DE102012016231A1

DE102012016231A1 - Henkelbearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012016231A1
Application number: DE201210016231
Authority: DE
Inventors: Alois Seer
Original assignee: Maschinen und Stahlbau Julius Lippert GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinen und Stahlbau Julius Lippert GmbH and Co KG
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2014-02-13

Abstract

Es wird eine Henkelbearbeitungsvorrichtung zum Einsatz in einer Anlage zur Herstellung von keramischen Gegenständen mit Henkel, zum Beispiel Tassen mit Henkel, mit einer Henkelbeschneidvorrichtung (3) zum Abtrennen eines Henkelüberstands (11u) von einem lederharten Henkel (11) beschrieben. Die Henkelbeschneidvorrichtung (3) umfasst eine maschinelle Henkelkonturschneidstation (6) und eine an einem Industrieroboter (5) angeordnete Henkelhalteeinrichtung (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Henkelbearbeitungsvorrichtung zum Einsatz in einer Anlage zur Herstellung von keramischen Gegenständen mit Henkel, zum Beispiel Tassen mit Henkel.
Die keramischen Gegenstände liegen im lederharten Zustand vor und werden in weiteren Arbeitsschritten komplettiert, glasiert und gebrannt.
Zur Komplettierung von lederharten Tassen vorgesehene lederharte Henkel bilden zunächst einen Henkelverbundkörper, der mehrere zu einem Ringkörper verbundene lederharte Henkel umfasst, die mittels einer Trenneinrichtung vereinzelt werden. Die lederharten Henkel weisen nach dem Abtrennen einen Henkelüberstand auf, der passgenau entfernt werden muss. Die Bearbeitung der Henkel wird manuell mittels einer Schneidvorrichtung ausgeführt, die ein Messer und eine Kunststoff-Gegenmatrize umfasst. Das Messer und die Kunststoff-Gegenmatrize müssen mit einem passenden Schneidspalt zueinander eingestellt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Henkelbearbeitungsvorrichtung anzugeben, die insbesondere den Arbeitsschritt des Abtrennens des Henkelüberstandes vereinfacht und hinsichtlich der Passgenauigkeit verbessert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Es wird eine Henkelbearbeitungsvorrichtung zum Einsatz in einer Anlage zur Herstellung von keramischen Gegenständen mit Henkel, zum Beispiel Tassen mit Henkel, vorgeschlagen,
mit einer Henkelbeschneidvorrichtung zum Abtrennen eines Henkelüberstands von einem lederharten Henkel, wobei vorgesehen ist,
dass die Henkelbeschneidvorrichtung eine maschinelle Henkelkonturschneidstation und eine an einem Industrieroboter angeordnete Henkelhalteeinrichtung umfasst.
Die erfindungsgemäße Henkelbearbeitungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Henkelkonturschneidstation als eine maschinelle Henkelkonturschneidstation ausgebildet ist, so dass Handarbeit entfällt.
Es kann vorgesehen sein, dass die Henkelkonturschneidstation ein von einer Ruheposition in eine Schnittposition schwenkbares Konturschneidmesser aufweist, wobei das Konturschneidmesser mindestens eine Klinge aufweist, die so gekrümmt ist, dass ihre mit dem Henkelüberstand zusammenwirkende Schneide beim Schwenken des Konturschneidmessers von der Ruheposition in die Schnittposition eine Rotationsfläche beschreibt, die der Außenfläche einer lederharten Tasse entspricht. Durch den Einsatz des vorgeschlagenen Konturschneidmessers wird an der Stirnseite des Henkelarms bzw. der Henkelarme eine passgenaue Kontur ausgebildet, die sich spaltfrei an den Umfang der lederharten Tasse anschmiegt. Damit wird neben einem guten optischen Erscheinungsbild eine optimal haftende Verbindungsstelle ausgebildet.
Die mindestens eine Klinge kann mehrere Klingenabschnitte aufweisen, wobei jeder Klingenabschnitt jeweils einem Henkelüberstand zugeordnet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Henkelkonturschneidstation eine Lagereinrichtung aufweist, in der das Konturschneidmesser um eine Achse des Konturschneidmessers schwenkbar gelagert ist.
Das Konturschneidmesser kann eine Symmetrieachse aufweisen, zu der das Konturschneidmesser axialsymmetrisch zu seiner Längsachse ausgebildet ist. Vorteilhafterweise kann das Konturschneidmesser so ausgebildet sein, dass es ein Ersatz-Konturschneidmesser umfasst, das dem Konturschneidmesser gegenübersteht.
Die Symmetrieachse des Konturschneidmessers kann als die Achse ausgebildet sein, um die das Konturschneidmesser schwenkbar in der Lagereinrichtung gelagert ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das Konturschneidmesser mit dem Abtrieb eines Antriebsmotors starr verbunden ist. Zwischen dem Abtrieb des Antriebsmotors und dem Konturschneidmesser kann ein Getriebe angeordnet sein, das beispielsweise die Drehzahl des Antriebsmotors untersetzt und/oder einen Winkel zwischen dem Abtrieb des Antriebsmotors und der Längsachse des Konturschneidmessers ausgleicht.
Die Henkelhalteeinrichtung kann als eine Henkelklemmeinrichtung ausgebildet sein.
In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass die Henkelhalteeinrichtung eine Klemmmatrize mit einem Klemmmatrizenüberstand aufweist, auf dem der Henkelüberstand des in der Klemmmatrize geklemmten Henkels aufliegt.
Die Henkelhalteeinrichtung kann so positionierbar sein, dass die Schneide bzw. die Schneiden des Konturschneidmessers beim Schneidvorgang in der Schnittposition des Konturschneidmessers auf dem Klemmmatrizenüberstand zur Auflage kommt bzw. kommen. Der Klemmmatrizenüberstand schließlich bildet so eine Schneidunterlage, die den Henkelüberstand unterstützt, so dass er nicht beim Schnitt vor der Schneide des Konturschneidmessers zurückweicht.
Es kann vorgesehen sein, dass die Klemmmatrize aus einem gummielastischen Material ausgebildet ist. Es kann sich dabei beispielsweise um Silikongummi handeln, der den Vorteil aufweist, dass er durch Gießen formbar ist.
Weiter kann vorgesehen sein, dass bei geschlossener Henkelhalteeinrichtung eine Grundplatte der Henkelhalteeinrichtung auf der Unterseite der Klemmmatrize aufliegt.
Die Henkelhalteeinrichtung kann mit einem Arm des Industrieroboters starr verbunden sein.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Kopfteil der Henkelhalteeinrichtung mit einem Arm des Industrieroboters starr verbunden ist oder dass die Grundplatte (41) der Henkelhalteeinrichtung (4) mit einem Arm des Industrieroboters (5) starr verbunden ist. Bei beiden Ausbildungsvarianten ist die Relativbewegung zwischen Kopfteil und Grundplatte gleich. Das Kopfteil weist eine Aufnahmeausnehmung für die Klemmmatrize auf. Wegen der freien Programmierbarkeit des Industrieroboters ist eine passgenaue Zuordnung zwischen dem in der Henkelhalteeinrichtung eingespannten Henkel und dem Konturschneidmesser ohne zusätzlichen mechanischen Aufwand möglich. Die aktuelle Lage beider vorgenannter Komponenten kann beispielsweise durch Lagesensoren und/oder eine Kameraeinrichtung bestimmt werden. Bei beiden Ausbildungsvarianten ist die Relativbewegung zwischen Kopfteil und Grundplatte gleich.
Es kann eine Henkelbereitstellungsvorrichtung vorgesehen sein, die eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines oder mehrerer Henkelverbundkörper und eine Trenneinrichtung zum Abtrennen eines Henkels von dem Henkelverbundkörper aufweist, wobei die Henkelhalteeinrichtung des Industrieroboters der Trenneinrichtung derart zuordenbar ist, dass sie den durch die Trenneinrichtung abgetrennten Henkel aufnimmt.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
1 eine Bearbeitungsstation für Henkel, umfassend eine erfindungsgemäße Henkelkonturschneidstation in einer schematischen Darstellung;
2 einen Ausschnitt der Bearbeitungsstation in 1 in einer ersten Arbeitsposition in einer schematischen Vorderansicht;
3 den Ausschnitt in 2 in einer schematischen Draufsicht;
4 den Ausschnitt in 2 in einer zweiten Arbeitsposition;
5 die Henkelkonturschneidstation in 1 in einer ersten Arbeitsposition in einer schematischen Vorderansicht längs der Schnittlinie V-V in 6;
6 die Henkelkonturschneidstation in 5 in einer schematischen Draufsicht;
7 die Henkelkonturschneidstation in 5 in einer zweiten Arbeitsposition in einer schematischen Vorderansicht längs der Schnittlinie VII-VII in 8;
8 die Henkelkonturschneidstation in 7 in einer schematischen Draufsicht;
9 ein Schnittmesser in 6 in der Vorderansicht;
10 das Schnittmesser in 9 in einer Schnittansicht längs der Schnittlinie X-X in 9;
11 das Schnittmesser in 6 zusammen mit einem zugeschnittenen Henkel;
12 den Henkel in 11, angesetzt an eine Tasse.
1 zeigt eine Bearbeitungsstation für Henkel 11, die als Grünlinge, das heißt als ungebrannte keramische Formteile ausgebildet sind. Bei den Henkeln 11 handelt es sich vorzugsweise um Tassenhenkel, die nach Abschluss der Bearbeitung mittels Schlicker oder eines keramischen Klebers an einem Tassengrünling 12 befestigt werden.
Die Bearbeitungsstation umfasst ein Aufnahmekarussell 1, eine Trenneinrichtung 2, und eine Henkelbeschneidvorrichtung 3. Die Henkelbeschneidvorrichtung 3 umfasst eine Henkelhalteeinrichtung 4, einen Industrieroboter 5 und eine Henkelkonturschneidstation 6.
Jeweils mehrere Henkel 11 sind zunächst durch Verbindungsstege miteinander verbunden und bilden einen ringförmigen Henkelverbundkörper 12. Erweist in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zwölf Henkel 11 auf. Der Henkelverbundkörper 12 ist auf einem drehbaren Aufnahmeteller 13 des Aufnahmekarussells 1 gelagert. Der Aufnahmeteller 13 ist entsprechend der Anzahl n der am Henkelverbundkörper 12 angeordneten Henkel 11 in n Taktschritten drehbar, wobei jeder Taktschritt einen Drehwinkel von 360°/n überstreicht.
Der Aufnahmeteller 13 positioniert die am Henkelverbundkörper 12 angeordneten Henkel 11 nacheinander unter der Trenneinrichtung 2. Die Trenneinrichtung 2 weist ein in eine Messeraufnahme 22 eingespanntes Trennmesser 21 auf, das senkrecht von einer Ruheposition (siehe 2) in eine Schnittposition (siehe 4) verfahrbar ist.
Der von dem Aufnahmekarussell 1 zum Trennen bereitgestellte Henkel 11 ist in der Henkelhalteeinrichtung 4 angeordnet, die mit einem Arm des Industrieroboters 5 starr verbunden ist und von diesem zwischen der Trenneinrichtung 2 und der Henkelkonturschneidstation 6 (siehe 5 und 7) verfahrbar ist. Der von dem Aufnahmekarussell 1 bereitgestellte Henkel 11 wird von einer gummielastischen Klemmmatrize 42 der geöffneten Henkelhalteeinrichtung 4 übergriffen (siehe 2). Sodann wird die Henkelhalteeinrichtung 4 geschlossen, indem eine Grundplatte 41 gegen die Unterseite der Klemmmatrize 42 gefahren wird, sodass der Henkel 11 durch die Klemmmatrize 42 auf der Grundplatte 41 fixiert ist (siehe 5). Die Klemmmatrize 42 ist in einer Aufnahmeausnehmung eines Kopfteil 43 angeordnet. An dem Kopfteil 43 ist ein Stellmotor 44 abgestützt, dessen Linearabtrieb mit der Grundplatte 41 starr verbunden ist. Die Grundplatte 41 ist so relativ zu dem Kopfteil 43, das mit dem Arm des Industrieroboters 5 starr verbunden ist, von einer Offenstellung in eine Schließstellung verfahrbar. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Grundplatte 41 der Henkelhalteeinrichtung 4 mit dem Arm des Industrieroboters 5 starr verbunden ist. Die Anordnung des Stellmotors 44 kann gleich ausgeführt sein, das heißt der Stellmotor 44 kann auf den Kopfteil 43 und sein Linearabtrieb auf der Grundplatte 41 abgestützt sein. Bei beiden Ausbildungsvarianten ist die Relativbewegung zwischen Kopfteil 43 und Grundplatte 41 gleich.
Nach dem Schließen der Henkelhalteeinrichtung 4 verfährt das Trennmesser 21 der Trenneinrichtung 2 aus der Ruheposition (siehe 2) in die Schnittposition (siehe 4) und trennt dabei den Henkel 11 von dem Henkelverbundkörper 12 ab. Dabei verbleibt an den Armen des Henkels 11 ein Henkelüberstand 11u (siehe 5), der an der Henkelkonturschneidstation 6 passgenau abgetrennt wird, wie weiter unten beschrieben.
Im folgenden Arbeitsschritt fährt der Industrieroboter 5 die Henkelhalteeinrichtung 4 zurück und positioniert sodann den in der Henkelhalteeinrichtung 4 fixierten Henkel 11 an der Henkelkonturschneidstation 6.
Die Henkelkonturschneidstation 6 weist ein Konturschneidmesser 61 auf. Das Konturschneidmesser 61 ist mit dem Abtrieb eines Antriebsmotors 63 starr verbunden und um seine Längsachse von einer Ruheposition (siehe 5) in eine Schnittposition (siehe 7) schwenkbar. Die Längsachse des Konturschneidmessers 61 verläuft waagerecht, so dass das Konturschneidmesser 61 beim Schwenken in die Schnittposition von unten an den Henkel 11 herangeführt wird. Der Henkelüberstand 11u ist auf einem Klemmmatrizenüberstand 42u abgestützt, bei dem es sich um den zur Henkelkonturschneidstation 6 weisenden oberen Endabschnitt der Klemmmatrize 42 der Henkelhalteeinrichtung 4 handelt. Die Henkelhalteeinrichtung 4 ist so positionierbar, dass die Schneiden des Konturschneidmessers 61 in der Schnittposition des Konturschneidmessers 61 auf dem Klemmmatrizenüberstand 42u aufliegen, der so eine Schnittunterlage bildet und den zum Schneiden notwendigen Schnittdruck ausbildet.
Das Konturschneidmesser 61 ist plattenförmig ausgebildet, wobei die beiden gegenüberliegenden Stirnkanten jeweils zwei als Klingen 62 ausgebildete Randabschnitte aufweisen. Das Konturschneidmesser 61 weist an die Klingen 62 angrenzende Ausnehmungen auf, wodurch die Klingen 62 als schmale streifenförmige Klingen ausgebildet sind. Da zum Schneiden nur eine Stirnkante benötigt wird, sind die an der anderen Stirnkante spiegelbildlich ausgebildeten Klingen als Reserve vorgesehen, die durch Wenden des Konturschneidmessers 61 um 180° nutzbar sind (siehe 9, 10).
Die Klingen 62 sind so gekrümmt, dass ihre Schneiden beim Schwenken des Konturschneidmessers 61 von der Ruheposition in die Schnittposition eine Rotationsfläche beschreiben, die der Außenfläche der lederharten Tasse 12 entspricht (siehe 11 und 12). Der so beschnittene Henkel 11 ist daher passgenau an die lederharte Tasse 12 ansetzbar.
Bezugszeichenliste

1: Aufnahmekarussell
2: Trenneinrichtung
3: Henkelbeschneidvorrichtung
4: Henkelhalteeinrichtung
5: Industrieroboter
6: Henkelkonturschneidstation
11: Henkel
11u: Henkelüberstand
12: ringförmiger Henkelverbundkörper
13: Aufnahmeteller
14: lederharte Tasse
21: Trennmesser
22: Messeraufnahme
41: Grundplatte
42: Klemmmatrize
42u: Klemmmatrizenüberstand
43: Kopfteil
44: Stellmotor
61: Konturschneidmesser
62: Klinge
63: Antriebsmotor

Claims

Henkelbearbeitungsvorrichtung zum Einsatz in einer Anlage zur Herstellung von keramischen Gegenständen mit Henkel, zum Beispiel Tassen mit Henkel, mit einer Henkelbeschneidvorrichtung (3) zum Abtrennen eines Henkelüberstands (11u) von einem lederharten Henkel (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Henkelbeschneidvorrichtung (3) eine maschinelle Henkelkonturschneidstation (6) und eine an einem Industrieroboter (5) angeordnete Henkelhalteeinrichtung (4) umfasst.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Henkelkonturschneidstation (6) ein von einer Ruheposition in eine Schnittposition schwenkbares Konturschneidmesser (61) aufweist, wobei das Konturschneidmesser (61) mindestens eine Klinge (62) aufweist, die so gekrümmt ist, dass ihre mit dem Henkelüberstand zusammenwirkenden Schneide beim Schwenken des Konturschneidmessers (61) von der Ruheposition in die Schnittposition eine Rotationsfläche beschreibt, die der Außenfläche einer lederharten Tasse (14) entspricht.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klinge mehrere Klingenabschnitte aufweist, wobei jeder Klingenabschnitt jeweils einem Henkelüberstand zugeordnet ist.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Henkelkonturschneidstation (6) eine Lagereinrichtung aufweist, in der das Konturschneidmesser (61) um eine Achse des Konturschneidmessers (61) schwenkbar gelagert ist.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Konturschneidmesser (61) eine Symmetrieachse aufweist, zu der das Konturschneidmesser (61) axialsymmetrisch zu seiner Längsachse ausgebildet ist.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Symmetrieachse des Konturschneidmessers (61) als die Achse ausgebildet ist, um die das Konturschneidmesser schwenkbar in der Lagereinrichtung gelagert ist.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konturschneidmesser (61) mit dem Abtrieb eines Antriebsmotors (63) starr verbunden ist.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Henkelhalteeinrichtung (4) als eine Henkelklemmeinrichtung ausgebildet ist.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Henkelhalteeinrichtung eine Klemmmatrize (42) mit einem Klemmmatrizenüberstand (42u) aufweist, auf dem der Henkelüberstand (11u) des in der Klemmmatrize (42) geklemmten Henkels (11) aufliegt.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Henkelhalteeinrichtung (4) so positionierbar ist, dass die Schneide bzw. die Schneiden des Konturschneidmessers (61) in der Schnittposition des Konturschneidmessers (61) auf dem Klemmmatrizenüberstand (42u) zur Auflage kommt bzw. kommen.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmmatrize (42) aus einem gummielastischen Material ausgebildet ist.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossener Henkelhalteeinrichtung (4) eine Grundplatte (41) der Henkelhalteeinrichtung (4) auf der Unterseite der Klemmmatrize (42) aufliegt.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Henkelhalteeinrichtung (4) mit einem Arm des Industrieroboters (5) starr verbunden ist.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopfteil (43) der Henkelhalteeinrichtung (4) mit einem Arm des Industrieroboters (5) starr verbunden ist oder dass die Grundplatte (41) der Henkelhalteeinrichtung (4) mit einem Arm des Industrieroboters (5) starr verbunden ist.
Henkelbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Henkelbereitstellungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine Aufnahmeeinrichtung (1) zur Aufnahme eines oder mehrerer Henkelverbundkörper (12) und eine Trenneinrichtung (2) zum Abtrennen eines Henkels (11) von dem Henkelverbundkörper (12) aufweist und dass die Henkelhalteeinrichtung (4) des Industrieroboters (5) der Trenneinrichtung (2) derart zuordenbar ist, dass sie den durch die Trenneinrichtung (2) abgetrennten Henkel (11) aufnimmt.