Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Hub- und Positioniervorrichtung für plattenförmige Werkstückträger nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche Vorrichtung ist durch die DE-PS 32 44 924 bekannt. Die dort gezeigte Transporteinrichtung für Werkstückpaletten besteht aus einem in einem Führungskanal umlaufenden Fördermittel, das die im Führungskanal geführten Paletten trägt. Jeder Bearbeitungsstation ist eine Stop- und Positioniervorrichtung zugeordnet, welche einen in den Förderweg bewegbaren Anschlag zum Anhalten einer Palette so¬ wie Riegel aufweist, die mit keilförmig oder konisch ausgebildeten Anschlagflächen der Paletten zusammenwirken und die jeweilige Palet¬ te vom Fördermittel abheben und in einer vorgegebenen Position fi¬ xieren. Die bekannte Hub- und Positioniervorrichtung ist unterhalb der Führungsbahn der Förderstrecke und seitlich des Führungskanals angeordnet. Die der Palette zugeordneten Anschlagflächen sind an zwei nach unten weisenden zylindrischen Zapfen ausgebildet. Als Riegel dienen plattenartige Vorsprünge mit keilförmigen Arretie¬ rungsflächen, wobei auf einer Seite des Führungskanals zwei in den Kanal hineinbewegliche Riegelplatten vorgesehen sind, denen jenseits des Kanals je eine stationäre Riegelplatte gegenübersteht. Sowohl

die beweglichen Riegelplatten als auch die stationären Riegelplatten wirken mit den definierten Anschlagflächen der zylindrischen Zapfen zusammen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Hub- und Positioniervorrichtung mit den kenn¬ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vor¬ teil, daß die miteinander in Berührung kommenden Flächen der Werk¬ stückträgerplatte und der Riegelschienen relativ groß sind. Dadurch ist es möglich, die zu bearbeitenden oder zu bestückenden Werkstücke auch dann auf den Werkstückträgern zu belassen, wenn während der Be¬ arbeitung bzw. Bestückung hohe Vertikalkräfte auftreten. Dies ist beispielsweise bei Einpreß- oder Nietarbeiten der Fall. Von den aneinander anliegenden Flächen der Werkstückträger und Riegel¬ schienen können relativ große Kräfte aufgenommen werden, ohne daß sich die Genauigkeit der Positionierung der Werkstückträger und da¬ mit der auf ihnen befindlichen Werkstücke verschlechtert. Die Dicke der Riegelschienen braucht nicht oder nur unwesentlich größer zu sein als diejenige der Trägerplatten, so daß der Arbeitsbereich frei von störenden Aufbauten bleibt und von allen Seiten her gut zugäng¬ lich ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor¬ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft für eine genaue Positionierung der Werkstückträger bei einfacher Ausbildung der Positioniermittel ist es, daß an jedem Werkstückträger und an jeder Schiene horizontal verlaufende Anschlag- bzw. Riegelflächen ausgebildet sind, welche zum Abheben des Werkstückträgers von der Förderbahn dienen, und daß mindestens eine Schiene und eine dieser gegenüberliegende Anschlagfläche des Werkstückträger mit vertikal

zur Förderrichtung gestellten Flächen zum Fixieren des Werkstückträ¬ gers in Förderrichtung versehen sind. Damit die Hub- und Positio¬ niervorrichtung auch sehr große Kräfte schadlos aufzunehmen vermag ist vorgesehen, daß sie eine Anordnung zum Abstützen des von der Förderbahn abgehobenen und fixierten Werkstückträgers aufweist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge¬ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Draufsicht auf die als Baueinheit ausgebildete Hub- und Positioniervorrichtung für Werkstückträger, Figur 2 die Vorrichtung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht mit ange¬ haltenem, jedoch noch nicht fixiertem Werkstückträger, Figur 3 die Vorrichtung in einem Schnitt mit fixiertem und von der Förderbahn abgehobenem Werkstückträger.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die zu einer Baueinheit zusammengefaßte Hub- und Positioniervorrich¬ tung für Werkstückträger 1 hat ein Gehäuse 2, in welchem unter ande¬ rem zwei parallele Ausnehmungen mit rechteckigem Querschnitt ausge¬ bildet sind. In jeder Ausnehmung sitzt ein Trageprofil 3 bzw. 4 für eine in gestrichelten Linien angedeutete Rollenförderkette 5 bzw. 6. Diese Ketten bilden die Förderbahn für plattenför ig ausgebildete Werkstückträger 1. Anstelle von Rollenketten könnten auch Gurtbänder oder andere bekannte Fördermittel verwendet werden. Das Gehäuse 2 ist mittels Schrauben 7 auf einem nicht gezeigten Gestell befestig¬ bar.

Der plattenförmige Werkstückträger 1 hat, wie aus Figur 1 ersicht¬ lich, eine rechteckförmige oder quadratische Außenkontur. Mit sei-

ner Unterseite liegt er auf dem jeweils oberen Trum der Rollenför¬ derketten 5, 6 auf. Auf seiner Oberseite ist mindestens ein Werk¬ stück befestigbar, das in nicht gezeigten Maschinenstationen Bear¬ beitungen und/oder Bestückungen erfährt.

Zwischen den Trageprofilen 3, 4 sind im Gehäuse 2 ein Vorvereinze- ler 8 und ein Hauptvereinzeier 9 (Figur 1) angeordnet, mittels denen die von den Rollenförderketten 5, 6 herangeführten Werkstückträger 1 in vorgegebenen Positionen anhaltbar sind. Der Hauptvereinzeier 9 hat die Aufgabe, den Werkstückträger 1 zu stoppen, wenn das darauf befindliche Werkstück seine BearbeitungsStellung erreicht hat. Der Vorvereinzeler 8 hält die nachfolgenden Werkstückträger 1 während des Bearbeitungsvorgangs an. Die in das Gehäuse 2 integrierten Ver¬ einzeier 8, 9 sind identisch ausgebildet und bestehen im wesent¬ lichen aus je einem mit dem Gehäuse 2 verschraubten Deckel 10 bzw. 11 mit Kolbenstangenführung 12, einer Kolbenstange 13 mit Kolben 14, einer Druckfeder 15 und einem auf die Kolbenstange aufgesetzten Dämpfungsring 16 aus elastischem Werkstoff. Die Teile 12, 14 sind in je einem Zylinderraum 17 untergebracht, welcher über eine ge¬ strichelt dargestellte Leitung an einen Druckluftvorrat angeschlos¬ sen ist. Die Leitung mündet oberhalb des Kolbens 14 in den Zylinder¬ raum 17.

Die Feder 15 ist bestrebt, den Kolben 14 mit Kolbenstange 13 in ei¬ ner oberen Anschlagstellung zu halten, in welcher der Dämpfungsring 16 in der Bewegungsbahn der Werkstückträger 1 liegt. Zur Abfrage der jeweiligen Position, des in eine Bearbeitungsstation einlaufenden Werkstückträgers sind entlang der Förderbahn mehrere Sensoren, vor¬ zugsweise Magnetfeldschalter 18, 19, 20, angeordnet, die mittels Haltern 21 bzw. 22 bzw. 23 am Gehäuse 2 festgeschraubt sind.

Die Abfrageimpulse der Schalter werden als Steuerimpulse Magnetven¬ tilen zugeführt, welche die einzelnen Bewegungsabläufe steuern. Im

Ausführungsbeispiel sind vier 3/2-Wegeventile 24, 25, 26, 27 vorge¬ sehen, die paarweise auf je einer am Gehäuse 2 angebrachten Ventil¬ platte 28 bzw. 29 befestigt sind. Außer den entlang der Bewegungs¬ bahn der Werkstückträger 1 angeordneten Schaltern 18, 19, 20 sind noch weitere Magnetfeldschalter vorgesehen, auf deren Funktion spä¬ ter näher eingegangen wird.

Um den jeweiligen, vom Hauptvereinzeier 9 angehaltenen Werkstück¬ träger 1 von den Rollenförderketten 5, 6 abzuheben und in der vor¬ gegebenen Position zu fixieren sind die seitlichen Begrenzungs¬ flächen eines jeden Werkstückträgers als definierte Anschlagflächen ausgebildet. Mit diesen Anschlagflächen arbeiten Riegelflächen zu¬ sammen, die an beiderseits der Transportbahn angeordneten Schienen ausgebildet sind, von denen mindestens eine Schiene quer zur Trans¬ portrichtung des Werkstückträgers beweglich ist. Einzelheiten der Anordnung sind insbesondere aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich. Die Anschlagflächen sind als Flächen prismatisch ausgebildeter Vertie¬ fungen am Umfang der Werkstückträger 1 ausgebildet. Jeder Werkstück¬ träger ist an seinen vier Seitenflächen mit je einer horizontalen Prismenrinne 30 und einer diese kreuzenden, vertikalen prismatischen Ausnehmung 31 versehen.

Den sich in Förderrichtung erstreckenden beiden Prismenrinnen 30 der Werkstückträger steht je eine Schiene 32 b2w. 33 gegenüber, deren dem Werkstückträger zugekehrte Flächen 34 bzw. 35 keilförmig abge¬ schrägt sind. Die linke Schiene 32 ist mittels Schrauben 36 und Fi¬ xierstiften 37 am Gehäuse 2 befestigt. Die rechte Schiene 33 ist quer zur Transportrichtung des Werkstückträgers beweglich in einem mit dem Gehäuse 2 verschraubten Führungsteil 38 angeordnet. An der beweglichen Schiene 33 greift eine Kolbenstange 39 an, deren in ei¬ nem Zylinderraum 40 des Gehäuses 2 geführter Kolben 41 durch eine Druckfeder 42 beaufschlagt ist, welche den Kolben in seiner rechten

Endlage zu halten sucht. Als Endanschlag 7 dient ein Abschlußdeckel 40a des Zylinderraums 40, welcher mit einem Pneumatikanschluß 43 versehen ist.

Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist in der Prismenschiene 33 und in ih¬ rem im gerätefesten Führungsteil 38 verschiebbar geführten Fortsatz eine Ausnehmung 44 zur Aufnahme eines gefederten Bolzens 45 ausge¬ bildet. Die Feder ist mit 46 bezeichnet und stützt sich mit ihrem einen Ende am Boden der Ausnehmung 44 und mit ihrem anderen Ende an der Stirnfläche einer im Bolzen 45 ausgebildeten Bohrung ab. Das freie Ende des Bolzens ist als Keil 45a ausgebildet, welcher in die ihm gegenüberstehende prismatische Ausnehmung 31 des Werkstückträ¬ gers 1 eintaucht und diesen während des Bearbeitungs- bzw. Bestük- kungsvorgangs des auf dem Träger befindlichen Werkstücks in Vor¬ schubrichtung fixiert. Die beiden Flächen des Keils 45a bilden die mit den Anschlagflächen der prismatischen Ausnehmung 31 zusammenar¬ beitenden Riegelflächen.

Die Keilflächen 34, 35 der beiden Schienen 32 bzw. 33 liegen etwas höher als die mit ihnen zusammenarbeitenden Schrägflächen der Pris¬ menrinnen 30 des Werkstückträgers 1. Wenn nun die Schiene 33 durch den mit Preßluft beaufschlagten Kolben.41 von der in Figur 2 darge¬ stellten Ruhelage in die Arbeitsstellung nach Figur 3 überführt wird, so erhält der Werkstückträger 1 zunächst eine Fixierung durch die in die prismatische Ausnehmung 31 des Trägers eintauchenden Keil 45a des Bolzens 45 und wird sodann durch die Schiene 33 gegen die Schiene 32 gedrückt. Dabei bewirkt der Höhenversatz der miteinander zusammenarbeitenden Anschlag- und Riegelflächen, daß sich der Werk¬ stückträger 1 von den Rollenförderketten 5, 6 abhebt, so daß das darauf befindliche Werkstück einer Bearbeitung bzw. Bestückung un¬ terzogen werden kann. Da die Auflageflächen zwischen Werkstückträger und Schienen relativ groß sind, können verhältnismäßig große Verti-

kalkräfte aufgenommen werden, ohne daß die Teile übermäßig bean¬ sprucht werden. Solche Vertikalkräfte treten insbesondere bei Ein¬ preß- und Nietarbeiten auf.

Um auch sehr große Kräfte sicher aufzufangen ist zusätzlich eine Anordnung zum Abstützen des von der Förderbahn abgehobenen und fi¬ xierten Werkstückträgers 1 gegen Arbeitsdruck vorgesehen. Diese An¬ ordnung hat im einzelnen einen mit dem Gehäuse verschraubten Sockel 47, ein vertikal zur Förderrichtung bewegliches Stützelement 48 so¬ wie einen zwischen Sockel und Stützelement angeordneten, hin- und herbeweglichen Schieber 49. Zum Bewegen des Schiebers ist ein Pneu¬ matik-Stelltrieb vorgesehen. Dieser hat einen in einem Zylinderraum 50 des Gehäuses geführten Kolben 51, dessen Kolbenstange 52 über ei¬ nen Gewindebolzen 53 mit Nutenstein 54, mit dem Schieber 49 so ver¬ bunden ist, daß dieser beim Hin- und Herbewegen eine Vertikalbewe¬ gung gegenüber der Kolbenstange ausführen kann. Dem Kolben 51 ist eine Druckfeder 55 zugeordnet, die bestrebt ist, ihn in seiner rech¬ ten Endlage zu halten. Als Anschlag für den Kolben dient ein Ab¬ schlußdeckel 56 des Zylindersraums 50, der mit einem Pneumatikan¬ schluß 57 versehen ist.

Am Stützelement 48 und am Sockel 47 ist eine Zugfeder 58 eingehängt, welche das Stützelement gegen den Sockel 47 zieht. Am Schieber 49 sind Hubsegmente 59, 59a und 60, 60a mit entsprechend geformten Flächen ausgebildet, die an Stützflächen des Stützelements und des Sockels anliegen und den Arbeitsdruck auf den Sockel 47 übertragen. Der Schieber 49 ist mit einer Aussparung 61 für die Zugfeder 58 versehen.

Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Vor dem Einlauf eines Werkstückträgers 1 in die Hub- und Positio¬ nierVorrichtung sind der Vorvereinzeler 8, der Hauptvereinzeier 9 sowie das Stützelement 48 abgesenkt und die Schiene 33 durch die Feder 42 zurückgezogen. Ein einlaufender Werkstückträger 1 betä¬ tigt zunächst den Schalter 18, dessen Signal die entsprechenden Pneumatikventile dahingehend beeinflußt, daß die Zylinderräume 17 der Kolben 14 entlüftet werden und die Federn 15 die Kolben nach oben drücken. Dadurch wird der eingelaufene Werkstückträger 1 vom Dämpfungsring 16 des Hauptvereinzelers gestoppt, während die nach¬ folgenden Werkstückträger vom Dämpfungsring 16 des Vorvereinzelers 8 angehalten werden.

Kurz vor Erreichen seiner Anschlagstellung aktiviert der einlaufen¬ de Werkstückträger 1 den Schalter 19, dessen Signal die Pneumatik für den Kolben 41 auslöst. Die in den Zylinderraum 40 strömende Druckluft drückt den Kolben nach links in die Position gemäß Figur 3. Über die Kolbenstange 39 wird diese Bewegung auf die Schiene 33 und den gefederten Bolzen 45 übertragen. Letzterer taucht mit seinem keilförmigen Ende 45a in die prismatische Ausnehmung 31 des Werk¬ stückträgers 1 ein und fixiert diesen. Mit dieser Fixierung ist eine Lagekorrektur des Trägers in Transportrichtung verbunden. Anschlie¬ ßend drückt die Schiene 33 den Werkstückträger gegen die feste Schiene 32, wobei im Zusammenwirken der Keilflächen 34, 35 der Schienen und der Prismenrinnen 30 des Halters 1 letzterer von den Rollenförderketten 5, 6 abgehoben wird (Figur 3). .

Wie aus Figur 1 ersichtlich, hat die Vorrichtung einen weiteren Ma¬ gnetfeldschalter 62, welcher vom Fortsatz der beweglichen Schiene 33 betätigt wird, und zwar dann, wenn der Werkstückträger 1 fixiert und abgehoben ist. Das Signal des Schalters 62 veranlaßt die Pneumatik, den Kolben 51 mit Druckluft zu beaufschlagen, so daß er von seiner durch den Abschlußdeckel 56 vorgegebenen Ausgangslage gegen die Wir¬ kung der Druckfeder 55 in die Position gemäß Figur 3 überwechselt.

Der mit der Kolbenstange 52 verbundene Schieber 49 macht diese Be¬ wegung mit, wobei seine sich an Flächen des Sockels 47 und des Stützelements 48 abstützenden Hubsegmente 59, 59a und 60, 60a das Stützelement 48 gegen Federwirkung in seine Wirkstellung nach Figur 3 überführen.

Sobald das Stützelement 48 seine Wirkstellung nach Figur 3 erreicht hat,k gibt ein Magnetfeldschalter 63 ein Signal, das den Bearbei- tungs- bzw. Bestückungsvorgang in Gang setzt. Nach Abschluß der Be¬ arbeitung wird auf ein Maschinensignal hin der Zylinderraum 50 über die dafür vorgesehene Ventilanordnung entlüftet. Dadurch ist die Feder 55 in der Lage, den Kolben 51 in seine rechte Endlage zurück¬ zustellen. Der über die Kolbenstange 52 mitgenommene Schieber 49 er¬ laubt ein Absenken des Stützelements nach Maßgabe der Hubsegmeten 59, 59a und 60, 60a. Das Absenken wird durch die Zugfeder 58 unter¬ stützt.

Vom Zurückfahren des Kolbens 51 abgeleitet ist eine Ventilu schal- tung, welche den Zylinderraum 40 des Kolbens 41 entlüftet. Dadurch vermag die Feder 42 den Kolben in seine rechte, durch den Abschlu߬ deckel 40a vorgegebene Endlage zurückzustellen. Die mit der Kolben¬ stange 39 verbundene bewegliche Schiene 33 und deren Bolzen 45 geben den Träger 1 frei, so daß dieser wieder auf die Rollenförderketten 5, 6 zurückfällt. Vom Schalter 62 wird hierbei ein Signal abgelei¬ tet, das den Hauptvereinzeier 9 durch Absenken des Kolbens 14 und der Kolbenstange 13 öffnet. Nunmehr kann der Werkstückträger 1 mit dem soeben bearbeiteten bzw. bestückten Werkstück aus der Vorrich¬ tung herauslaufen, wobei er den Schalter 20 betätigt. Dadurch wird auch der Vorvereinzeler 8 geöffnet. Der nachfolgende Werkstückträger kann einlaufen. Er wird von dem durch den Schalter 18 geschlossenen Hauptvereinzeier 9 angehalten.

Da der Kolbenhub bei den Vereinzeiern durch Federkraft veranlaßt wird, werden diese bei einem Ausfall der Pneumatik automatisch ge¬ schlossen. Dadurch ist ein Weitertransport der Werkstückträger un¬ terbunden.

Das Überführen der zum Abheben, Fixieren und Abstützen des Werk¬ stückträgers vorgesehenen Mittel in ihre Wirkstellung erfolgt hin¬ gegen durch Druckluft. Bei einem Ausfall der Pneumatik werden die diversen Kolben durch die ihnen zugeordneten Federn in ihrer Aus¬ gangslage gehalten, so daß keine Bearbeitung der auf dem Werkstück¬ träger befindlichen Werkstück möglich ist.

Anstelle der Verwendung keilförmiger Abschrägungen als Anschlag- und Riegelflächen könnten diese Flächen auch konische Form aufweisen. Wesentlich ist, daß die Flächen gleiche Neigungswinkel haben, so daß sich eine möglichst große Auflage zwischen Anschlagflächen und Rie¬ gelflächen ergibt.

Im Ausführungsbeispiel sind Anschlagflächen an allen vier Seiten des Werkstückträgers 1 ausgebildet. Dies erbringt im Falle quadratischer Werkstückträger den Vorteil, daß dieser in zwei Drehlagen auf die Förderbahn aufgelegt werden kann.