DE3435982C2 - Montageständer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Montageständer mit drehbar gelagertem Montagetisch und einem um seine Achse schwenkbaren Werkzeugträger, insbe­ sondere für Kleinserienbetrieb.

Bei einer bekannten Anlage sind mehrere Tisch-Einheiten mit in einem Winkel­ gehäuse 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 Automatisierungs­ grad, wie in anderen Bereichen des Maschinenbauer üblich, nicht vorhanden. Zwischen zwei Montagephasen sind an jeder Tischeinheit Arbeiten durch Handbetäti­ gung 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 montier­ ten 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 waage­ rechte 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.

Es ist Aufgabe der Erfindung, für eine bessere Montage zu sorgen, die Zeiten für die einzelnen Arbeiten herabzusetzen und gleichzeitig eine bessere Handhabung zu gewährleisten.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1, zweckmäßige Weiterbildungen des anmeldungsgemäßen Mon­ tageständers ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Montage­ Ständer vereinigt in sich folgende Vorteile:

• - Günstige Investitionskosten bei vergleichbarer Kapazität, weil der Aufwand zum Transfer der Montage­ tisch-Einheiten mittels Schlitten entfällt.
• - Verkürzte Montagezeiten weil die manuellen Neben­ tätigkeiten von maschinellen Drehantrieben und Arretierungen übernommen werden deren Anordnung infolge der ortsfesten Montagetisch-Einheiten ein­ fach ist.
• - Erhöhte Flexibilität ist gewährleistet infolge ortsfester Anordnung der Montagetisch-Einheit und der Drehbarkeit der Materialteller. Beim Wechsel von Arten der zu montierenden Aggregate werden, außer der Umstellung der Folgeschaltung, in einfacher Weise entsprechend gefüllte Materialkästen auf die Materialteller geschoben deren Drehbarkeit diesen Vorgang erleichtert.
• - Infolge maschineller Antriebe ist auch Montierung im Sitzen möglich. Diese kann in einfacher Weise unterstützt werden indem die Materialteller von Hand schwenkbar vorgesehen werden.
• - Das Spannen der Aggregate-Grundkörper und das Lösen der komplett montierten Aggregate auf dem Montage­ tisch erfolgt vorzugsweise hydraulisch mittels ge­ normter Spannelemente. Die hierfür erforderlichen Vorkehrungen sind infolge der ortsfesten Anordnung des Montagetisches einfach.
• - Indem der Montierer jedes Aggregat komplett montiert wird er positiv motiviert. Erhöhte Aufmerksamkeit und infolgedessen fehlerfreie Montage werden geför­ dert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen 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 ge­ zeichnet 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 Werk­ zeugträger.

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 Mon­ tageständer 5 drehbar ist. Der Montageständer 5 ruht fest verschraubt auf dem Ständersockel 6. Auf dem Mon­ tageständer 5 ist der Werkzeugträger 7 mittels der Senkrechtachse 13 drehbar angeordnet. An seinen Werk­ zeugaufnahmen 17 sind die Werkzeugarme 18 anschraubbar (Fig. 2, 3). Seitlich neben dem Montageständer 5 befinden sich zwei Materialteller 8. An ihnen befestigte Teller­ achsen 9 lagern drehbar in Lagerköpfen 10. Ihre achs­ parallelen Anschraubflächen 12 dienen zur Befestigung an den Tragarmen 11, die mit den waagerechten Anschraub­ flächen 14 auf dem Ständersockel 6 angeschraubt sind.

Die Fig. 4 zeigt die Lagerung des Montagetisches 1 im Winkelgehäuse 3 mittels der an ihm festen Tisch­ achse 2 und den Drehantrieb. Die Tischdrehung er­ folgt schrittweise in beiden Drehrichtungen mittels des an sich lose auf der Tischachse 2 lagernden Zahn­ rades 16. Der mit ihm in Eingriff stehende Zahnkolben 23 ist rechtwinklig zur Tischachse 2 im Winkelgehäuse 3 geführt und beidseitig in bekannter Weise mittels der in Fig. 1, 2 angedeuteten Zylinderköpfe 27 wechsel­ weise 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 Kraft­ schluß. Vor jedem Drehschnitt ist funktionsgemäß der Indexbolzen 28 des Indexelementes 20 eingezogen. Der Indexbolzen 28 arbeitet mit den Indexbohrungen 29 zu­ sammen. Zum hydraulischen Spannen der Aggregate-Grund­ körper 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 Beaufschla­ gung des Zahnkolbens 23 und des Indexelementes 20. Die Leitungen 35, 36 führen zu den Hydraulik-Anschlußarma­ turen 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 Winkelge­ häuse 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 Material­ kästen 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 auf­ geschraubt, 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 Über­ sicht 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 ge­ schwenkt und festgeschraubt. In der Ruhestellung ge­ währleistet ihre Position optimale Zugängigkeit für die manuelle Montage. Die Wirkungsweise ist folgende: Die Waagerechtachse des Winkelgehäuses bzw. des Monta­ getisches ist ortsfest in einem Montageständer gela­ gert, auf dem ein Werkzeugträger mit Werkzeugaufnahmen angeordnet ist. Maschinelle Werkzeuge sind wechsel­ weise in Arbeitsstellung über den Montagetisch schwenk­ bar. Am oder neben dem Montageständer lagern mittels je einer senkrechten Tellerachse ein oder mehrere Material-Teller auf denen die zu montierenden Einzel­ teile in größeren Kästen und die Kleinteile wie Schrau­ ben, Scheiben, Stifte usw. in kleineren Kästen ent­ sprechend dem Montageablauf gespeichert und schritt­ weise 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 la­ gert und zu jedem Drehschnitt mittels eines konzen­ trischen Druckkolbens zum Reibschluß mit einem Achs­ ansatz gebracht wird. Hydraulikleitungen sind durch die Waagerechtachse und Tischachse geführt zum hydrau­ lischen Spannen und Lösen der Aggregate-Grundkörper bzw. fertig montierter Aggregate auf dem Montagetisch. Das zu bearbeitende Werkstück kann in jeder Lage ge­ schwenkt werden, so daß auch schwer zugängliche Teil­ abschnitte bearbeitbar sind. Der Einsatz von ver­ schiedenen 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 Bear­ beitungsweise 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 Werk­ stücke getroffen werden, während ein anderer bestückter Tisch im Montageständer der Bearbeitung zugeführt ist."

Claims (3)

1. Montageständer mit drehbar gelagertem Montagetisch und einem um seine Achse schwenkbaren Werkzeugträger, insbesondere für Kleinserienbetrieb, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Montagetisch (1) in einem um eine waagerechte Achse schwenk­ baren Winkelgehäuse (3) gelagert ist,
• - daß seitlich am Montageständer Materialteller (8) beweglich angeord­ net sind und
• - daß die maschinelle Drehbewegung des Montagetisches (1), des Winkel­ gehäuses (3), des Werkzeugträgers (7) und der Materialteller (8) durch eine Folgeschaltung in einer dem Montageablauf anpaßbaren Weise gesteuert wird.

2. Montageständer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Antrieb aller drehbaren Teile in beiden Richtungen schrittweise erfolgt.

3. Montageständer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem drehbaren Körper eine Verriegelung zugeordnet ist, die ihn in der jeweiligen Stellung festsetzt.