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Die
Erfindung betrifft eine Kappenfräseinrichtung
mit einer Halterung, wenigstens einem eine Ausnehmung und eine Schneide
aufweisenden Kappenfräser,
der an der Halterung drehbar gelagert ist, einem mit dem Kappenfräser gekoppelten
Antrieb, mittels welchem der Kappenfräser relativ zu der Halterung
drehbar ist.
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Aus
der
DE 100 16 148
A1 ist eine Kappenfräseinrichtung
mit einem Kappenfräser,
einem Elektromotor zum Antreiben des Kappenfräsers und einer Spanausblaseinrichtung
bekannt, wobei die beim Fräsen
anfallenden Späne
mit Druckluft ausgeblasen werden.
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Zum
Entfernen loser Späne
ist dieser Ansatz geeignet. Gelegentlich verklemmen sich aber Späne in dem
Kappenfräser,
die mit der Spanausblaseinrichtung nicht gelöst werden können. In diesem Fall muss der
Kappenfräser
per Hand von den Spänen befreit
werden, was relativ zeitaufwendig ist. Da Kappenfräseinrichtungen
in der Automobilindustrie zum Abfräsen der Schweißelektrodenkappen
von Schweißrobotern
verwendet werden, kann ein in dem Kappenfräser verklemmter Span zu einem
vorübergehenden
Stillstand eines oder mehrerer Schweißroboter führen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Kappenfräseinrichtung der eingangs genannten
Art derart weiterzubilden, dass in der Kappenfräse verklemmte Späne entfernt
werden können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
Kappenfräseinrichtung
nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte
Weiterbildung sind in den Unteransprüchen gegeben.
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Die
erfindungsgemäße Kappenfräseinrichtung
weist eine Halterung, wenigstens einen eine Ausnehmung und eine
Schneide aufweisenden Kappenfräser,
der an der Halterung drehbar gelagert ist, und einen mit dem Kappenfräser gekoppelten
Antrieb auf, mittels welchem der Kappenfräser relativ zu der Halterung
drehbar ist, wobei in die Ausnehmung ein Federstift eintauchbar
ist, der von einem relativ zur Halterung bewegbaren Träger gehalten
ist.
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Mit
der erfindungsgemäßen Kappenfräseinrichtung
ist es möglich,
durch Eintauchen des Federstifts in die Ausnehmung einen in dem
Kappenfräser verklemmten
Span auszutragen oder auszudrücken. Die
federnde Eigenschaft des Federstifts kann dabei einen guten Kontakt
des Federstifts mit der die Ausnehmung begrenzenden Wandung des
Kappenfräsers
fördern.
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Der
Federstift wird insbesondere exzentrisch oder im Abstand zur Drehachse
des Kappenfräsers in
die Ausnehmung eingetaucht, wobei der Federstift an der Innenfläche der
Wandung anliegen kann. Alternativ kann der Federstift aber auch
zentrisch in die Ausnehmung eingetaucht werden.
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Bevorzugt
dreht der Kappenfräser
relativ zu der Halterung, während
der Federstift in die Ausnehmung eingetaucht ist. Somit kann ein
Span, der einen Abstand zu dem Federstift aufweist, durch die Drehbewegung
des Kappenfräsers
zu dem Federstift hingeführt
und durch diesen ausgetragen werden.
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Die
Schneide kann an einer Stufe der Wandung oder an einem in die Ausnehmung
hineinreichenden Vorsprung ausgebildet sein. Wegen der federnden
Eigenschaft des Federstifts ist es möglich, dass der Federstift
der Schneide, der Stufe und/oder dem Vorsprung ausweichen kann.
Insbesondere kann der Federstift dem Verlauf der Schneide, der Stufe
und/oder des Vorsprungs folgen.
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Der
Träger
kann separat von der Halterung angeordnet sein, bevorzugt ist der
Träger
aber bewegbar, insbesondere schwenkbar, mit der Halterung verbunden.
Ergänzend
oder alternativ ist es möglich, dass
der Träger
um eine Rotationsachse drehbar an einer relativ zur Halterung bewegbaren
Trägerhalterung
gelagert ist, wobei der Federstift einen Abstand zur Rotationsachse
aufweisen kann. Insbesondere ist der Träger um die Rotationsachse frei
drehbar. Ferner kann die Trägerhalterung
um eine Schwenkachse schwenkbar mit der Halterung verbunden sein. Die
Schwenkachse des Trägers
und/oder die Schwenkachse der Trägerhalterung
ist bevorzugt senkrecht zur Drehachse des Kappenfräsers ausgerichtet.
Ferner kann die Rotationsachse im eingetauchten Zustand des Federstifts
mit der Drehachse des Kappenfräsers
zusammenfallen. Bevorzugt ist die Rotationsachse senkrecht zur Schwenkachse
der Trägerhalterung
ausgerichtet. Auch ist es möglich, den
Träger
starr an der Trägerhalterung
zu befestigen oder zusätzlich
zu dem drehbaren Träger
wenigstens einen zweiten Träger
an der Trägerhalterung
vorzusehen, der starr an dieser gelagert und ebenfalls mit einem
Federstift versehen ist.
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Der
Federstift kann aus einem federelastischen Material hergestellt
und somit selbst federnd ausgebildet sein. Bevorzugt weist der Federstift
aber einen unter Zwischenschaltung einer Feder mit dem Träger verbundenen
Stift auf, so dass dieser insbesondere federnd an dem Träger gelagert
oder federnd von diesem gehalten ist. Somit ist unter einem Federstift
insbesondere ein Stift zu verstehen, der entweder selbst federelastisch
ausgebildet oder mit einer Feder verbunden ist. Die Feder kann dabei
dem Federstift zugerechnet werden, so dass der Federstift den Stift
und die Feder umfasst.
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Der
Stift ist bevorzugt relativ zum Träger federnd oder federelastisch
bewegbar und/oder schwenkbar. Insbesondere ist im in die Ausnehmung eingetauchten
Zustand der Stift relativ zum Kappenfräser bzw. zu dessen Drehachse
federnd oder federelastisch bewegbar und/oder schwenkbar. Ferner kann
dem Stift relativ zur Halterung eine Ruhestellung zugeordnet sein,
in welche dieser selbsttätig
zurückkehrt,
sofern keine äußeren Kräfte oder
Hindernisse den Stift am Zurückkehren
hindern.
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Zur
Montage des Stifts an dem Träger
kann in diesem ein Loch vorgesehen sein, welches von dem Stift durchgriffen
ist. Dabei ist der Innendurchmesser des Lochs bevorzugt größer als
der Außendurchmesser
des Stifts in dem Bereich, in dem der Stift das Loch durchgreift.
Der Stift kann aber auch über
einen größeren Bereich
oder insgesamt einen kleineren Durchmesser als das Loch aufweisen.
Insbesondere ist der Stift quer zu seiner Längsachse relativ zum Träger bewegbar
und/oder schwenkbar. Die Feder ist bevorzugt als Schraubenfeder
ausgebildet.
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Der
Stift kann die Feder durchgreifen, die einerseits gegenüber dem
Träger
und andererseits gegenüber
dem Stift abgestützt
sein kann. Ferner können
der Träger
und die Feder hintereinander angeordnet sein, wobei der Stift z.B.
auf einer der Feder abgewandten Seite des Trägers gegenüber diesem abgestützt ist.
Bevorzugt weist der Stift zwei radiale Schultern auf, die im axialen
Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der Träger und die Feder zwischen
den beiden Schultern angeordnet sind. Dabei kann die Feder mit einem
Ende an dem Träger
axial abgestützt
sein und mit einem anderen Ende an einer ersten der Schultern axial
abgestützt
sein. Ferner kann eine zweite der Schultern auf einer der Feder abgewandten
Seite des Trägers
an diesem axial abgestützt
sein. Die radialen Schultern sind insbesondere als Ringschultern
ausgebildet. Bevorzugt ist eine oder jede der Schultern durch eine
auf den Stift aufgeschraubte Mutter gebildet, die zusätzlich mit
einer Unterlegscheibe zum Ausbilden der Schulter kombiniert werden
kann.
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Der
Stift kann in axialer Richtung relativ zu dem Träger bewegbar sein, wobei die
axiale Richtung mit der Längsachse
des Stifts zusammenfällt. Insbesondere
ist der Stift gegen die Kraft der Feder in axialer Richtung relativ
zu dem Träger
bewegbar. Somit kann sich der Stift im in die Ausnehmung eingetauchten
Zustand parallel oder im Wesentlichen parallel zur Drehachse des
Kappenfräsers
bewegen. Ergänzend
oder alternativ kann der Stift quer zu seiner Längsachse relativ zu dem Träger bewegbar oder
schwenkbar sein. Insbesondere ist der Stift gegen die Kraft der
Feder quer zu seiner Längsachse relativ
zu dem Träger
bewegbar oder schwenkbar. Somit kann der Stift in der Ausnehmung
bzw. im eingetauchten Zustand quer oder im Wesentlichen quer zur
Drehachse des Kappenfräsers
bewegt oder geschwenkt werden. Insbesondere kann der Stift dem Verlauf
der die Ausnehmung begrenzenden Wandung mit zunehmender Eintauchtiefe
auch dann folgen, wenn die Wandung mit zunehmendem Abstand zur Eintauchöffnung des
Kappenfräsers
einen abnehmenden Innendurchmesser bzw. Innenumfang aufweist.
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Der
Träger
und/oder die Trägerhalterung
ist bevorzugt mit einer steuerbaren Antriebseinrichtung gekoppelt,
mittels welcher der Stift in die Ausnehmung eintauchbar ist. Die
Antriebseinrichtung kann hydraulisch, pneumatisch oder elek trisch
ausgebildet sein und ist bevorzugt mit einer Steuereinrichtung verbunden.
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Wird
die Kappenfräseinrichtung
in Kombination mit einem Schweißroboter
eingesetzt, kann die Steuereinrichtung oder zumindest ein Teil der
Steuereinrichtung auch von der Steuerung für den Schweißroboter
gebildet sein. Mittels der Steuereinrichtung bzw. der Steuerung
ist es möglich,
die Antriebseinrichtung zum Eintauchen des Federstifts in die Ausnehmung
zu steuern. Insbesondere wird der Federstift nach jedem Fräsvorgang
in den Kappenfräser
eingetaucht, so dass stets ein von Spänen befreiter Kappenfräser zum
Fräsen
der Elektrodenkappen von Schweißelektroden
zur Verfügung
steht. Hierdurch können
Stillstandszeiten des Schweißroboters
reduziert werden.
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Als
Material für
den Stift oder Federstift kann ein federelastisches Material verwendet
werden, wie z.B. ein federelastischer Kunststoff. Da ein solches Material
aber in der Regel relativ weich ist und schnell verschleißt, wird
bevorzugt der Stift aus einem relativ harten Material hergestellt,
wie z.B. Metall, wobei sich Stahl oder Edelstahl als Material für den Stift
bewährt
hat. Ferner können
der Träger,
die Trägerhalterung
und/oder die Feder aus Metall, insbesondere aus Stahl, hergestellt
sein. Für
den Stift, den Träger,
die Trägerhalterung
und/oder die Feder sind aber auch andere Materialien, wie z.B. Kunststoff,
möglich.
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Die
erfindungsgemäße Kappenfräseinrichtung
kann mit einer Spanausblaseinrichtung kombiniert werden, mittels
welcher ein Span oder Späne unter
Verwendung von Druckluft aus dem Kappenfräser ausblasbar sind.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht einer Kappenfräseinrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung,
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2:
eine Schnittansicht durch einen Träger nach 1 und
-
3:
eine perspektivische Ansicht einer Kappenfräseinrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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Aus 1 ist
eine Kappenfräseinrichtung 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich, wobei ein Kappenfräser 2 relativ zu einer Halterung 3 um
eine Drehachse 4 drehbar gelagert ist. Der Kappenfräser 2 ist
mit einem Antrieb 5 gekoppelt, von welchem der Kappenfräser 2 um
die Drehachse 4 gedreht werden kann.
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Mit
der Halterung 3 ist unter Zwischenschaltung einer Antriebseinrichtung 6 eine
Trägerhalterung 7 schwenkbar
verbunden, die relativ zu der Halterung 3 um eine Schwenkachse 32 schwenkbar
ist. Die Schwenkachse 32 ist dabei senkrecht zur Drehachse 4 ausgerichtet.
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Im
Abstand zur Schwenkachse 32 ist an der Trägerhalterung 7 ein
Träger 8 befestigt,
von welchem ein Stift 9 gehalten ist. Die Längsachse 27 (siehe 2)
des Stifts 9 ist insbesondere senkrecht zur Schwenkachse 32 ausgerichtet.
Mittels der Antriebseinrichtung 6 kann die Trägerhalterung 7 um
die Schwenkachse 32 in Richtung des Pfeils 18 geschwenkt
werden, so dass der Stift 9 in eine Ausnehmung 10 des
Kappenfräsers 2 eintaucht.
Ferner kann die Antriebseinrichtung 6 die Trägerhalterung 7 wieder
in die aus 1 ersichtliche Position um die Schwenkachse 32 zurückschwenken.
Die Antriebseinrichtung 6 wird pneumatisch betrieben und
weist hierfür
mehrere Gas- bzw.
Luftleitungen 11 auf. Ferner ist eine elektrische Verbindung 12 an
der Antriebseinrichtung 6 angeschlossen.
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Ein
zweiter Kappenfräser 13 ist
um eine Drehachse 14 drehbar an der Halterung 3 gelagert und
mit dem Antrieb 5 gekoppelt, mittels welchem der Kappenfräser 13 relativ
zu der Halterung 3 um die Drehachse 14 drehbar
ist. An der Trägerhalterung 7 ist
ein zweiter Träger 15 drehbar
gelagert, der relativ zu der Trägerhalterung 7 um
eine Rotationsachse 16 drehbar ist, die insbesondere senkrecht
zur Schwenkachse 32 ausgerichtet ist. von dem Träger 15 wird
ein Stift 17 gehalten, der im Abstand zur Rotationsachse 16 angeordnet
ist. Die Längsachse
des Stifts 17 ist insbesondere senkrecht zur Schwenkachse 32 ausgerichtet.
Durch Betätigen
der Antriebseinrichtung 6 ist es möglich, die Trägerhalterung 7 um die
Schwenkachse 32 in Richtung des Pfeils 18 zu schwenken,
so dass der Stift 17 in eine Ausnehmung 19 des
Kappenfräsers 13 eintaucht.
Die Form der Ausnehmung 19 des Kappenfräsers 13 weicht von der
Form der Ausnehmung 10 des Kappenfräsers 2 ab, so dass
es bei dem Kappenfräser 13 vorteilhaft ist,
den Träger 15 und
somit auch den Stift 17 drehbar an der Trägerhalterung 7 zu
lagern.
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Sowohl
der Kappenfräser 2 als
auch der Kappenfräser 13 weisen
eine Schneide 20 bzw. 21 auf, mittels welcher
Späne von
einer Elektrodenkappe einer Schweißelektrode abgenommen werden können. Dabei
ist es möglich,
dass sich abgetragene Späne
in dem Kappenfräser 2 oder 13 verklemmen. Zwar
ist eine Spanausblas einrichtung mit einer Luftzufuhr 22 vorgesehen,
so dass mittels der Spanausblaseinrichtung lose Späne aus dem
Kappenfräser 2 und/oder 13 ausgeblasen
werden können,
verklemmte Späne
können
allerdings nicht immer mittels der Spanausblaseinrichtung von dem
Kappenfräser 2 bzw. 13 gelöst werden.
Um auch derart verklemmte Späne
zu lösen,
kann z.B. nach der Bearbeitung der Elektrodenkappen der Stift 9 in
die Ausnehmung 10 des Kappenfräsers 2 eintauchen.
Ferner kann der Stift 17 in die Ausnehmung 19 des
Kappenfräsers 13 eintauchen.
Dabei wird der Kappenfräser 2 und/oder
der Kappenfräser 13 gedreht,
so dass ein Kontakt zwischen einem verklemmten Span und dem Stift 9 bzw. 17 sichergestellt
ist und der Span aus der jeweiligen Ausnehmung 10, 19 ausgebracht werden
kann. Insbesondere weist jeder Kappenfräser 2, 13 ein
Loch auf, durch welches hindurch der Span ausgedrückt werden
kann. Durch die aus 1 ersichtliche, stirnseitige Öffnung (Eintauchöffnung) jeder
Ausnehmung 10, 19 kann der jeweilige Stift 9, 17 in
diese eingetaucht werden.
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Die
an die Antriebseinrichtung 6 angeschlossene elektrische
Verbindung 12 kann mit einer Steuereinrichtung 34 verbunden
sein, die insbesondere mit einer Steuerung eines Schweißroboters
gekoppelt oder von dieser gebildet ist. Je nach Auslegung der Antriebseinrichtung 6 und
der Steuereinrichtung 34 können auch die Leitungen 11 mit
der Steuereinrichtung 34 verbunden sein.
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Aus 2 ist
eine Schnittansicht durch die Halterung 8 ersichtlich,
in der ein Loch 23 vorgesehen ist, durch welches hindurch
sich der Stift 9 erstreckt, der einen geringeren Durchmesser
als das Loch 23 aufweist. Dabei ist das Loch und/oder der Querschnitt
des Stifts (zumindest in dem das Loch durchgreifenden Bereich) bevorzugt
rund bzw. kreisförmig ausgebildet.
Der Stift 9 ist mit einem Gewinde 24 versehen,
auf dem eine erste Mutter 25 und eine zweite Mutter 26 aufgeschraubt
sind. Hinsichtlich der Längsachse 27 des
Stifts 9 weisen die beiden Muttern 25 und 26 einen
Abstand zueinander auf, wobei die Mutter 25 eine erste
radiale Ringschulter bildet, an der eine Feder 28 mit einem
Ende abgestützt
ist, die hier als Schraubenfeder ausgebildet ist. An ihrem anderen
Ende liegt die Feder an einer Unterlegscheibe 29 an, die
einen größeren Durchmesser
als das Loch 23 aufweist und an dem Träger 8 abgestützt ist. Die
Mutter 26 ist auf der der Feder 28 abgewandten Seite
der Halterung 8 angeordnet, wobei zwischen der Mutter 26 und
dem Träger 8 eine
Unterlegscheibe 30 angeordnet ist. Die Mutter 26 bildet
zusammen mit der Unterlegscheibe 30 eine ringförmige, radiale Schulter,
mittels welcher der Stift 9 gegenüber dem Träger 8 abgestützt ist.
Dabei liegt die Mutter 26 an der Unterlegscheibe 30 an,
welche an dem Träger 8 anliegt.
Mittels dieser Anordnung ist es möglich, den Stift 9 gegen
die Kraft der Feder 28 in axialer Richtung zu verschieben,
wobei der Abstand zwischen der Mutter 25 und dem Träger 8 reduziert
wird. Ferner kann der Stift 9 insbesondere quer zu seiner Längsachse 27 in
dem Loch 23 verschoben und/oder quer zu seiner Längsachse 27 gegen
die Kraft der Feder 28 geschwenkt werden. An dem dem Träger 8 abgewandten
Ende des Stifts 9 bzw. an dem Ende, mit welchem der Stift 9 in
die Ausnehmung 10 des Kappenfräsers 2 eintaucht,
weist der Stift 9 einen sich mit zunehmendem Abstand zum
Träger 8 verjüngenden,
insbesondere abgerundeten Endbereich oder eine Spitze 31 auf.
Bevorzugt bildet der Stift 9 zusammen mit der Feder 28 einen
Federstift. Diesem Federstift können
aber auch noch eine oder beide der Muttern und/oder eine oder beide
der Unterlegscheiben zugerechnet werden.
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Der
Stift 17 ist in entsprechender Weise an dem Träger 15 befestigt,
wie der Stift 9 an dem Träger 8.
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Aus 3 ist
eine perspektivische Ansicht einer Kappenfräseinrichtung 1 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche
oder identischen Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der
ersten Ausführungsform
bezeichnet sind. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist aber nur ein
einziger Kappenfräser
vorgesehen, der an einer Halterung 3 um eine Drehachse 4 drehbar
gelagert ist. Der Kappenfräser
ist von einer Abdeckung 33 abgedeckt so dass der Kappenfräser nicht
aus 3 ersichtlich ist.
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Da
nur ein Kappenfräser
vorgesehen ist, ist auch lediglich ein Stift 9 erforderlich,
der analog zu 2 an einem Träger 8 befestigt
ist. Der Träger 8 ist mit
einer Trägerhalterung 7 verbunden,
die unter Zwischenschaltung einer Antriebseinrichtung 6 an
der Halterung 3 gelagert ist. Dabei ist die Trägerhalterung 7 mittels
der Antriebseinrichtung 6 relativ zur Halterung 3 um
eine Schwenkachse 32 schwenkbar. Die Abdeckung 33 ist
sowohl für
zu bearbeitende Elektrodenkappen von Schweißelektroden als auch für den Stift 9 durchdringbar
bzw. kann beiseite geschoben werden.
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Eine
an die Antriebseinrichtung 6 angeschlossene elektrische
Verbindung 12 kann mit einer Steuereinrichtung 34 verbunden
sein, die insbesondere mit einer Steuerung eines Schweißroboters
gekoppelt oder von dieser gebildet ist. Je nach Auslegung der Antriebseinrichtung 6 und
der Steuereinrichtung 34 können auch an die Antriebseinrichtung 6 angeschlossene
Luft- oder Gasleitungen 11 mit
der Steuereinrichtung 34 verbunden sein.
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- 1
- Kappenfräseinrichtung
- 2
- Kappenfräser
- 3
- Halterung
- 4
- Drehachse
- 5
- Antrieb
- 6
- Antriebseinrichtung
- 7
- Trägerhalterung
- 8
- Träger
- 9
- Stift
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Luftleitung
- 12
- elektrische
Verbindung
- 13
- Kappenfräser
- 14
- Drehachse
- 15
- Träger
- 16
- Rotationsachse
- 17
- Stift
- 18
- Pfeil
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Schneide
- 21
- Schneide
- 22
- Luftzufuhr/Spanausblaseinrichtung
- 23
- Loch
- 24
- Gewinde
- 25
- Mutter
- 26
- Mutter
- 27
- Längsachse
- 28
- Feder
- 29
- Unterlegscheibe
- 30
- Unterlegscheibe
- 31
- Spitze/Endbereich
- 32
- Schwenkachse
- 33
- Abdeckung
- 34
- Steuereinrichtung