DE202012101859U1

DE202012101859U1 - Greifeinrichtung für ein thermoplastisches Bauteil

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Publication number: DE202012101859U1
Application number: DE201220101859
Authority: DE
Original assignee: Manz AG
Current assignee: Manz AG
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2013-05-23
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: WO2013174755A1

Abstract

Greifeinrichtung für ein thermoplastisches Bauteil, (13) insbesondere für ein thermoplastisches Verbundbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein das Bauteil (13) haubenförmig umschließendes Gehäuse (11, 21) aufweist, das der Form des Bauteils (13) angepasst ist und das mit einer Heizeinrichtung (24) für das Bauteil (13) ausgestattet ist.

Description

Thermoplastische Bauteile, die in einem Ofen erwärmt und einem Formwerkzeug zugeführt werden, müssen in bestimmten Fällen auch während des Transports ihre Temperatur beibehalten. Dies trifft insbesondere auf dünnwandige thermoplastische Verbundbauteile zu, die aus Faserverbundwerkstoffen, beispielsweise aus Glas- und Kohlefasern gefertigt sind. Diese Bauteile kühlen rasch ab und müssen daher auf Konsolidierungstemperatur gehalten werden, um sie in einem Presswerkzeug verformen zu können. Mit herkömmlichen Greifern lassen sich diese Bauteile daher nicht von einem Ofen zu einem Presswerkzeug transportieren.
Zur Abhilfe dieses Problems schlägt die Erfindung eine Greifeinrichtung für ein thermoplastisches Bauteil, insbesondere für ein thermoplastisches Verbundbauteil, vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein das Bauteil haubenförmig umschließendes Gehäuse aufweist, das der Form des Bauteils angepasst ist und das mit einer Heizeinrichtung für das Bauteil ausgestattet ist.
Das Gehäuse schirmt das Bauteil nach außen ab und umschließt es bis auf eine Seite, sodass nur wenig Wärme abstrahlen kann. Die Heizeinrichtung im Gehäuse sorgt für den Temperaturerhalt des Bauteils oder kann dieses sogar noch zusätzlich erwärmen. Die dem Bauteil angepasste Form des Gehäuses gewährleistet dabei, dass die Erwärmung des Bauteils gleichmäßig über seine gesamte Oberfläche erfolgt.
Die Heizeinrichtung kann dabei vorzugsweise mehrere Infrarot-Strahler aufweisen. Diese Strahler erwärmen das Bauteil berührungslos und können gleichmäßig über die Innenoberfläche des Gehäuses verteilt angeordnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Heizeinrichtung mehrere Heißluftdüsen aufweisen, die ebenfalls eine berührungslose Erwärmung ermöglichen.
Um sowohl ein Auskühlen als auch ein Überhitzen des Bauteils zu vermeiden, während es von der Greifeinrichtung bewegt wird, kann die Heizeinrichtung vorzugsweise in Abhängigkeit von der Temperatur des Bauteils regelbar sein.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Greifeinrichtung optische Thermosensoren zur Erfassung der Temperatur des Bauteils aufweist. Mit diesen Sensoren ist die Bauteiltemperatur berührungslos und präzise erfassbar.
Da thermoplastische Bauteile im erwärmten Zustand weich sind, ist es außerdem wichtig, sie beim Halten im Greifer möglichst wenig mechanisch zu belasten. Vorteilhafterweise kann daher die Greifeinrichtung eine Vakuumeinrichtung zum Halten des Bauteils im Gehäuse aufweisen. Alternativ könnten Nadeln zum Halten des Bauteils verwendet werden, deren Einstichslöcher im Bauteil sich nach dem Ablegen des Bauteils aufgrund dessen weicher Konsistenz wieder schließen.
Wird eine Vakuumeinrichtung verwendet, so kann diese vorzugsweise mehrere Saugbalken aus einem hitzebeständigen Material aufweisen. Diese Saugbalken sind gleichmäßig über die Innenseite des Gehäuses verteilbar und können daher das Bauteil sicher erfassen. Das hitzebeständige Material hält die Temperatur des Bauteils aus und wird durch die IR-Strahlung nicht zerstört.
An der offenen Seite des glockenförmigen Gehäuses kann außerdem ein vor- und zurückziehbares dünnes Ablageblech zur zusätzlichen Unterstützung des gegriffenen Bauteils, insbesondere einer am Bauteil ausgebildeten Krempe, angeordnet werden.
Um bei eventuellen Leckagen im Vakuumsystem das Bauteil nicht zu verlieren, kann die Vakuumeinrichtung mehrere Vakuumkreise aufweisen, die voneinander unabhängig sind und ständig elektronisch überprüft werden können.
Das von der Greifeinrichtung aufgenommene Bauteil hat die Tendenz, mit den Saugbalken zu verkleben. Es ist daher von Vorteil, wenn die Greifeinrichtung eine Drucklufteinrichtung zum Lösen des Bauteils aus dem Gehäuse aufweist. Mit dieser Drucklufteinrichtung kann zum Ablegen des Bauteils ein Abblasimpuls ausgelöst werden, der an allen Saugbalken wirksam ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Greifeinrichtung ist das Gehäuse doppelwandig ausgebildet ist und der Zwischenraum zwischen den Gehäusewänden gekühlt. Dadurch können Verletzungen durch Kontakt mit der Außenseite des Gehäuses vermieden werden. Auch Beschädigungen durch Hitzeeinwirkung von anderen Teilen der Greifeinrichtung, insbesondere von Kabeln lassen sich dadurch vermeiden. Der Zwischenraum zwischen den Gehäusewandungen kann vorzugsweise mit Hilfe von Ventilatoren gekühlt werden, die Luft von außen in den Zwischenraum blasen und warme Luft aus dem Zwischenraum nach außen fördern.
Insbesondere, wenn die Greifeinrichtung zwischen einem Ofen und einem Presswerkzeug angeordnet ist, ist es weiter von Vorteil, wenn die Saugbalken über Zylinder auf das Bauteil zustellbar sind. Dadurch können Unterschiede in den Dimensionen des Bauteils ausgeglichen werden, die durch die Erwärmung des Bauteils im Ofen entstehen.
Die Greifeinrichtung kann auf unterschiedliche Weise bewegt werden. Bevorzugt ist sie jedoch an einem Knickarm-Roboter angeordnet, mit dessen Hilfe ein exaktes Aufnehmen und Ablegen des Bauteils durchführbar ist.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Greifeinrichtung mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht der Greifeinrichtung;
2 einen schematischen Querschnitt durch eine Greifeinrichtung mit aufgenommenem Bauteil.
Die Greifeinrichtung 10 aus 1 weist ein Gehäuse 11 auf, das hier eine U-förmige Grundform aufweist und haubenförmig ausgebildet ist, sodass es über ein entsprechend geformtes Bauteil 13 (2) gestülpt werden kann. Das Gehäuse 11 ist über einen Adapter 12 mit einem Knickarm-Roboter 14 (2) verbindbar und durch diesen bewegbar.
2 verdeutlicht in einem schematischen Querschnitt den inneren Aufbau einer weiteren Greifeinrichtung 20, wobei die Greifeinrichtung 10 aus 1 ähnlich aufgebaut sein kann. Das Gehäuse 21 der Greifeinrichtung 20 weist mehrere Saugbalken 22 auf, die an einen hier nicht näher dargestellten Vakuumerzeuger anschließbar sind. Mit ihrer Hilfe ist das Bauteil 13 im Inneren des Gehäuses aufnehmbar und kann mit dem Roboter 14 beispielsweise zu einer Werkzeugform 23 bewegt und auf der Form 23 abgelegt werden. Damit die Temperatur des Bauteils 13 während der Bewegung durch die Greifeinrichtung 20 erhalten bleibt, sind im Inneren des Gehäuses zudem mehrere Infrarot-Strahler 24 angeordnet. Zum Ablegen des Bauteils 13 auf der Form 23 kann durch die Saugbalken 22 Druckluft geblasen werden, um eventuelle Anhaftungen des Bauteils 13 an den Balken 22 zu lösen. Das Gehäuse 21 kann doppelwandig ausgebildet und der Zwischenraum zwischen den Wandungen gekühlt sein.

Claims

Greifeinrichtung für ein thermoplastisches Bauteil, (13) insbesondere für ein thermoplastisches Verbundbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein das Bauteil (13) haubenförmig umschließendes Gehäuse (11, 21) aufweist, das der Form des Bauteils (13) angepasst ist und das mit einer Heizeinrichtung (24) für das Bauteil (13) ausgestattet ist.
Greifeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung mehrere Infrarot-Strahler (24) aufweist.
Greifeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung mehrere Heißluftdüsen aufweist.
Greifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur des Bauteils (13) regelbar ist.
Greifeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie optische Thermosensoren zur Erfassung der Temperatur des Bauteils (13) aufweist.
Greifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vakuumeinrichtung zum Halten des Bauteils (13) im Gehäuse (11, 21) aufweist.
Greifeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumeinrichtung mehrere Saugbalken (22) aus einem hitzebeständigen Material aufweist.
Greifeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugbalken (22) über Zylinder auf das Bauteil (23) zustellbar sind.
Greifeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumeinrichtung mehrere Vakuumkreise aufweist.
Greifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Drucklufteinrichtung zum Lösen des Bauteils (13) aus dem Gehäuse (11, 21) aufweist.
Greifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11, 21) doppelwandig ausgebildet ist und der Zwischenraum zwischen den Gehäusewänden gekühlt ist.
Greifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie an einem Knickarm-Roboter (14) angeordnet ist.