 überführt werden sollen. Bearbeitungsmaschine 3 weist ein kontinuierlich und mit kontinuierlichem Vorschub arbeitendes Transportband 300 auf, das durch einen Antrieb 301 bewegt wird. Mit dem Transportband bewegen sich Werkstückaufnahmen 302, 303, 304, die mit bekannten Mitteln für die Befestigung der Werkstücke während des Arbeitsganges versehen sind. Sie weisen außerdem Anschläge 3021. 3031, 3041 auf, die um Achsen 3022, 3032, 3042 drehbar sind, und gegen Bolzen 3023, 3033, 3043 anliegen. Zur Bearbeitung v/erden die Werkstückaufnahmen an einem Werkzeug 305 vorbeigezogen und dabei die Werkstücks 20 bearbeitet. In Figur 2 beginnt ein Überführungsvorgang dadurch, daß durch einen Tastschalter 1OS der Antrieb 100 für- den Ladearm 101 ausgelöst worden ist, dieser läuft aufgrund seiner gegenüber der Werkstückaufnahme höheren Geschwindigkeit gegen den Anschlag 3041 an, der von Bolzen 3043 fixiert ist. Falls sich der Ladearm 101 immer in der Bahn der Anschläge 3021, 3031, 3041 befindet, können diese dann ausweichen, wenn sich die Werkstückaufnahmen gegen den Ladearm bewegen.In Figure 1, 1 is a loading device, 2 is a work piece Io position, 3 is a processing machine. The loading device consists of a drive 100, a loading arm 101 on which a gripper 102 is interposed a gripper actuator 103 attached is. The actuation of the gripping pliers and the gripping pliers, as well as the drive of the loading arm is controlled via lines 104, 105, 106 by the Hydraulic unit 107 made. All hydraulic and electrical controls, for example the Control by a pushbutton switch ^ are used as a sequence control made in the hydraulic unit 107 in a known manner. Located in workpiece tray 2 the workpieces 20 that are to be transferred to the processing machine 3. Processing machine 3 has a conveyor belt 300 operating continuously and with a continuous feed which is moved by a drive 301. Workpiece holders move with the conveyor belt 302, 303, 304, with known means for fastening the workpieces during the operation are provided. They also have stops 3021, 3031, 3041 which can be rotated about axes 3022, 3032, 3042 and are in contact with bolts 3023, 3033, 3043. The workpiece holders are grounded for machining Pulled past a tool 305 and thereby the workpiece 20 edited. A transfer process begins in FIG in that the drive 100 for the loading arm 101 is triggered by a push button switch 1OS has been, this runs counter to its higher speed compared to the workpiece holder stop 3041, which is fixed by bolt 3043. If the loading arm 101 is always in the path the stops 3021, 3031, 3041 are located, they can then evade when the workpiece holders move against the loading arm.

Sobald der Ladearm 101 gegen den Anschlag gestoßen ist,As soon as the loading arm 101 has hit the stop,

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wird das Series tuck 20 durch Betätigung der Greifzangensteller 103 durch die Greifzange 102 in die richtige Position auf der Werkstückaufnahme gebracht. Dieser Vorgang ist in der Position nach Figur 3 abgeschlossen. Jetzt kann der Ladearm 101 zurückgezogen werden. Figur 4 zeigt den Fortgangthe Series tuck 20 is operated by actuating the gripper actuator 103 brought into the correct position on the workpiece holder by the gripping tongs 102. This process is completed in the position according to FIG. The loading arm 101 be withdrawn. Figure 4 shows the progress

J des Be lade Vorganges für den j/all, daß die Über-J of the loading process for the j / all that the over-

?| gäbe nicht voll abgeschlossen ist. Da der Gleich-? | would not be fully completed. Since the same

!| lauf zwischen Ladearm 101 und Werkstückaufnahme! | Run between loading arm 101 and workpiece holder

304 nur durch einen Kraftschluß erreicht worden war, wird durch den Vorschub jetat das Werkstück 20 lediglich aus der Zange 102 herausgezogen, eine Beschädigung von Ladearm oder Werkstückaufnahme kann nicht eintreten, da kein Foraschluß zwischen304 was only achieved by a frictional connection, the feed is now the workpiece 20 merely pulled out of the pliers 102, damage to the loading arm or workpiece holder cannot occur because there is no fora closure between

den beiden Vorrichtungen besteht. In Fig. 5 ist 50 ein Hydraulikzylinder, der mittels einee Arbeits-the two devices. In Fig. 5 50 is a hydraulic cylinder which is operated by means of a working

rf kolbens 51 über Koppelglieder 52, 53 Klemmbacken 54,rf piston 51 via coupling links 52, 53 clamping jaws 54,

Ü 55 betätigt, die mit Lagern 56, 57 auf einem mit dem Ü 55 operated with bearings 56, 57 on one with the

Zylinder verbundenen Joch 58 beweglich angeordnet sind.Cylinder connected yoke 58 are movably arranged.

% Ein Greifzangensteller für eine Drehkoordinate in Dreh-% A gripper actuator for a turning coordinate in turning

richtung 60 besteht aus zwei Hydraulikzylindern 61, 62, deren Arbeitskolben über eine Kette 63, die über ein Kettenrad 64 läuft, verbunden sind. Die gesamte Anordnung ist mit einem Rahmen 65 am Ladearm 101 befestigt. Dieser Aufbau des Greifzangenstellers hat den Vorteil, daß die Hydraulikzylinder mit Differenzdruck betrieben werden können. Dadurch ergibt sich eine totgangfr-eie Einstellung der Greifzange.direction 60 consists of two hydraulic cylinders 61, 62, the working piston via a chain 63, which has a Sprocket 64 runs, are connected. The entire arrangement is fastened to the loading arm 101 with a frame 65. This structure of the gripper actuator has the advantage that the hydraulic cylinders can be operated with differential pressure. This results in a backlash-free Adjustment of the gripper.

In Fig. 6 ist 101 ein eine Teilkreisbewegung ausführender Ladearm mit Greifzange 102 und Antrieb 100 in Ruhrstellung. Hierbei bilden die Achsen 1001, 1000 etwa einen rechten Winkel. Dadurch hat ein Kurbelzapfen 111 bezüglich des Antriebes des linear wirkenden Hydraulikzylinders 100 den größstmöglichenIn Fig. 6, 101 is a partial circular motion Loading arm with gripping tongs 102 and drive 100 in the stirrer position. The axes are 1001, 1000 about a right angle. This has a crank pin 111 with respect to the drive of the linearly acting Hydraulic cylinder 100 the largest possible

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Hebelarm und d\e durch die Kraft des Antriebzylinders 100 bewirkte Beschleunigung ist ebenfalls maximal *Lever arm and d \ e by the force of the drive cylinder 100 caused acceleration is also maximum *

Claims

New protection claims

1.) Loader with one, the workpieces receiving and this from a stationary workpiece tray to a continuous and continuous feed of the workpiece pick-up working processing machine transferring, during the transfer of the Workpiece in synchronism with the workpiece holder located loading arm, characterized in, that the loading arm (101) with the workpiece (20) frictionally leading means (102) and with one of the processing machine (3) independent, while the workpiece (20) is being transferred, the loading arm (101) at a higher feed rate and a smaller feed force than that of the workpiece holder (302, 303, 304) against a stop (3021, 3031, 3041) on the workpiece holder (302, 303, 304) moving Drive device (100) is provided.

2.) Loading device according to claim 1, characterized in that the non-positive leading Means (102) consisting of a gripper adjuster (103) adjustable in several degrees of freedom There is a gripper (102).

3.) Loading device according to claim 1, characterized in that the drive (100) of the loading arm (101) with a: n of the workpiece receptacles (302, 303, 304) operated, the movement

§91812623.9.71§91812623.9.71

The sensor (10S) that triggers the charging arm (101) is coupled.

4.) Loading device according to claim 1, characterized by one of the stops (3021, 3031, 3041) loading arm (101) which swings out of its path on the workpiece holders (302, 303, 304).

5.) Loading device according to claim 1, characterized by hydraulic cylinders as drives (100) the gripper (102) and the gripper divider (103).

6.) Loading device according to claim 4 »characterized by linearly operating hydraulic Cylinder.

7.) Loading device according to claim 6 _f, characterized in that the piston of the hydraulic cylinder is articulated on a crank pin of a loading arm executing a rotary movement.

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