DE10045743A1

DE10045743A1 - Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstückträgers

Info

Publication number: DE10045743A1
Application number: DE10045743A
Authority: DE
Inventors: Ernst Leisner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2000-09-15
Publication date: 2002-03-28
Anticipated expiration: 2020-09-16
Also published as: DE10045743B4

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zum Positionieren eines Werkstückträgers (1) an einer Transportstrecke (2) hat zwei, an gegenüberliegenden Seiten der Transportstrecke (2) angeordnete Seitenplatten (11, 12). Die eine Seitenplatte (11) trägt einen Positionierzylinder (16) mit einem Spannstift (17) und die andere Seitenplatte (12) an einer Verschiebeplatte (25) eine Positionierstange (33; 33a; 33b). Der Spannstift (17) und die Positionierstange (33; 33a; 33b) dienen dem Positionieren des Werkstückträgers (1), der dazu entsprechend geformte Aufnahmen (22, 37) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Positionierstange (33; 33a; 33b) in Förderrichtung (5) des Werkstückträgers (1) beweglich anzuordnen. Dadurch werden die Reibungsverhältnisse zwischen der Positionierstange (33; 33a; 33b) und dem Werkstückträger (1) verbessert, so daß die Positioniergenauigkeit in Förderrichtung (5) des Werkstückträgers (1) erhöht ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstückträgers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie allgemein bekannt ist. Bei der bekannten Vorrichtung wird der Werkstückträger mittels eines quer zur Förderrichtung des Werkstückträgers verschiebbaren Spannstiftes gegen eine ortsfeste Positionierstange verfahren, deren Längsachse in Förderrichtung des Werkstückträgers ausgerichtet ist. Beim Andrücken des Werkstückträgers gegen die Positionierstange wirkt eine am Werkstückträger angeordnete, prismatisch geformte Aufnahme mit der Positionierstange zusammen.

Während die Streuung der Höhenlage und der Position quer zur Förderrichtung des Werkstückträgers durch den Spannstift und die Lage der Positionierstange sehr gering ist, kommt es bei der Positionierung des Werkstückträgers längs seiner Förderrichtung in der Praxis zu Positionierstreuungen von +/- 0,1 mm. Dies rührt daher, daß das Ausrichten des Werkstückträgers in seiner Förderrichtung von den Reibungsverhältnissen zwischen der Positionierstange und der prismatisch geformten Aufnahme am Werkstückträger abhängig ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstückträgers mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Positioniergenauigkeit des Werkstückträgers längs seiner Förderrichtung erhöht ist. In ersten Versuchen wurden Positioniergenauigkeiten von +/-0,02 mm erzielt. Erfindungsgemäß wird die erhöhte Positioniergenauigkeit durch eine Reduzierung beziehungsweise Verbesserung der Reibverhältnisse zwischen der prismatisch geformten Aufnahme am Werkstückträger und der Positionierstange infolge der in Förderrichtung des Werkstückträgers beweglich bzw. schwimmend gelagerten Positionierstange erzielt.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstückträgers sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstückträgers in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vereinfachte Seitenansicht auf die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 im Bereich der Positionierstange und

Fig. 4 bis 6 Längsschnitte im Bereich der Positionierstange bei abgewandelten Ausführungsformen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung 10 dient zum Positionieren eines Werkstückträgers 1 entlang einer Transportstrecke 2 im Bereich beispielsweise einer nicht dargestellten Bearbeitungsstation. Die Transportstrecke 2 weist zwei parallel zueinander angeordnete Streckenprofile 3 auf, die jeweils einen kontinuierlich umlaufenden Transportriemen 4 zum Fördern des Werkstückträgers 1 in dessen Förderrichtung 5 aufweisen.

Die Vorrichtung 10 hat zwei Seitenplatten 11, 12, die an gegenüberliegenden Seiten der Transportstrecke 2 außerhalb der Streckenprofile 3 angeordnet, und mit diesen über hinterschnittene Nuten 6 und Schrauben 7 verbunden sind. Unterhalb der Streckenprofile 3 sind die beiden Seitenplatten 11, 12 mittels zweier Querträger 13 miteinander verbunden. An dem einen Streckenprofil 3 ist ferner ein Vereinzelner 15 zum Stoppen eines Werkstückträgers 1 im Bereich der Vorrichtung 10 vorgesehen.

Die eine Seitenplatte 11 trägt an ihrem oberen Bereich einen blockförmigen Positionierzylinder 16, der einen quer zur Förderrichtung 5 des Werkstückträgers 1 verfahrbaren, pneumatisch betätigbaren Spannstift 17 aufweist (Fig. 2). An der Unterseite des Positionierzylinders 16 sind mit 18 und 19 die Pneumatikanschlüsse für die Bewegung des Spannstifts 17 dargestellt. Der Spannstift 17 ist auf der dem Werkstückträger 1 zugewandten Seite mit einem konischen Ende 21 ausgestattet, das mit einer entsprechend konisch geformten Aufnahme 22 einer im Werkstückträger 1 angeordneten Büchse 23 zusammenwirkt.

Die andere Seitenplatte 12 hat einen U-förmigen Ausschnitt 24 (Fig. 3), in dem eine längs der Förderrichtung 5 bewegliche Verschiebeplatte 25 angeordnet ist. Die Verschiebbarkeit ist mittels mit der Verschiebeplatte 25 verbundenen Rundstangen 27, 28 realisiert, die mit radialem Spiel in Ausnehmungen 29, 30 der Seitenplatte 12 angeordnet sind. In den Ausnehmungen 29, 30 sind Lagerkörper 31 für die Rundstangen 27, 28 angeordnet, wobei die Lagerkörper 31 bevorzugt als Kugelbüchsen ausgebildet sind. Um eine Zentrierung der Verschiebeplatte 25 im Ausschnitt 24 zu erzielen, sind beispielsweise die unteren Rundstangen 27 zwischen den Lagerkörpern 31 und der Verschiebeplatte 25 von Druckfedern 26 umgeben.

Auf der dem Werkstückträger 1 zugewandten Seite trägt die Verschiebeplatte 25 eine Positionierstange 33, deren Länge dem Format des Werkstückträgers 1 angepaßt ist. Die Längsachse der Positionierstange 33 verläuft parallel zur Förderrichtung 5 des Werkstückträgers 1. Die beiden entgegengesetzten Enden 34 der Positionierstange 33 sind konisch geformt. Die Positionierstange 33 wirkt, wie am besten aus der Fig. 2 ersichtlich ist, mit einer prismatisch geformten Aufnahme 37 mit, zwei Zentrierflächen 38, 39 zusammen, an denen die Positionierstange 33 linienförmig anliegt. Im dargestellten Fall ist die Aufnahme 37 Bestandteil des Rahmens 41 des Werkstückträgers 1, die Aufnahme 37 kann jedoch auch an einem separaten Element des Werkstückträgers 1 angeordnet sein.

Zur besseren Erläuterung der Funktionsweise der Vorrichtung 10 ist zuletzt ein kartesisches Koordinatensystem 40 eingezeichnet, dessen X-Achse senkrecht zur Förderrichtung 5 des Werkstückträgers 1, dessen Y-Achse parallel zur Förderrichtung 5 und dessen Z-Achse senkrecht zur X- und zur Y-Achse verläuft.

Die Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt: Zum Positionieren eines Werkstückträgers 1 wird der Vereinzelner 15 aktiviert, so daß der Werkstückträger 1 vom Vereinzelner 15 im Bereich der Vorrichtung 10 gestoppt wird. Dabei ist die Aufnahme 22 der Büchse 23 im Werkstückträger 1 in Y-Richtung mit dem Spannstift 17 im Positionierzylinder 16 ausgerichtet. Jetzt wird der Spannstift 17 aktiviert, das heißt in X-Richtung gegen die Büchse 23 verfahren. Da die Längsachse des Spannstiftes 17 und die Längsachse der Positionierstange 33 etwas oberhalb der Längsachse der Büchse 23 beziehungsweise der Aufnahme 37 am Werkstückträger 1 verlaufen, wird der Werkstückträger 1 beim Eindrücken des Spannstiftes 17 in die Büchse 23 und anschließenden Gegendrücken der Zentrierflächen 38, 39 der Aufnahme 37 gegen die Positionierstange 33 etwas nach oben von den Transportriemen 4 angehoben. Damit wird bewirkt, daß die Reibung zwischen den Transportriemen 4 und der Unterseite des Werkstückträgers 1 vermindert wird.

Wesentlich ist, daß durch den Spannstift 17 auf der einen Seite des Werkstückträgers 1 sowohl die X-, als auch die Z- und die Y-Position sehr genau vorgegeben ist. Ebenfalls ist die Ausrichtung in X- und Z-Richtung durch die Positionierstange 33 sehr genau vorgegeben. Die Positionierung des Werkstückträgers 1 auf der der Positionierstange 33 des Werkstückträgers 1 zugewandten Seite in Y-Richtung erfolgt durch die Ausrichtung der Aufnahme 37 auf der Positionierstange 33. Durch die Druckfedern 26, die die unbelastete Positionierstange 33 in Y-Richtung in einer vorbestimmten (Mittel-)Position hält, wird lediglich eine Vorzentrierung vorgenommen. Da die Positionierstange 33 mittels der Verschiebeplatte 25 in Y- Richtung beweglich ist, erfolgt die Positionierung auf den Zentrierflächen 37, 38 der Auflage 37 reibungsarm. Dadurch wird eine sehr genaue Positionierung des Werkstückträgers 1 in Y-Richtung realisiert.

Bei den in den Fig. 4 und 5 dargestellten, abgewandelten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Positionierstange 33a im Falle der Fig. 4 mittels zweier Lager 42, 43 in einer U-förmigen Aufnahme 44 eines Trägers 45, welche gleichzeitig die zweite Seitenplatte bildet, ausgeführt. In der Fig. 5 ist die Positionierstange 33b in einem U-förmigen Träger 46 formschlüssig beziehungsweise klemmend aufgenommen, welcher wiederum mittels einem Linearlager 47 an der zweiten Seitenplatte befestigt ist. Auch mittels der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen wird eine Bewegbarkeit der Positionierstange 33a, 33b in Y-Richtung verwirklicht. Bei dem in der Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist hingegen die Positionierstange 33c in einem Träger 49 befestigt, welcher wiederum über eine beziehungsweise mehrere Blattfedern 50, welche an der zweiten Seitenplatte befestigt sind, in Y-Richtung gelagert ist. Bei der letztgenannten Ausführungsform der Erfindung erfolgt bei einer Verschiebung der Positionierstange 33b in Y-Richtung zwar gleichzeitig eine gewisse Verschiebung der Positionierstange 33b in Z-Richtung, diese ist jedoch vernachlässigbar gering. Die Verwendung von Blattfedern 50 ist insofern besonders vorteilhaft, da die Blattfedern 50 neben der Verschiebbarkeit in Y-Richtung gleichzeitig die Funktion der Vorzentrierung der zweiten Seitenplatte 12 übernehmen, die ansonsten von den Druckfedern 26 erfüllt wird.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Positionieren eines Werkstückträgers (1), mit an gegenüberliegenden Seiten einer Transportstrecke (2) angeordneten Positionierelementen, wobei das erste Positionierelement einen quer zur Förderrichtung (5) des Werkstückträgers (1) beweglichen, konisch geformten Spannstift (17) aufweist, der mit einer Aufnahme (22) im Werkstückträger (1) zusammenwirkt, und wobei das zweite Positionierelement eine sich in Förderrichtung (5) erstreckende Positionierstange (33; 33a; 33b; 33c) hat, die mit einer weiteren Aufnahme (37) am Werkstückträger (1) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierstange (33; 33a; 33b; 33c) in Förderrichtung (5) des Werkstückträgers (1) beweglich gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierstange (33; 33b; 33c) an einem Träger (25; 46; 49) befestigt ist und daß der Träger (25; 46; 49) in einer an der Transportstrecke (2) ortsfest angeordneten Seitenplatte (12) verschiebbar gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatte (12) eine Ausnehmung (24) für den Träger hat, daß der Träger als Verschiebeplatte (25) ausgebildet ist, daß die Verschiebeplatte (25) in Stangen (27, 28) innerhalb von Ausnehmungen (29, 30) der Seitenplatte (12) geführt ist und daß die Stangen (27, 28) in Längslagern (31, 32) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeplatte (25) in Wälzlagern, insbesondere in Kugelbüchsen gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeplatte (25) mittels Druckfedern (26), die die Stangen (27, 28) zumindest teilweise umschleißen, in einer Mittelstellung vorpositionierbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (49) in wenigstens einer in Förderrichtung (5) des Werkstückträgers (1) beweglichen Blattfeder (50) gelagert ist.