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Dokumentenidentifikation DE19627520A1 15.01.1998
Titel Vorrichtung zum Transport von Werkstücken
Anmelder EPV GmbH & Co. Oberflächentechnik und Anlagenbau, 75217 Birkenfeld, DE
Erfinder Saupe, Detlev, Dr., 75239 Eisingen, DE
Vertreter Otte und Kollegen, 71229 Leonberg
DE-Anmeldedatum 09.07.1996
DE-Aktenzeichen 19627520
Offenlegungstag 15.01.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.01.1998
IPC-Hauptklasse B65G 17/48
IPC-Nebenklasse B65G 17/32   B65G 21/22   
IPC additional class // B05B 13/02  
Zusammenfassung Um eine Vorrichtung zum Transport von Werkstücken, umfassend eine Fördereinrichtung und Werkstückträger, die mit Hilfe der Fördereinrichtung definiert an Bearbeitungspositionen verschiebbar sind, dahingehend zu verbessern, daß eine präzise Führung der Werkstückträger, insbesondere auch bei Überwindung von Höhenunterschieden bei präziser Ausrichtung der Werkstückträger möglich ist, wird vorgeschlagen, daß die Fördereinrichtung wenigstens zwei übereinander angeordnete, jeweils parallel zueinander verlaufende Führungselemente umfaßt, an denen die Werkstückträger unter Aufrechterhaltung ihrer vertikalen Ausrichtung verschiebbar angeordnet sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Werkstücken, umfassend eine Fördereinrichtung und Werkstückträger, die mit Hilfe der Fördereinrichtung definiert an Bearbeitungspositionen verschiebbar sind.

Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise in Lackieranlagen zum Lackieren von Autoteilen, z. B. Autofelgen u. dgl., eingesetzt. Die zu bearbeitenden, d. h. zu lackierenden, Teile werden an den Werkstückträgern befestigt und zusammen mit diesen an Bearbeitungspositionen, beispielsweise Lackiereinrichtungen, Reinigungseinrichtungen u. dgl. verschoben. Auf diese Weise kann die Lackierung beispielsweise von Autofelgen vollautomatisch in einer Lackieranlage durchgeführt werden.

Es sind Vorrichtungen zum Transport von Werkstücken bekannt, bei denen die zu bearbeitenden Werkstücke an Werkstückträgern befestigt sind, die hängend an einer Fördereinrichtung, beispielsweise an einer Führungsschiene, befestigt sind. Durch diese hängende Anordnung der Werkstückträger an der Führungsschiene wird zwar erreicht, daß die Werkstückträger immer in Vertikalposition ausgerichtet sind selbst dann, wenn die Führungsschiene zur Überwindung eines Höhenunterschieds geneigt angeordnet ist. Problematisch bei diesen Vorrichtungen ist jedoch, daß die freihängenden Werkstückträger während ihrer Verschiebung in Schwingungen versetzt werden können und sich hierdurch nicht nur gegenseitig in unerwünschter Weise beeinflussen können. Es wird deshalb auch keine präzise Bearbeitungsposition der zu bearbeitenden Werkstücke ermöglicht. Aus diesem Grunde muß zwischen den einzelnen hintereinander an der Fördereinrichtung angeordneten Werkstückträgern ein verhältnismäßig großer, den Pendelbewegungen der Werkstückträger Rechnung tragender Abstand gewahrt werden.

Bei einer solchen pendelnden Aufhängung der Werkstückträger wird außerdem die Bearbeitung der Oberseite des zu bearbeitenden Werkstücks durch die Aufhängung des Werkstückträgers erschwert. Beispielsweise ist es bei zu lackierenden Autofelgen hinsichtlich einer optimalen Lackierung erforderlich, daß die Sichtseite der Felge auf der Oberseite des Werkstückträgers angeordnet ist. Das erfordert eine Zuführung von Lackier-Spritzpistolen u. dgl. von der Oberseite, was bei einer pendelnden Aufhängung nur bedingt möglich ist.

Darüber hinaus sind Unterflur-Fördereinrichtungen bekannt, bei denen die Werkstücke auf Werkstückträgern angeordnet sind, die - Schienenfahrzeugen ähnlich - auf einem Schienensystem verschiebbar angeordnet sind.

Beispielsweise sind zu lackierende Felgen auf einer auf einem solchen Werkstückträger horizontal angeordneten Aufnahmeachse frei drehbar angeordnet. Problematisch bei einer derartigen Transporteinrichtung ist die Überwindung einer Höhendifferenz, bei der die Schienen geneigt angeordnet sind. In diesem Falle muß eine verhältnismäßig komplizierte Vorrichtung vorgesehen sein, welche die gewünschte vertikale Ausrichtung des Werkstückträgers aufrechterhält, um beispielsweise auf einer vertikal ausgerichteten Achse drehbar angeordnete Felgen zur optimalen Bearbeitung in Vertikalposition zu halten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Transport von Werkstücken der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß eine präzise Führung der Werkstückträger, insbesondere auch bei Überwindung von Höhenunterschieden bei präziser Ausrichtung der Werkstückträger möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Transport von Werkstücken der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fördereinrichtung wenigstens zwei übereinander angeordnete, jeweils parallel zueinander verlaufende Führungselemente umfaßt, an denen die Werkstückträger unter Aufrechterhaltung ihrer vertikalen Ausrichtung verschiebbar angeordnet sind.

Durch die wenigstens zwei übereinander angeordneten, jeweils parallel zueinander verlaufenden Führungselemente und die verschiebbare Anordnung des Werkstückträgers derart, daß dieser bei einer Verschiebung immer seine Vertikalrichtung beibehält, wird auf besonders vorteilhafte Weise eine präzise Führung und definierte Verschiebung des Werkstückträgers gewährleistet, wobei durch die Führung des Werkstückträgers an den beiden Führungselementen sichergestellt ist, daß die Vertikalausrichtung des Werkstückträgers beibehalten wird.

Dabei wird in besonders vorteilhafter Weise nicht nur in jeder Verschiebungsposition des Werkstückträgers dessen vertikale Ausrichtung beibehalten, sondern auch während der Verschiebung. Auf diese Weise werden beispielsweise die aus dem oben beschriebenen Stand der Technik nachteiligen Pendelbewegungen u. dgl. vollständig vermieden. Dies hat wiederum zur Folge, daß auf einer vorgegebenen Länge der Fördereinrichtung im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten und oben beschriebenen Vorrichtungen wesentlich mehr Werkstückträger angeordnet werden können. Das ermöglicht wiederum, daß die Fördereinrichtung die einzelnen Werkstückträger mit einer niedrigen Verschiebungsgeschwindigkeit transportieren kann, um beispielsweise in einer vorgegebenen Zeit eine vorgegebene Anzahl von Werkstücken bearbeiten zu können. Eine niedrige Verschiebungsgeschwindigkeit führt aber zu einer präziseren Bearbeitung, da in diesem Falle weitaus geringere Beschleunigungskräfte, Zentrifugalkräfte u . dgl. auftreten. Darüber hinaus hat eine niedrige Verschiebungsgeschwindigkeit den Vorteil, daß die Relativbewegung des Werkstücks gegenüber dem Werkzeug, welches in der Regel stationär installiert ist - beispielsweise ist bei Lackieranlagen die Lackierpistole stationär installiert - eine verhältnismäßig niedrige Relativbewegung aufweist, so daß eine bessere Bearbeitungsqualität einer vorgegebenen Anzahl von Werkstücken innerhalb einer vorgegebenen Zeit erreicht werden kann. Im Ergebnis vergrößert sich hierdurch die Effizienz einer Werkstück- Bearbeitungsanlage, beispielsweise einer automatischen Lackieranlage.

Rein prinzipiell sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen zur Befestigung des Werkstückträgers an den Führungselementen denkbar. Vorteilhafterweise weist der Werkstückträger Mittel zur Befestigung an den Führungselementen auf, die zur Verschiebung des Werkstückträgers antreibbar sind und deren wenigstens eines in Vertikalrichtung verschieblich gelagert ist.

Hierdurch wird ermöglicht, daß der Werkstückträger zum einen auf einfache Weise angetrieben werden kann, zum anderen immer seine Vertikalposition präzise beibehält, insbesondere auch dann, wenn die Führungselemente zur Überwindung einer Höhendifferenz geneigt angeordnet sind.

Die in Vertikalrichtung verschiebliche Lagerung des Werkstückträgers selbst kann ebenfalls auf beliebige Art und Weise ausgeführt sein. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das in Vertikalrichtung verschiebliche Mittel eine mit dem Werkstückträger verbundene, vertikal angeordnete Schwalbenschwanzführung umfaßt.

Hinsichtlich der Ausbildung der Führungselemente sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen denkbar. So sind die Führungselemente beispielsweise Führungsschienen, auf denen die Werkstückträger mittels einer kardianischen Kette verschiebbar angeordnet sind.

Um insbesondere zu ermöglichen, daß das zu bearbeitende Werkstück in seiner Bearbeitungsposition von allen Seiten frei zugänglich ist, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Werkstückträger eine um eine vertikal ausgebildete Achse antreibbar drehbar gelagerte Werkstückaufnahme aufweist. Dies ermöglicht insbesondere eine Drehung des zu bearbeitenden Werkstücks während der Bearbeitung und darüber hinaus auch eine gute Zugänglichkeit des Werkstücks, insbesondere auch von dessen Oberseite her zur Bearbeitung der Oberseite des Werkstücks.

Um während der Bearbeitung zu vermeiden, daß die Führungseinrichtung verschmutzt wird und hierdurch möglicherweise Störungen beim Betrieb der Führungseinrichtung auftreten, sind vorteilhafterweise Abdeckungen zur Abdeckung der Führungselemente vorgesehen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Transport von Werkstücken;

Fig. 2a, b, c eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Transport von Werkstücken sowie Detailvergrößerungen der axialen und radialen Lagerung eines Werkstückträgers sowie dessen Befestigung an Führungselementen und

Fig. 3a, b schematisch eine Seitenansicht sowie eine Draufsicht einer Lackieranlage, in welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von Werkstücken beispielsweise verwendet werden kann.

Wie aus Fig. 3a, b hervorgeht, umfaßt eine Lackieranlage zum Lackieren beispielsweise von Autofelgen eine Fördereinrichtung 10, welche (in Fig. 3a, b nicht dargestellte) Werkstückträger 20 (Fig. 1, Fig. 2) definiert an vorgegebene Bearbeitungspositionen 30, 31, 32 transportiert. An diesen Bearbeitungspositionen 30, 31, 32 finden Bearbeitungsvorgänge an dem zu bearbeitenden Werkstück statt. Beispielsweise kann eine zu lackierende Autofelge 40 an derartigen Bearbeitungspositionen 30 entfettet, gespült, gebeizt, chromatiert u. dgl. werden, bevor sie Lackiereinrichtungen 31 und sich daran anschließenden Trocknungseinrichtungen 32 zugeführt wird. Dabei können einzelne Bearbeitungspositionen 30, 31, 32 auf unterschiedlicher Höhe angeordnet sein (in Fig. 3 beispielsweise die Trocknungseinrichtungen 32), so daß es erforderlich ist, daß der Werkstückträger 20 und das auf ihm angeordnete Werkstück (in Fig. 3 nicht dargestellt) in eine erhöhte Position befördert wird.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, umfaßt die Fördereinrichtung 10 zwei übereinander angeordnete, jeweils parallel zueinander verlaufende Führungselemente 11, 12, an denen die Werkstückträger 20 verschiebbar befestigt sind.

Die Führungselemente 11, 12 können beispielsweise wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, Führungsschienen sein, auf denen die Werkstückträger 20 beispielsweise mittels einer kardianischen Kette verschiebbar angeordnet sind.

Jeder Werkstückträger 20 weist Mittel zur Befestigung 21, 22 an den Führungselementen 11, 12 - beispielsweise in Form der in Fig. 2c dargestellten Bolzen 24 und Splinte 25 - auf, die zur Verschiebung des Werkstückträgers 20 mit diesem verbunden und antreibbar sind.

Dabei ist das obere Mittel zur Befestigung 22 so mit dem Werkstückträger 20 verbunden, daß es in Vertikalrichtung verschieblich gelagert ist. Hierdurch wird bei einer geneigten Anordnung der Führungselemente 11, 12 immer eine präzise vertikale Ausrichtung des Werkstückträgers 20 ermöglicht, da das obere, verschieblich geführte Befestigungsmittel 22 sich durch seine verschiebliche Anordnung den geneigt verlaufenden Führungselementen 11 und 12 anpaßt (siehe Fig. 1).

Der Werkstückträger 20 selbst umfaßt eine um eine vertikal ausgerichtete Achse 30, beispielsweise durch Radiallager 32 (Fig. 2b) und ein Axiallager 33 drehbar gelagerte und über einen externen Antrieb, z. B. eine Friktionsleiste (nicht dargestellt) mittels eines Reibrades 26 in eine Rotationsbewegung versetzbare Werkstückaufnahme 31, zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücks. Diese Art und Weise der Befestigung der zu bearbeitenden Werkstücke, z. B. einer Autofelge 40, ist bei deren Bearbeitung von großem Vorteil, da Werkzeuge praktisch von allen Seiten problemlos an die Werkstücke herangeführt werden können. Um nämlich beispielsweise optimale Lackierungsergebnisse zu erhalten, ist es erforderlich, daß die Sichtseiten der Autofelgen 40 in einer automatischen Lackieranlage oben angeordnet sind. In diesem Falle müssen Bearbeitungswerkzeuge von oben an dem Werkstück angreifen können. Beispielsweise müssen Spritzpistolen (nicht dargestellt) zur Lackierung der Autofelge 40 von oben aber auch von der Seite sowie von unten an die Autofelge herangeführt werden können.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung der Autofelge 40 an einer vertikal ausgerichteten Werkstückaufnahme 31 ermöglicht eine gute Zugänglichkeit beispielsweise von Spritzpistolen von oben, von der Seite sowie auch von unten bei gleichzeitiger Rotation der Autofelge 40.

Durch die beiden Führungselemente 11, 12 und die Befestigung des Werkstückträgers 20 an diesen Führungselementen 11, 12 wird dabei auch immer eine vertikale Ausrichtung der zu bearbeitenden Werkstücke, beispielsweise der Autofelgen 40 ermöglicht, wie insbesondere aus Fig. 1 schematisch anhand der in verschiedenen Positionen angeordneten Werkstückträger 20 und an diesen befestigten Autofelgen 40 dargestellt ist.

Durch die präzise Befestigung der Werkstückträger 20 an den Führungselementen 11, 12 wird darüber hinaus auch ermöglicht, daß auf eine vorgegebene Länge der Führungseinrichtung verhältnismäßig viele Werkstückträger 20 angeordnet werden können, oder daß die Werkstückträger 20, mit anderen Worten eng benachbart hintereinander angeordnet werden können (in Fig. 1 angedeutet) . Hierdurch wird eine hohe Bearbeitungsdichte und damit eine Steigerung der Effektivität der gesamten Anlage, beispielsweise der in Fig. 3 dargestellten Lackieranlage, ermöglicht.

Um zu verhindern, daß die Führungselemente 11, 12 bei der Bearbeitung der Werkstücke verschmutzen, kann eine Abdeckung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welche die Führungselemente 11, 12 abdeckt und gleichzeitig durch entsprechende Ausnehmungen eine Verschiebung der Werkstückträger 20 ermöglicht.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Transport von Werkstücken, umfassend eine Fördereinrichtung (10) und Werkstückträger (20), die mit Hilfe der Fördereinrichtung (10) definiert an Bearbeitungspositionen (30, 31, 32) verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (10) wenigstens zwei übereinander angeordnete, jeweils parallel zueinander verlaufende Führungselemente (11, 12) umfaßt, an denen die Werkstückträger (20) unter Aufrechterhaltung ihrer vertikalen Ausrichtung verschiebbar angeordnet sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückträger (20) Mittel zur Befestigung (21, 22) an den Führungselementen (11, 12) aufweisen, die zur Verschiebung der Werkstückträger antreibbar sind und deren wenigstens eines in Vertikalrichtung verschieblich gelagert ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Vertikalrichtung verschiebliche Mittel eine mit dem Werkstückträger (20) verbundene, vertikal angeordnete Schwalbenschwanzführung umfaßt.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (11, 12) Führungsschienen sind, auf denen die Werkstückträger (20) mittels einer kardianischen Kette verschiebbar angeordnet sind.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückträger (20) eine um eine vertikal ausgerichtete Achse (30) drehbar gelagerte Werkstückaufnahme (31) aufweisen.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Abdeckungen (50, 51) zur Abdeckung der Führungselemente (11, 12) vorgesehen sind.






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