WO1999041037A1

WO1999041037A1 - Handhabungsvorrichtung zur zuführung und/oder abführung von werkstücken

Info

Publication number: WO1999041037A1
Application number: PCT/DE1999/000293
Authority: WO
Inventors: Ralf BÄR; Georg Deponte
Original assignee: Artur Bär Gmbh
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 1999-08-19
Also published as: DE59902035D1; US6340282B1; EP1054751B1; DE19805206A1; EP1054751A1

Abstract

Eine Handhabungsvorrichtung zur Zuführung und/oder Abführung von Werkstücken als Rohteil zu einer Bearbeitungs- oder Montageeinrichtung zu Bearbeitungs- und/oder Montagezwecken und zur Aufnahme von Werkstücken nach Bearbeitung und/oder Montage als Fertigteile besitzt eine Zuführposition (40), zumindest eine Zwischenposition (44) und eine Entnahmeposition (42), in der jeweils Werkstückträgerstapeleinheiten (18) aus übereinander angeordneten Werkstückträgern (16) vorhanden sind, wobei die Werkstückträger (16) wiederum mit den Werkstücken (12) bestückt sind. Eine Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) entnimmt die Werkstückträger (16) in einer Aufnahmeposition und legt sie in einer Abnahmeposition nach Bearbeitung wieder ab, wobei diese Positionen über eine Steuereinrichtung definierbar sind. Eine derartige Vorrichtung trägt zur Stillstandszeitenreduzierung bei Bearbeitungsvorrichtungen bei und besitzt einen günstigen Einfluß auf die Taktzeitintervalle bei der Bearbeitung von Werkstücken.

Description

BESCHREIBUNG

Handhabungsvorrichtung zur Zuführung und/oder Abführung von

Werkstücken

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung zur Zuführung und/oder Abführung von Werkstücken als Rohteile zu einer Bearbeitungs- oder Montageeinrichtung zu Bearbeitungsund/oder Montagezwecken und zur Aufnahme von Werkstücken nach Bearbeitung und/oder Montage als Fertigteile, mit Werkstückträgern, auf welchen die Werkstücke angeordnet sind, Werkstückträgerstapeleinheiten, die übereinander angeordnete Werkstückträger aufweisen, einer Werkstückhandhabungsein- heit, die die Werkstücke von dem jeweiligen Werkstückträger entnimmt und der Bearbeitungs- und/oder Montageeinrichtung zuführt und nach Bearbeitung/Montage auf dem Werkstückträger wieder ablegt, einer Werkstückträgerhandhabungseinheit, die die jeweiligen Werkstückträger mit unbearbeiteten Werkstücken einer Werkstückträgerstapeleinheit der Werkstückhandhabungseinheit von einer Aufnahmeposition aus in eine Bereitstellungsposition zuführt und diesen Werkstückträger nach Bearbeitung seiner Werkstücke von der Bereitstellungs- position auf eine Ablageposition einer weiteren Werkstückträgerstapeleinheit ablegt, einer Stapeltransporteinheit, die die Werkstückträgerstapeleinheiten innerhalb der Vorrichtung in Transportrichtung transportiert, und zwar von einer Zufuhrposition, der die Werkstückträgerstapeleinheiten mit den unbearbeiteten Werkstücken von außen zugeführt werden, bis zu einer Entnahmeposition von der die Werkstückträgerstapeleinheiten mit den bearbeiteten Werkstücken nach außen entnommen werden . STAND DER TECHNIK

Handhabungsvorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt und werden zur Beschickung von Bearbeitungs- /Monta- gemaschinen und dergleichen verwendet. Dabei werden die Werkstücke auf Werkstückträgern gelagert, palettenweise zugeführt, bearbeitet und palettenweise wieder entnommen. Hierbei wird meist eine Palettenumsetzvorrichtung mit zwei gesteuerten Achsen in Horizontalrichtung und in Vertikal- richtung eingesetzt, der außerhalb des Arbeitsraums über ein Band Werkstückträger mit unbearbeiteten Werkstücken zugeführt werden können, wobei aus dem Arbeitsraum Werkstücke mit bearbeiteten Werkstücken über ein weiteres Band ausgeschleust werden können. Die Werkstückträger werden in der Regel an eine Handhabungseinheit übergeben, die die Palette an eine definierte Bearbeitungsposition überführt. Aus der Bearbeitungsposition werden beispielsweise mittels Greifern oder sonstige Handhabungseinheiten einzelne Werkstücke übernommen und der Bearbeitungseinrichtung zugeführt. Nach Bear- beitung erfolgt die Ablage der Werkstücke wiederum auf einer

Palette. Diese Paletten werden wiederum zu einem Stapel angeordnet und stapelweise der Vorrichtung nach vollständiger Bearbeitung entnommen.

Derartige Vorrichtungen sind relativ aufwendig, da eine ständige Kontrolle des HandhabungsSystems gewährleistet sein muß, was einem vollständigen Automatisierungsprozeß entgegensteht.

Aus der EP-0 673 711 ist eine HandhabungsSystem bekannt, bei dem ein Arbeitsraum vorhanden ist, der durch eine Schutzwand nach außen abgeschlossen ist und innerhalb dessen ein Palettenumsetzer zur Bereitstellung von Werkstückträgern mit unbearbeiteten Werkstücken und zur Aufnahme von Werkstückträgern nach Bearbeitung vorgesehen ist. Die Zuführung von Werkstückträgern in den Arbeitsraum geschieht durch einen Drehtisch mit einem H-förmigen Drehgestellt ,- in das Werk- stückträgerstapel auf Rollwagen eingefahren werden können.

Der Drehtisch weist einen Schutzwandabschnitt auf, durch den der Arbeitsraum vollständig gegenüber einem Laderaum abgetrennt ist, so daß während der Bearbeitung der Werstückträ- ger innerhalb des Arbeitsraums im Laderaum ohne Gefahr ein Wechsel der Werkstückrägerstapel durchgeführt werden kann.

Zur Präsentation muß ein Umstapeln der Werkstückträgerstapel erfolgen, was letztendlich ein Zeitverlust bedeutet.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe bzw. das technische Problem zugrunde, eine verbesserte Handhabungsvorrichtung zur Zuführung von Werkstücken anzugeben, die im Sinne eines wirt- schaftlichen Einsatzes eine Steigerung der Automatisierung ermöglicht .

Weiterhin soll ein verbessertes Verfahren zur Handhabung von Werkstücken angegeben werden, das einen wirtschaftlichen Einsatz gewährleistet und eine einfache konstruktive Umsetzung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Zuführung von Werkstücken zu einer Bearbeitungs- und/oder Montageeinrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung zeichnet sich demgemäß dadurch aus, daß zwischen Zufuhrposition und Ent- -4-

nahmeposition zumindest eine weitere Zwischenposition für jeweils eine Werkstückträgerstapeleinheit vorhanden ist, die Stapeltransporteinrichtung so ausgebildet ist, daß sie zumindest zwei vor der Entnahmeposition angeordnete Werk- stückträgerstapeleinheiten um eine Position in Transportrichtung zur Entnahmeposition hin verschieben kann, wobei eine Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die Komponenten derart ansteuert, daß die Werkstückträgerhandha- bungseinheit die Werkstückträger mit zu bearbeitenden Werk- stücken in einer Aufnahmeposition entnimmt und in einer

Ablageposition die Werkstückträger nach Bearbeitung ihrer Werkstücke ab-legt, d.h. die Aufnahmeposition insbesondere benachbart zur Ablageposition ausgebildet ist, sobald in der Entnahmeposition eine vollständig bearbeitete Werkstückträ- gerstapeleinheit vorhanden ist, die Aufnahme- und Ablageposition der Werkstückträgerhandhabungseinheit um eine Position entgegen der Transportrichtung verschoben wird, nach Entnahme der Werkstückträgerstapeleinheit aus der Entnahmeposition die vor der Entnahmeposition befindlichen Werk- stückträgerstapeleinheiten zumindest teilweise um eine Position in Transportrichtung mittels der Stapeltransporteinheit verschoben werden und gleichzeitig die Aufnahmeposition und Ablageposition der Werkstückträgerhandhabungseinheit ebenfalls um eine Position in Transportrichtung verschoben wird und dadurch in die Zuführposition eine Werkstückträgerstapeleinheit mit Werkstückträgern mit unbearbeiteten Werkstücken eingebracht werden kann. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entfällt das im Stand der Technik vor Präsentation der Werkstücke für die Bearbeitungseinrichtung erfor- derliche Umstapeln der Werkstückträgerstapel, was die Stillstandszeiten der Bearbeitungsvorrichtung reduziert bzw. günstigen Einfluß auf die Taktzeitintervalle bei der Bearbeitung der Werkstücke mit sich bringt. Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfinderischen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen der Zuführposition und der Entnahmeposition eine einzige Zwischenposition vorhanden ist .

Eine konstruktiv besonders einfach umzusetzende Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Werkstückträgerhandha- bungseinheit um eine horizontale und vertikale Achse ver- schieblich vorhanden ist und die Transportrichtung der Sta- peltransporteinheit im wesentlichen parallel zur horizontalen Achse der Werkstückträgerhandhabungseinheit angeordnet ist.

Eine hinsichtlich erhöhter Arbeitssicherheit besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß bewegbare Schutzwände vorhanden sind, die bei Zuführung von Werkstückträgerstapeleinheiten bzw.bei Entnahme von Werkstückträgerstapeleinheiten den benachbarten Positionsbereich, in dem eine Verarbeitung stattfindet, versperren.

Eine hinsichtlich einer einfachen konstruktiven Ausbildung der Stapeltransporteinheit besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß die Stapeltransporteinheit eine Linearführung besitzt und zwischen die jeweiligen Werkstückträgerstapeleinheiten einschwenkbare Vorsprungein- heiten besitzt, wobei sich eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dadurch auszeichnet, daß die Stapeltransporteinheit eine Drehachseneinheit besitzt, auf der die mittels eines Aggregats längsverschieblich und mittels eines Aggre- gats drehbar angeordneten Vorsprungeinheiten vorhanden sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä- ßen Handhabungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Stapeltransporteinheit einen Kettenantrieb mit ansteuer- baren Aggregaten aufweist oder die Stapeltransporteinheit einen über Antriebsaggregate ansteuerbaren Schubstangenantrieb aufweist.

Bei der Bearbeitung von Werkstücken mit entsprechend langen Bearbeitungszeiten, d.h. beim taktzeitunkritischen Verfahren kann die Aufgabe der Werkstückträgerhandhabungseinheit hinsichtlich des Transports die Aufgaben der Stapeltransporteinheit übernehmen, wodurch diese entfallen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des

Anspruchs 11 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand weiterer abhängiger Ansprüche .

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Handhabung von Werkstücken, die auf Werkstückträgern gelagert sind, welche Werkstückträger zu Werkstückträgerstapeleinheiten gestapelt sind, wobei die Werkstückträgerstapeleinheiten von außen einer Zuführposition zugeführt werden, mittels einer Stapel- transporteinheit oder einer Werkstückträgerhandhabungsein- heit in Transportrichtung einer Entnahmeposition zugeführt werden, wobei die Werkstückträgerhandhabungseinheit die einzelnen Werkstückträger einer Bereitstellungsposition zuführt, auf die die Werkstückhandhabungseinheit zugreift mit folgenden Verfahrensschritten: a) Zuführen einer Werkstückträgerstapeleinheit zu der Zuführposition von außen, b) Transport der Werkstückträgerstapeleinheit in Transportrichtung in eine Zwischenposition, c) gegeioenenfalls Wiederholen der Schritte a) bis c) entsprechend der Anzahl der Zwischenpositionen, d) Entnahme eines Werkstückträgers durch die Werk- stückträgerhandhabungseinheit aus einer momentan als Aufnahmeposition definierten Zwischenposition zum Zuführen an eine Bearbeitungsposition, -7-

e) Entnehmen der Werkstücke und Zuführen einer Bearbeitungs- /Montageeinrichtung durch die Werkstückhandhabungseinheit und Ablage des Werkstücks auf dem Werkstückträger nach Bearbeitung so lange, bis die Werkstücke des jeweiligen Werkstückträgers vollständig bearbeitet sind, f) Entnahme des Werkstückträgers aus der Bearbeitungsposition durch die Werkstückträgerhandhabungs- einheit und Ablage in der momentan als Ablageposition definierten Entnahmeposition, g) Wiederholen der Schritte d) bis f ) bis die Werkstückträgerstapeleinheit in momentaner Aufnahmeposition vollständig abgearbeitet ist, h) Verschieben der momentanen Aufnahme- und Ablageposi- tion entgegen Transportrichtung um zumindest eine

Position und Entnahme der bearbeiteten Werkstückträ gerstapeleinheit (18) aus der Entnahmeposition, j) Verschieben der vor der Entnahmeposition angeordneten Werkstückträgerstapeleinheiten um eine Position in Transportrichtung bei gleichzeitigen Verschieben der

Aufnahme-/Ablageposition der Werkstückträgerhandha- bungseinheit um eine Position in Transportrichtung, k) Zuführung einer weiteren Werkstückträgerstapeleinheit in Zuführposition von außen, 1) Wiederholen der Verfahrensschritte d) bis j) .

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Aufnahmeposition und die Ablageposition für die Stapeleinheit benachbart ausgebildet ist, wobei bevorzugt das Versetzen der Aufnahme- /Ablageposition für die Werkstückträgerhandha- bungseinheit bevorzugt eine Positionseinheit entgegen bzw. in Transportrichtung beträgt. Zu einer besonders kompakten Anlage gelangt man, wenn erfindungsgemäß eine Zuführposition, eine Zwischenposition und eine Entnahmeposition angeordnet ist, wobei diese Positionen parallel zur horizontalen Verschiebeachse der Werkstückträ- gerhandhabungseinheit in vorteilhafter Art und Weise angeordnet ist.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die vor der Entnahmeposition befindlichen Werkstückträgerstapeleinheiten durch die Stapeltransporteinheit oder Werkstückträgerhandha- bungseinheit in einer Transportrichtung (T) verschoben werden, die parallel zu der horizontalen Achse (H) der Werk- stückträgerhandhabungseinheit verläuft .

Es gibt Situationen, in denen die Werkstückhandhabungseinheit die Bearbeitungseinrichtung zunächst mit einer vorgegebenen Anzahl von Werkstücken bestücken muß, damit diese ihre Bearbeitung aufnimmt. Dieser Konstellation Rechnung tragend, zeichnet sich eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch aus, daß die Werkstückhandhabungseinheit einen Satz von Werkstücken einer Werkstückträgereinheit einzeln oder gemeinsam der Bearbeitungseinrichtung zuführt, die dann geleerte Werkstückträgereinheit einer Lagerzwischenposition zugeführt wird, nach Abarbeitung sämtlicher zu bearbeitender Werkstückträger-/stapeleinheiten die in der Bearbeitungsvorrichtung noch vorhandenen Werkstücke der leeren Werkstückträgereinheit zugeführt werden. Diese Möglichkeit ist bei den bekannten Verfahren nicht möglich, da bei diesem Verfahren zwangsläufig eine Umstapelung der in den Arbeitsraum eingebrachten Werkstückträgerstapel erfolgen muß. Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet mit diesem Merkmal eine chargentreue Bearbeitung der jeweiligen Werkstückträger. Weitere Aus führungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbei- spiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Wei- se miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in be- liebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:

Fig. 1 schematischer Verfahrensablauf der Umstapelung der einzelnen Werkstückträger zu Werkstückträgerstape- leinheiten während des Verfahrensablaufs,

Fig. 2 schematische Perspektivdarstellung einer Handhabungsvorrichtung mit nachgeordneter Bearbeitungseinrichtung, jedoch ohne Darstellung vorhandener Schutzwände und Schutztüren,

Fig. 3 schematische Detailperspektivdarstellung der Vorrichtung gem. Fig. 2 im Stapelzuführungs- und -entnahme- bereich und

Fig. 4 schematische Perspektivdarstellung der schrittweisen Beschickung der Handhabungsvorrichtung mit Werkstückträgerstapeleinheiten zu Verfahrensbeginn. - 10 -

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

In Fig. 2 ist eine Bearbeitungseinrichtung 14 schematisch dargestellt, die gemäß der gewählten Darstellung in ihrem linken vorderen Bereich eine Handhabungsvorrichtung 10 besitzt. Die Bearbeitungseinrichtung 14 bearbeitet Werkstücke 12, die ihr von der Handhabungsvorrichtung 10 einzeln zugeführt werden.

Die Handhabungsvorrichtung 10 besitzt hierzu eine Werkstückhandhabungseinheit 22 mit einem Greifer 28, der das jeweils zu bearbeitende Werkstück 12 aufnimmt, der Bearbeitungseinrichtung 14 zuführt und nach Bearbeitung wieder ablegt. Dieser Greifer 28 ist als zweifach wirkender Greifer ausgebil- det, derart, daß er das zu entnehmende Werkstück erfaßt und gleichzeitig das bearbeitete Werkstück ablegt.

Die Handhabungsvorrichtung 10 besitzt weiterhin eine Werk- stückträgerhandhabungseinheit 20, die mit Werkstücken 12 bestückte Werkstückträger 16, die innerhalb einer Werkstückträgerstapeleinheit 18 vorhanden sind, einer definierten Bearbeitungsposition zum Entnehmen und Wiederablegen des zu bearbeitetenden Werkstücks 12 durch die Werkstückhandha- bungseinheit 22 zuführt.

Die Werkstückträgerhandhabungseinheit 20 ist an einer Trageinheit 24 entlang einer horizontalen Achse H und einer vertikalen Achse V verschiebbar gelagert. Die Bewegung der Werkstückträgerhandhabungseinheit 20 wird über eine in Fig. 2 schematisch dargestellte Steuereinheit 32 gesteuert.

Weiterhin besitzt die Handhabungsvorrichtung 10 eine Zuführposition 40 und eine Entnahmeposition 42, wobei in Zuführposition 40 eine Werkstückträgerstapeleinheit 18 von außen zugeführt wird und eine Werkstückträgerstapeleinheit 18 in ^• 11 -

Entnah eposition 42 nach außen entnommen werden kann. Zwischen Zuführposition 40 und Entnahmeposition 42 ist eine Zwischenposition 44 vorhanden. Weiterhin ist eine Stapeltransporteinheit 30 vorhanden, die einen Transport der Werk- stückträgerstapeleinheiten 18 von der Zuführposition 40 zur Entnahmeposition 42 über die Zwischenposition 44 ermöglicht.

Die Bewegungen der Stapeltransporteinheit 30 werden über die Steuereinheit 32 gesteuert und mittels nicht näher darge- stellter Aggregate ausgeführt.

In Fig. 1 ist schematisch die Verarbeitung der jeweiligen Werkstückträgerstapeleinheiten 18.1, 18.2, 18.3 im Laufe des Verfahrens dargestellt. Die Zuführposition 40, die Zwischen- position 44 und die Entnahmeposition 42 sind ortsfest und liegen in einer Transportrichtung T, die parallel zur horizontalen Verschiebeachse H der Werkstückträgerhandhabungs- einheit 20 verläuft. Die bogenförmig gestrichelt dargestellten Pfeile zeigen die Verbringung des jeweiligen Werkstück- trägers 16 von der jeweiligen Aufnahmeposition zur Ablageposition an, wobei der jeweilige Werkstückträger 16 mit Werkstücken 12 beim Überführen von der Aufnahmeposition zur Ablageposition zunächst von der Werkstückträgerhandhabungs- einheit 20 einer Bereitstellungsposition 21 zugeführt wird, in der die Werkstückhandhabungseinheit 22 sämtliche Werkstücke 12 eines Werkstückträgers 16 nacheinander entnimmt, der Bearbeitungsvorrichtung 14 zuführt und nach Bearbeitung wieder auf den Werkstückträger 16 in Bereitstellungsposition 21 ablegt. Erst danach wird der betreffende Werkstückträger 16 mittels der Werkstückträgerhandhabungseinheit 20 von der Bereitstellungsposition 21 in die jeweilige Ablageposition verbracht .

In Fig. 1 sind die Bezugszeichen der Werkstückträgerstape- leinheit 18 um eine Ziffer erweitert angegeben, wobei die - 12 -

Erweiterung .1 bedeutet, daß der Stapel oder Teile des Stapels sich in Zuführposition 40, die Erweiterung .2, daß sich der Stapel bzw. Teile des Stapels in Zwischenposition 44 und die Erweiterung .3 die Anordnung des Stapels bzw. der Werk- stückträgerstapeleinheit oder Teile davon in der Entnahme- Position 42 befinden.

Fig. la) zeigt die Ausgangssituation. In der Zuführposition 40 und der Zwischenposition 44 steht jeweils eine Werkstück- trägerstapeleinheit 18 bereit. Die Werkstückträgerhandha- bungseinheit 20 beginnt mit der Aufnahme von Werkstückträgern 16 aus der Zwischenposition und nach Bearbeitung der einzelnen Werkstücke - wie oben geschildert - mit der Ablage in Ablageposition, welche Ablageposition gem. Fig. la) der Entnahmeposition 42 entspricht. Sobald die Werkstückträgerstapeleinheit 18 in der Zwischenposition abgearbeitet ist (Fig. lc) ) , wird die Aufnahmeposition und Ablageposition der Werkstückträgerhandhabungseinheit 20 neu definiert, nämlich um eine Position entgegen der Transportrichtung T verscho- ben, d.h. die Zuführposition 40 wird zur Aufnahmeposition und die Zwischenposition 44 wird zur Ablageposition der Werkstückträgerhandhabungseinheit 20.

In diesem Bearbeitungszustand kann die vollständig bearbei- tete Werkstückträgerstapeleinheit 18 aus der Position 42 entnommen werden .

Sobald die Entnahmeposition 42 frei ist (Fig. ld) ) , werden die in Zuführposition 40 und in der Zwischenposition 44 befindlichen Werkstückträgerstapeleinheiten 18.1 bzw. 18.2 mittels der Stapeltransporteinheit 30 um eine Bereichseinheit in Transportrichtung T verschoben und gleichzeitig wird die Aufnahmeposition und Ablageposition der Werkstückträger- handhabungseinheit 20 ebenfalls als um eine Position in Transportrichtung T verschoben über die Steuereinheit defi- -13 -

niert . Danach erfolgt die weitere Abarbeitung der Werkstückträgerstapeleinheit 18.2 in der Zwischenposition 44 und die Ablage der einzelnen Werkstückträger 16 in der Entnahmeposition 42. Gleichzeitig kann in diesem Zustand in die Zuführ- position 40 eine neue Werkstückträgerstapeleinheit 18.1 eingebracht werden.

Nachdem die Werkstückträgerstapeleinheit 18.2 in der Zwischenposition 44 vollständig abgearbeitet ist und in der Entnahmeposition 42 eine vollständig bearbeitete Werkstückträgerstapeleinheit 18.3 vorhanden ist (siehe Fig. lf ) ) , wird diese Werkstückträgerstapeleinheit 18.3 aus der Entnahmeposition 42 entfernt und gleichzeitig die Aufnahme- und Ablageposition für die Werkstückträgerhandhabungseinheit 20 als um eine Einheit entgegen der Transportrichtung T verschobene Position definiert. Dieser Verfahrensschritt entspricht dem bereits gem. Fig. lc) beschriebenen Verfahrensschritt. Danach wiederholen sich die Verfahrensschritte gem. Fig. lg) und Fig. lh) gem. Fig. ld) und le) . In der Folge kommt es im weiteren Verfahrensablauf zur Wiederholung der Verfahrensschritte gem. Fig. lc) , d) , e) .

Die jeweils neu zu definierende Aufnahmeposition bzw. Ablageposition für die Werkstückträgerhandhabungseinheit 20 erfolgt über die in Fig. 1 nicht näher dargestellte, bereits oben erwähnte Steuereinheit 32, die ebenfalls den darauf abgestimmten Bewegungsablauf der Stapeltransporteinheit 30 steuert.

Weiterhin sind in Fig. 1 schematisch in der jeweiligen Situation einbringbare Schutzwände 26.1 bzw. 26.2 dargestellt, die gewährleisten, daß beim Einbringen bzw. Entnehmen von Werkstückträgerstapeleinheiten 18 kein Kontakt mit dem übrigen Bereich, in dem eine Bearbeitung momentan stattfindet, möglich ist. Diese Maßnahme dient der Arbeitssicherheit. -14 -

Die Verschiebung der Werkstückträgerstapeleinheiten 18 um eine Bereichseinheit in Transportrichtung T, sobald die Entnahmeposition 42 frei ist (Fig. Id) , g) ) , kann auch erfolgen, wenn ein Werkstückträger 16 aus seiner Aufnahmeposition entnommen ist und sich in Bereitschaftsposition, d.h. in der Zugriffsphase des Greifers 28 der Werkstückhandhabungseinheit 22 befindet.

In Fig. 3 ist schematisch ein Zustand dargestellt, in dem die Zwischenposition 44 als Aufnahmeposition für die Werk- stückträgerhandhabungseinheit 20 und die Entnahmeposition 42 als Ablageposition für die Werkstückträgerhandhabungseinheit 20 definiert ist. In Zuführposition 40 ist bereits eine volle Werkstückträgerstapeleinheit 18.1 mit vollständig bestückten Werkstückträgern 16 neu eingebracht.

Eine konstruktive Ausführungsform einer Stapeltransporteinheit 30 ist in Fig. 4 schematisch anhand der Beschickung der Vorrichtung zum Start des Verfahrens dargestellt.

Die Stapeltransporteinheit 30 besitzt ein bodenseitig angeordnetes, im wesentlichen C-förmiges Rahmenprofil 34, dessen Steghöhe so gewählt ist, daß innenkonturmäßig drei Werkstückträgerstapeleinheiten 18 beabstandet angeordnet werden können.

Dem Steg des Rahmenprofils 34 gegenüberliegend ist ein weiteres Führungsprofil 36 bodenseitig vorhanden, das im wesentlichen eine Länge aufweist, die der Zwischenposition 44 entspricht, derart, daß oberseitig und unterseitig eine Öffnung vorhanden ist, durch die hindurch ein Werkstückträgerstapeleinheit 18 in die Zuführposition 40 eingebracht bzw. aus der Entnahmeposition 42 herausgebracht werden kann. - 15 -

Der Steg des Rahmenprofils 34 und das Führungsprofil 36 bewirken eine Linearführung der innerhalb der Stapeltransporteinheit 30 verschieblich vorhandenen Werkstückträgerstapeleinheiten 18.

Parallel zum Steg des Rahmenprofils 34 ist ein Drehachsen- profil 52 vorhanden, an dem eine Profileinheit 54 mit Vor- sprungeinheiten 50 in Richtung der Drehachse 52 längsver- schieblich und um die Drehachse 52 drehbar gelagert ist. Die Profileinheit 54 besitzt hierbei eine Höhe in etwa von 2/3 der Steghöhe des Rahmenprofils 34, wobei die Vorsprungein- heiten 50 am Ende und in der Mitte der Profileinheit 54 angeordnet sind. Im Ausgangszustand gem. Fig. 4a) sind die Vorsprungeinheiten 50 nach vorne geklappt. Eine erste Werk- Stückträgerstapeleinheit 18 wird in die Zuführposition 40 verbracht (Fig. 4b)) . Die Verschiebe- und Drehbewegung der Profileinheit 54 wird über nicht dargestellte Aggregate bewerkstelligt, die von einer nicht dargestellten Steuereinheit angesteuert werden. Gemäß Fig. 4c) wird nach dem Ein- bringen der ersten Werkstückträgerstapeleinheit 18 diese mittels der Stapeltransporteinheit 30 in die Zwischenposition verschoben. Danach wird die Profileinheit 54 gedreht, so daß die Vorsprungeinheit 50 außer Eingriff mit der ersten Werkstückträgerstapeleinheit 18 gelangen (Fig. 4d) ) . Danach wird die Profileinheit 54 wieder in ihre Ausgangsposition zurückgeschoben und die Vorsprungeinheiten 50 werden nach vorn geklappt. Nach dem Einbringen einer weiteren Werkstückträgerstapeleinheit 18 in die Zuführposition 40 ist die Vorrichtung startbereit.

In Zwischenposition 44 befindet sich zu Beginn ein leerer Rollwagen 56, der aufgrund der Verschiebung der ersten Werkstückträgerstapeleinheit 18 gem. Fig. 4c) in Entnahmeposition 42 verbracht wird. - 16 -

Es ist auch denkbar, daß die Werkstückträgerstapeleinheit 18 lediglich einen Werkstückträger aufweist.

Weiterhin ist möglich, daß die Vorrichtung mehrere Zwischen- Positionen aufweist, die zu Beginn des Handhabungsverfahrens mit Werkstückträgerstapeleinheiten bestückt werden können.

Claims

- 17 - ANSPRÜCHE

01) Handhabungsvorrichtung (10) zur Zuführung und/oder Abführung von Werkstücken (12) als Rohteile zu einer Bearbei- 05 tungs- oder Montageeinrichtung (14) zu Bearbeitungsund/oder Montagezwecken und zur Aufnahme von Werkstücken (12) nach Bearbeitung und/oder Montage als Fertigteile, mit

- Werkstückträgern (16) , auf welchen die Werkstücke (12) I_Q angeordnet sind,

- Werkstückträgerstapeleinheiten (18), die übereinander angeordnete Werkstückträger (16) aufweisen,

- einer Werkstückhandhabungseinheit (22) , die die Werkstücke (12) von dem jeweiligen Werkstückträger (16) ent-

_]_5 nimmt und der Bearbeitungs- und/oder Montageeinrichtung (14) zuführt und nach Bearbeitung/Montage auf dem Werkstückträger (16) wieder ablegt,

- einer Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) , die die jeweiligen Werkstückträger (16) mit unbearbeiteten Werk-

20 stücken (12) einer Werkstückträgerstapeleinheit (18) der Werkstückhandhabungseinheit (22) von einer Aufnahmeposi- tion aus in eine Bereitstellungsposition zuführt und diesen Werkstückträger (16) nach Bearbeitung seiner Werkstücke (12) von der Bereitstellungsposition auf eine

25 Ablageposition einer weiteren Werkstückträgerstapeleinheit ablegt,

- einer Stapeltransporteinheit (30) , die die Werkstückträgerstapeleinheiten (18) innerhalb der Vorrichtung in Transportrichtung (T) transportiert, und zwar von einer

30 Zufuhrposition (40), der die Werkstückträgerstapeleinheiten (18) mit den unbearbeiteten Werkstücken (12) von außen zugeführt werden, bis zu einer Entnahmeposition (42) von der die Werkstückträgerstapeleinheiten (18) mit den bearbeiteten Werkstücken (12) nach außen entnommen

35 werden, - 18 -

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß - zwischen Zufuhrposition (40) und Entnahmeposition (42) zumindest eine weitere Zwischenposition (44) für jeweils eine Werkstückträgerstapeleinheit (18) vorhanden ist, - die Stapeltransporteinrichtung (30) so ausgebildet ist, daß sie zumindest zwei vor der Entnahmeposition (42) angeordnete Werkstückträgerstapeleinheiten um eine Position in Transportrichtung (T) zur Entnahmeposition (42) hin verschieben kann, - wobei eine Steuereinrichtung (32) so ausgebildet ist, daß sie die Komponenten derart ansteuert, daß -- die Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) die Werkstückträger (16) mit zu bearbeitenden Werkstücken (12) in einer Aufnahmeposition entnimmt und in einer Ablageposi- tion die Werkstückträger (16) nach Bearbeitung ihrer

Werkstücke (12) ablegt, d.h. die Aufnahmeposition insbesondere benachbart zur Ablageposition ausgebildet ist, -- sobald in der Entnahmeposition (42) eine vollständig bearbeitete Werkstückträgerstapeleinheit (18) vorhanden ist, die Aufnahme- und Ablageposition der Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) um eine Position entgegen der Transportrichtung (T) verschoben wird,

-- nach Entnahme der Werkstückträgerstapeleinheit (18) aus der Entnahmeposition (42) die vor der Entnahmeposi- tion (42) befindlichen Werkstückträgerstapeleinheiten

(18) zumindest teilweise um eine Position in Transportrichtung (T) mittels der Stapeltransporteinheit (30) verschoben werden und gleichzeitig die Aufnahmeposition und Ablageposition der Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) ebenfalls um eine Position in Transportrichtung (T) verschoben wird und dadurch in die Zuführposition (40) eine Werkstückträgerstapeleinheit (18) mit Werkstückträgern (16) mit unbearbeiteten Werkstücken (12) eingebracht werden kann . -19-

02) Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß

- zwischen der Zuführposition (40) und der Entnahmeposition (42) eine einzige Zwischenposition -(44) vorhanden ist.

03) Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß

- die Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) um eine horizontale und vertikale Achse (V) verschieblich vorhanden ist und die Transportrichtung der Stapeltransporteinheit (30) im wesentlichen parallel zur horizontalen Achse (H) der Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) angeordnet ist .

04) Handhabungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß

- bewegbare Schutzwände (26.1, 26.2) vorhanden sind, die bei Zuführung von Werkstückträgerstapeleinheiten bzw. bei Entnahme von Werkstückträgerstapeleinheiten den benachbarten Positionsbereich, in dem eine Bearbeitung stattfindet, versperren.

05) Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) die Transportaufgaben der Stapeltransporteinheit (30) übernimmt, wodurch letztere entfallen kann.

06) Handhabungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, -20-

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß

- die Stapeltransporteinheit (30) innerhalb einer Linearführung angeordnet ist und zwischen die jeweiligen Werkstückträgerstapeleinheiten einschwenkbare Vorsprungein- heiten (50) besitzt.

07) Handhabungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stapeltransporteinheit einen Kettenantrieb mit ansteuerbaren Aggregaten aufweist .

08) Handhabungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stapeltransporteinheit einen über Antriebsaggregate ansteuerbaren Schubstangenantrieb aufweist.

09) Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß

- die Stapeltransporteinheit (30) eine Drehachseneinheit (52) besitzt, auf der die mittels eines Aggregats längs- verschieblich und mittels eines Aggregats drehbar angeordneten Vorsprungeinheiten (50) vorhanden sind.

10) Handhabungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß

- die Werkstückträgerstapeleinheiten unterseitig als Rollwagen oder statisch umsetzbare Einheiten ausgebildet sind. -21 -

11) Verfahren zur Handhabung von Werkstücken (12) , die auf

Werkstückträgern (16) gelagert sind, welche Werkstückträger (12) zu Werkstückträgerstapeleinheiten (18) gestapelt sind, wobei die Werkstückträgerstapeleinheiten (18) von außen einer Zuführposition (40) zugeführt werden, mittels einer Stapeltransporteinheit (30) oder einer Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) in Transportrichtung (T) einer Entnahmeposition (42) zugeführt werden, wobei die Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) die einzelnen Werkstückträger (12) einer Bereitstellungsposition (21) zuführt, auf die die Werkstückhandhabungseinheit (20) zugreift mit folgenden Verfahrensschritten: a) Zuführen einer Werkstückträgerstapeleinheit (18) zu der Zuführposition (40) von außen, b) Transport der Werkstückträgerstapeleinheit (18) in Transportrichtung (T) in eine Zwischenposition (44), c) gegebenenfalls Wiederholen der Schritte a) bis c) entsprechend der Anzahl der Zwischenpositionen, d) Entnahme eines Werkstückträgers (16) durch die Werk- stückträgerhandhabungseinheit (20) aus einer momentan als Aufnahmeposition definierten Zwischenposition zum Zuführen an eine Bearbeitungsposition, e) Entnehmen der Werkstücke und Zuführen einer Bearbeitungs-/Montageeinrichtung durch die Werkstückhandha- bungseinheit (22) und Ablage des Werkstücks (12) auf dem Werkstückträger (16) nach Bearbeitung so lange, bis die Werkstücke (12) des jeweiligen Werkstückträgers (16) vollständig bearbeitet sind, f) Entnahme des Werkstückträgers (16) aus der Bearbei- tungsposition durch die Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) und Ablage in der momentan als Ablagepo- sitiondefinierten Entnahmeposition (42) , g) Wiederholen der Schritte d) bis f ) bis die Werkstück- trägerstapeleinheit (18) in momentaner Aufnahmeposi- tion vollständig abgearbeitet ist, -22-

h) Verschieben der momentanen Aufnahme- und Ablageposition entgegen Transportrichtung (T) um zumindest eine Position und Entnahme der bearbeiteten Werkstückträgerstapeleinheit (18) aus der Entnahmeposition (42), j) Verschieben der vor der Entnahmeposition (42) angeordneten Werkstückträgerstapeleinheiten (18) um eine Position in Transportrichtung (T) bei gleichzeitigen Verschieben der Aufnahme-/Ablageposition der Werk stückträgerhandhabungseinheit (20) um eine Position in Transportrichtung (T) , k) Zuführung einer weiteren Werkstückträgerstapeleinheit

(18) in Zuführposition (42) von außen, 1) Wiederholen der Verfahrensschritte d) bis j) .

12) Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß

- die Aufnahmeposition und die Ablageposition der Werk- stückträgerhandhabungseinheit als benachbarte Positionen definiert sind.

13) Verfahren nach Anspruch 11 und/oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß

- die vor der Entnahmeposition (52) befindlichen Werkstückträgerstapeleinheiten (18) durch die Stapeltrans- porteinheit (30) oder Werkstückträgerhandhabungseinheit (20) in einer Transportrichtung (T) verschoben werden, die parallel zu der horizontalen Achse (H) der Werkstück- trägerhandhabungseinheit (20) verläuft.

14) Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß

- die Werkstückhandhabungseinheit einen Satz von Werkstücken einer Werkstückträgereinheit einzeln oder gemeinsam der Bearbeitungseinrichtung zuführt, -23 -

- die dann geleerte Werkstückträgereinheit einer Lagerzwischenposition zugeführt wird,

- nach Abarbeitung sämtlicher zu bearbeitender Werkstückträger- /stapeleinheiten die in der Bearbeitungsvorrich- tung noch vorhandenen Werkstücke der leeren Werkstückträgereinheit zugeführt werden.