DE102022134642A1 - Ausrichtvorrichtung - Google Patents

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DE102022134642A1 DE102022134642.0A DE102022134642A DE102022134642A1 DE 102022134642 A1 DE102022134642 A1 DE 102022134642A1 DE 102022134642 A DE102022134642 A DE 102022134642A DE 102022134642 A1 DE102022134642 A1 DE 102022134642A1
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Marcus Alers genannt Lemke
Artur Luzius
Alfred Bilsing
Johannes Litter
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Bilsing Automation Ges mbH
Bilsing Automation GmbH
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/14Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by turning devices, e.g. turn-tables

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Ausrichtvorrichtung (100) zum Umorientieren von Werkstücken in einem Arbeitsablauf, wobei die Ausrichtvorrichtung (100) wenigstens eine Verstelleinrichtung (104), umfassend eine Fixiereinrichtung (102); wenigstens eine Aufnahme für ein Werkstück, die mittels der Fixiereinrichtung (102) an der Verstelleinrichtung (104) befestigt ist; wenigstens eine Verriegelung (115); wenigstens eine Achse (112, 113), entlang welcher und/oder um welche die Aufnahme in mindestens einem Freiheitsgrad bewegbar ist; und wenigstens einen Antrieb zur Verstellung des Freiheitsgrades aufweist, wobei die Aufnahme lösbar in einer relativ festlegbaren Lage an der Fixiereinrichtung (102) fixierbar ist, wobei die Verriegelung (115) zur lösbaren Verbindung eines der Aufnahme beigeordneten Anschlags vorgesehen ist und wobei die Verstelleinrichtung (104) über eine Anschlagfläche (116) verfügt, die gemeinsam mit dem Anschlag die Bewegungsfreiheit der Verstelleinrichtung (104) definiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ausrichtvorrichtung zum Umorientieren von Werkstücken in einem Arbeitsablauf, eine Fertigungsstraße mit mindestens zwei Werkzeugen zum Bearbeiten von Werkstücken und ein Verfahren zum Umorientieren wenigstens eines Werkstücks in einem Arbeitsablauf.
  • Aus dem Stand der Technik sind Ausrichtvorrichtungen bekannt, die Aufnahmen für Werkstücke mit mehr als einem Freiheitsgrad relativ zu einem Werkzeug positionieren. Die DE 10 2016 119 304 A1 zeigt eine Ausrichtvorrichtung, die eine Ausrichtung der Aufnahme in mehreren Freiheitsgraden ermöglicht, um das zu bearbeitende Werkstück möglichst passgenau für das Werkzeug, an dem es bearbeitet werden soll, auszurichten. Nachteilig hierbei ist, dass für jede Station einer Fertigungsstraße, an der das Werkstück ausgerichtet werden soll, eine individuelle Ausrichtvorrichtung vorgesehen sein muss. Soll die Fertigungsstraße auf andere Werkstücke angepasst werden, muss die ganze Ausrichtvorrichtung entfernt und gegen eine mit einer passenden Aufnahme ausgetauscht werden. Dadurch müssen viele Ausrichtvorrichtungen vorgehalten werden, was einerseits platz- und andererseits kostenintensiv ist. Die Ausrichtvorrichtungen benötigen viel Lagerraum und der Austausch ist aufwändig und arbeitsintensiv.
  • In der DE 10 2013 019 358 A1 ist eine Ausrichtvorrichtung gezeigt, die eine Aufnahme aufweist, mit der unterschiedliche Werkstücke aufgenommen werden können, indem die Aufnahme individuell anpassbar ausgestaltet ist. Das Anpassen der Aufnahme kann viel Zeit in Anspruch nehmen und birgt die Gefahr, dass bei der Umstellung fehlerhafte Einstellungen vorgenommen werden. Wird dann ein Werkstück in einer nicht passgenau eingestellten Aufnahme aufgenommen, kann nicht ausgeschlossen werden, dass das Umorientieren fehlerhaft durchgeführt wird und das Werkstück nicht in der korrekten Position aus der Ausrichtvorrichtung abgegeben wird. Dies kann zu Ausschuss in der Weiterverarbeitung und zu Unterbrechungen innerhalb eines Arbeitsablaufs führen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ausrichtvorrichtung, eine Fertigungsstraße und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen es möglich ist, verschieden ausgeformte Werkstücke in einer einfachen Ausrichtvorrichtung aufzunehmen und umzuorientieren.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Figuren.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Ausrichtvorrichtung vorgesehen, die dazu geeignet ist, Werkstücke in einem Arbeitsablauf umzuorientieren. Beispielsweise kann die Ausrichtvorrichtung dazu dienen, Werkstücke in eine Position zu orientieren, die sie für die Bearbeitung in einem Werkzeug benötigen und so im Transferprozess eingesetzt werden. Denkbar ist ein Einsatz zum Umorientieren von Werkstücken, beispielsweise Karosserieteilen, zwischen Werkzeugstufen von Fertigungslinien wie beispielsweise Pressenstraßen.
  • Die Ausrichtvorrichtung weist wenigstens eine Verstelleinrichtung auf, die eine Fixiereinrichtung umfasst und wenigstens eine Aufnahme für ein Werkstück, die mittels der Fixiereinrichtung an der Verstelleinrichtung befestigt ist. Die Verstelleinrichtung ist bewegbar ausgestaltet, um die Umorientierung des temporär an der Aufnahme fixierten Werkstücks zu ermöglichen. Die Ausrichtvorrichtung weist außerdem wenigstens eine Verriegelung auf, eine Achse, entlang welcher und/oder um welche die Aufnahme in mindestens einem Freiheitsgrad bewegbar ist und außerdem wenigstens einen Antrieb zur Verstellung des Freiheitsgrades. Die Aufnahme ist lösbar in einer relativ festlegbaren Lage an der Fixiereinrichtung befestigt. Dadurch wird ermöglicht, dass die Aufnahme von der Ausrichtvorrichtung leicht zu trennen ist und verschiedene Aufnahmen für verschiedene Werkstücke und Bedürfnisse im Arbeitsablauf flexibel gewechselt werden können. Die Verriegelung ist zur lösbaren Verbindung eines der Aufnahme beigeordneten Anschlags vorgesehen. Die Verriegelung kann beispielsweise mittels Schnellverbindern umgesetzt sein, sodass der Austausch leicht und schnell vonstattengeht. Die Aufnahme selbst ist nicht veränderbar, sondern fest voreingestellt und mit dem ihr beigeordneten Anschlag abgestimmt. Die Aufnahme ist optimal auf ein Werkstück angepasst. Wechselt die Art des Werkstücks, wird die Aufnahme samt beigeordnetem Anschlag ebenfalls gewechselt. Dadurch ist sichergestellt, dass die Aufnahme und der Anschlag immer exakt zu dem jeweiligen Werkstück, das umorientiert werden soll, passen. Fehlpositionierungen oder unzureichende Umorientierung durch nicht exakte Neuausrichtung der Aufnahme bei Werkstückwechsel werden dadurch vermieden. Durch den Austausch der Aufnahme und des Anschlags kann zudem vermieden werden, dass Positionseinstellungen beispielsweise per Softwaresteuerung verändert werden müssen, wodurch zum einen entsprechende Programme bereitgehalten und von den Anwendern bedient werden müssten, was die Fehleranfälligkeit erhöht. Die Verstelleinrichtung verfügt über eine Anschlagfläche, die gemeinsam mit dem Anschlag die Bewegungsfreiheit der Verstelleinrichtung definiert. Auf diese Weise wird eine einfache räumliche Anordnung ohne hohen technischen oder rechnerischen Aufwand ermöglicht. Dadurch ist es nicht nötig, zwischen einzelnen Arbeitsabläufen die ganze Ausrichtvorrichtung auszutauschen, wenn die Art der zu bearbeitenden Werkstücke gewechselt wird, sondern nur jeweils die Aufnahme und den ihr beigeordneten Anschlag, was Lagerfläche, Wechselzeit und Geld für die Anschaffung einspart.
  • Es ist denkbar, dass die Ausrichtvorrichtung eine Axialverschiebung oder eine Winkellageveränderung des Werkstücks realisiert. Es ist zudem denkbar, dass beides durchführbar ist, Axialverschiebung sowie Winkellageveränderung. Generell ist eine Positionsveränderung in allen sechs Freiheitsgrad denkbar, wahlweise in einem oder auch mehreren. Dies ist in Abhängigkeit von der durchzuführenden Umorientierung anpassbar. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bewegung der Aufnahme entlang zweier Freiheitsgrade vorgesehen, und zwar eine lineare Bewegung und eine Drehbewegung. Mit diesen zwei Freiheitsgraden kann bereits eine so passgenaue Ausrichtung vorgenommen werden, dass die Ausrichtvorrichtung die Aufnahme optimal umorientiert. Die Verstellung mehrerer Freiheitsgrade ist mittels eines Antriebs denkbar, beispielsweise, wenn mehrere Kupplungen vorgesehen sind. Es ist aber auch denkbar, dass jedem Freiheitsgrad ein eigener Antrieb beigeordnet ist.
  • Der Anschlag kann wahlweise eine feste Verbindung zur Aufnahme vorweisen oder getrennt von dieser vorgehalten werden. Es ist auch denkbar, eine lösbare Verbindung zu schaffen, sodass zu Lagerungszwecken der Anschlag bei der passenden Aufnahme verbleiben kann, zur Verwendung in der Ausrichtvorrichtung aber getrennt werden kann. Beispielsweise können Anschlag und Aufnahme mit einem Seil verbunden sein, das bei der Funktion in der Ausrichtvorrichtung nicht stört, aber bei Lagerung verhindert, dass die Teile getrennt werden. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass einer Aufnahme ein falscher, nicht passender Anschlag zugeordnet und in die Ausrichtvorrichtung eingesetzt wird.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Rückstellvorrichtung vorgesehen. Diese dient dazu, eine Ausgangsposition der Verstelleinrichtung zu erreichen. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise eine Ausgangsposition gewählt und eingestellt werden kann, in der ein Wechsel der Aufnahme einfach möglich ist. Sobald das Werkstück aus der Aufnahme entnommen wurde, sorgt die Rückstellvorrichtung dafür, dass die Verstelleinrichtung wieder in die Ausgangsposition verbracht wird. Dies kann auf verschiedene Arten gelöst werden, zum Beispiel mittels eines Federwerks, das die Verstelleinrichtung zurückschiebt, sobald der Antrieb, der die Verstelleinrichtung bewegt, abgeschaltet wird. Bevorzugt ist die Ausgangsposition eine Horizontalposition. Es ist auch vorteilhaft, wenn die Ausgangsposition außerdem eine Mittenposition auf der Ausrichtvorrichtung einnimmt. In beengten räumlichen Gegebenheiten, wie sie beispielsweise an Pressenstraßen oft vorzufinden sind, ist der Wechsel der Aufnahme an der Ausrichtvorrichtung schwierig durchzuführen. Eine Rückführung in eine möglichst angenehme Arbeitslage dient daher dem Sicherstellen eines reibungslosen Betriebsablaufs und erhöht zudem Arbeitssicherheit und -komfort.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Rückstellvorrichtung ein Pendel. Das Pendel führt eine Drehbewegung aus, um die Aufnahme nach einer Veränderung der Winkellage wieder in die Ausgangsposition zurückzustellen. Das Pendel arbeitet im drucklosen Zustand. Die Rückstellung kann allein durch die gespeicherte Energie durchgeführt werden, es ist nicht notwendig, dass aktiv Energie zugeführt wird. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Pendels als Rückstellvorrichtung ist der, dass auf eine Dämpfung für die Rotationsbewegung verzichtet werden kann. Das Pendel übt bereits eine ausreichende Bremswirkung aus, sodass zusätzliche technische Einrichtungen zu diesem Zweck nicht vorgehalten werden müssen, was die Kosten- und Ressourceneffizienz steigert.
  • Vorteilhafterweise können an dem Pendel ein oder mehrere Gewichte angebracht sein. So lässt sich das Pendel je nach gewünschter Ausführungsform an die Aufnahme und die Werkstücke, die in dieser Aufnahme fixiert werden sollen, anpassen. In bevorzugter Form können diese von der Seite des Pendels, die der Aufnahme abgewandt ist, aufgesteckt oder abgenommen werden. Auf diese Art lässt sich eine Anpassung auch dann leicht vornehmen, wenn im Arbeitsablauf wenig Platz im Bereich um die Ausrichtvorrichtung verfügbar ist und/oder der zeitliche Rahmen, um eine Anpassung zwischen verschiedenen Verwendungen der Ausrichtvorrichtung vorzunehmen, sehr eng ist.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Pendel mit einem der Aufnahme kombiniert. Die Drehachse des Pendels entspricht dann der der Aufnahme. Bei der Veränderung der Position in Form einer rotatorischen Bewegung ist das Pendel dazu geeignet, eine Ausgangsposition wieder herzustellen und zu halten, bis eine erneute, mittels des Antriebs eingeleitete Positionsveränderung vorgenommen wird. Durch die Drehbewegung um nur eine Achse wird zugleich die Winkellageveränderung der Aufnahme, als auch die Rückstellung ausgeführt, was den Aufbau der Ausrichtvorrichtung vereinfacht.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Antrieb pneumatisch betrieben. Ein pneumatischer Antrieb bietet den Vorteil, dass die Verstellung des Freiheitsgrades stufenlos erfolgen kann. Dadurch kann eine möglichst feine Abstimmung der gewünschten Endposition der Aufnahme erreicht werden. Zudem sind Pneumatikantriebe vergleichsweise kostengünstig. Oftmals ist in industriellen Arbeitsabläufen bereits die notwendige Infrastruktur für Druckluft vorhanden, sodass keine hohen Anschaffungskosten getragen werden müssen. Andernfalls ist aber auch eine Nachrüstung leicht realisierbar. Es ist darüber hinaus aber auch denkbar, andere Antriebsarten zu nutzen. So kann es sich bei dem Antrieb beispielsweise auch um ein elektrisches Stellglied handeln oder es könnte ein Hydraulikantrieb vorgesehen sein. In bevorzugter Ausgestaltung ist außerdem eine Endlagendämpfung der Verstelleinrichtung vorgesehen, um die mittels des pneumatischen Antriebs vollzogene Verstellung abzudämpfen. Der Dämpfer ist bevorzugt der Ausrichtvorrichtung zugeordnet und verbleibt auch nach Entnahme der Aufnahme und des Anschlags an dieser.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Verstelleinrichtung auf wenigstens einer entlang der Achse verlaufenden Schiene geführt. Dies bietet den Vorteil einer einfachen Bewegung der Verstelleinrichtung und damit der Aufnahme entlang eines Freiheitsgrades, der zugleich wenig störanfällig ist, da die feste, lineare Führung eine exakte Positionsverschiebung ermöglicht. Vorzugsweise ist die Verstelleinrichtung als Schlitten ausgebildet, der entlang der Schiene bewegbar ist. Bei größeren Verstelleinrichtungen kann es vorteilhaft sein, zwei Schienen parallel zueinander anzuordnen, auf denen die Verstelleinrichtung geführt ist, wodurch sich das Gewicht gleichmäßig verteilt, und die Stabilität erhöht wird, insbesondere, wenn hohe Gewichte entlang der Achse bewegt werden.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel sind zwei parallel angeordnete Verstelleinrichtungen vorgesehen, die entlang der Achse bewegbar sind. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass mit einer Ausrichtvorrichtung mehrere Werkstücke über zwei Aufnahmen gleichzeitig umorientiert werden können. Dadurch können Arbeitsabläufe schneller durchgeführt und die Effizienz gesteigert werden. Es ist denkbar, dass die Verstelleinrichtungen abhängig voneinander bewegbar ausgestaltet sind, was die Ansteuerung vereinfachen kann. Es ist aber ebenfalls denkbar, dass die Verstelleinrichtungen unabhängig voneinander bewegbar sind, sodass unterschiedliche Verfahrwege und -winkel für die verschiedenen Verstelleinrichtungen vorgesehen werden können. Das ermöglicht es, auf den Verstelleinrichtungen verschiedene Aufnahmen zu platzieren und unterschiedliche Werkstücke nebeneinander zeitgleich umzuorientieren. Es ist auch denkbar, dass die Ausrichtvorrichtung über zwei Verstelleinrichtungen verfügt, aber nur eine verwendet wird, d.h. dass die zweite vorübergehend stillsteht. Auf diese Weise ist die Ausrichtvorrichtung dazu geeignet, auf verschiedenste Anforderungen und Bedürfnisse angepasst zu werden und eignet sich für ein sehr breites Anwendungsfeld. Es ist auch denkbar, eine Verstelleinrichtung zu blockieren und als reine Ablage zu verwenden, wodurch in einem Arbeitsablauf zwischen zwei Schritten eine Zwischenablage ermöglicht wird, sollten beispielsweise die Schritte unterschiedlich viel Zeit in Anspruch nehmen.
  • Die Rückstellvorrichtungen mit den Pendeln führen die Verstelleinrichtungen immer wieder zurück in eine Ausgangsposition, aus der eine erneute Aufnahme von Werkstücken einfach und automatisiert durchführbar ist. Innerhalb eines Arbeitsablaufs werden üblicherweise nacheinander in hoher Stückzahl derselben Art und Weise bearbeitet. Wenn nach erfolgter Umorientierung und Ausgabe eines Werkstückes die Ausrichtvorrichtung immer wieder in dieselbe Ausgangsposition verbracht wird, erleichtert dies die Automatisierung des gesamten Arbeitsablaufs, da die Robotereinheit, die das Werkstück an die Ausrichtvorrichtung übergibt, dies immer in demselben wiederkehrenden Bewegungsablauf umsetzen kann, ohne Anpassungen vornehmen zu müssen. Bei einer Ausgestaltung mit zwei Verstelleinrichtungen ist es vorteilhaft, ebenfalls zwei Antriebe vorzusehen, um die Verstelleinrichtungen unabhängig voneinander betreiben zu können.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Aufnahme Vakuumsauger, die zur vorübergehenden Fixierung des Werkstücks geeignet sind. Vakuumsauger können pneumatisch betrieben werden. Insbesondere dann, wenn bereits weitere Anwendungen für Druckluft in dem Arbeitsablauf vorgesehen und Druckluftanschlüsse und -leitungen bereits verlegt sind, ist eine Verwendung von Vakuumsaugern kostengünstig und energieeffizient umsetzbar und bietet den Vorteil einer sicheren Fixierung des Werkstücks, ohne dieses zu beschädigen, die Form zu verändern oder eine Versehentliche Verschiebung innerhalb der Aufnahme zu riskieren.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Anschläge anpassbar ausgestaltet. Das bietet den Vorteil, dass je nach Arbeitsablauf verschiedene, individuell passende Anschläge vorgesehen sein können du der Verfahrweg zur Umorientierung des Werkstücks exakt anpassbar ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Fertigungsstraße mit wenigstens zwei Werkzeugen zum Bearbeiten eines Werkstücks vorgesehen. Zwischen den Werkzeugen ist dabei wenigstens eine Ausrichtungsvorrichtung vorgesehen, wobei die mit der Ausrichtungsvorrichtung verbundene Aufnahme auf ein bestimmtes Werkstück voreingestellt ist. Die Ausrichtvorrichtung dient dem Umorientieren des Werkstücks zwischen den Werkzeugen und sorgt dafür, dass das Werkstück immer optimal an die nachfolgende Fertigungsstufe angepasst ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Umorientieren wenigstens eines Werkstücks in einem Arbeitsablauf mittels einer Ausrichtvorrichtung vorgesehen, das mehrere Schritte umfasst. Zunächst wird die Verstelleinrichtung in die Ausgangsposition verbracht. In dieser Ausgangsposition ist eine Befestigung der Aufnahme an der Fixiereinrichtung auf einfache und unkomplizierte Weise möglich. Die Befestigung kann beispielsweise mittels Schellen zum Einrasten, über Verschraubungen oder auf weitere, individuell an die Aufnahme anpassbare Weise realisiert sein. Der Anschlag, der der Aufnahme beigeordnet ist und mit der Anschlagfläche der Verstelleinrichtung die Bewegungsfreiheit der Verstelleinrichtung und damit auch der an dieser befestigten Aufnahme definiert, wird mittels der Verriegelung an der Ausrichtvorrichtung befestigt. Die Verriegelung ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie den Anschlag im Betriebszustand unveränderlich fixiert hält, aber zum Zwecke des Wechselns leicht zu Öffnen ist. Auf diese Weise wird ein reibungsloser Betriebsablauf sichergestellt. In einem weiteren Schritt wird das Werkstück in der Aufnahme fixiert. Eine sichere Fixierung ist wichtig für die optimale Umorientierung in eine exakte Endposition, die für dieses Werkstück gewählt wurde. Sobald das Werkstück in der Aufnahme fixiert ist, kann es in der Ausrichtvorrichtung umorientiert werden. Dazu wird die Aufnahme von der Ausgangs- in eine Endposition verbracht. Die Endposition ist die, in der das Werkstück optimal umorientiert ist. Die Endposition wird dadurch erreicht, dass die Verstelleinrichtung gegen den Anschlag entlang einer und/oder um zumindest eine Achse bewegt wird, bis der Anschlag auf die Anschlagfläche der Verstelleinrichtung trifft. Dadurch, dass der Anschlag der Aufnahme beigeordnet und für die Umorientierung passend gewählt ist, ist gewährleistet, dass immer die exakte Endposition erreicht wird. Die Bewegungsfreiheit ist nicht veränderbar, sondern entspricht immer demselben Wert. Zuletzt wird das Werkstück aus der Aufnahme ausgegeben, sodass es weiterbearbeitet oder prozessiert werden kann. Es ist zum Beispiel denkbar, dass es an ein Werkzeug ausgegeben wird, wo es umgeformt wird oder dass es in einer für den Weitertransport passenden Position ausgegeben wird.
  • Es ist darüber hinaus denkbar, dass einige Schritte in anderer Reihenfolge als beschrieben durchgeführt werden. Beispielsweise kann zuerst der Anschlag und dann die Aufnahme ausgetauscht werden. Es ist auch nicht zwingend notwendig, die Verstelleinrichtung in eine Ausgangsposition zu verbringen. Es ist auch denkbar, diese in einer weiteren Position anzuordnen, die für die individuellen Bedürfnisse innerhalb eines bestimmten Arbeitsablaufs besser geeignet ist.
  • Weitere Ausführungsbeispiele, Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine Draufsicht einer Ausrichtvorrichtung;
    • 2 die Ausrichtvorrichtung in Seitenansicht; und
    • 3 eine Detailansicht einer Verstelleinrichtung.
  • In 1 ist eine Ausrichtvorrichtung 100 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt eine Ausführung mit zwei Verstelleinrichtungen 104, die jeweils dazu geeignet sind, mit einer Aufnahme verbunden zu werden. Jeder Verstelleinrichtung 104 ist ein Antrieb 106 zugeordnet, mittels dessen die Verstelleinrichtung 104 entlang einer Achse 112 translatorisch bewegbar ist. An der Ausrichtvorrichtung 100 kann eine Aufnahme und ein ihr beigeordneter Anschlag angebracht werden (nicht gezeigt). Die Aufnahme wird an einer Fixiereinrichtung 102 befestigt, während der Anschlag in die Anschlagshalterung 114 eingelegt und mittels Verriegelung 115 fixiert wird. Dadurch, dass ein für die Aufnahme passender Anschlag gewählt wurde, der mit der Anschlagfläche 116 an der Verstelleinrichtung 104 den Weg definiert, den die Verstelleinrichtung 104 entlang der Achse 112 auf Schienen 108 zurücklegen kann. Die beiden Verstelleinrichtungen 104 umfassen zu diesem Zweck Gleiter 109, die die Verstelleinrichtung 104 jeweils einerseits mit der Ausrichtvorrichtung 100 befestigen und andererseits die Bewegung entlang der Achse 112 ermöglichen. Der Antrieb 106, der hier als pneumatischer Antrieb ausgebildet ist, ermöglicht eine stufenlose Verstellung entlang der Schienen 108. Die Ausrichtvorrichtung 100 ermöglicht es in diesem Ausführungsbeispiel, dass sich die Lage der Aufnahme entlang der Achse 112 translatorisch verändern lässt. Zusätzlich ist auch die Winkellage der Aufnahme anpassbar. Zu diesem Zweck lässt sich die an einer Querstange 110 befestigte Fixiereinrichtung 102 um eine orthogonal zur Achse 112 verlaufende Achse 113 drehen. Auf diese Art kann ein Werkstück, dass von der Aufnahme gehalten wird, optimal umorientiert werden, bevor es in einem Arbeitsablauf weiterverarbeitet wird. Zum Beispiel kann die Umorientierung dazu dienen, das Werkstück in eine optimale Lage zur Bearbeitung in einem Werkzeug zu verbringen oder aber, es so umzuorientieren, dass es für den Transport oder die Lagerung optimal ausgerichtet ist. Die beiden Verstelleinrichtungen 104 sind parallel zueinander auf der Achse 112 angeordnet. Sie können so eingerichtet sein, dass sie gespiegelt dieselben Positionsveränderungen durchführen. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn beide der Umorientierung derselben Art von Aufnahme und Werkstück dienen. Bei großen Pressenstraßen kann aus Gründen der Verfahrensökonomie vorgesehen sein, mehrere Werkstücke gleichzeitig zu bearbeiten und für diesen Fall kann die Ausrichtvorrichtung 100 dann mehrere Werkstücke gleichzeitig umorientieren und für die weitere Verarbeitung vorbereiten. Es ist aber auch denkbar, dass an den Verstelleinrichtungen 104 verschiedene Aufnahmen angebracht sind, die verschiedenartige Werkstücke aufnehmen. Dann kann das Umorientieren auch gleichzeitig ablaufen, aber jede Verstelleinrichtung 104 verändert dann unabhängig die Position passend für ihre jeweilige Aufnahme. Sollte nur eine Aufnahme befestigt werden, weil nur ein Werkstück umzuorientieren ist, kann die weitere Verstelleinrichtung 104 auch blockiert und außer Betrieb genommen werden, bis sie wieder benötigt wird.
  • 2 zeigt die Ausrichtvorrichtung 100 aus 1 in einer Seitenansicht. Die Ausrichtvorrichtung umfasst eine Rückstellvorrichtung, um die Verstelleinrichtungen immer wieder in eine Ausgangsposition zu verstellen. Die Rückstellvorrichtung umfasst ein mit Gewichten 118 versehenes Pendel 105. Das Pendel 105 ist verbunden mit der Querstange 110, die um die orthogonal zur Achse 112 verlaufende Achse 113 drehbar ist.
  • 3 zeigt eine Detailansicht der Verstelleinrichtung 104. In diesem Ausführungsbeispiel ist wieder eine Rückstellvorrichtung gezeigt, die ein Pendel 105 umfasst. Am Pendel 105 sind Gewichte 118 angebracht, die je nach Notwendigkeit angepasst werden können. Je nach Größe, Gewicht und angestrebtem Positionswechsel kann das Pendel 105 über mehr oder weniger Gewicht verfügen und stets an die wechselnden Bedingungen bei Werkstückwechsel anpassbar sein. Wird die Querstange 110 mittels des Antriebs 106 gedreht, rotiert auch das Pendel 105 mit. Sobald der Antrieb 106 abgeschaltet wird, sorgt das Pendel 105 mit dem an ihm angebrachten Gewicht 118 dafür, dass eine Rückstellung der Querstange 110 und damit der Fixiereinrichtung 102 durchgeführt wird. Die Fixiereinrichtung 102 befindet sich dann wieder in der Ausgangsposition. Die Rückstellung der Aufnahme ist dadurch ohne Antrieb auf einfachste Weise realisiert. Neben der Rückstellung auf der Achse 113 dient die Rückstellvorrichtung auch der Rückstellung der Verstelleinrichtung 104 auf der Achse 112 in einer translatorischen Bewegung und verbringt diese wieder in die Ausgangsposition, sobald der Antrieb 106 abgeschaltet ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Ausrichtvorrichtung
    102
    Fixiereinrichtung
    104
    Verstelleinrichtung
    105
    Pendel
    106
    Antrieb
    108
    Schiene
    109
    Gleiter
    110
    Querstange
    111
    Dämpfer
    112
    Achse
    113
    Achse
    114
    Anschlagshalterung
    115
    Verriegelung
    116
    Anschlagfläche
    117
    Aussparung
    118
    Gewicht
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016119304 A1 [0002]
    • DE 102013019358 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Ausrichtvorrichtung (100) zum Umorientieren von Werkstücken in einem Arbeitsablauf, wobei die Ausrichtvorrichtung (100) aufweist: ◯ wenigstens eine Verstelleinrichtung (104), umfassend eine Fixiereinrichtung (102); ◯ wenigstens eine Aufnahme für ein Werkstück, die mittels der Fixiereinrichtung (102) an der Verstelleinrichtung (104) befestigt ist; ◯ wenigstens eine Verriegelung (115); ◯ wenigstens eine Achse (112, 113), entlang welcher und/oder um welche die Aufnahme in mindestens einem Freiheitsgrad bewegbar ist; und ◯ wenigstens einen Antrieb zur Verstellung des Freiheitsgrades; wobei die Aufnahme lösbar in einer relativ festlegbaren Lage an der Fixiereinrichtung (102) fixierbar ist, wobei die Verriegelung (115) zur lösbaren Verbindung eines der Aufnahme beigeordneten Anschlags vorgesehen ist und wobei die Verstelleinrichtung (104) über eine Anschlagfläche (116) verfügt, die gemeinsam mit dem Anschlag die Bewegungsfreiheit der Verstelleinrichtung (104) definiert.
  2. Ausrichtvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstellvorrichtung zur Erreichung einer Ausgangsposition der Verstelleinrichtung (104) vorgesehen ist.
  3. Ausrichtvorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellvorrichtung ein Pendel (105) umfasst.
  4. Ausrichtvorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Pendel (105) mit einem Drehfreiheitsgrad der Aufnahme kombiniert ist.
  5. Ausrichtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Antrieb pneumatisch betrieben ist.
  6. Ausrichtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (104) auf wenigstens einer entlang der Achse (112) verlaufenden Schiene (108) geführt ist.
  7. Ausrichtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallel angeordnete Verstelleinrichtungen (104) vorgesehen sind, die entlang der Achse (112) bewegbar sind.
  8. Ausrichtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme Vakuumsauger umfasst, die zur vorübergehenden Fixierung des Werkstücks geeignet sind.
  9. Ausrichtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge anpassbar ausgestaltet sind.
  10. Fertigungsstraße mit wenigstens zwei Werkzeugen zum Bearbeiten eines Werkstücks, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Werkzeugen wenigstens eine Ausrichtungsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüchen 1 bis 9 angeordnet ist, wobei die Aufnahme auf ein bestimmtes Werkstück voreingestellt ist.
  11. Verfahren zum Umorientieren wenigstens eines Werkstücks in einem Arbeitsablauf mittels einer Ausrichtvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die folgenden Schritte: ◯ Verbringen der Verstelleinrichtung (104) in die Ausgangsposition; ◯ Befestigung der Aufnahme an der Fixiereinrichtung (102); ◯ Befestigung des der Aufnahme beigeordneten Anschlags an der Ausrichtvorrichtung (100) mittels der Verriegelung (115); ◯ Fixierung des Werkstücks in der Aufnahme; ◯ Umorientierung des Werkstückes in der Ausrichtvorrichtung (100) durch Verbringen der Aufnahme in eine Endposition gegen den Anschlag entlang einer und/oder um zumindest eine Achse (112); und Ausgabe des Werkstücks aus der Aufnahme.
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