Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Transportsystem mit selbstfahrenden Werkstückwagen, das zum einen über mindestens zwei voneinander unabhängigen Transportschienen verfügt und das zum anderen eine Vielzahl von Werkstückwagen aufweist, die an den Transportschie ^¬ nen getragen und geführt sind.

Aus der DE 10 2007 059 611 B4 ist ein Verfahren und eine Vor- richtung zum Transportieren von Objekten bekannt. Die Vorrich ^¬ tung weist einen lang gestreckten Bahnkörper auf, der in viele kleinere Sektoren unterteilt ist und sowohl einen Anfang als auch ein Ende hat. Die endseitigen Sektoren sind um ihre Längs ^¬ achse schwenkbar angeordnet. Alle Sektoren weisen sowohl an ih- rer Oberseite als auch an ihrer Unterseite Transportschienen auf. In den Transportschienen sind eine Vielzahl von Transportwagen verschiebbar gelagert. Für den Warentransport bewegen sich die Transportwagen an den obenliegenden Transportschienen . Um

Bestätigungskopie| die Transportwagen vom Ende des Bahnkörpers wieder zum Anfang zurückzuführen, werden Letztere im hinteren Sektor nach unten geschwenkt, um an der Unterseite des Bahnkörpers entlang wieder zum Anfang des Bahnkörpers zu gelangen. Am Anfang angekommen, werden sie wieder nach oben geschwenkt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, ein Transportsystem mit selbstfahrenden Werkstückwagen zu schaffen, bei dem mindestens ein Werkstückwagen platten- oder brettartige Werkstücke tragen und/oder führen.

Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dabei münden die jeweils benachbart liegenden Enden zweier Transportschienen in eine Drehscheibe, um von der einen auf die andere Führungsschiene umsetzbar zu sein.

Die selbstfahrenden Werkstückwagen können auch als Transportwagen für Werkzeuge oder andere Güter sein, die keine Werkstücke sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mindestens einer schematisch dargestellten Ausführungsform.

Figur 1 : perspektivische Ansicht der Bearbeitungsstation von vorn;

Figur 2 : Stirnansicht eines Werkstücktransportsystems ;

Figur 3 : perspektivische Ansicht eines Umsetzers;

Figur 4 : perspektivische Ansicht von schräg vorn eines Werk- Stückwagens ;

Figur 5: wie Figur 4, jedoch von schräg hinten;

Die Figur 1 zeigt eine Bearbeitungsstation zum Bearbeiten von platten- und/oder brettartigen Werkstücken (9) . Dazu hat die Bearbeitungsstation ein geradliniges langgestrecktes Maschinenbett (1) , auf dem ein Werkstückstützgatter (10) aufgebaut ist. Um das Werkstückstützgatter (10) herum befindet sich ein Werk- StücktransportSystem (2) . Letzteres besteht aus zwei parallelen Transportschienen (21, 22) , die jeweils endseitig vor Drehscheiben (40) enden. Auf der vor dem Werkstückstützgatter (10) gelegenen Transportschiene (21) bewegen sich - ggf. zu Gruppen zu- sammengefasste - selbstfahrende Werkstückwagen (60) , die die Werkstücke (9) entlang dem Werkstückstützgatter (10) transportieren .

Das Werkstückstützgatter (10) dient zur Anlage der platten- oder brettförmigen Werkstücke, die beispielsweise aus Werkstoffen wie Holz, Spanplatten, Gipskartonagen, Faserzement oder dergleichen gefertigt sind. Zu diesen Werkstoffen zählen auch Verbundwerkstoffe und Aluminumlegierungen .

Gegenüber dem Werkstückstützgatter (10) und jenseits des Werk- Stücks (9) sind z.B. zwei Handhabungsgeräte (7) angeordnet, die jeweils eine Multifunktionseinheit (8) tragen und führen. Die Handhabungsgeräte (7) sind hier beispielsweise Gelenkroboter mit einer sogenannten RRR-Kinematik. Jede Multifunktionseinheit (8) weist eine Vielzahl gleichartiger und/oder verschiedener Werk- zeuge auf, mit denen in das jeweilige Werkstück (9) Bohrungen, Ausnehmungen, Schlitze und dergleichen eingearbeitet werden können. Dazu werden die für einen Bearbeitungsschritt erforderlichen Werkzeuge, zum Beispiel eine Gruppe von vier Bohrern, pneu- matisch aus der Multifunktionseinheit (8) ausgefahren, verriegelt und in Rotation versetzt. Mit rotierenden Bohrern wird nun die Multifunktionseinheit (8) in eine vorgewählte Position vor dem Werkstück (9) positioniert und ab dort geradlinig mittels des Handhabungsgeräts (7) gegen das Werkstück (9) verfahren, um die erforderliche Lochreihe zu fertigen. Am Ende des Bohrvorganges wird die Multifunktionseinheit (8) zurückgezogen. Zugleich werden die aktiven Bohrer unter Abschaltung ihrer Rotationsbewegung wieder eingefahren.

Die Figur 2 zeigt die vordere Stirnansicht des Werkstücktransportsystems (2). Es ist auf dem Maschinenbett (1) aufgebaut. Vorn und hinten am Maschinenbett sind Transportschienen (21, 22) befestigt. Sie bestehen jeweils aus einem formsteifen Tragwinkel (23), einer Tragschiene (27) und einer Zahnstange (31) . Dabei sitzt die Tragschiene (27) auf dem Tragwinkel (23), während die Zahnstange (31) im unteren Bereich des Tragwinkels (23) befestigt ist. Unterhalb der Zahnstange (31) ist am Maschinenbett eine Mehrleiterstrom- und -signalschiene (35) montiert. Letztere ist im oberen Bereich mithilfe einer Stromschienenabdeckung (37) abgedeckt. Entlang dem Maschinenbett (1) können pro Seite der Tragwinkel (23), die Transportschiene (21, 22), die Zahnstange (31) und die Mehrleiterstrom- und -signalschiene (35) aus vielen Einzelstücken zusammengesetzt sein.

Selbstverständlich können die Werkstückwagen (60) über mitgeführte Energiespeicher betrieben werden. Letzterer ist beispielsweise ein Akkumulator, ein hochkapazitiver Kondensator o- der eine Kombination aus beiden.

Neben oder anstelle der Verwendung eines Akkumulators kann der Werkstückwagen (60) über einen Empfänger, z.B. in Form einer Kopplungsspule, verfügen, . die Teil einer drahtlosen Energieübertragung im Nachfeld darstellt. In einem Akkumulatorladebereich entlang oder parallel der Transportschienen (21, 22) , z.B. auch auf einem Neben- oder Abstellgleis, werden als Sender einer Ein- Speisungsbaugruppe dienende Kopplungsspulen installiert, über denen der Werkstückwagen (60) mit seinem Empfänger für eine bestimmte Ladezeit abgestellt wird. Die beiden nahe beabstandeten Kopplungsspulen werden induktiv gekoppelt, wobei der vom Sender erzeugte magnetische Fluss in der empfängerseitigen Kopplungs- spule eine WechselSpannung induziert. Die WechselSpannung wird gleichgerichtet einem werkstückwagenseitigen Laderegler zugeführt, der wiederum die Energiespeicher auflädt.

Im Ausführungsbeispiel sind beide Transportschienen (21) und

(22) gleich lang und parallel zueinander orientiert. Ihre Oberkanten liegen außerdem in einer gemeinsamen Horizontalebene. An jedem Maschinenbettende enden zwei Transportschienenenden (25, 26) auf gleicher Höhe. Dort befindet sich nach Figur 1 jeweils eine Drehscheibe (40) .

In Figur 3 ist die nach Figur 1 vordere Drehscheibe (40) dargestellt. Sie hat auf der Höhe der Tragwinkel (23) als drehbare Tischplatte eine Tragplatte (55) . Auf zwei einander gegenüber- liegenden Kanten der Tragplatte (55) ist jeweils eine Drehschei- bentragschiene (41, 42) befestigt. Die beiden Drehscheibentrag- schienen (41, 42) haben genau den kürzesten Abstand, den auch die Tragschienen (27) der geradlinigen Transportschienen (21, 22) haben. Unterhalb der Tragplatte (55) sind die Drehscheiben- Zahnstange, die Mehrleiterstrom- und -signalschiene (45) und die Stromschienenabdeckung (47) genau in der Weise angeordnet, wie das auch bei den geradlinigen Transportschienen (21, 22) der Fall ist. Die Tragplatte (55) ruht über einen Rohrflansch (54) auf dem wälzgelagerten Drehtisch (57) eines Lagergehäuses (53). Das La ^¬ gergehäuse wiederum ist auf dem Maschinenbett (1) aufgeschraubt, vgl. Figur 1. Im Lagergehäuse befindet sich z.B. ein den Dreh- tisch antreibendes Winkelgetriebe, das beispielsweise über ein externes Zugmittelgetriebe (52) mit einem am Lagergehäuse (53) befestigten, elektrisch angetriebenen Drehscheibenmotor (51) antreibbar verbunden ist. An der Unterseite der Tragplatte (55) befindet sich im Bereich unterhalb der Drehscheibentragschienen (41, 42) jeweils eine winkelförmige Zahnstangentragschiene (56), an der die Drehschei ^¬ benzahnstange (43) befestigt ist. Jeweils hinter jeder Zahnstan- gentragschiene sind zwei Schienenstützen (58) angeordnet, die nach unten ragen. An je zwei Schienenstützen (58) sind die Mehrleiterstrom- und -signalschienen (45) sowie die Stromschienenabdeckungen (47) befestigt.

Um die Werkstückwagen (60) problemlos von einer Transport- schiene (21, 22) auf die andere Transportschiene (22, 21) übergeben zu können, sind auch die Drehscheibentragschienen (41, 42), die Drehscheibenzahnstangen (43) und die Mehrleiterstrom- und -signalschienen (45) des Umsetzers (40) stirnseitig so abgeschrägt, dass die freien Stirnseiten dieser Bauteile zylinder- mantelförmig gekrümmt sind, wobei die Mittellinie zum Flächenteil des Zylindermantels die Schwenkachse (59) der Drehscheibe (40) ist. Die Tragschienen (27), die Zahnstangen (31) und die Mehrleiterstrom- und -signalschienen (35) der Transportschienen (21, 22) haben entsprechend konkav angepasste Stirnflä- chen. Der zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen vorhandene Spalt hat eine Spaltbreite von 0,1-0,3 mm.

Der Durchmesser des gedachten Zylindermantels, auf dem die

Stirnflächen der Tragschienen (41, 42) und der Zahnstangen (43) liegen, dessen Mittellinie auf der Schwenkachse (59) liegt, ist größer als der kürzeste zwischen den Tragschienen (27) gelegene Abstand. Um nun einen Werkstückwagen (60) beispielsweise von der hinteren Transportschiene (22) auf die vordere Transportschiene (21) umzusetzen, fährt der Werkstückwagen (60) nach Figur 1 auf die hintere Drehscheibentragschiene (42) auf. Nun dreht sich die Drehscheibe um ihre Schwenkachse (59) um 180 Winkelgrade. Von dort aus fährt der Werkstückwagen (60) auf die Transportschiene (21) auf. Hat der Werkstückwagen (60) nach dem Durchlaufen der Bearbeitungsstation das hintere Ende der Transportschiene (21) erreicht, fährt er auf die Drehscheibentragschiene (42) der hinteren Drehscheibe (40), um mit deren Hilfe auf die rückseitige Transportschiene (22) umgesetzt zu werden.

Demnach fährt jeder Werkstückwagen (60) innerhalb des Werkstücktransportsystems (2) quasi im Kreis herum. Wenn die Winkelgeschwindigkeit der Drehscheibe (40) auf die Fahrgeschwindigkeit des einzelnen Werkstückwagens (60) eingestellt ist - also die Drehscheibenumfangsgeschwindigkeit auf der Höhe der Tragschiene (41, 42) der Fahrgeschwindigkeit des Werkstückwagens (60) entspricht - umrundet der Werkstückwagen (60) ohne merkliche Geschwindigkeitsunterbrechung durch die Drehschei- ben (40) den Transportweg des vorliegenden Einschienentransport- systems (2 ) .

Die Figuren 4 und 5 zeigen einen Werkstückwagen (60) von der Vorder- und der Rückseite. Das zentrale Bauteil des Werkstückwagens (60) ist der winkelförmig gestaltete Grundkörper (61) . Unterhalb der Auskragung des Grundkörpers (61) ist ein Führungswa- gen (62) angeordnet. Der Führungswagen (62) ist ein Kugelumlauf- schuh, der die Tragschienen (27, 41, 42) in den vertikalen Richtungen und in den Seitenrichtungen wälzgelagert umgreift. Nach Figur 5 befindet sich unterhalb des Führungswagens (62) eine Nebenwelle (71), die das schräg verzahnte Abtriebsrad (73) trägt. Die Nebenwelle (71), die in einem Lagerbock (67) wälzgelagert gelagert ist, hat ein - gestrichelt dargestelltes - Antriebsrad (72), das von einem am Grundkörper (61) angeformten Getriebegehäuse (66) nach außen hin umschlossen ist. Unterhalb des Getriebegehäuses (66) sitzt eine Flanschplatte (65) , an der ein Fahrantrieb (63) adaptiert ist. Letzterer ist beispielsweise ein nach unten ragender Servomotor (64) mit einem ggf. integrierten Getriebe. Auf der Welle des Servomotors (64) sitzt ein geradverzahntes - hier nicht dargestelltes - Ritzelrad, das mit dem Antriebsrad (72) der Nebenwelle (71) kämmt.

An der Unterseite des Grundkörpers (61) ist neben dem Fahrantrieb (63) ein nach unten ragender Abnehmerkragarm (85), ein Blechbauteil, angeordnet. An ihm sind die Strom- und Signalabnehmer (86) federnd befestigt. Im vorliegenden Fall werden sieben Abnehmer (86) verwendet. Der oberste ist z.B. an Masse angeschlossen. Die nächsten beiden Stromabnehmer (86) führen +48 V und -48 V bei z.B. 10 A Strom. Der vierte und fünfte Abnehmer sind jeweils ein Stromabnehmer (86) für +24 V und -24 V bei 5 A Strom. Die beiden unteren Abnehmer (86) sind Signalabnehmer für den z.B. hier verwendeten CAN-Bus .

Nach Figur 5 ist im Abstand von mehreren Millimetern neben dem Abtriebsrad (73) ein sogenanntes Schmierrad (82) im Abstand von einigen Millimetern angeordnet. Das Schmierrad (82), das nicht mit dem Abtriebsrad (73) kämmt, ist am Lagerbock (67) über eine Schmierradachse (81) gelagert. Es ist im Ausführungsbeispiel ein Filzrad, das extern im Bereich der Zahnstangen (31, 43) - an einer oder an mehreren Stellen - jeweils mit Hilfe eines Kleinmen- genschmiermittelölers mit Schmieröl benetzt wird. Das Filz ^¬ rad (82) wälzt permanent an den Zahnstangen (31, 43) ab und ver- teilt so Schmiermittel auf den schrägverzahnten Zahnstangen (31, 43) .

Anstelle des Filzrades (82) kann auch ein gesintertes bzw. zumindest bereichsweise poröses Metall-, Keramik- oder Kunststoff- rad verwendet werden, das über die Schmierradachse (81) aus dem Grundkörper (61) des Werkstückwagens (60) heraus, z.B. in regelmäßigen Zeitabständen, mit Drucköl versorgt wird. Das Drucköl tritt bei dieser Variante im mittleren Bereich der Zahnflanken des Schmierrads (82) aus, um so beim Abwälzen auf die Zahnflan- ken der Zahnstangen übertragen zu werden. Der Öldruck des im Grundkörper (61) eingelassenen Schmiermitteltanks kann dabei durch eine kleine Pumpe, die über die Rotation des Schmierrades (82) angetrieben wird, erzeugt werden.

Gemäß der Figuren 4 und 5 sitzt auf dem Grundkörper (61) des Werkstückwagens (60) eine z.B. elektromechanisch betätigbare Spannzange (90) . Im Zangengehäuse (91) ist ein Schieber mit zwei Kulissenausnehmungen angeordnet. Der Schieber - hier nicht dar- gestellt - wird über einen elektrisch angetriebenen Kulissenantrieb zum Öffnen und Schließen der Spannzange (90) verfahren. Jede Kulissenausnehmung hat eine andere Steigung.

Oberhalb des Schiebers sitzen quer zum Führungswagen (62) hin- tereinander im Zangengehäuse (91) zwei Schlitten (93, 94). Jeder Schlitten (93, 94) ist über einen Zapfen mit einer der Kulissen- ausnehmungen des Schiebers verbunden. Des Weiteren trägt jeder Schlitten auf seiner Oberseite ein Greifelement (95, 96). Das in Figur 5 vordere Greifelement (96) legt sich nach Figur 2 an der Rückseite des plattenförmigen Werkstücks (9) über einen nur kurzen Hub an. Dazu hat die unter dem Schlitten (94) gelegene Ku- lissenausnehmung nur eine geringe Steigung. Das nach Figur 4 vordere Greifelement (95), das auf dem Schlitten (93) befestigt ist, hat die Aufgabe, ein auf dem Werkstückwagen (60) aufgesetz ^¬ tes Werkstück (9) nicht nur zu greifen, sondern auch gegen das Werkstückstützgatter (10) und das Greifelement (96) zu ziehen. Dafür ist ein großer Hub erforderlich. Also hat hier die Kulis- senausnehmung im Schlitten eine große Steigung.

Die Spannzange (90) hat unterhalb der seitlichen Auskragungen der Greifelemente jeweils einen Lagerbock (110). Jeder Lagerbock (110) weist nach Figur 4 zwei nebeneinanderliegende Rollen (111) auf. Diese Rollen (111), die wälz- oder gleitgelagert im jeweiligen Lagerbock (110) gelagert sind, nehmen die Werkstücklast auf.

Nach Figur 2 wird die Gewichtslast des Werkstückes (9) rechts neben dem Zentrum des Führungswagens (62) eingeleitet. Dadurch entsteht um die Tragschiene (27) herum ein in Uhrzeigerdrehrichtung wirkendes Drehmoment, das den Werkstückwagen (60) stabilisierend mit seinem Abtriebsrad (73) und seinen Strom- und Signalabnehmern (86) gegen die Transportschiene (21) presst.

Kombinationen der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind denkbar.

Bezugszeichenliste :

1 Maschinenbett

2 Werkstücktransportsystem, Einschienentransportsystem 7 Handhabungsgeräte

8 Multifunktionseinheiten, werkzeugtragend

9 Werkstück, platten- und/oder brettartig

10 Werkstückstützgatter

11 Stützen, groß

12 Anlehnplatten, Anlehnleisten

13 Bürstenreihen

15 Einheitsablagestellen für (8)

20 Schienensystem

21, 22 Transportschienen, Schienen

23 Tragwinkel

25, 26 Enden der Transportschienen

27 Tragschienen

31 Zahnstangen

35 Mehrleiterstrom- und -signalschienen

37 Stromschienenabdeckung

Drehscheibe, Umsetzer

Drehscheibentragschienen, Trägschienen

Drehscheibenzahnstange, Zahnstangen

Mehrleiterstrom- und -signalschienen

Stromschienenabdeckung

51 Drehscheibenmotor

52 Getriebe, Zugmittelgetriebe

53 Lagergehäuse 54 Rohrflansch

55 Tragplatte, Tischplatte, drehbar

56 Zahnstangentragschiene, winkelförmig

57 Drehtisch, wälzgelagert

58 Schienenstützen, nach unten ragend

59 Schwenkachse

60 Werkstückwagen, selbstfahrend; Transportwagen

61 Grundkörper, winkelförmig

62 Führungswagen, Kugelumlaufschuh

63 Fahrantrieb

64 Motor, ggf. mit integriertem Getriebe, Servomotor

65 Flanschplatte

66 Getriebegehäuse, plattenförmig

67 Lagerbock mit zwei Wälzlagern

71 Antriebswelle, Nebenwelle

72 Antriebsrad, groß, unten

73 Abtriebsrad, klein, oben

81 Schmierradachse, an Getriebegehäuse

82 Schmierrad, Filzrad

85 Abnehmerkragarm, Blechbauteil

86 Strom- und Signalabnehmer , federnd; Abnehmer

90 Spannzange

91 Zangengehäuse

93, 94 Schlitten

95, 96 Greifelemente

97 Kulissenantrieb, Servomotor, Getriebemotor Lagerböcke Rollen