DE102011101017A1 - Workpiece i.e. punched part, processing method, involves positioning carrier such that processing portions are attached to processing tools, where portions are processed without additional conveying movement of rotary indexing table - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken.The invention relates to a method and a processing device for machining workpieces.
Die effiziente Bearbeitung von Werkstücken spielt in vielen Industriezweigen eine wichtige Rolle. Bestrebungen gehen dahin, innerhalb einer bestimmten Bearbeitungsdauer eine größtmögliche Zahl an Werkstücken zu bearbeiten, wobei die Bearbeitungsqualität gleichbleibend gut sein soll.Efficient machining of workpieces plays an important role in many industries. Aspirations are going to work within a certain processing time a maximum number of workpieces, the quality of processing should be consistently good.
Bei der Bearbeitung durchlaufen Werkstücke oft mehrere Bearbeitungsstationen hintereinander, wobei jede Bearbeitungsstation einen Bearbeitungsschritt durchführt. In diesem Fall ist es notwendig, die Werkstücke von einer Bearbeitungsstation zur nächsten zu befördern. Als gängige Fördervorrichtungen dienen Rundschalttische, bei denen über den Umfang verteilt mehrere Bearbeitungsstationen angeordnet sind, wobei der Rundschalttisch von einer Bearbeitungsstation zur nächsten weitertaktet. Dem Rundschalttisch wird ein zu bearbeitendes Werkstück zugeführt, das dann in mehreren Bearbeitungsschritten nacheinander in den hintereinander geschalteten Bearbeitungsstationen bearbeitet wird. Dabei sind sämtliche Bearbeitungsstationen mit Werkstücken belegt, so dass bei jedem Takt dem Rundschalttisch ein neues Werkstück zugeführt und ein fertig bearbeitetes Werkstück abgeführt wird.During processing, workpieces often pass through several processing stations in succession, with each processing station performing one processing step. In this case it is necessary to move the workpieces from one processing station to the next. Rotary indexing tables, in which a plurality of processing stations distributed over the circumference are arranged, serve as common conveying devices, with the rotary indexing table being further indexed from one processing station to the next. The rotary indexing table is supplied with a workpiece to be machined, which is then processed in several processing steps in succession in the processing stations connected in series. In this case, all processing stations are occupied with workpieces, so that at each cycle the rotary indexing table fed a new workpiece and a finished machined workpiece is removed.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken zu schaffen, mit dem bzw. mit der sich die Werkstückbearbeitung optimieren lässt, insbesondere sich die Taktzeit für die Durchführung eines Bearbeitungsschrittes innerhalb einer Bearbeitungsstation verkürzen lässt.The object of the invention is to provide a method and a processing device for processing workpieces with which or with which the workpiece machining can be optimized, in particular, the cycle time for carrying out a processing step within a processing station can be shortened.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und durch eine Bearbeitungseinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst.This object is achieved by a method having the features of independent claim 1 and by a processing device having the features of independent claim 8.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken in einer Bearbeitungseinrichtung läuft nach folgenden Schritten ab:
- – Zuführen von zu bearbeitenden Werkstücken mit jeweils einem zu bearbeitenden Bearbeitungsabschnitt und/oder von zu bearbeitenden Werkstücken mit jeweils wenigstens zwei, voneinander beabstandeten Bearbeitungsabschnitten zu einem Rundschalttisch der Bearbeitungseinrichtung, der mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Werkstückträger aufweist, die durch eine getaktete Förderbewegung des Rundschalttisches bewegt werden,
- – Zuführen von Zusatzmitteln zum Rundschalttisch,
- – Beladen des zugeordneten Werkstückträgers mit wenigstens zwei Werkstücken mit jeweils einem Bearbeitungsabschnitt und/oder wenigstens eines Werkstücks mit wenigstens zwei Bearbeitungsabschnitten und mit den Zusatzmitteln, wobei Letztere in die Werkstücke eingebracht werden,
- – Befördern des beladenen Werkstückträgers mittels Förderbewegung des Rundschalttisches zu einer Bearbeitungsstation der Bearbeitungseinrichtung, die wenigstens zwei Bearbeitungswerkzeuge aufweist,
- – Bearbeiten der wenigstens zwei Bearbeitungsabschnitte, die sich an verschiedenen Werkstücken oder an einem einzelnen Werkstück befinden, wobei der Werkstückträger derart positioniert ist, dass jedem der Bearbeitungsabschnitte ein Bearbeitungswerkzeug zugeordnet ist, wodurch sämtliche Bearbeitungsabschnitte ohne zusätzliche Förderbewegung des Rundschalttisches bearbeitet werden.
- - Supplying of workpieces to be machined, each with a processing section to be machined and / or workpieces to be machined, each having at least two spaced apart processing sections to a rotary indexing table of the processing device having a plurality of circumferentially distributed workpiece carrier, which by a clocked conveying movement of the indexing table to be moved
- Feeding of additives to the rotary table,
- Loading the associated workpiece carrier with at least two workpieces each having a processing section and / or at least one workpiece having at least two processing sections and with the additives, the latter being introduced into the workpieces,
- Conveying the loaded workpiece carrier by means of conveying movement of the rotary indexing table to a processing station of the processing device, which has at least two processing tools,
- - Processing the at least two processing sections, which are located on different workpieces or on a single workpiece, wherein the workpiece carrier is positioned such that each of the processing sections is assigned a machining tool, whereby all processing sections are processed without additional conveying movement of the indexing table.
Es können also pro Bearbeitungsstation zwei Bearbeitungsabschnitte bearbeitet werden. Dies bringt einen erheblichen Vorteil gegenüber herkömmlichen Rundschalttischen, bei denen jeder Bearbeitungsstation ein einzelnes Bearbeitungswerkzeug zugeordnet ist, so dass im Falle eines Werkstücks mit zwei Bearbeitungsabschnitten entweder ein Weitertakten des Rundschalttisches oder ein Verfahren des Bearbeitungswerkzeugs notwendig ist, wodurch Zeitverlust entsteht. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Werkstückträger auch bereits mit den Zusatzmitteln beladen werden. Beim Stand der Technik werden die Zusatzmittel durch das Bearbeitungswerkzeug zur Verfügung gestellt, wodurch es notwendig war, dass das Bearbeitungswerkzeug Zusatzmittel abholt, beispielsweise aus einem Vorratsmagazin greift, oder die Bearbeitungswerkzeuge mit Zusatzmitteln bestückt werden müssen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren hingegen werden Werkstück und Zusatzmittel bereits zum Start des Durchlaufs miteinander kombiniert, so dass die Bearbeitungswerkzeuge sich auf ihre originäre Aufgabe, nämlich die Bearbeitung der Werkstücke bzw. Zusatzmittel konzentrieren können.It can therefore be processed per processing station two processing sections. This brings a significant advantage over conventional rotary indexing tables, in which each processing station is assigned a single machining tool, so that in the case of a workpiece with two processing sections either a further indexing of the indexing table or a method of the machining tool is necessary, resulting in loss of time. Another advantage of the invention is that the workpiece carriers are already loaded with the additives. In the prior art, the additives are provided by the machining tool, whereby it was necessary that the machining tool picks up additive, for example, from a supply magazine engages, or the processing tools must be equipped with additives. In the method according to the invention, however, the workpiece and additive are already combined with each other at the start of the run, so that the processing tools can concentrate on their original task, namely the processing of the workpieces or additives.
In besonders bevorzugter Weise werden im Falle von mehreren Werkstücken mit jeweils einem einzelnen Bearbeitungsabschnitt gleichzeitig alle Bearbeitungsabschnitte bearbeitet. Dies ergibt eine weitere Zeitersparnis gegenüber einer sequentiellen Bearbeitung der Bearbeitungsabschnitte.In a particularly preferred manner, in the case of a plurality of workpieces, each machining section is processed simultaneously, each time with a single machining section. This results in a further time saving compared to a sequential processing of the processing sections.
Im Falle der Bearbeitung wenigstens eines Werkstücks mit wenigstens zwei Bearbeitungsabschnitten hat es sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, die Bearbeitungsabschnitte nacheinander zu bearbeiten, um eine Lagebeeinflussung bei der Bearbeitung, beispielsweise durch Aufschaukeln des Werkstücks auf dem Werkstückträger, zu verhindern.In the case of machining at least one workpiece with at least two processing sections, however, it has proven advantageous to process the processing sections in succession in order to influence the position during the Processing, for example by rocking the workpiece on the workpiece carrier to prevent.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden die Werkstücke vor dem Zuführen zum Rundschalttisch mittels einer Vereinzelungsvorrichtung vereinzelt. Dadurch wird das zuverlässige, sichere und schnelle Beladen des Werkstückträgers mit der vorbestimmten Anzahl an Werkstücken sichergestellt.In a further development of the invention, the workpieces are separated before feeding to the rotary indexing table by means of a separating device. This ensures the reliable, safe and fast loading of the workpiece carrier with the predetermined number of workpieces.
Besonders zweckmäßig ist es, nach dem Vereinzeln mittels einer Überprüfungsvorrichtung zu überprüfen, ob die Werkstücke korrekt vereinzelt wurden, wobei nicht korrekt vereinzelte Werkstücke in die Vereinzelungsvorrichtung zurückgeführt werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, falls zwei Werkstücke übereinander liegen oder die Werkstücke falsch orientiert sind.It is particularly useful to check after separation by means of a verification device, if the workpieces were sorted correctly, with not correctly separated workpieces are returned to the separating device. This may be the case, for example, if two workpieces are stacked or the workpieces are misaligned.
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, dass nach dem Vereinzeln die Lageorientierung der Werkstücke überprüft wird, wobei bei nicht korrekter Lageorientierung mittels einer Lagekorrekturvorrichtung eine Lagekorrektur durchgeführt wird.In this context, it is advantageous that after the separation, the positional orientation of the workpieces is checked, wherein in the case of incorrect position orientation by means of a position correction device, a position correction is performed.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Überprüfung der Lageorientierung mittels der für die Überprüfung der Qualität der Vereinzelung verwendeten Überprüfungsvorrichtung.Expediently, the checking of the positional orientation takes place by means of the checking device used for checking the quality of the singulation.
Bei der Überprüfungsvorrichtung kann es sich um eine optische Überprüfungsvorrichtung handeln. Vorzugsweise kann eine Bildauswertung von mittels der Überprüfungsvorrichtung aufgenommenen Bildern der Werkstücke stattfinden. Es sind jedoch auch andere Arten von Überprüfungsvorrichtungen denkbar, beispielsweise solche mit Tastern.The verification device may be an optical verification device. Preferably, image evaluation of images of the workpieces recorded by means of the checking device can take place. However, other types of verification devices are conceivable, such as those with buttons.
Im Falle der Beladung bzw. der Bestückung des Werkstückträgers mit zwei Werkstücken können diese gleichzeitig aus zwei unterschiedlichen Zuführstationen entnommen werden. Bei der Bestückung des Werkstückträgers mit nur einem einzelnen Werkstück erfolgt der Zugriff wahlweise auf die eine oder andere Zuführstation.In the case of loading or loading of the workpiece carrier with two workpieces, these can be removed simultaneously from two different feed stations. When loading the workpiece carrier with only a single workpiece, the access is optionally to one or the other feeding station.
Die erfindungsgemäße Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken besitzt einen Rundschalttisch, der mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Werkstückträger aufweist, die durch getaktete Förderbewegung des Rundschalttisches bewegbar sind, wobei die Werkstückträger jeweils Fixiermittel zum Fixieren von wenigstens zwei Werkstücken mit jeweils wenigstens einem zu bearbeitenden Bearbeitungsabschnitt oder zum Fixieren wenigstens eines Werkstücks mit wenigstens zwei Bearbeitungsabschnitten und/oder zum Fixieren von Zusatzmitteln aufweisen, und mit wenigstens einer dem Rundschalttisch zugeordneten Bearbeitungsstation mit wenigstens zwei Bearbeitungswerkzeugen, wobei die mit Werkstücken und Zusatzmitteln beladenen Werkstückträger nacheinander durch die Förderbewegung des Rundschalttisches derart zur Bearbeitungsstation beförderbar sind, dass die wenigstens zwei Bearbeitungswerkzeuge in Bearbeitungseingriff mit den zugeordneten Bearbeitungsabschnitten bewegbar sind, wodurch sämtliche Bearbeitungsabschnitte ohne zusätzliche Förderbewegung des Rundschalttisches bearbeitbar sind.The machining device according to the invention for machining workpieces has a rotary indexing table, which has a plurality of distributed over the circumference arranged workpiece carrier, which are movable by clocked conveying movement of the rotary indexing table, wherein the workpiece carrier each fixing means for fixing at least two workpieces each having at least one processing section to be machined or Fixing at least one workpiece having at least two processing sections and / or fixing of additives, and having at least one processing station associated with the rotary indexing table with at least two processing tools, the workpiece carriers loaded with workpieces and additives are successively conveyed by the conveying movement of the indexing table to the processing station, the at least two machining tools are movable in machining engagement with the associated machining sections nd, whereby all processing sections are editable without additional conveying movement of the rotary indexing table.
Insbesondere ist mit einer derartigen Bearbeitungseinrichtung die Durchführung des Verfahrens gemäß dem Anspruch 1 möglich und es ergeben sich dadurch die bereits vorstehend erwähnten Vorteile gegenüber dem Stand der Technik.In particular, with such a processing device, the implementation of the method according to claim 1 is possible and this results in the already mentioned above advantages over the prior art.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung ist eine Zuführeinrichtung zur Zuführung der Werkstücke zum Rundschalttisch vorgesehen. Zweckmäßigerweise weist die Zuführeinrichtung wenigstens ein Förderband auf. In bevorzugter Weise sind mehrere Förderbänder, beispielsweise zwei Förderbänder, vorgesehen, wodurch die Werkstückzufuhr erhöht werden kann. Dies erlaubt den Zugriff auf mehrere Werkstücke gleichzeitig, beispielsweise für den Fall, dass ein Werkstückträger mit zwei Werkstücken beladen werden soll.In a further development of the processing device according to the invention, a feed device for feeding the workpieces to the rotary indexing table is provided. Expediently, the feed device has at least one conveyor belt. Preferably, a plurality of conveyor belts, for example, two conveyor belts, are provided, whereby the workpiece supply can be increased. This allows access to several workpieces at the same time, for example in the event that a workpiece carrier is to be loaded with two workpieces.
Zweckmäßigerweise umfasst die Zuführeinrichtung eine Vereinzelungsvorrichtung zur Vereinzelung der Werkstücke. Als Vereinzelungsvorrichtung kann beispielsweise wenigstens ein Vibrationsförderer eingesetzt werden, der eine nachgeschaltete Beschleunigungsstufe, beispielsweise in Form eines Förderbandes, aufweist. In bevorzugter Weise umfasst die Zuführeinrichtung noch eine Beladevorrichtung zum Beladen der Werkstückträger mit Werkstücken und Zusatzmitteln.Appropriately, the feed device comprises a separating device for separating the workpieces. As a separating device, for example, at least one vibration conveyor can be used, which has a downstream acceleration stage, for example in the form of a conveyor belt. In a preferred manner, the feed device also comprises a loading device for loading the workpiece carriers with workpieces and additives.
Die Beladevorrichtung kann beispielsweise eine Werkstück-Beladeeinheit zum Beladen der Werkstücke und eine Zusatzmittel-Beladeeinheit zum Beladen mit Zusatzmitteln umfassen. Insbesondere die Werkstückträger-Beladeeinheit kann als Roboter ausgebildet sein, der Werkstücke vom Förderband entnimmt und auf dem Werkstückträger ablegt. Bei der Zusatzmittel-Beladeeinheit kann es sich beispielsweise um eine Saug-/Greifvorrichtung handeln.The loading device may comprise, for example, a workpiece loading unit for loading the workpieces and an additive loading unit for loading with additives. In particular, the workpiece carrier loading unit can be designed as a robot which removes workpieces from the conveyor belt and deposits them on the workpiece carrier. The additive-loading unit may be, for example, a suction / gripping device.
In besonders bevorzugter Weise umfasst die Bearbeitungseinrichtung eine Überprüfungsvorrichtung zur Überprüfung, ob die Werkstücke korrekt vereinzelt wurden und/oder zur Überprüfung der Lageorientierung der vereinzelten Werkstücke.In a particularly preferred manner, the processing device comprises a checking device for checking whether the workpieces have been separated correctly and / or for checking the positional orientation of the separated workpieces.
Zweckmäßigerweise ist eine Lagekorrekturvorrichtung zur Lagekorrektur nicht korrekt ausgerichteter Werkstücke vorgesehen. Die Lagekorrekturvorrichtung kann beispielsweise eine Werkstück-Wendestation und/oder einen Roboter aufweisen, über den eine Lagekorrektur möglich ist.A position correction device is expediently provided for the position correction of incorrectly aligned workpieces. The position correction device can, for example, be a workpiece Turning station and / or have a robot over which a position correction is possible.
Es ist möglich, dass nicht korrekt vereinzelte Werkstücke mittels eines zusätzlichen Förderbandes in Form eines Rückführbandes zur Vereinzelungsvorrichtung zurückgeführt werden.It is possible that not correctly separated workpieces are returned to the separating device by means of an additional conveyor belt in the form of a return belt.
Zweckmäßigerweise ist die Überprüfungsvorrichtung als optische Überprüfungsvorrichtung ausgebildet. Vorzugsweise ist wenigstens eine Kamera zur Aufnahme von Bildern der vereinzelten Werkstücke vorgesehen.The checking device is expediently designed as an optical checking device. Preferably, at least one camera is provided for taking pictures of the individual workpieces.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung ist eine Werkstück-Entnahmevorrichtung zur Entnahme fertig bearbeiteter Werkstücke vorgesehen. Die Werkstück-Entnahmevorrichtung kann eine Saug-/Greifvorrichtung aufweisen, die auf die fertig bearbeiteten Werkstücke des Werkstückträgers zugreift und diese entnimmt. Zweckmäßigerweise werden die abgegriffenen Werkstücke in einen Auswurfschacht befördert, über den sie in einen Werkstück-Lastträger fallen.In a development of the processing device according to the invention, a workpiece removal device for removing finished machined workpieces is provided. The workpiece removal device can have a suction / gripping device which accesses the finished workpiece of the workpiece carrier and removes it. Appropriately, the tapped workpieces are conveyed into a discharge chute through which they fall into a workpiece load carrier.
In besonders bevorzugter Weise ist eine Lastträger-Handlingvorrichtung vorgesehen zur Bereitstellung und Positionierung der Werkstück-Lastträger am Rundschalttisch, insbesondere am Auswurfende des Auswurfschachts, und nach Befüllung mit fertig bearbeiteten Werkstücken Abtransport der befüllten Werkstück-Lastträger. Zweckmäßigerweise erfolgt eine automatisierte Zuführung von leeren Werkstück-Lastträgern an den Rundschalttisch.In a particularly preferred manner, a load carrier handling device is provided for providing and positioning the workpiece load carrier on the rotary indexing table, in particular at the ejection end of the ejection shaft, and after filling with finished workpieces removal of the filled workpiece load carrier. Appropriately, an automated supply of empty workpiece load carriers to the rotary indexing table.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail below. In the drawing show:
Wie insbesondere in den
Die Bearbeitungseinrichtung besteht im Wesentlichen aus drei Hauptkomponenten, nämlich einer Zuführeinrichtung
Die Zuführeinrichtung
Die Förderbänder
Die Bearbeitungseinrichtung
Es ist ferner eine Lagekorrekturvorrichtung
Die Zuführeinrichtung
Der Zuführeinrichtung
Wie insbesondere in den
Wie insbesondere in den
Wie insbesondere in
Die in Uhrzeiger-Richtung nächste Bearbeitungsstation
Die nächsten beiden Bearbeitungsstationen
Die nachfolgende Bearbeitungsstation
Die nachfolgende Bearbeitungsstation
Bei der nachfolgenden Bearbeitungsstation
Die darauf folgende Bearbeitungsstation
Die Bearbeitungseinrichtung
Nachfolgend soll nun das erfindungsgemäße Verfahren am Beispielsfall von als Stanzteile ausgebildeten Werkstücken und als Buchsen ausgebildeten Zusatzmitteln beschrieben werden.In the following, the method according to the invention will now be described on the example of workpieces designed as stampings and bushings designed as additives.
Die Stanzteile werden über die Aufgabevorrichtung, die zweckmäßigerweise zwei parallel geschaltete Gitterbox-Kippgeräte aufweist, zugeführt. Hierzu werden die Stanzteile auf Aufgabe-Bänder gekippt, von wo sie über die Ladetrichter
Hierzu werden die Stanzteile unter eine Kamera der Überprüfungsvorrichtung
Gleichzeitig mit der Überprüfung der Qualität der Vereinzelung erfolgt eine Überprüfung der Lageorientierung der Stanzteile. Liegen Stanzteile verkehrt herum, werden diese mittels des Positionier-Roboters aufgenommen und in eine Wendestation abgelegt, wo sie dann in die richtige Position gewendet werden.At the same time as the quality of the separation is checked, the positional orientation of the stamped parts is checked. If stamped parts are reversed, they are picked up by the positioning robot and placed in a turning station, where they are then turned into the correct position.
Parallel zu diesem Vorgang werden die Buchsen über Vibrationsförderer in Position gebracht. Die Buchsen werden in der ersten Bearbeitungsstation
Der Rundschalttisch
Nach der Bestückung des Werkstückträgers
Beim nächsten Takt gelangt der Werkstückträger
Beim nächsten Takt in der nächsten Bearbeitungsstation
Beim nächsten Takt fährt der Werkstückträger
Beim nächsten Takt in der nächsten Bearbeitungsstation
Über die Leerstation gelangt der Werkstückträger
Nach Überfahren einer weiteren Leerstation gelangt der Werkstückträger dann beim übernächsten Takt zur Entnahmestation, wo die fertig bearbeiteten Stanzteile und die fertig gebördelten, in den Stanzteilen befestigten Buchsen, mittels der Werkstück-Entnahmevorrichtung
Über den Auswurfschacht
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