DE3229034A1

DE3229034A1 - Nietpositionierer

Info

Publication number: DE3229034A1
Application number: DE19823229034
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 8000 München Hentschel
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1982-08-04
Filing date: 1982-08-04
Publication date: 1984-02-09

Description

Nietpositionierer
Die Erfindung betrifft einen Nietpositionierer für grosse, räumlich gekrümmte Werkstücke, z.B. Tragflügel.
Mittels Nieten wird die Flügelhaut an den Stringern oder Spanten befestigt.
Bekannt ist die Verwendung von Nietmaschinen, die von Hand auf den Ort der Nietung positioniert werden. Zur schnelleren Fertigung werden Nietautomaten verwendet. Dabei muss das Werkstück dem stationären Automaten so zugeführt werden, dass die Nieten genau senkrecht zur jeweiligen Werkstückoberfläche eingesetzt werden. Zu den drei translatorischen Einstellungen: Verschiebung in Längsrichtung x, Verschiebung in Querrichtung y UIld die Höheneinstellung z kommen bei nicht ebenen Werkstiicken (Profilwölbung und S-Schlag) noch zwei weitere Bewegungen, nämlich zwei Verkippungen des Werkstücks um zwei zueinander senkrechte Achsen in der Weise, dass die Werkstückoberfläche im Bereich des zu setzenden Niets immer genau senkrecht zur Nietachse steht.
Bekannt sind numerische "5-Achs"-Positionierer, in die für jeden Niet die fünf Positionsparameter: Lage des Niets (Länge, Breite, Höhe) und Lage der Oberfläche (Verkippung um zwei Achsen) numerisch eingespeichert sind. Diese Geräte sind sehr teuer und lohnen sich erst bei hohen Stückzahlen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nietposidem tionierer zu schaffen, der billig ist und mitYeine einzige Person schnell und exakt grosse, dreidimensional gewölbte Werkstücke einem gebräuchlichen, stationären Nietautomaten zuführen kann.
Gelöst wird die Aufgabe von einem Nietpositionierer mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen.
Ausführungen der Erfindung sind Gegenstände von Unteransprüchen.
Vorteilhaft ist die erfindungsgemässe Trennung der Bewegung in den drei Raumrichtungen Länge x, Breite y, Höhe z von der Ausrichtung der Werkstückoberfläche.
Der Arbeiter, der die Maschine bedient, muss lediglich den Nietort an den Nietpunkt bringen, also das Werkstück in x- und y-Richtung verschieben (z.B. ein Fadenkreuz zur Deckung mit dem Nietort bringen) und die Höhe bis zu einem Druckpunkt einstellen. Die beiden anderen Einstellungen - die Verkippungen um zwei zueinander senkrechte Achsen -übernimmt der Positionierer automatisch. Die Programmierung für jedes Werkstück geschieht in einem ersten "Lerndurchgang". Mit einer Dosenlibelle werden für jeden Nietpunkt die richtigen Einstellungen der Werkstückoberfläche (zwei Verkippungen) festgestellt und die Stellwege der Hubzylinder eingespeichert.
Fährt der Arbeitet bei der Fertigung diesen Nietpunkt an, so stellt der Positionierer das Werkstück automatisch in die vorprogrammierte Lage - bringt also die Werkstückoberfläche in Waage. Die schwierigste Arbeit, die Winkeleinstellung, wird dem Arbeiter von der Automatik abgenommen.
Die Positionierautomatik kann trotzdem einfach ausgebildet sein, da sie zu jedem Nietpunkt nur jeweils zwei Stellelemente (Hubzylinder) in eine definierte Stellung zu bringen hat.
Die erfindungsgemässe Werkstückführung über Kastenahmcn, Rollenführung und Kran erlaubt wegen des sehr klei.llen Spiels ein sehr exaktes und schnelles Arbeiten.
Eine Ausführung der Erfindung wird anhand der gezeigten Figur näher erläutert.
Die Figur zeigt einen bekannten stationären Nietautomaten 1, der von vier Säulen 2, die zwei Kranschienen 4 tragen, umgeben ist. Die Kranschienen 4 nehmen die in x-Richtung fahrbare Kranbrücke 6 auf, auf der die in y-Richtung verschiebbare Laufkatze 8 sitzt. An der Laufkatze 8 ist über einen Balancer (Hydraulikzylinder) 10 und drei Rollenführungen 12 ein U-förmiger Kastenrahmen 14 befestigt. Mit dem Hydraulikzylinder 10 wird die Höhe z eingeregelt. Die drei Rollenführungen 12 halten den Rahmen 14 parallel zur Kranbrücke 6, d. h. sie verhindern ein Schiefstehen oder Pendeln des Rahmens 14.
Am Rahmen 14 ist der Hilfsrahmen 16 befestigt, in den das Werkstück 17 eingespannt ist. Der Hilfsrahmen 16 ist um die zwei Achsen 18 und 20 schwenkbar. Die Drehbewegung um die Achse 18 erfolgt durch den Hydraulikzylinder 22, der zwischen dem rechten Schenkel des Rahmens 14 und dem Drehpunkt 24 des Hilfsrahmens 16 befestigt ist. Die Drehung um die Achse 20 erfolgt durch Verkippen des Hilfsrahmens 16 durch den Hydraulikzylinder 26, der zwischen dem linken Schenkel des Rahmens 14 und dem Ausleger 28 des Hilfsrahmens 16 befestigt ist.
Ein Nietvorgang mit dem erfindungsgemässen Positionierer kann wie folgt vor sich gehen: Der Arbeiter verschiebt (x-y) das aufgespannte Werkstück, an dessen Unterseite die Stringer und Spante vorläufig befestigt sind, zum Ort der Niet und gibt dies dem Positionierer ein. Der Positionierer verkippt daraufhin den Hilfsrahmen 16 in die für diesen Niet programmierten Winkelstellungen und gibt den Nietautomaten frei. Der Arbeiter beobachtet auf einem Monitor des Automaten 1 (nicht gezeigt) die richtige Position mittels eines Fadenkreuzes und hebt (z) das Werkstück mit Hilfe des Balancer 10 bis an einen Druckpunktsensor des Nietautomaten.
Der Automat greift das Werkstück, setzt eine Niet, gibt das Werkstück wieder frei und setzt das Zählwerk auf den nächstfolgenden Niet. Der nächste Niet kann auf dieselbe Weise gesetzt werden. Möglich ist auch das Anfahren einer Niet, die nicht in der Reihenfolge auf den zuletztgesetzten Niet folgt. Es wird dann diejenige Ziffer der betreffenden Niet eingegeben, woraufhin der Automat die Winkelstellungen selbsttätig einstellt.
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Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum exakten Positionieren eines grossen, räumlich gekrümmten Werkstücks zu einem stationären Nietautomaten, wobei das Werkstück in den drei Raumrichtungen (x, y, z) verschiebbar und um zwei Raumachsen verkippbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kippbewegungen bei einer Eingabe der entsprechenden Translationskoordinaten automatisch auf in einem Speicher eingegebene Werte erfolgen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Translati(,nsbcwegun(3en in d<r Horizontalen von einem Laufkran mit Kranbrü(ke (x) und Laufkatze (y) durchgefiihrt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegung (z) über drei Rollenführungen und einen Balancer' der einen U-förmigen Kastenrahmen unter der Laufkatze trägt, durchgeführt werden.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kippbewegung durch Verkürzen eines Schenkels des Kastenrahmens erfolgt und die zweite Kippbewegung durch Verdrehen des Werkstückrahmens im Kastenrahmen erfolgt.