DE9204108U1 - Machining cell for post-processing of cast parts - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungszelle zur Nachbearbeitung von Gußteilen, insbesondere zum Abtrennen von Angüssen und Steigern.The invention relates to a processing cell for the post-processing of cast parts, in particular for the separation of sprues and risers.
In der Praxis ist es bekannt, Gußteile manuell nachzubearbeiten. Hierbei werden störende Teile, wie Angüsse und Steiger, mit einem handgeführten Werkzeug abgetrennt. Diese Form der Nachbearbeitung ist zeitaufwendig und relativ ungenau.In practice, it is common practice to manually rework cast parts. In this process, disruptive parts such as sprues and risers are cut off using a hand-held tool. This form of reworking is time-consuming and relatively inaccurate.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur schnelleren und exakteren Nachbearbeitung von Gußteilen aufzuzeigen.The object of the present invention is to demonstrate a possibility for faster and more precise post-processing of cast parts.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.The invention solves this problem with the features in the main claim.
Erfindungsgemäß wird das Gußteil von einem mehrachsigen Industrieroboter gehalten und gegenüber einer relativ ortsfesten Bearbeitungsmaschine geführt. Dies hat den Vorteil, daß die Nachbearbeitungszeit deutlich verkürzt und die Bearbeitungsqualität verbessert wird. Unter einem Gußteil werden im Sinne der Erfindung alle Arten von Werkstücken verstanden, die mit einem Gieß- oder Spritzverfahren hergestellt wurden.According to the invention, the cast part is held by a multi-axis industrial robot and guided relative to a relatively stationary processing machine. This has the advantage that the post-processing time is significantly reduced and the processing quality is improved. In the sense of the invention, a cast part is understood to mean all types of workpieces that were manufactured using a casting or injection molding process.
Der Industrieroboter führt das Gußteil auf einer sehr exakten und geraden Bahn gegenüber der Bearbeitungsmaschine, wie sie von Hand nicht erreichbar ist. Auf diese Weise können Angüsse und Steiger derart exakt abgetrennt werden, daß die Trennstellen alsThe industrial robot guides the cast part on a very precise and straight path in relation to the processing machine, which cannot be achieved by hand. In this way, sprues and risers can be separated so precisely that the separation points are
Konstruktionsflächen benutzt werden können. Gegenüber einer manuellen Abtrennung kann hierdurch sogar ein Flächenbearbeitungsvorgang eingespart werden. Die erfindungsgemäße Bearbeitungszelle ermöglicht dadurch zusätzliche Einsparungen an Bearbeitungszeit und -kosten.Construction surfaces can be used. Compared to manual separation, this can even save a surface processing process. The processing cell according to the invention thus enables additional savings in processing time and costs.
Als Bearbeitungsmaschine kommen unterschiedliche spanabhebende Werkzeugmaschinen in Betracht. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz einer Kreissäge. Es empfiehlt sich, die Kreissäge mit einem großen Sägeblatt auszustatten, dessen Durchmesser deutlich größer als die maximale Erstreckungslänge des Gußteils ist.Various cutting machine tools can be considered as processing machines. The use of a circular saw is particularly advantageous. It is recommended to equip the circular saw with a large saw blade whose diameter is significantly larger than the maximum extension length of the cast part.
Um den Bearbeitungsvorgang insgesamt besonders wirtschaftlich zu gestalten, empfiehlt sich die Anordnung einer Fördervorrichtung in der Bearbeitungszelle, mit der die abgetrennten Angüsse und Steiger automatisch abtransportiert und entsorgt werden können. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Bearbeitungsmaschine, insbesondere eine Kreissäge, über der Fördervorrichtung angeordnet ist und eine seitliche oder untenliegende Arbeitsöffnung aufweist. Dadurch fallen die abgetrennten Teile von selbst und ohne Kollisionsgefahr mit dem rotierenden Werkzeug auf die Fördervorrichtung und können ohne weitere Hilfsmittel aus dem Arbeitsbereich entfernt und entsorgt werden. Zur Erhöhung der Automation können Förderer für die Zu- und Abfuhr der Gußteile in die Bearbeitungszelle integriert sein.In order to make the overall processing process particularly economical, it is recommended to arrange a conveyor device in the processing cell with which the separated sprues and risers can be automatically transported away and disposed of. In this context, it is advantageous if the processing machine, in particular a circular saw, is arranged above the conveyor device and has a working opening at the side or bottom. This means that the separated parts fall onto the conveyor device by themselves and without any risk of collision with the rotating tool and can be removed from the work area and disposed of without any additional aids. To increase automation, conveyors for the supply and removal of the cast parts can be integrated into the processing cell.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. In detail:
Fig. 1: eine Bearbeitungszelle mit einem Industrieroboter, einer Kreissäge und einer Fördervorrichtung undFig. 1: a processing cell with an industrial robot, a circular saw and a conveyor device and
Fig. 2: ein Gußteil in vergrößerter Darstellung.Fig. 2: an enlarged view of a casting.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Bearbeitungszelle zur Nachbearbeitung von Gußteilen (2), wie sie in Fig. 2 beispielsweise näher dargestellt sind. Es kann sich hierbei um beliebige Arten von Gußteilen handeln. Ein praktischer Anwendungsbereich sind Alu-Gußteile aus der Fahrzeugindustrie, insbesondere Motorteile.Fig. 1 shows a schematic representation of a processing cell for the post-processing of cast parts (2), as shown in more detail in Fig. 2, for example. These can be any type of cast parts. One practical area of application is aluminum cast parts from the automotive industry, especially engine parts.
Die Bearbeitungszelle (1) stellt eine in sich geschlossene Station zur Nachbehandlung der rohen Gußteile (2) dar und steht beispielsweise in einer Gießerei. Sie kann dort als automatisch arbeitende Station in den Fertigungsablauf integriert sein.The processing cell (1) is a self-contained station for the post-processing of the raw cast parts (2) and is located, for example, in a foundry. It can be integrated into the production process as an automatically operating station.
Die Gußteile (2) besitzen verschiedene Angüsse oder Steiger (9), die in einer Nachbearbeitung abgetrennt und entfernt werden müssen. In der nachbeschriebenen Weise können auch Grate oder sonstige am Endprodukt unerwünschte Teile abgetrennt werden.The cast parts (2) have various sprues or risers (9) that must be separated and removed in a subsequent processing step. Burrs or other undesirable parts on the end product can also be separated in the manner described below.
Die Bearbeitungszelle (1) umfaßt mindestens einen mehrachsigen Industrieroboter (3), der das Gußteil (2) hält und führt. An der Roboterhand (4) ist hierzu eine geeignete Spannvorrichtung (5) vorgesehen, mit der das Gußteil (2) passend gegriffen und positionsgenau festgehalten werden kann.The processing cell (1) comprises at least one multi-axis industrial robot (3) that holds and guides the cast part (2). A suitable clamping device (5) is provided on the robot hand (4) for this purpose, with which the cast part (2) can be gripped and held in a precise position.
Die Bearbeitungszelle (1) umfaßt ferner mindestens eine spanabhebende Bearbeitungsmaschine (6). Sie kann unterschiedlich ausgebildet sein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Kreissäge (6) vorgesehen.The processing cell (1) also comprises at least one cutting processing machine (6). It can be designed in different ways. In the preferred embodiment, a circular saw (6) is provided.
Zur Bearbeitungszelle (1) kann noch eine Fördervorrichtung (7) gehören, die vorzugsweise unterhalb der Bearbeitungsmaschine (6) angeordnet ist. Die Fördervorrichtung (7) ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Förderband ausgebildet, das die abgetrennten Angüsse und Steiger (9) aufnimmt und in einen Auffangbehälter (nicht dargestellt) befördert, wo die abgetrennten Teile gesammelt und gegebenenfalls einer Wiederverwertung zugeführt werden können.The processing cell (1) can also include a conveyor device (7), which is preferably arranged below the processing machine (6). In the embodiment shown, the conveyor device (7) is designed as a conveyor belt, which picks up the separated sprues and risers (9) and transports them to a collecting container (not shown), where the separated parts can be collected and, if necessary, recycled.
Für eine gesteigerte Automation sind in die Bearbeitungszelle (1) zwei Förderer (13,14) integriert, über die die rohen Gußteile (2) zugeführt und die behandelten Gußteile (2) wieder abgeführt werden.For increased automation, two conveyors (13,14) are integrated into the processing cell (1), via which the raw castings (2) are fed in and the treated castings (2) are removed again.
Die Bearbeitungsmaschine (6) kann in der Bearbeitungszelle (1) beliebig angeordnet sein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist sie mit deutlichem Abstand oberhalb der Fördervorrichtung (7) angeordnet und zum Beispiel an der Wand oder in einem entsprechend hohen Gestell befestigt. Sie ist mit ihrer Arbeitsöffnung für die Zuführung und Bearbeitung des Gußteils (2) von der Seite oder von unten her zugänglich. In der bevorzugten Ausführungsform einer Kreissäge (6) kann hierdurch das Gußteil (2) von unten her an das Sägeblatt (12) herangeführt werden.The processing machine (6) can be arranged in any way in the processing cell (1). In the preferred embodiment, it is arranged at a considerable distance above the conveyor device (7) and is attached, for example, to the wall or in a suitably high frame. Its working opening for feeding and processing the cast part (2) is accessible from the side or from below. In the preferred embodiment of a circular saw (6), the cast part (2) can be guided to the saw blade (12) from below.
Das Sägeblatt (12) hat einen Durchmesser, der wesentlich größer ist als die Erstreckungslänge des Gußteils (2) bzw. der zu schneidenden Fläche. Leistenförmige Angüsse (9) können hierdurch quer zu ihrer Längsachse über das Sägeblatt (12) geführt werden. Die Schnitt- oder Eintauchtiefe kann somit möglichst kurz gehalten werden.The saw blade (12) has a diameter that is significantly larger than the length of the cast part (2) or the surface to be cut. This allows strip-shaped sprues (9) to be guided across the saw blade (12) at right angles to their longitudinal axis. The cutting or immersion depth can thus be kept as short as possible.
Der Industrieroboter (3) führt und bewegt das Gußteil (2) gegenüber der relativ ortsfesten Bearbeitungsmaschine (6) entlang einer vorgegebenen und programmierten Bahn. Über seine mit mindestens zwei Achsen ausgestatteten Hand (4) kann der Industrieroboter (3) das Gußteil (2) in beliebige Positionen drehen oder schwenken. Auf diese Weise sind alle freiliegenden Seiten des Gußteils (2) erreichbar.The industrial robot (3) guides and moves the cast part (2) relative to the relatively stationary processing machine (6) along a predetermined and programmed path. Using its hand (4) equipped with at least two axes, the industrial robot (3) can rotate or swivel the cast part (2) into any position. In this way, all exposed sides of the cast part (2) can be reached.
Der vorzugsweise sechsachsige Industrieroboter (3) besitzt eine sehr exakte Bahnsteuerung und verfügt über eine hohe Führungssteifigkeit. Er kann das Gußteil (2) gegen die Schnitt- und Reaktionskräfte in einer so geraden Bahn gegenüber der Kreissäge (6) bewegen, wie sie mit einer Handführung nicht erreichbar ist. Je nach Art des spanabhebenden Werkzeugs kann die Bahn auch gekrümmt sein.The preferably six-axis industrial robot (3) has a very precise path control and has a high guide rigidity. It can move the cast part (2) against the cutting and reaction forces in a path that is so straight relative to the circular saw (6) that it cannot be achieved with manual guidance. Depending on the type of cutting tool, the path can also be curved.
Fig. 2 verdeutlicht ein Gußteil (2), das vorzugsweise aus Aluguß oder sonstigem Leichtmetallguß besteht. Am Gußteil (2) befinden sich herstellungsbedingt ein oder mehrere Angüsse oder Steiger (9). Ein solcher Steiger (9) kann beispielsweise an einem als Konstruktionsteil ausgebildeten Stutzen (10) sitzen. Beim Abtrennen dieses Steigers (9) wird zugleich die Stutzenoberfläche gerade abgeschnitten und kann dann als Konstruktionsfläche für eine Dichtung, einen Anschluß oder dergleichen verwendet werden. Mit der Kreissäge (6) oder einer anderen geeigneten Bearbeitungsmaschine kann beim Abtrennen eine so hohe Oberflächenqualität erreicht werden, daß ein Schruppen derFig. 2 shows a cast part (2) which is preferably made of cast aluminum or other light metal casting. Due to the manufacturing process, one or more sprues or risers (9) are located on the cast part (2). Such a riser (9) can, for example, be located on a nozzle (10) designed as a structural part. When this riser (9) is separated, the nozzle surface is cut straight off at the same time and can then be used as a construction surface for a seal, a connection or the like. With the circular saw (6) or another suitable processing machine, such a high surface quality can be achieved during separation that roughing of the
Schnittflächen entfällt und gegebenenfalls nur noch ein Schlichten erforderlich ist. Je nach Einsatzbereich und erforderlicher Oberflächengüte kann aber auch letzteres entfallen.Cutting surfaces are eliminated and only finishing may be necessary. Depending on the application and the required surface quality, the latter may also be omitted.
Mit dem erfindungsgemäßen Nachbearbeitungsvorgang können auch andere Konstruktionsflächen geschaffen werden. Wie im rechten Teil von Fig. 2 angedeutet, kann ein angeformter Höcker entlang einner Schnittlinie (8) an der Oberseite abgeschnitten werden, wodurch eine Bearbeitungs- oder Konstruktionsfläche (11) entsteht. Hierdurch lassen sich beispielsweise wie beim vorerwähnten Stutzen (10) Öffnungen am Gußteil (2) freilegen und zugleich bestimmte Schnitt- und Anschlußflächen schaffen. In gleicher Weise können aber auch Bearbeitungs- oder Konstruktionsflächen (11) aus der massiven Gußteilwand geschnitten werden. Bei entsprechend definierten und positionsgenauen Spannflächen am Gußteil (2) und Spannvorrichtung (5) lassen sich Flächenbezüge am Gußteil (2) in einem Vorgang mit der Nachbearbeitung herstellen.Other construction surfaces can also be created using the post-processing process according to the invention. As indicated in the right-hand part of Fig. 2, a molded-on hump can be cut off along a cutting line (8) on the top, creating a processing or construction surface (11). This makes it possible, for example, to expose openings on the cast part (2) as in the aforementioned nozzle (10) and at the same time to create certain cutting and connection surfaces. In the same way, however, processing or construction surfaces (11) can also be cut out of the solid cast part wall. With appropriately defined and precisely positioned clamping surfaces on the cast part (2) and clamping device (5), surface references on the cast part (2) can be created in one process with the post-processing.
STÜCKLISTEPARTS LIST
1 Bearbeitungszelle1 processing cell
2 Werkstück, Gußteil2 Workpiece, casting
3 Industrieroboter3 industrial robots
4 Hand4 Hand
5 Spannvorrichtung5 Clamping device
6 Bearbeitungsmaschine, Kreissäge6 Processing machine, circular saw
7 Fördervorrichtung7 Conveyor device
8 Schnittlinie8 Cutting line
9 Anguß, Steiger9 Sprue, riser
10 Stutzen10 nozzles
11 Bearbeitungsfläche, Konstruktionsfläche11 Processing area, construction area
12 Werkzeug, Sägeblatt12 tool, saw blade
13 Förderer, Zufuhr13 Conveyor, feed
14 Förderer, Abfuhr14 conveyor, removal
Claims (6)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE9204108U DE9204108U1 (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Machining cell for post-processing of cast parts |
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