DD250049A1 - Magnetische haftplatte zum halten, fixierten lagern, transportieren und bereitstellen von werkstuecken - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, das Stapeln und Entstapeln der Werkstuecke zu erleichtern und die zur Verfuegung stehende Ablageflaeche und den Transportraum voll auszunutzen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Haftplatte, im wesentlichen bestehend aus einzelnen, zu einer Schicht oder mehreren Schichten zusammengesetzter Magnete, zu schaffen, mit der gestapelte Werkstuecke lagefixiert waehrend eines technologischen Prozesses gehalten werden koennen, die eine optimale Transportraumausnutzung durch Stapeln der Werkstuecke und eine uneingeschraenkte Flaechenbelegung fuer Werkstuecke mit unterschiedlichen Abmessungen und unterschiedlicher geometrischer Form ermoeglicht und bei der das Stapeln und Entstapeln der Werkstuecke ohne gegenseitige Beeinflussung durch magnetische Haftwirkung erfolgt. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Magnete ueber die gesamte Schicht in gleichpoliger Nord-Nordpol- bzw. Sued-Suedpol-Lage angeordnet sind. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine magnetische Haftplatte zum Haften von ferromagnetischen Werkstücken während eines Bearbeitungs-, Reinigungs-, Farbgebungs- oder ähnlichen technologischen Prozesses sowie zum fixierten Lagern, Transportieren von ferromagnetischen Werkstücken in Metallflachplatten, vorzugsweise zur Bearbeitung auf automatischen Fertigungsanlagen, beispielsweise für technologische Einheiten, Fertigungszellen und in flexiblen Fertigungssystemen, bei denen die Werkstücke für den ungehinderten Zugriff einer Handhabeeinrichtung frei zugänglich sein müssen.

Charakterisik der bekannten technischen Lösungen

Aus der Erfindung gemäß DD-WP 226234 ist eine Lösung bekannt, bei derein standardisierter Palettengrundkörperzum Transportieren und Bereitstellen von ferromagnetischen Werkstücken verwendet wird, auf dessen Bodenplatte mittels Zweikomponentenkleber eine Dauermagnetfolie aufgeklebt ist. Diese Dauermagnetfolie bringt die zur Lagesicherung notwendige Haftkraft auf. Die Werkstücke werden durch eine Lehre positioniert und durch die magnetische Wirkung der Dauermagnetfolie in ihrer Lage fixiert. Diese Lösung ist konstruktiv einfach und kostengünstig. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß aufgrund der geringen magnetischen Haftwirkung der Magnetfolie sowie ihrer Magnetisierungseinrichtung ein Stapel mehrerer Werkstücke übereinander und damit eine bessere Raumausnutzung der Paletten nicht möglich ist.

In der Erfindung gemäß DE-AS 1614579 wird eine Magnetplatte beschrieben, bei der in alternierender Nord-Süd-Lage Dauermagnete angeordnet sind, die durch die Anordnung einer Deck- und einer Unterplatte<eine in sich geschlossene dauermagnetische Haftplatte ergeben.

Dabei ist die Dicke der ferromagnetischen Deckplatteso gewählt, daß über die magnetische Sättigung hinaus Streufelder entstehen, die die Haftwirkung für ferromagnetische Teile zur Folge haben.

Eine Vergrößerung der magnetischen Haftwirkung wird durch das Einbringen von Bohrungen in die Deckplatte erzielt, wie dies in der Erfindung gemäß DD-AP 132218 beschrieben wird. Durch die durchlöcherte Platte wird der Streufluß und damit die magnetische Haftwirkung vergrößert.

Beiden Erfindungen gemeinsam ist der Nachteil, daß durch die alternierende Nord-Südpol-Lage der Dauermagnete über die Deck- und Unterplatte ein magnetischer Kurzschluß entsteht, wodurch eine magnetische Haftwirkung nur über gewollte Streufelder erzielt wird. Ein weiterer Nachteil dieser Magnetplatten besteht darin, daß die magnetische Haftwirkung beim Entstapeln der Werkstücke nicht unwirksam gemacht werden kann. Dadurch haften die gestapelten Werkstücke aneinander und eine eindeutig fixierte Lage ist nicht gewährleistet.

Dieser Nachteil wird mit der Erfindung DD-WP 129143 dadurch behoben, indem eine bestimmte Anordnung des Magnetsystems und eine Kombination von Dauer- und Elektromagneten zur Unterbindung der magnetischen Haftwirkung im Bedarfsfall elektromagnetische Gegenfelder im Magnetkreis erzeugt werden.

Nachteilig ist bei dieser Erfindung die zur Ausschaltung der magnetischen Haftwirkung notwendige elektrische Spannungsquelle sowie der komplizierte Aufbau des Magnetsystems. Das Stapeln von mehreren Werkstücken ist ebenfalls nicht möglich. Dieser Nachteil wird durch die Verwendung von festen oder in einem bestimmten Bereich verstellbaren mechanischen Lagefixierelementen bei anderen Lösungen behoben.

So wird zum Beispiel in der Erfindung gemäß DD-WP 215052 eine Palette vorgeschlagen, die aus~einem Grundrahmen mit verstellbaren Werkstückfixier.elementen besteht, in welchem ein flacher Hubrahmen arretiert abgelegt ist. Diese Palette wird bis in die Nähe des Handhabungsraumes transportiert. Von hier aus wird der mit Werkstücken beladene Hubrahmen mittels eines Hebezeuges, z. B. eines Hallenkranes, entnommen und in den Handhabungsraum transportiert, während der Grundrahmen an seiner Stelle vor dem Handhabungsraum verbleibt.

Bei diesem Umsetzen sind die auf dem Hubrahmen gestapelten Werkstücke nicht mehr gesichert und es besteht die Gefahr des Verrutschens. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösung besteht in der Gestaltung der verstell-und arretierbaren Werkstückfixierelemente. Zum Umrüsten auf andere Werkstückabmessungen sind die im Grundrahmen verschiebbar gelagerten Holmpaare mit einem kostenaufwendigen Verstellmechanismus versehen.

Kostengünstiger sind die Lösungen der Erfindung gemäß DD-WP 219996 sowie der Erfindung gemäß DD-WP 212682, bei denen vorgeschlagen wird, die Werkstücke mit Dornen zu sichern, die in rasterartig in einer Bodenplatte angeordneten Bohrungen steckbar angeordnet sind.

Diese Lösungen haben den Nachteil, daß nur Werkstücke mit Innenbohrungen fixiert werden können, die Fläche aufgrund des vorhandenen Bohrungsrasters nicht optimal genutzt werden kann sowie eine eindeutige Fixierung der Teile nicht mehr gewährleistet ist, wenn die Teile nach dem Bearbeiten der Bohrung zu einer anderen Bearbeitungsstation mit einer Handhabeeinrichtung transportiert werden sollen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es daher, eine magnetische Haftplatte zum lagefixierten Transportieren und Bereitstellen insbesondere von gestapelten ferromagnetischen Werkstücken für den Einsatz bei verschiedenen technologischen Prozessen zu schaffen, die das Stapeln und Endstapeln der Werkstücke erleichtert und bei der die zur Verfügung stehende Ablagefläche und der Transportraum voll ausgenutzt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Haftplatte zum Halten, fixierten Lagern, Transportieren und Bereitstellen von Werkstücken, insbesondere für die Bearbeitung auf automatischen Anlagen, im wesentlichen bestehend aus einzelnen zu einer Schicht oder mehreren Schichten zusammengesetzter Magnete, zu schaffen, mit der die bereitzustellenden Werkstücke lagefixiert transportiert und mit der gestapelte Werkstücke lagefixiert während eines technologischen Prozesses gehalten werden können, die eine optimale Transportraumausnutzung durch Stapeln der Werkstücke und eine uneingeschränkte Flächenbelegung für Werkstücke mit unterschiedlichen Abmessungen und unterschiedlicher geometrischer Form ermöglicht und bei der das Stapeln und Entstapeln der Werkstücke ohne gegenseitige Beeinflussung durch magnetische Haftwirkung erfolgt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Magnete über die gesamte Schicht in gleichpoliger Nord-Nordpolbzw. Süd-Südpol-Lage angeordnet sind.

Die Magnete können Permanentmagnete, die durch eine ferromagnetische Deckplatte und Grundplatte abgedeckt sind, oder Elektromagnete sein.

Weiterhin ist es möglich, daß als Magnete eine durchgängig in Nord-Südrichtung magnetisiert^ Dauermagnetfolie verwendet wird, die durch eine ferromagnetische Deckplatte und Grundplatte abgedeckt ist.

Werden Permanentmagnete oder eine Dauermagnetfolie verwendet, ist es vorteilhaft, wenn seitlich der magnetischen Haftplatte jeweils eine Leiste verschiebbar angeordnet ist, mit der ein magnetischer Kurzschluß zwischen Deckplatte und Grundplatte herstellbar ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist seitlich der magnetischen Haftplatte jeweils ein Permanentmagnet drehbeweglich angeordnet, mit dem ein magnetischer Kurzschluß zwischen Deckplatte und Grundplatte herstellbar ist. Da durch die erfindungsgemäße Anordnung und Polung der Magnete kein magnetischer Kurzschluß innerhalb des Magnetsystems erfolgen kann, haben die magnetischen Feldlinien das Bestreben, sich durch den Raum kurz zu schließen. Das dadurch entstehende und im bestimmten Bereich annähernd homogene Feld ermöglicht die magnetische Haftwirkung über mehrere gestapelte ferromagnetische Werkstücke hinweg. Das Aufheben der magnetischen Haftwirkung und das sich daraus ergebende störungsfreie Stapeln bzw. Entstapeln der Werkstücke erfolgt in einfacher und bekannter Weise durch den magnetischen Kurzschluß der Deck- und Grundplatte bzw. durch Abschalten der Elektromagnete.

Bei entsprechender Dimensionierung der Deck- und Grundplatte verlaufen die magnetischen Feldlinien aufgrund des geringeren magnetischen Widerstandes des Eisens gegenüber der Luft innerhalb der Boden- und Deckplatte, wodurch die magnetische Wirkung nach außen aufgehoben wird.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen magnetischen Haftplatte können Werkstücke rationell zur Bearbeitung auf automatischen Fertigungsanlagen transportiert, bereitgestellt und gehandhabt werden.

Die erfindungsgemäße magnetische Haftplatte benötigt einen geringen Fertigungs- und Bedienaufwand und ist für Werkstücke unterschiedlicher Gestalt und Abmessung geeignet. Eine optimale Ausnutzung der Fläche ist durch keinerlei Einschränkung durch ein vorgegebenes Raster und eine optimale Palettenausnutzung durch die Stapelbarkeit der Werkstücke gewährleistet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die dazu gehörende Zeichnung zeigt: '

Fig. 1: Schnitt durch eine magnetische Haftplatte als offener magnetischer Kreis

Fig. 2: Schnitt durch eine magnetische Haftplatte als geschlossener magnetischer Kreis

Fig. 3: Schnitt durch eine magnetische Haftplatte mit seitlich angeordnetem Permanentmagnet zur Erzeugung des

magnetischen Kurzschlusses

Fig.4: Schnitt durch eine magnetische Haftplatte mit Flachplatte und Palettenstation

Fig. 5: Schnitt durch eine magnetische Haftplatte mit erfindungsgemäß magnetisierter Dauermagnetfolie

Fig. 6: Schnitt durch eine magnetische Haftplatte mit erfindungsgemäß angeordneten Elektromagneten

Fig.7: Werkstück mit Haltevorrichtung und magnetischer Haftplatte auf einem Bearbeitungsmaschinentisch.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße magnetische Haftplatte besteht aus einer ferromagnetischen Deckplatte 1 und einer ferromagnetischen Grundplatte 2. Zwischen Deckplatte 1 und Grundplatte 2 werden Permanentmagnete 3 mit einer hohen Energiedichte in der erfindungsgemäßen Nord-Nordpol-Lage angeordnet. Zur Kompensation der bei der Nord-Nordpol-Lage auftretenden Abstoßkräfte werden die Permanentmagnete 3 mit der Grund- und Deckplatte sowie untereinander verklebt oder mechanisch arretiert. Seitlich sind Leisten 4 angeordnet, die über Druckfedern 5 auf einen Mindestabstand χ gehalten werden.

Durch Verringerung des Abstandes χ kann die magnetische Haftwirkung kontinuierlich verringert werden. Wird der Abstand Null, wie in Fig.2 dargestellt, verläuft der gesamte magnetische Kraftfluß durch den dann vorhandenen magnetischen Kurzschluß innerhalb der Deckplatte 1 und der Grundplatte 2, wodurch die magnetische Haftwirkung nach außen aufgehoben

Es ist auch möglich, den magnetischen Kurzschluß, wie in Fig. 3 gezeigt, durch einen runden Permanentmagneten 6 zu erzeugen.

In der gezeichneten Lage schließen sich die Feldlinien über die Grund- und Deckplatte durch den frein Raum. Bei Drehung des runden Permanentmagneten 6 um 180° verlaufen die magnetischen Feldlinien über den Permanentmagneten 6 und erzeugen den magnetischen Kurzschluß zwischen der Deckplatte 1 und der Grundplatte 2. Die Verwendung eines Permanentmagneten 6 zur Erzielung eines magnetischen Kurzschlusses hat noch den Vorteil, daß der Permanentmagnet 6 in der in Fig. 3 gezeichneten Stellung der Konzentration der magnetischen Feldlinien im Randbereich der magnetischen Haftplatte entgegen wirkt und damit zu einer Verbesserung der Homogenität der Feldlinien in diesem Bereich führt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, das in Fig.4 gezeigt ist, wird die magnetische Haftplatte mit einer genannten Metallflachplatte 9 verbunden, die auf einer ortsfesten Palettenstation 7 abgestellt wird. Der magnetische Kurzschluß wird hier durch Leisten 8 erzeugt, die beweglich an der Palettenstation 7 befestigt sind und beim Absetzen der Flachpalette die Deckplatte 2 und Grundplatte 3 der magnetischen Haftplatte magnetisch kurzschließen.

In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem anstelle einzelner, zu einer Schicht zusammengesetzter Permanentmagnete 6, eine in der erfindungsgemäßen Weise magnetisierte Dauermagnetfolie 10 verwendet wird.

Zur Verstärkung des magnetischen Kraftflusses und damit der magnetischen Haftwirkung ist es auch möglich, die Permanentmagnete in mehreren Schichten anzuordnen.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die magnetische Haftplatte durch Aneinanderreihung einzelner Elektromagnete 11 gebildet wird. Die Stromrichtung ist so zu wählen, daß die Elektromagnete die erfindungsgemäße Nord-Nordpol-Lage aufweisen.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung in einem technologischen Prozeß zeigt die Fig.7. In diesem Ausführungsbeispiel werden Werkstücke 12 auf einer ferromagnetischen Vorrichtungsplatte 13 in einer bestimmten Lage mechanisch fixiert, um z.B. eine Nut zu schleifen. Werkstücke 12 und Vorrichtungsplatte 13 werden zusammen durch die magnetische Haftwirkung der auf dem Maschinentisch befestigten Haftplatte gehalten.

Claims (6)

1. Magnetische Haftplatte zum Haften, fixierten Lagern, Transportieren und Bereitstellen von Werkstücken, insbesondere für die Bearbeitung auf automatischen Anlagen, im wesentlichen bestehend aus einzelnen, zu einer Schicht oder mehreren Schichten zusammengesetzter Magnete, gekennzeichnet dadurch, daß die Magnete über die gesamte Schicht in gleichpoliger Nord-Nordpol- bzw. Süd-Südpol-Lage angeordnet sind.

2. Magnetische Haftplatte nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Magnete Permanentmagnete (3) sind, die durch eine ferromagnetische Deckplatte (1) und Grundplatte (2) abgedeckt sind.

3. Magnetische Haftplatte nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Magnete Elektromagnete sind.

4. Magnetische Haftplatte nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Magnete eine durchgängig in Nord-Südrichtung magnetisierte Dauermagnetfolie verwendet wird, die durch eine ferromagnetische Deckplatte (1) und Grundplatte (2) abgedeckt ist.

5. Magnetische Haftplatte nach Punkt 2 oder Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß seitlich der magnetischen Haftplatte jeweils eine Leiste (4) verschiebbar angeordnet ist, mit der ein magnetischer Kurzschluß zwischen Deckplatte (1) und Grundplatte (2) herstellbar ist.

6. Magnetische Haftplatte nach Punkt 2 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß seitlich der magnetischen Haftplatte jeweils ein Permanentmagnet (6) drehbeweglich angeordnet ist, mit dem ein magnetischer Kurzschluß zwischen Deckplatte (1) und Grundplatte (2) herstellbar ist.