DE9011822U1 - Kassette für Präzisionskleinteile - Google Patents

Description

Kassette für Präzisionskleinteile

Die Neuerung betrifft eine Kassette für Präzisionskleinteile mit einem umlaufenden Rahmen und mit einer Vielzahl von Aufnahmen für die lagesichere Halterung der Kleinteile in der Kassette.

Derartige Präzisionskleinteile sind z.B. hochwertige Kleinteile, wie Schneidkörper, Werkstücke, Glas- oder Keramikteile, Teile in der Pharmaindustrie und dergleichen mehr.

Bei derartigen Kassetten (Trägersystemen) geht es darum, daß man diese Teile auf möglichst engem Raum präzise unter genauer Einhaltung von Abständen in X, Y und Z positioniert. Sinn dieser Maßnahme ist, daß man mit einem Robotergreifer, der in den drei Raumachsen ansteuerbar ist, eine genauere produzierbare Lokalisation eines bestimmten Kleinteiles im Bereich dieser Kassette gewährleistet.Eine derartige Kassette kann auch als Flachpalette bezeichnet werden.

Derartige Kassetten sind bekannt. Sie werden in der Regel aus einem werkstoffeinstückigen Teil hergestellt, welches entweder aus einem Kunststoffmaterial oder aus Metall besteht. Die Kassette besteht hierbei aus einer Vielzahl von Aufnahmen für die dort zu halternden und zu positionierenden Kleinteile.

Derartige Kassetten werden teilweise in der gesamten verarbeitenden Industrie verwendet.

Im folgenden wird aus Vereinfachungsgründen als Ausführungsbeispiel näher geschildert, daß derartige allgemein vorher mit Präzisions-K'ieinteilen bezeichnete Teile als Schneidkörper ausgebildet sind.

Es ist bekannt, eine derartige Kassette im Herstellungsprozess dieser

Schneidkörper zu verwenden. Die Schneidkörper, die beispielsweise gesintert werden, werden direkt von der Herstellung ausgehend von einem Robotergreifer in die zugeordneten Aufnahmen in der Kassette nacheinanderfolgend eingesteckt. Sind sie einmal in ihrer Aufnahme positioniert, dann wird die gesamte Kassette als Ganzes den weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt. Derartige Verarbeitungsschritte sind z.B. die Anbringung der Schneidfläche am Schneidkörper, das Anbringen von Schneidradien, die Beschriftung, das Waschen und dergleichen Bearbeitungsschritte mehr.

Bei diesen Herstellungsprozessen ist es wichtig, daß die Kassette auch extremen Herstellungstemperaturen und Umgebungseinflüssen standhält.

In einer anderen Anwendungsart ist es bekannt, derartige Kassetten mit eingesetzten Präzisions-Kleintei len (z.B. Schneidkörpern) in der weiterverarbeitenden Industrie zu verwenden.

Wie bereits schon vorher ausgeführt, haben die bisher bekannten Kassetten den Nachteil, daß die Positioniereinsätze in der Kassette als Ganzes mit dem Rahmen verbunden sind. Die Kassette wurde bisher also nur als ganzes, einheitliches Teil hergestellt. Damit war jedoch der Nachteil hoher Herstellungskosten verbunden. Ein weiterer Nachteil ist, daß man für eine Kassette nur eine bestimmte Form von Aufnahmen zur Aufnahme von einer bestimmten daran angepassten Formgebung von Präzisionskleinteilen wählen kann. Hat man eine andere Formgebung von Präzisionskleinteilen, muß man eine vollständig andere Kassette unter hohem Herstellungsaufwand herstellen.

Weiterer Nachteil der bisher bekannten Kassetten ist, daß in eine Kassette nur Präzisionskleinteile eines bestimmten Typs mit vorgegebener Geometrie einsetzbar sind. Ein Mischen von unterschiedlichen Typen und Geometrien in einer Kassette ist nicht möglich.

Der vorliegenden Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine

Kassette der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie universell einsetzbar ist und daß in eine Kassette Präzisionskleinteile unterschiedlicher Typs und unterschiedlicher Abmessungen gemischt eingesetzt werden können, wobei die Herstellungskosten einer derartigen Kassette wesentlich niedriger sind.

Ausgehend von einer Kassette mit den eingangs genannten Merkmalen gelingt die Lösung der Erfindungsaufgabe dadurch, daß an dem umlaufenden Rahmen und am Boden Einsätze lösbar befestigbar sind, an denen die Aufnahmen für die Kleinteile ausgebildet sind.

Mit der gegebenen technischen Lehre nach der vorliegenden Neuerung werden wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik erzielt.

Bei einer einheitlichen Rahmengröße, bei der z.B. im Euronorm-Maß genormt ist, können in diesen Rahmen Einsätze unterschiedlichster Abmessungen kombiniert eingesetzt werden. Es wird also der Nachteil des Standes der Technik vermieden, daß man den Rahmen unlösbar mit den Werkstückaufnahmen verbindet, sondern nach der vorliegenden Neuerung würden in den Rahmen modularartig einzelne Einsätze eingesetzt, die lösbar mit dem Rahmen verbunden sind, wobei in den Einsätzen die Werkstückaufnahmen für die dort zu haltenden Präzisionskleinteile ausgebildet sind. Auf diese Weise ist es also möglich, einen Rahmen mit einer Anzahl von gleichen Einsätzen zu versehen, oder es ist auch möglich, die Einsätze unterschiedlich auszubilden und diese in dem Rahmen zu haltern.

Wichtig bei der vorliegenden Neuerung ist, daß die Einsätze mit hoher Präzision gefertigt sind und daß ebenso der Rahmen mit hoher Präzision gefertigt wird, um zu gewährleisten, daß der computergesteuerte Greifer, der die Präzisionskleinteile in die Aufnahmen der Einsätze transportieren soll, den richtigen Ort reproduzierbar findet.

Neuerungsgemäß besteht der Rahmen aus einem umlaufenden Leichtmetall-

material oder aus einem Kunststoffmaterial. Der Rahmen muß verzugsfrei und mit hoher Präzision gegossen sein. Im Rahmen sind Halterungen für die lösbare Verbindung mit den dort einzusetzenden Einsätzen vorhanden. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die Einsätze mit einer Rast-Schnappverbindung in den Rahmen eingesetzt. Neben derartigen rastenden Verbindungen sind selbstverständlich auch andere Verbindungen und Halterungen möglich, so wie z.B. Schnapp- oder Rastverschlüsse, die jederzeit manuell wieder lösbar sind..

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Neuerung ist der zentrale Innenraum, der durch den Rahmen gebildet wird, durch die modulartig ausgebildeten Einsätze ausgefüllt. Die Einsätze werden spalten- und reihenweise aneinandergefügt und sind hierbei entweder gleich ausgebildet oder unterschiedlich ausgebildet. Die modularartige Unterteilung der Kassette in Einsätze kann hierbei in weiten Grenzen variieren. Es ist möglich, eine Kassette mit 8 gleichartigen Einsätzen auszurüsten oder 16 Einsätze oder auch mehr. Die modularartige Unterteilung und in gleichartige oder unterschiedliche Einsätze ist also in freien Grenzen variierbar. Jeder Einsatz enthält eine Reihe von Werkstückaufnahmen zur Halterung des entsprechenden Präzisionskleinteils. Hierbei soll die Werkstückaufnahme der Formgebung des Präzisionskleinteils angepasst sein. In einem Einsatz sollten nur gleichartige Werkstückaufnahmen vorhanden sein. Die Halterung muß so beschaffen sein, daß das Werkstück verkippungs- und spielfrei lagerichtig in dieser Aufnahme gehalten wird und leicht wieder von oben herausnehmbar oder in den Einsatz einbringbar ist.

Ebenso ist es vorgesehen, daß die Halterung für das Werkstück so ausgebildet ist, daß es von unten (d.h. also von der Bodenfläche der Kassette aus) nach oben aus der Kassette herausschiebbar ist.

Für die im Rahmen der Neuerung wichtige, lösbare Verbindung der Einsätze mit der eigentlichen Kassette (Rahmen mit Boden, ggf. mit Längs- und Querwänden) wird es bevorzugt, wenn an der Unterseite der Einsätze

Ebenso ist es vorgesehen, daß die Halterung für das Werkstück so ausgebildet ist, daß es von unten (d.h. also von der Bodenfläche der Kassette aus) nach oben aus der Kassette herausschiebbar ist.

Für die im Rahmen der Neuerung wichtige, lösbare Verbindung der Einsätze mit der eigentlichen Kassette (Rahmen mit Boden, ggf. mit Längs- und Querwänden) wird es bevorzugt, wenn an der Unterseite der Einsätze Rastnasen zur lösbaren Verbindung mit den Längs- oder Querwänden vorgesehen sind.

Die lösbare Verbindung der Teile miteinander kann aber auch auf andere

Art und Weise erfolgen, beispielsweise durch eine Verrastung lediglich

mit dem umlaufenden Rahmen, insbesondere wenn man keinen Boden bzw. keine Längs- und Querwände hat.

Für die richtige Positionierung der Einsätze an der eigentlichen Kassette wird es bevorzugt, wenn an den Einsätzen Positionierstifte vorgesehen sind, die in entsprechende Bohrungen am Boden eingreifen.

Die Neuerung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere Vorteile und Merkmale der Neuerung ergeben.

Die Figur 1 zeigt hierbei eine Draufsicht auf einen Rahmen ohne Einsätze

Figur 2 zeigt die Stirnansicht der Figur 1 in Pfeilrichtung II in Figur 1,

Figur 3 zeigt die Seitenansicht des Rahmens in Pfeilrichtung III in Figur 1.

Figur 4 zeigt einen zugehörigen Einsatz in der Draufsicht; Figur 5 zeigt den Einsatz nach Figur 5 in der Seitenansicht; Figur 6 zeigt den Einsatz nach Figur 4 in der Stirnansicht;

Figur 7 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch einen Einsatz in Höhe der Werkstückaufnahme;

Figur 8 zeigt den um 90° gedrehten Schnitt nach Figur 7;

Figur 9 zeigt drei übereinander gestapelte Kassetten gemäss Figur 1 mit dort eingebrachten Einsätzen.

Der Rahmen besteht aus einem umlaufenden, geschlossenen Profil 1, welches eine Vorderwand 2, eine Rückwand 3 sowie Seitenwände 4,5 bildet.

Aus Gewichts- und Herstellungsgründen ist das Profil 1 als U-Profil ausgebildet, ist also innen hohl. Gemäss der Figur 1 können dann zur Versteifung des U-Profils im Innenraum Versteifungsrippen 6 vorgesehen sein.

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Diese Versteifungsrippen sind gestrichelt in den Figuren 1 bis 3 eingetragen.

Die Seitenwände 4,5 tragen an ihren Oberseiten Führungsrippen 8,9 , um mehrere Kassetten aufeinanderstapeln zu können.

Die Führungsrippen 8,9 greifen in die darüber liegende Kassette in entsprechende Nuten an der Unterseite des Profils ein. Diese Nuten sind mit 10 in Figur 2 bezeichnet.

Im Bereich einer Rippe 9 ist eine Nase 11 angeordnet, die zur Sicherung des lagenrichtigen Aufsetzens der Kassette auf eine andere Kassette dient.

Die Nasen 11 greifen also in entsprechende Ausnehmungen an der Bodenseite einer darüberllegenden Kassette ein.

Im Bereich von diagonal einander gegenüberliegenden Punkten der Kassette sind Aufnahmebohrungen 12 vorgesehen, in welche Positionierstifte eingreifen, um ein lagenrichtiges Positionieren der Kassette zu einer Bezugsfläche zu gewährleisten.

An mindestens einer Seitenwand 5 sind Ausnehmungen 12 in das Seitenprofil der Seitenwand 5 eingearbeitet, um das automatische oder manuelle Behandeln der Kassette zu gewährleisten.

Die Kassette mit dem umlaufenden Profil 1 ist mit einem Bodenteil 13 lösbar oder fest verbunden.

Das Bodenteil 13 besteht hierbei aus einem rippen- oder rasterförmigen Körper, der einzelne Längsrippen 14 aufweist, die über entsprechende Querrippen 15 miteinander verbunden sind.

Es ergibt sich hiermit ein gitterartiger Aufbau, durch welchen dieses

- 10 Bodenteil 13 charakterisiert ist.

Die Querrippen 15 können entweder gerade durchlaufen oder sie können Absätze 16 bilden, wie es in Figur 1 dargestellt ist.

Das Bodenteil 13 ist mit seinem äußeren, umlaufenden Rand 17 im gezeigten Ausführungsbeispiel mit der Unterseite des Profils 1 verklebt. Es können jedoch auch noch andere Befestigungsmittel verwendet werden.

Ebenso ist es möglich, daß das Profil 1 mit dem Bodenteil 13 und den Einsätzen werkstoffeinstückig hergestellt ist, z.B. als Kunststoff- oder Alu-Spritzgußteil, oder kombiniert ausgebildet ist.

Wichtig bei der Ausbildung des Bodenteils 13 ist, daß die Dimensionen der Längs- und Querrippen 14,15 möglichst klein gewählt wird, um den Einsatz der Kassette in einem Ultraschall-Reinigungsbad zu gewährleisten.

Es soll eine möglichst geringe Abschattung der Ultraschallwellen auf die in den später noch zu beschreibenden Einsätzen und die dort zu haltenden Präzisonsteile erfolgen.

Andererseits muß das Bodenteil 13 so in seinen Dimensionen gewählt werden, daß es den Rahmen (das Profil 1) versteift und gegen Verzug sichert. Im übrigen sind ^m Bodenteil 13 die Aufnahmen für die Halterung der später noch zu beschreibenden Einsätze enthalten.

Die Anbringung eines Bodenteils 13 und dessen Verbindung mit dem umlaufenden Profil 1 ist jedoch nicht in allen Anwendungsfällen notwendig. Es ist vorgpsehen daß die Einsätze derart formstabil ausgebildet sind, daß sie auch ohne das Bodenteil 13 im Rahmen gehalten werden können. In diesem Anwendungsfall würden dann die Seiten der Einsätze unmittelbar an den Innenflächen der umlaufenden Rahmenteile 2 5 gehalten werden. In diesem Fall wären an den Seitenflächen der Einsätze vorspringende Nasen vorhanden, die in entsprechend ausgebildete

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Nuten im Bereich der umlaufenden Wände 2-5 eingreifen.

Auf diese Weise würden dann die Einsätze in den Rahmen von oben her eingeschoben werden.

Die sind Nuten nach unten hin begrenzt, um ein Durchfallen oder Durchschieben der Einsätze zu verhindern.

Im hier gezeigten AusfUhrungsbeispiel sind die Halterungen für die Einsätze unmittelbar am Bodenteil 13 angebracht. Im Ausführungsbeispiel sind hierbei im Bereich der Längsrippen 14 die Längsrippen durchgreifende Bohrungen 18 vorhanden , in welche die Einsätze mit ihren Rastnasen eingreifen.

Hierbei besteht ein Einsatz aus einem rahmenförmigen Teil, welches bevorzugt als Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet ist. Dieses rahmenförmige Teil besteht aus einem umlaufenden Profil 21 , welches werkstoffeinstückig mit längs- und querverlaufenden Rippen 22,23 ausgerüstet ist. Die Rippen 22,23 sind werkstoffeinstückig im Spritzgußverfahren mit dem umlaufenden Profil 21 des Einsatzes 20 verbunden.

Im Bereich zwischen den Längs- und Querrippen 22,23 sind hierbei Stege 24, 25, 26, 27 ausgebildet, welche zwischen sich (d.h. an ihren Stirnseiten) Aufnahmen 28 für die Halterung jeweils eines Werkstückes bilden.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 4 sind eine Anzahl von gleichartigen Werkstücken 29 in derartigen Aufnahmen 28 gehalten.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus Figur 5.

Wesentlich hierbei ist, daß an der Unterkante beispielsweise der Rippen 22 Rastnasen 31 angeordnet sind (vergl. auch Figur 8, welche Rastnase im

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wesentlichen aus einem Federschenkel 32 besteht, der an seinem unteren Ende einen verdickten Ansatz 33 aufweist).

Der Rastschenkel 32 greift hierbei unter die Rippen 15 im Bodenteil 13 der Kassette ein. Zur lagenrichtigen und genauen Positionierung der Einsätze im Bereich dieses Bodenteils 13 dienen die Bohrungen 18. Hierbei tragen die Bodenflächen der Einsätze 18 Positionierstifte 33, welche in die zugeordneten Bohrungen 18 im Bereich des Bodenteils 13 eingreifen. Die Positionierstifte legen also die genaue Lage der Einsätze im Bodenteil und damit in der Kassette fest, während die Rastschenkel eine Abhebesicherung der Einsätze vom Bodenteil 13 bilden.

Aus Figur 7 ergibt sich, daß die Teile 26,27 entsprechend der Formgebung des Werkstückes 29 an ihren Auflageflächen 34 angeschrägt sind, um eine möglichst kleinflächige Anlage am Werkstück 29 zu gewährleisten.

Diese kleinflächige Auflage ist wichtig, um beispielsweise einen größtmöglichen Reinigungseffekt im UltraschalIbad zu erreichen.

Aus den Figuren 4-8 ergibt sich im übrigen, daß die Werkstücke 29 nicht nur durch die Stirnseiten der Teile 25-27 gehalten werden, sondern daß sie in senkrechter Richtung hierzu durch Rippen 35 gehalten werden, die im Bereich der Werkstückaufnahme 28 ausgespart sind.

In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Aufnahme also so ausgebildet, um einen dreiecksförmigen Werkstückskörper aufzunehmen. Es versteht sich vonselbst, daß in anderen Anwendungsfällen die Aufnahme einer anderen Formgebung des Werkstückes 29 angepasst ist, so daß diese spielfrei in der Aufnahme 28 gehalten ist. Es muß hierbei nur von oben leicht herausnehmbar sein und im übrigen möglichst kleinflächig an Auflageflächen im Einsatz aufliegen.

Die Tiefe der Aufnahme 28 ist so gewählt, daß die Oberkante 36 des Werkstückes 29 um ein bestimmtes Maß 37 über die Oberkante 38 der

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Einsätze hervorsteht. Die Oberkante des Werkstückes 36 liegt jedoch unterhalb der Oberkante des umlaufenden Rahmens 1. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Werkstücke im umlaufenden Rahmen geschützt eingesetzt sind, daß sie aber mit ihrer Oberkante um das Maß 37 über die Oberkante 38 hervorstehen und somit mit einer Erfassungseinrichtung erfassbar sind, die parallel zur Bodenfläche des Einsatzes feststellen kann, ob ein Werkstück lagenrichtig oder falsch in die Werkstückaufnahme 28 eingesetzt wurde.

Gleichzeitig ist damit gewährleistet, daß ein Greifwerkzeug ohne Beschädigung des Einsatzes das Werkstück 29 aus seiner Aufnahme 28 herausnehmen kann.

Die Figur 9 zeigt die Stapelbarkeit der neuerungsgemässen Kassetten. Hierbei ist erkennbar, daß drei gleichartige Kassetten 30,40,50 übereinander gestapelt sind, wobei jede Kassette in ihrer Breite jeweils zwei Einsätze 20 aufnimmt. In Längsrichtung können hierbei beispielsweise 8 Einsätze angeordnet werden, so daß eine derartige Kassette 30, 40,50 insgesamt 16 Einsätze 20 aufnimmt.

Ebenso ist es möglich, statt der "halbierten" Einsätze 20 einen sich über die gesamte Breite der Kassette 30 erstreckenden Einsatz zu verwenden.

Es ist hierbei erkennbar, wie die Federschenkel 31 jeweils die Rippen untergreifen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergeben sich die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Neuerung, nämlich ein modulares Kassettensystem, wobei in eine derartige Kassette, die bevorzugt im Euronorm-Maß ausgebildet ist, eine beliebige Anzahl von Einsätzen einsetzbar ist, die entweder gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können.

Claims (4)

Anmelder; Aurotec System GmbH 22.02.91 Neue Schutzansprüche

1. Kassette für Präzisionskleinteile mit einem umlaufenden Rahmen
und einer Vielzahl von Aufnahmen für eine lagesichere Halterung der Kleinteile in der Kassette, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Rahmen (1) der Kassette einen einstückig angeformten oder mit diesem verbindbaren auswechselbaren Boden (13) mit Längs- und Querrippen (14,15) aufweist, die Längs—oder Querrippen (14,15) mit eingeformten Bohrungen (18) und/oder dgl. Rast-oder Steckaufnahmen für die Festlegung der die Kleinteile (29) tragenden und aus Längs- und Querwänden (21,22,23) bestehenden Einsätze (20) innerhalb des umlaufenden Rahmens (1) ausgebildet sind und die Einsätze (20) der äußeren Form der jeweiligen Kleinteile (29) angepaßte Aufnahmen (28) aufweisen, die aus lediglich die Lage des Kleinteils im jeweiligen Einsatz (20) stützenden jedoch nicht-umschliessenden Stegen (24,25,26,27) gebildet sind.

2. Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic hn e t, daß die die Aufnahmen (28) aufweisenden Einsätze (20) lediglich am umlaufenden Rahmen (19) der Kassette auswechselbar festlegbar sind.

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3. Kassette nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Einsätzen (20) Positionierstifte (33) vorgesehen sind, die in die entsprechenden Bohrungen (18) eingreifen.

4. Kassette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g ekennze i chne t, daß an der Unterseite der Einsätze (20)
Rastnasen (31) zur lösbaren Verbindung mit den Längs— und Querrippen (14,15) vorgesehen sind.

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