DD252782A1 - Schmiereinrichtung fuer zentrierbohrungen an den stirnseiten von werkstuecken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmiereinrichtung fuer Zentrierbohrungen an den Stirnseiten von Werkstuecken, die in einem Werkstuecktransportsystem der Handhabung durch einen Industrieroboter unterliegen. Erfindungsgemaess ist an der Spitze eines Zentrierkegels eine Schmierduese angeordnet und der Zentrierkegel ist radial- und axialbeweglich in einer ortsfesten Grundplatte so gelagert, dass die Achse des Zentrierkegels im Arbeitsbereich des Industrieroboters parallel zur Werkstueckachse des von ihm ergriffenen Werkstueckes verlaeuft. In der axialen Bewegungsbahn des Zentrierkegels ist ein Schaltelement angeordnet, das schalttechnisch mit dem Wegmesssystem der NC-gesteuerten Achse des Industrieroboters in Wirkverbindung steht, durch welche dem Werkstueck eine Bewegung in Richtung seiner Achse erteilt wird. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf Werkstücktransportsysteme in Fertigungszellen, Taktstraßen oder anderen verketteten Systemen, in denen die Werkstücke der Handhabung durch einen Industrieroboter unterliegen und bei denen die Bearbeitung der Werkstücke auf Werkzeugmaschinen erfolgt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei Werkstücken, die zwischen nicht umlaufenden Zentrierspitzen bearbeitet werden, wie insbesondere beim Schleifen, ist es notwendig, die Gleitreibung zwischen den Zentrierspitzen der Maschine und den Zentrierbohrungen des Werkstückes durch ein geeignetes Schmiermittel so gering wie möglich zu halten. Bei handbedienten und auch automatisierten Maschinen erfolgt die Schmiermitteleinbringung in die Zentrierbohrungen von Hand mittels Pinsel oder anderen geeigneten Mitteln. Werden in der Großserien- und Massenproduktion eingesetzte, vollautomatisch arbeitende Maschinen durch eine automatische Werkstückbeschickung ergänzt, ist es vorteilhaft, auch die Schmiermitteleinbringung für die Zentrierbohrungen zu automatisieren.

Die Schmiereinrichtungen werden dabei für die jeweiligen Werkstücke, die, bedingt durch die speziell angepaßte Werkstückzuführung, sowohl axial als auch radial bei nur kleinen Lagetoleranzen alle immer die gleich Position einnehmen, den Zentrierbohrungen entsprechend eingerichtet, so daß das Schmiermittel immer an die vorgesehene Stelle in der Zentrierbohrung gelangt.

Im Rahmen der Entwicklung von automatisierten Fertigungsabschnitten, wie z. B. von Schleifzellen, für die Automatisierung der Klein- und Mittelserienfertigung entstehen für die automatische Schmiermitteleinbringung in die Werkstückzentrierbohrungen neue Bedingungen.

Die Flexibilität derartiger Zellen erfordert eine entsprechende Anpassung des gesamten Werkstückflußsystemes. Dazu gehören die Mittel zur Werkstückbereitstellung, beispielsweise in Form von Werkstückpaletten, ein Industrieroboter zur Werkstückhandhabung, eine Schmiereinrichtung der Zentrierbohrungen und eventuell weitere erforderliche Einrichtungen.

Diese Einrichtungen müssen alle bei einem Minimum an manuellen Umrüstarbeiten an das jeweils nächste Werkstücklos anpaßbar, selbst automatisch umrüstend bzw. durch ihre konstruktive Ausbildung für das gesamte vorgesehene Werkstücksortiment ohne Umrüstung einsetzbar sein.

Besondere Probleme für eine Einrichtung zur Schmiermitteleinbringung in die Werkstückzentrierbohrungen.sind dabei folgende:

— teilweise sehr große Werkstücklängenunterschiede von einem Los zum nächsten

— große axiale und radiale Lagenunterschiede der zu schmierenden Zentrierbohrungsflächen in Abhängigkeit von der Art und Größe der im Werkstück befindlichen Zentrierbohrungen

— axiale Lagetoleranz der Zentrierbohrungen im Werkstück

— große axiale Werkstücklagetoleranzen auf dem Werkstückbereitstellungsmittel und im Industrieroboter, resultierend aus Werkstück-, Industrieroboter- und Werkstückbereitstellungstoleranz, wie

• Werkstücktoleranz

• Positioniertoleranz des Industrieroboters

• Werkstücklageveränderung beim Greifen des Werkstückes durch den industrieroboter

• axiales Spiel des Werkstückes zwischen den Axiallagebegrenzungselementen der Werkstückbereitstellung (mit Berücksichtigung von Einstell-, Maß- und Formtoleranzen der Axiallagebegrenzungselemente)

• axiales Spiel des Werkstückbereitstellungsmittels, beispielsweise einer Palette, in seiner Führung (mit Berücksichtigung von Einstell-, Maß- und Formtoleranzen der Führung bzw. des Werkstückbereitstellungsmittels)

— große radiale Lagetoleranzen der Werkstückenden im Industrieroboter, insbesondere bei langen Werkstücken und Werkstücken, die nur weit außerhalb ihres Schwerpunktes greifbar sind, wie beispielsweise bei Teilen mit nichtzylindrischen Formelementen, die ein Greifen nicht zulassen, resultierend aus folgenden Ursachen:

• Positioniertoleranz des Industrieroboters

• Einstelltoleranzen der Greifer mit ihren Greiferfingern eines mit zwei Greifern arbeitenden Industrieroboters

• teilweise stark unsymmetrisches Greifen mit resultierenden unterschiedlichen Verformungen der Greifer und des gesamten Industrieroboters, die ein Verkanten des Werkstückes erzeugen

• abhängig von den Werkstückmassen unterschiedliche Industrieroboterverformungen in senkrechter und waagerechter Richtung.

Während der Industrieroboter die Werkstücklängenunterschiede durch entsprechendes axiales Verfahren kompensieren kann, ergeben sich in Summe sowohl in axialer als auch in radialer Richtung relativ große Lagetoleranzen der Zentrierungen des Werkstückes zum Robotergreifer.

Ausgehend davon, daß nur eine genaue Zuordnung der Schmiereinrichtung zur Zentrierbohrung einen sparsamen Schmiermitteleinsatz bzw. insbesondere bei kleinen Zentrierbohrungen ein Schmieren überhaupt ermöglicht, und ein genaues Aufbringen das teilweise oder völlige Auslaufen flüssiger Schmiermittel zumindest bis zur Werkstückeingabe zwischen die Zentrierspitzen der Maschine verhindert, muß eine Schmiereinrichtung für die Zentrierbohrungen von insbesondere in einer Schleifzelle zu bearbeitenden Werkstücken durch eine entsprechende konstruktive Ausbildung den gesamten genannten -Anforderungen gerecht werden.

Aus der Praxis sind Lösungen für automatisch arbeitende Schmiereinrichtungen für Werkstückzentrierbohrungen bekannt, die an einzelnen vollautomatischen Schleifmaschinen oder Fertigungslinien eingesetzt sind. Dabei ist beispielsweise an der Transportstrecke der Werkstücke vor den Maschinen eine Schmierstation angeordnet, bei welcher zwei automatisch betätigte Fettpressen nach Heranfahren an das Werkstück die beiden Zentrierbohrungen vollständig mit Fett füllen. Diese Art der Schmierung und ihre feste Zuordnung der Schmierelemente zu einem bestimmten Werkstück ist für eine flexible Fertigung, wie sie mit ihren Problemen beschrieben wurde, absolut ungeeignet und auch für eine Anwendung in nicht flexiblen Fertigungseinrichtungen nur bedingt geeignet, da sie einige entscheidende Mangel aufweist:

— enormer Verbrauch an Schmiermittel

— starke Verunreinigung der Werkstücktransportstrecke und der Maschine samt deren Kühlmittel

— Einsetzbarkeit nur für kleine Zentrierbohrungen ohne Gewinde

Eine wesentlich vorteilhaftere Einrichtung ist im DD-WP 136472; B23Q 11 /12 beschrieben. Dabei wird durch eine Düse ein flüssiges Schmiermittel über eine kurze Entfernung in die Zentrierbohrung gespritzt, wodurch einige Nachteile der vorangehend genannten Einrichtung beseitigt werden konnten. Dennoch ist eine Einsetzbarkeit als Schmiereinrichtung, insbesondere in einer Schleifzelle nicht gegeben, da diese Düse für ein bestimmtes Werkstück mit seiner Art und Größe der Zentrierbohrung genau manuell eingerichtet werden muß und bei den auftretenden großen axialen und radialen Lagetoleranzen der Werkstückzentrierbohrungen zum Roboter die mit Schmiermittel zu beaufschlagende Stelle nicht mit Sicherheit getroffen wird.

Einrichtungen, bei denen das Schmiermittel während der Werkstückbearbeitung zwischen den Zentrierspitzen durch diese hindurch ständig zugeführt wird, wie aus DE-PS 3408210; B 24 B 41/06 bekannt, sind aus verschiedenen Gründen für die angestrebten Einsatzbedingungen nicht anwendbar.

Bedingung für die Funktionstüchtigkeit einer Zentrierbohrungsschmierung ist, daß das Schmiermittel beim Aufnehmen des Werkstückes zwischen den Zentrierspitzen bereits an den sich berührenden Flächen der Zentrierbohrung und der Zentrierspitze ist, um einen problemlosen Werkstückanlauf zu sichern. Da die einzige Möglichkeit des Schmiermittelaustritts nur durch die Zentrierspitzenmitte in axialer Richtung des Werkstückes besteht, ist ein gezieltes Schmieren mit derartigen Mitteln nicht realisierbar sondern nur ein Schmieren, bei welchem die Zentrierbohrung quasi „Überschwemmt" wird. Dies ist aber besonders bei großen Zentrierbohrungen und Zentrierbohrungen mit Gewinde uneffektiv, da die Schmiermittelaustrittsstelle weit in die Zentrierbohrungen ragt und zur sicheren Schmierung der Gleitflächen ein Mehrfaches an Schmiermittel abgegeben werden muß. (Gewinderillen verhindern Schmiermittelabgabe nach außen). Abgesehen von dem entstehenden unnötig großen Schmiermittelverbrauch belasten diese Mengen des Schmiermittels den Zustand des beim Schleifen verwendeten Kühlemulsionen in unzulässiger Weise.

Ziel der Erfindung

Als Ziel der Erfindung werden folgende Vorteile angestrebt:

— minimale, jeder Zentrierbohrungsgröße angepaßte Schmiermittelmenge zur Sicherung eines minimalen Schmiermittelverbrauches und der Verhinderung von Verunreinigungen des Kühlmittels und der Werkstücktransportstrecke bis in die Werkzeugmaschine,

— flexible Einsetzbarkeit für jede Größe und Gestaltungsart von Zentrierbohrungen, die im zu bearbeitenden Werkstücksortiment anfallen, ohne daß ein manuelles oder aufwendiges automatisiertes Umrüsten für Werkstücke mit unterschiedlichen Zentrierbohrungsparametern nötig ist.

— Vermeidung von Fehlpositionierungen infolge von Zuführtoleranzen in axialer und insbesondere radialer Richtung, bezogen auf die Werkstückachse.

— Abwicklung des Schmiervorganges mit geringem Zeitaufwand, —- Sicherung der Funktionssicherheit im automatischen Ablauf

Darlegung des Wesens der Erfindung

Mit der Erfindung sollen folgende Aufgaben gelöst werden:

— Aufbringen des Schmiermittels an einen definierten Ort innerhalb der vorhandenen Zentrierbohrung,

— selbsttätiger Ausgleich von Zuführtoleranzen, wie sie bei der Handhabung durch den Industrieroboter in axialer und radialer Richtung, bezogen auf die Lage der Werkstückachse zur Schmierdüse der Schmiereinrichtung unvermeidlich sind,

— Minimierung der Verfahrwege des Industrieroboters in Richtung der Werkstückachse,

— Kontrolle oder Ermittlung der Größe der jeweils zu schmierenden Zentrierbohrung sowie der Werkstücklänge und Auslösung von Korrekturbewegungen in Richtung der Werkstückachse.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

Die Schmierdüse ist an der Spitze eines Zentrierkegels angeordnet, der Bestandteil eines Schmierkopfes ist, wobei der Schmierkopf bezogen auf die Achse des Zentrierkegels axial und radial beweglich in einer ortsfesten Grundplatte so gelagert ist, daß die Achse des Zentrierkegels im Arbeitsbereich des Industrieroboters annähernd parallel zur Werkstückachse des vom Greifer des Industrieroboters erfaßten Werkstückes verläuft. In der axialen Bewegungsbahn des Schmierkopfes ist ein Schaltelement angeordnet, das schalttechnisch mit dem Wegmeßsystem der NC-gesteuerten Achse des Industrieroboters in Wirkverbindung steht, durch welche dem Werkstück eine Bewegung in Richtung der Werkstückachse erteilt wird.

Die Öffnung der Schmierdüse befindet sich in einem definierten Abstand von der Spitze des Zentrierkegels und ist etwa rechtwinklig zur Achse des Zentrierkegels gerichtet.

Durch eine Verschiebebewegung parallel zur Achse des Zentrierkegels wird das Werkstück zunächst durch den Industrieroboter in eine Ausgangsposition gegenüber der Schmiereinrichtung gebracht und danach in Richtung der Werkstückachse auf den Zentrierkegel zubewegt. Der Berührungsvorgang zwischen der Lauffläche der Zentrierbohrung und dem Zentrierkegel bewirkt zunächst ein radiales Auslenken des Schmierkopfes, bis der Zentrierkegel voll in die Zentrierbohrung eingreift. Nachdem sich dadurch die radialen Kräfte das Gleichgewicht halten, bewirkt eine weitere Axialbewegung des Werkstückes eine axiale Verschiebung des Schmierkopfes, die sofort die Betätigung des Schaltelementes zur Folge hat. Damit ist eine definierte Ausgangsposition zur Lageorientierung der Schmiedüse in der Zentrierbohrung gegeben. Der vom Schaltelement ausgehende Schaltimpuls veranlaßt die Steuerung des Industrieroboters, die nun durchfahrenden Inkremente des Wegmeßsystems zu zählen und je nach vorprogrammierter Größe der Zentrierbohrung sofort oder nach einer bestimmten, in umgekehrter Richtung durchfahrenen Wegstrecke, die axiale Vorschubbewegung zu stoppen. In jedem Falle befindet sich die Schmierdüse nach vollzogener Positionierung in der vorgesehenen Schmierposition, wo eine vorbestimmte Menge Schmiermittel durch eine nicht zur Erfindung gehörige Dosiervorrichtung aufgebracht wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie konstruktiv vorteilhafte Gestaltungsmerkmale sind aus den folgenden Ausführungsbeispielen ersichtlich.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung ist nachstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: '

Fig. 1: Einen Längsschnitt durch eine Schmiereinrichtung, mit Zuordnung der Zentrierbohrung des Werkstückes, gemäß dem

ersten Ausführungsbeispiel Fig.2: eine Einzelheit aus Fig. 1, Fig.3: eine Einzelheit des Schmierkopfes,

Fig.4: einen Längsschnitt durch eine Schmiereinrichtung, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel Fig. 5: eine Ansicht in Pfeilrichtung x, gemäß Fig. 3

Fig. 6: einen Längsschnitt durch eine Schmiereinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel Fig. 7: einen Längsschnitt durch eine Schmiereinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel Fig.8: eine Ansicht in Pfeilrichtung x, gemäß Fig. 6.

1. Ausführungsbeispiel (Fig. 1; 2)

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Schmiereinrichtung in Zuordnung zu dem einen Ende eines Werkstückes 1 dargestellt, dessen Zentrierbohrung 2 geschmiert werden soll. Die Zentrierbohrung, welche dem Beispiel zugrunde liegt, weist eine kegelige Lauffläche 3 und einen sich anschließenden zylindrischen Teil 4 auf, der in einen Gewindeteil 5 übergeht. Die Zentrierbohrung 2 wird von der Werkstückachse 6 durchdrungen. Das Werkstück 1 ist vom Greifereines nicht dargestellten Industrieroboters ergriffen und gegenüber der Schmiereinrichtung in die Position I gebracht.

Die erreichte Position I weicht von der theoretischen Sollposition Il in radialer Richtung um den Zuführfehler Afy und in axialer Richtung um den Zuführfehler Afx ab.

Die erfindungsgemäße Schmiereinrichtung ist im Arbeitsbereich des Industrieroboters auf einer ortsfesten Grundplatte 7 angebracht. Die dargestellte einfachste Grundausstattung besteht aus einem an einem Schmierkopf 8 angeordneten Zentrierkegel 9, an dessen Spitze die Schmierdüse 10 ihre Ausgangsöffnung hat. Der zylindrisch ausgebildete Schmierkopf 8 weist eine Zentralbohrung 11 auf, in welche eine flexible Zuführleitung 12 einmündet. An die Zentralbohrung 11 schließt sich axial ein Kanal 13 an, der zur Schmierdüse 10 führt. Die Öffnung der Schmierdüse 10 befindet sich in einem geringen Abstand zur Spitze S_z des Zentrierkegels 9, wobei die Düsenachse etwa rechtwinklig zur Kegelmantelfläche des Zentrierkegels 9 gerichtet ist, der an seiner Spitze eine Rundung 14 aufweist. Der Kegelwinkel α des Zentnerkegels entspricht etwa dem Kegelwinkel der Lauffläche 3 der Zentrierbohrung 2.

Der weitere Aufbau der Schmiereinrichtung vollzieht sich konzentrisch zur Achse 15 des Zentrierkegels 9, vom Schmierkopf 8 ausgehend erstreckt sich entlang dieser Achse 15 ein Federbein 16, welches die Grundplatte 7 innerhalb einer Führungsbohrung 17 durchdringt und an der Rückseite der Grundplatte 7 mit einem Flansch 18 anliegt, der einen Schlitz 19 aufweist, in den ein in der Grundplatte 7 befestigter Stift 20 eingreift. Zwischen dem Schmierkopf 8 und der Grundplatte 7 ist auf dem Federbein 16 eine Druckfeder 21 aufgeschoben. Die Führungsbohrung 17 weist in Richtung der Planseiten der Grundplatte konische Erweiterungen 22 auf. In der Bewegungsbahn des Flansches 18 befindet sich ein Endschalter 23, der schalttechnisch mit dem Meßsystem der NC-gesteuerten Achse des Industrieroboters verbunden ist, mit welcher er das Werkstück 1 in Richtung der Werkstückachse 6 bewegt.

Die Wirkungsweise dieser Schmiereinrichtung ist folgende: Im Ausgangszustand drückt die Druckfeder 21 den Flansch 18 gegen die Rückseite der Grundplatte 7, so daß die Achse 15 des Zentrierkegels 9 senkrecht zur Ebene der Grundplatte 7 verläuft. Der Endschalter 23 ist geöffnet.

Zum Einleiten des Schmiervorganges bewegt der Industrieroboter das Werkstück 1 axial in Richtung des Schmierkopfes 8, bis die Zentrierbohrung 2 Kontakt mit dem Zentrierkegel 9 bekommt. Die weitere axiale Werkstückbewegung bewirkt ein radiales Auslenken des Schmierkopfes 8, bis der Zentrierkegel 9 voll in der Zentrierbohrung 2 sitzt, und ein sich anschließendes axiales Verschieben, bis durch den Flansch 18 des Federbeines 16 der Endschalter 23 geschlossen wird und so das Erreichen einer definierten Position des Schmierkopfes 8 signalisiert ist, worauf die axiale Werkstückbewegung gestoppt wird.

Durch das in die automatische Fertigungseinrichtung eingegebene werkstückspezifische Programm ist dem Industrieroboter bekannt, welche Art und Größe von Zentnerbohrungen die Werkstücke aufweisen.

Mit dem Auffahren der Zentrierbohrung 2 auf den Zentrierkegel 9 und das Schalten des Endschalters 23 wird die relative Lage jeder beliebigen Zentrierbohrung örtlich fixiert, so daß der Industrieroboter in der Lage ist, die im Schmierkopf 8 angeordnete Schmierdüse 10dem vorgesehenen Ort der Schmiermittelaufbringung(zylindrischer Teil 4 der Zentrierbohrung 2 bzw. Übergang vom zylindrischen Teil 4 zur kegeligen Lauffläche 3 für die Erzielung einer Depotwirkung durch verzögertes Auslaufen des Schmiermittels) entsprechend der vorliegenden Zentrierbohrung genau zuzuordnen. Dafür wird das Werkstück 1 axial vom Schmierkopf 8 um die entsprechende Wegstrecke, gerechnet von der Schaltposition des Endschalters 23, auf die sogenannte „Schmierposition" zurückgezogen, wobei das Federbein 16 durch die Wirkung der Druckfeder 21 soweit nachfolgt, bis der Flansch 18 sich voll auf der Grundplatte? abstützt.

Bei Erreichen der „Schmierposition" des Werkstückes 1 wird das Schmiermittel durch eine nicht dargestellte Schmiermittelfördereinrichtung über die Zuführleitung 12 und den Kanal 13 mittels der Schmierdüse 10 auf den vorgesehenen Ort der Zentrierbohrung 2 aufgebracht, in der der Größe und Art der Zentrierbohrung 2 entsprechenden Menge. Danach wird das Werkstück 1 in axialer Richtung vom Schmierkopf 8 zurückgezogen und der gleiche Ablauf auf der anderen Werkstückseite mit einer zweiten, nicht dargestellten Schmiereinrichtung gleicher Ausführung realisiert, um unmittelbar daran anschließend das Werkstück 1 in die Maschine einzugeben. Die Lage der definierten axialen Position des Schmierkopfes 8, bei welcher der Endschalter 23 schaltet, ist so gewählt, daß sie bei der, der maximal möglichen radialen Auslenkung des Schmierkopfes 8 entsprechenden, axialen Verschiebung (bedingt durch das Abstützen des Flansches 18 auf der Grundplatte 7) nicht erreicht wird, so daß der Endschalter 23 immer erst dann schaltet, wenn der Zentrierkegel 9 voll in der Zentrierbohrung 2 sitzt und der Flansch 18 keinen Kontakt mehr zur Grundplatte 7 aufweist.

2.Ausführungsbeispiel (Fig.4 und 5)

Die Schmiereinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist die gleiche Grundausstattung auf, wie sie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Zusätzlich sind folgende Gestaltungsmerkmale aufgenommen:

— Der Flansch 18 am Federbein 18 ist bezüglich seines Außendurchmessers kleiner ausgeführt als in Fig. 1 gezeigt. Er dient nur noch als Anschlag.

— Die Druckfeder 21 weist eine geringere Federkraft auf, die nur noch der axialen Lagesicherung dient.

— Auf der Grundplatte 7 ist konzentrisch zum Schmierkopf 8 ein Flanschlager 24 befestigt, das zur Durchführung der Zuführleitung 12 einen Schlitz 25 aufweist. Im Flanschlager 24 sind drei Federbolzen 26 gelagert. Eine federnde Lagerung der Federbolzen 26 im Flanschlager 24 wird durch Gewindestücke 27 und Druckfedern 28 bewirkt.

Die Federbolzen 26 stehen mit ihren Achsen senkrecht zur Achse 15 des Zentrierkegels 9 und liegen mit ihren Stirnflächen am zylindrischen Teil des Schmierkopfes 8 an. Ihre Bewegung in Richtung der Achse 15 ist durch Anschläge 29 im Flanschlager 24 begrenzt.

Durch die zusätzlichen Merkmale ergibt sich folgende Ergänzung der Wirkungsweise:

Die Funktionsweise entspricht im wesentlichen dem 1 .Ausführungsbeispiel, weist aber Abweichungen, insbesondere hinsichtlich der Lagesicherung des Schmierkopfes 8 bei radialer Auslenkung auf. Beim Auffahren einer Zentrierbohrung 2 auf den Zentrierkegel 9 wird bei der dabei auftretenden radialen Auslenkung des Schmierkopfes 8 wenigstens ein Federbolzen 26 gegen die Druckfeder 28 verschoben, während die restlichen Federbolzen 26 durch den Anschlag 29 im Flanschlager 24 nicht weiter in Richtung des Schmierkopfes 8 ausfedern können. Damit wird gleichzeitig im Ausgangszustand (radial nicht ausgelenkter Schmierkopf 9) durch die Anschläge 29 und die daran angedrückten Federbolzen 26 eine genau fixierte Lage des Schmierkopfes 8 gesichert. Dafür ist das an der Grundplatte 7 befestigte Flanschlager 24 genau zur Achse 15 ausgerichtet. Mittels der Gewindestücke 27 wird die auf die Federbolzen 26 wirkende Kraft der Druckfedern 28 so zur Kraft der Druckfeder 21 eingestellt, daß beim Auffahren einer Zentrierbohrung 2 auf den Zentrierkegel 9 zunächst nur die Auslenkung in radialer Richtung erfolgt und erst dann die axiale Verschiebung beginnt.

3. Ausführungsbeispiel (Fig. 6)

Der Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht in der Anordnung einer Planscheibe 30 am Zentrierkegel 9. Der Abstand a der Vorderseite der Planscheibe 30 ist so bemessen, daß bei Anlage der Stirnseite des Werkstückes 1 an der Planscheibe 30 die Schmierdüse 10 die Schmierposition einnimmt, wie sie für die größte Zentrierbohrung des zu handhabenden Werkstücksortimentes erforderlich ist.

Während bei kleinen Zentrierbohrungen der Werkstücke 1 diese wie im 1. Ausführungsbeispiel mit dem Zentrierkegel 9 in Kontakt kommen, erfolgt dies bei großen Zentrierbohrungen nicht mehr, da dann die Planscheibe 30 zur Werkstückberührung kommt und das Schalten von Endschalter 23 auslöst. Damit wird für große Zentrierbohrungen ein unnötiges weites Auffahren auf den Zentrierkegel 9 mit anschließender Zurücknahme dieses Weges verhindert und eine Zeiteinsparung für das Schmieren erreicht. Bedingung für die sichere Funktion ist jedoch die Einhaltung relativ kleiner Zentriertiefentoleranzen beim Herstellen der großen Zentrierbohrungen.

4. Ausführungsbeispiel (Fig. 7; 8)

Aufbau und Funktion des Schmierkopfes 8, mit Federbein 16, Flansch 18 und Endschalter 23 entsprechen dem 1. Ausführungsbeispiel. Die Schmiereinrichtung ist durch folgende Merkmale ergänzt:

— Der Schmierkopf 8 ist konzentrisch von einer Pufferplatte 31 umgeben, die relativ axial zu diesem in der Grundplatte 7 gelagert ist. Dazu sind an der Pufferplatte 31 drei Federbeine 32 befestigt, welche die Grundplatte 7 in Führungsbohrungen 33 durchdringen, die im wesentlichen die gleiche Ausbildung wie die Führungsbohrung 17 für das Federbein 16 des Schmierkopfes 8 aufweisen.

Die Federbeine 32 weisen einen Anschlagbund 34 auf, mit dem sie durch die Kraftvon.Druckfedern35,dieauf den Federbeinen 32 zwischen der Grundplatte 7 und der Pufferplatte 31 aufgeschoben sind, an der Rückseite der Grundplatte 7 gehalten sind. Die drei Federbeine 32 sind hinter der Grundplatte 7 durch eine Schaltplatte 36 miteinander verbunden, der ein Endschalter 37 zugeordnet ist.

Mit diesen Ausgestaltungsmerkmalen der Erfindung ergibt sich folgende Wirkungsweise:

Beim Auffahren eines Werkstückes 1 auf den Zentrierkegel 9 kommt zunächst die Werkstückstirnfläche mit Pufferplatte 31 in Kontakt, was beim Weiterfahren des Industrieroboters eine Entlastung des Endschalters 37 durch die Schaltplatte 35 bewirkt. Diese Roboterposition wird durch die Robotersteuerung registriert ebenso wie die beim Weiterfahren des Industrieroboters mit dem Werkstück erfolgende, durch das axiale Verschieben des Zentrierwinkels 9 verursachte, Schaltung vom Endschalter 23 und ihre entsprechende Roboterposition. Damit ist es der Steuerung möglich, aus dem zurückgelegten Weg zwischen den beiden Schaltpunkten zu ermitteln, welche Zentrierbohrungsgröße vorliegt und dies mit dem einprogrammierten Wert zu vergleichen. Somit wird eine Zentrierbohrungskontrolle auch hinsichtlich einer ordnungsgemäßen Zentrierbohrungsherstellung und eventuell noch vorhandenen störenden Spänen ermöglicht bzw. es kann auf eine Programmierung von Zentrierbohrungsgrößen verzichtet werden, da die Schmiereinrichtung die Größenermittlung selbsttätig vornimmt.

Die automatische Kontrolle bzw. Ermittlung der Werkstücklänge erfolgt, indem die Robotersteuerung die Positionswerte des Roboters beim Schalten des der Pufferplatte 31 zugeordneten Endschalter 37 für die beiden links bzw. rechts vom Werkstück 1 angeordneten Schmierköpfe 8 erfaßt und die zurückgelegte Wegstrecke vom vorliegenden Abstand der Schaltpunkte der Planscheibe 30 und der Pufferplatte 31 abrechnet.

In allen Ausführungsbeispielen kann der Zentrierkegel 9 voll ausgeführt sein, also eine geschlossene Kegelmantelfläche darstellen oder wie in Fig. 4 dargestellt, schmiertechnische Vertiefungen 38 aufweisen.

Es sind Kombinationen zwischen den Ausführungen gemäß der einzelnen Ausführungsbeispiele möglich, so daß sich insgesamt folgende Varianten der erfindungsgemäßen Schmiereinrichtung ergeben:

— Variante 1; Ausführungsbeispiel 1 (Fig. 1)

— Variante 2; Ausführungsbeispiel 2 (Fig.4; 5)

— Variante 3; Ausführungsbeispiel 3 (Fig.6)

— Variante 4; Ausführungsbeispiel 4 (Fig.7; 8)

— Variante 5; Ausführungsbeispiel 2 und 3 (Fig.4 und 6)

— Variante 6; Ausführungsbeispiel 2 und 4 (Fig.4 und 7)

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   1. Schmiereinrichtung für die Zentrierbohrungen an den Stirnseiten von Werkstücken, die in einem Werkstücktransportsystem der Handhabung durch einen Industrieroboter unterliegen, mit einer, eine dosierte Menge Schmiermittel abgebenden Schmierdüse, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmierdüse (10) an der Spitze eines Zentrierkegels (9) angeordnet ist, der sich an einem Schmierkopf (8) befindet, daß der Schmierkopf (8) bezogen auf die Achse (15) des Zentrierkegels

   (9) axial und radial beweglich in einer ortsfesten Grundplatte (7) so gelagert ist, daß die Achse (15) des Zentrierkegels (9) im Arbeitsbereich des Industrieroboters annähernd parallel zu der Werkstückachse (6) des vom Greifer des Industrieroboters erfaßten Werkstückes (1) verläuft und daß in der axialen Bewegungsbahn des Schmierkopfes (8) ein Spaltelement (23) angeordnet ist, das schalttechnisch mit dem Wegmeßsystem der NC-gesteuerten Achse des Industrieroboters in Wirkverbindung steht, durch welche dem Werkstück (1) eine Bewegung in Richtung der Werkstückachse (6) erteilt wird.
2. 2. Schmiereinrichtung nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß der Schmierkopf (8) an einem Federbein (16) befestigt ist, das die Grundplatte (7) innerhalb einer Führungsbohrung (17) durchdringt, deren Durchmesser sich, vom mittleren Bohrungsbereich ausgehend, nach den Stirnseiten der Grundplatte (7) zu erweitert und mit einem Flansch (18) an der Rückseite der Grundplatte (7) anliegt, wobei zwischen dem Schmierkopf (8) und der Grundplatte (7) auf dem Federbein (16) eine Druckfeder (21) angeordnet ist.
3. 3. Schmiereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Federbein (16) in der Grundplatte (7) durch eine Verdrehsicherung (19; 20) gehalten ist.
4. 4. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, oder 1; 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Schaltelement (23) dem Flansch (18) derart zugeordnet ist, daß sich sein Betätigungsglied im Bereich der Achse (15) des Zentrierkegels (9) befindet.
5. 5. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Schmierkopf (8) zylindrisch ausgebildet ist und an seiner Zylinderfläche senkrecht zur Achse (15) des Zentrierkegels (9) stehend, mindestens drei Federbolzen (26) anliegen, die in einem mit der Grundplatte (7) verbundenem Flanschlager (24) gegen die einstellbare Kraft von Druckfedern (28) axialbeweglich gelagert sind, wobei die Achsen der Federbolzen (26) untereinander gleiche Winkelabstände aufweisen.
6. 6. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 1 und 2, oder 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß hinter dem Zentrierkegel (9) fest mit diesem verbunden eine Planscheibe (30) angeordnet ist, deren Planseite von der Öffnung der Schmierdüse (10) einen Abstand (a) aufweist, der so bemessen ist, daß die Öffnung der Schmierdüse (10) bei Anlage der Werkstückplanseite an der Planscheibe (30) dem vorgesehenen Ort der Schmiermittelaufbringung in der größten Zentrierbohrung des Werkstücksortimentes zugeordnet ist.
7. 7. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 1 und 2 oder 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Schmierkopf (8) konzentrisch von einer Pufferplatte (31) umschlossen wird, die gegen diesen relativ axial- und radialbeweglich in der Grundplatte (7) gelagert ist und daß in der Bewegungsbahn der Pufferplatte (31) oder ihrer Lagerelemente ein Schaltelement (37) angeordnet ist, das schalttechnisch mit der Steuerung des Industrieroboters in Wirkverbindung steht.
8. 8. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1,2 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Pufferplatte (31) in der Grundplatte (7) durch drei Federbeine (32) gelagert ist, die an der Rückseite der Grundplatte (7) mit Anschlägen (34) anliegen und mit einer Schaltplatte (36) verbunden sind, dem das Schaltelement (37) zugeordnet ist und daß auf den Federbeinen (32) zwischen der Pufferplatte (31) und der Grundplatte (7) Druckfedern (35) Aufnahme finden.
9. 9. Schmiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmierdüse

   (10) den Zentrierkegel (9) in einer geringen Entfernung von seinertheoretischen Spitze durchdringt und dabei etwa senkrecht zur Werkstückachse (6) gerichtet ist.
10. 10. Schmiereinrichtung nach Anspruch 1 oderi bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Öffnung der Schmierdüse (10) dem vorgesehenen Ort der Schmiermittelaufbringunginder Zentrierbohrung (2) zugeordnet ist, wenn der Zentrierkegel (9) voll in der kleinsten Zentrierbohrung aus dem Werkstücksortiment anliegt.
11. 11. Schmiereinrichtung nach Anspruch 1 oder1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Zentrierkegel (9) an seiner Spitze mit einer Rundung versehen ist, die etwa tangential in den Kegelmantel übergeht, wobei der Durchmesser dertangentialen Übergangszone maximal so groß wie der Durchmesser des zylindrischen Teiles (4) der kleinsten Zentrierbohrung aus dem Werkstücksortiment bemessen ist.

    Hierzu 4 Seiten Zeichnungen