DD239972A1 - MECHANIZED FACTORY EQUIPMENT DEVICE - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mechanisierte Werkstueckausrichtevorrichtung von Werkstuecken unterschiedlicher Formen und Abmessungen insbesondere von prismatischen Werkstuecken vor dem Spannen auf Spannplatten, Paletten oder Maschinentischen. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zur Mechanisierung des Ausrichtens von Werkstuecken auf Spannplatten in flexiblen Fertigungssystemen oder in der konventionellen Fertigung, um aufwendige manuelle Arbeiten abzuloesen und die Zeit fuer das Ausrichten wesentlich zu verkuerzen. Die mechanisierte Werkstueckausrichtevorrichtung wird auf den Spannplatten der Bearbeitungseinheit aufgenommen und besteht aus einem Grundkoerper mit verstellbaren Anlageelementen, auf dem eine Stelleinheit mit Schrittschaltmotoren aufgesetzt ist, die ueber selbstzentrierende Zahnkupplungen formschluessig mit den Anlageelementen verbunden ist. Der Ausrichtevorgang erfolgt dadurch, dass die im Grundkoerper der Vorrichtung ueber Gewinde verstellbare an das Werkstueck anliegende Anlageelemente in x-, y- und z-Richtung durch die Schrittschaltmotoren in Achsrichtung bewegt werden.The invention relates to a mechanized Werkstueckausrichtevorrichtung of workpieces of different shapes and dimensions in particular of prismatic workpieces before clamping on chipboard, pallets or machine tables. The aim and object of the invention is to provide a device for the mechanization of the alignment of workpieces on chipboard in flexible manufacturing systems or in conventional manufacturing to abzulosesen laborious manual work and shorten the time for aligning significantly. The mechanized workpiece alignment device is accommodated on the clamping plates of the processing unit and consists of a basic body with adjustable contact elements, on which a setting unit is mounted with stepper motors, which is connected via self-centering gear couplings formschlüssig with the contact elements. The alignment process is carried out by the fact that in the basic body of the device via threaded adjustable abutting the workpiece abutting elements in the x-, y- and z-direction are moved by the stepping motors in the axial direction.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine mechanisierte Werkstückausrichtevorrichtung, mit der Werkstücke unterschiedlicher Formen und Abmessungen insbesondere prismatische Werkstücke vor dem Spannen auf Spannplatten oder Maschinentischen ausgerichtet werden. Vorzugsweise findet die Erfindung Anwendung im bedienarmen und/oder automatisierten Betrieb in der Klein- und Mittelserienfertigung bei der flexiblen integrierten Fertigung mittlsrer und großer prismatischer Werkstücke durch flexible Maschinensysteme, Bearbeitungszentren und FertigungszellenThe invention relates to a mechanized Werkstückausrichtevorrichtung, are aligned with the workpieces of different shapes and dimensions, in particular prismatic workpieces before clamping on clamping plates or machine tables. Preferably, the invention finds application in low-maintenance and / or automated operation in small and medium batch production in the flexible integrated production medium and large prismatic workpieces by flexible machine systems, machining centers and manufacturing cells

Ebenso kann die Vorrichtung jedoch auch in der konventionellen Fertigung angewendet werden. However, the device can also be used in conventional manufacturing.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei der Bearbeitung von prismatischen Werkstücken auf Bearbeitungszentren oder in Fertigungszellen ist es zur Erreichung von kurzen Fertigungszeiten und einer hohen Auslastung der Ausrüstungen erforderlich, die Hilfszeiten für das Ausrichten, Spannen und Ausspannen der Werkstücke parallel zur Maschinengrundzeit zu realisieren. Es werden deshalb Palettenwechseleinrichtungen eingesetzt, welche es gestatten, diese Arbeiten außerhalb des Bearbeitungsraumes der Werkzeugmaschine durchzuführen und einen automatischen Werkstückwechsel zu realisieren.When machining prismatic workpieces on machining centers or in manufacturing cells, it is necessary to achieve the auxiliary times for aligning, clamping and clamping the workpieces parallel to the machine base time in order to achieve short production times and high utilization of the equipment. There are therefore used pallet changing facilities, which allow to perform this work outside the processing space of the machine tool and to realize an automatic workpiece change.

Zum Spannen der Werkstücke auf den Werkstuckspannpaletten werden bei kleinen Werkstücken und bei einem aus wenigen unterschiedlichen Werkstücken bestehenden Sortiment SpezialVorrichtungen der Vorrichtungsbaukästen eingesetzt. Bei mittleren und großen Werkstücken erfolgt das Ausrichten und Spannen der Teile manuell mit Hilfe von einzelnen Spannelementen (z. B.For clamping the workpieces on the workpiece clamping pallets, special devices of the device construction kits are used for small workpieces and for a range consisting of a few different workpieces. In the case of medium and large workpieces, the alignment and tensioning of the parts takes place manually with the aid of individual clamping elements (eg.

Keile) bei mitunter hoher physischer Kraftaufwendung durch den Werktätigen.Wedges) with sometimes high physical effort by the working person.

NC-gesteuerte Anlagen zum Ausrichten von Werkstücken mittels Meßtaster sind als Prototypen bekannt, haben aber aufgrund der hohen Kosten bis jetzt keine allgemeine Anwendung in der Fertigung gefunden.NC-controlled systems for aligning workpieces by means of probes are known as prototypes, but have not found a general application in manufacturing because of the high cost.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zum mechanisierten Ausrichten von mittleren und großen prismatischen Werkstücken vor dem Spannen auf Spannplatten, um aufwendige manuelle Arbeiten abzulösen und die Zeiten für das Ausrichten wesentlich zu verkürzen, wodurch vor allem eine hohe Steigerung der Arbeitsproduktivität und eine wesentliche Verbesserung der Qualität erreicht werden soll. Außerdem soll durch die Beseitigung des manuellen Ausrichtens die physische Belastung der Werktätigen gesenkt werden.The object of the invention is to provide a device for the mechanized alignment of medium and large prismatic workpieces before clamping on clamping plates to replace laborious manual work and to shorten the times for aligning significantly, thereby mainly a high increase in labor productivity and a essential improvement in quality is to be achieved. In addition, the elimination of manual alignment should reduce the physical burden on the working people.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit mechanisch verstellbaren Anlagenelementen in x-, y- und z-Richtung zu entwickeln, die mit geringem technischem Aufwand verstellbar und unkompliziert auf Spannplatten montierbar sein soll. Dabei soll die Verstellung der Anlageelemente von einer Zentralstelle steuerbar sein.The object of the invention is to develop a device with mechanically adjustable system elements in the x-, y- and z-direction, which should be adjustable and easy to install with little technical effort on clamping plates. The adjustment of the system elements should be controllable by a central office.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die mechanisierte Werkstückausrichtevorrichtung aus einem Grundkörper mit drei in x-, y- und z-Richtung verstellbar angeordneten Anlageelementen, die über eine Stelleinheit mit Schrittschaltmotoren durch selbstzentrierende Zahnkupplungen verbunden sind, gebildet wird.According to the invention the object is achieved in that the mechanized Werkstückausrichtevorrichtung from a body with three in the x-, y- and z-direction adjustably arranged contact elements, which are connected via an actuator with stepper motors by self-centering gear couplings, is formed.

Die Anlageelemente in x- und y-Richtung sind um 90° versetzt angeordnet und in einer Gewindehülse axial verstellbar und durch eine Nut-Feder-Verbindung im Grundkörper verdrehsicher geführt.The abutment elements in the x and y directions are offset by 90 ° and are axially adjustable in a threaded sleeve and are guided against rotation by a tongue and groove connection in the base body.

Das in z-Richtung angeordnete Anlageelement wird in einer Paßbohrung des Grundkörpers gleitend angeordnet und wird durch ein den horizontal angeordneten Anlageelementen konstruktiv gleiches Stellelement über eine Schräge verstellt.The contact element arranged in the z-direction is slidably disposed in a fitting bore of the main body and is adjusted by a horizontally arranged contact elements structurally same control element via a slope.

Die Stelleinheit mit Schrittschaltmotoren wird mit dem Grundkörper formschlüssig verbunden und auf dem Grundkörper befestigt.The actuator with stepper motors is positively connected to the body and fixed to the body.

Die formschlüssige Verbindung zur Übertragung der Drehbewegung zwischen Schrittschaltmotoren und Gewindehülsen der Anlageelemente erfolgt durch selbstzentrierende Zahnkupplungen, die aus federbelasteten Kugelverbindungen und schrä'gverzahnten Elementen bestehen.The positive connection for transmitting the rotary motion between stepping motors and threaded sleeves of the contact elements is carried out by self-centering toothed couplings, which consist of spring-loaded ball joints and schrä'gverzahnten elements.

Zur Ausrichtung größerer Werkstücke werden je nach geometrischer Form maximal 4 mechanisierte Ausrichtevorrichtungen auf einer Spannplatte befestigt. Die Verbindungselemente zwischen Vorrichtung und Spannplatte sind so angeordnet, daß jeweils der volle Stellbereich der Anlageelemente genutzt werden kann.For alignment of larger workpieces, a maximum of 4 mechanized alignment devices are mounted on a clamping plate, depending on the geometric shape. The connecting elements between the device and the clamping plate are arranged so that in each case the full adjustment range of the contact elements can be used.

Bei denn Ausrichtevorgang befinden sich die mechanisierten Ausrichtevorrichtungen mit aufgelegtem Werkstück in der Servicestation der Bearbeitungseinheit oder des flexiblen Maschinensystems.In the alignment process, the mechanized alignment devices are located on the workpiece in the service station of the processing unit or the flexible machine system.

Der Bediener der Servicestation führt den Ausrichtvorgang durch, in dem er den Anriß auf dem Werkstück mit dem Koordinatensystem der Servicestation dadurch in Übereinstimmung bringt, in dem die Schrittschaltmotoren vom Bedienpult der Servicestation in Tätigkeit gesetzt werden. Dieser Vorgang kann auch automatisiert werden, in dem über Rechneranschluß die notwendige Anzahl der Umdrehungen der Schrittschaltmotoren bestimmt und durch Steuerbefehle an den Motor übermitteltThe operator of the service station performs the alignment operation by matching the tear on the workpiece with the coordinate system of the service station by operating the stepping motors from the service station control panel. This process can also be automated, determined in the computer connection via the necessary number of revolutions of the stepper motors and transmitted by control commands to the motor

Nach dem Ausrichten des Werkstückes wird dieses auf der Spannplatte gespannt und die Stelleinheit von dem Grundkörper der Werkstückausrichtevorrichtung entfernt.After aligning the workpiece this is clamped on the clamping plate and removes the actuator from the body of the workpiece alignment.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Fig. 1: zeigt die mechanisierte Werkstückausrichtevorrichtung zum Ausrichten von prismatischen Werkstücken Fig. 2: Ansicht von oben der Anlageelemente im SchnittFig. 1: shows the mechanized Werkstückausrichtevorrichtung for aligning prismatic workpieces Fig. 2: top view of the system elements in section

Die mechanisierte Werkstückausrichtevorrichtung besteht aus dem Grundkörper 1 mit den drei in x-, y- und z-Richtung verstellbar angeordneten Anlageelementen 5, die über eine Stelleinheit 2 mit den Schrittschaltmotoren 3 durch die selbstzentrierenden Kupplungen 4 verbunden sind.The mechanized workpiece alignment device consists of the main body 1 with the three in the x-, y- and z-direction adjustably arranged contact elements 5, which are connected via an actuating unit 2 with the stepper motors 3 by the self-centering clutches 4.

Insgesamt sind auf der Spannplatte 6, die hier der Werkstückspannpalette eines flexiblen Maschinensystems entspricht vier Grundkörper 1 zum Ausrichten eines Zylinderblockes befestigt.Overall, four basic body 1 for aligning a cylinder block are mounted on the clamping plate 6, which here corresponds to the workpiece clamping range of a flexible machine system.

Die Spannplatte 6 befindet sich dabei in der Servicestation des flexiblen Maschinensystems. Danach werden die Stelleinheiten 2 mit den Schrittschaltmotoren 3 auf den Grundkörpern 1 befestigt, wobei durch die selbstzentrierenden Zahnkupplungen 4 die Stelleinheiten 2 mit den Anlageelementen 5 verbunden werden.The clamping plate 6 is located in the service station of the flexible machine system. Thereafter, the actuators 2 are attached to the stepper motors 3 on the bodies 1, wherein the actuating units 2 are connected to the contact elements 5 by the self-centering gear couplings 4.

Anschließend wird der Zylinderblock 7 auf die Spannplatte 6 aufgelegt und mit den Anlageelementen 5 in Kontakt gebracht. Das Ausrichten des Zylinderblockes 7 erfolgt dadurch, daß der Bediener der Servicestation vom Bedienpult die Schrittschaltmotoren in Tätigkeit setzt, wodurch über bekannte Getriebe innerhalb der Stelleinheiten 2 über die Zahnkupplungen 4 die Anlageelemente 5 durch Drehung der Gewindehülsen 8 in Achsrichtung bewegt werden und der Zylinderblock 7 in die gewünschte Lage gebrachtSubsequently, the cylinder block 7 is placed on the clamping plate 6 and brought into contact with the contact elements 5. The alignment of the cylinder block 7 is effected in that the operator of the service station from the control panel sets the stepping motors in action, which are moved by means of known gears within the actuators 2 via the toothed couplings 4, the contact elements 5 by rotation of the threaded sleeves 8 in the axial direction and the cylinder block 7 in brought the desired position

Nach Erreichen der gewünschten Stellung des Zylinderblockes 7 wird dieser auf der Spannplatte befestigt.After reaching the desired position of the cylinder block 7, this is fixed on the clamping plate.

Durch den Einsatz der mechanisierten Werkstückausrichtevorrichtung wird durch eine einfache Handhabung beim Ausrichten von mittleren und großen prismatischen Werkstücken auf Spannplatten eine Steigerung der Arbeitsproduktivität möglich. Eine physische Belastung des Werktätigen ist praktisch nicht mehr vorhanden.Through the use of the mechanized workpiece alignment device an increase in labor productivity is possible by easy handling when aligning medium and large prismatic workpieces on chipboard. A physical burden on the working person is virtually eliminated.

Claims (3)

Patentansprüche:claims: 1. Mechanisierte Werkstückausrichtevorrichtung zum Ausrichten von Werkstücken unterschiedlicher Formen und Abmessungen vor dem Spannen auf Spannplatten, Paletten oder Maschinentischen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Grundkörper drei in x-, y- und z-Richtung verstellbare Anlageelemente angeordnet sind, die mit einer Stelleinheit mit Schrittschaltmotoren verbunden sind.1. Mechanisierte Werkstückausrichtevorrichtung for aligning workpieces of different shapes and dimensions before clamping on clamping plates, pallets or machine tables, characterized in that arranged in a base body three in the x-, y- and z-direction adjustable contact elements, which with an actuating unit with Stepper motors are connected. 2. Mechanisierte Werkstückausrichtevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageelemente in x- und y-Richtung um 90° versetzt angeordnet, in einer Gewindehülse axial verstellbar und durch eine Nut-Feder-Verbindung im Grundkörper verdrehsicher geführt sind.2. Mechanisierte Werkstückausrichtevorrichtung according to claim 1, characterized in that arranged the abutment elements in the x and y directions offset by 90 °, axially adjustable in a threaded sleeve and are guided against rotation by a tongue and groove connection in the base body. 3. Mechanisierte Werkstückausrichtevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in z-Richtung angeordnete Anlageelement in einer Paßbohrung des Grundkörpers gleitend angeordnet ist und durch ein horizontales Stellelement über eine Schräge verstellbar ist.3. Mechanisierte Werkstückausrichtevorrichtung according to claim 1, characterized in that arranged in the z-direction bearing element is slidably disposed in a fitting bore of the base body and is adjustable by a horizontal adjusting element via a slope. Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings