(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置架台に固定的に設けられている作業モジュール及び装入装置においてサイクリックに動作が可能である、複数のワークキャリアが設けられている運動装置を備える装置架台を備える装置において、装置の換装をおこなうには、変えようとするワークキャリア（４）及び作業モジュール（１３）及び装入装置（６）を、基本ユニットを形成する装置架台（２）において交換するだけでよいように、ワークキャリア（４）及び作業モジュール（１３）及び装入装置（６）は、ワークキャリア（４）及び作業モジュール（１３）及び装入装置（６）に対してそれぞれ同一に形成されている交換取付装置（２２、２２ａ、２２ｂ、４２）により、取外し可能並びに交換可能に取付けられているか、ないしは取付け可能であり、該交換取付装置は装置架台ないしは運動装置に設けられる第１部材（２３、２３ａ、２３ｂ、３２）及びワークキャリアないしは作業モジュールないしは装入装置に設けられる第２部材（２４、２４ａ、２４ｂ）を有してプラグイン・ロック連結装置として形成されており、また該交換取付装置は第１部材（２３、２３ａ、２３ｂ、３２）に設けられ、作業エレメント（２９，４０）により運動可能であるロックピン（２７、３６）と第２部材に形成されるピン受け部（２６、３７）とを包括していることを特徴とする、工作物の加工及び／又は組立をおこなう加工及び／又は組立装置。
【請求項２】
装置の換装をおこなうには、変えようとする作業ユニット（１４）及び／又は装入ユニット（８）を、交換するだけでよいように、それぞれの作業モジュール（１３）に設けられる作業ユニット（１４）及び／又はそれぞれの装入装置（６）に設けられる装入ユニット（８）は、作業ユニット（１４）及装入ユニット（８）に対してそれぞれ同一に形成されている交換取付装置（２２、２２ａ、２２ｂ、４２）により、取外し可能並びに交換可能に取付けられているか、ないしは取付け可能であることを特徴とする、少なくともワークキャリアが取外し可能である、請求項１の加工及び／又は組立装置。
【請求項３】
プラグイン・ロック連結装置はありつぎ機構として形成されることを特徴とする、請求項２による加工及び／又は組立装置。
【請求項４】
プラグイン・ロック連結装置はセルフロッキング式の連結部として形成されることを特徴とする、請求項３による加工及び／又は組立装置。
【請求項５】
作動エレメントは、スプリング（３１、４１）力に抵抗して手動で操作される圧力プランジャー（２９、４０）であり、この圧力プランジャーにロックピン（２７、３６）がモーションカップリング支承されていることを特徴とする、請求項４による加工及び／又は組立装置。
【請求項６】
モーションカップリング機構は、ロックピン（２７）に設けられ、そして作動エレメント（２９）に形成されるガイド溝（３０）にかん入しているサポートピン（２８）により、又は、サポートピン（３８）を介して作動エレメント（４０）に支承され、両端がそれぞれの部材（４２）ないしはロックピン（３６）に支承されているベルクランク（３３）により形成されることを特徴とする、請求項５による加工及び／又は組立装置。
【請求項７】
交換取付装置は、取付けようとする各エレメントが複数の取付位置に配置できるように形成されることを特徴とする、請求項１，２，３，４，５，６のうちのひとつによる加工及び／又は組立装置。
【請求項８】
作業モジュール（１３）及び／又は装入装置（６）には、作業モジュール（１３）及び／又はその作業ユニット（１４）及び／又は装入装置（６）及び／又はその装入ユニット（８）の設定のための調整手段が設けられることを特徴とする、請求項１，２，３，４，５，６、７のうちのひとつによる加工及び／又は組立装置。
【請求項９】
調整手段はピン受け部の動作のための調節スピンドルを内蔵していることを特徴とする、請求項８による加工及び／又は組立装置。
【請求項１０】
作業モジュール（１３）の少なくとも１つの部材及び／又は装入装置（６）の少なくとも１つの部材は、それぞれ取外し可能に、作業モジュール（１３）及び／又は装入装置（６）に対する共通の駆動装置に連結されているか、ないしは連結可能になっていることを特徴とする、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９のうちのひとつによる加工及び／又は組立装置。
【請求項１１】
装置架台（２）には、それぞれの作業モジュール（１３）ないしは装入装置（６）に所属する、駆動装置に結合されている複数の駆動カップリングが設けられ、それらと作業モジュール（１３）ないし装入装置（６）は取外し可能に連結可能になっていることを特徴とする、請求項１０による加工及び／又は組立装置。
【請求項１２】
装入装置（６）に配属されている駆動カップリング（１０）はマイタ歯車（１１）として形成されていること、そして、作業モジュール（１３）に配属されている駆動カップリングは、駆動装置を介して作動可能である複数のカップリングリテーナー（１９）を含んでいて、このカップリングリテーナーの中又は側方には適切な、作業モジュール（１３）のカップリングエレメント（２１）が取付け可能になっていることを特徴とする、請求項１１による加工及び／又は組立装置。
【請求項１３】
側方を通過しうるワークキャリアの検知のための、少なくとも１つの固定のセンサーエレメントが設けられ、作業モジュール及び／又は装入装置の作動運転が検知結果に応じて制御されることを特徴とする、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２のうちのひとつによる加工及び／又は組立装置。
【請求項１４】
作動運転は、欠落しているワークキャリアが検知されると、ワークキャリアの作業ないしは動作サイクルを基準とする位置が、作業モジュールないしは作業ユニット及び／又は装入装置ないしは装入ユニットの作動運転を制御している制御装置に記憶され、そして次ぎに到達される位置又は既に到達された位置の作業モジュールないしは作業ユニット及び／又は装入装置ないしは装入ユニットの作業運転が各作動サイクルにより中断されるように制御されることを特徴とする、請求項１３による加工及び／又は組立装置。
【請求項１５】
駆動装置とワークキャリアのための作動装置との間の駆動トレインに、設定された回転モーメントの超過が発生したとき、駆動トレインを分離する安全カップリング（４３）が設けられること、ならびに、安全カップリング（４３）が分離されたとき、運動装置（３）をブロックするブレーキ（４６）が安全カップリングに接続されて設けられることを特徴とする、請求項１，２，３，４，５，６、、７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４のうちのひとつによる加工及び／又は組立装置。
【請求項１６】
安全カップリング（４３）の作動部分（４４）の位置を継続的に検知し、電磁ブレーキ（４６）と制御的に連絡しているセンサーエレメント（４５）が設けられ、その場合、ブレーキ（４６）の制御は検知結果によりおこなわれることを特徴とする、請求項１４による加工及び／又は組立装置。
【請求項１７】
ワークキャリアを自動的に交換する交換マガジンが設けられることを特徴とする、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６のうちのひとつによる加工及び／又は組立装置。
【請求項１８】
標準化された基本ユニットを形成する装置架台とそこでの作動が可能である運動ユニット、及び複数の、それらの形態及び／又は機能が相異なっているワークキャリア及び作業モジュール及び装入装置を包括している、システムにおいて、運動ユニットにおけるワークキャリア、及び作業モジュール、及び装置架台における装入装置は、交換取付装置により取外し可能に配置できること、各交換取付装置は、運動ユニットないしは装置架台に設けられる第１部材と各ワークキャリアないしは作業モジュールないしは各装入装置に設けられる第２部材とを包括していること、そして全てのワークキャリアないしは作業モジュールないしは装入装置の第２部材はそれぞれ同一に形成されているので、それら第２部材はそれぞれの任意に配置されている第１部材に取付けることができ、ワークキャリア及び作業モジュール及び装入装置に設けられた第２部材はプラグイン・ロック連結装置を形成しつつ第１部材を取外し可能に連結可能であること、第２部材にはピン受け部又は作動エレメントとしてスプリング力に抵抗して手で動かされうる圧力プランジャーによって動作しうるロックピンが設けられ、それらは第１部材における対応の機素と連結して作用しうることを特徴とする、加工及び／又は組立装置システム。
【請求項１９】
作業モジュール及び／又は装入装置にそれらの形態及び／又は機能が相異なって形成された作業ユニット又は装入ユニットは交換取付装置により取外し可能に配置できること、各交換取付装置は、各作業モジュールないしは各装入装置に設けられる第１部材と各作業ユニットないしは各装入ユニットに設けられる第２部材とを包括していること、そして全ての作業ユニットないしは装入ユニットの第２部材はそれぞれ同一に形成されているので、それら第２部材はそれぞれの任意に配属されている第１部材に取付けることができること、作業ユニット及び／又は装入ユニットに設けられた第２部材がプラグイン・ロック連結装置を形成しつつ第１部材と取外し可能に連結可能であることを特徴とする、請求項１８による加工及び／又は組立装置システム。
【請求項２０】
第２部材は第１部材とのありつぎ連結機構としての機素として形成されていることを特徴とする、請求項１８又は１９による加工及び／又は組立装置システム。
【請求項２１】
交換取付装置が、第１部材（２３、２３ａ、２３ｂ、４２）及び第２部材（２４、２４ａ、２４ｂ）と共にプラグイン・ロック連結装置として形成され、スプリング（３１、４１）力に抵抗して作動可能の圧力プランジャー（２９、４０）により動かされうる、一方の部材に設けられるロックピン（２７、３６）及び他方の部材に設けられるピン受け部（２６、３７）を含み、その場合、圧力プランジャー（２９、４０）とロックピン（２７、３６）との間のモーションカップリング機構は、ロックピン（２７）に設けられ、圧力プランジャー（２９）に形成されるガイド溝（３０）にかん入しているサポートピン（２８）により、又は、サポートピン（３８）を介して圧力プランジャー（４０）に支承され、両端がそれぞれの部材（４２）ないしはロックピン（３６）に配置されているベルクランク（３３）により形成されていることを特徴とする、請求項１８，１９，２０のひとつによる加工及び／又は組立装置システム。
【請求項２２】
連結態様はセルフロッキング式連結であることを特徴とする、請求項２１による加工及び／又は組立装置システム。
【発明の詳細な説明】
本発明は、装置架台に固定的に設けらる作業モジュール及び装入装置との関係においてサイクリック作動しうる複数のワークキャリアが設けられている運動装置を備えている装置架台を有する、工作物の加工ないしは組立をおこなうための加工及び／又は組立装置に関する。
そのような加工及び／又は組立装置は、適切なリニアのワークキャリア搬送区間を備える運動装置またあるいはリニアサイクル装置としての旋回サイクル装置の形態で構成されている。
これらの加工及び／又は組立装置は、例えば、電子技術又は電子機械の構成部品、精密機械の工作物の製造や製薬分野や自動車工業において、複数の加工ないしは組立段階で対象物を機械製作するあらゆるところに用いられている。
この装置では、工作物は連続的に組立てられ、あるいは製造されるが、そのために工作物はサイクリックにそれぞれの作業モジュールや装入装置に搬入され、それらの作業モジュールや装入装置は、作業順序に対応する作業段階を実施したり、作業順序に応じて必要となる構成部品などを装入する。作業モジュールとしては、例えば、やっとこ、グリッパーの形態のハンドリング装置を用いることができるし、ねじ締め装置、熔接装置又ははんだ付け装置や刻印又は印刷の装置も使用可能である。装入装置とは、例えば、構成部品搬送装置と考えてもよく、同様にまた、積み重ね装置又は打ち抜き帯金から必要なコンポーネントを打ち抜き、引き続き作業モジュールで加工するための適切な打ち抜き装置を従えた打ち抜き帯金である。この場合、これらの装置の構造や構成は、これらの装置の使用先が想定された工作物の加工だけを考えて設計されている。つまり、全てのコンポーネントは、それぞれの実施される作業工程ないしは加工される部品などに対応してでき上がっている。ということは、さまざまな工作物に対して、それぞれ別々の装置が用意されなければならないということである。工作物の構造などを変更するとき、従来の装置の換装は不可能であるか、あるいは非常に面倒な手間がかかる。
そのような装置で操業をおこなう事業者にとって、このことは非常な硬直性を意味している。なぜなら、事業者は製造しようとする工作物に対しては、既存の装置に全面的に依存していからで、工作物などの変更をおこなうときは新しい装置を入手するか、大きい設備投資費用をかけて換装を実施しなければならないからである。このことは、１つの工作物をもはや製造しなくなり、そのため装置をあまり稼働しないという場合でも状況には変わりはない。
そのため、本発明の課題は、工作物又は生産工程などにしかるべき変更が起こった場合、装置に大きな手間をかけないで迅速に簡単な換装を可能にし、別の新しい工作物の加工ないしは組立装置を簡便に換装する可能性をもつ加工及び／又は組立装置を提案することである。
この課題を解決するために、冒頭に述べた様態の加工及び／又は組立装置において、ワークキャリア及び作業モジュール及び装入装置が、ワークキャリア及び作業モジュール及び装入装置に対してそれぞれ同一に形成される交換取付装置を用いることにより、交換可能に取付けられるか、あるいは交換可能に取付できる状態にもたらされ、その結果、装置の換装のためには、ワークキャリアないしは変えようとするワークキャリアないしは作業モジュールないしは装入装置を、１つの基本ユニットを形成する装置架台において交換するだけでよいという、本発明による機構が提案される。
本発明による装置は、モジュラー式構成であり、標準化され、全ての装置に対して同一の装置架台から構成される。この装置課題は、適切に追加装備又は後装備される基本ユニットを形成している。後付け装備の一環として、場合によっては交換しなければならないコンポーネント群は、それぞれのコンポーネントに対して標準化されているスピード交換取付装置を使えば、たいへん便利に装置架台において取付け可能となる。
必要があれば、この交換取付装置はごく簡単に取外せるし、その取付は標準化されているので、新しいエレメントを挿入し、取付けすれば、この換装手順は終わりである。装置架台自体ではなにもしなくてよい。すなわち、この本発明による装置は、旋回サイクル装置でもリニアサイクル装置で、簡単迅速な換装を困難で面倒な換装作業なしに実現するという非常に便利なものである。このシステムは、本発明による点であるが、作業モジュールにおける作業ユニットの取付ないしは装入装置における装入ユニットの取付にも使用できるので、これらのユニットも必要に応じて簡単に交換することができるのである。
本発明に従って、装置架台ないしは運動装置、場合によっては作業モジュールないしは装入装置に設けられる第１部材とワークキャリアないしは作業ユニットないしは装入ユニットに設けられる第２部材とによる、プラグイン・ロック連結装置としての交換取付装置を形成することが、優れた構造であり、しかも、ありつぎ機構をもって実現すれば、なおいっそうに適切であることが実証されている。このプラグイン・ロック連結装置は、交換したいエレメントをロック連結を外すことによりごく簡単に引き抜き、新しいエレメントを簡単に差し込み（プラグイン）及びロックされるまで押し込むことで取付けることを実現するのでたいへん便利である。取付装置をこの本発明による構成にすることにより、正しい位置決めが常時与えられる。連結がおこなわれれば、それぞれの換装手順は終了する。その場合、ありつぎ機構は、簡単で確実な作業を実現するものである。また、連結の不意の外れを防ぐために、セルフロッキング式連結機構としてのプラグイン・ロック連結装置を形成するならば、さらに優れた構造となることが実証されている。
本発明による点であるが、１つの部材に設けられ、作動エレメントにより動かされるロックピンと他の部材において形成されるピン受け部とを交換取付装置に配置してもよい。その場合、最も簡単な形態としては、部材群の相互挿入のとき、しかるべきピン受け部に差し込まれる適切な接触区間をもつ差し込みピンとしてロックピンを形成することである。しかし、特に優れた構造となるのは、作動エレメントを、スプリング力に抵抗しつつ手で操作する方式の圧力プランジャーとし、その圧力プランジャーにロックピンをモーションカップリング［ｂｅｗｅｇｕｎｇｓｋｏｐｐｅｌｔ＝ｍｏｔｉｏｎ  ｃｏｕｐｌｅｄ］形態にて設けることである。そのモーションカップリング機構は、本発明による考案であるが、ロックピンに設けられ、作動エレメントにおいて形成されるガイド溝の中にかん入するサポートピンを用いて実現できる。同じように優れた効果を発揮し、セルフロッキング式の代替案としては、モーションカップリングをサポートピンを介して作動エレメントに設けられるベルクランクを用いて形成するための構成であり、ベルクランクの両端はそれぞれの部材ないしはロックピンに設けられる。
さらにまた、本発明による構成であるが、取付けようとする各エレメントは、複数の取付位置に位置決めができ、そのためには適切な複数のピン受け部を設けるだけでよいように、交換取付装置を構成することができる。このことは、新しいコンポーネントへの換装のときにそれらのオリエンテーションについて多くの可能性をもたらす。その場合、非常に優れた構成であることが実証されていることは、作業モジュールないしは装入装置に、作業モジュールないしはそれらの作業ユニットないしは装入装置ないしはそれらの装入ユニットのアレンジメントのための調整手段を設け、この調整手段がピン受け部の動作のための調節スピンドルを内蔵していることである。この実施例では、ピン受け部が運動可能であり、それにより装置架台における第１部材に係わる全てのそれぞれのエレメントの運動が可能になる。このことは、特に、この方法で作業ユニットを取り出し装置位置の方に振ることができるように、装入装置において装入ユニットだけを交換する場合に便利である。なぜなら、取り出し装置は、この場合は交換されない装入装置に固定的に設けられ、上部は取り出し装置位置に対してずらさなければならないからである。
本発明による装置の簡単な構造に関連して特に優れていることが実証されたのは、作業モジュール群の少なくとも１つないしは装入装置群の少なくとも１つは、それぞれ、作業モジュール群ないしは装入装置群にとって共通の駆動装置に取外し可能に連結されているか、連結可能である点である。もちろん、これに代わって、電子制御装置を介して制御されうる、それぞれコンポーネント対応の駆動装置も考えられうる。共通の駆動装置の場合は、本発明による提案であるが、装置架台に、それぞれの作業モジュールないしは装入装置に所属し、駆動装置に連結されている複数の駆動カップリングを設け、それらの駆動カップリングに、作業モジュールないしは装入装置を取外し可能に連結できるようにしてもよい。その場合、本発明による提案であるが、装入装置に配属される駆動カップリングはマイタ歯車として構成し、これに装入装置をその適切なカップリング部と共にごく簡単に連結するようにしてもよい。作業モジュールの場合、作動カップリングは、場合によっては、駆動装置を介して運動が可能である複数のカップリングリテーナーを有し、そのカップリングリテーナーの中に又はその側に作業モジュールを固定できるようにしてもよい。このカップリングリテーナーは、例えば、水平方向に配置される、アンダーカットのカップリングリングとしてもよい。このカップリングは駆動装置により上下に運動可能であり、その中には作業モジュールの適切なカップリングセグメントをごく簡単に差し込むことができるようにしてもよい。
本発明による装置では、簡単な交換がワークキャリアについても可能であることの延長として、実際に工程を進めることができるだけの多数のワークキャリアを設けることももちろん可能である。すなわち、ワークキャリアが存在しない領域も可能なのである。この場合、少なくとも１つの定置センサーエレメントを設け、その側を通過するワークキャリアを検知させ、作業モジュールないしは装入装置の作動を検知結果に応じて制御すれば効果的であることが実証された。これは、欠落しているワークキャリアの検知において、ワークキャリアの作業ないしは動作サイクルを基準とする位置が、作業モジュールないしは作業ユニット及び／又は装入装置ないしは装入ユニットを制御している制御装置に記憶され、そして次ぎに到達される位置又は既に到達された位置の作業モジュールないしは作業ユニット及び／又は装入装置ないしは装入ユニットの作業運転が各作動サイクルにより中断されるようにすることもできる。その場合、これは、例えば、グリッパー又はやっとこ、しかし又は装入ユニットの空気圧作動制御装置だけが稼働し、本来の労働作業は中断されるかたちとなす。しかし、その場合、例えば、装入ユニットの方向に移動したり、再び戻ったりする作業モジュールの本来の作動プロセス及び共通の駆動装置を介して問題なく強制制御される作動プロセスは中断されない。このようにして、必要な作業だけが実際におこなわれることが実現する。
特に、ワークキャリアの互換性について考察すれば、時にはワークキャリアが完全にロックされないという問題が起こり得る。ワークキャリアが運動するとき、これが架台部などに衝突することがある。運動の継続は、幸運な場合だとワークキャリアの破壊だけにとどまるであろう。これを防ぐために、本発明による提案であるが、駆動装置とワークキャリアのための作動装置との間の駆動トレインに、必要な場合、特に設定された回転モーメントの超過が発生したとき、駆動トレインを分離する安全カップリングを設け、安全カップリングが分離されたとき、作動装置をブロックするブレーキを安全カップリングに接続させてもよい。その場合、安全カップリングの作動部分の位置を継続的に検知し、電磁ブレーキと制御的に連絡している別のセンサーエレメントを設けてもよい。その場合、ブレーキの制御は検知結果によりおこなわれる。つまり、作動部分が再び正しい、欠陥のない作業運転を許す位置にあるとき、ブレーキは自動的に解除される。最後に、これも本発明による提案であるが、装置架台において適切な位置に設けられ、自動的に「古い」ワークキャリアを「新しい」ワークキャリアに交換するような、ワークキャリアを自動的に交換する交換マガジンを設けると優れた構造となることが実証された。
本発明の対象は、加工及び／又は組立装置の他に、さらに、本発明による装置のためのワークキャリア、作動モジュール並びに装入装置である。これらは、それぞれ、これらに第２部材が設けられていて、その第２部材は、プラグイン・ロック連結装置を形成しつつ、加工及び／又は組立装置に設けられる第１部材に取外し可能に連結できることを特徴としている。さらにその他の構成は、それぞれのサブクレームに明らかである。それらの他に、本発明は、本発明による提案としての作業モジュールのための作業ユニット並びに本発明による提案としての装入装置のための装入ユニットに係わっている。これらも、本発明による提案として、それぞれ第２部材が設けられ、その第２部材は、プラグイン・ロック連結装置を形成しつつ、作業モジュールないしは装入装置に設けられる第１部材と取外し可能に連結できることを特徴としている。ここでもまた、さらにその他の本発明による構成はサブクレームに明らかである。
さらに、本発明の対象は、加工及び／又は組立装置におけるワークキャリア及び／又は作業モジュール及び／又は装入装置の取外し可能の取付のための交換取付装置又は加工及び／又は組立装置の作業モジュール又は装入装置における作業ユニット又は装入ユニットの取付のための交換取付装置である。この交換取付装置は、本発明による提案として、第１部材及び第２部材と共にプラグイン・ロック連結装置として形成され、スプリング力に抵抗して作動可能の圧力プランジャーにより動かされうる、一方の部材に設けられるロックピン及び他方の部材に設けられるピン受け部を含んでいることを特徴とするが、圧力プランジャーとロックピンとの間のモーションカップリング機構は、ロックピンに設けられ、圧力プランジャーに形成されるガイド溝にかん入しているサポートピンにより、又は、サポートピンを介して圧力プランジャーに支承され、両端がそれぞれの部材ないしはロックピンに配置されているベルクランクにより形成されており、そのときの連結態様は好ましくはセルフロッキング式のありつぎ機構である。
さらに、最後になったが、本発明は、標準化された基本ユニットを形成する装置架台とそこでの作動が可能である運動ユニット、及び複数の、それらの形態及び／又は機能が相異なっているワークキャリア及び／又は作業モジュール及び／又は作業ユニット及び／又は装入装置及び／又は作業ユニットを包括している、加工及び／又は組立装置システムを対象としており、その場合、運動ユニットにおけるワークキャリア、作業モジュール、及び装置架台における装入装置、及び作業モジュールにおける作業ユニット及び装入装置における装入ユニットは、交換取付装置により取外し可能に配置できること、各交換取付装置は、運動ユニットないしは装置架台ないしは作業モジュールないしは装入装置に設けられる第１部材と各ワークキャリアないしは作業モジュールないしは各装入装置ないしは作業ユニットないしは装入ユニットに設けられる第２部材とを包括していること、そして全てのワークキャリアないしは作業モジュールないしは装入装置ないしは作業ユニットないしは装入ユニットの第２部材はそれぞれ同一に形成されているので、それら第２部材はそれぞれの任意に配属されている第１部材に取付けることができる。
つまり、本発明は、存在している装置の換装をあらゆる任意の形態で実現する総合的交換システムを創造するものである。
本発明の利点、特徴及び詳細は、以下に述べる実施例並びに図面により明らかとなる。
図１は旋回サイクル装置の形態での、本発明による加工及び組立装置の、一部が断面図である部分図。
図２、３、４はさまざまな透視図による、本発明による交換取付装置の部分図。
図５は図１に示された装置の展開図。
図６は第１の実施例の交換取付装置を備える、運動装置に設けられたワークキャリアの部分断面図。
図７は第２の実施例による交換取付装置を備える、運動装置に設けられた複数のワークキャリアの部分断面図。
図８は別の実施例によるセルフロッキング式交換取付装置の原理図。
図１は、部分図の形で、本発明による加工及び／又は組立装置を示す。この加工及び／又は組立装置は、標準化された基本ユニットを形成する装置架台２から成り、この装置架台２に運動装置３を形成するロータリーテーブルが内蔵されて設けられている。このロータリーテーブルは、ここには示されていないが、装置架台２の下部に設けられる、例えば、カム板駆動装置の形態による駆動装置を介して回転駆動が可能である。このロータリーテーブルの縁側には、複数のワークキャリア４が設けられている。これらのワークキャリア４において、それぞれの工作物の加工／組立がおこなわれる。これを可能にするために、装置架台２に配置されている取付受台５には、下部構造部分７及び装入ユニット８から成る複数の装入装置６が固定的に設けられている。このような装入装置により、ワークキャリア４に組込まれる構成部品をその後の加工のために必要な位置に運ぶことが可能になる。この装入装置は、例えば、ここに示した実施例のような搬送装置と考えてもよく、同様にまた、積み重ね装置又は打ち抜き帯金から構成部品を打ち抜くための打ち抜き装置として構成してもよい。ここに示される実施例では、装入装置６は取外し可能の駆動連結具９によりマイタ歯車１１の形態の駆動カップリング１０と連結されている。このマイタ歯車１１はここでは図示されていない駆動装置に駆動連結されている。
このようにして、図示の例では多数の対象物体を収容受入具から取り出し位置に搬送している装入ユニット８が駆動される。
装置架台２に設けられ、ロータリーテーブルの上にある上部構造テーブル１２には、作業モジュール１３が設けられ、この作業モジュール１３には、作業ユニット１４、図示の例では、グリッパーが設けられている。この移動可能のグリッパー（両方の二重矢印を参照）により、装入ユニット８の取り出し位置の範囲において、送り込まれる対象物を収容し、ワークキャリア４に搬送し、そこで組込むことが可能になる。構成部品のハンドリングを可能にしている作業モジュール１３に代えて、作業モジュールをねじ締め装置、はんだ付け装置、あるいは熔接装置として構成することもできる。その装置には、もちろん必ずしも装入装置６を所属させる必要はない。印刷又は刻印装置を構成要素とすることも可能である。その場合の制約はなにもない。
作業モジュール１３は、上記のように、上部構造テーブル１２の床側に設けられる。さらには、支え１５により、作業モジュール１３は台側に設けられるカバー１６に固定されるが、これは安定した構造をもたらす。作業ユニット１４を伴う作業モジュール１３のＸ、Ｙ方向運動は、駆動装置１７によりおこなわれる。駆動装置１７は、図示例では、ここには示されていないモータ駆動装置に連結され、鉛直方向に運動できるリフチングロッド１８により構成される。リフチングロッド１８には、図示例では、２つのカップリングリテーナー１９が、上下に移動できるリフチングキャップの形で設けられている。これらのカップリングリテーナー１９には、レバー２０を介して作業モジュール１３に設けられるカップリングエレメント２１が運動可能に、そして取外し可能に収められている。さて、リフチングロッド１８がカップリングリテーナー１９と共に上下に動けば、作業モジュール１３における適切なレバー機構がはたらくため、作業モジュール１３、従って作業ユニット１４もまた垂直方向と水平方向とに運動せしめられる結果になる。作業ユニット１４（同様にまた、場合によっては、装入装置６の適切な機構）の本来の作業コントロールは、ここには図示されていないが、グリッパー又は同類の装具の開閉に用いられる空気圧システムを介しておこなわれる。
図１に示すように、ワークキャリア４、装入装置６、及び作業モジュール１３は、以下に詳述される交換取付装置２２を介して、装置架台２ないしは運動装置３に取外し可能に設けられる。このことは、これらのコンポーネント群を、セルフロッキング式のプラグイン・ロック連結装置として形成されている交換取付装置２２を簡単に取外すことにより、装置架台２から簡単に取外し、任意の適切な取付装置に再び設けることを可能にする。それぞれのコンポーネントの取付方法は、標準化されている基本ユニットを形成している装置架台においてほぼ標準化されているので、全く別の作業モジュールないしは別の装入装置又は別のワークキャリアを、別の形態の工作物の加工／組立のために、装置換装の一環として取付けることも可能である。そのために、それぞれのコンポーネントを以下になお述べる交換取付装置を用いて取付けれるだけでよいのである。さらには、それぞれのコンポーネントの取外し可能性が示されている図５のように、（図では明確に示されていないが）装入ユニット８並びに作業ユニット１４をやはりそのような交換取付装置を用いて取外し及び互換が可能であるように配置し、その結果、必要な場合には、これらのコンポーネントだけを交換すればよいようにすることも同様に可能である。その互換性は、鎖線で示される装入ユニット８ないしは作業ユニット１４により示唆されている。
図１はさらに、駆動トレインに内蔵されている安全クラッチ４３の存在を示す。安全クラッチ４３には、一定の回転モーメントの超過が生じたとき位置を変える動作部４４が内蔵されているが、この位置を変える動作はセンサーエレメント４５により把握される。このセンサーエレメント４５を介して、直ちにかん入し、更なる動作を妨げる電磁ブレーキ４６が制御される。
図２〜４は、本発明による交換取付装置であるが、取外し可能の全ての装置コンポーネント群に適用される基本原理が示される。交換取付装置２２は、装置架台ないしは運動装置ないしは、必要な場合は、装入装置及び作業モジュールに設けられる第１部材２３から成る。
この第１部材２３の中に第２部材２４が設けられており、その第２部材２４はそれぞれのコンポーネントに設けられている。図２〜４にはそのコンポーネントが例示されている。両部材２３、２４は、特に図３に看取できるように、ありつぎを形成している。第２部材２４の傾斜面２５には、第１部材２３に設けられている移動可能のロックピン２７がはまり込むことができるピン受け部２６が形成されている。ロックピン２７は、圧力プランジャー２９の形態をとっている動作エレメントに形成されたガイド溝３０の中に入り込むサポートピン２８を有する。図２〜４が示すように、圧力プランジャー２９はスプリング３１に抵抗して動くように支承されている。ピン受け部２６との噛合っているままで、そしてまた噛合い状態からロックピン２７を動かすには、圧力プランジャー２９を適切に操作しなければならない。
（図２の位置のように）ロックピン２７がロックされている状態で圧力プランジャー２９が動かされると、ガイド溝３０の移動の結果、サポートピン２８はガイド溝３０内を移動する。ガイド溝はやや曲がって形成されているので、ロックピン２７は圧力プランジャー２９の運動方向に垂直にスライド移動し、ピン受け部２６との噛合状態から抜けだす結果となる。そのとき圧縮されたスプリング３１のスプリング力は、抵抗力が無くなると、再び初期位置に圧力プランジャー２９を押し戻し、その結果、ロックピン２７も第２部材２４の方向に押しやられる。サポートピン２８と連結するガイド溝３０は、セルフロッキング取付ができるように設けられており、またそのように形成されている。なぜなら、圧力プランジャーの作動なしには移動ができないように、サポートピン２８はガイド溝３０に対して逆配置されているので、圧力プランジャー２９の操作なしには、ロックピンはその噛合位置から不意に抜け出すことはできないからである。
さて、装置のコンポーネント群の１つを交換しなければならないときは、圧力プランジャー２９を操作してロック連結を外せば、それぞれの交換すべき部材は簡単にロック連結から抜き出すことができる。新しい部材は、同様にごく簡単に、第２部材２４を第１部材２３に挿入し、両ロックエレメントが互いに噛合うまで押し込まれる。
なお、この場合、次の点に留意しなければならない。すなわち、示された例では一体成形されている第１部材２３は、第１部材２３のありつぎ案内部分が別のガイドアングル又はガイドレールになるように２片をもって同じ目的が実現できるように形成してもよい。既に述べたように、そのような交換取付装置は図１に示される場所に設けられる。
図６及び７は、ワークキャリア４の領域に交換取付装置２２を形成できることを２つの例で示す。図６は第一の実施例を示すが、ここでは各ワークキャリア４に別の交換取付装置２２ａが所属している。この交換取付装置２２ａの構造は図２〜４に述べたものと同じである。両部材２３ａ、２４ａの傾斜面は基本的に真っ直ぐであり、この場合、第１部材２３ａは一体部材である。
図７の変化例（２２ｂ）はまた違っている。この場合は、運動装置３に設けられる第１部材２３ｂは長めに形成されている。各サイドエッジはありつぎのためのガイド面を形成している。すなわち、２つの隣接して設けられる第１部材２３ｂは、それぞれ互いに向かいあったガイド面を形成している。これらの両方の部材２３ｂの間にワークキャリア４が、ロックされるまで挿入される。この場合、ありつぎの構造は、ワークキャリアの挿入端の方向に向かって狭まっている。すなわち、部材２３ｂ、２４ｂの両方の接触面が十分に深い挿入のとき互いに衝突し合い、締まりばめの態様でそれ以上の挿入を妨げるとき、挿入制限構造が実現されるわけである。
最後に、図８は、本発明によるセルフロッキング式交換取付装置４２の第２の実施例を示す。この交換取付装置では、第１部材３２にベルクランク連結機構が用いられる。この機構はベルクランク３３を含んでいるが、このベルクランクはその一方の端３４で第１部材３２に、その他の端３５でロックピン３６にリンケージ連結されている。ロックピン３６は、ここでもまた、設定されるエレメントの適切なロックピン受入部３７に噛に込む。ベルクランクは中央のところで、サポートピン３８により、ここでもスプリング４１に抵抗して動く圧力プランジャー４０の貫通孔３９に設けられる。
作動方式は、圧力プランジャー４０が圧迫されると（図８右に示される位置から始まり）、ベルクランク３３の両アームはサポートピン３８を支点として揺動運動をおこない、その結果、ロックピン３６はやや内側へ引き込まれる。その目的のため、サポートピン３８は貫通孔３９の中でやや動けるようになっている。圧力プランジャー４０に荷重がかからなくなれば、運動経過は逆になる。
本発明によるシステムは、以上に述べた説明の通り、まず一方においては、簡単に操作できるスピード交換取付装置を用いることに基づいているが、他方において、このスピード交換取付装置は、装置架台ないしは運動装置あるいはまた挿入装置ないしは作業モジュールに取外し可能に設けられる、さまざまな形態のコンポーネントに対しておおむね同一構造並びに標準化された形態で構成されることを基本としている。すなわち、新しいエレメントは、装置架台などにおける補完的な取付部材と互換性を有するような、そのエレメント特有の取付コンポーネントを有する。このようにして、簡単にして自由自在な換装が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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