-
Binrichtuns zum Speic!wern von Teilen, mit flexibler Speicher-
-
kapazität Die Erfindung betrifft einen Speicher, der in der Lage ist,
Teile zu speichern, ohne daß die beim Eingeben in den Speicher gewählte Reihenfolge
bei der Ausgabe verändert wird.
-
Die Eingabe der Teile erfolgt in zeitlicher Rvihenfolge und räumlichem
Abstand zwischen Ausgabe der Teile, d. h. die Teile können an der Eingabeseite zu
beliebiger Zeit eingegeben werden und zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt an
der Ausgabeseite entnommen werden.
-
Ist der Speicher leer, d. h. es befinden sich keine Teile im Speicher,
so ist die Menge von Teilen als maximale Speicherkapazität definiert, die der Speicher
aufnehmen kann, ohne daß eine Abgabe erfolgt. Sinnvollerweise wird der Speicher
in Mittelstellung betrieben, d. h. die Menge der gespeicherten Teile soll die Hälfte
der maximalen Speicherkapazität betragen, damit bei Störung'im Eingabebereich oder
Ausgabebereich jeweils gleich viel Teile abgegeben oder aufgenommen werden können.
-
Der Eingabe- und Ausgabebereich des Speichersist so-gestaltet-daB
die dort befindlichen Aufnahmen für die Teile eine exakte reproduzierbare Positionierung
hinsichtlich der geometrischen Lage ergeben. Dadurch ist es möglich, mittels automatischen
Einrichtungen, wie Einleger, Robotern, Zuführ- und Entnahmemaschinen etc. ein definiertes
automatisches Be-und Entladen des Speichers durch zu führen.
-
Die Teileaufnahmen sind so gestaltet, daß sie das Teil festhalten,
d. h. mittels Haltern, Clipsen, Magneten, Spreizdornen etc. erfolgt ein Festhalten
der Teile ohne Zuführen von Energie (passiv), wobei die Halteleistung so ausgelegt
ist, daß wenigstens das Eigengewicht
des Teiles, welches nach unten
in der Teileaufnahme hängt, gehalten werden kann.
-
Die Teileaufnahmen sind exakt position:.ert auf sog. Teileaufnahmens
grundkörpern rnd werden dort z. B. mit einer Rändelschraube gehalten.
-
Diese Xonstruktion erlaubt ein einfaches schnelles und reproduzierbares
Austauschen unterschiedlicher Teileaufnahmen, so daß der Speicher für die jeweilige
Aufgabe umgerüstet werden kann.
-
Der gesamte Speicher ist grundsätzlich in 3 Bereiche aufzuteilen:
1. Bereich = Eingabebereich 2. Bereich = Zentralspeicherbereich 3. Bereich = Ausgabebreich
Die 3 Bereiche sind modular aufgebaut, d. h. ihre geometrische Gestalt kann aufgabenorientiert
variieren, wobei jedoch doch Ein- und Ausgabebereich konstruktiv aus wirtschaftlichen
Gründen gleich gestaltet werden können.
-
Beschreibung der Funktionsweise Der Speicher Xit aus einem kastenförmigen
Stahlrohrgestell aufgebaut, das in Modulen zusammengesetzt werden kann - siehe Skizze
1 -.
-
Die einzelnen Module sind: a) zentrale Speicherblock, dessen Größe
durch aufeinandereinstellbare, fest verschraubte Stahlrohrgestelle variiert werden
kann.
-
b) Eingabebereich, bestehend aus kastenförmigem Stahlrohrgestell,
das an zentralen Speicherblock in aufgabenorientierter Höhe angebracht werden kann.
-
c) AusgXbenbereich, bestehend aus kastenförmigem Stahlrohrgestell,
das an zentralen Speicherblock in aufgabenorientiertet Höhe angebracht werden kann.
-
Die Teileaufnahmen, d. h. die ?Speicherplätze, sind auf Aufnahmegrundkörpern
- siehe Skizze 2 - montiert. Diese Teileaufnahmegrundkörper sind links und rechts
jeweils an einer mit Laschen versehenen Kette befestigt - siehe Skizze 3 -, d. h.
Aufnahmegrundkörper md die zwei Ketten sind wie eine "Leiter" miteinander verbunden,
endlos über zwei Kettenschlösser.
-
Die Ketten werden über Kettenräder angetrieben und positioniert, wobei
jeweils 2 Kettenräder in festem Abstand auf der Welle starr befestigt werden und
die Welle an jedem Ende einen Lagerblock besitzt, der am Stahlrohrgestell befestigt
ist.
-
Das Kettenpaar wird jeweils im Ein- und Ausgabebereich getrennt über
eine Welle mit fixiertem Kettenräderpaar angetrieben.
-
Diese Wellen sind jeweils an einer Seite über Kupplung verdrehsicher
mit einer Antriebseinheit versehen, welche am kastenförmigen Stahlrohrgestell an
Flanschplatte befestigt ist, - siehe Skizze 4 -.
-
Die Antriebseinheit kann verschieden gestaltet werden, muB jedoch
gewährleisten, daß die Wellendrehung beim Weiterbewegen der Kette genau so groß
ist, daß sich nach Stillstand der Bewegung der nachfolgende Teilegrundkörper exakt
an der gleichen Stelle befindet, wie der vor ihm in Bewegungsrichtung befindliche
Teilegrundkörper vor Einleitung der Bewegung war.
-
Ob der Antrieb über Getriebebremsmotor mit den Grundkörper antastender
Abschaltsensorik erfolgt, oder über Schrittschaltwerk, oder über Zahnstangenantrieb
mit Rücktritt, oder über andere geeignete Antriebe, ist im Grunde für den Anspruch
unerheblich, sofern konstruktiv gewährleistet wird, daß ein sanfter A-laiif und
ein sanftes Abbremsen der Kette erfolgt.
-
Das Kettenpaar wird a.ts dem Ein- und Ausgabebereich über zwei Umlekräderpaare
so in den zentralen Speicherblock eingeleitet, daß sich ein Räderpaar in Zentralblock
auf gleicher Höhe wie Ein- bzw.
-
Ausgabeantriebsräderpaar befindet - dadurch wird eine waagrechte Teileeingabe-
bzw. Teileausgabe bewirkt-, das 2. Räderpaar in Zentralblock so tief wie möglich
im untersten Modul angebracht wird, um optimale Speicherausnutzungen zu gewährleisten,
siehe Skizze 5.
-
Beide Ketten werden dem Speicherblockwagen zugeführt und dort entsprechend
der notwendigen Speicherkapazität ein- bzw. mehrmals umgelenkt.
-
Nachfclgend wird das Prinzip des Speicherblockwagens - der Zentraleinheit
des Speichers - detailliert erläutert - siehe Skizze 6 -: Jedes Kettenpaar bildet
über die Umlenk-Kettenräder 1 -einen geschlossenen Kettenkreislauf. Würde man Speicherblockwagen
9 auf- bzw. abwärtsbewegen, so würden sich alle Umlenkkettenräder drehen, die Drehrichtung
der Kette für den Antrieb ist beliebig.
-
Umgekehrt gilt: a) Bewegt man Antrieb zu z. B. im Uhrzeigersinn und
bewegt man Antrieb nicht, so senkt sich Speicherblockwagen 2 ab.
-
b) Bewegt man Antrieb 6 z.B. im Uhrzeigersinn und Antrieb 1 nicht.
-
so steigt Speicherblockwagen an.
-
c) Bewegt man Antriz. B. im Uhrzeigersinn und Antrieb 6 im Uhrzeigersinn,
beide mit exakt gleicher Kettengeschwindigkeit, so bewegt sich Speicherblockwagen
9 nicht.
-
Die oben angeführten Punkte a) - c) verdeutlichen das Prinzip exakt,
d. h. es können Teile solange eingegeben werden, , ohne daß eine Teileausgabe erfolgt,
bis der Speicherblockwagen ganz nach unten gefahren ist, d. h. volle Speicherkapazität
ist erreicht, oder es können Teile ausgegeben werden, ohne daß Teileeingabe erfolgt,
bis der Speicherblockwagen ganz nach oben gefahren ist, das heißt keine Speicherkapazität
mehr vorhanden ist.
-
Im Einsatzfall, d. h. bei wechselnden Störungen im Ein- bzw. Ausgabebereich
wird der Speicherblockwagen stets auf- und abgefahren und hierbei seine Speicherkapazität
verkleinern bzw. vergrößern.
-
Der Speicherblockwagen muß während seiner Auf-bzw. Abwärtsbewegung
den Kettendurchlauf in Rad 10 und 11 - siehe Skizze 6 - exakt synchronisieren.
-
Deshalb wird der sehr massearm gehaltene Rahmen au des Speicherblockwagens
- siehe Skizze 7 -, der die vertikal übereinander angeordneten Kettenräderpaare
b und b' (entsprechend und 6 in Skizze 6), die auf ihren Wellen fixiert sind, über
Lager aufnimmt, mittels Fuhrungselemente gegen horizontale Bewegungen fixiert und
gleichzeitig werden die Wellenenden der Kettenräderpaare b und b' auf einer Stirnseite
des Speicherblockwagens aus dem kastenförmigen Körper herausgeführt und dort jeweils
mit einem dieselbe Zähnezahl besitzenden Kettenrad c und c' fest verbunden. aie
Koppelkette d, die c und c' umschlingt und durch Kettenspanner e straff gehalten
wird, übernimmt die Synchronisation der Räderdrehung b und b'l wobei selbstverständlich
ist, daß b und b' die gleiche Zähnezahl besitzen.
-
Diese am Speicherwagen beschriebenen Maßnahmen bewirken eine ruhigen,
gleichmäßigen und ruckfreien Bewegungsablauf des Wagens.
-
Die geometrische Auslegung des Speichers konn bezüglich cer-Längenmaße
a - f - siehe Skizze 1 - frei gewählt werden, jedoch besteht ein direkter Zusammenhang
zwischen Tei'egröße und Durchmesser der Kettenräder und Abstand Teileaufnahmen.
Da eine beidseitige Umlenkung der Kette beim Durchlauf durch den Speicher erfolgt,
müssen die auf den Teileaufnahmen befindlichen Teile und die Kettenräder und Abstand
der Teileaufnahmen so abgestimmt werden, - siehe Skizze 8 -, daß die Teile nicht
an den Wellen anstoßen (Abstand a) und/ oder sich nicht gegenseitig berühren (Abstand
b).
-
Eine Ausweitung der Speicherkapazität kann erreicht werden, indem
der Speicherblockwagen mehrwellig ausgeführt wird - siehe Skizze 9 -.
-
Eine Erhöhung der Umlznkungen al ...an und b1 ..... der Umlenkungen
schafft bei gleicher Funktionsweise wie mit nur einer Umlenkung eine beliebig ausweitbare
Kapazität. Selbstverständlich muß ebenfalls i Antriebskoppelung a1 - b1, ... , an
- bn erfolgen, - siehe Skizze 7 -.
-
Abwandlung und Modifikation des Speichers für spezielle Anwendungsfälle:
Anwendungsfall I Auf der Eingabeseite a erfolgt Teileeingabe, auf Ausgabeseite b
erfolgt Teileausgabe.
-
Im Sonderfall können in a Teile schnell hintereinander aufgelegt werden,
d.h. Speicher wird schnell gefüllt und kann dann langsam abgearbeitet werden über
b.
-
Anwendungsfall II Auf Eingabeseite a erfolgt Teileeingabe, auf Ausgabeseite
b erfolgt Teileausgabe. Das ausgegebene Teil kann z.B. bearbeitet werden und in
der gleichen Teileaufnahme wieder abgelegt werden = b'. Taktet der Speicher weiter,
so wird das aufgelegte Teil wieder zur Eingabeseite zurücktransportiert und kann
in a' entnommen werden. Durch die Konstruktion der Endloskette, die sich im Antriebsbereich
stets in nur eine Richtung dreht, ist dies möglich und es bleibt trotzdem die gesamte
Speicherfähigkeit erhalten.
-
Anwendungsfall III Speicher, z.B. mobil gestaltet durch Räder, der
einen kombinierten Ein- und Ausgabebereich besitzt.
-
Der Speicher kann z.B. vor eine Spritzgußmaschine gestellt werden
und über Einleger mit den Werkstücken aus der Maschine beladen werden = a. Ist Speicher
voll, d.h. alle Werkstückaufnahmen sind belegt, kann Speicher abtransportiert werden
z.B. vor eine Weiterbearbeitungsm»schine, die über Einleger den Speicher wieder
total entleert = b.
-
Erläuterungen für die Bezugszeichen in: Skizze 1 Modularer Aufbau
des Speichers A = Zentraler Speicherblock, Einzelmodul mit Länge e, Breite d, Höhe
f B = Eingabebereich, mit Modulunterkante a, Modulbreite- b, Modulhöhe c, Speicherbreite
d C = Ausgabereich, mit Modulunterkante a', Modulbreite b', Modulhöhe c', Speicherbreite
d' Skizze 2 Befestigung Aufnahmegrundkörper mit Teileaufnahme a = Aufnahmegrundkörper
b = Teileaufnahme c = Befestigungsschraube d = Stop-Sicherungsmutter Skizze 3 Speicherbereich
Kette - Aufnahmekörper a Kette b Kettenlasche c ufnahmegrundkörper d Aufnahmebohrungen
für Teileaufnahme e Rändelschraube zum Befestigen Aufnahmegrundkörper - Teileaufnahme
Skizze 4 Antriebseinheit im Eingabe- und Ausgabebereich a kastenförmiges Strahlrohrgestell
b Lagerbock c Welle Kette Kupplung f Flanschplatte Antriebseinheit zentraler Steuerblock
Skizze
5 Umleitung Kette aus Einyabc- bzw. Ausgabebereich a = Kettenpaar b - Antriebsräderpaar
c = Umlenkräderpaar - oben d = Umlenkräderpaar - unten e = waagrechter Kettenverlauf
f = minimal möglicher Abstand zum Flur g = Stahlrohrgestell Eingabe- bzw. Ausgabebereich
h = Stahlrohrgestell Zentralblock Skizze 6 Prinzip Speicherblockwagen 1 = Antrieb
Eingabe 2 - 5 = Umlenkungen = = Antrieb Ausgabe 7 - 8 = Umlenkungen 9 = Speicherblockwagen
10 = obere Umlenkung Speicherblockwagen 11 = untere Umlenkung Speicherblockwagen
= Bewegungsrichtung der Kette Skizze 7 Speicherblockwagen a Rahmen Speicherblockwagen
b Kettenräderpaar oben, mit Welle b' Kettenräderpaar unten, mit Welle c Außenkettenrad
oben c' Außenkettenrad unten d Koppelkette e Kettenspanner f Führungselemente
Skizze
8 Kollisionsbedingungen Welle- Teile o Welle 2 Kettenrad 3 Kette 4 Teilaufnahme
5 Teile a - Höhe der Teile b = Abstand der Teileaufnahme
L e e
r s e i t e