DE9421822U1

DE9421822U1 - Vorrichtung zum Entgraten von Gußwerkstücken

Info

Publication number: DE9421822U1
Application number: DE9421822U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2004-09-30

Description

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Beschreibung

Vorrichtung zum Entgraten von Gußwerkstücken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entgraten von Gußwerkstücken, insbesondere von im wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäusen für Elektromotoren aus Aluminium-Druckguß, wobei die Gußwerkstücke unterschiedliche Formschlußgrate aufweisen, enthaltend eine Beladestation mit Werkstückaufnahme, eine Bearbeitungsstation und einen Maschinenständer mit Werkzeugen.

Gehäuse von Elektromotoren werden häufig als Aluminium-Druckgußteile hergestellt. Dabei entstehen zwangsläufig an den Gußwerkstücken Formschlußgrate unterschiedlichster Art, die in der Praxis als sogenannte Flittergrate und/oder Schwimmhäute bezeichnet werden. Weiterhin sind auch in Durchbohrungen oder dergleichen Ausnehmungen massive Materialansammlungen vorhanden.

Vom Stand der Technik sind unterschiedlichste Bearbeitungsmaschinen bekannt, die eine Bearbeitung von mehr oder weniger beliebig geformten Werkstücken ermöglichen sollen. Dabei kommen teilweise mehrere gleiche oder unterschiedliche Werkzeuge zum Einsatz. Durch Verwendung von freitragenden Robotergreifarmen, deren Bewegungsablauf vorprogrammierbar ist, sind nach Bestückung mit entsprechenden Werkzeugen beliebige Bearbeitungsvorgänge möglich. In der Praxis haben sich die vorbekannten Bearbeitungsmaschinen zum Entgraten von Gehäusen nur im geringen Maße durchsetzen können. Letzteres erfolgt zumindest an den Problembereichen der Werkstücke meist noch weitgehend manuell.

In der Zeitschrift ALUMINIUM 62 (Jahrgang (1986), Seiten 296 bis 303 wird die Methodik des Entgratens von Werkstücken im einzelnen beschrieben. Beispielsweise wird ausgeführt, daß Aluminium-Motorzylinder an einzelnen Stationen unterschied-

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lichen Bearbeitungsvorgängen unterzogen werden. Weiterhin ist in der DE 38 31 082 Al eine Vorrichtung zum Entgraten von Werkstücken beschrieben, bei der ein die Werkzeugspindel tragender Schlitten vertikal und in der waagerechten Ebene beliebig verstellbar ist. Die Werkzeugspindel ist an den dem sie tragenden Schlitten innerhalb eines Bereiches von 0 bis 90° um eine waagerechte Achse schwenkbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem das Entgraten von Gußwerkstücken weites tgehend automatisiert erfolgen kann.

Die Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bearbeitungsstation eine Werkstückaufnahme mit numerisch gesteuerten Achsen aufweist, wobei die Werkstückaufnahme entlang einer ersten Achse linear verschiebbar ist und die Bearbeitungsstation um eine zweite Achse rotierbar ist, und daß am Maschinenständer unterschiedliche Werkzeuge an einem Werkzeugträger angebracht sind, durch den die Werkzeuge mit dem Werkstück in Eingriff bringbar sind.

Vorzugsweise hat die Werkstückaufnahme einen Schlitten zum Verfahren des Werkstückes und enthält weiterhin Mittel zu dessen Einspannung. Am Werkzeugträger sind vorteilhafterweise einerseits ein rotierender Fräser und andererseits eine rotierbare Bürste angebracht. Der Werkstückträger ist dabei vorzugsweise am Maschinenständer entlang einer dritten Achse verschiebbar, wodurch Fräser und/oder Bürste in das zu bearbeitende Werkstück bewegt werden. Ein spezifisches Räumwerkzeug ist dagegen direkt am Maschinenständer angebracht.

Bei der Erfindung ist vorteilhaft, daß zur Bearbeitung von Werkstücken unterschiedlicher Größe und/oder Form allein durch softwaremäßige Änderungen der Steuermittel erfolgen kann. Dabei wird die Anpassung an die Werkstücke vorzugsweise durch Teach-in-Methoden vorgenommen.

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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden folgende Maßnahmen durchgeführt:

- Das Werkstück wird in einer angepaßten Aufnahme aus einer Beladungsstation entlang liegenden Achsen in eine Bearbeitungsstation gefahren,

- in der Bearbeitungsstation kann das Werkstück um eine vertikale Achse rotieren,

- am Werkstück werden in der einzigen Bearbeitungsstation gleichzeitig und/oder nacheinander die Grate durch unterschiedliche Bearbeitungsschritte entfernt.

Im Rahmen der Erfindung erfolgt die Entfernung von Angußgraten durch Fräsen, die Entfernung von Formschlußgraten durch Bürsten, wogegen zur Entfernung von Materialansammlungen in Durchbohrungen durch Räumen erfolgt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungs-0 beispieles anhand der Zeichnung. Es zeigen die

Figuren 1 und 2 zwei zueinander senkrechte Ansichten einer

Entgratvorrichtung und

Figur 3 einen Schnitt durch Figur 2 entlang der Linie III-III.

Die Figuren werden nachfolgend gemeinsam beschrieben.

In den Figuren 1 und 2 kennzeichnet 1 einen Maschinenständer 0 zur Aufnahme von Werkstück und Werkzeugen. Das Werkstück ist in diesem Fall ein Gehäuse 100 für Elektromotoren mittlerer Baugröße, welche in etwa rotationssymmetrisch sind und beispielsweise eine Höhe von 400 mm und einen Durchmesser von 300 mm haben können. Solche Gehäuse werden üblicherweise aus 5 Aluminium im Druckgußverfahren hergestellt. Dabei entstehen unterschiedlichste Formschlußgrate, die auch als Flittergrate und/oder Schwimmhäute bezeichnet werden, sowie auch massive

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Materialanhäufungen als Angußgrate. Die an einem Werkstück unterschiedlich ausgebildeten Grate werden bisher weitestgehend manuell unter Zuhilfenahme entsprechender Handwerkzeuge entfernt. Letzteres ist vergleichsweise zeitaufwendig. 5

Der Maschinenständer 1 in Figur 1 bzw. Figur 2 bildet ein Gerüst von ca. 2 m Höhe. Mittels vier stabiler Standfüße, von denen die Füße 2 bis 4 erkennbar sind, deren Höhe justierbar ist, wird eine stabile Lagerung für den Ständer gewährleistet und eine Plattform 5 für die Aufnahme von Werkstücken gebildet.

Der Plattform 5 ist auf der Basishöhe eine Werkstückzuführung 10 aufgesetzt, die im wesentlichen aus einem pneumatisch bewegbaren Schlitten 11 besteht. Ein Werkstück 100 kann somit außerhalb der eigentlichen Maschine in einer Werkstückaufnahme 15 der Werkstückzuführung 10 gesetzt werden. Mit Hilfe des Schlittens 11 wird die Werkstückaufnahme 15 einschließlich Werkstück 100 in die entsprechende Position in der Maschine 1 gefahren.

Mit dem Schlitten 11 ist ein Y-Drehtisch 12 verbunden, mit dem eine Spanneinrichtung 16 mit zwei über Gestänge parallelgeführte Spannaufnehmer 16a und 16b einschließlich Werkstück um seine Vertikalachse gedreht werden kann. Es sind zusätzliche, beispielsweise als Bolzen ausgebildete Mittel 60 zum Fixieren des Werkstückes 100 vorhanden.

Am Maschinenständer 1 ist ein Ausleger 20 mittels eines Vertikalschlittens 21 in Z-Richtung verschiebbar gelagert. Dem . Ausleger 20 ist ein erster Motor 22 als Antrieb für die Vertikalverstellung des Schlittens 21 und ein zweiter Motor als Antrieb für rotierbare Werkzeuge zugeordnet.

Als Werkzeuge sind über ein zylindrisches Zwischenteil 24 einerseits ein Fräser 26 und andererseits eine Bürste 25 vorhanden. Über den Ausleger 2 0 mit dem Zwischenstück 24 können

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die Werkzeuge 2 5 und 26 in das Gehäuse hineingefahren werden und für einen entsprechenden Eingriff aktiviert werden und bestimmungsgemäß rotieren. Weiterhin ist ein Räumwerkzeug 35 vorhanden, das starr am Maschinenständer 1 angebracht ist. 5

Im Rahmen einer flexiblen Fertigung kann nun zum Entgraten von Gehäusen 100 folgendermaßen vorgegangen werden.: Nach Aufsetzen des Werkstückes 100 außerhalb der eigentlichen Maschine .1 in die Werkstückaufnahme 15 der Beladestation A wird das Werkstück über die Werkstückzuführung linear in die Bearbeitungsstation B gefahren und in der Spannaufnahme 16a, b sowie den zugehörigen Fixierbolzen 60 selbsttätig in den Bearbeitungszustand bewegt.

Anschließend können die Werkzeuge 25 und 2 6 in das Innere des Gehäuses 100 eingefahren und mit der Werkstückwandung in Eingriff gebracht werden. Bei Drehung des Werkstückes 100 um seine Symmetrieachse erfolgt nun bei rotierenden Werkzeugen die erforderliche Bearbeitung. Durch den Fräser 2 6 lassen sich gezielt Angußgrate entfernen, während mit der rotierenden Bürste 2 5 im wesentlichen Flittergrate und Schwimmhäute im Sinne einer Nachbearbeitung entfernt werden.

Aufgrund der nunmehr über die Rotationsbewegung des Werk-Stückes einerseits und die Verfahrbewegung der Werkzeuge andererseits ermöglichten Relatiwerschiebungen lassen sich beliebige Bearbeitungsbahnen erreichen, welche mit geeigneten Steuermitteln softwaremäßig vorgebbar sind. Die einzelnen Bearbeitungsbewegungen lassen sich auch durch ein "teach-in"-Verfahren bei Muster-Werkstücken ermitteln.

Mit der beschriebenen Vorrichtung kann über die Innenarbeitung der Werkstücke hinaus auch eine Außenbearbeitung erfolgen. Insbesondere ist ein Räumwerkzeug 35 vorhanden, das beim Motorgehäuse speziell den Klemmenkasten, der nach dem Guß üblicherweise noch mit Material ausgefüllt ist, in gewünschter Weise bearbeiten kann.

Claims

94 G 3573 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Entgraten von Gußwerkstücken, insbesondere im wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse für Elektromotoren aus Aluminium-Druckgas, wobei die Gußwerkstücke

unterschiedlichste Formschlußgrate, (sog. Flittergrate und/ oder Schwimmhäute) aufweisen, enthaltend eine Beladestation mit Werkstückaufnahme, eine Bearbeitungsstation und einen
Maschinenständer mit Werkzeugen, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die Bearbeitungsstation (B) einen Drehtisch (12) mit Spannaufnahme (16a, 16b) mit numerisch gesteuerten Achsen aufweist, wobei in der Beladestation (A) die Werkstückaufnahme (15) entlang einer ersten Achse
linear verschiebbar angeordnet ist und in der Bearbeitungsstation (B) die Spannaufnahme (16) um eine zweite Achse drehbar angeordnet ist, und daß am Maschinenständer (1) unterschiedliche
Werkzeuge (25, 26) an einem Werkzeugträger (20) """'befestigt sind, durch den die Werkzeuge (25, 26) mit dem
Werkstück (100) in Eingriff bringbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß die Werkstückaufnahme (15)
einen Schlitten (11) zum Verfahren des Werkstückes enthält.

5 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß am Werkzeugträger (2 0) ein
rotierender Fräser (26) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -

kennzeichnet, daß am Werkzeugträger (2 0) eine rotierbare Bürste (25) angebracht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß am Maschinenständer -(1) der Werkstückträger (20) entlang einer dritten Achse verschiebbar ist, wodurch Fräser (26) und/oder Bürste (25) in das zu bearbeitende Werkstück (100) bewegt werden.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß am Maschinenständer (1) ein Räumwerkzeug (35) angebracht ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch geeignete Steuermittel.

8. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet , daß zur Bearbeitung von Werkstücken unterschiedlicher Größe und/oder Form softwaremäßige Steuermittel vorhanden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die softwaremäßigen Steuermittel durch Teach-in-Methoden an die Werkstücke anpaßbar sind.