DD277872A1

DD277872A1 - POSITIONING DEVICE FOR WORKPIECE FOR MULTI-PAGE PROCESSING

Info

Publication number: DD277872A1
Application number: DD32314888A
Authority: DD
Inventors: Norbert Lindenlaub; Werner Kraft
Original assignee: Zentralwerkstatt Regis Db Fors
Priority date: 1988-12-15
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1990-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Positionierung von Werkstuecken in Verbindung mit Bearbeitungsmaschinen. Vorgestellt wird eine Loesung, die es ermoeglicht, Werkstuecke von maximal fuenf Seiten her zu bearbeiten ohne diese vom Werkstuecktraeger zu trennen. Das wird durch die Realisierung eines integrierten Systems Werkstueck - Werkstuecktraeger - Ausrichtdorn, welches mit Elementen zum Positionieren komplettiert ist, ermoeglicht. Der Ausrichtdorn ist innerhalb der Ausrichtstation drehbar und entlang einer Fuehrungsbahn mittels eines biegsamen Stabes schwenkbar angeordnet. Zum Festlegen des Ausrichtdornes nach erfolgter Positionierung dient eine vorzugsweise druckluftbetaetigte Arretiervorrichtung. Fig. 3The invention relates to the field of positioning of workpieces in connection with processing machines. A solution is presented which makes it possible to process workpieces of up to five pages without separating them from the workpiece carrier. This is made possible by the realization of an integrated system workpiece - workpiece carrier - alignment mandrel, which is completed with elements for positioning. The alignment mandrel is rotatable within the alignment station and pivotally mounted along a guide track by means of a flexible rod. To set the alignment mandrel after positioning serves a preferably compressed air actuated locking device. Fig. 3

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren von Werkstücken, die zur mehrseitigen Bearbeitung, insbesondere Fünfseitenbearbeitung, vorgesehen sind. Ihre Anwendung ist insbesondere in flexiblen Fertigungsprozessen möglich und vorteilhaft.The invention relates to a device for positioning of workpieces, which are intended for multi-sided processing, in particular five-sided machining. Their application is possible and advantageous especially in flexible manufacturing processes.

Characteristic of the known state of the art

Zur mehrseitigen Bearbeitung von Werkstücken besteht die Möglichkeit, entweder das Werkzeug oder das Werkstück als aktives Bauteil bei der Positionierung auszulegen. Mit letzterem befaßt sich die Erfindung.For multi-sided machining of workpieces, it is possible to design either the tool or the workpiece as an active component during positioning. With the latter, the invention is concerned.

Grundsätzlich ist davon auszugehen, daß Werkstücke üblicherweise gespannt auf einem Werkstückträger einer Bearbeitungsmaschine zugeführt werden und gemtins am mit dem Workstückträger (z. B. Paletten, Hüllen oder Kassetten) positioniert werden.In principle, it is to be assumed that workpieces are usually fed in a tensioned manner onto a workpiece carrier of a processing machine and are positioned according to the work piece carrier (eg pallets, casings or cassettes).

Nach DE-OS 3437260 ist das Positionieren eines auf eine Spannpalette befindlichen Werkstückes durch Zwischenlage eines Positionierkörpers, der mittels Paßstücken justiert, bekannt gemacht. Die Positionierung ist hierbei jedoch nur im begienzten Maße möglich und äußerst zeitaufwendig. Ein Umspannen dei Werkstückes macht sich erforderlich.According to DE-OS 3437260 the positioning of a workpiece located on a clamping pallet by interposition of a positioning, which is adjusted by means of fitting pieces, made known. However, the positioning is only possible to the extent possible and extremely time consuming. A re-clamping of the workpiece is required.

Die gleichen Nachteile weist eine in der DE-OS 3445883 beschriebene Positionier- und Fixiereinrichtung für eine Werkstückspannvorrichtung auf. Diese ist zwischen zwei parallelen Tragarmen befestigt, die an einer Traverse, die wiederum schwenkbar mit dem Maschinentisch verbunden ist, angebracht sind. Das Positionieren ist bei dieser Lösung nur in einer Ebene möglich. Schließlich sind schwenkbare Maschinentische bekannt.The same disadvantages have a positioning and fixing device described in DE-OS 3445883 for a workpiece clamping device. This is mounted between two parallel support arms, which are attached to a crossbar, which in turn is pivotally connected to the machine table. Positioning is possible in this solution only in one plane. Finally, pivotable machine tables are known.

Das Positionieren erfolgt hierbei in drei Freiheitsgraden elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch. Es handelt sich um sehr aufwendige Lösungen, da großn Massen bewegt werden müssen. Als Nachteil verbleibt weiterhin das Aufspannen des Werkstücks auf den Maschinentisch.The positioning takes place in three degrees of freedom electric motor, hydraulic or pneumatic. These are very complex solutions, since large masses have to be moved. As a disadvantage remains the clamping of the workpiece on the machine table.

Eine weitere Lösung (DE-OS 3605308) schlägt vor, einen auf einer Achse verschiebbaren Drehkörper, der die Werkstücke trägt, mittels einer Kolben-Zylinder-Anordnung längsverstellbar zu machen und durch eine Ratschenanordnung am Umfang des Drehkörpers in Drehrichtung zu positionieren. Die Positionierung ist dabei nur in definierten Schritten möglich. Die Werkstücke müssen auf den Drehkörper aufgebracht und auf diesem befestigt werden, was zusätzlich apparativen Aufwand bedeutet.Another solution (DE-OS 3605308) proposes to make a displaceable on an axis rotary body, which carries the workpieces, longitudinally adjustable by means of a piston-cylinder assembly and to position by a ratchet assembly on the circumference of the rotating body in the direction of rotation. Positioning is only possible in defined steps. The workpieces must be applied to the rotary body and fixed on this, which means additional equipment.

Weiterhin existieren verschiedene Lösungen, die sich lediglich auf die Positionierung innerhalb eines Freiheitsgrades beziehen.Furthermore, there are various solutions that relate only to the positioning within a degree of freedom.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist in der ökonomischen Gestaltung des Positioniervorganges von Werkstücken in Fertigungsprozessen zu sehen. Insbesondere der Zeitaufwand für derartige Prozesse ist zu senken. Handarbeit soll beseitigt werden.The aim of the invention is to be seen in the economic design of the positioning process of workpieces in manufacturing processes. In particular, the time required for such processes must be reduced. Manual work should be eliminated.

Explanation of the essence of the invention

Ein konfektioniertes bereitgestelltes Werkstück soll so zur Bearbeitung in einer Werkzeugmaschine zur Verfüc-img stehen, daß ein mehrseitiges Bearbeiten, vorzugsweise fünfseitiges Bearbeiten, möglich ist. Hierzu ist eine automatisierbar Positioniervorrichtung zu entwickeln. Das Problem des automatischen An- und Abtransportes der Werkstücke ist apparativ in der Weise gelöst, daß die Werkstücke einzeln in Paletten gefördert werden. Ein Umschlagen der Werkstücke auf Trägerelemente der Werkzeugmaschine soll vermieden werden. Vielmehr soll das Werkstück während des Positionier- und Bearbeitungsvorganges in der Palette verbleiben.A prefabricated provided workpiece should be available for processing in a machine tool for imc-img that a multi-sided editing, preferably five-sided editing is possible. For this purpose, an automatable positioning device is to be developed. The problem of automatic delivery and removal of the workpieces is solved by the apparatus in such a way that the workpieces are conveyed individually in pallets. A turning of the workpieces on support elements of the machine tool should be avoided. Rather, the workpiece should remain in the pallet during the positioning and machining process.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Werkstückträger, vorzugsweise ausgebildet als Kugelpalette, eine Ausrichtstation und Elemente zum Positionieren zu einer Positioniereinrichtung zu vereinigen.According to the invention, it is proposed to combine a workpiece carrier, preferably designed as a ball pallet, an alignment station and elements for positioning to a positioning device.

Das Werkstück ist dabei fest mit dem Werkstückträger verbunden, der in einer Ausrichtstation befindlich form- und/oder kraftschlüssig mit einem Ausrichtdorn im Eingriff ist. Somit ist das Werkstück in 3 rotatorischen Freiheitsgraden bestimmt und über den Ausrichtdorn positionierbarThe workpiece is firmly connected to the workpiece carrier, which is located in an alignment station positively and / or non-positively with an alignment mandrel in engagement. Thus, the workpiece is determined in 3 rotational degrees of freedom and positioned over the alignment mandrel

Dazu sind folgende Elemente vorgesehen: The following elements are provided for this purpose:

1. Der Ausrichtdorn ist innerhalb der Ausrichtstation schwenk- und drehbar gelagert.1. The alignment mandrel is pivotally and rotatably mounted within the alignment station.

2. Das Verschwenken erfolgt entlang einer Führungsbahn mittels eines biegsamen Stabes, der gleichzeitig dor Wegmessung dient.2. The pivoting takes place along a guideway by means of a flexible rod, which serves the same distance measurement.

3. Der Ausrichtdorn ist gegenüber der Führungsbahn bzw. der Ausrichtstation an sich in seiner Dreh- und Schwenkbewegung arretierbar. Dazu dionl dine extern betätigte Arretiervoi richtung.3. The alignment mandrel can be locked against the guideway or the alignment station itself in its rotational and pivoting movement. Dionl dine externally operated Arretiervoi direction.

Ausführungsbeispielembodiment

Am Beispiel einer Kugelpalette als ortsveränderlicher positionierbarer Werkstückträger wird die Erfindung nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention is explained below with reference to a drawing using the example of a spherical pallet as a positionable movable workpiece carrier.

In den Figuren 1 bis 3 ist folgendes dargestellt:In the figures 1 to 3 the following is shown:

Fig. 1: Positioniervorrichtung in Ausgangslage.Fig. 1: Positioning device in the starting position.

Fig.2: Positioniervorrichtung mit geöffneten Werkstückträger. Das Werkstück ist von fünf Seiten zugänglich.Fig.2: Positioning device with open workpiece carrier. The workpiece is accessible from five sides.

rig.3: Positioniervorrichtung in definierter Lage.rig.3: Positioning device in a defined position.

Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung besteht im wesentlichen aus dem eigentlichen Werkstückträger, ausgebildet als Kugelpalette 1, der Ausrichtstation 4 und Elementen zur Positionierung. Die Kugelpalette 1 lagert nach dem Einfahren in die Ausrichtstation 4 auf einem Luftpolster, das über eine Druckluftzuführung 5 aufrecht erhalten wird, bis die Kugelpalette 1 durch Anbringen eines Ausrichtdornes 6 an der unteren Kugelhalbschale in 3 totatorischen Freiheitsgraden bestimmt ist.The positioning device according to the invention consists essentially of the actual workpiece carrier, designed as a ball pallet 1, the alignment station 4 and elements for positioning. The ball pallet 1 superimposed after entering the alignment station 4 on an air cushion, which is maintained via a compressed air supply 5 until the ball pallet 1 is determined by attaching an alignment mandrel 6 on the lower spherical half shell in 3 totatorischen degrees of freedom.

Die obere Kugelhalbschale ist unter die untere schwenkbar. Für ihr Verharren in dieser Position sorgt ein druckluftbelasteter Stift 3. Das Werkstück 9 ist somit von fünf Seiten her freigelegt ;md kann positioniert werden.The upper ball half shell is pivotable under the lower. A pin 3 charged with compressed air ensures that it remains in this position. The workpiece 9 is thus exposed from five sides and can be positioned.

Das System WerkstückS-Kugelpalette 1 -Ausrichtdorn 6 ist schwenk- und drehbar innerhalb der Ausrichtstation 4 ausgebildet.The system WerkstückS-Kugelpalette 1 -Ausrichtdorn 6 is pivotally and rotatably formed within the alignment station 4.

Während die Drehbarkeit u.a. durch die Lagerung der Kugelpalette 1 im Luftpolster gegeben ist, wird das Schwenken, vorzugsweise bis 90 Grad, mittels eines biegsamen Stabes 2, der gleichzeitig zur Wegmessung genutzt wird, realisiert, indem dieser das System Werkstück 9-Kugelpalette 1 - Ausrichtdorn 6 um den Kugelmittelpunkt entlang einer kreisförmigen Führungsbahn 10 bewegt. Die entsprechenden Antriebe 7 erfolgen elektromotorisch.While the rotatability u.a. given by the storage of the ball pallet 1 in the air cushion, the pivoting, preferably up to 90 degrees, by means of a flexible rod 2, which is also used for measuring distance, realized by this the system workpiece 9-ball pallet 1 - alignment mandrel 6 to the ball center moved along a circular guideway 10. The corresponding drives 7 are carried out by an electric motor.

Zum Festlegen des Ausrichtdornes 6 nach erfolgter Positionierung ist eine druckluftbetätigte Arreti&rvori ichtung 8 vorgesehen.To set the alignment mandrel 6 after positioning a compressed air-operated Arretivorvori direction 8 is provided.

Claims

Claim:

Positioning device for workpieces for multi-side machining, wherein the workpieces are each provided individually assembled on a workpiece carrier and the workpiece carrier is positioned in an alignment station by means of an alignment mandrel or the like., Characterized in that the system workpiece (9) -Werkstückträger-Ausrichtdorn (6) is completed with positioning elements characterized by the following features:

a) The alignment mandrel (6) is pivotally and rotatably mounted within the alignment station (4).

b) For Verschwonkbarkeit the alignment mandrel (6) a guideway (10) is arranged.

c) For pivoting and for measuring distance, a flexible rod (2) which is movable along the guideway (ΊΟ) is provided.

d) To set the alignment mandrel (6) after positioning a locking device (8) is engaged.