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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks in Bezug zu einer Bearbeitungseinheit. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Positionieren von in einer x-Richtung zu verschiebenden Platinen in Bezug zu einer Bearbeitungseinheit.
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Nach dem Stand der Technik werden zur Beleuchtung einer Kabine von Passagierflugzeugen neuerdings längliche LED-Leuchten verwendet. Zur Herstellung derartiger LED-Leuchten, oder beliebiger anderer Produkte, Elemente oder Bauteile, mit insbesondere länglicher Geometrie, ist es häufig erforderlich, dass die zu bearbeitenden Produkte, Elemente und/oder Bauteile bzw. Baugruppen, wie beispielsweise Platinen, in einer Bearbeitungseinheit an verschiedenen Stellen entlang ihrer Längserstreckung bearbeitet, bestückt und/oder miteinander verbunden werden sollen. Zur Herstellung und/oder Bearbeitung der entsprechenden, insbesondere länglichen, Produkte, Baugruppen und dgl., ist es wünschenswert, wenn insbesondere die Bearbeitung und/oder Bestückung so weit als möglich automatisiert werden kann/können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere eine Vorrichtung anzugeben, mit welcher ein Werkstück, insbesondere eine Baugruppe, insbesondere Platine einer LED-Leuchte, in einfacher und effizienter Weise bearbeitet und/oder bestückt werden kann. Es soll insbesondere eine Vorrichtung angegeben werden, welche universell ist und eine vergleichsweise genaue und zugleich zuverlässige Positionierung eines Werkstücks erlaubt.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6.
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Nach Anspruch 1 ist eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks in Bezug zu einer Bearbeitungseinheit vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst einen Anschlag und einen Aktor, der mit dem Anschlag gekoppelt und ausgebildet ist zur Verschiebung und Positionierung des Anschlags entlang einer, insbesondere lediglich, eindimensionalen Bearbeitungsstrecke des Werkstücks. Unter einer Kopplung in diesem Zusammenhang soll verstanden werden, dass der Anschlag mit dem Aktor bzw. anhand des Aktors bewegbar ist. Bei dem Aktor handelt es sich bevorzugt um einen Linearaktor, insbesondere umfassend einen Linearmotor und/oder andere eine Linearbewegung des Anschlags entlang der Bearbeitungsstrecke ermöglichende Antriebs- und/oder Bewegungselemente.
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Ferner umfasst die Vorrichtung eine mit dem Aktor zu dessen Steuerung und Betrieb gekoppelte programmierbare Steuerung. Die Steuerung ist dazu ausgebildet, den Anschlag durch entsprechende Ansteuerung des Aktors an einer jeweils gegebenen Anschlagsposition entlang der eindimensionalen Bearbeitungsstrecke zu positionieren.
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Ferner ist bei der vorgeschlagenen Vorrichtung vorgesehen, dass der Anschlag einen Sensor umfasst. Der Sensor ist ausgebildet zum Erkennen eines ordnungsgemäßen Anliegens des Werkstücks am Anschlag. Zum Zwecke des Datenaustauschs, insbesondere zum Austausch von Sensordaten zwischen Sensor und Steuerung, sind der Sensor und die Steuerung miteinander, insbesondere über entsprechende Steuer- und/oder Signalleitungen, verbunden. Das Erfassen eines ordnungsgemäßen Anliegens kann beispielsweise dazu verwendet werden weitere Prozess-, Be- und/oder Verarbeitungsschritte einzuleiten und/oder freizugeben. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen, insbesondere induktiven und/oder kapazitiven, Sensor, insbesondere Näherungssensor, mit zumindest einer entsprechenden Sensoreinheit handeln.
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Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Halteeinrichtung. Die Halteeinrichtung ist insbesondere ausgebildet zur Halterung bzw. Fixierung des Werkstücks in einer Werkstückführung, bspw. auf einem Werkstückträger, insbesondere auf einem Werkstück-Förderband bzw. einer Werkstück-Führungsschiene. Im Hinblick auf die Halteeinrichtung ist bei der vorgeschlagenen Vorrichtung vorgesehen, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass bei ordnungsgemäßem Anliegen des Werkstücks am Anschlag, was mit dem Sensor erfasst werden kann, die Halteeinrichtung aktiviert wird, so dass das Werkstück, insbesondere am Werkstückträger, fixiert wird.
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Durch die vorgeschlagene Vorrichtung können Werkstücke in einfacher Weise und effizient bearbeitet werden, insbesondere wenn die Bearbeitung eine Verschiebung des Werkstücks zu vorgegebenen, insbesondere diskreten, Positionen entlang der Bearbeitungsstrecke erfordert. Wie bereits erwähnt, können als Werkstücke insbesondere Platinen, insbesondere Leiterplatten für LED-Leuchten und andere bearbeitet und/oder bestückt bzw. miteinander verbunden werden. Die Bearbeitungseinheit kann ein oder mehrere Werkzeuge insbesondere zum Bearbeiten und/oder Bestücken des Werkstücks umfassen. Insbesondere kommen Lötwerkzeuge, Fräswerkzeuge, Bestückungswerkzeuge, Klemmwerkzeuge und dgl., in automatischer, semiautomatischer und/oder manueller Ausgestaltung, in Frage.
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Bei der Bearbeitungseinheit kann es sich, wie bereits erwähnt, insbesondere um eine halbautomatische oder vollautomatische Bearbeitungseinheit handeln. Insbesondere kann die Bearbeitungseinheit halbautomatische und/oder vollautomatische Bearbeitungswerkzeuge umfassen.
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Die Bearbeitung des Werkstücks, insbesondere einer Platine oder Leiterplatte, kann entlang einer Bearbeitungsrichtung, insbesondere parallel zur Bearbeitungsstrecke, erfolgen. Die Bearbeitungsstrecke kann beispielsweise so eingerichtet sein, dass das Werkstück mit dessen Längsrichtung parallel zur Bearbeitungsstrecke geführt werden kann. Die Bearbeitungsrichtung bzw. Längsrichtung, bzw. die Richtung bzw. Ausrichtung der Bearbeitungsstrecke, wird nachfolgend auch mit x-Richtung bezeichnet. Die Vorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass das Werkstück in x-Richtung verschiebbar ist.
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Bei dem Aktor kann es sich insbesondere um einen elektromotorisch, hydraulisch, pneumatisch und/oder magnetisch betriebenen bzw. betreibbaren Aktor handeln. Die Vorrichtung kann eine Schiene umfassen, die sich beispielsweise entlang der x-Richtung, insbesondere entlang der Bearbeitungsstrecke, erstrecken kann, entlang derer der Aktor, und mit diesem der Anschlag verfahrbar bzw. verschiebbar ist.
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Die programmierbare Steuerung kann insbesondere dazu eingerichtet sein, den Anschlag durch Ansteuerung des Aktors an zumindest einer entlang der Schiene, bzw. der x-Richtung, insbesondere Bearbeitungsstrecke, vorgegebenen Anschlagsposition oder Verfahrposition zu positionieren. Bei der vorgegebenen Anschlagposition kann es sich z. B. um eine Position handeln, in welcher das Werkstück zur Durchführung eines oder mehrerer, durch z. B. die Bearbeitungseinheit ausgeführter bzw. auszuführender, Bearbeitungsschritte zu positionieren ist.
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Der Anschlag umfasst einen Sensor zum Erkennen eines ordnungsgemäßen Anliegens des Werkstücks am Anschlag. Die Steuerung und der Sensor sind zum Datenaustausch miteinander verbunden. Ein Datenaustausch kann insbesondere die Übermittlung von Sensordaten an die Steuereinheit umfassen. Auf Grundlage der vom Sensor erhaltenen Sensordaten kann die Steuereinheit weitere Prozesse und/oder Arbeitsschritte steuern, insbesondere aktivieren oder deaktivieren.
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Insbesondere ist die Steuerung bevorzugt derart ausgebildet, dass bei ordnungsgemäßem Anliegen des Werkstücks am Anschlag, was beispielsweise durch Übermittlung eines entsprechenden Sensorsignals an die Steuerung und/oder durch Auswertung von Sensorsignalen durch die Steuerung erkannt werden kann, eine Halteeinrichtung aktiviert wird. Eine Aktivierung der Halteeinrichtung bewirkt bei bestimmungsgemäßer Funktion, dass das Werkstück durch die Halteeinrichtung, beispielsweise unter Verwendung geeigneter Halteaktoren und/oder Saugelemente, fixiert bzw. arretiert werden kann. Die Fixierung bzw. Arretierung kann insbesondere derart erfolgen, dass das Werkstück bezüglich der Schiene, entlang derer der Aktor verfahrbar ist, fest gehalten wird. Ferner ist die Halteeinrichtung bevorzugt derart ausgebildet, dass eine Verschiebung des Werkstücks zumindest in Bearbeitungsrichtung während zumindest eines nachfolgenden Bearbeitungsschritts vermieden oder verhindert wird.
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Unter dem Begriff ”x-Richtung” wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung und über die bereits oben gegebene Festlegung insbesondere eine im Wesentlichen horizontale Richtung, insbesondere Transportrichtung des Werkstücks, insbesondere entlang der Bearbeitungsstrecke, verstanden. Bei einer ”automatischen Bearbeitungseinheit” kann es sich um eine Fügevorrichtung zum Anbringen eines Bauteils am Werkstück handeln. Bei dem ”Werkstück” kann es sich beispielsweise um einen Träger, beispielsweise ein als Profilschiene ausgebildetes Gehäuse mit vorgefügten Platinen und/oder Leiterplatten, handeln, an welchem/welcher/welchen eine oder mehrere in x-Richtung hintereinander angeordnete elektronische Baugruppen, bspw. eine oder mehrere Platine/n oder Leiterplatten und/oder Verbindungs-/Anschlusselemente zwischen diesen, angebracht sind bzw. angebracht werden oder werden sollen.
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Der Anschlag kann, wie bereits erwähnt, entlang der Schiene elektromotorisch oder in sonstiger Weise automatisch verfahrbar ausgebildet sein. Die programmierbare Steuerung kann derart eingerichtet sein, dass eine oder mehrere Anschlagspositionen eingestellt werden können, d. h. dass der Anschlag an mehreren verschiedenen Anschlagspositionen entlang der Bearbeitungsstrecke positioniert werden kann. Insbesondere ist es also möglich, dass der Anschlag bezüglich des Werkstücks entlang der x-Richtung sequenziell von einer vorgegebenen Anschlagsposition in die nächste bewegt wird. So kann das Werkstück durch Bewegen bis zum Anschlag schnell und einfach in Bezug zur Bearbeitungseinheit positioniert werden.
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Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung kann schnell, einfach und prozesssicher das Werkstück in die ordnungsgemäße Position gebracht und dort fest gehalten werden. Es kann sichergestellt werden, dass die Bearbeitungseinheit eine korrekte vorgegebene Bearbeitungsposition am Werkstück bearbeitet bzw. dass das Werkstück an der jeweils gewünschten Position bearbeitet wird. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist überdies besonders universell. Wegen der programmierbaren Steuerung ist es schnell und einfach möglich, Anschlagspositionen für das jeweilige Werkstück, insbesondere für variantenbedingt unterschiedliche Arten und/oder Geometrien, festzulegen. In Ausgestaltungen kann zu jeder Anschlagsposition eine Bearbeitungsposition der Bearbeitungseinheit korrespondieren. Möglich ist es auch, dass eine Anschlagsposition für mehrere Bearbeitungspositionen der Bearbeitungseinheit dient, insbesondere wenn die Bearbeitungseinheit bezüglich des positionierten Werkstücks bewegbar ausgebildet ist. Des Weiteren ist es insbesondere möglich, dass zu jeder Bearbeitungsposition jeweils eigene bzw. spezifische Prozessparameter, insbesondere variantenabhängige Prozessparameter, eingestellt werden können. Bei der Bearbeitungsposition kann es sich beispielsweise um eine Lötposition für eine Baugruppe, eine Lötposition zur Verbindung mehrerer Baugruppen oder beliebige andere Bearbeitungspositionen handeln.
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Die Bearbeitungseinheit kann beispielsweise einen in z-Richtung verfahrbaren Lötautomaten, vorzugsweise einen Bügellötautomaten umfassen, oder als solcher ausgebildet sein. Unter dem Begriff ”z-Richtung” wird eine Richtung verstanden, welche senkrecht zur ”x-Richtung” verläuft. Bei der z-Richtung handelt es sich vorzugsweise um eine Vertikalrichtung, bei der x-Richtung entsprechend vorzugsweise um eine Horizontalrichtung. X-, z- und, wie weiter unten noch genannt eine y-Richtung liegen vorzugsweise auf Achsen eines rechtshändig kartesischen Koordinatensystems. Die Bearbeitungseinheit kann an einer fixen Position entlang der x-Richtung angebracht sein, und kann so ausgebildet sein, dass zur Bearbeitung des Werkstücks lediglich eine Bewegung in z-Richtung ausgeführt werden braucht.
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Bei der Ausgestaltung der Bearbeitungseinheit als Lötautomat kann dieser eine Kabelzuführvorrichtung zum automatischen, manuellen oder teilautomatischen Zuführen eines Kabels umfassen. Bei dem Kabel handelt es sich zweckmäßigerweise um ein Flachkabel, in Spezialfällen jedoch insbesondere auch um Kabel mit rundem Querschnitt. Damit ist es möglich, mittels des Lötautomaten automatisch ein Kabel am Werkstück, insbesondere an einer Leiterplatte, anzubringen.
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Nach einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Anschlag, quer zur Bearbeitungsstrecke bewegbar angebracht. Damit ist es insbesondere möglich, den Anschlag bezüglich des Werkstücks von einer ”Anschlagsposition” in eine ”Nicht-Anschlagsposition” zu verfahren. In der ”Nicht-Anschlagsposition” wird eine Bewegung des Werkstücks in Bearbeitungsrichtung, d. h. in Richtung der Bearbeitungsstrecke, insbesondere x-Richtung, durch den Anschlag nicht behindert, so dass das Werkstück in Bearbeitungsrichtung weiterbewegt werden kann. Die ”Nicht-Anschlagsposition” nimmt der Anschlag vorzugsweise dann ein, wenn die Bearbeitung des Werkstücks abgeschlossen und dieses weiter in x-Richtung von der Vorrichtung abgeführt werden soll.
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Als besonders vorteilhaft hat sich die vorgeschlagene Vorrichtung für Werkstücke erwiesen, welche eine Platine, insbesondere Leiterplatte, umfassen, und die Bearbeitungseinheit ausgebildet ist zur Bearbeitung der Platine, Eine Bestückung und/oder Bearbeitung der Leiterplatten, insbesondere eine wechselseitige Kontaktierung, kann mit der Vorrichtung, insbesondere wegen der vergleichsweise einfach, genau und reproduzierbar einstellbaren Anschlagpositionen, beschleunigt werden.
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In einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung einen Anschlagzylinder, durch welchen der daran angebrachte Anschlag quer zur eindimensionalen Bearbeitungsstrecke bewegbar ist. Anschlagzylinder, die beispielsweise als hydraulische oder pneumatische Zylinder ausgebildet sein können, haben sich zur schnellen und präzisen Bewegung des Anschlags als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Der Anschlagzylinder kann in der Nicht-Anschlagsposition beispielsweise unterhalb der Bearbeitungsebene bzw. unterhalb der Werkstückebene positioniert sein, insbesondere dann wenn die Bearbeitung des Werkstücks von oben erfolgt. Möglich ist es auch, dass die Nicht-Anschlagsposition des Anschlagzylinders anderweitig eingerichtet ist. Beispielsweise kann die Nicht-Anschlagsposition auch lateral neben, hinter oder vor, oder versetzt zur Bearbeitungsstrecke, -richtung und/oder Be- oder Werkstückebene gelegen oder definiert sein.
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In der Nicht-Anschlagsposition kann der Anschlagzylinder beispielsweise ergänzend dazu verwendet werden eine Weiterbewegung des Werkstücks nach erfolgter Bearbeitung zu unterstützen. Hierzu kann der Anschlagzylinder beispielsweise als Laufrolle, insbesondere als angetriebene Laufrolle, ausgebildet sein.
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Möglich ist es hingegen auch, dass der Anschlag durch den Anschlagszylinder in der Nicht-Anschlagsposition lateral außerhalb der Bearbeitungsstrecke positioniert ist. In diesem Falle ist der Anschlagzylinder bevorzugt derart ausgebildet, dass der Anschlag zur Einstellung der Anschlagsposition in Richtung der Bearbeitungsstrecke bewegt wird, derart, dass der Weg des Werkstücks, d. h. die Bearbeitungsstrecke und der Anschlag schneiden. Insbesondere durch eine laterale Verschiebbarkeit des Anschlags kann erreicht werden, dass das Werkstück durch den in Anschlagsposition befindlichen Anschlag an einer jeweils vorgegebenen Position entlang der Bearbeitungsstrecke positioniert, insbesondere arretiert, wird bzw. werden kann.
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Bei dem Anschlag kann es sich beispielsweise um einen an einem freien Ende des Anschlagszylinders angebrachten Anschlagkörper handeln. Der Anschlagkörper weist bevorzugt eine Anschlagfläche auf, welche eine zur Form und Geometrie des anzuschlagenden Werkstücks, bzw. der anzuschlagenden Werkstückfläche korrespondierende Form bzw. Geometrie aufweist. In einer beispielsweise für Platinen bzw. ein haltendes Gehäuseprofil geeigneten Ausgestaltung kann die Anschlagfläche planar ausgebildet sein. Der Anschlagkörper als solcher kann eine jeweils geeignete Form aufweisen und beispielsweise und insbesondere als Quader, Zylinder, Platte und dgl. ausgebildet sein.
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Am, im und/oder auf dem Anschlagkörper, insbesondere innerhalb, d. h. in einer Ausnehmung oder Aushöhlung des Anschlagkörpers, kann eine zur Erfassung des ordnungsgemäßen Anliegens des Werkstücks ausgebildete Sensoreinheit, jedenfalls zumindest eine Untereinheit einer solchen Sensoreinheit, wie beispielsweise ein Sensor, Näherungssensor und dgl., aufgenommen sein. Damit erfüllt der Anschlagkörper eine zweifache Funktion – einerseits eine Anschlagfunktion und andererseits eine Schutz- und Tragfunktion für die Sensoreinheit bzw. die Untereinheit der Sensoreinheit.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine in Bearbeitungsrichtung bzw. Bewegungsrichtung des Werkstücks, insbesondere parallel zur Bearbeitungsstrecke, verlaufende Schiene, auf welcher der Aktor parallel zur Bearbeitungsrichtung bzw. Bearbeitungsstrecke bewegbar angeordnet ist. Das bedeutet insbesondere, dass die Schiene für den Aktor als Laufschiene verwendet werden kann. Die Kopplung des Aktors an eine Schiene ermöglicht eine vergleichsweise einfache, schnelle und präzise Bewegung und Verschiebung des Aktors und damit des Anschlags. Es können insbesondere ausreichend schnelle Bearbeitungszeiten und vergleichsweise kurze Positionierungszeiten erreicht werden.
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Nach einer Ausgestaltung ist der Aktor des Weiteren dazu ausgebildet, dass der Anschlag, insbesondere der Anschlagkörper in und/oder quer zur Bearbeitungsrichtung des Werkstücks verschiebbar ist. Insbesondere bevorzugt ist, wie bereits erwähnt, dass der Anschlag, insbesondere Anschlagkörper, in und/oder quer zur Bearbeitungsstrecke des Werkstücks zwischen einer Nicht-Anschlagsposition und einer Anschlagsposition verschiebbar ist, d. h. durch eine quer zur Bearbeitungsrichtung erfolgende Bewegung in einer Nicht-Anschlagsposition oder einer Anschlagsposition positioniert werden kann. Hier wird insbesondere auf obige Ausführungen verwiesen. Durch eine ausreichende Beweglichkeit des Anschlags, insbesondere in einer Richtung quer zur Bearbeitungsrichtung, insbesondere quer zum linearen Bewegungsfreiheitsgrad des Aktors, d. h. beispielsweise quer zur Schiene, die zur Bewegung des Aktors montiert sein kann, kann die Vorrichtung besonders universell, insbesondere für unterschiedliche Arten und Geometrien von Werkstücken, insbesondere Platinen, verwendet werden. Ferner kann ein vorteilhafter Bewegungsfluss entlang der Bearbeitungsstrecke erreicht werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuerung mit einer weiteren Steuerung der Bearbeitungseinheit prozesstechnisch gekoppelt und so ausgebildet, dass die Bearbeitungseinheit erst bei ordnungsgemäßem Anliegen des Werkstücks am Anschlag und aktivierter Halteeinrichtung aktiviert wird und/oder aktiviert werden kann bzw. betätigbar ist, insbesondere manuell oder automatisch betätigbar ist. Das bedeutet insbesondere, dass die Bearbeitungseinrichtung dann aktivierbar ist, wenn das Werkstück mittels der Halteeinrichtung fest und ordnungsgemäß ausgerichtet gehaltert wird. Damit kann insbesondere sichergestellt werden, dass die Bearbeitung des Werkstücks, insbesondere unter Einsatz der Bearbeitungseinheit, erst bei fest gehaltenem, bzw. geklemmtem Werkstück beginnen kann. Fehler bei der Bearbeitung können so vermieden werden. Die weitere Steuerung der Bearbeitungseinheit kann Bestandteil der Steuerung für den Aktor sein. Möglich ist es jedoch auch, dass die Steuerung für den Aktor in der Steuerung für die Bearbeitungseinheit integriert ist.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung,
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2 eine Detailansicht gemäß 1,
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3 eine Detailansicht gemäß 1 und
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4 ein Blockschaltbild.
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Bei der in 1 gezeigten Vorrichtung ist eine automatische Bearbeitungseinheit 1 mittels eines (hier nicht näher gezeigten) Antriebs in einer Vertikalrichtung bzw. z-Richtung automatisch verfahrbar. Bei der Bearbeitungseinheit 1 kann es sich beispielsweise um einen Bügellötautomaten handeln, mit dem teilautomatisch oder auch automatisch ein Flachkabel an einer vorgegebenen Befestigungspositionen einer Platine angebracht werden kann. Es soll darauf hingewiesen werden, dass die Erfindung nicht auf etwaige Bügellötautomaten beschränkt ist, stattdessen bei beliebigen Bearbeitungseinrichtungen und Werkstücken verwendet werden kann.
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Die Vorrichtung 1 ist dazu eingerichtet, ein Werkstück 2 zu einer Bearbeitung bzw. zu einem Bearbeitungsschritt zu positionieren. Im vorliegenden Beispiel umfasst das Werkstück 2 ein langgestrecktes U-Profil 3, auf welchem aufeinanderfolgend mehrere mit Leuchtdioden (LEDs) bestückte Platinen 4 angebracht sind. Das Werkstück 2 ist auf einem Tisch 5 positioniert bzw. aufgenommen. Der Tisch 5 ist derart eingerichtet, dass das Werkstück 2 entlang der durch den Tisch 5 definierten Bearbeitungsstrecke bzw. Bearbeitungslinie, bewegbar, insbesondere verschiebbar und/oder manuell gleitverschiebbar, positioniert und bewegt werden kann. Die Bewegung des Werkstücks 2 kann dabei in einer Transport-, Bearbeitungs- bzw. x-Richtung erfolgen, die im vorliegenden Fall parallel ist zu bzw. übereinstimmt mit der Bearbeitungsstrecke.
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Parallel zum Werkstück 2 erstreckt sich eine Führungsschiene 6, auf der elektromotorisch durch einen Aktor 13 verfahrbar ein Anschlag 7 geführt ist. Wie insbesondere in 2 kenntlich gemacht ist, kann der Anschlag 7, beispielsweise durch entsprechende Ausgestaltung des Aktors 13, auch in z-Richtung bewegt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass der Anschlag 7 unter Berücksichtigung rechtshändig kartesischer Koordinaten in y-Richtung, d. h. horizontal quer zur Bearbeitungsstrecke bzw. quer zum Verlauf der Führungsschiene 6 bewegbar ausgebildet sein kann. In beiden Fällen ist es insbesondere möglich, den Anschlag 7 durch entsprechende Bewegung in y-Richtung bzw. z-Richtung hin zur Bearbeitungsstrecke bzw. weg von der Bearbeitungsstrecke in eine Anschlagspositon bzw. eine Nicht-Anschlagsposition zu bewegen.
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Die Vorrichtung umfasst des Weiteren eine Halteeinrichtung 8. Die Halteeinrichtung 8 umfasst in y-Richtung, d. h. horizontal quer zur Bewegungsrichtung des Werkstücks bzw. zur Führungsschiene 6 bewegbare Klemmbacken 9. Mit den Klemmbacken 9 kann das Werkstück 2 bezüglich der Führungsschiene 6 und bezüglich der ebenfalls auf dem Tisch 5 abgestützten Bearbeitungseinheit 1 fest gehalten bzw. arretiert oder fixiert werden.
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4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der Vorrichtung. Der elektromotorisch verfahrbare Aktor 13 ist mit einer zur Steuerung des Aktors 13 ausgebildeten Steuerung 10 verbunden. Bei der Steuerung 10 kann es sich um eine elektronische Steuereinheit mit einem Computer, Microcomputer oder dgl. handeln.
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Am oder im Bereich des Anschlags 7 ist ein Sensor 11 angebracht, welcher dazu ausgebildet ist, das ordnungsgemäße Anliegen und ggf. die ordnungsgemäße Ausrichtung des Werkstücks 2 am Anschlag 7 zu erfassen.
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Bei dem Sensor 11 kann es sich um einen optischen Sensor, beispielsweise eine Lichtschranke, einen akustischen Sensor, einen induktiven oder kapazitiven Sensor oder dgl. handeln. Grundsätzlich sind sämtliche Sensoren geeignet, mit denen das Anliegen und ggf. die Ausrichtung des Werkstücks 2 am Anschlag 7 detektiert bzw. erfasst werden kann/können.
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Die Steuerung 10 ist ferner dazu ausgebildet, die Halteeinrichtung 8, insbesondere in Abhängigkeit von Signalen des Sensors 11 zu steuern. Zur Steuerung der Halteeinrichtung 8 ist diese mit der Steuerung 10 über entsprechende Steuerleitungen verbunden.
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Die Vorrichtung in der Ausgestaltung insbesondere der 4 umfasst eine weitere Steuerung 12. Die weitere Steuerung 12 ist zur Steuerung der Bearbeitungseinheit 1 mit dieser über entsprechende Steuerleitungen gekoppelt. Die weitere Steuerung 12 dient im Wesentlichen der Steuerung des automatischen oder ggf. teilautomatischen Bewegungsablaufs der Bearbeitungseinheit 1. Die weitere Steuerung 12 und die Steuerung 10 sind prozesstechnisch miteinander gekoppelt. Das kann über eine Schnittstelle erfolgen. Es kann aber auch sein, dass die Steuerung 10 und die weitere Steuerung 12 in einem einzigen Computer integriert sind.
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Die Funktion der Vorrichtung ist folgende:
Mittels der Steuerung 10 können mehrere vorgegebene Positionen des Anschlags 7 bezüglich der Führungsschiene 6 programmiert werden. Programmgemäß fährt der Anschlag 7 zunächst in eine erste Position. Das Werkstück 2 wird, z. B. manuell, teilautomatisch oder vollautomatisch, in x-Richtung entlang der Führungsschiene 6 bewegt.
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Sobald das Werkstück 2 ordnungsgemäß am Anschlag 7 anliegt, kann das ordnungsgemäße Anliegen des Werkstücks 2 vom Sensor 11 erfasst, und ein entsprechendes Sensorsignal an die Steuerung 10 weitergegeben werden.
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Auf das entsprechende Signal des Sensors 11 hin erfolgt durch die Steuerung 10 in einem weiteren Schritt die Aktivierung der Halteeinrichtung 8. Aufgrund der Aktivierung greifen bzw. klemmen die Klemmbacken 9 das Werkstück 2 und fixieren es bezüglich der Führungsschiene 6 in x-, y- und/oder z-Richtung.
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Nach Fixierung des Werkstücks 2, wird, beispielsweise durch die Halteeinrichtung 8, eine entsprechende Information an die weitere Steuerung 12 weitergegeben. Daraufhin kann mit der weiteren Steuerung 12 ein vorgegebener automatischer Bearbeitungsvorgang der Bearbeitungseinheit 1 ausgelöst werden und/oder es kann/können eine manuelle und/oder teilautomatischer Bearbeitungsschritt freigegeben und ggf. durchgeführt werden.
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Möglich ist es auch, dass auf das Signal der Halteeinrichtung 8 hin lediglich eine Bearbeitungsfreigabe erteilt wird. Auf die Bearbeitungsfreigabe kann je nach Bearbeitungsmodus eine manuelle, teilautomatische oder vollautomatische Auslösung des Bearbeitungsvorgangs erfolgen. Beispielsweise kann als Bearbeitungsschritt eine Bügellöteinheit auf eine Bearbeitungsposition einer Platine 4 in z-Richtung abgesenkt werden. An der Bearbeitungsposition kann beispielsweise sodann im Bügellöt-Verfahren ein Flachkabel angelötet werden.
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Sobald der Bearbeitungsvorgang mittels der Bearbeitungseinheit 1 abgeschlossen ist, wird eine entsprechende Information von der weiteren Steuerung 12 an die Steuerung 10 übergeben. Daraufhin wird die durch die Halteeinrichtung 8 bewirkte Fixierung des Werkstücks 2 gelöst. Der Anschlag 7 verfährt in die nächste programmgemäß vorgegebene Position. Sobald das Werkstück 2 durch Bewegen in x-Richtung wiederum in Anlage mit dem Anschlag 7 ist, können die vorerwähnten Verfahrensschritte erneut durchgeführt werden.
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Sobald der Anschlag 7 an seiner letzten vorgegebenen Position angekommen und sämtliche vorgenannten Verfahrensschritte durchgeführt worden sind, kann dieser beispielsweise in z-Richtung oder in einer y-Richtung aus dem Bearbeitungs- und/oder Transportbereich des Werkstücks bewegt werden. Daraufhin kann das bearbeitete Werkstück 2 entlang des Tischs 5 unbehindert durch den Anschlag 7 durch weitere Bewegung in x-Richtung abgeführt werden, beispielsweise zu einer darauffolgenden Bearbeitungsstation.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bearbeitungseinheit
- 2
- Werkstück
- 3
- U-Profil
- 4
- Platine
- 5
- Tisch
- 6
- Führungsschiene
- 7
- Anschlag
- 8
- Halteeinrichtung
- 9
- Klemmbacke
- 10
- Steuerung
- 11
- Sensor
- 12
- weitere Steuerung
- 13
- Aktor
