Die Erfindung bezieht sich auf einen Montageständer mit drehbar gelagertem
Montagetisch und einem um seine Achse schwenkbaren Werkzeugträger,
insbesondere für Kleinserienbetrieb.
Bei einer bekannten Anlage sind mehrere Tisch-Einheiten mit in einem
Winkelgehäuse gelagerten Montagetischen an je einem Schlitten angeordnet und mittels
diesem in bestimmte Montagestationen verfahrbar. An jeder Station führt ein
Montierer bestimmte Montagevorgänge durch. Somit sind an jeder Station die
benötigten Einzelteile und das erforderliche Material wie Schrauben, Nieten,
Scheiben, Stifte, Ringe usw. bereitzustellen. Für besondere Montageoperationen
können an speziell ausgestatteten Stationen Werkzeuge angefordert sein, z. B.
Hydraulik- oder Preßluftzylinder für schwere Fügevorgänge oder zum Vernieten sowie
maschinelle Schrauber, Meßeinrichtungen usw.
Dieses führt zu weiträumigen Anlagen mit einer Vielzahl von Tisch-Einheiten, deren
Verfahrbarkeit mittels Schlitten im Zusammenhang mit den benötigten Antrieben, der
Steuerung und den erforderlichen Überwachungselementen relativ aufwendig ist. Ob
des hohen Aufwandes ist ein dem Mittelserienbetrieb angepaßter
Automatisierungsgrad, wie in anderen Bereichen des Maschinenbauer üblich, nicht vorhanden.
Zwischen zwei Montagephasen sind an jeder Tischeinheit Arbeiten durch
Handbetätigung erforderlich. Die Vielzahl dieser manuellen Nebentätigkeiten ist zeitraubend und
beeinträchtigt die Konzentration auf die Montagevorgänge. Das Aufspannen der
Aggregate-Grundkörper auf den Montagetisch und das Abspannen der fertig
montierten Aggregate erfolgt ebenfalls von Hand. Eine Automatisierung der angeführten
Handbetätigungen ist wegen der Verfahrbarkeit der Montagetisch-Einheiten nicht
möglich, außerdem würde die Mehrzahl von Robotern - an jeder Station einer - zu
hohe Investitionskosten verursachen.
Darüber hinaus ist ein Arbeitsständer bekannt (G 81 23 118.0), der für elektrische
Heimwerkermaschinen gedacht ist und der eine vertikale Führungssäule besitzt, auf
der höhenbeweglich ein Maschinenhalter angeordnet ist. Dieser Maschinenhalter
besteht aus einem horizontal verstellbaren Ausleger, so daß das Werkzeug in einer
Ebene verfahrbar ist, und unterhalb dieses Maschinenhalters ist auf der gleichen Säule
ein verstellbarer Auflagetisch angebracht, der mit einem verstellbaren Drehteil an
dieser Säule befestigt ist. Damit ist es möglich, diesen Auflagetisch um diese
waagerechte Drehachse zu schwenken, um so das Werkstück in bestimmte Stellungen zum
Werkzeug zu bringen. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß das Werkzeug nur in einer
Längsrichtung verfahrbar ist und somit nicht jede beliebige Stelle am Werkstück
bearbeitet werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht des Montagezentrums.
Die Materialteller sind wegen besserer Übersicht
in dieser Ansicht nicht gezeichnet.
Fig. 2 die Vorderansicht des Montageturms.
Fig. 3 die Draufsicht von Fig. 2, wobei der rechte
Materialteller in schwenkbarer Ausführung
gezeichnet ist.
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Waagerechtachse
und Tischachse (vergrößert).
Fig. 5 die Seitenansicht ähnlich Fig. 1, jedoch mit
einem direkt im Montageständer gelagerten
Montagetisch und einem nicht drehbaren
Werkzeugträger.
Fig. 6 die Draufsicht von Fig. 5.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, lagert der Montagetisch
mittels der Tischachse 2 drehbar im Winkelgehäuse 3 das
mittels seiner an ihm festen Waagerechtachse 4 im
Montageständer 5 drehbar ist. Der Montageständer 5 ruht
fest verschraubt auf dem Ständersockel 6. Auf dem
Montageständer 5 ist der Werkzeugträger 7 mittels der
Senkrechtachse 13 drehbar angeordnet. An seinen
Werkzeugaufnahmen 17 sind die Werkzeugarme 18 anschraubbar
(Fig. 2, 3). Seitlich neben dem Montageständer 5 befinden
sich zwei Materialteller 8. An ihnen befestigte
Tellerachsen 9 lagern drehbar in Lagerköpfen 10. Ihre
achsparallelen Anschraubflächen 12 dienen zur Befestigung
an den Tragarmen 11, die mit den waagerechten
Anschraubflächen 14 auf dem Ständersockel 6 angeschraubt sind.
Die Fig. 4 zeigt die Lagerung des Montagetisches 1
im Winkelgehäuse 3 mittels der an ihm festen
Tischachse 2 und den Drehantrieb. Die Tischdrehung
erfolgt schrittweise in beiden Drehrichtungen mittels
des an sich lose auf der Tischachse 2 lagernden
Zahnrades 16. Der mit ihm in Eingriff stehende Zahnkolben
23 ist rechtwinklig zur Tischachse 2 im Winkelgehäuse 3geführt und beidseitig in bekannter Weise mittels
der in Fig. 1, 2 angedeuteten Zylinderköpfe 27
wechselweise beaufschlagbar und dreht dabei das Zahnrad 16 in
beide Drehrichtungen. Zur Drehkraftübertragung ist auf
der Tischachse 2 der Ringzylinder 30 befestigt. Sein
Druckkolben 25 preßt bei Beaufschlagung das Zahnrad 16
axial gegen den Achsansatz 26 und bewirkt den
Kraftschluß. Vor jedem Drehschnitt ist funktionsgemäß der
Indexbolzen 28 des Indexelementes 20 eingezogen. Der
Indexbolzen 28 arbeitet mit den Indexbohrungen 29
zusammen. Zum hydraulischen Spannen der
Aggregate-Grundkörper und zum Lösen der fertig montierten Aggregate
auf dem Montagetisch 1 sind im Tischzentrum zwei
Hydraulik-Anschlußarmaturen 39, 40 angeordnet. Durch die
im Montageständer 5 gelagerte Waagerechtachse 4 führen
mehrere Ölbohrungen 31 von denen drei mittels Leitungen
35, 36, 37 mit der auf der Tischachse 2 befindlichen
dreiadrigen Drehdurchführung 19 verbunden sind und
die übrigen Bohrungen dienen zur direkten
Beaufschlagung des Zahnkolbens 23 und des Indexelementes 20. Die
Leitungen 35, 36 führen zu den
Hydraulik-Anschlußarmaturen 39, 40 an denen die den jeweiligen Aggregaten
entsprechenden Spannelemente angeschlossen werden, die
der besseren Übersicht wegen auf dem Montagetisch 1
nicht eingezeichnet wurden. Die Leitung 37 dient zur
Beaufschlagung des Druckkolbens 25.
Das Drehen und Arretieren des Winkelgehäuses 3, des
Werkzeugträgers 7 sowie der Materialteller 8 erfolgt
in gleicher Weise und mit gleichen Bauteilen wie beim
Montagetisch 1 vorstehend beschrieben. Das
Winkelgehäuse 3 ist 90°rechts und 90° linksdrehend schaltbar.
Hierbei wirkt der Indexbolzen 28 mit den drei radialen
Indexbohrungen 29 zusammen und der Montagetisch 1 nimmt,
außer der in Fig. 1, 2, 3 dargestellten Grundstellung,
die in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten Stellungen
ein. Die Materialteller 8 sind schrittweise um 45° dreh-
und arretierbar. Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich,
daß auf ihnen Winkelleisten 32 in einer Konfiguration
aufgeschraubt sind, um größere Materialkästen 33 für
die zu montierenden Einzelteile und kleinere
Materialkästen 34 für Schrauben, Ringe usw. in bestimmter Lage
bequem aufschieben zu können und zu halten. Fig. 3
zeigt den rechten Materialteller 8 in einer Variante
mit am Ständersockel 6 manuell schwenkbarem Tragarm 11a.
Hierzu ist auf dem Ständersockel 6 ein Tragstück 22
aufgeschraubt, an dessen freiem Ende der Tragarm 11a mittels
des Bolzens 21 angelenkt und mittels des Klemmhebels 24
in passender Position anklemmbar ist.
Wie die Fig. 1, 2, 3 zeigen ist der Werkzeugträger 7
im wesentlichen kreuzförmig ausgebildet und weist vier
Werkzeugaufnahmen 17 auf, an denen Werkzeugarme 18
auswechselbar anschraubbar sind. An den Werkzeugarmen 18
werden Preßluftwerkzeuge, maschinelle Schrauber und
Meßgeräte befestigt. Sie wurden der besseren
Übersicht wegen nicht gezeichnet.
Die Fig. 5 und 6 zeigen das Montagezentrum in der
Variante mit einem nicht drehbaren Werkzeugträger 7a
und einen Montagetisch 1a mit waagerechter Tischachse 2a,
die direkt im Montageständer 5 gelagert ist. Die beiden
Werkzeugarme 18a sind am Werkzeugträger 7a mittels der
Schwenkwinkel 42 angeordnet. Bei Bedarf werden sie mit
diesen um Bolzen 43 aus der seitlichen Ruhestellung an
die Werkzeugaufnahme 17a über den Montagetisch 1a
geschwenkt und festgeschraubt. In der Ruhestellung
gewährleistet ihre Position optimale Zugängigkeit für
die manuelle Montage. Die Wirkungsweise ist folgende:
Die Waagerechtachse des Winkelgehäuses bzw. des
Montagetisches ist ortsfest in einem Montageständer
gelagert, auf dem ein Werkzeugträger mit Werkzeugaufnahmen
angeordnet ist. Maschinelle Werkzeuge sind
wechselweise in Arbeitsstellung über den Montagetisch
schwenkbar. Am oder neben dem Montageständer lagern mittels
je einer senkrechten Tellerachse ein oder mehrere
Material-Teller auf denen die zu montierenden
Einzelteile in größeren Kästen und die Kleinteile wie
Schrauben, Scheiben, Stifte usw. in kleineren Kästen
entsprechend dem Montageablauf gespeichert und
schrittweise dem Monteur zugestellt werden. Die maschinellen
Drehbewegungen des Montagetisches, des Winkelgehäuses,
des Werkzeugträgers und der Material-Teller sowie ihre
Arretierungen werden durch eine Folgeschaltung in
einer dem jeweiligen Montageablauf anpaßbaren Weise
gesteuert. Der Drehantrieb erfolgt vorzugsweise mittels
eines mit einem Zahnkolben in Eingriff befindlichen
Zahnrades, das an sich lose drehbar auf der Achse
lagert und zu jedem Drehschnitt mittels eines
konzentrischen Druckkolbens zum Reibschluß mit einem
Achsansatz gebracht wird. Hydraulikleitungen sind durch
die Waagerechtachse und Tischachse geführt zum
hydraulischen Spannen und Lösen der Aggregate-Grundkörper
bzw. fertig montierter Aggregate auf dem Montagetisch.
Das zu bearbeitende Werkstück kann in jeder Lage
geschwenkt werden, so daß auch schwer zugängliche
Teilabschnitte bearbeitbar sind. Der Einsatz von
verschiedenen Werkzeugen macht fast alle Eingriffe an
einem Arbeitsplatz möglich. Ferner ist ein leichter
Zugang zu den Teilen gegeben, die zur Montage benötigt
werden.
"Der Montagetisch dient zur Aufnahme der zu bearbeitenden
Werkstücke. In den Fällen, in denen eine rationelle
Bearbeitungsweise gewünscht wird, ist es zweckmäßig, den Tisch
auswechselbar zu machen. So kann auf dem einen Tisch die
Vorbereitung, d. h. die Aufnahme der zu bearbeitenden
Werkstücke getroffen werden, während ein anderer bestückter
Tisch im Montageständer der Bearbeitung zugeführt ist."