DE19629800C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von mehreren Teilen bei der Montage zu einem neuen Teil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren und eine hierzu geeignete Vorrichtung sind aus der DE 43 00 876 C2 bekannt.

Bei solchen Verfahren geht es insbesondere um die Verbindung von zweiteiligen Stanzteilen, die parallel zueinander zugeführt und dann miteinander unter Verformung zumindest eines Stanzteils verbunden werden. Es muß also zwischen den beiden Stanzteilen ein bestimmter Weg zu deren Verbindung zurückgelegt werden, der in der Regel senk­ recht zur Förderung der beiden Stanzteilreihen liegt, aus denen die zu verbindenden Teile vereinzelt werden.

Die Kosten für den Herstellungsaufwand solcher Teile werden wesent­ lich mitbestimmt durch die Ausnutzung der verwendeten Stanzen und Pressen, die einen erheblichen Anschaffungswert haben. Folglich wird das fertiggestellte Schalt- oder Kontaktelement umso billiger, je höher die Taktrate ist, mit der die zur Herstellung verwendeten Ma­ schinen arbeiten können. Bei der gattungsgemäßen Vorrichtung und dem von dieser durchgeführten Verfahren ist der Arbeitstakt jedoch nach oben hin durch physikalische Randbedingungen begrenzt:

Der zwischen den beiden Stanzteilen senkrecht zur Förderrichtung ihrer Stanzteilreihen zurückzulegende Montageweg erfordert mit zu­ nehmendem Takt eine immer schnellere Beschleunigung und ein immer schnelleres Abbremsen sowohl des zugeführten Teils als auch der hierfür verwendeten Maschinenteile. Bei zunehmenden Taktzahlen treten hier folglich erhebliche Massenträgheitskräfte auf, sowohl seitens der Stanzteile als auch der verwendeten Maschinenteile, die zu einem unruhigen und zunehmend unkontrollierbaren Zuführverhalten führen mit der Folge, daß mit unbegrenzt ansteigender Taktzahl die Wahrscheinlichkeit von Fehlfunktionen und somit die Ausschußrate zu­ nimmt, was den Vorteil höherer Taktzahlen bald wieder zunichte macht.

Es ist folglich Aufgabe der Erfindung, den Zuführmechanismus so zu verbessern, daß eine erhebliche Erhöhung der Taktzahl erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht daher aus zwei wesentlichen Maßnahmen, die sich vorteilhaft bedingen und ergänzen:
Zum ersten ermöglicht die Aufteilung der Förderung des Stanzteiles von der Stanzung bis zur Endmontage in drei Abschnitte eine wesent­ lich effektivere Ausnützung des Arbeitshubes der Stanze bzw. der Presse in dem Sinne, daß bei jedem Endmontagevorgang bereits ein fertig ausgestanztes Teil in die erste Warteposition gefördert wird und somit einen Teil der Montagestrecke während einer Pressenbewe­ gung zurücklegt, die bisher für die Zuführung eines Stanzteils zu seinem Basisteil nicht genutzt worden ist.

Diese bessere Ausnutzung des Pressenzyklus und die damit verbundene Verringerung der Wegstrecken erlaubt eine Verringerung der Beschleu­ nigungs- und Abbremskräfte, da in vergleichbarer Zeit eine geringere Montagestrecke zurückgelegt werden muß. Daraus wiederum resultiert eine wesentliche bauliche Verringerung der Vorschubmechanismen wie Stempel oder Stößel, damit deren Antriebsteile und damit auch der oben angesprochenen Massen- und Trägheitskräfte beim Beschleunigen und Abbremsen solcher Maschinenteile. Damit können diejenigen "War­ tezeiten", die bisher einkalkuliert werden mußten, um beispielsweise ein "Nachzittern" der Bauteile und der Maschinenteile nach einem er­ folgten Bewegungswechsel ausklingen zu lassen, wesentlich verkürzt werden. Dies wiederum erlaubt seinerseits eine wesentlich dichtere Aufeinanderfolge von Stanzteilen zu ihren zugeordneten Basisteilen zur Montage, was letztlich dann einen wesentlich höheren Arbeitstakt ermöglicht. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sieht vor, daß zur Fixierung und Zentrierung der Basisteile vor der Endmontage Schwenk-Zentrierarme das Basisteil von unten, oben und seitlich zwischen sich einschließen, wodurch auch bei den jetzt ermöglichten höheren Taktraten die Ausschußrate niedrig gehalten bzw. weiter er­ niedrigt werden kann.

Weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens, ins­ besondere der Zuordnung der einzelnen zeitlichen Abschnitte zu den Arbeitstakten sind weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Stand der Technik und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung werden nun anhand von Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1A-1C Aufsicht, Seitenansicht und Funktionsdiagramm bei einem Verfahren nach dem Stand der Technik,

Fig. 2-7 Aufsicht, Seitenansichten, Detailansichten und Funktionsdiagramm bei einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung, nämlich:

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens aus Richtung IV der Fig. 3,

Fig. 3 eine erste Seitenansicht senkrecht zur Förder­ richtung der Reihen auf die Vorrichtung nach Fig. 2 in Richtung III der Fig. 2,

Fig. 4 eine zweite Seitenansicht in Förderrichtung der Reihen auf die Vorrichtung nach Fig. 2 in Rich­ tung V der Fig. 2,

Fig. 5 und 6 Detail-Seitenansichten der Schwenkzentrierarme nach der Erfindung, und

Fig. 7 Funktionsdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Fig. 1 ist Aufbau und Arbeitsweise einer Vorrichtung skizziert, wie sie beispielsweise in der eingangs genannten DE 43 00 876 C2 im einzelnen beschrieben worden ist:

Einem links in Fig. 1A in der Aufsicht gezeigten Pressentisch werden in Pfeilrichtung eine Stanzteilreihe SR und eine Basisteilreihe BR zugeführt, in der in der Mitte dargestellten Montageposition MP werden die Stanzteile S vereinzelt und mit einem horizontal senkrecht zur Förderrichtung von Stanzteilreihe und Basisteilreihe arbeitenden Stempel ST auf "ihr" synchron zugeführtes Basisteil geschoben und dort montiert, in der Regel unter Verformung. Fig. 1B zeigt dieselbe Prinzipanordnung in einer Seitenansicht.

Die Arbeitsweise dieser vorbekannten Vorrichtung ist anhand des Diagramms der Fig. 1C ersichtlich: Der schraffiert dargestellte Montagebereich, also diejenige Zeitspanne, die für den Transport des vereinzelten Stanzteils S zum Basisteil B und die dortige Montage zur Verfügung steht, liegt im zweiten Quadranten II eines Pressenhubs, erfolgt also während der zweiten Hälfte des Abwärtshubes. Die anderen Quadranten I, III und IV werden für Montagezwecke nicht ausgenutzt.

Die Fig. 2-7 zeigen demgegenüber Aufbau und Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung:

Zur Förderung der vereinzelten Stanzteile dienen zwei hintereinandergeschaltete Stempeleinheiten SE1, SE2 mit zugehörigem Stempel S1 bzw. S2. Die in Förderrichtung von Stanzteilreihe SR und Basisteilreihe BR vorne liegende Stempeleinheit SE1 fördert mit ihrem Stempel S1 ein vereinzeltes Stanzteil S über einen Teil des Abstandes zwischen den beiden Reihen in eine erste Warteposition W1, nachdem das Stanzteil S aus der Stanzteilreihe SR ausgestanzt worden ist.

Danach erfolgt mittels einer weiteren Fördereinheit FE die Bewegung des Stanzteils S parallel zur Förderrichtung der Reihen von der ersten Warteposition W1 zu einer zweiten Warteposition W2, von dort schließlich wird dann die Endmontage durchgeführt, bei der der Stempel S2 das in Warteposition befindliche Stanzteil S über das zugeordnete Basisteil schiebt. Entscheidend ist hierbei die Zuordnung dieser Arbeitsschritte zu aufeinanderfolgenden Arbeitstakten, wie dies insbesondere in den Fig. 2 und 3 in Verbindung mit dem Diagramm der Fig. 7 durch die Zahlen 1-4 veranschaulicht werden soll; hierbei bedeutet jede Zahl einen zeitlichen Abschnitt für eine der angegebenen Funktionen, nämlich:

• 1. Stanzen
• 2. Vorschub in die erste Warteposition W1
• 3. Weiterförderung von der ersten Warteposition W1 zur zweiten Warteposition W2 und
• 4. Endförderung von der zweiten Warteposition W2 zur Endlage E.

Aus dem Funktionsdiagramm der Fig. 7 geht hervor, daß die zeitlichen Abschnitte 1 und 2 unmittelbar aufeinanderfolgend im zweiten Quadranten, der zeitliche Abschnitt 3 im vierten Quadranten eines Arbeitstaktes stattfinden, der zeitliche Abschnitt 4 (Endmontage) dann im zweiten Quadranten des darauffolgenden Arbeitstaktes. Mit anderen Worten: im zweiten Quadranten eines bestimmten Arbeitstaktes wird ein Stanzteil S von der zweiten Warteposition W2 zur Endmontage E gefördert, während gleichzeitig das nachfolgende Stanzteil S+1 ausgestanzt und in die erste Warteposition W1 gefördert wird. Der Abwärtshub der Maschine wird hier also für insgesamt drei Arbeitsvorgänge ausgenutzt. Gegen Ende des Aufwärtshubes wird dann der zweite Abschnitt 3 durchgeführt, wo ein Stanzteil S von der ersten zur zweiten Warteposition geschoben wird, damit dann wieder beim nächsten Arbeitstakt gleichzeitig im zweiten Quadranten sowohl das derart vorbereitete Stanzteil von der zweiten Warteposition zur Endmontage über sein Basisteil gefördert werden kann, als auch das nächste Stanzteil S+1 vereinzelt und in die erste Warteposition W1 geschoben werden kann.

Die Fig. 5 und 6 zeigen schließlich noch eine schematische Darstellung der Anordnung und der Funktion von vier Schwenkzentrierarmen SZ1 . . . SZ4, die jedes Basisteil in seiner definierten Montageposition von oben und unten (SZ1, SZ2) und von beiden Seiten (SZ3, SZ4) erfassen und zentrieren. Der Kopfteil dieser Einheiten ist dabei basisteil-spezifisch ausgebildet, so daß in Verbindung mit der Achslagerung der Schwenkzentrierarme SZ1 . . . SZ4 einerseits und dem Formschluß zwischen den Köpfen der Schwenkzentriereinheiten und entsprechenden Konturen des Basisteils B eine hohe Zentriergenauigkeit erreicht werden kann. Die Steuerung dieser Schwenkzentrierarme SZ1 . . . SZ4 innerhalb des Arbeitshubes erfolgt während des Stillstandes der Reihen SR und BR.

Claims (10)

1. Verfahren zum Zuführen von mehreren Teilen bei der Montage zu einem neuen Teil, insbesondere zu zweiteiligen Kontakt- oder Schaltelementen durch synchrones Zuführen eines zu montierenden Stanzteils aus einer im Arbeitstakt bewegten Stanzteilreihe aneinanderhängender Stanzteile durch Vereinzeln zu zumindest einem Basisteil in einer im gleichen Arbeitstakt bewegten, zur ersten parallelen Basisteilreihe mit Hilfe einer Verschiebeeinrichtung, die zwischen den beiden Reihen arbeitet und ein vereinzeltes Stanzteil zum zugeordneten Basisteil fördert, wo die Montage erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung eines Stanzteiles (S) in drei zeitlichen Abschnitten (2, 3, 4) zweier aufeinanderfolgen­ der Arbeitstakte erfolgt, daß innerhalb des ersten Abschnittes (2) das aus der Stanzteilreihe (SR) vereinzelte Stanzteil (S) in eine erste Warteposition (W1) gefördert wird, daß innerhalb des zweiten Abschnittes (3) im gleichen Arbeitstakt eine Förderung des Stanzteils (S) parallel oder senkrecht zur Förderrichtung der beiden Reihen (SR, BR) von der ersten Warteposition (W1) zu einer zweiten Warteposition (W2) erfolgt, und daß innerhalb des dritten Abschnittes (4) im folgenden Arbeitstakt dieses Stanzteil (S) zur Endlage (E) auf dem zugeordneten Basisteil (B) gefördert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein erster Abschnitt (2) zeitlich innerhalb eines dritten Abschnitts (4) liegt, derart, daß die Montage eines Stanzteils (S) auf seinem Basisteil (B) im dritten Abschnitt (4) im wesentlichen zeitgleich mit der Verschiebung des nächstfolgenden Stanzteils (S+1) in die erste Warteposition (W1) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzen des Stanzteils (S) aus der Stanzreihe (SR) in einem Stanzabschnitt (1) jedes Arbeitstaktes erfolgt, der zeitlich innerhalb eines dritten Abschnitts (4) liegt, derart, daß die Montage eines Stanzteils (S) auf seinem Basisteil (B) im dritten Abschnitt (4) im wesentlichen zeitgleich mit dem Stanzen des übernächsten Stanzteils (S+2) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Stanzabschnitt (1) und ein erster Abschnitt (2) in dieser Reihenfolge zeitlich innerhalb eines dritten Abschnitts (4) liegen, derart, daß während der Montage eines Stanzteiles (S) auf seinem Basisteil (B) sowohl die Stanzung des nächsten Stanzteils (S+1) als auch die Verschiebung des nächsten Stanz­ teils (S+1) in die erste Warteposition (W1) erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (3), in dem die Verschiebung von der ersten (W1) zur zweiten Warteposition (W2) erfolgt, zeitlich um etwa 180° gegenüber den anderen Abschnitten (1, 2, 4) versetzt erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanzabschnitt (1) und die ersten und dritten Abschnitte (3, 4) innerhalb des zweiten Quadranten (II) eines Arbeitshubes liegen.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (3) innerhalb des vierten Quadranten (IV) eines Arbeitshubes liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem dritten Abschnitt (4) das dem jeweils in die Endlage (E) geförderten Stanzteil (S) zugeordnete Basisteil (B) fixiert und zentriert wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wartepositionen (W1, W2) in einem zwischen den beiden Reihen (SR, BR) angeordneten Magazin liegen, auf das zwei Stempel (S1, S2) parallel zueinander und senkrecht zur Förderrichtung der Reihen (SR, SB) arbeiten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung und Zentrierung der Basisteile (B) vor der Endmontage Schwenkzentrierarme (SZ1 . . . SZ4) das Basisteil (B) von unten, oben und seitlich zwischen sich einschließen, deren Köpfe einen Form- und Kraftschluß mit dem Basisteil (B) in dessen Montageposition herstellen.