Drehteller mit Indexiereinheit und Betriebsverfahren Die Erfindung betrifft allgemein Montagefördersysteme. Diese bestehen meist aus verschiedenen Funktionsbereichen wie dem Transport von Werkstücken, der wiederholgenauen Positionierung von Werkstücken, verschiedenen auf die Bauteile angewendete Bearbeitungsverfahren sowie den Einsatz entsprechender Sensoren und damit verbundener Datenverarbeitung.

Drehteller werden mit hoher Wirtschaftlichkeit bei der Montage von Einzelstücken zu komplexen Bauteilen eingesetzt. Die Montage besteht hierbei aus unterschiedlichen und zahlreichen Einzelschritten zur Bearbeitung von Bauteilen und zu deren Zusammenfügung .

In der Regel werden die Drehteller mit Bauteilen bestückt und unterschiedlichen Arbeitsstationen sukzessive zugeführt. Da- bei können einzelne Vorgänge automatisiert werden.

Zur genauen und wiederholten Positionierung von Werkstücken ist eine so genannte Indizierung oder Indexierung vorgesehen. Damit ist allgemein die Justierung von Werkstücken an einer vorgegebenen wiederholgenauen Position gemeint.

Bekannt sind bisher Drehteller, deren Drehbewegung automatisch betrieben wird. Da bei der Montage von Bauteilsystemen, die auf Drehtellern bewerkstelligt werden, sehr komplexe Ar- beitsvorgänge ausgeführt werden, ist eine umfangreiche Kontrolle dieser Vorgänge hinsichtlich der optimalen Ausführung wünschenswert. Darüber hinaus sind Bearbeitungsvorgänge möglich, deren Automatisierung große Schwierigkeiten bereitet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimale ergo ^¬ nomische Auslegung sowie Betriebsweise eines Drehtellers an einer Arbeitsstation bereitzustellen, sodass der Ablauf automatischer und manueller Operationen verbessert wird. Die Lösung dieser Aufgabe geschieht durch die jeweilige Merk ^¬ malskombination der unabhängig formulierten Patentansprüche. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mithilfe eines Drehtellers, der zur Montage und Förderung von Bautei ^¬ len ausgestattet ist, durch den Einsatz eines Freilaufes für den Drehteller sowie die Ausstattung mit Kurvenrollen, die ihrerseits mit einer Indexiereinheit zur exakten Positionie- rung einer Kurvenrolle bzw. des Drehtellers zusammenwirken, eine optimale Abfolge von automatischen und manuellen Operationen erreicht werden kann. Die Teilung auf einem Drehteller wird durch die Verteilung der fest mit dem Drehteller verbundenen Kurvenrollen gekennzeichnet. Durch die Indexiereinheit wird in der Regel eine Kurvenrolle an einer bestimmten Teilung, die einer entsprechenden Bearbeitung entspricht, in der Indexiereinheit aufgenommen, gedämpft und zentriert. Dazu ist in der Drehtellerlagerung ein Freilauf vorgegeben, der eine Drehtellerbewegung nach dem Einfahren in die Dämpfung entge- gen der Drehbewegung verhindert.

Nach der Bearbeitung an einer derart indexierten Position des Drehtellers und entsprechend der darauf befindlichen Bauteile wird die Kurvenrolle innerhalb der Indexiereinheit freigege- ben, sodass der Drehteller zu einer weiteren Drehung um eine Teilung mit darauf folgender erneuter Positionierung der folgenden Kurvenrolle initiierbar ist. Dabei wird eine in die Indexiereinheit einfahrende Kurvenrolle sanft indexiert, d. h. gebremst und zentriert.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung bezieht sich auf die gemeinsame Montage des Drehtellers mit Freilauf und Indexiereinheit auf einem gemeinsamen Träger, derart, dass bei einer Drehung des Drehtellers Kurvenrollen mit der Indexiereinheit zusammenwirken. Um nicht zusätzlichen technischen Aufwand betreiben zu müssen, ist es vorteilhaft, die Drehachse des Drehtellers senkrecht auszurichten. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren gelöst, welches ausgelegt ist zur Aufnah ^¬ me, zum Transport und zur Fixierung von Bauteilen auf mindestens einem Drehteller. Dadurch wird der Drehteller derart in- itiiert, dass er von einer Arbeitsposition zur nächsten weiterdreht. Der Antrieb kann durch einen Motor unterstützt wer ^¬ den .

Es ist vorteilhaft, den Drehteller in Abhängigkeit von anste- henden Arbeitsprozessen zur optimalen Zeit weiterzudrehen, bzw. zur Weiterdrehung zu initiieren. Nach der weiteren Drehung entsprechend einer Teilung auf dem Drehteller fährt die nächste Kurvenrolle gegen einen Anschlag der Indexiereinheit . Der Anschlag ist in tangentialer Richtung zum Drehteller fe- derunterstützt gelagert und kann vorteilhaft zur Dämpfung verwendet werden, indem ein Dämpfungselement als Basis für den Anschlag benutzt wird.

Durch den Einsatz eines Freilaufs in Verbindung mit dem Dreh- teller wird beim Abbremsen einer Kurvenrolle beim Einlauf in die Indexiereinheit verhindert, dass sich der Drehteller unter Umständen zurückdreht. Mithilfe eines Zentrierelementes, welches kolbenunterstützt radial zu dem Drehteller, beidsei ^¬ tig zu der aktuell in der Indexiereinheit befindlichen Kur- venrolle ein- und ausfahrbar ist, wird die Kurvenrolle zentriert. In diesem Zustand befinden sich die auf der Oberfläche in Aufnahmeeinheiten eingesetzten Bauteile exakt an einer Arbeitsstation, bzw. in einer gewünschten Arbeitsposition. Das Zusammensetzen von Bauteilen sowie deren Zusammenfügen kann vorteilhaft durch die Verwendung eines Drehtellers in Verbindung mit mehreren Arbeitsstationen, die zusammen ein Arbeitssystem bilden, ausgeführt werden. Dabei werden manuelle und automatisierte Vorgänge gemischt.

Im Folgenden werden anhand der schematischen, die Erfindung nicht einschränkenden Figuren Aus führungsbeispiele beschrieben. Die Figuren zeigen im Einzelnen: Figur 1 eine Teildarstellung eines Drehtellers 1, wobei ei ^¬ ne Kurvenrolle 3 in einer Indexiereinheit 8 durch ein Zentrierelement 5 zentriert ist,

Figur 2 eine geschnittene Seitenansicht eines Drehtellers 1 mit Lagerung und Freilauf 2 sowie Indexiereinheit 8 mit darin positionierter Kurvenrolle 3, Figur 3 die Aufsicht auf eine Darstellung entsprechend Fi ^¬ gur 2, wobei der Drehteller 1 vollständig und transparent dargestellt ist,

Figur 4 eine teilweise geschnittene Darstellung einer Inde- xiereinheit 8 sowie eines Teils eines Drehtellers

1,

Figur 5 eine geschnittene Seitenansicht eines Drehtellers 1 mit gemeinsam auf einem Träger 11 positionierter Lagerung mit Freilauf 2 für den Drehteller 1 sowie eine Indexiereinheit 8 zum Zusammenwirken mit auf dem Drehteller 1 befindlichen Kurvenrollen 3,

Figur 6 eine Darstellung entsprechend Figur 5 in der Auf- sieht, wobei der Drehteller 1 teilweise gebrochen dargestellt ist und die Kurvenrolle 3 am Anschlag 4 anliegt,

Figur 7 ein Beispiel eines Drehtellers 1 für ein hybrides

Arbeitssystem 13 mit einem variabel indizierbaren

Drehteller 1, welcher nach Weiterdrehung um eine Teilung erneut abgebremst und zentriert wird,

Figur 8 jeweils drei Arbeitsstationen 12, in ihrer Gesamt- heit auch als Arbeitssystem 13 bezeichnet, wobei drei Arbeitssysteme 13 nebeneinander zum Aufbau einer Montagelinie zusammengesetzt sind. In den begleitenden Figuren wird beispielhaft ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Der beschriebene Drehteller, der zu einer bestimmbaren Zeit in eine Drehbewegung, hier gleichzeitig eine Transportbewegung, versetzt werden kann, wird in der Endstellung der Drehbewegung, d. h. wenn er um eine Teilung weitergedreht hat, automatisch fixiert. Dadurch wird die ergonomische Gestaltung eines Arbeitssystems optimiert. Während der Drehbewegung des Drehtellers kann beispielsweise mit weiteren manuellen oder automatischen Schweiß- oder Löt-, Biege- oder ähnlichen Verfahren begonnen werden. Dies bedeutet, dass der Arbeitsgang, in dem ein Drehteller um eine Teilung weitergedreht wird, gleichzeitig in den primären Arbeitsablauf eingebunden ist und nicht in eine Vorgabezeit mit eingeht. Insgesamt wird die Produktivität erhöht und der ma- nuelle Bewegungsablauf wird optimiert.

Die Erfindung liefert die Basis für ein hoch flexibles, hybrides Arbeitssystem. Durch die kompakte Bauweise kann ein Arbeitssystem ergonomisch optimiert werden, so dass unter- schiedliche Prozesse störungsfrei ineinander greifen.

Figur 1 zeigt einen Ausschnitt des Drehtellers 1, auf dem Kurvenrollen 3 in vorgegebener Teilung über den Umfang ver ^¬ teilt sind. Die Darstellung entspricht etwa einer Grundstel- lung, in der eine Kurvenrolle 3 des Drehtellers 1 in der In- dexiereinheit 8 zentriert und fixiert ist. Durch den teilweise aufgebrochen dargestellten Drehteller 1 wird die darunter liegende Indexiereinheit 8 größtenteils sichtbar. Es befinden sich ein Zentrierelement 5 sowie ein Zylinder 6, ein Anschlag 4 und ein Dämpfungselement 7 in dieser Indexiereinheit 8. Zur Überwachung des Anschlags 4 enthält die Indexiereinheit 8 ei ^¬ nen Initiator 9.

Durch die in Figur 1 dargestellte Position des Zentrierele- mentes 5 wird eine Kurvenrolle 3 zentriert, fixiert und gleichzeitig der damit verbundene Drehteller positioniert. Das Zentrierelement 5 ist durch den ausgefahrenen Zylinder 6 in die entsprechend Figur 1 dargestellte Position durch radi- ale Verschiebung nach innen verfahren worden und greift beidseitig um die aktuelle Kurvenrolle 3.

Figur 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines drehbaren Auflagetellers, Drehteller 1 mit Kurvenrollen 3, Lagerung und Freilauf 2, Zentrierelement 5 sowie Indexiereinheit 8 und ge ^¬ meinsamen Träger 11. In dem in Figur 2 dargestellten Betriebszustand ist die Kurvenrolle 3, die in die Indexiereinheit 8 eingefahren ist, nicht durch das Zentrierelement 5 zentriert und fixiert. Damit ist der Zylinder 6 (in Figur 2 nicht dargestellt) eingefahren und hat damit das Zentrierelement 5 in die dargestellte Position relativ zum Drehteller 1 radial nach außen versetzt. Bei gleichzeitiger Betrachtung der Figuren 2 und 3 wird deutlich, dass die in der Indexiereinheit 8 befindliche Kurvenrolle 3 freigegeben ist. In Figur 3 ist deutlich sichtbar, dass weder der Anschlag 4 noch das Zentrierelement 5 die Bahn der Kurvenrolle 3 innerhalb der Indexiereinheit 8 versperren. Somit kann durch den Betätigungsgriff 10 die Auslösung oder Initiierung einer Drehbewegung des Drehtellers 1 abgerufen werden. Wird diese Drehbewegung ausgelöst, dreht der Drehteller 1 um eine Teilung weiter, so dass die nächste Kurvenrolle 3 in die Indexiereinheit 8 einfährt.

Bei dem Start einer Drehbewegung wird jeweils eine in der Indexiereinheit 8 befindliche Kurvenrolle 3 freigegeben. Dazu ist im Normalfall der Abschluss der Bearbeitung an beispielsweise einer automatischen Arbeitsstation, an der sich der Drehteller 1 aktuell befindet, notwendig. Erst dann kann der Drehteller freigegeben und eine erneute Drehbewegung initiiert werden. Der in radialer Richtung federunterstützt gelagerte Anschlag 4 drückt im freigegebenen Zustand gegen die Kurvenrolle 3. Durch manuelles Antippen des Drehtellers 1 kann beispielsweise der Kraftschluss zwischen Anschlag 4 und Kurvenrolle 3 gelöst werden. Der Drehteller 1 dreht um eine Teilung weiter und der Anschlag 4 nimmt die nächste Kurvenrolle 3 auf, die im Anschlag 4 mittels des Dämpfungselementes 7 abgebremst wird. Der Anschlag 4 ist in tangentialer Rich ^¬ tung zum Drehteller 1 gelagert und wird über das Dämpfungs ^¬ element 7 in Grundstellung gehalten. Trifft die Kurvenrolle 3 auf den Anschlag 4, wird der Drehteller 1 über das Dämpfungselement 7 abgebremst. Ein Zurück ^¬ drehen des Drehtellers 1 während der Bremsphase wird durch den Freilauf 2 in der Drehtellerlagerung verhindert. Durch das Zentrierelement 5, das durch einen beispielsweise pneuma- tischen Zylinder/Kolben angetrieben wird, wird die Kurvenrolle 3 bzw. der Drehteller 1 zentriert. Die automatisierten Stationen beginnen zu arbeiten.

In Figur 4 ist nochmals der Betriebszustand mit freigegebener Kurvenrolle 3 verdeutlicht. Der Zylinder 6 zum Ein- und Ausfahren des Zentrierelements 5 ist eingefahren und hat somit das Zentrierelement 5 aus der Umlaufbahn der Kurvenrolle 3 entfernt. Ähnliches gilt für den Anschlag 4, der in Figur 4 jetzt nicht formflüssig mit der Kurvenrolle 3 zusammenwirkt. In diesem Zustand kann durch Initiierung, beispielsweise mittels des Betätigungsgriffes 10, der Drehteller 1 für die nächste Drehung zur nächsten Teilung initiiert werden.

Die Figuren 5 und 6 können gemeinsam betrachtet werden. Dar- gestellt ist insbesondere der Vorgang des Abbremsens oder Einfangens einer Kurvenrolle 3 in der Indexiereinheit 8 in Verbindung mit dem Initiator 9. Der Drehteller 1 ist wiederum über die Lagerung und den Freilauf 2 gemeinsam mit der Indexiereinheit 8 auf einem gemeinsamen Träger 11 positioniert. Der Drehteller 1 ist in Figur 6 teilweise gebrochen dargestellt, wobei auch die Indexiereinheit 8 zur Betrachtung der inneren Bestandteile aufgebrochen ist. Entsprechend Figur 5 ist die Kurvenrolle 3, die zur Indexierung in die Indexiereinheit 8 bzw. einem Initiator 9 zur Anschlagüberwachung ein- gefahren ist, abgebremst. Damit ist die Kurvenrolle 3 durch den Anschlag 4 in der geschnittenen Seitenansicht entsprechend Figur 5 verdeckt. Im Anschluss daran wird durch Ausfahren des Zylinders 6 das Zentrierelement 5 über die Kurvenrol- le 3 geschoben, so dass diese zentriert positioniert und fi ^¬ xiert ist. Dazu wird der Anschlag 4 radial nach innen ver ^¬ schoben. Es ergibt sich der Zustand entsprechend Figur 1. In Figur 7 wird ein Beispiel für den Einsatz eines Drehtellers 1 dargestellt. Dieses Beispiel zeigt ein hybrides Ar ^¬ beitssystem 13 mit einem Drehteller 1, der manuell auslösbar ist und in eine Drehbewegung versetzt werden kann. Zum Transport und zur Indexierung von Bauteilen dient dieser Drehtel- 1er 1 als Transportmittel und wirkt mit einer Indexiereinheit zusammen. Der in Figur 7 dargestellte Drehteller 1 ist als drehbarer Auflageteller ausgeführt um Bauteile aufzunehmen. Weiterhin sind Lagerung und Freilauf 2 skizziert. Kurvenrollen 3 sind teilweise sichtbar. Die Gesamtansicht zeigt drei Arbeitsstationen 12, die in einem Arbeitssystem 13 integriert sind, welches wiederum mehrfach hintereinander in Serie geschaltet werden kann. Der in Figur 7 dargestellte Drehteller 1 ist mit drei Kurvenrollen 3 ausgestattet. Die Teilung am Drehteller beträgt 120°. Arbeitsmittel 14 in den jeweiligen Arbeitsstationen 12 können Einlegestationen zur Bestückung mit Bauteilen sowie automatisierte Löt- oder Schweißstationen sein .

Die Figur 8 zeigt mehrere in Reihe geschaltete Arbeitssysteme 13, wobei in jedem einzelnen Arbeitssystem 13 ein Drehteller 1 eingesetzt wird. Unterschiedliche Bauteile 15 können an den drei Arbeitsstationen 12 in jedem Arbeitssystem 13 mit unterschiedlichen Arbeitsmitteln 14 bearbeitet werden. Der Materi- alfluss innerhalb der Arbeitssysteme 13 ist durch die darge- stellten Pfeile skizziert.

In den in Figur 8 dargestellten, drei nebeneinander positionierten Arbeitssystemen 13 kann beispielsweise im ersten Arbeitssystem 13 ein Grundbauteil mit einem Anschluss versehen werden, ein Heizleiter in eine passende Form gebogen werden sowie eine Litze an den Heizleiter angebracht werden. Im zweiten Arbeitssystem 13 könnten beispielsweise ein Bimetall sowie ein Justierblech in eine bestimmte Zone montiert wer- den. Und in einem dritten Arbeitssystem 13 könnte die Montage der Litze am Bimetall erfolgen.

Die Erfindung liefert ein hybrides Arbeitssystem, wobei die zweckmäßige Initiierung der Drehbewegung eines Drehtellers in Verbindung mit einer automatischen Indexierung zu einer opti ^¬ mierten Mensch-Maschine-Schnittstelle führt. Durch die Inde- xiereinheit und die Kurvenrollen am Drehteller wird der Drehteller je nach Teilung bzw. je nach Werkstückträgeraufnahmen, die sich auf dem Drehteller befinden, automatisch in der In- dexiereinheit durch eine Kurvenrolle eingefangen, gedämpft und zentriert. Dazu ist in der Drehtellerlagerung ein Freilauf notwendig, der eine Drehtellerbewegung nach dem Einfahren in die Dämpfung entgegen der Drehrichtung verändert.

Wird die Drehbewegung manuell initiiert, so ist es sinnvoll, eine Zweihandauslösung zur Sicherheit einzusetzen oder einen Fußtaster zu verwenden. Die Sicherheitsmaßnahmen wären für diese Variante relativ umfangreich. Der entscheidende Vorteil der Erfindung besteht im Vergleich zum Stand der Technik darin, dass die manuell über einen Betätigungsknopf am Auflageteller ausgelöste Drehbewegung automatisch indexiert und nach Fertigmeldung der automatischen Arbeitsstationen wieder frei ^¬ gegeben wird.