DE8904161U1

DE8904161U1 - Stapelbare Werkstückträgervorrichtung

Info

Publication number: DE8904161U1
Application number: DE8904161U
Authority: DE
Original assignee: Zarges Leichtbau GmbH
Current assignee: Zarges Leichtbau GmbH
Priority date: 1989-04-04
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 1989-07-13

Description

Die Erfindung betrifft einff\stapelbare Werkstückträgerpalette / gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 *

Bei derartigen Werkstückträgerpaletten ist es bekannt, ein sich srs sines StrarsgfpreSprofil entlang erstreckendes Führungselement vorzusehen, das nach der Art einer Nut/Feder-Verbindung die Stapelbarkeit der Werkstückträgerpaletten sicherstellt. Die Werkstücke werden hierbei über sJnen Einsatz an dem von des» Strangp?*»profilen gebildeten Rafr$£c abgestützt, wobei es begannt ist, den Einsatz über Befestigumj*nuten, äi& entweder separat vorgesehen sein können oder sich entlang «er Strangpreßprofile erstrecken können, zu lagern.

7um Erreichen der gewünschten Verstellbarkeit ist es als günstig angesehen worden, die Befestigungsnuten an separaten Strangpreßprofilen vorzusehen, die ihrerseits über Schraubverbindungen an dfeii Strangpreßprofilen, die den Rahmen bilden, befestigt sind.

Dieses Abstützverfahren läßt jedoch die zu erwartenden Toleranzen größer werden, wenn nicht aufwendige NachJustierungen der Schraubverbindungen durchgeführt werden.

Andererseits ist die Exaktheit der Positionierung bei der gegebenenfalls industrierobotergestützten, automatischen Bearbeitung der Werkstücke, die auf der Werkstückträgerpalette gelagert sind, vor allem dann wichtig, wenn ein Stapel von mehreren, beispielsweise bis zu 20, Werkstückträgerpaletten vorgesehen ist, wobei der Bezugspunkt für die Positionierung durch einen Bodenrahmen gebildet wird, auf dem die unterste Palette ruht.

p _Zur Erreichung der gewünschten Positionierungsgenauigkeit wurde % bereits die Positionierung in eine Grob- und Feinpositionierung &Iacgr; aufgespalten, wobei die Feinpositionierung durch die Nut/Federverbindung, die an den Strangpreßprofilen vorgesehen ist, sichergestellt sein sollte, während die Grobpositionierung durch % den Abschluß der Strangpreßprofile in den Ecken bildende Eckverbinder erfolgen sollte.

.· Es hat sich jedoch herausgestellt, dan diese Art der Stapelbarkeit zu ungünstigen Toleranzen führt. Trotz relativ enger Tolerierung der einzelnen Strangpreßprofile entsteht eine vergleichsweise große Gtsarrttoleranz, was aus verschiedenen Gründen ungünstig ist. Ferner muß ein vergleichsweise großer Material-

.% aufwand getrieben werden, um die gewünschte Stabilität zu 1: erzielen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine stapelbare Werkstückträgerpalette gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die eine verbesserte Positionierung von Werkstücken auf dem Palettenstapel erlaubt, ohne daß die Toleranzen der verwendeten Strangpreßprofile enger werden müßten, wobei dennoch zucjleich ein eher verringerter Materialeinsatz erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit der erfindungsgemäßen Werkstückträgerpalette lassen sich durch di« je einseitig wirkenden Schrägflächen überraschenderweise günstigere Toleranzen erzielen als rolt den bekannten WerkstUckträgerpaletten. Offenbar neigten die bekannten Werkstückträgerpaletten bei Erwärmung zur erhöhten Dejustierupg, was möglicherweise auf die verwendeten Eckverbinder, möglicherweise auch darauf zurückzuführen ist, daß die, in jeder Richtung ■ gesehen, mehreren Nut/Federverbindurgen gegeneinander arbeiten.

Jedenfalls la'ßt sich mit den e«?findungsgernäßen Maßnahmen mit einfachen Mitteln eine eng tolerierte Werkstücktra'gerpalette bereitstellen, wobei der Bereich größter Materialsta'rken an die obere Schrägflache gelegt werden kann, so daß dort die grüßte Festigkeit, und dementsprechend die gewünschten Toleranzen, auftreten. Mit den auf Gehrung geschnittenen Enden der je eine Seite des Rahmens bildenden Profile ist es nicht nur möglich, kostengünstig die je separaten und sowohl vergleichsweise sufwendig zu fertigenden, als auch häufia schwierig nachzujusti prenden Eckverbinder zu vermeiden, sondern auch, die WärmeausdehungskoeffitJenten je gleichmäßiger zu halten, während bei Eckverbindern aus Kunststoff oder Stahl und Aluminium-Strangpreßprofilf>n das Wärmeausdehnungsverhalten der bekannten Werkstückträgerpaletten häufig erst experimentell bestimmt werden mußte.

Auch zeigte es sich, daß die Festigkeit der erfindungsgemäßen Werkstückträgerpaletten, zumal, wenn an den Ecken Schweißverbindungen vorgesehen sind, gegenüber den verschraubten Eckverbindern zumindest gleichwertig, und bei gesteckten Eckverbindern überlegen ist. Günstig ist es ferner, die Schrägflächen so voriüsshsn, dsß sie gegenüber den Strangpreßprofilen im wesentlichen innenliegend ausgebildet sind und die Tragflächen demgegenüber außenliegend angeordnet sind. Hierdurch wird zum einen der Abdichteffekt bei gestapelten Werkstückträgerpaletten, dip durch Reinräume transportiert werden sollen, verbessert. Zum anderen wird durch eine der Schrägfläche benachbart angeordnete und mit dem Strangpreßprofil einstückige Befestigungsnut die Stabilität bereits aufgrund der Profilform verbessert, so daß mit vergleichsweise geringen Wandstärken gearbeitet werden kann.

Auch läßt sich hierdurch das Transportgewicht der Werkstückträgerpaletten bei gleichbleibender Stabilität erstaunlich vermindern, was ebenfalls darauf zurückzuführen ist, daß für die in die betreffende Richtung wirkende Kraft je eine - und nicht die

verteilte - Stützfläche bereitsteht.

Besonders gUnstig ist auch die als vorteilhafte Weiterbildung vorgesehe Maßnahme, die Führungsbohrungen fUr die Feinpositionierung vorzusehen. Diese können nämlich mit den bekannten Bohrwerken sehr paßgenau erstellt werden. Die Feinpositionierung kann dann mit vergleichsweise geringem Aufwand Über die FUhrungsbohrungen erfolgen. Selbstverständlich können hier auch Stapelstifte, die in die FUhrungsbohrungen eingesetzt sind, als Anschläge verwendet werden.

Während Hohlprofile für den Aufbau von Werkstückträgerpaletten an sich bekannt sind, ist es erfindungemäß besonders günstig, dem Hohlraum die Form eines nach außen gewandten C mit vergleichsweise kurzem und dickem Ober- und Unterschenkel zu geben. Durch die sich einwärts erstreckenden Wandteile der Außenwand, die den Übergang zwischen dem Oberschenkel und dem Mittel schenkel bzw. dem Mittelschenkel und dem Unterschenkel des C-förmigen Hohl-Strangpreßproflies bilden, wird die Stabilität in den entscheidenden Bereichen benachbarter Schrägflächen um nicht weniges verbessert, wobei der geringe Materialaufwand besonders günstig ist.

Ein großer Teil der in Werkstückträgerpaletten zu bearbeitenden Werkstücke läßt sich mit zwei Standardhöhen der erl^ndungsgemäßen Strangpreßprofile, beispielsweise 150 mm und 100 mm, abdecken. Besonders günstig ist es auch, daß größere Werkstücke unter Verwendung der gleichen Profile mit Stapelstiften bearbeitet werden können. Aus Toleranzgründen ist es hierbei günstig, die Stapelstifte in Vertikalbohrungen in den Ecken des Rahmens zu führen und zur Einpassungen genaue Horizontalbohrungen vorzusehen, die sowohl die Stapelstifte als auch die Strangpreßprofile durchtreten. Hierdurch ist es mit einer preisgünstigen Technik möglich, die geforderten Toleranzen auch bei höheren Stapeln einzuhalten.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile sind in der nachstehenden Beschreibung mehrerer AusfUhrungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strangpreßprofils;

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Rahmen einer nerkätücktrüg^rpalette gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Rahmens gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Unteransicht des Rahmens gemäß Fig. 2; und

Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen eines in dem Eckbereich von zwei weiteren AusfUhrungsformen einer erfindungsgemäßen Werkstückträgerpalette eingebauten Stapelstiftes.

Fin Strangpreßprofil 10 einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkstückträgerpalette 12 (Fig. 2) ist vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und als Hohipröfil ausgebildet. Es weist eine obere Schrägfläche 14 und eine untere
Schrägfläche 16 auf, wobei die obere Schrägfläche 14 schräg nach oben/außen und die untere Schrägfläche 16 schräg nach unten/innen gewandt ist. Außen und innen bezieht sich hier auf die in
Fig. 2 dargestellte Werkstückträgerpalette.

Beide Schrägflächen 14 und 16 erstrecken sich etwa im Winkel von 20* Eur Vertikalen. Nach außen schließen sich an die Schrägflächen 14 und 16, je eine obere Tragfläche 18 und eine untere
Tragfläche 20 an, wobei der Übergang zwischen der oberen Schrägfläche 14 und der oberen Tragfläche 18 über einen Innenradius und der Übergang zwischen der unteren Schrägfläche 16 und der

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unteren Tragfläche 20 Über einen Außenradius 24 gebildet 1st.

Dadurch, daß dem in Fig. 1 dargestellten Strangpreßprofil 10, bezogen auf die Symmetrieachse der WerkstUcktra'gerpalette 12 spiegel symmetrisch, ein entsprechendes Strangpreßprof il air gegenüberliegenden Ende der WerkstUcktra'gerpalette 12 gegenübersteht, läßt sich mit den je in die benachbarten Werkstückträgerpaletten nach oben bzw. unten eingreifenden Schra'gf 1 ächen 14 bzw. 16 eine Führung und Zentrierung sicherstellen.

Ohi& hohle Strangpre^profi 1 10 umschließt e'nen Hohlraum 26, der seitlich von einer Innenwand 28 und von einer Außenwand 30 begrenzt ist und insgesamt die Form eines nach außen gewandten, aufrechten Cs aufweist. Als C betrachtet, weist der Hohlraum ?fi einen vergleichsweise kurzen und dicken Oberschenkel 32, einen eher schlanken Mittelschenkel 34 und einen eher kurzen und dicken Unterschenkel 36 auf. Bedingt durch die C-förmige Ausgestaltung des Hohlraums 26 weist die Außenwand 30 im Übergang zwischen dem Oberschenkel 32 und dem Mittelschenkel 34 einen im wesentlichen horizontalen Bereich 38 und im Übergang zwischen dem Mittelschenkel 34 und dem Unterschenkel 36 einen ebenfalls im wesentlichen horizontalen Bereich 40 auf. Demgegenüber tritt die Außenwand 3ö im Bereich äes Kittel schenkels 34 zurück, so daß Platz für die Aufnahme von Codierungen od. dgl. geschaffen ist.

Durch die Verwendung von vergleichsweise vielen sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Wänden im B«·· es &lgr; cn der oberen bzw. unteren Schrägflächen 14 bzw. 16 wird eine erhebliche Torsionsstabilitä't erreicht. Bei diagonal an dem Rahmen der Werkstückträgerpalette 12 angreifenden Druckkräften weist die erfindungsgemäße Werkstückträgerpalette eine hohe Steifigkeit auf. Diese wird noch durch eine sich an die Schrägfläche 14 anschließende Befestigungsnut 42 gesteigert. Die Befestigungsnut 42 weist einen besonderen, topfförmigen Aufbau auf, der für die

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universelle Verwendung geeignet ist und die Verwendung verschiedenster Einsatzstücke zuläßt. Die Befestigungsnut 42 läuft zudem in etwas verjüngten Zungen 44 und 46 aus, die sich oberhalb von
vertieften Horizontal ausnehmungen 48 und 50 erstrecken und auch
die Verwendung von Einsatzstücken mit kurzen Befestigungsschrauben zulassen. Ij

Gew'5nschtenfal 1 s kann die Abschrägung der Schrägflächen 14 und l| 16 so gewählt sein, daß praktisch eine Liniendichtung unmittel- ■ bar benachbart den Radien 22 und 24 vorliegt, ;

Aus J'ig. 2 ist ersichtlich, daß die Strangpreßprofi Je 10 zur
Bildung des Rahmens 52 in den Ecken je auf Gehrung geschnitten
sind, so daß sie mit unverändertem Querschnitt ineinander
übergehen. Ringsum besteht also keine Stelle geschwächten Querschnitts, wobei die Verbindung der Profilteile über Schweißnähte entlang der Innenwand 28 und der Außenwand 30 günstig ist.

Die Befestigungsnut 42 kann auch in Abweichung von dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel bis in die Ecken gezogen sein, kann jedoch, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, hier je auch
entfernt sein, was für die Handhabbarkeit günstiger ist.

Tn Fig. 2 nicht dargestellte Führungsbohrungen können mittels
eines Bohrwerks als Vertikalbohrungen vorgesehen sein und entweder für den unmittelbaren Fingriff als Referenz verwendet werden oder mit Führungöstiften bestückt sein, die dann als Anschläge
verwendet werden.

Tn Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Befestigungsnut 42 für die
Aufnahme des Werkstückträgers vergleichsweise hoch angeordnet
ist, was der Zugänglichkeit der Werkstücke zuträglich ist.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Befestigungsnut 4 2 untenliegend anzuordnen.

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Tn Fig. 4 ist die Auegestaltung und Verteilung von Führungebohrungen 54 ersichtlich, wobei in diesem AusfUhrungsbeispiel je zwei Führungsbohrungen 54 Ecken 56 des Rahmens 52 benachbart in je einem Strangpreßprofil 10 vorgesehen sind, so daß der Rahmen 52 insgesamt 8 FUhrungsbohrungen 54 für die Feinpositionierung aufweist, Selbstv&ifStSndiicn ist es möglich, auch eine anders verteilte Anordnung der Führungsbohrungen zu wählen.

£us Fig. 5 ist ei» weiteres Ausföhrungsbeispiel der Erfladung schematisch ersichtlich. Während in dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausfiihrungsbeispiel bei Aufbau eines Stapels aus dem Rahmen 52 stets geschlossene Wände entstehen, die durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Strangpreßprofils 10 sichergestellt sind und beispielsweise den Transport von aus Reinräumen stammenden Werkstücken auch durch weniger reine Räume erlauben, ermöglicht das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel die Verwendung von Werkstücken mit vergrößerter Höhe, auch beispielsweise mit einer Höhe von 300 mm.

Hierzu ist ein Stapelstift 58 vorgesehen, der sich in dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel auf der oberen Tragfläche 18 abstützt und oben einen Zentrierkopf 60 aufweist. Der Stapelstift 58 wird hier durch einen Stapelbolzen 62, der mit dem Stapelstift 58 im Gewindeeingriff steht, auf der oberen Tragfläche 18 gehalten. Der Stapelbolzen 62 durchtritt hier eine entsprechende Bohrung in einer Ecke 56 des Rahmens 52. Zur Sicherstellung der Stapelbarkeit weist der Stapelbolzen 62 eine in ihrer Ausbildung an den Zentrierkopf 60 angepaßte Zentrierausnehmung 64 auf, in welche der Zentrierkopf 60 in dem gestapelten Zustand der Werkstückträgerpaletten 12 eingreift.

Tn einer weiteren, besonders vorteilhaften Abwandlung des in Fig. 5 Ausführungsbeispiels, die in Fig. 6 dargestellt ist, ist der Stapelstift 56 durchgehend ausgebildet, so daß die im Stapel wirksame Höhe der Werkstückträgerpalette 12 durch die Abmes-

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sungen des Stapelstifts 58 bestimmt wird. Hierzu weist die Ecke 56 je eine entsprechende Vertikalbohrung auf, deren Durchmesser an den Durchmesser des Stapelstifts 58 angepaßt ist. Die Arretierung der Rahmen 52 an dem Stapelstift 58 erfolgt dann Über Horizontalbohrungen 66 und 67 und entsprechende Paßstifte, die die Ecken 56 und die Stapelstifte 58 durchtreten« Mit dieser Maßnahme kann bereits mit üblichen Bohrwerken eine Toleranz von 3/100 mm erreicht werden, ohne daß ein besonderer Aufwand erforderlich

Tn dem in Pig. 6 dargestellten Ausführungsbsispiel der Erfindung ist der Zentrierfeopt* 60 zuäarn an einer 7entriernuß 68 ausgebildet, die eben in eine» &Kgr;&ogr;&idigr;&igr;«&idigr;» 70 auslauft und über eine Querboh-72 in dem £ann rohrförmigen Stspslstift 58 gehalter, ist.

Tn dieser Ausführungsform ist der C-f8rmige Hohlraum 26 aufgeteilt, so daß der Oberschenkel 32, der Mittelschenkel 34 und der Unterschenkel 36 je separate Kammern bilden und die so gebildeten Zwischenwände 74 und 76 je für die Abstützung der Horizontalbohrungen 66 und 67 dienen.

Claims

Ansprüche

1. Werkstückträgerpalette, mit einem aus Preßprofilen bestehenden, umlaufenden Rahmen, die Führungselemente für die seitliche Abstützung zur Bildung eines Stapels aufweisen, die im gestapelten Zustand an Gegenführungen an der je benachbarten Werkstückträgerpalette anlegbar sind, wobei die Strangpreßprofile Tragflächen für die Abstützung aufeinander aufweisen, dadurch gekennzeichnet , daß die Strangpreßprofile (10) als sich bis in die Ecken (56) des Rahmens (52) erstreckende, auf Gehrung geschnittene Profile ineinanderlaufen und das Führungselement jedes Profils als lediglich einseitiye, insbesondere nach oben/außen weisende Schrägfläche (14, 16) ausgebildet ist, die, insbesondere über einen Radius, in die Tragfläche (18, 20) des Strangpreßprofils (10) übergeht.

2. WerkstUcktra'gerpalette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangpreßprofile (10) mindestens eine FUhrungsbohrung (54) aufweisen, mit welcher ein ftir die Bearbeitung bereitgestelltes, von der Werkstückträgerpalette (12) getragenes Werkstück positionierbar ist.

3. WerkstUckträgerpalette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der anschließenden Tragfläche (20) einen Außenwinkel einschließende Schrägfläche (16), Insbesondere die untere Schrägfläche, sich weiter von der zugehörigen Tragfläche (20) weg erstreckt als die einen Innenwinkel zusammen mit der zugehörigen Tragfläche (18) einschließende, insbesondere obere SchrägtJäche (14).

4. Werkstückträgerpalette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil (10) air Hohl profil ausgebildet ist, dessen sich aufrecht erstreckende Wände je einen Innen- (28) und eine Außenwand (30) des Rahmens (52) bilden, wobei die Schrägflachen (14, 16) je in der Verlängerung der Innenwand (28) vorgesehen sind.

5. Werkstücktragerpslette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil (10) eine einstückige Befestigungsnut (42) aufweist, die sich in Verlängerung der Schrägfläche (14), bezogen auf den Rahmen (52), nach innen erstreckt und in an sich bekannter Heise nach oben offen ist.

6. Werkstückträgerpalette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Befestigungsnut (42) benachbarte Schrägfläche (14) eine erhöhte Wandstärke aufweist und die nach außen weisende Seitenfläche des die Befestigungsnut (42) bildenden Teiles des Strangpreßprofils (10) diese Schrägfläche (14) bildet.

7. Werkstückträgerpalette nach einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil (10) als Hohlprofil mit einem Querschnitt vorgesehen ist, der ein nach außen gewandtes C bildet.

8. Werkstückträgerpalette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittelteil eines das Strangpreßprofil (10) bildenden Hohlprofils zurückspringt und für die Aufnahme von Codierungen, Markierungen od. dg], und/oder für den manuellen Eingriff vorbereitet ist.

9. WerkstUckträgerpalette nach einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennieichnet, daß die Sehrä'gflachen (14, 16) einen Winkel von etwas 20° zur Vertikalen einschließen.

10. Werkstücktra'gerpalette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil (10) als Hohlprofil ausgebildet ist und auf der Höhe der Schrägflachen (14, 16) eine vergrößerte Wandstärke und im sich zwischen den Schrägflächen (14, 16) erstreckenden Bereich (Mittelschenkel 34) eine verminderte Wandstärke aufweist.

11. Werkstückträgerpalette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befestigungsnut (42), die an dem Strangpreßprofil (10) einstückig angeformt ist, einen im wesentlichen topfförmigen Querschnitt mit vertieften Horizontal ausnehmungen (46, 50) entlang des oberen Endes der Befestigungsnut (42) aufweist.

12. Werkstückträgerpalette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Gehrung geschnittenen Strangpreßprofile (10) im Bereich der Ecken (56) des Rahmens (52) an Längskanten des Profils miteinander verschweißt sind.

13. WerkstUckträgerpalette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ecken (56) dea Rahmens (52) die Strangpreßprofile (10) vertikal verlängernde Stapelstifte (58) vorgesehen sind.

14. Werkstückträgerpalette nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapelstift (58) die Ecken (56) des Rahmens (52) durchtritt und durch mit geringer Toleranz vorgesehene, sich horizontal erstreckende Bohrunqen in dem Rahmen (52) mit diesem verbunden ist.