DE10249241A1

DE10249241A1 - Vorrichtung zum zeitweiligen Halten von, insbesondere vertikal oder überkopf orientierten, Paletten an Werkzeugmaschinen, Maschinentischen oder Vorrichtungen

Info

Publication number: DE10249241A1
Application number: DE10249241A
Authority: DE
Inventors: Roland Karlheinz Kiefer
Original assignee: Stark Spannsysteme GmbH
Current assignee: Stark Spannsysteme GmbH
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-04-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zeitweiligen Halten von, insbesondere vertikal orientierten, Paletten (10) an Werkzeugmaschinen, Maschinentischen (11) oder Vorrichtungen, die mittels einer Spanneinrichtung (12, 13) an der Werkzeugmaschine, dem Maschinentisch (11) oder Vorrichtung gespannt werden, während des Spannens und/oder Entspannens der Spanneinrichtung (12, 13). Bei schräg, insbesondere vertikal, angeordneten Paletten (10) besteht das Problem, daß die Palette (10) vom Maschinentisch (11) oder dergleichen abkippen kann, solange sie noch nicht durch die Spanneinrichtung (12, 13) gespannt ist. Zur Lösung dieses Problems ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß an der Palette (10) ein Haltenippel (14) angeordnet ist, der in eine Haltebohrung (15) zum zeitweiligen Halten der Palette (10) in einer Haltebohrung (15) eingeführt und in der Haltebohrung (15) gegen Herausrutschen gesichert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zeitweiligen Halten von, insbesondere vertikal oder überkopf orientierten, Paletten an Werkzeugmaschinen, Maschinentischen oder Vorrichtungen, die mittels einer Spanneinrichtung an der Werkzeugmaschine, dem Maschinentisch oder Vorrichtung gespannt werden, während des Spannens und/oder Entspannens der Spanneinrichtung.
Es ist allgemein bekannt, Paletten mittels eines oder mehrerer Einzugsnippel an der Palette mit Schnellspannzylindern an der Werkzeugmaschine, dem Maschinentisch oder der Vorrichtung zu Spannen, um auf der Palette gespannte Werkstücke zu bearbeiten. Eine solche Palette ist beispielsweise in der EP 0 858 861 A1 und ein solcher Schnellspannzylinder in der EP 0 858 862 A1 offenbart.
Die Palette wird dabei häufig durch einen Zuführroboter der Werkzeugmaschine zugeführt. Zum Spannen wird die Palette so auf dem Maschinentisch oder dergleichen abgesetzt, daß die Einzugsnippel in die Schnellspannzylinder eingreifen. Sodann wird ein zum Öffnen der Schnellspannzylinder anliegender Hydraulik- oder Pneumatikdruck abgelassen und dadurch die Schnellspannzylinder geschlossen und die Palette gespannt. Bei vertikal orientierten Paletten muß dabei die Palette so lange durch den Zuführroboter oder auch eine Bedienperson gehalten werden, bis die Schnellspannzylinder geschlossen sind und die Palette zuverlässig gespannt ist, da sonst die Palette vom Maschinentisch abkippen kann und sich dann nicht mehr zuverlässig Spannen läßt. Dieses tritt nicht nur bei exakt vertikal orientierten Paletten auf, sonder immer dann, wenn der Gesamtschwerpunkt der Palette mit allen darauf gespannten Werkstücken etc. so liegt, daß durch Schwerkraft ein Moment auf die Palette ausgeübt wird, welches ein Abkippen der Palette bewirkt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß insbesondere vertikal orientierte Paletten nicht mehr vom Maschinentisch oder dergleichen abkippen können.
Zur Lösung dieses Problems ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß an der Palette ein Haltenippel angeordnet ist, der zum zeitweiligen Halten der Palette in eine Haltebohrung eingeführt und in der Haltebohrung gegen Herausrutschen gesichert ist.
Durch die Sicherung des Haltenippels in der zugehörigen Haltebohrung gegen Herausrutschen kann die Palette nicht mehr abkippen. Die Palette kann vom Zuführroboter sofort nach dem Absetzen am Maschinentisch Iosgelassen werden, noch bevor der Schnellspannzylinder geschlossen und damit die Palette gespannt ist.
Der Haltenippel ist bei etwa vertikal orientierten Paletten vorzugsweise oberhalb des Schwerpunktes der Palette angeordnet. Hierdurch Durch den oberhalb des Schwerpunktes der Palette angeordneten Haltenippel ist die Palette wie ein Pendel aufgehängt. Bei überkopf angeordneten Paletten ist schon mit nur einem Haltenippel eine ausreichende Sicherung gegeben, da die Palette an dem Spannzylinder anliegt und daher nicht mehr verkippen kann. Es kann aber auch, insbesondere bei kleiner Berührfläche zwischen Zylinder und Palette oder großem Palettengewicht, zweckmäßig sein, zwei oder mehr Haltenippel vorzusehen.
Der Haltenippel ist vorzugsweise der Palette und die Haltebohrung der Werkzeugmaschine, dem Maschinentisch bzw. der Vorrichtung zugeordnet. Diese Zuordnung entspricht der Zuordnung von Einzugsnippel und Schnellspannzylinder.
Der Haltenippel kann in jeder beliebigen Weise gegen Herausfallen in der Haltebohrung gesichert sein. Beispielsweise kann der Haltenippel kraftschlüssig, insbesondere durch Reibung, durch einen Unterdruck in der Haltebohrung oder durch Klemmen gehalten werden. Vorzugsweise ist der Haltenippel in der Haltebohrung aber formschlüssig arretiert. Der Haltenippel kann zu diesem Zweck eine, insbesondere umlaufende, Nut aufweisen, in die ein Arretiermittel, insbesondere ein Arretierdorn, eingreift. Je nach Bedarf kann dieses Arretiermittel manuell oder automatisch, insbesondere mittels Elektromagneten, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch, betätig werden.
Der Haltenippel sollte gegenüber der Haltebohrung mit einem Spiel arretiert sein, um der Palette eine gewisse Bewegungsfreiheit während des Spannens durch die Schnellspannzylinder zu lassen. Dieses Spiel sollte aber kleiner/gleich dem maximal zulässigen Spiel der Spanneinrichtung zum Spannen der Palette sein, damit die Palette immer zuverlässig gespannt wird.
Der Haltenippel ist vorzugsweise gegenüber der Palette bzw. der Werkzeugmaschine, dem Maschinentisch oder der Vorrichtung, je nachdem wo er angebracht ist, zentriert. Hierdurch ist die Palette in der Ebene parallel zur Erstreckung der Palette vorpositioniert. Ferner sollte der Haltenippel in die Palette bzw. die Werkzeugmaschine, dem Maschinentisch oder die Vorrichtung eingeschraubt sein. Hierdurch läßt sich der Haltenippel nach Verschleiß oder bei einer Beschädigung einfach austauschen.
Nach einer konstruktiven Ausgestaltung ist der Haltenippel an seinem freien, der Haltebohrung zugeordneten Ende mit einem Kegelstumpfabschnitt versehen. Dieser Kegelstumpfabschnitt kann vorteilhaft dazu benutzt werden, das Arretiermittel beim Ansetzen der Palette an die Werkzeugmaschine, den Maschinentisch oder die Vorrichtung selbsttätig zu eröffnen. Das Arretiermittel selbst ist vorzugsweise in Schließrichtung vorgespannt, so daß es nach dem Ansetzen der Palette an den Maschinentisch oder dergleichen selbsttätig wieder schließt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Vorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen im Vertikalschnitt vor dem Arretieren eines Haltenippels,
2 die Vorrichtung gemäß 1 im Vertikalschnitt nach dem Arretieren des Haltenippels aber noch vor dem Verriegeln eines Schnellspannzylinders,
3 die Vorrichtung gemäß 1 im Vertikalschnitt nach dem Verriegeln des Schnellspannzylinders.
Die in den 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung dient zum Spannen einer Palette 10 an einem Maschinentisch 11 einer Werkzeugmaschine oder dergleichen. Zu diesem Zweck ist an die Palette 10 ein Einzugnippel 12 angeschraubt, der mittels eines Schnellspannzylinders 13, der dem Maschinentisch 11 zugeordnet ist, in an sich bekannter Weise gespannt wird. Die Palette 10 kann mittels eines oder mehrerer Einzugnippel 12 gespannt werden. Jedem Einzugnippel 12 ist dabei ein Schnellspannzylinder 13 zugeordnet.
Die Palette 10 ist im vorliegenden Fall vertikal orientiert. Damit die Palette 10, die mittels eines nicht näher gezeigten Zuführroboters zugeführt wird, nicht vor dem Verriegeln der Schnellspannzylinders 13 abkippt, ist im Bereich ihres oberen Randes eine Haltenippel 14 vorgesehen. Dieser Haltenippel 14 wird in eine korrespondierenden Haltebohrung 15 am Maschinentisch 11 eingeführt und verhindert ein Abkippen der Palette 10.
Der Haltenippel 14 selbst ist einteilig ausgebildet und mit einem Gewindeansatz 16 versehen, mit dem der Haltenippel 14 in eine Gewindebohrung 17 an der Palette 10 eingeschraubt ist. An den Gewindeansatz 16 schließt ein Zentrieransatz 18 an, mittels dessen der Haltenippel 14 in einer Zentrierbohrung 19 der Palette 14 zentriert wird. Zentrieransatz 18 und Zentrierbohrung 19 weisen zu diesem Zweck eine geeignete Passung zueinander auf.
An seiner freien Seite weist der Haltenippel 14 zunächst einen zylindrischen Abschnitt 20 auf, der mit einer umlaufenden Nut 21 versehen ist. An den zylindrischen Abschnitt 20 schließt ein Kegelstumpfabschnitt 22 an.
Der Haltebohrung 15 ist ein Arretiermittel 23 für den Haltenippel 14 zugeordnet. Dieses Arretiermittel 23 weist einen Arretierdorn 24 auf, der zum formschlüssigen Arretieren des Haltenippels 14 in die Nut 21 desselben eingreift. Der Arretierdorn 24 wird mittels eines in eine radial zur Haltebohrung 15 verlaufenden Gewindebohrung 25 eingeschraubten Hülsenelementes 26 gehalten und ist nach innen auf die Haltebohrung 15 zu durch eine Feder vorgespannt. Betätigt wird der Arretierdorn 24 im vorliegenden Fall manuell durch einen Handgriff 27. Alternativ kann der Arretierdorn 24 auch automatisch, beispielsweise pneumatisch, hydraulisch, elektromagnetisch oder mechanisch, betätigt werden.
1 zeigt die Palette 10 beim Ansetzen durch den nicht dargestellten Zuführroboter an den Maschinentisch 11. beim Heranfahren der Palette 10 an den Maschinentisch 11 wird der Haltenippel 14 in die Haltebohrung 15 eingeführt. Dabei wird gleichzeitig der Arretierdorn 24 durch den Kegelstumpfabschnitt 22 nach außen gegen die Federvorspannung gedrückt. Durch weiteres Heranfahren der Palette 10 an den Maschinentisch 11 schnappt der Arretierdorn 24 in die Nut 21 ein (2). Die Palette ist nun gegen Abkippen gesichert und kann von dem Zuführroboter Iosgelassen werden.
Wie in 2 erkennbar, weist der Arretierdorn 24 in der Nut 21 ein gewisses Spiel in Axialrichtung des Haltenippels 14 auf. Dieses Spiel ist maximal so bemessen, daß es ein sicheres Verriegeln des Schnellspannzylinders 13 noch zuläßt. Der Schnellspannzylinder 13 wird nun verriegelten und dadurch die Palette 10 bündig an den Schnellspannzylinder 13 herangezogen (3).
Zum Lösen der Palette 10 wird zunächst der Schnellspannzylinder 13 entriegelt. Die Palette 10 gelang so wieder in die in 2 gezeigte Position. Die Palette 10 wird nun vom Zuführroboter gegriffen und sodann der Arretierdorn 24 geöffnet. Die Palette 10 kann nun von dem Zuführroboter abgenommen werden.

10: Palette
11: Maschinentisch
12: Einzugnippel
13: Schnellspannzylinder
14: Haltenippel
15: Haltebohrung
16: Gewindeansatz
17: Gewindebohrung
18: Zentrieransatz
19: Zentrierbohrung
20: zylindrischer Abschnitt
21: Nut
22: Kegelstumpfabschnitt
23: Arretiermittel
24: Arretierdorn
25: Gewindebohrung
26: Hülsenelement
27: Handgriff

Claims

Vorrichtung zum zeitweiligen Halten von, insbesondere vertikal oder überkopf orientierten, Paletten (10) an Werkzeugmaschinen, Maschinentischen (11) oder Vorrichtungen, die mittels einer Spanneinrichtung (12, 13) an der Werkzeugmaschine, dem Maschinentisch (11) oder Vorrichtung gespannt werden, während des Spannens und/oder Entspannens der Spanneinrichtung (12, 13), dadurch gekennzeichnet, daß an der Palette (10) ein Haltenippel (14) angeordnet ist, der in eine Haltebohrung (15) zum zeitweiligen Halten der Palette (10) in einer Haltebohrung (15) eingeführt und in der Haltebohrung (15) gegen Herausrutschen gesichert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltenippel (14) oberhalb des Schwerpunktes der Palette (10) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Haltenippel (14) je Palette (10) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltenippel (14) der Palette (10) und die Haltebohrung (15) der Werkzeugmaschine, dem Maschinentisch (11) bzw. der Vorrichtung zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltenippel (14) in der Haltebohrung (15) arretierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltenippel (14) eine, insbesondere umlaufende, Nut (21) aufweist, in die ein Arretiermittel (23), insbesondere ein Arretierdorn (24), eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretiermittel (23) manuell oder automatisch, insbesondere mittels Elektromagneten, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch, betätigbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltenippel (14) gegenüber der Haltebohrung (15) mit einem Spiel arretierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel kleiner/gleich dem maximal zulässigen Spiel der Spanneinrichtung (12, 13) zum Spannen der Palette (10) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltenippel (14) gegenüber der Palette (10) bzw. der Werkzeugmaschine, dem Maschinentisch (11) oder der Vorrichtung zentriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 70., dadurch gekennzeichnet, daß der Haltenippel (14) in die Palette (10) bzw. die Werkzeugmaschine, den Maschinentisch (11) oder die Vorrichtung eingeschraubt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, der Haltenippel (14) an seinem freien, der Haltebohrung (15) zugeordneten Ende einem Kegelstumpfabschnitt (23) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretiermittel (23) beim Ansetzen der Palette (10) an die Werkzeugmaschine, den Maschinentisch Klamauk 11) oder die Vorrichtung durch den Kegelstumpfabschnitt (23) geöffnet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretiermittel (23) in Schließrichtung vorgespannt ist.