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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme und Einlagerung von kleinen Werkstücken an einer Werkzeugmaschine, mit einem Zuführschlauch zum Leiten der kleinen Werkstücke zu einer Abgabeöffnung.
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Eine Vorrichtung, um Werkstücke zu vereinzeln und dann einer Werkzeugmaschine zuzuführen, ist beispielsweise bekannt aus der
EP 2 926 946 A1 .
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Bei kleinen Werkstücken handelt es sich im vorliegenden Fall z.B. um kleine Werkstücke wie Bauteile für Taschenuhren o.ä. als z.B. auch um medizinische Knochenschrauben etc.
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Unter Werkzeugmaschinen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung die verschiedensten Produktionsmaschinen verstanden, wie beispielsweise Prüfautomaten, Stanzmaschinen, Spritzgussmaschine etc. Besonders im Fokus stehen bei der Erfindung aber insbesondere automatisierte Dreh-, Schleif- oder auch Fräsmaschinen, wobei es bekannt ist, deren Werkzeuge mittels Kühl-/Schmiermitteln vor einem Verschleiß zu schützen. Als Kühl-/Schmiermittel werden Öle oder Emulsionen verwendet.
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Am Ende des Herstellungsprozesses besteht die Gefahr, dass ein kleines, zu ende bearbeitetes Werkstück durch das Kühl-/Schmiermittel versehentlich fortgespült wird und dann in der Werkzeugmaschine selbst oder bei einem Austrag über Förderbänder „verloren“ geht. Problematisch dabei ist zum Beispiel, dass die kleinen Werkstücke aufgrund ihrer geringen Abmessungen und ihres niedrigen Gewichtes und wegen des sie benetzenden Kühl-/Schmiermittels an Maschinenteilen anhaften.
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Um dies zu vermeiden, ist im Stand der Technik bekannt, Druckluft einzusetzen, mit der ein gefertigtes kleines Werkstück durch eine Düse, insbesondere eine Venturidüse gesaugt und anschließend mit der Abluft der Düse durch einen Zuführschlauch mit einer Abgabeöffnung an seinem Ende in einen Auffangbehälter geblasen wurde.
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Eine pneumatische Druckluft-Rohrförderanlage, mit der über Druckluft Montage-Kleinteile an Montage- und Bearbeitungslinien gefördert werden, ist aus der
DE 10 2009 007 012 A1 bekannt.
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Es hat sich jetzt herausgestellt, dass im Auffangbehälter für die empfindlichen Werkstücke weiterhin die Gefahr besteht, dass sie aufgrund von Verwirbelungen, die durch die Druckluft bzw. Abluft der Düse erzeugt werden, beschädigt werden, indem sie insbesondere aneinander anschlagen.
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Um dies zu verhindern besteht die Möglichkeit, den der Abgabeöffnung nachgeschalteten Aufnahmebehälter jedes Mal zu leeren, wenn er ein kleines Werkstück aufgenommen hat.
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Dies ist aber umständlich und sehr zeitaufwändig, insbesondere weil dabei auch sichergestellt werden muss, dass während der Zeit einer Entnahme ein evtl. weiter fertiggestelltes kleines Werkstück zumindest zeitnah aufgenommen werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die beschriebenen Nachteile vermieden werden. Dabei soll die entsprechende Vorrichtung betriebssicher und kostengünstig realisierbar sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der oben genannten Art gelöst, die die Merkmale des beigefügten Hauptanspruches aufweist sowie durch eine Palette mit den Merkmalen des Nebenanspruchs 8.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform hat somit der Abgabeöffnung gegenüber eine Palette mit einer Mehrzahl von separaten Aufnahmen für die Werkstücke angeordnet, wobei die Palette von einem sie tragenden Halteelement bewegbar ist, um eine Aufnahmeöffnung einer Aufnahme in einer mit der Abgabeöffnung korrespondierende Position zu bringen.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass mit ihr die kleinen Werkstücke vereinzelt in die an der Palette vorgesehenen separaten Aufnahmen eingebracht werden können. Damit ist die Gefahr beseitigt, dass die kleinen Werkstücke aneinanderstoßen und sich dabei beschädigen.
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Damit unterscheidet sich die Erfindung auch von der vorbekannten Vorrichtung gemäß
DE 197 41 601 C1 , bei der mehrere Einzelteile über einen Drehkörper mit wenigstens einer außenliegenden schraubengangförmigen Rutsche in einem Aufnahmebehälter abgelegt aber nicht separiert werden.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Palette von dem sie tragenden Halteelement lösbar ist.
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Damit besteht die Möglichkeit, die Palette, die eine Mehrzahl von separaten Aufnahmen aufweist, auch für einen weiteren Transport der in den Aufnahmen befindlichen kleinen Werkstücke zu benutzen. Dies erleichtert und rationalisiert das Handling der Werkstücke erheblich.
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Für die Bewegung der Palette durch das sie tragende Halteelement wird vorgeschlagen, dass das Halteelement die Palette in einer Ebene nur in einer Richtung translatorisch (zum Beispiel vor und zurück) bewegt und dass das Halteelement die Palette in dieser Ebene zusätzlich rotatorisch bewegt.
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Es hat sich herausgestellt, dass damit ein insgesamt geringer Bauraum benötigt wird, eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung somit sehr kompakt und raumsparend baut
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Aufnahmen der Palette in den ihrer jeweiligen Aufnahmeöffnung abgewandten Bereichen einen siebartigen Wandbereich.
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Damit ist es möglich, dass Schmier- oder Kühlmittel, das noch an den kleinen Werkstücken anhaftet, wenn diese in die Aufnahmen kommen, leichter von den Werkstücken abläuft oder abtropft. Einerseits hat dies den Vorteil, dass dieses abgetropfte Schmier- oder Kühlmittel in einem Kreislauf wieder zurückgeführt und erneut verwendet werden kann. Andererseits ergibt sich damit auch der Vorteil, dass die kleinen Werkstücke bei ihrer weiteren Verarbeitung sauberer sind.
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Für eine einfache Herstellung der Palette hat es sich als günstig erwiesen, dass der siebartig ausgestattete Wandbereich sich am Boden der Aufnahme befindet und insbesondere den Boden der Aufnahme vollständig bildet.
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Eine vergleichbare Palette, mit der kleine Werkstücke separiert werden können, ist beispielsweise aus der
DE 89 08 551 U1 bekannt.
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Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist der siebartige Wandbereich mit einer Unterdruckleitung zu verbinden, sodass über entsprechend in die Aufnahme geleiteten Unterdruck die Werkstücke in die Aufnahme hineingesaugt und außerdem das Abtropfen bzw. Ablaufen von gegebenenfalls noch an dem Werkstück anhaftendem Schmier- oder Kühlmittel unterstützt wird.
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Es hat sich als besonders effektiv erwiesen, die Verbindung von Unterdruckleitung und Aufnahme über einen Unterdruckstempel zu bewirken, der die Aufnahme gegen die Umgebung abdichtet und außerdem gleichzeitig diese Aufnahme mit der am Unterdruckstempel angeschlossenen Unterdruckleitung verbindet.
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In gleicher Weise kann auch der Zuführschlauch mit seiner Abgabeöffnung in oder an einem Abdeckstempel enden, sodass quasi die Abgabeöffnung des Zuführschlauches gegen die Umgebung abgedichtet auf die Aufnahmeöffnung einer Aufnahme innerhalb einer Palette gedrückt werden kann.
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Auf diese Weise eröffnet sich die Möglichkeit, die Unterdruckleitung durch den Unterdruckstempel, die Aufnahme und durch den Abdeckstempel mit dem Zuführschlauch zu verbinden, sodass ein Werkstück unmittelbar an seinem Herstellungsort über den Unterdruck eingesaugt und in die Aufnahme an der Palette gesaugt bzw. gefördert werden kann.
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Sowohl der Unterdruckstempel als auch der Abdeckstempel sind elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch in ihre Positionen an der Palette heranfahrbar, sodass eine vollständige Automatisierung der Vorrichtung möglich ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt
- 1 eine Aufsicht auf eine Palette;
- 2 eine Schnittansicht einer Palette;
- 3 ein Halteelement für eine Palette;
- 4 Prinzipskizze einer Palette mit darüber und darunter angeordneten Stempeln in abgehobener Position;
- 5 Prinzipskizze einer Palette mit darüber und darunter angeordneten Stempeln in an die Palette angefahrener Position.
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In der 1 erkennt man eine Palette 1 mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordnet Aufnahmen 2, die in der Form von Bohrungen rasterförmig in einer Mehrzahl von Zeilen und Spalten in der Palette 1 angeordnet sind. Die Zeilen der Palette sind bei dem hier dargestellten Beispiel dabei mit den Buchstaben A bis K gekennzeichnet und die Spalten mit den Ziffern 1 bis 10
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Diese Palette ist in einer Vorrichtung einsetzbar, die benutzt wird, um an einer automatischen Werkzeugmaschine, wie z.B. einer automatischen Drehmaschine, kleine Werkstücke, wie z.B. Uhrenteile oder medizinische Schrauben etc. aufzunehmen.
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Diese kleinen Werkstücke werden, wenn sie fertig sind, von ihrem Herstellort insbesondere z.B. über Druckluft oder Unterdruck durch einen Zuführschlauch 3 zu der Palette 1 geführt. An seinem Ende weist dieser Zuführschlauch 3 eine Abgabeöffnung 4 auf. An dieser wird das kleine Werkstück aus dem Zuführschlauch 3 abgegeben und fällt in eine der Aufnahmen 2, die an der Palette 1 zu finden sind.
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Es ist dabei wesentlich, dass das kleine Werkstück dabei vereinzelt wird, um zu verhindern, dass es entweder an einem anderen Werkstück anhaftet oder aber mit einem solchen zusammenstößt und dabei beschädigt wird.
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Für letzteres ist die Zuordnung der Abgabeöffnung 4 zu einer Aufnahme 2 in der Palette 1 zu ändern, nachdem die Aufnahme 2 mit einem kleinen Werkstück belegt ist.
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Entweder wird hierzu die Position der Abgabeöffnung 4 des Zuführschlauches 3 verändert, so dass sie z.B. über einer anderen Aufnahme 2 positioniert ist, oder aber - wie bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung - die Position der Aufnahme 2 unter der an ihrer Position verbleibenden Abgabeöffnung 4 wird geändert.
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Dazu ist bei der hier beschriebenen Vorrichtung die Palette 1 in einem Halteelement 5 eingesetzt, das die Palette 1 entsprechend bewegt, so dass die Aufnahmen 2 entsprechend in ihrer Position verändert werden.
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Ein entsprechendes Halteelement 5 ist in der 3 dargestellt.
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Das Halteelement 5 weist an seiner hier oben liegenden Seite einen Schlitten 6 auf, der entlang von Linearschienen 7, 8 translatorisch bewegbar ist. In den Schlitten 6 ist eine Drehplatte 9 integriert, die gegenüber dem Schlitten 6 in rotatorischer Weise bewegbar ist.
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In diese Drehplatte 9 ist eine Ausnehmung 10 eingearbeitet, die von der Form her mit der Außenform einer Palette 1 korrespondiert. Damit kann eine Palette 1 passgenau in diese Ausnehmung 10 eingesetzt werden, so dass die Position der Palette 1 gegenüber der Drehplatte 9 präzise festgelegt wird.
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Durch die entsprechend gesteuerte Linearbewegung des Schlittens 6, der die Drehplatte 9 trägt, bewegt das Halteelemente 5 die Palette 1 innerhalb einer Ebene durch den Schlitten 6 translatorisch in einer Richtung, z.B. vor und zurück. Indem die Drehplatte 9 innerhalb des Schlittens 6 zusätzlich um eine Drehachse gesteuert verdreht werden kann, wobei die Drehachse normal zu einer durch den Schlitten 6 festgelegten Ebene verläuft, kann die Palette 1 in dieser Ebene zusätzlich rotatorisch bewegt werden.
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Damit besteht die Möglichkeit, jede Aufnahme 2 der Palette 1 unter die genannte Abgabeöffnung 4 des Zuführschlauches 3 zu positionieren, die im Wesentlichen auf einer Mittelebene des Halteelements 5 angeordnet ist.
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Die Abgabeöffnung 4 findet sich vorzugsweise in einem Abdeckstempel 11, mit dem der Zuführschlauch 3 verbunden ist, wie dies in der 4 dargestellt ist.
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Der Abdeckstempel 11 ist über ein hydraulisch oder pneumatisch betätigbares Zylinder-Kolben-Aggregat 12 (oder auch elektrisch) absenkbar, sodass die Abgabeöffnung 4 von oben auf eine Aufnahme 2 innerhalb der Palette 1 gedrückt wird, wie dies in der 5 dargestellt wird.
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Gleichzeitig wird auf der Unterseite der Palette 1 der Abgabeöffnung 4 gegenüber ein Unterdruckstempel 13 durch ein zweites Zylinder-Kolben-Aggregat 14 (bzw. eine elektrische Betätigung) nach oben gefahren, sodass er sich mit einer Dichtung 15 auf der Unterseite der Palette 1 um die entsprechende Aufnahme 2 anlegt.
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Die Aufnahme 2 ist im Prinzip als Durchgangsbohrung in die Palette 1 eingebracht. An der Oberseite der Palette 1 bildet diese Durchgangsbohrung die Aufnahmeöffnung 16 der Aufnahme 2, durch die hindurch ein kleines Werkstück aus der Abgabeöffnung 4 des Zuführschlauches 3 in die Aufnahme 2 gelangt. Am anderen Ende der Aufnahme 2, die der Aufnahmeöffnung 16 gegenüberliegt, ist diese Durchgangsbohrung mit einem siebartigen Element 17 verschlossen, das damit den Boden 18 der Aufnahme 2 bildet. Durch dieses siebartige Element können an einem in der Aufnahme 2 befindlichen kleinen Werkstück anhaftende Reste von Kühl- oder Schmiermittel abtropfen oder abgesaugt werden, die an diesem bei dessen Herstellung verblieben sind. Das siebartige Element ist vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff als Gewebe oder als Gestrick ausgeführt. Es kann so alternativ auch aus Metall bestehen oder auch als Streckmetall gefertigt werden.
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Das siebartige Element 17 ist in der hier dargestellten Ausführungsform flächig hergestellt und mit einer passenden flächigen Abdeckung 19 an der Unterseite der Palette 1 befestigt, wobei die Abdeckung 19 mit den Aufnahmen 2 korrespondierende bzw. fluchtende Öffnungen 20 aufweist.
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Bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird durch den von unten an die Palette 1 angedrückten Unterdruckstempel 13 durch den Boden 18 aus siebartigem Material hindurch mittels Unterdruck ein kleines Werkstück durch den Zuführschlauch 3, der mit dem Abdeckstempel 11 verbunden ist, aus der Abgabeöffnung 4, die von oben auf die Aufnahmeöffnung 16 der Aufnahme 2 gedrückt wird, in die Aufnahme 2 hineingesaugt.
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Dann werden über die Zylinder-Kolben-Aggregate 12 und 14 der Abdeckstempel 11 und der Unterdruckstempel 13 gesteuert wieder in gegenüber der Palette 1 beabstandete Positionen verfahren.
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Danach wird die Palette 1 durch eine wie oben beschriebene Bewegung des Halteelementes 5 verschoben, womit eine neue Aufnahme 2, die insbesondere aber nicht notwendigerweise benachbart zu der jetzt gefüllten Aufnahme ist, an deren Position bewegt wird.
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Jetzt werden über die erwähnten Zylinder-Kolben-Aggregate 12 und 14 der Abdeckstempel 11 und der Unterdruckstempel 13 wieder in ihre Position an der Palette 1 bewegt und das nächste Werkstück kann in die jetzt unter der Abgabeöffnung 4 im Abdeckstempel 11 befindliche Aufnahme 2 eingesaugt werden.
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Wenn alle Aufnahmen 2 innerhalb der Palette 1 mit einem kleinen Werkstück belegt sind, kann die Palette 1 aus der Ausnehmung 10 am Halteelemente 5 entnommen und durch eine leere Palette ersetzt werden. Das Einsetzen und Entnehmen der Palette 1 in die bzw. aus der Ausnehmung 10 am Halteelement 5 kann dabei sowohl manuell als auch alternativ und vorzugsweise automatisch z.B. mittels eines Greifers oder eines Roboters erfolgen.
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Die entnommene, gefüllte Palette 1 kann dann zum weiteren Handling und Transport der gefertigten kleinen Werkstücke benutzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Palette
- 2
- Aufnahme
- 3
- Zuführschlauch
- 4
- Abgabeöffnung
- 5
- Halteelement
- 6
- Schlitten
- 7
- Linearschiene
- 8
- Linearschiene
- 9
- Drehplatte
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Abdeckstempel
- 12
- Zylinder-Kolben-Aggregat
- 13
- Unterdruckstempel
- 14
- zweites Zylinder-Kolben-Aggregat
- 15
- Dichtung
- 16
- Aufnahmeöffnung
- 17
- siebartiges Element
- 18
- Boden
- 19
- Abdeckung
- 20
- Öffnungen
