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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Um
moderne Fenster und/oder Türen
mit Beschlägen
zu versehen, sind zahlreiche Arbeitsschritte erforderlich. Insbesondere
Drehkippfenster, deren Beschläge
von außen
nicht sichtbar sind, weisen an allen vier Schenkeln Beschlagteile
auf, die miteinander in Eingriff stehen. Damit diese Beschlagteile
kostengünstig
montiert werden können,
sind Hilfsmittel erforderlich, beispielsweise ein Tisch, auf den
ein Fenster gelegt und anschließend
bearbeitet werden kann.
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Es
ist bereits ein Flügel-Anschlag-Tisch
bekannt, mit dem es möglich
ist, Beschläge
und Glasleisten auf rationelle Weise an Fenstern und Türen zu befestigen
(
DE 34 37 092 A1 ).
Hierbei werden die Beschläge
und Glasleisten automatisch auf die jeweils erforderliche Länge geschnitten.
Wesentliche Elemente dieses bekannten Tischs sind bewegliche Abtaster,
die an die inneren und/oder äußeren Begrenzungen
der Fenster- oder Türenschenkel
stoßen und
damit deren Abmessungen erfassen. Mit diesen Abtastern werden Bohrer,
Scheren, Sägen,
Stanzen und andere Bearbeitungsgeräte bewegt.
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Weiterhin
wurde bereits vorgeschlagen, lange Beschlagteile oder Glasleisten
mit Hilfe besonderer Transporteinrichtungen automatisch zu bearbeiten
(
DE 43 28 205 C2 ).
Hierbei ist eine positionierbare Paternoster-Transporteinrichtung
für die
Aufnahme von langen Gegenständen
vorgesehen, welche die langen Gegenstände in vertikaler Richtung
transportiert. Die horizontale Verschiebung erfolgt mit einer separaten
Schiebevorrichtung.
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Bei
sehr großen
Anlagen werden alle relevanten Daten über Fenstergröße, Beschlaggröße etc.
in einer zentralen Datenverarbeitungsanlage gespeichert und anschließend für die Steuerung
von Maschinen verwendet. Diese Anlagen sind jedoch für die mittelständische
Industrie zu teuer und zu aufwendig.
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Ferner
ist eine Vorrichtung zur Erfassung von Messgrößen zur Ermittlung der Position
eines auf einem Bearbeitungstisch aufgelegten Bearbeitungsteils
(
DE 34 23 099 C2 )
bekannt. Hierbei ist jedoch kein Messkopf vorgesehen.
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Aus
der
DE 43 28 205 A1 oder
der
DE 34 37 092 A1 ist
ebenfalls eine Vorrichtung zur Erfassung von Messgrößen zur
Ermittlung der Position eines auf einem Bearbeitungstisch aufgelegten
Bearbeitungsteils bekannt. Hierbei sind jedoch keine linear beweglichen
Drehgeber vorgesehen.
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Weiterhin
ist eine Messvorrichtung mit einem in einem Gehäuse angeordneten und von einer
Rolle abwickelbaren Maßband
(
DE 88 15 925 U1 )
bekannt. Hierbei reicht das Maßband
eine maschinenlesbare Kodierung auf. Mit einem Lesekopf kann diese
Kodierung erfasst und als Zahlenwert angezeigt werden.
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Schließlich ist
auch noch eine Vorrichtung zur Ermittlung der Position eines beweglichen
Gegenstands bekannt, die einen Drehgeber aufweist (
DE 92 10 160 U1 ). Mit Hilfe
dieser Vorrichtung ist es möglich,
dass die zur Umsetzung von Translations- in Rotationsbewegungen
auf den Drehgeber zu übertragende
Antriebskraft verhältnismäßig klein
und auf einen konstanten Wert eingestellt werden kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Flügel-Anschlag-Tisch
der vorstehend genannten Art, mit einem Meßgeber mehrere Messungen nacheinander
durchführen
zu können.
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Diese
Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der
mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere in der Mehrfachausnutzung
eines einzigen Meßgebers.
Das Abtasten, Messen, Ablängen, Lochen
oder Zuschneiden von Beschlägen,
Riegelstangen und Glasleisten erfolgt über nur einen Meßgeber,
d. h. es können
von einer Meßachse
aus kombiniert mehrere Vorgänge
angesteuert werden. Mit nur einem Drehgeber werden zwei oder mehrere
unterschiedliche Arbeiten ausgeführt.
Zum einen wird etwa ein Fensterflügel ausgemessen, während zum anderen
die gemessenen Maße
abgearbeitet werden, d. h. es kann z. B. eine Riegelstange oder
Glasleiste gesteuert und bearbeitet werden. Hierdurch ist eine kostengünstige Positionssteuerung
und Zuführung
des Materials möglich.
Es ist nicht erforderlich, für
die Meßwerterfassung,
die Zufuhr, das Ablängen von
Beschlagteilen, Glasleisten, Riegelstangen und dergleichen sowie
für die
Montage der Beschlagteile jeweils eigene Meßgeber vorzusehen. Mittlere
und kleine Betriebe sind somit in der Lage, ihre Anlagen nach Art
einer CIM-Steuerung zu betreiben.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden
näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines bekannten Montagetischs;
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2 eine
perspektivische Darstellung eines bevorzugt abgewandelten Montagetischs;
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3 eine
Draufsicht auf den Montagetisch gemäß 2;
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4 eine
Seitenansicht des Montagetischs gemäß 2;
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5 eine
Detaildarstellung aus der 4.
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In
der 1 ist ein an sich bekannter Montagetisch 1 dargestellt,
der einen rechteckigen Tischrahmen 2 aufweist, in dem drei
Längsstreben 3, 4, 5 und
drei Querstreben 6, 7, 8 angeordnet sind.
Dieser Montagetisch 1 ist schwenkbar mit zwei Trägergestellen 9, 10 gekoppelt,
die über
Gelenke 11 mit den kurzen Rahmenteilen 13, 14 verbunden
sind.
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Das
Schwenken des Montagetischs 1 erfolgt mittels einer pneumatischen
Einrichtung 15, die zwischen dem Gestell 9 und
dem Tischrahmen 2 angeordnet ist, und zwar außerhalb
der Drehachse 11.
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Auf
dem Montagetisch 1 liegt ein Fensterflügel 16, der mit Beschlägen versehen
werden soll. Dieser Fensterflügel 16 befindet
sich im vorderen Bereich des Montagetischs 1, wo die eigentliche
Bearbeitungszone ist. Zwischen der Vorderkante 17 des Tischs
und der Längsstrebe 5 sind
mehrere Querstege 18 bis 24 zu erkennen. Diese
bilden Fachteiler für Ablagefächer. Unterhalb
dieser Vorderkante befinden sich eine Führungsschiene 25 für konstante
Griffhöhen,
eine Riegelstange 26, eine Loch- und Ablängstanze 27 mit
Bedienungstasten, eine Einzellochstanze 28 mit Bedienungstasten,
ein Anschlagsatz "mittig" 29, ein
Rastergriff für
Griffhöhe "mittig" und "konstant" 30, eine
Fräseinheit 31,
ein Anschlagsatz "außen" 32, ein
Bedienungstableau 33, eine Halterung für eine Hand-Bohrmaschine 34,
ein Bedienungstableau 35 für eine Glasleistenmeßeinrichtung und
mit Datenübertragungstasten
sowie ein Außenabtastanschlag 36.
Die Einheiten 27 bzw. 28 bis 31 bzw. 32, 33 bzw. 34, 35 sind
jeweils einem Schlitten zugeordnet und können entlang der Vorderkante 17 des
Tischrahmens 2 verschoben werden. Die Abmessungen des Montagetischs
sind mit 2700 mm (Länge)
und 1300 mm (Breite) angegeben. Die Höhe vom Erdboden beträgt 800 bzw.
1000 mm, je nach Schwenklage.
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In
der 2 ist eine Variante des Montagetischs gemäß 1 gezeigt
die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
wiedergibt. Der Montagetisch 100 weist wieder einen rechteckigen
Tischrahmen 101 auf, in dem fünf Längsstreben 102, 103, 104, 105, 106 und
fünf Querstreben 107, 108, 109, 110, 111 angeordnet
sind. Dieser Tischrahmen 101 ist schwenkbar mit einem Untergestell 112 über Gelenke 113, 114 gekoppelt.
Das Schwenken des Tischrahmens 101 erfolgt mittels einer
pneumatischen Vorrichtung 115, 116, die zwischen
dem Untergestell 112 und dem Tischrahmen 101 angeordnet
ist.
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Auf
dem Montagetisch 100 liegt ein Fensterflügel 117,
der mit Beschlägen
versehen werden soll. Dieser Fensterflügel 117 befindet sich
im vorderen Bereich des Montagetischs 100, wo sich auch
die eigentliche Bearbeitungszone befindet. Zwischen den Längsstreben 105 und 106 befinden
sich mehrere Fachteiler 118 bis 124. Die von diesen
Fachteilern 118 bis 124 definierten Fächer dienen
zur Materialablage, insbesondere zur Ablage von Kleinteilen. Unterhalb
der Längsstreben 106 sind
Zentrierplatten 125, 126 vorgesehen. Diese Zentrierplatten 125, 126 werden
pneumatisch über
einen Zylinder und mit Hilfe eines Zahnstangengetriebes nach links
oder rechts bewegt. In der Mitte des Montagetischs 100 befindet sich
eine bewegliche Aufnahmeplatte 127. Diese Aufnahmeplatte 127 wird
ebenfalls parallel zur Längsstrebe 106 bewegt,
allerdings manuell.
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Auf
der Aufnahmeplatte 127 ist ein Fräsaggregat 128 montiert.
Mit diesem Fräsaggregat 128 werden
z. B. die Griffausnehmungen am Fensterflügel 117 ausgefräst. Eine
Rastereinrichtung 129 dient zum Verstellen und Fixieren
des Fräsaggregats 128 auf
verschiedenen Höhen,
damit die Griffausnehmungen in Fensterflügeln auf verschiedenen Höhen ausgefräst werden
können.
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Mit 130 ist
ein Zahnriemen bezeichnet, der um eine als Führungsrolle ausgebildete Umlenkrolle 131 geführt und
Teil einer Meßeinrichtung
ist. Statt eines Zahnriemens 130 könnte auch eine Zahnstange mit
einem Abtastrad als Meßeinrichtung
vorgesehen sein.
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Die
Linearbewegung des Zahnriemens 130 wird durch die Umlenkrolle 131 in
eine Drehbewegung umgewandelt. Da diese Umlenkrolle 131 über eine
Achse mit einem Meßrad 132 verbunden
ist, wird die Drehbewegung spielfrei auf das Meßrad 132 übertragen.
Auf einem Schiebeschlitten 133 ist ein Drehgeber 134 montiert,
auf dessen Achse ein Meßrad 135 aufgesetzt
ist. Wird nun mit Hilfe eines Pneumatikzylinders 136 der
Schiebeschlitten 133 mit Drehgeber 134 und Meßrad 135 in
Richtung Meßrad 132 bewegt,
so treffen die Meßräder 132 und 135 aufeinander.
Eine spielfreie Drehübertragung
kann nun beginnen.
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Die
als Meßzahnräder ausgebildeten
Meßräder 132, 135 drehen
sich mit den jeweils zugehörigen Umlenkrollen.
Da der Drehgeber 134 eine Einrichtung enthält, welche
aufgrund der Anzahl der Umdrehungen oder Bruchteilen von Umdrehungen
den zurückgelegten
Weg des Zahnriemens 130 ermitteln kann, liefert er Positionsdaten,
die für
den weiteren Bear beitungsprozeß verwendet
werden können.
Die Meßzahnräder 132, 135 weisen
vorzugsweise eine metrische Teilung von 5 mm auf.
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Am
Montagetisch 100 ist auch eine Zusatzeinrichtung zum Fördern, Stanzen
und Ablängen
von Riegelstangen vorgesehen. Diese Zusatzeinrichtung besteht aus
einem Antriebsmotor 136 mit Winkelgetriebe, einer Antriebsrolle 137,
einer Umlenk- und Gegenrolle 138 und einem verschiebbaren
Stanzwerkzeug 139. Mit 140 ist eine Ablegewanne
bezeichnet, die mit dem Rahmen 102 über Streben 141, 142 verbunden
ist.
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Mit
dem gleichen Antrieb und unter Verwendung von profilierten Rollen
können
auch Glasleisten positioniert und mit Hilfe einer Trennsäge abgelängt werden.
Dies ist z. B. dadurch realisierbar, daß die Achsen der Rollen 137 und 138 verlängert und
um profilierte Rollen ergänzt
werden.
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Mit
dieser einfachen Ausrüstung
kann der Verwendungsbereich der Einrichtung, wie sie weiter unten
noch im Zusammenhang mit den 4 und 5 beschrieben
wird, erweitert werden.
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In
der 3 ist der Montagetisch 100 der 2 noch
einmal in einer Draufsicht und in teilweise vereinfachter Darstellung
gezeigt. Die Darstellung der 3 läßt deutlich
den Zahnriemen 130, das Meßrad 132 sowie eine
Umlenkrolle 143 auf der gegenüberliegenden Seite des Montagetischs 100 erkennen.
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Außerdem erkennt
man das Stanzwerkzeug 139, das pneumatisch über einen
Druckzylinder 144 betätigt
wird.
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Ein
Antriebsmotor 145 mit Winkelgetriebe treibt die Antriebsrolle 137 an,
der die Gegenrolle 138 gegenüberliegt. Zwischen den beiden
Rollen 137, 138 befindet sich eine Riegelstange 146.
Werden die Zentrierplatten 125, 126 nach der einen
oder anderen Seite bewegt, bewegt sich der Zahnriemen 130 auf die
gleiche Weise mit.
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Die
Linearbewegung des Zahnriemens 130 bewirkt ihrerseits eine
Drehbewegung der Umlenkrolle 131, die – wie aus 2 ersichtlich – mit dem
Meßzahnrad 132 gekoppelt
ist. Dieses Meßzahnrad 132 kann
mit dem Meßzahnrad 135,
das sich auf dem Schiebeschlitten 133 befindet, in Eingriff
gebracht werden, da beide Meßzahnräder 132, 135 in
der gleichen Höhe
liegen. Damit dieser Eingriff stattfindet, muß der Schiebeschlitten 133 in
Richtung auf die Umlenkrolle 131 bewegt werden. Nach dem
Eingriff der beiden Meßzahnräder 132, 135 wird
die Linearbewegung des Zahnriemens 130 durch das Meßzahnrad 135 erfaßt.
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Da
dieses Meßzahnrad 135 mit
dem Drehgeber 134 gekoppelt ist, der die Umdrehungen bzw. Bruchteile
hiervon des Meßzahnrads 135 erfassen kann,
kann die Linearbewegung des Zahnriemens 130 exakt erfaßt werden.
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Der
Drehgeber 134 liefert somit Positionsdaten des Zahnriemens 130,
die für
den weiteren Bearbeitungsprozeß verwendet
werden können.
Da die Bewegung des Zahnriemens 130 von der Bewegung der
Zentrierplatten 125, 126 abhängt, mit denen Glasleisten,
Dichtungen und dergleichen zentriert werden, kann auf die vorbeschriebene
Weise die Länge
dieser Glasleisten bzw. der Dichtungen ausgemessen und übertragen
werden.
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Der
Drehgeber 134 bestimmt nicht nur die Länge eines Werkstücks, sondern
er wird auch über einen
Pneumatikzylinder 150 mit dem Schiebeschlitten 133 und
dem Meßrad 135 in
Richtung auf ein Meßrad 151 bewegt,
das in der 4 näher dargestellt ist. Die Nullsetzung
und Eichung des Drehgebers 134 erfolgt über eine nicht dargestellte
Steuerung.
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Die
von dem Drehgeber 134 gemessenen Daten werden ausgewertet
und durch Parameter und Abzugsmaße korrigiert, die in einem
Ablaufprogramm hinterlegt sind. Der Drehgeber 134 überwacht die
Drehbewegung des Antriebsmotors 145.
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Bei
dem in der 3 gezeigten Beispiel wird die
zuvor zwischen die Rollen 137, 138 eingeführte Riegelstange 146 in
Richtung der Ablegewanne 140 ausgeschoben. Durch das Stanzwerkzeug 139 wird die
Riegelstange 146 mit Löchern
versehen und abgelängt.
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In
der 4 ist die in den 2 und 3 dargestellte
Vorrichtung noch einmal in einer Seitenansicht gezeigt. Man erkennt
hierbei deutlich das als Meßzahnrad
ausgebildete eitere Meßrad 151,
mit dem das Meßzahnrad 135 ebenfalls
verrasten kann. Das Meßzahnrad 135 des
Drehgebers 134 kann somit zwei verschiedene Bewegungen
erfassen: die Drehbewegung des Meßzahnrads 132, das
mit dem Zahnriemen 130 gekoppelt ist, und die Drehbewegung
des Meßzahnrads 151,
das mit der Rolle 138 gekoppelt ist.
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Soll
ein Fensterflügel 117 auf
dem Montagetisch 100 bearbeitet – z. B. mit Beschlägen versehen – werden,
so wird er zunächst
auf diesen Montagetisch 100 gelegt. Mit Hilfe der Zentrierplatten 125, 126 wird
der Fensterflügel 117 sodann
zentriert, d. h. die Zentrierplatten 125, 126 weisen
z. B. Zapfen auf, die gegen die Außenseite des Fensterflügels 117 stoßen. Diese
Zentrierplatten 125, 126 werden, wie bereits erwähnt, mittels
eines nicht dargestellten Zahnstangengetriebes bewegt. Mit der Zentrierplatte 125 ist
der Zahnriemen 130 gekoppelt, d. h. die Linearbewegung
dieses Zahnriemens 130 entspricht der Linearbewegung der
Zentrierplatte 125. Wenn somit die Zentrierplatten 125, 126 an
den Rahmen des Fensterflügels 117 stoßen, bleibt
auch der Zahnriemen 130 stehen. Sein gefahrener Weg, elektronisch
verdoppelt, ist dann ein Maß für die Außenabmessungen
des Fensterflügels 117.
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Bevor
die Zentrierplatten 125, 126 an den Fensterflügel 117 herangefahren
wurden, wurde das Meßzahnrad 135 mit
dem Meßzahnrad 132 in
Eingriff gebracht. Die Bewegung des Zahnriemens 130 wird somit
direkt durch den Drehgeber 134 erfaßt. Da der Drehgeber 134 geeicht
ist, so daß er
eine definierte Nullposition des Zahnriemens 130 erkennt,
kann genau ermittelt werden, um wieviel sich der Zahnriemen 130 von
der Nullposition entfernt hat. Hierdurch ist gleichzeitig die Anschlagposition
der Zentrierplatte 125, 126 an den Fensterflügel 117 erfaßt. Mit
dem erfaßten
Merkmal können
nun weitere Bearbeitungsvorgänge
in die Wege geleitet werden.
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Die
Zentrierplatten 125, 126 werden vorzugsweise mittels
eines Pneumatikzylinders zentrisch von der Mitte des Tischs nach
links und rechts bewegt, d. h. die beiden Platten 125, 126 bewegen sich
von einer gedachten Mittellinie aufeinander zu oder voneinander
weg. An den Zentrierplatten 125, 126 angebrachte
Abtastrollen zentrieren den Fensterflügel nach außen. Der Zahnriemen 130 ist
an der Zentrierplatte 125 befestigt, nicht an der Zentrierplatte 126.
Er wird somit um die gleiche Wegstrecke bewegt wie die Zentrierplatte 125.
Um den tatsächlichen
Abstand der beiden Zentrierplatten 125, 126 voneinander
zu ermitteln, wird der von der Platte 125 zur gedachten
Mittellinie zurückgelegte
Weg auf das Doppelte hochgerechnet.
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Mit
der bevorzugten Ausführungsform
der Vorrichtung ist es nicht nur möglich, die äußeren und inneren Abmessungen
von Fensterflügeln
und dergleichen zu erfassen, sondern es können auch die Positionen und
Längen
von Gegenständen
erfaßt bzw.
festgelegt werden, bei denen es nicht möglich ist, mit Hilfe der Zentrierplatten 126, 125 Anschlagspositionen
festzulegen. Zu diesen Gegenständen
gehören
insbesondere Beschläge,
Riegelstangen und Glasleisten und dergleichen.
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Hierzu
wird der Schlitten 133 auf einer Führungsstange 148 von
seiner linken Position in die rechte Position gebracht d. h. das
Meßzahnrad 135 wird
aus dem Meßzahnrad 132 gelöst und mit
dem Meßzahnrad 151 in
Eingriff gebracht. Auf diese Weise werden mit dem gleichen Drehgeber 134 die
Positionen z. B. einer Riegelstange 146 erfaßt, denn
die Drehbewegungen der Rollen 137, 138, zwischen
denen die Riegelstange 146 positioniert ist und von denen
sie bewegt wird, entsprechen der Linearbewegung der Riegelstange 146.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
zunächst
den Fensterflügel
meßtechnisch
zu erfassen, der mit Beschlägen
versehen werden soll und im Anschluß hieran die Beschläge selbst
meßtechnisch
zu erfassen. Es werden folglich die Beschläge sofort richtig zugeschnitten
und positioniert.
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Der
Vorgang des sukzessiven Messens kann selbstverständlich automatisch ausgeführt werden, wenn
eine entsprechende Steuerung vorgesehen ist.
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In
einer weiteren Ausführungsvarianten
kann die Vorrichtung dahingehend erweitert werden, daß durch
Umschalten von mehreren Meßgebern
weitere Anwendungen realisiert werden können. Als Antrieb für den Schlitten 133 mit
dem Drehgeber 134 dient im Beispiel der 4 der
pneumatische Antrieb 150, es kann jedoch auch ein anderer
Antrieb vorgesehen sein, der den Drehgeber 134 mit dem
Meßzahnrad 135 auf
der Führungsstange 148 hin-
und herschiebt.
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Der
Transport der Riegelstange 146 erfolgt mittels der Rollen 138, 137,
die ihrerseits von dem Motor 145 und einem Schneckengetriebe
angetrieben werden.