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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Die
DE 10 2004 036 395
A1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Befestigungsmittel beinhaltenden
Kunststoffbauteilen durch Spritzgießen, indem das jeweilige
Befestigungsmittel zumindest partiell von einem Hilfsmittel zentriert
aufgenommen, das jeweilige Hilfsmittel in einen Aufnahme-/Entnahmebereich
einer Spritzgussform eingebracht, dort zentriert und verriegelt
sowie das jeweilige Bauteil durch Spritzgießen erzeugt
wird, wobei Teile freier Bereiche des jeweiligen Befestigungsmittels
vom Kunststoffmaterial des Bauteils umschlossen werden, das jeweilige
Bauteil im Aufnahme-/Entnahmebereich entformt und das zugehörige
Hilfsmittel aus dem Bereich des jeweiligen Befestigungsmittels entfernt
wird. Dabei ist gemäß einer Ausführungsform
vorgesehen, dass mehrere Hilfsmittel im wesentlichen zeitgleich
mit Befestigungsmitteln bestückt, in den Aufnahme-/Entnahmebereich
der Spritzgussform geführt und dort verriegelt werden,
so dass gleichzeitig mehrere, insbesondere mit Ausnehmungen versehene,
Bauteile mit der jeweils notwendigen Anzahl von Befestigungsmitteln
durch Spritzgießen erzeugt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein,
dass zumindest Teile der Spritzgussform zur Durchführung
der Arbeitsschritte Aufnehmen der Hilfsmittel, Erzeugen des Bauteiles
und Auswerfen des Bauteiles in Umfangsrichtung gedreht werden. Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass in einem weiteren Arbeitsschritt im Bereich
der Spritzgussform an das Bauteil mindestens ein weiteres Element,
insbesondere aus einem vom Kunststoffmaterial des ersten Bauteiles
abweichendem Kunststoffmaterial angespritzt wird. Das beschriebene
Verfahren ist dabei durch die folgenden Arbeitsschritte gekennzeichnet:
- – Aufnahme einer vorgebbaren Anzahl
von Befestigungsmitteln durch eine entsprechende Anzahl von Hilfsmitteln;
- – Transport aller Hilfsmittel in einen Aufnahme-/Entnahmebereich
der geschlossenen Spritzgussform;
- – Verriegelung der Hilfsmittel relativ zu dem oder den
sie umgebenden Formteilen;
- – Öffnen der Spritzgussform, respektive der
Formplatten,
- – Drehen der die Hilfsmittel beinhaltenden Formhohlräume
um einen vorgebbaren Drehwinkel;
- – Schließen der Spritzgussform, respektive
der Formplatten,
- – Erzeugung des Bauteiles durch Spritzgießen
eines ersten Kunststoffmaterials,
- – Öffnen der Spritzgussform und Drehung der
die Hilfsmittel beinhaltenden Formhohlräume um einen vorgebbaren
Drehwinkel,
- – Schließen der Spritzgussform und Anspritzen mindestens
eines aus einem zweiten Kunststoffmaterial bestehenden Elementes
an das erste Bauteil,
- – Öffnen der Spritzgussform und Drehung der
die Hilfsmittel beinhaltenden Formhohlräume in eine Auswerferposition
im Aufnahme-/Entnahmebereich,
- – Schließen der Spritzgussform,
- – Lösen der Verriegelung der Verriegelungsleiste,
- – Entnahme aller Bauteile aus dem Aufnahme-/Entnahmebereich
der Spritzgussform,
- – Rückführung sämtlicher
Bauteile in eine Demontagestation,
- – Entfernung aller Hilfsmittel von den Befestigungsmitteln
und Vereinzelung der Bauteile.
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Dabei
ist bevorzugt vorgesehen, dass die Zuführung der Hilfsmittel
und deren Platzierung im Aufnahme-/Entnahmebereich der Spritzgussform
sowie die Entnahme der Bauteile in diesem Bereich, deren Rückführung
und die Entfernung der Hilfsmittel automatisiert, insbesondere unter
Einsatz von Manipulatoren, durchgeführt wird.
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Mit
dieser Ausbildung soll ein Verfahren zur Herstellung von Befestigungsmittel
beinhaltenden Kunststoffbauteilen durch Spritzgießen bereit
gestellt werden, bei welchem separate Befestigungsmittel im Bereich
mindestens eines Formhohlraumes in ausgerichteter Form zugeführt
und im Bereich einzelner Formplatten positioniert werden können,
wobei nur bestimmte Bereiche der Befestigungsmittel von Kunststoffmaterial
umschlossen werden sollen.
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Die
EP 0 823 299 B1 bezieht
sich auf eine Einrichtung zur fortlaufenden Zuführung und
Positionierung von Einlegeteilen in ein Formwerkzeug bzw. Formeinsatz
einer Druckguss- oder Spritzgussmaschine, bei der ein in den Bereich
des Formwerkzeugs führender Zuführungskanal vorgesehen
ist, der zur Aufnahme und Zuführung von Einlegeteilen dient,
und dass Mittel zur lagegerechten Positionierung eines dem Zuführungskanal
entnommenen Einlegeteiles im Formwerkzeug vorgesehen sind. Dabei ist
bevorzugt vorgesehen, dass dem Zuführungskanal für
die Einlegeteile eine Drehscheibe mit Aufnahmeraum für
das Einlegeteil zugeordnet ist, wobei eine Zylindereinheit mit Kolbenstange
das Einlegeteil nach Durchführung einer Drehbewegung der
Drehscheibe lagerichtig und positionsgenau im Formwerkzeug positioniert.
Es kann dabei die Zylindereinheit eine zusätzliche Teile-Austsoßfunktion
aufweisen. Mit dieser Ausbildung soll erreicht werden, dass ein
problemloses Zuführen von Einlegeteilen einfacher, schneller
und sicherer dadurch erfolgt, wenn diese Teile nicht über
große Wege insbesondere bei großen Formen über
die geöffneten Formwerkzeuge selbst erfolgt. Vielmehr erfolgt
die Zuführung der Einlegeteile über einen geeigneten
Zuführungskanal innerhalb des Formrahmens bzw. der Auspannplatte bzw.
der Formwerkzeuge selbst. Hierdurch können die Einlegeteile
bereits vor dem Einlegevorgang in die Nähe der vorgesehenen
Einlegeposition gebracht werden, so dass der eigentliche Einlegevorgang
nur noch ein zeitlich und vom Weg her kurzer Vorgang darstellt.
Beispielsweise können Bolzen, Scheiben oder dergleichen
in einem entsprechenden Zuführungskanal in die Nähe
des Positionierungsortes am Formwerkzeug zugeführt werden,
so dass letztendlich der eigentliche Einlegevorgang nur noch durch einen
abschließenden Arbeitsgang erfolgen kann.
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Die
DE 10 2005 061 193
A1 bezieht sich auf ein Handhabungsverfahren, insbesondere
an einer Spritzgussmaschine, wobei eine Bestückung der
Maschine mit Produkttteilen aus mindestens einem Produktteilespeicher
mittels einer Handhabungsvorrichtung erfolgt, wobei der Handhabungsvorrichtung
mindestens ein Bestückungsroboter zugeordnet ist, welcher
Produktteile aus dem Produktteilespeicher entnimmt und der Handhabungsvorrichtung übergibt.
In bevorzugter Ausgestaltung übernimmt eine Greiferplatte
der Handhabungsvorrichtung Produktteile vom Bestückungsroboter
und übergibt diese nachfolgend der Maschine. Dabei bestückt
bevorzugt der Bestückungsrobroter die Handhabungsvorrichtung
mindestens während der Fahrbewegung der Handhabungsvorrichtung
und/oder deren Greiferplatte. Es kann dabei vorgesehen sein, dass
die Bestückung während einer gegenläufigen
oder einer gleichläufigen Bewegung mindestens einer Bewegungsrichtung
der Handhabungsvorrichtung oder deren Greiferplatte und des Bestückungsroboters
erfolgt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Bestückung während
des Stillstands der Handhabungsvorrichtung und des Bestückungsroboters
erfolgt und dass der Bestückungsroboter mit der Bewegung
der Handhabungsvorrichtung und/oder deren Greiferplatte synchronisiert
ist.
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Die
DE 10 2005 061 193
A1 bezieht sich außerdem auf eine Handhabungsvorrichtung,
arbeitend nach dem beschriebenen Verfahren, bei dem die Handhabungsvorrichtung
in mindestens zwei Bewegungsrichtungen linear verfahrbar ist und
der Bestückungsroboter in mindestens drei Bewegungsrichtungen
linear verfahrbar ist und zusätzlich um mindestens eine
Drehachse drehbar ausgebildet ist. Der Bestückungsroboter
ist dabei bevorzugt ein Sechs-Achsen-Roboter mit drei linearen Bewegungsrichtungen
und drei rotatorischen Bewegungsrichtungen. Der Bestückungsroboter
kann dabei mindestens einen Greifkopf mit mindestens einem Greifer
besitzen, wobei der mindestens eine Greifer als Klettgreifer und/oder
als Magnetgreifer und/oder als Sauggreifer und/oder als Steckgreifer
ausgebildet sein kann. Mit dieser Ausbildung soll ein Handhabungsverfahren
oder eine Handhabungsvorrichtung an einer Spritzgussmaschine so
weitergebildet werden, dass wesentlich kürzere Bestückungszeiten
gegeben sind. Es soll dabei die Notwendigkeit entfallen, dass die
Greiferplatte stets an den Ort des Produktspeichers fährt,
dort alle Produkte in einem Zug aufnimmt und dann dem Spritzgusswerkzeug
zuführt. Vielmehr sei nach der beschriebenen Ausbildung vorgesehen,
dass während des Fahrbetriebes der Greiferplatte, die an
der Handhabungsvorrichtung angeordnet ist, diese Greiferplatte durch
den zugeordneten Bestückungsroboter bestückt werde.
Damit würden wesentlich geringere Fahrwege für
die Handhabungsvorrichtung erreicht, denn der Bestückungsroboter
hole sich die notwendigen Teile aus dem eventuell weit entfernten
Produktspeicher und fahre der Handhabungsvorrichtung z. B. entgegen
und versorge die dort angeordnete Greiferplatte mit Teilen.
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Nachteilig
bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind insbesondere
die zum Teil umständlichen und aufwendigen Arbeitsschritte
sowie der zum Teil aufwendige konstruktive Aufbau, eine dahingehende
Verbesserung wäre wünschenswert.
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Davon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die bekannten Verfahren und Vorrichtungen unter Beibehaltung der
bisherigen Vorteile in der Weise zu verbessern bzw. weiterzuentwickeln,
dass die Nachteile der zuvor diskutierten Lösungen vermieden
werden.
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Diese
Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass das jeweilige Befestigungsmittel über
einen Befestigungsmittelgreifer mit Magnetelement mit Verschiebeeinrichtung
und Führungsbuchse mit Federelement in das Formwerkzeug
bzw. Formeinsatz der Spritzgussmaschine eingebracht wird.
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Bevorzugt
wird das Verfahren mit folgenden Schritten durchgeführt:
- – der Befestigungsmittelgreifer wird
mit zurückgefahrenem Magnetelement und gespannter Federeinrichtung
an der Führungsbuchse an das z. B. in einer Sortieranlage
befindliche Befestigungsmittel in Anlage gebracht,
- – anschließend wird das Magnetelement durch die
Verschiebeeinrichtung bis an das Befestigungsmittel vorgefahren,
- – nachfolgend wird das Befestigungsmittel freigegeben
und von dem Magnetelement bei gleichzeitiger Entlastung des Federelementes übernommen,
- – nachfolgend verfährt der Befestigungsmittelgreifer über
den angebundenen Roboter mit dem Befestigungsmittel in das Formwerkzeug
bzw. Formeinsatz in der Spritzgussmaschine,
- – anschließend wird das Befestigungsmittel
in dem Formwerkzeug bzw. dem Formeinsatz in der Spritzgussmaschine
in Position gebracht und das Federelement an der Führungsbuchse
gespannt,
- – nachfolgend wird das Magnetelement durch die Verschiebeeinrichtung
zurückgefahren, wobei das Befestigungsmittel durch das
Gehäuse des Befestigungsmittelgreifers in Position gehalten wird,
- – und abschließend gibt der Befestigungsmittelgreifer
das Befestigungsmittel frei und fährt zur Ausgangsposition
zurück.
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Auf
diese Weise wird erstmalig mit einfachen Mitteln die Möglichkeit
geschaffen, dass das Befestigungsmittel einfach und sicher in ein
Formwerkzeug bzw. Formeinsatz einer Spritzgussmaschine eingebracht,
dort zentriert und verriegelt sowie das jeweilige Bauteil durch
Spritzgießen erzeugt wird, ohne dabei einen übermäßig
großen konstruktiven Aufwand zu haben.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist dabei als Befestigungsmittel eine Schraube und als Befestigungsmittelgreifer ein
Schraubengreifer vorgesehen. Weiterhin ist in zweckmäßiger
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgesehen, dass als Verschiebeeinrichtung ein Pneumatikzylinder
vorgesehen ist.
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Die
Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass zur Einbringung des jeweiligen Befestigungsmittels
in das Formwerkzeug bzw. Formeinsatz der Spritzgussmaschine ein
Befestigungsmittelgreifer mit Magnetelement mit Verschiebeeinrichtung
und Führungsbuchse mit Federelement ausgebildet ist. Bezüglich
der sich dabei ergebenden Vorteile sei auf die bereits zum erfindungsgemäßen
Verfahren gemachten Ausführungen verwiesen.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist dabei als Befestigungsmittel eine Schraube und als Befestigungsmittelgreifer ein
Schraubengreifer ausgebildet. Weiterhin ist in zweckmäßiger
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach einem letzten Merkmal der vorliegenden Erfindung vorgesehen,
dass als Verschiebeeinrichtung ein Pneumatikzylinder ausgebildet
ist.
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Die
Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Schraubengreifers zur Verwendung bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren mit dargestellter
Schraube,
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2 eine
schematische Darstellung des ersten Arbeitsschrittes des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
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3 eine
schematische Darstellung des zweiten Arbeitsschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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4 eine
schematische Darstellung des dritten Arbeitsschrittes des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
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5 eine
schematische Darstellung des vierten Arbeitsschrittes des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
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6 eine
schematische Darstellung des fünften Arbeitsschrittes des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
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7 eine
schematische Darstellung des sechsten Arbeitsschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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8 eine
schematische Darstellung des siebten und letzten Arbeitsschrittes
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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9 eine
schematische Darstellung des Schraubengreifers mit angedeuteter
Roboteranbindung in einer ersten Ansicht,
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10 eine
schematische Darstellung des Schraubengreifers mit angedeuteter
Roboteranbindung in einer zweiten Ansicht,
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11 eine
schematische, vergrößerte Darstellung der Roboteranbindung
des Schraubengreifers mit Sicherungselement.
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Das
in den Fig. der Zeichnung veranschaulichte erfindungsgemäße
Verfahren dient zur Zuführung und Positionierung von generell
mit 10 bezeichneten Befestigungsmitteln bei der Herstellung
von Befestigungsmittel 10 aufweisenden Kunststoffbauteilen
durch Spritzgießen. Es wird dabei das jeweilige Befestigungsmittel 10 in
ein Formwerkzeug bzw. Formeinsatz einer Spritzgussmaschine eingebracht, dort
zentriert und verriegelt sowie das jeweilige Bauteil durch Spritzgießen
erzeugt.
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Die
entsprechende erfindungsgemäße Vorrichtung dient
zur Zuführung und Positionierung von Befestigungsmitteln 10 bei
der Herstellung von Befestigungsmittel 10 aufweisenden
Kunststoffbauteilen durch Spritzgießen, wobei das jeweilige
Befestigungsmittel 10 in ein Formwerkzeug bzw. Formeinsatz
einer Spritzgussmaschine einbringbar, dort zentrierbar und verriegelbar
sowie das jeweilige Bauteil durch Spritzgießen erzeugbar
ist. Es ist dabei erfindungsgemäß vorgesehen,
dass zur Einbringung des jeweiligen Befestigungsmittels 10 in
das Formwerkzeug bzw. Formeinsatz der Spritzgussmaschine ein Befestigungsmittelgreifer 11 mit
Magnetelement 12 mit Verschiebeeinrichtung 13 und
Führungsbuchse 14 mit Federelement 15 ausgebildet
ist. Es ist dabei bevorzugt als Befestigungsmittel 10 eine
Schraube und als Befestigungsmittelgreifer 11 ein Schraubengreifer
ausgebildet, weiterhin ist vorgesehen, dass als Verschiebeeinrichtung
ein Pneumatikzylinder ausgebildet ist. Es ist dazu in der 1 der
Zeichnung ein solcher Schraubengreifer zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren mit dazugehöriger Schraube dargestellt.
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Gemäß dem
erfindungsgemäßen Verfahren ist dazu vorgesehen,
dass das jeweilige hier als Schraube ausgebildete Befestigungsmittel 10 über den
hier als Schraubengreifer ausgebildeten Befestigungsmittelgreifer 11 mit
Magnetelement 12 mit Verschiebeeinrichtung 13 und
Führungsbuchse 14 mit Federelement 15 in
das Formwerkzeug bzw. Formeinsatz der Spritzgussmaschine eingebracht
wird, derart, dass zunächst, siehe dazu die 2 der Zeichnung,
der Befestigungsmittelgreifer 11 mit zurückgefahrenem
Magnetelement 12 und gespannter Federeinrichtung 15 an
der Führungsbuchse 14 an das hier in einer Sortieranlage 16 befindliche
Befestigungsmittel 10 in Anlage gebracht wird, dass anschließend,
siehe die 3, das Magnetelement 12 durch
die Verschiebeeinrichtung 13 bis an das Befestigungsmittel 10 vorgefahren
wird, dass nachfolgend, siehe 4, das Befestigungsmittel 10 freigegeben und
von dem Magnetelement 12 bei gleichzeitiger Entlastung
des Federelementes 15 übernommen wird, dass nachfolgend,
siehe 5, der Befestigungsmittelgreifer 11 über
den angebundenen Roboter mit dem Befestigungsmittel 10 in
das Formwerkzeug bzw. Formeinsatz in der Spritzgussmaschine verfährt,
dass anschließend, siehe 6, das Befestigungsmittel 10 in
dem Formwerkzeug bzw. dem Formeinsatz in der Spritzgussmaschine
in Position gebracht und das Federelement 15 an der Führungsbuchse 14 gespannt
wird, dass nachfolgend, siehe 7, das Magnetelement 12 durch
die Veschiebeeinrichtung 13 zurückgefahren wird,
wobei das Befestigungsmittel 10 durch das Gehäuse 17 des
Befestigungsmittelgreifers 11 in Position gehalten wird und
dass abschließend, siehe 8, der Befestigungsmittelgreifer 11 das
Befestigungsmittel 10 freigibt und zur Ausgangsposition
zurückfährt. Mit einer derartigen Vorgehensweise
bzw. Ausbildung wird erstmalig mit einfachen Mitteln die Möglichkeit
geschaffen, dass das Befestigungsmittel 11 einfach und sicher
in ein Formwerkzeug bzw. Formeinsatz einer Spritzgussmaschine eingebracht,
dort zentriert und verriegelt sowie das jeweilige Bauteil durch
Spritzgießen erzeugt wird, ohne dabei einen übermäßig
großen konstruktiven Aufwand zu haben.
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In
den 9 bis 11 der Zeichnung ist dazu noch
ergänzend die Roboteranbindung hier des Schraubengreifers
dargestellt, und zwar in 9 in einer ersten und in 10 in
einer zweiten Ansicht, es werden dabei bei dieser Roboteranbindung
an sich bekannte und hier nicht bezeichnete Befestigungs- und Sicherungsmittel
verwendet, siehe dazu auch die 11 der
Zeichnung, die ein solches Sicherungsmittel an einer solchen Roboteranbindung zeigt.
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Wie
bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen
nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, diese ist nicht
darauf beschränkt, es sind vielmehr noch mancherlei Abänderungen
und Ausbildungen möglich. So sind insbesondere Abwandlungen
in der konstruktiven Ausbildung des Befestigungsmittelgreifers möglich.
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- 10
- Befestigungsmittel
- 11
- Befestigungsmittelgreifer
- 12
- Magnetelement
(von 11)
- 13
- Verschiebeeinrichtung
(für 12)
- 14
- Führungsbuchse
(an 11)
- 15
- Federelement
(an 14)
- 16
- Sortieranlage
- 17
- Gehäuse
(von 11)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004036395
A1 [0002]
- - EP 0823299 B1 [0005]
- - DE 102005061193 A1 [0006, 0007]