DE3625212C2 - Werkstückübergabevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fördervorrichtung für Werkstücke mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus DE 12 19 195 ist eine Kastenförderanlage mit Be- und Entladeeinrichtungen bekannt, die Werkstücke in Kastenelementen von einer Station zur anderen hebt oder senkt und vorwärtsbewegt. Dabei setzt die Übergabe zueinander fluchtende Böden zwischen Station und Förderkorb voraus, was eine gewisse Genauigkeit der Steuerung erforderlich macht.

Wenn Werkstücke in eine solche Vorrichtung oder aus einer solchen Vorrichtung oder von einer Vorrichtung zu einer anderen transportiert werden, ist es gewöhnlich erforderlich, genau die Bewegung dieser Vorrichtungen zu synchronisieren. Treten dabei Fehler auf, so führen sie gewöhnlich zu einem unsachgemäßen Transport der Werkstücke, zu Fehlern bei der Zuführung von Werkstücken und/oder zur Beeinträchtigung oder Kollision von Werkstücken und/oder zu Fehlern im Betrieb der Vorrichtungen selbst. Häufig rütteln, stoßen oder schieben solche Vorrichtungen die Lage der Werkstücke, wenn sie schnell zugeführt werden.

In einigen Anwendungsfällen ist es auch sehr wünschenswert oder sogar notwendig, daß die Werkstücke allgemein horizontal durch Teile oder Abschnitte der Bearbeitungsstraße in unterschiedlichen vertikalen Höhen vorrücken. Folglich müssen die Werkstücke vertikal von einer Höhe zur anderen überführt werden, weil die Höhe, zu der die Werkstücke von Hand gehoben werden können, aufgrund ihres Gewichts geringer ist als die Höhe, die zur Durchführung von Bearbeitungs- und/oder Montagevorgängen erforderlich wäre. Diese Fälle stellen üblicherweise eine kritische Notwendigkeit für das Synchronisieren der Vorrichtungen und dabei schwierige Probleme dar, wenn die Werkstücke durch den Übergang von einer vertikalen Höhe zur anderen bewegt werden.

Grundsätzlich besteht die Erfindung in einer Vorrichtung zum Transport eines Werkstücks von einer Station in einer Höhe in einer Werkstückhalte- oder -Übergabeeinrichtung zu einer Station in einer anderen Höhe in einer anderen Halte- oder Übergabeeinrichtung. Das Werkstück wird senkrecht bewegt durch eine Hubeinrichtung, der längs einer Bahn von einem Punkt einer unteren Station zu einem Punkt über der oberen Station bewegbar ist. Um sanft und schnell jedes Werkstück zu bewegen, wird die augenblickliche Geschwindigkeit der Hubeinrichtung verändert durch einen Antriebsmechanismus, der wenigstens eine Verweilzeit zur Verfügung stellt, wenn das Werkstück in der einen Station aufgenommen wird, und eine andere Verweilzeit, wenn das Werkstück der anderen Station abgelegt wird. Um eine gegenseitige Beeinträchtigung oder Kollision der Werkstücke und/oder des Transportmechanismus zu vermeiden und die Notwendigkeit der präzisen Synchronisation und zeitlichen Abstimmung des Fördermechanismus zu eliminieren, ist die Hubeinrichtung, wenn sie sich in ihren oberen und unteren Stellungen befindet, frei und steht nicht in Einwirkung mit irgendeinem Transportmechanismus, irgendeiner Halteeinrichtung und irgendwelchen Werkstücken in den Stationen.

Einige der Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung bestehen darin, eine Vorrichtung zum Transport von Werkstücken allgemein senkrecht von einer Halte- oder Übergabeeinrichtung zu einer anderen verfügbar zu machen, wobei die Notwendigkeit vermieden ist, zur genauen Synchronisation eine Beeinträchtigung oder Kollision zwischen den Werkstücken und/oder der Übergabeeinrichtungen zu vermeiden, die Übergabeeinrichtungen einen Betrieb im wesentlichen unabhängig voneinander erlauben, die Werkstücke sanft und schnell in allgemein senkrechter Richtung gefördert werden ohne Rütteln, Stoßen oder daß diese in eine ungünstige Stellung gebracht werden und wobei die Vorrichtung kompakt, stabil, dauerhaft, zuverlässig, verhältnismäßig bedienungs- und wartungsfrei, von verhältnismäßig einfacher Bauart und wirtschaftlich herzustellen und zu montieren ist.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen sich aus der nachfolgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung, den zugehörigen Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ergeben. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Paar horizontaler Übergabeeinrichtungen und einer senkrechten Hubeinrichtung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, in der die Hubeinrichtung in der angehobenen Stellung dargestellt ist und die obere Übergabeeinrichtung zurückgezogen ist, um unter dem Werkstück zu liegen, das von der Hubeinrichtung getragen wird;

Fig. 3 bis 11 schematische Ansichten der Vorrichtung nach Fig. 1, in denen verschiedene Stellungen des Arbeitszyklus von Übergabeeinrichtungen und Hubeinrichtung dargestellt sind;

Fig. 12 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Hubeinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 13 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Hubeinrichtung nach Fig. 1;

Fig. 14 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Antriebs für die Hubeinrichtung mit einer Vielzahl von Zylindern;

Fig. 15 bis 17 Seitenansichten, die den Antrieb nach Fig. 14 zeigen, wobei die verschiedenen Zylinder zurückgezogen sind;

Fig. 18 eine Teilseitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Antriebs, der mit der Hubeinrichtung nach Fig. 12 verbunden ist;

Fig. 19 eine Teilschnittansicht längs der Linie 19-19 in Fig. 18;

Fig. 20 eine Teilendansicht einer weiteren Ausführungsform eines Antriebs, der mit der Hubeinrichtung nach Fig. 12 verbunden ist;

Fig. 21 eine Seitenansicht eines anderen Antriebs für die Hubeinrichtung nach Fig. 12;

Fig. 22 ein schematisches Schaubild verschiedener Stellungen einiger Teile des Antriebs nach Fig. 21;

Fig. 23 eine Teilseitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Antriebs nach Fig. 21 für die Hubeinrichtung nach Fig. 12;

Fig. 24 ein schematisches Schaubild der verschiedenen Stellungen einiger der Teile des Antriebs nach Fig. 23;

Fig. 25 eine Teilseitenansicht eines weiteren Antriebs für die Hubeinrichtung nach Fig. 12;

Fig. 26 eine Teilseitenansicht des Antriebs nach Fig. 25;

Fig. 27 eine Teilseitenansicht ähnlich der nach Fig. 26, wobei einige Teile des Antriebs nach Fig. 25 in einer anderen Stellung angeordnet dargestellt sind;

Fig. 28 eine Seitenansicht einer Dreifach- Hubeinrichtung gemäß der Erfindung in vollständig abgesenkter Stellung;

Fig. 29 eine Seitenansicht, bei der Teile der Hubeinrichtung nach Fig. 28 weggebrochen sind, dargestellt in völlig angehobener Stellung;

Fig. 30 eine Schnittansicht längs der Linie 30-30 in Fig. 28;

Fig. 31 eine Teilschnittansicht längs der Linie 31-31 in Fig. 30;

Fig. 32 eine Schnittansicht längs der Linie 32-32 in Fig. 31;

Fig. 33 eine Teilschnittansicht längs der Linie 33-33 in Fig. 28;

Fig. 34 eine Schnittansicht mit weggebrochenen Teilen längs der Linie 34-34 in Fig. 28;

Fig. 35 eine Schnittansicht längs der Linie 35-35 in Fig. 28;

Fig. 36 eine Schnittansicht längs der Linie 36-36 in Fig. 28;

Fig. 37 eine vergrößerte Teilschnittansicht der sich hin- und herbewegenden Schienen und Führungsrollen der Hubeinrichtung nach Fig. 28;

Fig. 38 eine Schnittansicht längs der Linie 38-38 in Fig. 37;

Fig. 39 eine Schnittansicht längs der Linie 39-39 in Fig. 28;

Fig. 40 eine Teilschnittansicht des Antriebs für die sich hin- und herbewegenden Schienen der Hubeinrichtung nach Fig. 28;

Fig. 41 eine Teilseitenansicht in Richtung des Pfeils 41 in Fig. 39, darstellend die sich hin- und herbewegende Schiene und Teile der Antriebseinrichtung der Hubeinrichtung nach Fig. 28; und

Fig. 42 eine Teilseitenansicht einer Werkstückentladestation und der Halteeinrichtung für den Balken nach Fig. 28.

In den Fig. 1 und 2 ist schematisch eine Werkstück­ bearbeitungsstraße 50 nach der Ausführung der Erfindung dargestellt. Die Straße besitzt ein Paar von Werkstück- Übergabeeinrichtungen 52 und 54, die Werkstücke 56 in Richtung des Pfeiles 58 vorschieben und einer senkrecht hin- und herbewegbaren Hubeinrichtung 60. Die Übergabeeinrichtungen 52 und 54 können in herkömmlicher Weise angehoben sein und sich hin- und herbewegende Pendelwagen 62, 64 tragen, die jeder aus einem Paar in Abstand voneinander angeordneter Träger oder Werkstückförderschienen 66 und 68 bestehen. Die Übergabeeinrichtungen 52, 54 können mit einem Winkel zueinander geneigt sein, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, wenn die Bearbeitungsstraße um eine Ecke geht, oder in Linie miteinander, wie in den Fig. 3 bis 11 dargestellt ist, so daß jedes Werkstück im wesentlichen in der gleichen Richtung durch die Arbeitsstraße vorgeschoben wird. Um gemäß der Erfindung Beeinträchtigungen, Kollisionen und die Notwendigkeit für eine präzise Synchronisation der Übergabeeinrichtungen 52, 54 zu vermeiden, so sind diese senkrecht im Abstand voneinander angeordnet, so daß ein Zwischenraum zwischen ihren hin- und hergehenden Teilen besteht, wenn diese überlagert sind, wie Fig. 2 zeigt. Um eine Beeinträchtigung und die Notwendigkeit für eine präzise Synchronisation zu vermeiden, sind die Hubeinrichtung 60 und ihre Werkstücksucher und der Werkstückträger 70 so konstruiert und angeordnet, daß sie zwischen den beiden hin- und hergehenden Schienen passieren können, wenn sie die Hubeinrichtung 60 überlagern. Um sicherzustellen, daß die Hubeinrichtung 60 nicht den Vorschub des Werkstückes 56 durch den hin- und hergehenden Pendelwagen 62 der unteren Übergabeeinrichtung in die Station über der Hubeinrichtung 60 beeinträchtigt, ist ein Zwischenraum zwischen diesen vorgesehen, wenn die Hubeinrichtung 60 sich in ihrer untersten oder vollständig zurückgezogenen Position, dargestellt in Fig. 1, befindet. Um sicherzustellen, daß die Hubeinrichtung 60 nicht die hin- und hergehende Einrichtung der oberen Übergabeeinrichtung 54 beeinträchtigt, wenn diese zurückgezogen ist, so daß sie darunter liegt und das Werkstück aufnimmt, ist ein Zwischenraum zwischen der zurückgezogenen, sich hin- und herbewegenden Übergabeeinrichtung und dem Werkstückträger 70 (und des Werkstücks darauf) der Hubeinrichtung 60 vorgesehen, wenn diese sich in ihrer vollständig angehobenen oder höchsten Position befindet, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung nimmt die Hubeinrichtung die Werkstücke sanft auf und legt sie ab, ohne daß diese gerüttelt oder gestoßen werden, während sie schnell von einer Übergabeeinrichtung zur anderen bewegt werden. Dies wird durch Beschleunigung oder Verlangsamung des Hebewerkzeugs erreicht, so daß eine Verweilzeit vorhanden ist, wenigstens wenn das Werkstück von dem sich hin- und herbewegenden Pendelwagen aufgenommen oder auf diesem abgelegt wird. Wenn die Hubeinrichtung verweilt, ist ihre momentane Geschwindigkeit wenigstens so weit reduziert und nähert sich wünschenswerterweise Null an, verglichen mit seiner durchschnittlichen Geschwindigkeit, wenn das Werkstück zwischen den Stationen bewegt wird. Vorzugsweise stoppt die Hubeinrichtung in diesen Verzögerungszeiten einen Augenblick. Immer wenn die Hubeinrichtung zu einem Halt kommt, beschleunigt sie vorzugsweise sanft, und immer wenn sie startet, beschleunigt sie ebenfalls sanft, um ein Rütteln oder Stoßen des Werkstücks und der Hubeinrichtung selbst zu vermeiden.

Der Arbeitstakt

Der Arbeitstakt oder die Folge von Schritten der hin- und hergehenden Pendelwagen und der Hubeinrichtung, um das Werkstück 56 von einem unteren Übergabeeinrichtung 52 auf eine obere Übergabeeinrichtung 54 vorzuschieben und zu überführen, ist schematisch in den Fig. 3 bis 11 dargestellt. Wie die Fig. 3 zeigt, ist zuerst das sich hin- und herbewegende Teil 62 der unteren Übergabeeinrichtung 52 mit einem Werkstück 56 in seiner Station 72 zurückgezogen, die Hubeinrichtung 60 ist vollständig in die unterste Stellung zurückgezogen und das sich hin- und herbewegende Teil 64 der oberen Übergabeeinrichtung ist ausgefahren und besitzt kein Werkstück in seiner Stellung 74. Fig. 4 zeigt, wie die Hubeinrichtung 60 zurückgezogen ist, das sich hin- und herbewegende Teil 62 der unteren Übergabeeinrichtung 52 ist vorgeschoben, um das Werkstück 56 in eine Stellung 76 zu bewegen, wo es im Abstand die Hubeinrichtung 60 überlappt. Das Vorschieben der hin- und hergehenden Einrichtung 52 schiebt auch die Stellung eines jeden Werkstücks 56 in der unteren Übergabeeinrichtung weiter.

Fig. 5 zeigt, wie die Hubeinrichtung 60 dann teilweise auf eine Stufe angehoben wird, und in der Zwischenstellung 76 verzögert wird, um mit dem Werkstück 56 in Berührung zu kommen. Nach der Berührung des Werkstücks wird die Hubeinrichtung 60 weiter nach oben bewegt, um das Werkstück aufzunehmen und von dem sich hin- und herbewegenden Teil 62 der unteren Übergabeeinrichtung zu entfernen. Die Hubeinrichtung 60 hebt dann das Werkstück durch die Zwischenstellung 78, die mit der oberen Übergabeeinrichtung 54 fluchtet, zu einer vollständig angehobenen Stellung der Hubeinrichtung 60, wie sie Fig. 7 zeigt, über den oberen Pendelwagen 64, wo die Hubeinrichtung verweilt oder zum Halten kommt. Möglicherweise, aber nicht notwendigerweise kann die Hubeinrichtung 60 auch in der Zwischenstellung 78, wie in Fig. 6 gezeigt, verweilen. Dieses Verweilen in der Stellung 78 vereinfacht häufig die Konstruktion und die Anordnung des Antriebs für die Hubeinrichtung 60 ohne beträchtliche Erhöhung der Zeit, die erforderlich ist, um das Werkstück von der unteren zur oberen Übergabeeinrichtung zu bewegen.

Fig. 8 zeigt, wie mit der Hubeinrichtung in der vollständig angehobenen Stellung das sich hin- und herbe­ wegende Teil 64 der oberen Übergabeeinrichtung zurückgezogen ist, so daß es in die Stellung 78 eintritt und unter dem Werkstück 56 zu liegen kommt. Danach wird die Hubeinrichtung 60 teilweise zurückgezogen und , wie Fig. 9 zeigt, verweilt er in der Zwischenstellung 78, um das Werkstück 56 auf dem sich hin- und herbewegenden Teil 64 der oberen Übergabeeinrichtung abzulegen.

Fig. 11 zeigt, wie danach die Hubeinrichtung zurückgezogen wird in die vollständig abgesenkte Stellung mit einer wahlweisen Verzögerung der Zwischenstellung 76, wie in Fig. 10 dargestellt, wodurch häufig die Konstruktion des Antriebsmechanismus vereinfacht wird. Ist die Hubeinrichtung genügend zurückgezogen, um außer Eingriff zu kommen, und das Werkstück sowie das obere, sich hin- und herbewegende Teil 64 freizugeben, wie Fig. 10 zeigt, wird das obere, sich hin- und herbewegende Teil 64 ausgefahren, um das Werkstück von der Zwischenstellung 78 wegzubewegen und es vorwärtszufördern, wie Fig. 11 zeigt. Dieses Heraus fahren des sich hin- und herbewegenden Teils 64 bewegt an einer Station auch alle anderen Werkstücke auf der oberen Übergabeeinrichtung 54.

Das sich hin- und herbewegende Teil 62 der unteren Übergabeeinrichtung kann zurückgezogen werden so zeitig in dem Takt, als die Hubeinrichtung nach oben bewegt worden ist, in die Zwischenstellung 76, wie Fig. 6 zeigt. Um jedoch in einigen Anwendungsfällen sicherzustellen, daß auch wenn die untere Übergabeeinrichtung 52 falsch funktioniert, ein Werkstück nicht in die Stellung 76 bewegt wird, bis die Hubeinrichtung zurückgezogen worden ist, kann es vorteilhaft sein, das untere, sich hin- und herbewegende Teil 62 nur zurückzuziehen, nachdem die Hubeinrichtung in die vollständig abgesenkte Stellung zurückgekehrt ist, wie Fig. 11 zeigt.

Wie von dieser Folge von Vorgängen deutlich wird, ist es gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung nicht notwendig, genau zu synchronisieren oder die Bewegung der Übergabeeinrichtungen 52 und 54 miteinander oder mit der Bewegung der Hubeinrichtung 60 abzustimmen. Weiterhin können jede Übergabeeinrichtung und die Hubeinrichtung betätigt werden mit ihrem eigenen, unabhängigen Antriebsmechanismus, der betätigt und gemäß dem Arbeitszyklus erregt werden kann durch ein relativ einfaches Steuersystem herkömmlicher Endschalter oder Annäherungstaster und Steuerschaltungen, die nicht dargestellt sind. Die Erfindung kann auch zur Förderung eines Werkstücks von einer höheren zu einer niedrigeren Übergabeeinrichtung benutzt werden.

Hubeinrichtung

Wie Fig. 12 zeigt, hat die Hubeinrichtung 60 eine senkrechte Gleitschiene 82, die für eine Hin- und Herbewegung durch vier Führungsrollen 84 montiert ist, die an einer aufrechtstehenden Trageplatte 86 befestigt sind, die wiederum an einer Grundplatte 88 befestigt ist. Der Werkstückträger 70 ist am oberen Ende der Gleitschiene 82 befestigt. Die Gleitschiene 82 wird durch einen Kurbelhebel 90 angetrieben, der drehbar zwischen seinen Enden bei 92 an einem Träger 94 montiert ist, der auf der Grundplatte 88 befestigt ist. Die Führungsschiene ist mit dem Kniehebel 90 durch einen Hebel 96 verbunden, der schwenkbar an einem Ende bei 98 mit der Führungsschiene und an seinem anderen Ende bei 100 mit dem einen Ende des Kniehebels verbunden ist. Ein Antriebsmechanismus ist mit dem Kniehebel durch einen Hebel 102 verbunden, der drehbar an seinem einen Ende bei 104 mit dem anderen Ende des Kniehebels verbunden ist.

Eine andere Form einer Hubeinrichtung 60 ist in Fig. 13 dargestellt. Hier ist der Werkstückträger 70 am oberen Ende eines Tragehebels 108 dargestellt, der gelagert und senkrecht in einer geraden Bewegungslinie hin- und herbewegt wird durch zwei klassische Scott-Russell- Hebelgestänge. Diese Hebelgestänge haben zwei Hebel 110 und 112, die jedes drehbar an dem einen Ende bei 114 und 116 mit dem Tragehebel 108 verbunden sind, und jeder der Hebel ist an seinem anderen Ende mit Mitnehmern 118 und 120 verbunden, die in sich waagerecht erstreckenden Schlitzen oder Führungen 122 und 124 in einer senkrechten Tragesäule 126 sitzen, die auf einer Basisplatte 128 befestigt ist. Die Hebel 110, 112 werden abgestützt durch Hebel 130, 132, die drehbar an ihren Enden bei 138 und 140 mit einer aufrecht stehenden Tragesäule 142 verbunden sind, die auf der Grundplatte 128 befestigt ist. Das Hebelgestänge ist mit einem Antrieb durch einen Verlängerungsarm 144 des unteren Hebels 132 verbunden, der drehbar bei 146 mit einem Antriebshebel 148 verbunden ist.

Hubeinrichtungs-Antrieb

Eine Vielzahl von Antriebsarten kann benutzt werden, um der Hubeinrichtung die gewünschten Bewegungen und Verweilzeiten zu erteilen. Die Werkstücke werden in geeigneter Weise befördert, wenn die Hubeinrichtung 60 oder 106 mit Verzögerungen an zwei Zwischenebenen auf dem Aufwärtsweg, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, und mit Verzögerungen an zwei Zwischenebenen auf dem Weg nach unten, wie die Fig. 9 und 10 zeigen, betrieben wird. Es ist jedoch erkennbar, daß die höhere Verzögerungsstellung auf dem Aufwärtsweg nach Fig. 6 und die untere Verzögerungsstellung auf dem Abwärtsweg nach Fig. 10 nicht erforderlich sind, um das Ziel eines sanften Aufnehmens und Ablagerns der Werkstücke, ohne sie zu stoßen und zu rütteln, zu erreichen. Das kann durch Verzögerung nur an den Zwischenstellungen erreicht werden, in welchen das Werkstück durch die Hubeinrichtung aufgenommen und abgelagert wird. Die Einführung der unnötigen Verzögerungen ist normalerweise akzeptabel und vereinfacht manchmal die Konstruktion des Antriebs. Wenn jedoch eine Minimalisierung der Taktzeit erwünscht ist, ist es besser, einen Antrieb zu benutzen, bei dem die unnötigen Verzögerungen eliminiert sind.

Fig. 14 bis 17 zeigen einen geeigneten Antrieb 150, der die Hubeinrichtungen 60 und 106 betätigt, mit oder ohne die unnötigen Verzögerungen im Arbeitstakt. Der Antrieb 150 hat drei hydraulische oder pneumatische Zylinder 152, 154, 156, die alle in ihrer vollständig ausgefahrenen Stellung in Fig. 14 dargestellt sind. Die Zylinder sind miteinander in Reihe verbunden mit einer Kolbenstange 158 des Zylinders 152, die an dem Körper des Zylinders 154 befestigt ist und mit einer Kolbenstange 160 des Zylinders 154, die an dem Körper des Zylinders 156 befestigt ist. Die Kolbenstange 162 des Zylinders 156 ist anstatt des Hebels 102 oder 148 mit der Hubeinrichtung 60 oder 106 verbunden. Um die gewünschte Beschleunigung, Verzögerung oder Verweilzeit für die Hubeinrichtungen verfügbar zu machen, sind die Zylinder vorzugsweise an beiden Enden ihrer Hubstrecke abgepolstert, so daß sie am Mittelpunkt ihrer Hubstrecke eine verhältnismäßig schnelle augenblickliche Geschwindigkeit haben und abgebremst werden und zu einem Halt an jedem ihrer Hubstreckenenden kommen.

Durch geeignete, herkömmliche Vierwegeventile und elektropneumatische oder elektrohydraulische, nicht dargestellte Schaltungen können die Zylinder in dem Arbeitstakt bewegt und gesteuert werden, um den Hubeinrichtungen die gewünschte Bewegung zu erteilen. Wenn z. B. Kolbenstangen aller drei Zylinder ausgefahren sind, wie Fig. 14 zeigt, befinden sich die Hubeinrichtungen in ihren voll abgesenkten Stellungen, wie es in Fig. 3 und 11 gezeigt ist. Wenn die Kolbenstange eines Zylinders zurückgezogen ist, so wie bei Zylinder 152, wie Fig. 15 zeigt, wird die Hubeinrichtung zur unteren Zwischenstellung 76 bewegt, wie in Fig. 5 und 10 dargestellt ist. Wenn die Kolbenstangen von zweien der Zylinder zurückgezogen sind, wie die Zylinder 152 und 154 nach Fig. 16, werden die Hubeinrichtungen zur oberen Zwischenstellung 78 bewegt, wie Fig. 6 und 9 zeigen. Wenn die Kolbenstangen aller drei Zylinder vollständig zurückgezogen sind, wie in Fig. 17 gezeigt, werden die Hubeinrichtungen in die vollständig angezogene Stellung bewegt, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt.

Ist es erwünscht, die Verweilzeiten weitgehend zu reduzieren oder zu vermeiden, wie es die Hubeinrichtungen in den Fig. 6 und 10 zeigen, können zwei der Zylinder entweder gleichzeitig betätigt werden, so daß sie beide zur gleichen Zeit ausfahren oder sich zurückziehen oder nachfolgen, so daß der zweite Zylinder entweder beginnt auszufahren oder sich zurückzuziehen, bevor das Ausfahren oder Zurückziehen des ersten Zylinders abgeschlossen ist.

Ein anderer Antrieb 170 für die Hubeinrichtungen ist in Fig. 18 gezeigt, verbunden mit einer Hubeinrichtung 60. Dieser Antrieb benutzt eine Maltesterkreuzbewegung, um eine Bewegung und alle vier der Verzögerungen, dargestellt in Fig. 5, 6, 9, 10, der Hubeinrichtung zu erteilen. Ein Maltesterkreuzsektor 172 ist drehbar bei 174 an einem Tragebügel 176 montiert, der auf einer Grundplatte befestigt ist. Der Malteserkreuzabschnitt ist verbunden mit einer Führung 82 durch einen Hebel 178 , der drehbar an einem Ende bei 180 an der Führung befestigt ist und am anderen Ende bei 182 an einem Arm des Malteserkreuzsektors. Der Malteserkreuzsektor wird angetrieben durch einen umkehrbaren Elektromotor 184, durch ein Geschwindigkeitsreduziergetriebe 186 und eine Scheibe 188 auf der Ausgangswelle 190 des Getriebekastens. Der Getriebekasten ist auf der Grundplatte montiert. Wie Fig. 18 und 19 zeigen, sind zwei konzentrische Stifte oder Nocken 194 in gegenüberliegender Stellung auf der Scheibe befestigt und greifen in Folgeschlitze 196 in dem Malteserkreuzsektor 172 ein, um diesen in bestimmte Winkelstufen zu bringen, jede mit einer harmonischen Bewegung und einer augenblicklichen Verzögerung, wenn die Scheibe durch den Motor mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht wird.

Der Malteserkreuzsektor 172 wird bewegt durch eine abgesonderte Winkelstufe für jede Halbdrehung der Scheibe 188, die in einer Richtung (gegen den Uhrzeigersinn, wie Fig. 18 zeigt) gedreht wird, um die Hubeinrichtung anzuheben und in der Gegenrichtung (Uhrzeigersinn nach Fig. 18) die Hubeinrichtung zu senken. So kann die gewünschte Bewegung der Hubeinrichtung erteilt werden durch Betätigung des Motors, der die Scheibe in der gewünschten Richtung für die erforderliche Anzahl von Halb-Umdrehungen dreht, um der Hubeinrichtung die gewünschte Bewegung zu erteilen. Eine Gegenuhrzeigerdrehung der Scheibe 180 für drei Halb- Umdrehungen wird zum Beispiel folgerichtig und stufenweise die Hubeinrichtung zur unteren Zwischenstellung 76, der oberen Zwischenstellung 78 und der voll angehobenen Stellung bewegen. Die Uhrzeigerdrehung der Scheibe für drei Halb- Umdrehungen wird dann folgerichtig und stufenweise der Hubeinrichtung zur oberen Zwischenstellung 78, zur unteren Zwischenstellung 76 und zur voll abgesenkten Stellung bewegen.

Fig. 20 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform 130 des Malteserkreuzantriebs 170 von Fig. 18, indem der Malteserkreuzsektor 172 und der Hebel 128 ersetzt sind durch eine Malteserkreuz-Zahnstange 200, die an der Bahn 82 der Hubeinrichtung befestigt ist. Die Zahnstange hat Mitnehmerschlitze 196, in die Nockenstifte 194 auf der Scheibe 188 eingreifen. Dieser abgewandelte Antrieb 198 funktioniert im wesentlichen in der gleichen Weise wie der Antrieb 170, und daher soll seine Funktion und Betriebsweise nicht weiter beschrieben werden.

Fig. 21 zeigt einen anderen Malteserkreuzantrieb 400 für die Hubeinrichtungen, wobei die unnötigen Verweilzeiten, die in den Fig. 6 und 10 dargestellt sind, vermieden werden. Ein angetriebenes Rad 402 ist für eine Drehung auf seiner Achse gelagert und besitzt vier Radialschlitze 404, die 90° voneinander angeordnet sind und in die Rollen 96 eingreifen, die auf einem Antrieb 408 90° voneinander angeordnet sind. Der Antrieb 408 ist auf einer Ausgangswelle 410 einer Antriebsmaschine, beispielsweise eines Elektromotors oder eines nicht dargestellten Reduziergetriebes, befestigt. Jedes Mal, wenn sich der Antrieb 408 um 1/4 einer Umdrehung in einer Richtung bewegt, stellt er das angetriebene Rad 402 1/4 einer Umdrehung in entgegengesetzter Richtung mit einer beschleunigenden oder verlangsamenden Winkelbewegung mit einer momentanen Verweilzeit weiter. Das angetriebene Rad 402 ist mit einem Antriebshebel 102 auf der Hubeinrichtung 60 durch einen Winkelhebel 411 befestigt. Der Winkel- oder Kurbelhebel 411 ist drehbar am einen Ende mit einem Hebel 102 durch einen Kurbelzapfen 412 befestigt und am anderen Ende mit dem angetriebenen Rad zur Drehbewegung mit diesem.

Wie in Fig. 21 und 22 gezeigt, wird der Kurbelzapfen 412 zur Stelle 414 gebracht, wenn sich die Hubeinrichtung 60 in ihrer vollständig abgesenkten Stellung befindet. Die Hubeinrichtung 60 wird angehoben zu der unteren, Zwischenstellung 76 durch Drehung des angetriebenen Rades 402 um eine Vierteldrehung im Uhrzeigersinn, so daß der Kurbelzapfen die Stellung bei 416 erreicht. Die Hubeinrichtung wird in die vollständig angehobene Stellung bewegt, wenn das angetriebene Rad eine weitere Viertelumdrehung im Uhrzeigersinn durchläuft, so daß sich der Kurbelzapfen in der Stellung bei 418 befindet. Die Hubeinrichtung wird in die obere Zwischenstellung 78 abgesenkt, wenn das angetriebene Rad eine weitere Viertelumdrehung bewegt wird, so daß der Kurbelzapfen die Stellung bei 420 einnimmt. Die Hubeinrichtung kehrt in die vollständig abgesenkte Stellung zurück , wenn das angetriebene Rad im Uhrzeigersinn eine weitere Viertelumdrehung durchläuft, so daß sich der Kurbelzapfen wieder bei 414 befindet. Auf diese Weise bewegt jede vollständige Umdrehung des Kurbelzapfens 412 durch den Antrieb 400 die Hubeinrichtung durch einen vollständigen Arbeitstakt ohne Verzögerungen wie sie in den Fig. 6 und 10 dargestellt sind. Der Antrieb kann in der gleichen Richtung für jeden vollständigen Arbeitstakt der Hubeinrichtung umlaufen und erfordert keine umkehrbare Antriebsmaschine oder Motor.

Beim Antrieb 400 ist die Lage der Zwischenstellungen 76, 78 der Hubeinrichtung eine Funktion des Winkels 422 oder der Phasenbeziehung zwischen dem Kurbelarm 411 oder dem Kurbelzapfen 412 und den Schlitzen 404 in den angetriebenen Rädern 402. Mit der Phasenbeziehung, dargestellt in den Fig. 21 und 22, ist die Zwischenstellung 76, zu welcher die Hubeinrichtung bewegt wird, wenn sie angehoben wird, niedriger als die Zwischenstellung 78, zu der die Hubeinrichtung beim Absenken bewegt wird. Das hat die Wirkung, daß der Kurbelzapfen 412 einen Verweilpunkt des Rades 402 durch das Ausmaß des Winkels 422 verzögert.

Wenn jedoch die Phasenbeziehung zum Winkel 424 verschoben wird, wie Fig. 23 und 24 zeigen, wird die Lage der Zwischenstellung 26 bewegt oder angehoben über die Zwischenstellung 78. Es entsteht die Wirkung, daß der Kurbelzapfen 412 den Verweilpunkt des Rades 402 um das Ausmaß des Winkels 424 voreilt. Mit der Winkelstellung 424 des Kurbelzapfens befindet sich die Hubeinrichtung in der vollständig abgesenkten Stellung, wenn sich der Kurbelzapfen bei 414′ befindet; sie wird angehoben auf die Zwischenstellung 676, wenn sich der Kurbelzapfen bei 416′ befindet, sie wird angehoben zur oberen Stellung, wenn sich der Kurbelzapfen bei 418 befindet, sie wird abgesenkt auf die Zwischenstellung 78, wenn sich der Kurbelzapfen bei 420′ befindet, und sie ist vollständig abgesenkt, wenn der Kurbelzapfen wieder die Stellung bei 414′ einnimmt. Die Größe des Phasenwinkels ist abhängig von dem Abstand zwischen den Zwischenebenen und der speziellen Ausgestaltung des Hebelgestänges. Für die meisten Anwendungsfälle sind diese Phasenverschiebungen oder Winkel 422, 424 wenigstens 10°, und normalerweise bei 15 bis 30°. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß mit dem Antrieb 400 die Lage der Zwischenstellungen 76, 78 der Hubeinrichtung auch umgekehrt werden kann durch Umkehrung der Drehrichtung des angetriebenen Rades 402, beispielsweise durch Umkehrung der Drehrichtung des Hauptantriebs.

Ein anderer Antrieb 430 für die Hubeinrichtungen ist in Fig. 25 und 26 gezeigt, die ebenfalls die Hubeinrichtung mit einer beschleunigenden und verlangsamenden Bewegung bewegen, wobei die unnötigen Verweilungen, die in den Fig. 6 und 10 dargestellt sind, vermieden sind. Dieser Antrieb hat eine Basis 432, auf der ein Tragarm 434 für eine Drehung durch Lager 436 gelagert ist. Der Arm dreht durch das Zusammenwirken von Einstellzahnrädern 438, 440, die durch eine Kette 442 verbunden sind. Das Zahnrad 438 ist an der Basis 432 und das Zahnrad 440 ist durch Lager 442 an dem Tragearm für eine Drehung um seine Achse gelagert, die parallel und im Abstand von der Drehachse des Tragarms angeordnet ist. Um den Arm zu drehen, wird das Zahnrad 440 durch einen Hauptantrieb angetrieben, z. B. Elektromotor und Reduziergetriebe (nicht dargestellt), durch eine Antriebswelle 446, die durch Lager 448 in der Basis gelagert ist. Das Zahnrad 440 ist mit der Antriebswelle 446 durch eine Kette 450 verbunden, die auf den Zahnrädern 452 und 454 sitzt, die auf den Wellen 442 und 446 befestigt sind. Der Antrieb ist mit der Hubeinrichtung 60 durch einen Hebel 102 verbunden. Der Hebel 102 ist drehbar mit dem Antrieb 480 durch einen Kurbelzapfen 456 verbunden, der fest auf dem Zahnrad 452 montiert ist, so daß er exzentrisch zur Achse des Zahnrades 440 angeordnet ist.

Wenn die sich Welle 456 dreht, bewegt sich der Kurbelzapfen 456 entlang einer im wesentlichen geradlinigen Bahn 458, die in Fig. 26 gezeigt ist, mit Verweilungen in den Ecken und einer beschleunigenden-verzögernden Bewegung längs der Bahn zwischen den Ecken, wenn das Verhältnis des Teilkreisdurchmessers und die Zahl der Zähne der Zahnräder 440 und 438 1 : 4 ist. Mit diesem Verhältnis bewegt jede volle Umdrehung des Zahnrades 440 den Kurbelzapfen um 90° oder durch 1/4 seiner Bahn 458.

Wenn die Welle 446 im Gegenuhrzeigersinn nach Fig. 26 umläuft, bewegt sich der Kurbelzapfen 456 im Uhrzeigersinn um die Bahn 458. Wenn sich die Hubeinrichtung 60 in der vollständig abgesenkten Stellung befindet, nimmt der Kurbelzapfen 456 die Lage bei 460 (Fig. 26) ein, und die Hubeinrichtung wird in seine Zwischenstellung 76 angehoben, wenn sich der Kurbelzapfen bei 462 befindet. Die Hubeinrichtung bewegt sich in die vollständig angehobene Stellung, wenn der Kurbelzapfen die Lage bei 464 hat, und wird in die Zwischenstellung 78 abgesenkt, wenn sich der Kurbelzapfen bei 466 befindet. Die Hubeinrichtung kehrt in die vollständig abgesenkte Lage zurück, wenn der Kurbelzapfen weiterbewegt wird, um in seine Lage bei 460 zurückzukehren.

Die Lage der Zwischenstellungen 76 und 78, in welche die Hubeinrichtung angehoben oder abgesenkt wird, ist eine Funktion der Stellung des Armes 434 zur Stellung des Kurbelzapfens 456, die einen Winkel 468 bzw. 470 einnehmen. Die Bezugslinie 467, welch diesen Winkel 468 bzw. 470 begrenzt, verläuft rechtwinklig zur mittleren Stellung des Hebels 102. Die Zwischenstellung 76 der Hubeinrichtung ist niedriger als die Zwischenstellung 78, wenn der Kurbelzapfen den Winkel 468 oder die in Fig. 26 dargestellte Lage einnimmt, d. h. rechts von der Bezugslinie 467 steht.

Der Winkel des Kurbelzapfens kann auch so eingestellt werden, daß sich die Zwischenstellung 76 über der Zwischenstellung 78 befindet durch Drehung des Kurbelzapfens und des Zahnrades 440 relativ zum Zahnrad 438, so daß sich der Kurbelzapfen im Gegenuhrzeigersinn der Bezugslinie bei dem Winkel 470 befindet, wie Fig. 27 zeigt. Mit dem Winkel 470 ist die Hubeinrichtung vollständig abgesenkt, wenn sich der Kurbelzapfen bei 460′ befindet; sie ist angehoben zur Zwischenstellung 76, wenn sich der Kurbelzapfen bei 462′ befindet; sie ist vollständig angehoben, wenn sich der Kurbelzapfen bei 464′ befindet; sie ist abgesenkt auf die Zwischenstellung 78, wenn sich der Kurbelzapfen bei 466′ befindet, und sie ist zurückgekehrt zur vollständig abgesenkten Stellung, wenn der Kurbelzapfen zur Lage 460′ zurückgekehrt ist. Für die meisten Anwendungsfälle betragen die Winkel 468 und 470 des Antriebs wenigstens 10° und sind gewöhnlich im Bereich von 15 bis 30°.

Hebe- und Übergabeeinrichtung

Fig. 28 zeigt eine Werkstückhebe- und -überführungseinrichtung 210 nach einer Ausführungsform der Erfindung, um eine Übergabeeinrichtung mit Werkstück 212 zu beladen. Jedes Werkstück 212 wird von Hand auf einen Aufnehmer und eine Trageplattform 214 plaziert, die sich in einer bequemen Höhe zum Heben und Plazieren der Werkstücke von Hand auf der Plattform befindet. Danach wird jedes Werkstück durch die Einrichtung von der Plattform angehoben, vorwärtsbewegt und in einer Station auf Werkstücktrageschienen 218, 220 abgelegt, die sich über der Plattform und in einer bequemen Höhe für die Bearbeitungs- und/oder Montagevorgänge in den verschiedenen Stationen 222, 224 und 226 längs der Schienen befinden. Die Schienen 218, 220 werden durch zwei aufrechte Träger 228 getragen, die auf einer Basis 230 befestigt sind.

Die Werkstücke werden zu den verschiedenen Stellungen durch eine hin- und hergehende Einrichtung 232 vorwärtsbewegt, die aufgenommen und abgehoben bzw. abgesenkt wird durch einen Hubbalken 234, der durch drei Säulen 236 getragen wird, die an der Basis befestigt sind.

Wie Fig. 28 und 30 zeigen, besitzt die hin- und hergebende Einrichtung ein Paar seitlich im Abstand voneinander angeordnete Trageschienen 238, 240, die für eine Hin- und Herbewegung durch Bahnen oder Schienen 242 und 244 des Hubbalkens getragen werden. Fig. 28 und 35 zeigen, wie die hin- und hergehenden Schienen 238, 240 im Bereich des einen Endes auf ihren zugeordneten Bahnen 242, 244 durch Rollen 246 entlangfahren, die auf Bolzen 248 durch Bügel 250 getragen werden, die an den Schienen wiederum befestigt sind. Wie Fig. 28 und 36 zeigen, werden die hin- und hergehenden Schienen im Bereich des anderen Endes auf den Hubförderbahnen durch Rollen 252 abgestützt, die auf Stiften 254 gelagert sind, die durch an den Förderbahnen befestigte Bügel 256 getragen werden. Wie Fig. 37 und 38 zeigen, wird jede hin- und hergehende Schiene in ihrer aufrechten Lage auch durch wenigstens zwei längs im Abstand voneinander angeordnete Sätze von Rollen 258 gehalten, die auf einer Welle 260 in Bügeln 262 gelagert sind, die an den zugeordneten Hubförderschienen befestigt sind.

Wie Fig. 28 zeigt, werden die hin- und hergehenden Schienen durch einen Antriebsmechanismus 264 über Zahnstangen 266 hin- und herbewegt, in die Zahnräder 238 eingreifen, die durch einen umkehrbaren Elektromotor 270 und durch ein Geschwindigkeitsreduziergetriebe 272 angetrieben werden, das an einem Auflager 274 befestigt ist, welches auf der Basis 230 ruht. Wie Fig. 39 zeigt, sind die Zahnräder 268 auf einer Antriebswelle 276 verkeilt, die für eine Drehung in Lagern 278 gelagert ist, die von den Hubförderschienen 242, 244 getragen werden. Fig. 41 zeigt, daß jede der Zahnstangen in Eingriff steht mit einem zugeordneten Getriebe über ein Rollenpaar 280, das auf Stummelwellen 282 gelagert ist, die auf einer Trageplatte 284 befestigt sind, die längs mit Abstandsblöcken 286 durch Schrauben 288 an der zugeordneten Förderschiene befestigt sind.

Fig. 39 und 40 zeigen, daß der Zahnradkasten 272 antriebsmäßig mit der Welle 276 verbunden ist, wobei die hin- und hergehende Bewegung zum Anheben oder Absenken durch einen Dorn 290 ermöglicht wird, der durch ein Kardangelenk 292 mit der Austriebswelle 294 des Getriebekastens verbunden ist und verschiebbar in einer Kupplungsröhre 296 sitzt, verbunden durch ein Kardangelenk 298 mit der Welle 276, um die Zahnräder 268 in Drehung zu versetzen, die mit den Zahnstangen 266 in Eingriff stehen.

Wie Fig. 28 und 30 zeigen, sind die Trageschienen oder Führungsbahnen 240 und 242 des Hubbalkens an drei Säulenplatten 300 befestigt, die am oberen Ende einer Gleitplatte 302 von einem der Türme 236 befestigt sind. Jede Gleitplatte ist so montiert, daß sie allgemein senkrecht durch vier Rollen 304 hin- und herbewegt werden kann, die für eine Drehung auf Wellenstummeln 306 (Fig. 31) an der Gleitplatte befestigt sind und eine V-förmige Nut aufweisen, die mit einem Paar von komplementär V-förmigen Führungsbahnen 308 in Eingriff stehen. Jede Führungsbahn 308 ist an einem aufrecht stehenden Träger 310 befestigt, der auf der Grundplatte 230 festgelegt ist.

Die Gleitführungen werden auf den Bahnen durch Hebel 312 hin- und herbewegt, die an einem Ende an einer Welle 314 befestigt sind, die für eine Drehung in den aufrechtstehenden Trägern 310 gelagert ist und durch Kulissen 316 mit der Gleitplatte verbunden ist. Jede Kulisse 316 ist drehbar an einem Ende bei 318 mit dem Hebel 312 verbunden und am anderen Ende mit der Gleitführung durch einen Drehzapfen 320, der von einem Block 322 befestigt auf der Gleitführung getragen wird. Jede Welle 314 wird durch einen Arm 324 gedreht, der an einem Ende an der Welle befestigt ist und drehbar am anderen Ende bei 326 mit einem Schlepphebel 328 verbunden ist, so daß dessen Bewegung gleichzeitig die Anordnung aller drei Türme betätigt, um den Hubbalken zu heben oder zu senken.

Wie Fig. 28 zeigt, wird der Hubbalken durch einen zykloidischen Antriebsmechanismus 330 angetrieben, der eine Zahnstange 332 besitzt und ein Antriebszahnrad 334, das durch einen umkehrbaren Elektromotor 336 durch ein Geschwindigkeitsreduziergetriebe 338 angetrieben wird, das auf einer Tragesäule 340 montiert ist. Wie Fig. 33 zeigt, ist das Antriebszahnrad 334 mit der Austriebswelle 342 des Getriebekastens durch einen Kniehebel 344 verbunden, der einen Lagerzapfen 346 aufweist, auf dem ein Zahnrad 334 festgekeilt ist zur Drehung mit dem Kniehebel. Die Zahnstange wird in Eingriff gehalten mit dem Zahnrad durch einen hakenförmigen Halter, der für eine Drehung auf dem Gelenkzapfen sitzt und durch eine Scheibe 350 und einen Bolzen 352 , der in das Ende des Gelenkzapfens eingeschraubt ist, darauf gehalten wird.

Wenn so die Kulisse 344 eine vollständige Umdrehung macht, wird die Zahnstange 332 eine bestimmte Strecke gleich der Umfangsteilung des Zahnrades 334 bewegt, und der Durchschnitt der momentanen Geschwindigkeit der Zahnstange ist zykloidisch mit einer Verweilung an jedem Ende einer Bewegung, wobei der Ausschlag der Kulisse 344 so ist, daß die Achse der Ausgangswelle 342 im wesentlichen in Flucht mit oder den Teilkreis des Zahnrades 334 schneidet. Die Zahnstange 332 ist betriebsmäßig mit dem Hubbalken durch Hebel 354 und 356 (Fig. 21 und 27) verbunden, wobei jeder an einem Ende an einer gemeinsamen Welle 358 befestigt ist, die in Abstützungen 360 gelagert ist, die auf der Grundplatte befestigt sind. Der Hebel 354 ist an seinem anderen Ende bei 362 an der Zahnstange 332 befestigt. Der Hebel 326 ist betriebsmäßig mit der Welle 314 des Mittelturmes 236 durch einen Hebel 364 verbunden, der an einem Ende an der Welle befestigt ist, und eine Kulisse 366 ist drehbar bei 368 mit dem Hebel 364 und bei 370 mit dem Hebel 356 verbunden.

Wenn sich der Hubbalken 234 in seiner vollständig abgesenkten Stellung befindet, wie Fig. 28 zeigt, ist die hin- und hergehende Einrichtung 232 auch in ihrer untersten Stellung, wie bei A angedeutet in Fig. 29 zu sehen ist, und der Hebel 354 ist in der Stellung, angedeutet durch A′. Wenn die Abtriebswelle 342 und die Kulisse 344 des zykloidischen Antriebs 330 um eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn (nach Fig. 28) gedreht werden, wird der Hebel 354 in die Stellung B′ bewegt, und die hin- und hergehende Einrichtung wird durch den Hubbalken eine Stufe zur Stellung B angehoben, wie in Fig. 29 angedeutet ist. Eine zweite Umdrehung der Abtriebswelle der Kulisse 344 bewegt den Hebel 354 in die Position C′ und hebt das hin- und hergehende Teil um eine weitere Stufe zur Stellung, wie bei C angedeutet ist, und eine dritte Umdrehung der Kulisse bewegt den Hebel 354 in die Stellung D′, um den Hubbalken vollständig anzuheben und die hin- und hergehende Einrichtung in eine weitere Stufe zur Stellung D nach Fig. 29 zu bewegen. Die Drehung der Abtriebswelle und der Kulisse 344 in entgegengesetzter Richtung (im Uhrzeigersinn nach Fig. 28) senkt die hin- und hergehende Einrichtung in drei Stufen (eine bei jeder Umdrehung) zu den Stellungen C, B und A ab, wobei der Hebel 354 in die Stellungen C′, B′ bzw. A′ bewegt wird. Eine Verweilzeit ist an beiden Enden einer jeden Stufe der Bewegung durch den zykloidischen Antrieb vorgesehen.

Andere Ausführungsformen dieses zykloidischen Antriebsmechanismus können ebenfalls Verwendung finden, um die 3-Stufen-Bewegung des Hubbalkens zu verwirklichen.

Beim Betrieb der Überführungseinrichtung 210 ist die sich hin- und herbewegende Einrichtung 222 zuerst vollständig zurückgezogen, und der Hubbalken 234 befindet sich in seiner abgesenkten Stellung, wie Fig. 28 zeigt. Wenn der Hubbalken vollständig abgesenkt ist, befindet sich die hin- und hergehende Einrichtung 232 in einer senkrechten Höhenlage, die bei A in Fig. 29 angedeutet ist, und der Hebel 354, der den Balken betätigt, ist in der Stellung, die bei A′ gezeigt ist. Ein Werkstück 212 wird von Hand auf die Aufnehmer-Lagerplattform 214 aufgebracht.

Der zykloidische Antrieb 330 wird betätigt, um die Kulisse 344 im Gegenuhrzeigersinn (nach Fig. 28) um eine Umdrehung zu drehen, wodurch mit Hilfe des Zusammenwirkens des Zahnrades 334 und der Zahnstange 332 der Hebel 354 in die mit B′ gezeigte Stellung in Fig. 29 bewegt wird und der Hubbalken angehoben wird, um die hin- und hergehende Einrichtung in die mit B angedeutete Stellung anzuheben, um mit dem Werkstück 212 in Berührung zu kommen, das auf Trageplatte 214 aufliegt.

Die nächste vollständige Gegenuhrzeigersinnumdrehung der Kulisse 344 bewirkt, daß der Hubbalken die hin- und hergehende Einrichtung anhebt zu der mit C bezeichneten Stellung, wodurch das Werkstück 312 aufgenommen und angehoben wird von dem Auflager 214. Diese Stufe der Bewegung bringt auch die hin- und hergehenden Schienen 238 und 240 in Stellungen, um mit den Werkstücken in Berührung zu kommen, die auf den Festauflagerschienen 218, 220 ruhen.

Die nächste vollständige Gegenuhrzeigersinnumdrehung der Kulisse 344 bewirkt, daß der Hubbalken die hin- und hergehende Einrichtung 332 in die vollständig angehobene Stellung bewegt, die mit E dargestellt ist, wobei alle Werkstücke über die feststehenden Trageschienen 218, 220 angehoben werden.

Bei der vollständig angehobenen Stellung des Hubbalkens und der hin- und hergehenden Einrichtung sind die hin- und hergehenden Schienen ausgefahren (oder nach den Fig. 28 und 29 nach rechts vorgeschoben), um eine Station, die all die Werkstücke trägt, durch die sich hin- und herbewegende Einrichtung vorzuschieben durch Betätigung des Antriebs 264, um die Zahnräder 268 im Uhrzeigersinn nach Fig. 28 gesehen in Drehung zu versetzen, die mit den Zahnstangen 266 in Eingriff stehen.

Nachdem die hin- und hergehende Einrichtung ausgefahren ist, wird der zykloidische Antrieb 330 betätigt, um die Kulisse 344 im Uhrzeigersinn um eine vollständige Umdrehung (nach Fig. 28 gesehen) zu drehen, wodurch der Hebel 354 die Stellung C′ erreicht, um den Hubbalken 234 eine Stufe abzusenken, so daß sich die ausgefahrene hin- und hergehende Einrichtung 232 bei der vertikalen Höhe C befindet. Dadurch werden die Werkstücke auf den festen Trageschienen 218, 220 abgelegt. Die nächste Umdrehung der Kulisse 334 bewegt den Hebel 354 in die Stellung B′, welche den Hubbalken eine weitere Stufe absenkt, so daß die ausgefahrene, hin- und hergehende Einrichtung sich bei der vertikalen Höhe B befindet. Dadurch kommt die hin- und hergehende Einrichtung von den Werkstücken außer Berührung und entfernt sich von den festen Trageschienen 218, 220.

Die nächste vollständige Drehung im Uhrzeigersinn der Kulisse 344 bewegt den Hebel 354 in die Stellung A′, wodurch der Hubbalken vollständig abgesenkt wird und die ausgefahrene, hin- und hergehende Einrichtung 232 zur senkrechten Höhe A bewegt wird. Vorzugsweise werden die hin- und hergehenden Schienen dann zurückgezogen und kehren in die Stellung zurück, die in Fig. 28 dargestellt ist, um unter die Werkstückauflage 14 zu gelangen durch Betätigung des Antriebs 264 und die Zahnräder 268 im Gegenuhrzeigersinn nach Fig. 28 zu drehen, um die hin- und hergehende Einrichtung zurückzubewegen. Die hin- und hergehende Einrichtung kann jedoch zu jeder Zeit zurückgezogen werden, nachdem ihre Schienen bewegt wurden unter die Stellung B oder unter die Stellung C, so lange kein Werkstück auf der Auflage 214 angeordnet ist, bis der Hubbalken die hin- und hergehenden Schienen unter die Stellung bewegt, die der Oberfläche der Werkstückauflage entspricht. Nachdem die hin- und hergehende Einrichtung zurückgezogen und abgesenkt ist, kann ein anderes Werkstück auf die Auflage 214 aufgelegt werden, und dann ist die Überführungseinrichtung 210 fertig, wieder einen Arbeitstakt zu beginnen. Um genügend Zeit verfügbar zu haben zum Aufladen des Werkstücks, kann es auf die Auflage 214 aufgelegt werden zu irgendeiner Zeit, nachdem die hin- und hergehende Einrichtung wenigstens vollständig angehoben wurde und vorzugsweise ausgefahren ist, so lange die hin- und hergehende Einrichtung nicht zurückgezogen ist, bis ihre Schienen unter die Position B abgesenkt wurden, so daß, wenn die Schienen zurückkehren, sie ein Werkstück auf die Plattform räumen. Es ist zu erkennen, daß Werkstücke von der Überführungseinrichtung 210 abgeladen werden können durch Plazierung einer anderen Werkstückauflageplattform 372 an dem Entlade- oder Werkstückflußende der Überführungseinrichtung, wie Fig. 42 zeigt. Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise befindet sich die Entladungsplattform 372 im wesentlichen in der gleichen vertikalen Höhe wie die Beladungsplattform 214. Wenn die Werkstücke entladen werden von der Plattform 372, wird die hin- und hergehende Einrichtung nur zurückgezogen, nachdem der Hubbalken die hin- und hergehenden Schienen abgesenkt hat unter die Position B, d. h. daß das Werkstück abgelegt wird auf der Plattform 372, bevor die hin- und hergehende Einrichtung zurückgezogen ist. Die Plattform 372 ist befestigt am oberen Ende der Tragesäule 374, die auf der Basis 230 befestigt ist.

Es ist weiterhin klar, daß der zykloidische Antriebsmechanismus benutzt werden kann, um die Hubeinrichtung 60 der Arbeitsstraße 50 nach den Fig. 1 bis 13 anzutreiben und daß umgekehrt ein Fachmann die in den Fig. 14 bis 27 dargestellten Antriebe benutzen kann für die Hebel- und Überführungseinrichtung 210, gezeigt in den Fig. 28 bis 32 und 34 bis 42, um ein Hebelsystem zu erhalten, in dem die hin- und hergehende Einrichtung zu vier verschiedenen Ebenen bewegt wird.

Claims (14)

1. Fördervorrichtung für Werkstücke mit folgenden Merkmalen:
eine untere Station ist zur Aufnahme eines Werkstückes (56) ausgebildet;
eine obere Station ist zur Aufnahme eines Werkstücks ausgebildet;
die beiden Stationen sind im großen und ganzen übereinander angeordnet;
eine Hubeinrichtung (60) ist zum Verfahren eines Werkstückträgers (70) zwischen den Stationen vorgesehen, wobei die Bewegung des Werkstückträgers (70) im wesentlichen entlang einer geraden vertikalen Bahn durch mindestens eine der Stationen führt, der Werkstückträger (70) an beide Stationen gelangt und mindestens ein Aufenthalt in einer der Stationen zur Aufnahme eines Werkstückes (56) und ein weiterer Aufenthalt in einer anderen Station zur Abgabe des Werkstücks vorgesehen ist;
den Stationen ist eine Übergabeeinrichtung (52, 54) mit einem Pendelwagen (62, 64) zugeordnet, der zur Mitnahme eines Werkstücks (56) ausgebildet und angeordnet ist und im wesentlichen in einer geraden Linie in und aus der Station bewegbar ist;
eine Antriebseinrichtung (150, 170, 198, 330, 400, 430) ist mit der Hubeinrichtung (60) betriebsmäßig verbunden, um diese und den Werkstückträger (70) im wesentlichen entlang der vertikalen geraden Bahn zu bewegen;
gekennzeichnet durch folgende Ausbildung:
die Hubeinrichtung (60) ist unterhalb der unteren Station angeordnet, und ihr Werkstückträger (70) kann eine unterste Stellung (Fig. 3) einnehmen, in welcher er sich unterhalb der unteren Station befindet, und eine obere Stellung (Fig. 7), in der er sich oberhalb der oberen Station befindet;
während sich der Werkstückträger (70) in der untersten (Fig. 3) oder obersten (Fig. 7) Stellung befindet, ist der Pendelwagen (62, 64) mit einem Werkstück (56) in oder aus der jeweiligen Station verfahrbar (Fig. 4, 8), ohne daß die Hubeinrichtung (60) mit ihrem Werkstückträger (70) gestört wird;
die Antriebseinrichtung (150, 170, 198, 330, 400, 430) steuert die Hubeinrichtung (60) mit ihrem Werkstückträger (70) zwischen der untersten (Fig. 3) und der obersten (Fig. 7) Stellung gegebenenfalls kontinuierlich hin und her, wobei bei der Hubbewegung die Augenblicksgeschwindigkeit der Hubeinrichtung (60) bis nahe Null gebracht werden kann, wenn der Werkstückträger (70) sich einer der Stationen nähert, wonach die Augenblicksgeschwindigkeit rasch zunimmt, bis sich der Werkstückträger (70) der anderen Station annähert, bei der die Augenblicksgeschwindigkeit bis nahe Null gebracht wird;
zur Übergabe eines Werkstücks (56) von einem Pendelwagen (62, 64) auf dem Werkstückträger bewegt sich die Hubeinrichtung (60) mit ihrem Werkstückträger (70) von unten durch den Pendelwagen hindurch, wobei die Augenblicksgeschwindigkeit beim Durchgang nahezu Null erreicht, während bei der Übergabe eines Werkstücks (56) vom Werkstückträger (70) auf einen der Pendelwagen (62, 64) sich der Werkstückträger nach unten durch den Pendelwagen bewegt, wobei die Augenblicksgeschwindigkeit beim Durchgang durch den Pendelwagen auf nahezu Null reduziert wird (Fig. 9).

2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (60) einen Winkelhebel (90, 132, 172, 312/324) und eine Führungseinrichtung (86, 106, 308) für eine Stange (82, 108, 302) aufweist, an der der Werkstückträger (70) befestigt ist.

3. Fördervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung durch zwei miteinander gekoppelte, parallel zueinander angeordnete Hebel (110, 112) bewerkstelligt wird, deren eine Enden (118, 120) waagrecht abgestützt (122, 124) und deren andere Enden (114, 116) an der Stange (108) angelenkt sind.

4. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (150) eine Anzahl hintereinandergeschalteter Kolben- Zylinder-Einheiten (152, 154, 156) umfaßt, die wenigstens vier unterschiedliche Hübe definieren.

5. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (170) einen Malteserkreuzsektor (172) und darin eingreifende, umlaufende Zapfen (194) aufweist, welche den Sektor (172) weiterschalten, um vier unterschiedliche Stellungen einzunehmen.

6. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (198) eine Malteserkreuz-Zahnstange (200) und darin eingreifende, umlaufende Zapfen (194) aufweist, welche die Zahnstange (200) weiterschalten, um vier unterschiedliche Stellungen einzunehmen.

7. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Malteserkreuz-Getriebe (400) mit einem Malteserkreuzrad (402) und darin eingreifenden, umlaufenden Zapfen (406) umfaßt, welche das Malteserkreuzrad (402) weiterschalten, um vier unterschiedliche Stellungen einzunehmen.

8. Fördervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Malteserkreuz-Getriebe (400) abtriebsseitig eine Kurbel (411, 412) umfaßt, die bei ihrem Umlauf vier etwa gleiche Schritte ausführt, um dabei in einem Winkelbereich von wenigstens etwa 10° vor oder nach Erreichen einer Extremstellung oder einer Zwischenstellung des Werkstückträgers eine Verweilzeit durch Verzögerung des Umlaufs zu erreichen.

9. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Zykloiden-Getriebe (330) umfaßt, bei welchem ein Zahnrad (334) periodisch in eine Zahnstange (332) eingreift, die über Koppelglieder (354, 356, 364, 366) mit der Hubeinrichtung (60) verbunden ist.

10. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Umlaufgetriebe (430) mit folgenden Merkmalen umfaßt:
ein Gestell (432),
ein umlaufender Trägerarm (434),
ein Planetenrad (440), das an dem Trägerarm um eine Achse (442) drehbar gelagert ist, die im Abstand zur Drehachse des Trägerarms angeordnet ist,
ein Sonnenrad (438) , das am Gestell koaxial zur Drehachse des Trägerarms sitzt,
wobei das Planetenrad und das Sonnenrad Teilkreisdurchmesser und Zähne im Verhältnis von 1 : 4 aufweisen und betriebsmäßig so miteinander gekoppelt sind, daß eine volle Umdrehung des Planetenrades (440) zu einer Vierteldrehung des Trägerarms (434) relativ zum Gestell führt,
ein Kurbelzapfen (756), der zum Antrieb durch das Planetenrad (440) angeordnet ist, und zwar mit einem Exzenterabstand zur Achse (442) des Planetenrades (440),
ein Drehantrieb (446, 454, 450, 452, 442) für das Planetenrad (440), wobei bei einer vollständigen Umdrehung des Planetenrades (440) sich der Kurbelzapfen (456) entlang einer in etwa quadratischen Bahn (458) bewegt, und zwar mit Verzögerungen in den Ecken (460, 462, 464, 466) der Bahn und mit beschleunigenden und verlangsamenden Bewegungen zwischen den Ecken, und wobei der Kurbelzapfen (456) über Antriebsglieder mit der Hubeinrichtung (60) verbunden ist.

11. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückträger (70) der jeweils anderen Station zugeordnet und so konstruiert und angeordnet ist, daß ein Werkstück (56) in der jeweils anderen Station aufgenommen und getragen wird.

12. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückträger (70) für die untere Station so konstruiert und angeordnet ist, daß ein Werkstück (56) aufgenommen und getragen wird, daß die Übergabeeinrichtung (52) der unteren Station so konstruiert und angeordnet ist, daß ein Werkstück (56) in die obere Station befördert wird,
und daß die Hubeinrichtung (60) so konstruiert und angeordnet ist, daß ein Werkstück (56) aus der unteren Station herausgenommen und auf die Übergabeeinrichtung (54) der oberen Station abgelegt wird.

13. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabeeinrichtung (52, 54) eine erste, der unteren Station zugeordneten, Übergabeeinrichtung (52) aufweist, die so konstruiert und angeordnet ist, daß Werkstücke (56) der unteren Station übergeben werden, und eine zweite, der oberen Station zugeordneten, Übergabeeinrichtung (54) umfaßt, die so konstruiert und angeordnet ist, daß die Werkstücke (56) aus der oberen Station herausgefördert werden,
und daß die Hubeinrichtung (60) so konstruiert und angeordnet ist, daß ein Werkstück (56) von der ersten Übergabeeinrichtung (52) aus der unteren Station entnommen wird und das Werkstück (56) in der oberen Station auf die zweite Übergabeeinrichtung (54) abgelegt wird.

14. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabeeinrichtung (52, 54) eine erste, der unteren Station zugeordneten, Übergabeeinrichtung (52) umfaßt, die so konstruiert und angeordnet ist, daß die Werkstücke (56) aus der unteren Station herausgefördert werden, und eine zweite, der oberen Station zugeordneten, Übergabeeinrichtung (54) aufweist, die so konstruiert und angeordnet ist, daß Werkstücke (56) der oberen Station übergeben werden, und daß die Hubeinrichtung (60) so konstruiert und angeordnet ist, daß ein Werkstück (56) von der zweiten Übergabeeinrichtung (54) aus der oberen Station entnommen wird und das Werkstück (56) in der unteren Station auf die erste Übergabeeinrichtung (52) abgelegt wird.