DE10020879A1 - Vorrichtung zum mechanischen Vor- und/oder Fertigbearbeiten von Gussteilen - Google Patents
Vorrichtung zum mechanischen Vor- und/oder Fertigbearbeiten von GussteilenInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung (1) dient zum mechanischen Vor- und/oder Fertigbearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum Entgraten von Gußteilen, und hat dazu wenigstens einen mehrachsigen Roboter (2) oder Manipulator, der wenigstens ein Werkzeug für die Bearbeitung des oder der Werkstücke trägt. Zu der Vorrichtung (1) gehört ferner eine Spannvorrichtung (5), um das zu bearbeitende Werkstück oder Gußteil aufnehmen zu können. Ferner ist es zweckmäßig, wenn ein Magazin (6) für mehrere auswechselbare Werkzeuge vorhanden ist, wobei das Wechseln der Werkzeuge an dem Roboter (2) bevorzugt programmgesteuert erfolgen kann. An einer gemeinsamen Tragvorrichtung (7) sind dabei wenigstens zwei Spannvorrichtungen (5) einander abgewandt vorgesehen, wobei die Tragvorrichtung (5) in einer etwa vertikalen Ebene angeordnet und um eine zwischen diesen Spannvorrichtungen (5) verlaufende Achse schwenkbar oder drehbar ist, so daß während des Bearbeitens eines Werkstückes oder Gußteiles auf der abgewandten Seite ein neues Gußteil oder Werkstück aufgespannt werden kann und diese Stelle für den Werkstückwechsel von der Bearbeitungsstelle getrennt und abgeschirmt ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Vor-
und/oder Fertigbearbeiten, zum Beispiel zum Entgraten von Gußteilen
mit wenigstens einem mehrachsigen Roboter oder Manipulator, der
wenigstens ein Werkzeug für die Bearbeitung des oder der Gußteile
trägt, und mit einer Spannvorrichtung für das oder die Gußteile
sowie vorzugsweise mit einem Magazin für mehrere auswechselbare
Werkzeuge.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der Praxis bekannt. Ein Roboter
trägt dabei an einem verstellbaren Arm Werkzeuge, die jeweils einen
eigenen Antrieb haben, was einen hohen Aufwand bei deren Fertigung
und hohe Kosten bedeutet und das Auswechseln solcher Werkzeuge
schwierig und langwierig macht. Insbesondere ist ein aufwendiger
Verbindungsflansch zwischen dem Antrieb des Werkzeuges und dem
Roboterarm erforderlich, damit die zum Antrieb des Werkzeuges je
weils erforderliche Energie über eine Kupplung bereitgestellt und
beim Kuppeln und Verbinden mit dem Werkzeug auch zugeführt werden
kann.
Darüber hinaus ist eine derartige Vorrichtung als unwirtschaftlich
anzusehen, weil nach dem Bearbeiten eines Gußstückes oder Werkstückes
ein Zeitverlust für dessen Wechsel gegen ein nächstes zu be
arbeitendes Gußstück auftritt. Ferner muß bei dem für unter
schiedliche Bearbeitungen eventuell erforderlichen Werkzeugwechsel
dafür gesorgt werden, daß der Roboter unter keinen Umständen
versehentlich in Betrieb genommen werden kann, was eine erhebliche
Verletzungs- oder sogar Lebensgefahr für die den Werkstückwechsel
durchführende Person bedeuten würde.
Es sind deshalb auch schon Vorrichtungen anderer Gattung insbesondere
zum Entgraten von Gußstücken bekannt, bei denen es sich um aufwendige
Sondermaschinen handelt, die eine Vielzahl von angetriebenen
Werkzeugen, insbesondere Bohrspindeln aufweisen, welche fest
installiert und auf das jeweils zu bearbeitende Gußstück abgestimmt
angeordnet sind, so daß diese Sondermaschinen jeweils nur für ein
ganz bestimmtes Werkstück oder Gußstück eingesetzt werden können.
Ein Versäubern oder Entgraten von gekrümmten oder geschwungenen
Konturen eines Werkstückes ist mit solchen Sondermaschinen nicht
möglich, muß also erforderlichenfalls zusätzlich von Hand
durchgeführt werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher ein gefahrloser
Werkstückwechsel möglichst ohne Zeitverlust und somit eine
wirtschaftliche Arbeitsweise möglich sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Vorrichtung
dadurch gekennzeichnet, daß an einer gemeinsamen Tragvorrichtung
wenigstens zwei Spannvorrichtungen für Gußstücke vorgesehen sind,
daß die Tragvorrichtung für diese Spannvorrichtungen in Gebrauchs
stellung in einer etwa vertikalen Ebene angeordnet und um eine
zwischen den Spannvorrichtungen verlaufende Achse schwenk- oder
drehbar ist.
Auf diese Weise ist es möglich, daß während der Bearbeitung eines
in Arbeitsstellung befindlichen Werk- oder Gußstückes an der dabei
aus dem Bearbeitungsbereich geschwenkten oder gedrehten Spannvor
richtung ein dort befindliches Gußteil oder Werkstück auszuspannen
und durch ein nächstes zu bearbeitendes Teil zu ersetzen. Nach der
Fertigstellung der Bearbeitung eines Gußteiles kann dann die
Tragvorrichtung beispielsweise um 180° verdreht oder verschwenkt
und danach bereits der nächste Bearbeitungsvorgang durchgeführt
werden. Es wird also praktisch keine Zeit durch das Auswechseln
der zu bearbeitenden Gußteile verloren, weil ein solches Auswechseln
der zu bearbeitenden Gußteile jeweils während der Bearbeitung eines
solchen Gußteiles durchgeführt werden kann. Ferner wird das zu
bearbeitende Gußteil an einer Stelle gewechselt, die von der
Bearbeitungsstelle und damit von dem Roboter und dem von diesem
getragenen Werkzeug abgewandt und durch die Tragvorrichtung sowie
die daran befindliche Spannvorrichtung abgeschirmt ist, so daß für
die Bedienungsperson, welche das jeweilige Gußteil auswechselt,
keine Unfallgefahr durch die parallel dazu laufende Bearbeitung
eines Gußteiles besteht. Die Spannvorrichtungen sind also an der
Tragvorrichtung voneinander abgewandt und/oder getrennt.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Tragvorrichtung mit den
Spannvorrichtungen um wenigstens 180° schwenk- oder drehbar ist.
Somit ergibt jede Verstellung um diesen Winkel eine Zuordnung einer
Spannvorrichtung an einer übereinstimmenden Stelle, selbst wenn
die Verdrehung immer in derselben Richtung und nicht abwechselnd
in der einen und in der anderen Richtung durchgeführt wird, was
aber beides möglich sein kann.
Die Tragvorrichtung kann als die Spannvorrichtungen zumindest nach
einer Seite überragende insbesondere durchsichtige Platte oder
dergleichen ausgebildet sein, welche eine Bearbeitungsstelle und
eine zum Auswechseln der Gußteile an der Spannvorrichtung dienende
Stelle voneinander abschirmt. Dadurch kann verhindert werden, daß
eine Bedienungsperson oder gar eine unbefugte Person an einer
Spannvorrichtung vorbei in den Bearbeitungsbereich gelangt.
Eine noch bessere Abschirmung auch gegen eventuell versehentlich
herabfallende Teile kann erreicht werden, wenn die Tragvorrichtung
als die Spannvorrichtung nach mehreren oder allen Seiten überragende
Platte ausgebildet ist. Je mehr diese als Tragvorrichtung
ausgebildete Platte nach allen Seiten über die Spannvorrichtungen
übersteht, um so besser ist die Abschirmung zwischen dem Arbeits
bereich, in welchem der Roboter mit dem Werkzeug angeordnet ist,
von der Stelle, wo eine Bedienungsperson ein bearbeitetes gegen
ein unbearbeitetes Gußteil an einer Spannvorrichtung ersetzt.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die zum Verdrehen oder Verschwenken
der Tragvorrichtung dienende Achse vertikal und insbesondere durch
die Mitte zwischen sich gegenüberliegenden Spannvorrichtungen
verläuft. Dadurch können die beim Verdrehen oder Verschwenken der
Tragvorrichtung zu bewegenden Massen gut in einem Gleichgewicht
gehalten werden, was die Verdrehbarkeit so erleichtert, daß sie
gegebenenfalls von Hand, statt mit Hilfe eines Antriebsmotors
durchgeführt werden kann.
Die Spannvorrichtungen können ihrerseits an der Tragvorrichtung
oder Platte drehbar, beispielsweise an einem Drehkopf angeordnet
sein. Dadurch ist die Anpaßbarkeit der Vorrichtung an unter
schiedliche Gußteile verbessert, weil diese auch während der
Bearbeitung in ihrer Lage relativ zu dem Roboter verändert und
dadurch unterschiedliche Bereiche an dem Gußteil für den Roboter
und dessen Werkzeug besser zugänglich werden. Ferner ist dadurch
eine Anpassung an unterschiedliche Gußteile und die Erfordernis
von deren Aufspannung möglich. Entsprechend vielseitig kann die
Vorrichtung eingesetzt werden.
Günstig kann es dabei sein, wenn die Spannvorrichtungen gegenüber
der Tragvorrichtung um eine horizontale Achse verdrehbar und/oder
um eine vertikale Achse schwenkbar gelagert sind. Somit können
gegebenenfalls sogar rückseitige Bereiche der von den Spannvor
richtungen gehaltenen Gußteile, die zunächst der Tragvorrichtung
zugewandt sind, für das Werkzeug und den Roboter zugänglich und
erreichbar gemacht werden, ohne das Gußteil umspannen zu müssen,
was aber erforderlichenfalls auch - nach einer zwischendurch
durchgeführten Verdrehung der Tragvorrichtung - möglich wäre.
Um unterschiedlichste Gußteile oder unterschiedlich angeordnete
Stellen an einem Gußteil bestmöglich und ohne Umspannungen des
Gußteiles effektiv bearbeiten zu können, ist es zweckmäßig, wenn
der in Reichweite einer ihm zugewandten Spannvorrichtung angeordnete
Roboter mindestens sechsachsig ausgebildet ist. Entsprechend
viele Freiheitsgrade sind an dem von diesem Roboter getragenen
Werkzeug vorhanden.
Der Roboter kann an seinem Arm zusätzlich zu einer Aufnahmevor
richtung für das oder die insbesondere auswechselbaren Werkzeuge
wenigstens einen Greifer aufweisen, der mittels des Roboters zu
der ihm zugewandten Spannvorrichtung und/oder dem davon erfaßten
Gußteil verstellbar ist und zum Erfassen und Umspannen des Gußteiles
dient. Ist also ein kompliziertes Gußteil mit Hilfe des Roboters
zu bearbeiten und erfordert dabei eine Umspannung, kann diese von
dem Roboter selbst durchgeführt werden, statt daß die Tragvorrichtung
verdreht und dann die Umspannung durchgeführt wird. Durch die
Maßnahme, den Arm des Roboters mit einem zusätzlichen Greifer zu
versehen, wird also die Flexibilität und Anpaßbarkeit der gesamten
Vorrichtung an unterschiedlichste Bearbeitungsanforderungen
verbessert.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zur Vergrößerung der
Effektivität kann darin bestehen, daß in Reichweite des Roboters
wenigstens zwei Tragvorrichtungen mit Spannvorrichtungen für zu
bearbeitende Gußteile oder dergleichen Werkstücke angeordnet sind.
Der Roboter kann dann wenigstens zwei in seiner Reichweite
befindliche Gußteile oder Werkstücke nacheinander bearbeiten, ohne
daß die Tragvorrichtung dazwischen gedreht oder gewendet werden
muß, so daß Bedienungspersonen auch entsprechend viel Zeit für das
Auswechseln solcher Gußteile an den solange abgewandten Spannvor
richtungen haben. Somit kann die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung
erhöht werden.
Eine zusätzliche oder abgewandelte Ausgestaltungsmöglichkeit kann
darin bestehen, daß eine Tragvorrichtung beidseits ihrer durch die
Drehachse verlaufenden Mittelebene wenigstens zwei Spannvor
richtungen, insgesamt also wenigstens vier Spannvorrichtungen
aufweist. Auch dadurch sind dann einem Roboter wenigstens zwei
Spannvorrichtungen und somit auch zwei Gußteile oder Werkstücke
zugewandt, die er teils nacheinander teils eventuell auch
gleichzeitig bearbeiten kann, während auf der abgewandten Seite
ebensoviele Gußteile oder Werkstücke ausgewechselt werden können.
Eine weitere denkbare Abwandlung der Erfindung kann darin bestehen,
daß die Tragvorrichtung im rechtwinklig zu ihrer Drehachse
verlaufenden Querschnitt etwa sternförmig ausgebildet ist und
wenigstens drei im Winkel, insbesondere in einem übereinstimmenden
Winkel stehende Abschirmungen bildet, zwischen welchen Spannvor
richtungen für Gußteile angeordnet sind, so daß eine Verdrehung
der Tragvorrichtung jeweils um etwa 120° zur Weiterverstellung einer
Spannvorrichtung dient. Eine solche Anordnung ist dann hilfreich,
wenn die Bearbeitungszeiten einerseits und die Zeiten zum Austauschen
eines bearbeiteten Werkstückes gegen ein noch zu bearbeitendes
Werkstück erheblich voneinander abweichen oder schwanken, so daß
dennoch nach einem Fertigbearbeiten eines Gußteiles in jedem Falle
ein nächstes Gußteil in den Bereich des Roboters verdreht werden
kann.
Der Roboter kann am freien Ende seines Armes einen fest installierten
Spindelmotor zum Antrieb der jeweils lösbar anbringbaren und
austauschbaren Werkzeuge aufweisen. Somit brauchen nur Werkzeuge
mit relativ geringem Gewicht und nicht eine aus Werkzeug und Antrieb
bestehende Einheit ausgetauscht zu werden, wenn unterschiedliche
Bearbeitungen mit unterschiedlichen Werkzeugen beispielsweise an
ein und demselben Gußteil durchgeführt werden müssen oder nach der
Bearbeitung eines Gußteiles ein anderes bearbeitet werden soll,
bei welchem andere Werkzeuge benötigt werden. Der Werkzeugwechsel
kann dadurch rationalisiert und vereinfacht werden. Außerdem können
wesentlich preiswertere Werkzeuge Verwendung finden. Schließlich
ist auch die Vielfalt der einsetzbaren Werkzeuge dadurch vergrößert.
Darüber hinaus ist dadurch eine weitere Ausgestaltung dahingehend
möglich, daß der an dem Roboterarm befindliche Spindel- oder
Antriebsmotor zwei Abtriebe zum Anbringen von gleichzeitig zwei
Werkzeugen aufweisen kann. Somit können eventuell an einem Gußteil
zwei Werkzeuge gleichzeitig eine Nachbearbeitung durchführen oder
auch kurz hintereinander wirksam gemacht werden, ohne daß dazwischen
ein Werkzeugwechsel durchgeführt werden muß.
Der Antriebsteil des Antriebsmotors kann an dem Arm des Roboters
zurückversetzt und der von diesem ausgehende Werkzeugantrieb eine
gegenüber der Aufnahme des Antriebsmotors geringere Abmessung oder
schlanke Form haben, in deren Verlängerung das auswechselbare
Werkzeug angeordnet sein kann. Dies ergibt für den eigentlichen
Werkzeugantrieb, der sich zweckmäßigerweise in koaxialer Fortsetzung
des Werkzeuges befindet, eine schlanke Form, so daß das Werkzeug
auch an tiefliegenden oder schlecht zugänglichen Bereichen des
Gußteiles eingesetzt werden kann, ohne durch den relativ voluminösen
Antriebsmotor oder dessen Gehäuse behindert zu werden. Gegebenen
falls kann der von dem eigentlichen Antriebsmotor ausgehende
Werkzeugantrieb, beispielsweise eine Spindel, auch bewußt lang
ausgebildet sein, um tiefliegende oder versteckte Stellen an einem
Werkstück oder Gußteil erreichen zu können.
Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vor
beschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich eine Vorrichtung
zum Bearbeiten von Gußteilen oder sonstigen vergleichbaren
Werkstücken wie Halbzeugen, Schweißkonstruktionen oder auch anderen
Bauteilen, die eine hohe Wirtschaftlichkeit und Effektivität hat
und bei dem Auswechseln des Werkstückes eine Bedienungsperson
gegenüber dem Arbeitsbereich des Roboters abschirmt. Gleichzeitig
kann dieser Roboter bei gleichem Bauvolumen aufgrund des fest an
ihm installierten Antriebes für die Werkzeuge eine hohe Leistung
haben und ermöglicht den Einsatz von zahlreichen, unterschiedlichen
auswechselbaren Werkzeugen, die in einem entsprechenden, zu der
Vorrichtung gehörenden Magazin geordnet vorgesehen und programmierbar
angefahren werden können, um sie jeweils auszutauschen.
Es kann also eine Spindel des Werkzeugantriebes mit einem
automatischen Werkzeugwechselspannsystem kombiniert sein.
Gegebenenfalls kann auch anstelle der Bedienungsperson, die die
Guß- oder Werkstücke ein- und ausspannt, wenigstens ein Roboter
oder Manipulator vorgesehen sein, so daß dann beidseits der
Tragvorrichtung entsprechende Roboter oder Manipulatoren jeweils
gegeneinander abgeschirmt wirken können.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter
Darstellung:
Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einer gemeinsamen Tragvorrichtung für
zwei daran voneinander abgewandt angeordnete Spannvor
richtungen und mit einem Roboter auf der Bearbeitungs
seite, welcher ein Werkstück oder Gußstück mit unter
schiedlichen Werkzeugen bearbeiten kann und dazu auch
ein Magazin für auswechselbare Werkzeuge aufweist,
Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung
und Anordnung der zu der Vorrichtung gehörenden Teile,
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, wobei die
Tragvorrichtung mit den Spannvorrichtungen gerade zum
Auswechseln eines Werkstückes oder Gußteiles teilweise
um eine vertikale Achse verdreht ist, so daß eine dem
Roboter bisher abgewandte Spannvorrichtung in dessen
Arbeitsbereich gelangt und die bisher im Bereich des
Roboters befindliche Spannvorrichtung mit einem be
arbeiteten Gußteil von ihm wegbewegt wird, damit das
bearbeitete Gußteil wiederum gegen ein unbearbeitetes
ausgetauscht werden kann,
Fig. 4 eine Draufsicht der in Fig. 3 dargestellten Anordnung
mit teilweise verdrehter Tragvorrichtung,
Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung und Anordnung,
wobei im Bereich des Roboters eine zweite Tragvorrichtung
mit jeweils zwei Spannvorrichtungen vorgesehen ist, so
daß der Roboter die doppelte Zahl von Gußteilen nachein
ander bearbeiten kann,
Fig. 6 eine Anordnung gemäß Fig. 2, wobei auch auf der dem
Bearbeitungs-Roboter abgewandten Seite der Tragvorrichtung
ein Roboter oder Manipulator zum Austauschen der Gußteile
an der Spannvorrichtung vorgesehen ist,
Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung, wobei auf der
Bearbeitungsseite der Tragvorrichtung zwei Roboter
angeordnet sind, die gleichzeitig oder nacheinander ein
und dasselbe Gußteil beispielsweise mit unterschiedlichen
Werkzeugen bearbeiten können.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum mechanischen
Vor- und/oder Fertigbearbeiten von Werkstücken, insbesondere von
Gußteilen, die beispielsweise nach dem Entformen entgratet werden
müssen.
Zu dieser Vorrichtung 1 gehört wenigstens ein mehrachsiger Roboter
oder Manipulator 2, im folgenden auch kurz "Roboter 2" genannt,
der wenigstens ein nicht näher dargestelltes Werkzeug für die
Bearbeitung des oder der Gußteile am freien Ende 3 seines in
unterschiedlichen Richtungen bewegbaren Armes 4 trägt.
Ferner gehören zu der Vorrichtung 1 Spannvorrichtungen 5 zum
Aufspannen der zu bearbeitenden Gußteile sowie im Ausführungsbeispiel
zumindest ein Magazin 6 für mehrere auswechselbare Werkzeuge, die
jeweils wahlweise am Ende des Armes 4 des Roboters 2 angebracht
und von diesem in programmierter Weise auch selbst ausgewechselt
werden können.
Dabei erkennt man besonders gut in Fig. 1 und vor allem in Fig.
3 und 4 eine gemeinsame Tragvorrichtung 7 für wenigstens zwei
Spannvorrichtungen 5, die in Gebrauchsstellung mit diesen
Spannvorrichtungen 5 in einer etwa vertikalen Ebene angeordnet und
um eine zwischen den Spannvorrichtungen 5 verlaufende gedachte Achse
schwenkbar oder drehbar ist. Vor allem bei gleichzeitiger Betrachtung
der Fig. 1 und 3 oder 2 und 4 erkennt man, wie die Tragvorrichtung
7 gegenüber einem Maschinengestell 8 verdrehbar ist, so daß die
Spannvorrichtungen 5 jeweils in unterschiedliche Positionen gebracht
werden können.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Tragvorrichtung 7 mit den
Spannvorrichtungen 5 gegenüber dem Maschinengestell 8 um wenigstens
180° verschwenk- oder drehbar, so daß die eine Spannvorrichtung
5 an die Stelle der anderen gebracht werden kann und umgekehrt,
um jeweils auf der Seite des Roboters 2 ein von einer Spannvor
richtung 5 gehaltenes Gußteil bearbeiten und entgraten zu können,
während an der anderen Spannvorrichtung 5 ein schon bearbeitetes
Gußteil ausgespannt und ein noch zu bearbeitendes eingespannt wird.
Dabei ist die Tragvorrichtung 7 als eine die Spannvorrichtungen
5 zumindest nach einer Seite, insbesondere nach oben und unten,
überragende Platte ausgebildet, welche die Bearbeitungsstelle, also
die Seite des Roboters 2, und eine zum Auswechseln der Gußteile
dienende Stelle voneinander trennt und gegeneinander abschirmt.
Das Auswechseln eines bearbeiteten Gußteiles gegen ein unbearbeitetes
Gußteil findet also an einer Stelle statt, die von dem Roboter 2
auch nicht versehentlich erreicht werden kann. Dabei ist es günstig,
wenn die Tragvorrichtung 7 als die Spannvorrichtungen 5 nach mehreren
oder allen Seiten überragende insbesondere durchsichtige Platte
oder als durchsichtige Kunststoffplane ausgebildet ist, oder es
kann eine Aussparung mit Fenster seitlich der Spannvorrichtungen
5 zweckmäßig sein, damit ein Durchblick von der einen auf die andere
Seite der Tragvorrichtung 7 möglich bleibt.
Anhand der Fig. 1 bis 4 ist deutlich, daß die zum Verdrehen oder
Verschwenken der Tragvorrichtung 7 dienende Achse vertikal verläuft,
so daß das Verdrehen leichtgängig und ohne nennenswerten Massenaus
gleich möglich ist. Auch lassen sich so die Gewichte der Tragvor
richtung 7, der Spannvorrichtungen 5 und der damit gehaltenen
Werkstücke besser in das Maschinengestell 8 oder ein Fundament
einleiten.
Für eine bestmögliche Zugänglichkeit eines auf einer Spannvorrichtung
5 befestigten Werkstückes oder Gußteiles sind dabei die Spannvor
richtungen 5 ihrerseits relativ zu der Tragvorrichtung 7 drehbar
an einem Drehkopf 9 angeordnet, können also um eine horizontale
Achse verdreht werden. Zusätzlich wäre aber auch noch eine
Verschwenkungsmöglichkeit um eine vertikale Achse möglich.
Der in Reichweite der ihm zugewandten Spannvorrichtung 5 angeordnete
Roboter 2 ist im Ausführungsbeispiel sechsachsig ausgebildet, um
unterschiedlichste Bearbeitungen an dem jeweiligen Gußteil
durchführen zu können. In nicht näher dargestellter Weise kann dabei
der Roboter 2 dem vorderen Ende 3 seines Armes 4 zusätzlich zu einer
Aufnahmevorrichtung 10 für das oder die auswechselbare Werkzeuge
wenigstens einen Greifer aufweisen, der mittels des Roboters 2 zu
der ihm zugewandten Spannvorrichtung 5 und dem davon erfaßten Gußteil
hin verstellbar ist und zum Erfassen und Umspannen des Gußteiles
benutzt werden könnte.
In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem in
Reichweite des Roboters 2 zwei Tragvorrichtungen 7 mit Maschinen
gestell 8 und Spannvorrichtungen 5 für Gußteile angeordnet sind,
so daß vor allem einfachere Gußteile schnell und rationell
nachbearbeitet und jeweils nach dem Verdrehen der Tragvorrichtungen
7 ausgewechselt werden können. Es wäre aber auch möglich, daß eine
Tragvorrichtung 7 beidseits ihrer durch die Drehachse verlaufende
Mittelebene wenigstens zwei Spannvorrichtungen 5, insgesamt also
4 solche Spannvorrichtungen 5 aufweisen, um einen ähnlichen
Rationalisierungseffekt erzielen zu können. Gegebenenfalls könnte
dabei auch ein Maschinengestell 8 jeweils zwei drehbare Tragvor
richtungen 7 enthalten.
Am freien Ende 3 seines Armes 4 weist der Roboter 2 einen fest
installierten Spindelmotor oder Antriebsmotor 11 zum Antrieb der
jeweils lösbar anbringbaren und austauschbaren Werkzeuge auf. Somit
können sehr einfache übliche Werkzeuge wahlweise angebracht werden,
ohne daß auch ihr Antrieb mitausgetauscht werden müßte. Gegebenen
falls kann der am Ende des Roboterarmes 4 befindliche Spindel- oder
Antriebsmotor 11 auch zwei Abtriebe zum Anbringen von gleichzeitig
zwei Werkzeugen aufweisen, beispielsweise an seinen beiden einander
entgegengesetzten Stirnseiten.
In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem Roboter 2 und einer
Tragvorrichtung 7 dargestellt, bei welcher ein weiterer Roboter
12 auf der Seite der Tragvorrichtung 7 angeordnet ist, auf welcher
ein unbearbeitetes Gußstück oder Gußteil an einer Spannvorrichung
5 befestigt wird, während auf der abgewandten anderen Seite der
Tragvorrichtung 7 ein Gußteil von dem Roboter 2 bearbeitet werden
kann. Somit kann auch der Wechsel der Werkstücke rationalisiert
und mechanisiert sein.
In Fig. 7 ist schließlich dargestellt, daß auf der Bearbeitungsseite
auch zwei Roboter 2 vorgesehen sein könnten, um aufwendige Gußteile
nachbearbeiten zu können. Dabei wäre natürlich wiederum denkbar,
daß auch mehrere Tragvorrichtungen 7 im Bereich dieser Roboter 2
angeordnet sind. Das Umspannen der fertig bearbeiteten Gußteile
und Auswechseln gegen nachzubearbeitende derartige Teile könnte
von Bedienungspersonen oder, wie in Fig. 7 dargestellt, wiederum
durch einen Roboter 12 erfolgen.
Die Vorrichtung 1 dient zum mechanischen Vor- und/der Fertig
bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum Entgraten von Gußteilen
und hat dazu wenigstens einen mehrachsigen Roboter 2 oder
Manipulator, der wenigstens ein Werkzeug für die Bearbeitung des
oder der Werkstücke trägt. Zu der Vorrichtung 1 gehört ferner eine
Spannvorrichtung 5, um das zu bearbeitende Werkstück oder Gußteil
aufnehmen zu können. Ferner ist es zweckmäßig, wenn ein Magazin
6 für mehrere auswechselbare Werkzeuge vorhanden ist, wobei das
Wechseln der Werkzeuge an dem Roboter 2 bevorzugt programmgesteuert
erfolgen kann. An einer gemeinsamen Tragvorrichtung 7 sind dabei
wenigstens zwei Spannvorrichtungen 5 einander abgewandt vorgesehen,
wobei die Tragvorrichtung 5 in einer etwa vertikalen Ebene angeordnet
und um eine zwischen diesen Spannvorrichtungen 5 verlaufende Achse
schwenkbar oder drehbar ist, so daß während des Bearbeitens eines
Werkstückes oder Gußteiles auf der abgewandten Seite ein neues
Gußteil oder Werkstück aufgespannt werden kann und diese Stelle
für den Werkstückwechsel von der Bearbeitungsstelle getrennt und
abgeschirmt ist.
Claims (15)
1. Vorrichtung (1) zum mechanischen Vor- und/oder Fertig
bearbeiten, zum Beispiel zum Entgraten von Gußteilen, mit
wenigstens einem mehrachsigen Roboter (2) oder Manipulator,
der wenigstens ein Werkzeug für die Bearbeitung des oder der
Gußteile trägt, und mit einer Spannvorrichtung (5) für das
oder die Gußteile sowie vorzugsweise mit einem Magazin (6)
für mehrere, auswechselbare Werkzeuge, dadurch gekennzeichnet,
daß an einer gemeinsamen Tragvorrichtung (7) wenigstens zwei
Spannvorrichtungen (5) für Gußteile vorgesehen sind, daß die
Tragvorrichtung (7) für diese Spannvorrichtungen (5) in
Gebrauchsstellung in einer etwa vertikalen Ebene angeordnet
und um eine zwischen den Spannvorrichtungen (5) verlaufende
Achse schwenk- oder drehbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Tragvorrichtung (7) mit den Spannvorrichtungen (5) um
wenigstens 180° schwenk- oder drehbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tragvorrichtung als die Spannvorrichtungen (5)
zumindest nach einer Seite überragende insbesondere durch
sichtige Platte oder dergleichen ausgebildet ist, welche eine
Bearbeitungsstelle und eine zum Auswechseln der Gußteile an
der Spannvorrichtung (5) dienende Stelle voneinander abschirmt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (7) als die Spannvor
richtungen (5) nach mehreren oder allen Seiten überragende,
insbesondere durchsichtige Platte oder dergleichen ausgebildet
ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die zum Verdrehen oder Verschwenken der
Tragvorrichtung (7) dienende Achse vertikal verläuft.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen (5) ihrerseits an
der Tragvorrichtung (7) oder Platte drehbar, beispielsweise
an einem Drehkopf angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen (5) gegenüber der
Tragvorrichtung (7) um eine horizontale Achse verdrehbar
und/oder um eine vertikale Achse schwenkbar gelagert sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der in Reichweite einer ihm zugewandten
Spannvorrichtung (5) angeordnete Roboter (2) mindestens
sechsachsig ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Roboter (2) am Ende (3) seines Armes
(4) zusätzlich zu einer Aufnahmevorrichtung (10) für das oder
die insbesondere auswechselbaren Werkzeuge wenigstens einen
Greifer aufweist, der mittels des Roboters (2) zu der ihm
zugewandten Spannvorrichtung (5) und/oder dem davon erfaßten
Gußteil verstellbar ist und zum Erfassen und Umspannen des
Gußteiles dient.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß in Reichweite des Roboters (2) wenigstens
zwei Tragvorrichtungen (7) mit Spannvorrichtungen (5) für
Gußteile angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Tragvorrichtung (7) beidseits ihrer
durch die Drehachse verlaufenden Mittelebene wenigstens zwei
Spannvorrichtungen (5), insgesamt also wenigstens vier
Spannvorrichtungen (5) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (7) im rechtwinklig
zu ihrer Drehachse verlaufenden Querschnitt etwa sternförmig
ausgebildet ist und wenigstens drei im Winkel, insbesondere
in einem übereinstimmenden Winkel stehende Abschirmungen
bildet, zwischen welchen Spannvorrichtungen (5) für Gußteile
angeordnet sind, so daß eine Verdrehung der Tragvorrichtung
(7) jeweils um etwa 120° zur Weiterverstellung einer Spannvor
richtung (5) dient.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Roboter (2) am freien Ende (3) seines
Armes (4) einen fest installierten Antriebsmotor oder
Spindelmotor (11) zum Antrieb der jeweils lösbar anbringbaren
und austauschbaren Werkzeuge aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der an dem Roboterarm (3) befindliche
Spindel- oder Antriebsmotor (11) zwei Abtriebe zum Anbringen
von gleichzeitig zwei Werkzeugen aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antriebsteil des Antriebsmotors (11)
an dem Ende (3) des Armes (4) des Roboters (2) zurückversetzt
und der von diesem ausgehende Werkzeugantrieb eine gegenüber
der Aufnahme des Antriebsmotors (11) geringere Abmessung oder
schlanke Form hat, in deren Verlängerung das auswechselbare
Werkzeug angeordnet ist.
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