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"Vorrichtung zum Ausrichten eines elastisch verformbaren Ver-
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bindungsteiles"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Ausrichten eines elastisch ver; formbaren Verbindungsteiles, der an einem Werkstück
angeformt bzw. befestigt ist, mit mehreren, hintereinander angeordneten Ausrichtstationen
und einer diesen zugeordneten Transporteinrichtung für die Werkstücke.
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Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen zum Ausrichten eines elastisch
verformbaren Verbindungsteiles, der an einem Werkstück angeformt bzw. an diesem
befestigt ist, bekannt. Einige dieser Vorrichtungen sind in unseren AT-PSen 341
426 und 348 419 für Werkstücke beschrieben, deren Verbindungsteile vom Werkstück
abstehen und derart die Werkstücke aneinanderhängen bzw.
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sich verwirren.
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Diese bekannten Lösungen zum Entwirren und Ausrichten solcher komplizierter
Werkstücke haben sich an sich sehr bewährt, jedoch gibt es immer wieder Bauteile,
wie beispielsweise Kohlen für Motore bzw. Starter, deren eingegossene Anschlußlitzen
sich nach der Produktion und während des Transportes in völlig unterschiedlichen
Richtungen verformen und sich um das die Kohle bildende Werkstück herumschlingen.
Vielfach hat man bei diesen Werkstücken derzeit versucht, durch manuelle Vorbehandlung
die elastisch verformbaren, die Verbindungsteile bildenden Litzen, auszurichten,
sodaß die endgültige Ausrich tung dann anhand eines Durchlaufs durch verschiedene
Arbeitsstationen erfolgen kann. Vielfach erfolgt das Ausrichten erst unmittelbar
beim Einbau der Kohle. Dadurch ergeben sich insbesondere bei vollautomatisierten
Montageanlagen für solche Bauteile Schwierigkeiten, da selbst bei einem Ausrichten
der Bauteile unmittelbar am Montageplatz bei Verzögeurngen oder unrichtigen Ausrichtvorgängen
die gesamte Montagestrabe gestört ist. Darüberhinaus hat in vielen Fällen die Ausrichtung
der einzelnen Litzen nicht befriedigt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, bei Werkstücken,
die mit elastisch verformbaren Verbindungsteilen versehen sind, eine Vorrichtung
zu schaffen, mit der ein selbsttätiges Ausrichten der angeformten bzw. an den Werkstücken
befestigten Verbindungsteile in dem gewünschten Verlauf relativ zum Werkstück sichergestellt
werden kann. Darüberhinaus soll auch die Möglichkeit geschaffen werden, diese Werkstücke
mit in der richtigen Ausrichtung befindlichen Verbindungsteilen für die nachfolgende
Montage bereitzustellen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß zwei hintereinander
angeordnete Ausrichtstationen mit Führungselementen zum Ausrichten des Verbindungsteiles
quer
und senkrecht zur Transporteinrichtung versehen sind und daß die den beiden Ausrichtstationen
zugeordneten Transporteinrichtungen winkelig zueinander verlaufen.
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Die überraschend einfache Ausgestaltung der Vorrichtung ermöglicht
nunmehr erstmals, da gleichzeitig mit dem Ausrichten des Verbindungsteiles in zwei
jeweils zueinanderversetzten Raumrichtungen ein Ausrichten der Litze in Höhenrichtung,
also senkrecht zur Transportvorrichtung erfolgt. Durch diese kombinierte seitliche
und höhenmäßige Ausrichtung in zwei verschiedenen, winkelig zueinander verlaufenden
Vertikalebenen kann der Verbindungsteil in eine vorher definierte Lage geführt werden.
Die seitliche Ausrichtung - in Richtung quer zur Transporteinrichtungslängsachse
- wird dadurch erleichtert, daß mit dem seitlichen Ausrichten auch gleichzeitig
ein Ausrichten in vertikaler Richtung erfolgt. Damit kann der Verbindungsteil sowohl
in den X- und Y-, als auch in der Z-Raumachse ausgerichtet werden, und es werden
Stauungen während des Ausrichtens vermieden.
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Gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß den Ausrichtstationen eine gegenüber der Transporteinrichtung verstellbare Richtvorrrichtung
nachgeordnet ist, die eine dem Werkstück unmittelbar benachbarte, den Verbindungsteil
im wesentlichen umfassende Endstellung und eine vom Werkstück entfernte Endstellung
aufweist, wobei insbesondere die Bewegungsbahn der Richtvorrichtung dem gewünschten
Verlauf des Verbindungsteils entspricht. Diese Ausführungsvariante bringt vor allem
dann sehr große Vorteile, wenn es sich bei den Verbindungsteilen um sehr weiche,
elastische Materialien handelt, die vor der Montage straffzuziehen bzw. zu glätten
sind. Vor allem ist diese Merkmalskombination beim Ausrichten von Kupferlitzen,
die in Werkstücke bildende Kohlekörper eingegossen sind, vorteilhaft, da damit auch
der nachfolgende Schweißvorgang nach dem Einbau der Kohlen erleichtert wird.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Ausrichtstation zwei quer zur Transporteinrichtung voneinander distanziert angeordnete
Führungselemente aufweist, die in dem der Transporteinrichtung unmittelbar benachbarten
Bereich einen größeren Abstand voneinander aufweisen, wie in dem von dieser distanzierten
Bereich.
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Durch die verlaufende Verjüngung des Ausrichtkanals für die Verbindungsteile
wird im Durchlauf eine kontinuierliche Ausrichtung derselben erreicht und ein Verspießen
der auszurichtenden Verbindungsteile bzw. Werkstücke in der Vorrichtung vermieden.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind die in Förderrichtung der
Transportei nri chtung stirnseitigen Führungsflächen der Führungselemente in Förderrichtung
ansteigend geneigt. Dadurch erfolgt die Kontinuität der Ausrichtbewegung sowohl
quer als auch senkrecht zur Transporteinrichtung im wesentlichen stufenlos und es
werden momentane Kraftspitzen beim Ausrichten, die eine Beschädigung der Verbindungsteile
bewirken könnten, hintangehalten.
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Weiters ist es erfindungsgemäß möglich, daß den Ausrichtstationen
und gegebenenfalls der Richtvorrichtung eigene, unabhängige - die Transporteinrichtungen
bildende - Fördervorrichtungen zugeordnet sind, die einen Werkstückhalter umfassen,
der über einen mechanisch betätigbaren Antrieb, insbesondere eine druckmittelbetätigbare
Zylinder-Kolbenanordnung relativ zu den Ausrichtstationen bzw. der Richtvorrichtung
bewegbar ist. Durch die definierte, zwangsbetätigte Bewegung der Werkstücke mit
den Verbindungsteilen durch die Ausrichtvorrichtungen wird neben einem gleichmäßigen
Kräfteverlauf beim Ausrichten auch ein sicheres Durchführen der Ausrichtbewegung
erreicht. Damit wird ein zwangsbetätigter Ausrichtvorgang erzielt, der eindeutig
reproduzierbar ist.
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Erfindungsgemäß können den Fördervorrichtungen Schwingförderer für
die Werkstücke sowie Orientier- und bzw. oder Sortiervorrichtungen vor- und ggf.
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nachgeordnet sein. Durch die Zufuhr der Werkstücke mit den Schwingförderern
kann schon eine Vororientierung und Ausrichtung der Werkstücke mit einer einheitlichen
Lage der Verbindungsteile erreicht werden, sodaß mit den Ausrichtvorrichtungen bzw.
der Richtvorrichtung nur mehr der Verbindungsteil auszurichten ist.
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Schließlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, daß die Richtvorrichtung
durch einen den Verbindungsteil umfassenden, zweiteiligen Greifer gebildet ist,
der auf einer Führung mit einem Antrieb kraftbetätigbar verschiebbar
gelagert
ist. Durch die Verwendung eines zweiteiligen Greifers bei der Richtvorrichtung kann
der Verbindungsteil knapp oberhalb des Werkstückes erfaßt werden, da durch die vorgeschalteten
Ausrichtvorrichtungen auch bei nicht einwandfreier Ausrichtung des Verbindungsteiles
erreicht worden ist, daß der Verbindungsteil vom Werkstück abgehoben wird.
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Durch das Erfassen und das vorangehende Wegbiegen des Verbindungsteiles
in diesem Bereich wird sichergestellt, daß-beim Schließen des Greifers die übrigen
Bereiche des Verbindungsteiles nicht zwischen den Greiferteilen eingeklemmt oder
von diesen abgezwickt werden können.
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Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, bei der die Förderrichtungen
der den beiden Ausrichtstationen zugeordneten Transporteinrichtungen unter 900 versetzt
sind, da damit eine Ausrichtung der Verbindungsteile in den drei Hauptraumrichtungen
sichergestellt wird.
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird diese anhand
der in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
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Es zeigen: Figur 1 eine Vorrichtung zum Ausrichten eines elastisch
verformbaren Verbindungsteiles in vereinfachter schaubildlicher Darstellung, Figur
2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Figur 1, in der auch der vorgeschaltete
Schwingförderer sowie die vor- und nachgeordneten Orientier- und bzw. oder Sortiervorrichtungen
dargestellt sind, Figur 3 einen Schnitt durch eine Transporteinrichtung mit einer
Stirnansicht einer Ausrichtstation gemäß den Linien III-III in Figur 1, und Figur
4 einen Schnitt durch eine Transporteinrichtung mit einer Stirnansicht einer Ausführungsvariante
einer Ausrichtstation.
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In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 zum Ausrichten eines
elastisch verformbaren Verbindungsteiles 2, der an einem Werkstück 3 angeformt bzw.
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befestigt ist, dargestellt.
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Aus Figur 2 ist weiters ersichtlich, daß der Transportvorrichtung
7 ein Schwingförderer 45 vorgeordnet ist, in dessen Verlauf Orientiervorrichtungen
46 vorgesehen sind, um die Kohlen in einer bestimmten Ausrichtung -insbesondere
dann, wenn die Anschlußlitze nicht mittig in der Kohlefläche 6, 33, 38 angeordnet
ist - auszurichten.
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Um die Zuführung der Kohlen mit den ausgerichteten Anschlußlitzen
zu einer vollautomatischen Verarbeitung oder Einlegestation zu ermöglichen, sind
im Anschluß an die Transporteinrichtung 23 weitere Orientier- bzw.
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Sortiervorrichtungen 47 angeordnet. Selbstverständlich können nach
diesen Orientiervorrichtungen auch Pufferstrecken bzw. Meßstrecken oder dergleichen
vorgesehen sein, bevor die Kohlen in der Fertigungsstraße in die herzustellenden
Werkstücke eingebaut werden.
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In Figur 3 ist zur besseren Erläuterung eine Stirnansicht der Ausrichtstation
16 in größerem Maßstab gezeigt, wobei ersichtlich ist, daß durch die in Höhenrichtung
ständige Verengung bzw. Verringerung des Abstandes 21 auf das Maß 22 zwischen den
beiden Führungsflächen 19,eo eine in Höhenrichtung immer stärker zunehmende Ausrichtung
der Anschlußlitze, bei deren Durchbewegung durch die Ausrichtstation 16 bzw. zwischen
den beiden Führungselementen 14, 15 auftritt.
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In Figur 4 ist eine Ausführungsvariante einer Ausrichtstation 48 gezeigt,
die bei einem Werkstück 3 eingesetzt werden kann, bei welchem der Verbindungsteil
nicht zentrisch in der Kohlefläche 6, 33, 38 angeordnet ist.
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Damit sind zwei verschiedene Stellungen des Verbindungsteiles 2 möglich,
sodaß die Ausrichtstation 48 zwei Paare von gleichartigen Führungsflächen 49 bzw.
So umfaßt. Damit können auch derartige Teile mit unsymetrischer Anordnung des Verbindungsteiles,
ohne daß zwischen den einzelnen Bearbeitungsvorgängen noch eine eindeutige Orientierung
durchgeführt werden muß, bearbeitet werden.
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Mit Vorteil würde diese Station, wenn der Verbindungsteil nur in einer
Richtung aus der Längsmitte ist, anstelle der Ausrichtstation 34 eingesetzt werden.
Ist der Verbindungsteil zur Gänze außermittig angeordnet, sind bei beiden Ausrichtstationen
solche gemäß Fig. 4 einzusetzen.
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Wie ersichtlich, ist die Anschlußlitze 31 dieser Kohle 29 in einer
in Förderrichtung - Pfeil 8 - senkrechten Vertikalebene ausgerichtet und das Ende
32 der Anschlußlitze 31 ist über das Niveau der Kohlefläche 33 angehoben. Die Anschlußlitze
31 ist zwar in sich noch stark elastisch verformt, und in ihrem Verlauf gekrümmt,
sie ist jedoch bereits in einer Raumrichtung ausgerichtet und in der Höhenrichtung
vorgerichtet. Mit dem Werkstückhalter 26 wird die Kohle 29, die das Werkstück 3
bildert, durch die Ausrichtstation 34 hindurchbewegt. Die Ausrichtstation 34 weist
zwei zueinander parallel verlaufende und einander gegenüberliegende Führungsflächen
35 auf. Die stirnseitige Führungsfläche 36 ist in Förderrichtung - Pfeil 30 -ansteigend
geneigt ausgebildet. Wie anhand der die Ausrichtstation 34 bereits passierten Kohle
37 zu sehen ist, wurde mit den Führungsflächen 35, 36 die Anschlußlitze nunmehr
in der zweiten Raumrichtung sowie der Höhe nach weiter ausgerichtet, sodaß sie schon
annähernd senkrecht zur Kohlefläche 38 verläuft. Die Anschlußlitze ist noch deformiert,
aber im wesentlichen in den drei Hauptraumrichtungen ausgerichtet. Um die Anschlußlitze
nunmehr straffzuziehen, ist eine Richtvorrichtung 39 angeordnet, die einen Greifer
40 umfaßt, der zwei Greiferarme 41 und 42 aufweist. Der Greifer 40 ist aus einer
im Bereich der Kohlefläche 38 befindlichen bzw. dieser unmittelbar benachbarten
Endstellung - mit dünnen Linien angedeutet - in die in vollen, starken Linien gezeichnete
Endstellung entlang einer geradlinigen Führung 43 mittels eines Antriebes 44 verstellbar.
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Die beiden Greiferarme 41, 42 sind über Antriebe gegeneinander verschwenkbar,
sodaß sie in der der Kohlefläche3Bbenachbarten Endstellung an den Verbindungsteil
2 herangeschwenkt werden können, um in geschlossenem Zustand hochgehoben zu werden.
Dadurch wird die Anschlußlitze in die aus der Zeichnung ersichtliche straffe Stellung
verbracht.
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Durch die stufenweise aufeinanderfolgenden Ausrichtvorgänge wird insbesondere
gewährleistet, daß, wenn auch die Anschlußlitzen im Bereich der Richtvorrichtung
34 noch nicht straff bzw. geradlinig ausgerichtet sind, erreicht wird, daß die Enden
32 der Anschlußlitzen sich oberhalb der Kohlefläche 6, 33, 38 befinden, sodaß die
Greiferarme 41, 42 beim Schließen die Anschlußlitzen nicht einklemmen bzw. abdrücken
oder zerstören können.
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Bei dem Werkstück 3 handelt es sich um eine Kohle 4, z. B. für einen
Starter eines Kraftfahrzeuges. In dieser Kohle 4 ist eine Anschlußlitze 5 eingegossen
bzw. eingepreßt. Diese Anschlußlitze 5 besteht aus einer Vielzahl von zusammengeflochtenen
feinen Drähten, ist daher sehr elastisch. Sie wird während des Transportes der Kohlen
sehr stark deformiert, wickelt sich teilweise um die Kohlen 4 bzw. legt sich direkt
an der Oberfläche der Kohlen an.
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Sollen diese Kohlen 4 nun für eine vollautomatische Montage in einer
Fertigungsstraße lagerichtig zugeführt werden, ist es notwendig, die Anschlußlitze
5 in eine senkrecht zur Kohlefläche 6 verlaufende Stellung zu bringen.
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Wie bei der Kohl e 4trsichtl ich, ist die Anschlußlitze 5 in sämtlichen
Raumrichtungen verbogen und geknickt. Um die Anschlußlitze 5 auszurichten, wird
sie entlang einer Transporteinrichtung 7 in der Förderrichtung - Pfeil 8 -vorwärtsbewegt.
Diese umfaßt eine Fördervorrichtung 9 mit einem Werkstückhalter lo, der mit einem
Antrieb 11 verbunden ist, von dem nur die Kolbenstange 12 einer druckmittelbetätigbaren
Zylinder-Kolbenanordnung dargestellt ist. Der Werkstückhalter lo ist in einer Führung
13 der Transporteinrichturlq 7 geführt. Entlang dieser Führung 13 wird die Anschlußlitze
5 zwischen Führungselementen 14, 15 einer Ausrichtstation 16 hindurchbewegt. Wie
ersichtlich ist, sind die stirnseitigen Führungsflächen 17, 18 in Förderrichtung
- Pfeil 8 - ansteigend geneigt ausgebildet. Darüberhinaus weisen die beiden einander
zugewandten Führungsflächen 19, 20 der Führungselemente 14, 15 im Bereich der sowie
in Richtung quer zur Transporteinrichtung 7 einen größeren Abstand 21 voneinander
auf, als in dem von der Transporteinrichtung 7 distanzierten Bereich, wo dieser
Abstand nur mehr das Maß 22 beträgt.
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Im Anschluß an die Transporteinrichtung 7 ist eine unter 900 dazu
verlaufende Transporteinrichtung 23 angeordnet, die eine Fördervorrichtung 24 mit
einer Führung 25, einen Werkstückhalter 26 und einen durch eine druckmittelbetätigbare
Zylinder-Kolbenanordnung 27 gebildeten Antrieb 28 umfaßt. Mittels der Fördervorrichtung
24 werden die Kohlen, z. B. eine Kohle 29, die bereits die Ausrichtstation 16 passiert
hat, in der Förderrichtung - Pfeil 30 - weitergeschoben.
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Bezugszeichenaufstellung Neuanmeldung Litzenausrichtung 1 Vorrichtung
2 Verbindungsteil t Werkstück 1 Kohle 5 Anschlußlitze 6 Kohlefläche 7 Transporteinrichtung
8 Pfeil 9 Fördervorrichtung 10 Werkstückhalter 11 Antrieb 12 Kolbenstange 13 Führung
14 Führungselement 15 Führungselement 16 Ausrichtstation 17 Führungsfläche 18 Führungsfläche
19 Führungsfläche 20 Führungsfläche 21 Abstand 22 Maß 23 Transporteinrichtung 24
Fördervorrichtung 25 Führung 26 Werkstückhalter 27 Zylinder-Kolbenanordnung 28 Antrieb
29 Kohle 30 Pfeil 31 Anschlußlitze 32 Ende 33 Kohlefläche 34 Ausrichtstation 35
Führungsfläche 36 Führungsfläche 37 Kohle 38 Kohlefläche 39 Richtvorrichtung 40
Greifer 41 Greifarm 42 Greifarm 43 Führung 44 Antrieb 45 Schwingförderer 46 Orientiervorrichtung
47 Orientier- und bzw. oder Sortiervorrichtung 48 Ausrichtstation