EP3308869A1 - Alignment device for workpieces - Google Patents
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- EP3308869A1 EP3308869A1 EP17195607.1A EP17195607A EP3308869A1 EP 3308869 A1 EP3308869 A1 EP 3308869A1 EP 17195607 A EP17195607 A EP 17195607A EP 3308869 A1 EP3308869 A1 EP 3308869A1
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
- B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
- B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
- B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses
- B21D43/057—Devices for exchanging transfer bars or grippers; Idle stages, e.g. exchangeable
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- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
- B21D43/003—Positioning devices
Definitions
- the invention relates to an alignment device for workpieces according to claim 1, and a system of two alignment devices according to claim 10 and a production line with at least one alignment device according to claim 11.
- a variety of tools for machining the workpieces is often required.
- a plurality of press tools are arranged in a row one behind the other.
- a sheet metal blank is then first inserted into a first pressing tool and formed by the tool.
- the formed sheet is removed by a gripper from the tool and transported to a next tool.
- Such an alignment device has a receptacle for a workpiece into which a workpiece can be inserted after removal from a press. Subsequently, the alignment and position of the workpiece relative to the presses can be changed so that the workpiece can be inserted into a subsequent press by an appropriate arrangement of adjusting. After alignment of the workpiece, the workpiece is then picked up again by the transport device and inserted into the subsequent press.
- a corresponding alignment device is for example in the DE 10 2013 019 358 A1 shown.
- the present application is the object of the invention to provide an improved alignment, which allows a more flexible and faster alignment of workpieces in the transfer between two tools.
- the invention in a first aspect, relates to an alignment device for workpieces.
- the alignment device according to the invention in this case has at least one receptacle for workpieces, and at least two translational adjustment, which are each formed for a translational displacement of a receiving point of the adjustment relative to an attachment point of the adjustment along a shift axis.
- the alignment device has at least one rotary adjustment device, which is designed for a rotation of a receiving plane of the adjustment device relative to a fastening plane of the adjustment device about an axis of rotation.
- the rotary adjusting device is fastened with its fastening plane to the receiving point of a first, lower translational adjusting device, while a second, upper translational adjusting device is fastened with its attachment point to the receiving plane of the rotary adjusting device.
- the receptacle for workpieces is attached to the receiving point of the second translational adjustment.
- the displacement axis of the first translational Adjusting means lies in a first plane, wherein the axis of rotation of the rotary adjusting device is aligned perpendicular to the first plane.
- Such an arrangement has the advantage that the displacement axes of the translational adjustment devices can be rotated relative to one another by the rotary adjustment device arranged between the translational adjustment devices.
- the displacement axes of the translational adjustment devices may initially be aligned perpendicular to one another.
- the displacement axis of the second translational adjusting device is preferably parallel to the first plane.
- the tool holder mounted on the upper translational adjusting device can be freely displaced over a surface whose edge length corresponds to the maximum displacement paths of the translational adjusting devices.
- a rotation of the upper axis of displacement relative to the lower shift thing this area can be changed by a rotation of the upper axis of displacement relative to the lower shift thing this area.
- the surface can thus be displaced by a parallel alignment of the two displacement axes to form a straight path whose length corresponds to the sum of the respective displacement paths of the individual translational adjusting devices.
- the possible angle of rotation of the rotary adjusting device is preferably 360 °.
- first level is merely a fictitious level and not a material component.
- the lower, first translational adjusting device would be mounted on a base plate. In this case, the first plane coincides with the plane of the base plate.
- the alignment device By means of the alignment device according to the invention, it is also possible to displace the workpiece with the second translatory adjusting device such that the center of gravity of the workpiece lies on the axis of rotation prior to a rotation of a workpiece in the holder about the axis of rotation of the first rotary adjusting device.
- an imbalance in a rotation of the workpiece is avoided, and consequently reduces the load on the device and in particular the bearing and mounting points of the device in a rotation of the workpiece.
- a faster rotation of the clamped workpiece is possible, whereby the process times can be reduced.
- the alignment device has a second rotary adjustment device, which is arranged between the first translational adjustment device and the second translational adjustment device.
- the axis of rotation of the second rotary adjusting device is perpendicular to the axis of rotation of the first rotary adjusting device, so that by the second rotary adjusting the displacement axis of the second, upper adjusting device is tilted against the first plane.
- the alignment device receives a further degree of freedom about which a workpiece placed in the receptacle can be moved.
- the second rotary adjusting device can be designed as a separate adjusting device, or form together with the first rotary adjusting a common rotary adjustment with two axes of rotation.
- the second rotary adjusting device is fastened with its mounting plane to the receiving plane of the first rotary adjusting device and with its receiving plane at the attachment point of the second translational adjusting device.
- the axis of rotation of the first rotary adjusting device is preferably not tilted with it.
- the orientation of the recording by tilting can also take place during the transport of the workpiece by the alignment in parallel-aligned translational adjustment. In this way, the process times in the manufacture of the workpieces can be reduced, or the clock rates can be increased.
- the displacement axis of the second adjusting device is tiltable by the second rotary adjusting device with respect to the first plane in an angular range between -15 ° and + 15 °.
- the receptacle or the adjusting device itself touches down on the lower, first adjusting device or on the bottom. Effectively, such a damage of the device can be avoided by a maximum displacement and tilting of the second translational adjustment.
- connection of the adjusting means with each other is preferably carried out by a frictional connection and / or a positive connection.
- the adjustment devices may each be self-contained adjustment devices, which are then screwed together or snapped into one another at corresponding locations. In this way, it is possible to disassemble the alignment in the individual adjustment to replace defective adjustment. Thus, the flexibility of the alignment device is further increased.
- the translational adjusting devices each have two rails, which are arranged parallel to one another and guide a carriage so that the carriage is displaceable along the displacement axis via a defined displacement path.
- the longitudinal axes of the rails of the first lower translational adjustment of the alignment device according to the invention, therefore, the first plane is clamped.
- the parallel rails ensure a high mechanical stability of the structure, so that a high durability and very accurate control of the alignment is possible.
- the translational adjusting devices each have a maximum displacement of 600 mm. Effectively results in orthogonal alignment of the axes of displacement of the translational adjustment then a square surface with an edge length of 600 mm within which the recording can be moved with the recorded therein workpiece.
- the range of the alignment device is 1.2 m.
- the adjusting devices of the alignment device are driven by an electric motor in one embodiment.
- each individual adjustment device can have its own electric motor as a drive.
- the control of the electric motors can be done separately for each adjusting device, as well as via a common connection with a downstream control device that forwards received control commands to the corresponding electric motors.
- the invention in another aspect, relates to a system of two alignment devices as previously described.
- the displacement axes of the first translatory adjusting device of a first of the alignment devices is perpendicular to the displacement axis the first translational adjusting device and perpendicular to the axis of rotation of the first rotary adjusting a second of the alignment devices.
- the invention relates to a production line having at least two tools for machining a workpiece.
- at least one alignment device is arranged between the tools, or a system as described above.
- the displacement axis of the first translational adjusting device of the alignment device is aligned perpendicular to the connecting axis of the two tools.
- FIG. 1 shows an exploded view of an alignment device 100 according to the invention in a perspective view.
- the alignment device 100 in this case has a first, lower translational adjusting device 102, a first rotary adjusting device 104, a second rotary adjusting device 106 and a second, upper translational adjusting device 108.
- a receptacle 110 for receiving and fixing a workpiece (not shown) is further arranged.
- the first translational adjusting device 102 has two rails 112 which extend parallel to one another.
- the rails 112 are fastened to one another at a defined distance from one another on a base plate 114.
- the rails 112 are bolted to the base plate 114.
- the extension plane of the base plate 114 will be referred to hereinafter as the first plane.
- sliders 116 are arranged, which are displaceable along the rails 112 and guided by the rails 112 during a displacement.
- the first translational adjusting device 102 has an electric motor 118.
- the electric motor 118 is coupled via corresponding gear with a drive mechanism within the rails, so that a rotation of the motor shaft is converted into a translation of the carriage 116 along the rails 112.
- a base plate 120 is arranged on the sliders 116.
- the base plate in this case has corresponding holes, via which it is non-positively connected to the sliders 116 of the rails 112.
- the first rotary adjusting device 104 is arranged on the base plate 120 of the carriage.
- the rotary adjusting device 104 is screwed to the base plate 120.
- the first rotary adjusting device 104 like the first translational adjusting device 102, also has an electric motor 122 for driving it.
- the shaft of the electric motor 122 is connected via a worm gear with a rotatably mounted in the first rotary adjusting device 104 plate 124 so that a rotation of the shaft of the electric motor 122 in a rotation of the plate 124 about a rotation axis 126 perpendicular to the shaft of the electric motor 122 is implemented.
- the axis of rotation 126 is perpendicular to the first plane and thus also perpendicular to the displacement axis 128 of the carriage of the first translational adjustment device 102.
- the second rotary adjusting device 106 On the plate 124 of the first rotary adjusting device 104, the surface of which simultaneously defines the receiving plane of the first rotary adjusting device 104, the second rotary adjusting device 106 is attached. Preferably, the second rotary adjusting device 106 is screwed to the turntable 124.
- the second rotary adjusting device 106 has a main body 130, which has on its upper side two circular segment-shaped, upwardly open running shells 132.
- the second translational adjusting device 108 On the underside of the second translational adjusting device 108, counter-rotating, circular segment-shaped sliding elements 136 are arranged to the running shells 132, which can be inserted into the running shells 132 and guided into these.
- the movement of the sliding elements 136 in the running shells 132 is driven by a further electric motor 134.
- a gear On the shaft of the electric motor 134 for this purpose a gear is arranged, which engages in an outer circumferential surface of the sliding elements 136.
- the sliding elements By a rotation of the shaft, the sliding elements are then guided guided in the running shells 132. In this way, the upper, second translational adjusting device 108 can be tilted relative to the first plane.
- the second translational adjusting device 108 is constructed analogously to the first translational adjusting device.
- This adjusting device also has two mutually parallel rails 138 which are mounted on a base plate 140, preferably screwed to it.
- sliders 142 are mounted so as to be slidable along the longitudinal axis of the rails 138, respectively.
- the second translational adjusting device 108 has a further electric motor 144, by means of which the sliders 142 can be moved on the rails 138 by means of a suitable gear.
- a base plate 146 is attached, so that a carriage is formed.
- the receptacle 110 is arranged for a workpiece.
- the carriage is then displaceable along the displacement axis 148 by the electric motor.
- the displacement axis 148 can be tilted relative to the first plane or the base plate 114 by the second rotational adjustment device 106, while the relative orientation of the displacement axis 148 to the displacement axis 128 in the first plane can be rotated by the first rotational adjustment device 104.
- FIG. 2 shows a perspective view of in FIG. 1 shown alignment device 100 after all elements have been assembled.
- the individual movement modes of the alignment device are in the other Figures 3 . 4 and 5 shown.
- FIG. 3 shows in a perspective view two operating states of the alignment device according to the invention 100. It is in the FIG. 3 a) the alignment device 100 is adjusted so that the displacement axis 148 of the second translational adjustment device 108 is aligned parallel to the base plate 114 and thus also parallel to the first plane. Furthermore, the displacement axis 148 of the second translatory adjustment device 108 is perpendicular to the displacement axis 128 of the second translational adjustment device 102.
- a workpiece (not shown) received in the receptacle 110 can be displaced within a surface whose edge length just corresponds to the maximum displacement travel of the first 102 and second 108 translational adjusting corresponds. In this case, the workpiece can also be tilted about the tilting axis 150 of the second rotary adjusting device 106.
- FIG. 4 shows a schematic side view of an alignment device 100, in which the displacement axis 128 of the first translational adjustment device 102 is aligned parallel to the displacement axis 148 of the second translational adjustment device 108.
- a respective maximum displacement of the individual translational adjustment 102 and 108 of 600 mm results in this orientation, a maximum displacement of the workpiece of 1200 mm.
- the direction in which this maximum displacement is possible is determined by the orientation of the lower, first translational adjusting device 102.
- FIG. 5 shows how FIG. 4 a schematic side view of the alignment device 100, wherein the displacement axis 128 of the first translational adjusting device 102 is aligned parallel to the displacement axis 148 of the second translational adjusting device 108.
- the gear 152 which is arranged on the drive shaft of the electric motor 134, can be easily recognized on the second rotary adjusting device 106.
- the gear 152 engages in a correspondingly curved rack, which is arranged on the sliding elements 136.
- the sliding element 136 is then moved in the corresponding running shell 132, so that the displacement axis 148 of the second translational displacement device 108 is tilted with respect to the displacement axis 128 of the first translational displacement device. It is, as in Fig. 5 shown, provided that a tilt takes place only in an angular range of -15 ° to + 15 ° measured against the horizontal starting position. In this way it can be avoided that at a maximum deflection of the second translational adjusting device 108, the receptacle 110 on the substrate on which the alignment device 100 is mounted, touches.
- the FIG. 6 shows a perspective view of a production line 200.
- the production line 200 in this case has two tools 202 and 204.
- the tools 202 and 204 are, for example, pressing tools with which a sheet metal is to be formed.
- two alignment devices 100 are arranged between the tools 202 and 204.
- the alignment devices 100 are arranged so that in each case the displacement axis 128 of the first, lower translational adjustment device 102 is transverse to the connection axis of the two tools 202 and 204.
- the alignment devices 100 in the longitudinal direction of the production line 200 have a range of 600 mm, while the range of the alignment devices 100 transverse to the production line with parallel aligned first and second translational adjustment devices is 1200 mm.
- a sheet metal formed in the first tool 202 is removed from the first tool 202 by means of a lifting device and deposited on one or both alignment devices 100. Subsequently, by a corresponding actuation of the electric motors of the alignment devices 100, the receptacles 110 of the alignment devices 100 are controlled such that the workpiece or the metal sheet is brought into the desired position. Subsequently, the sheet is in turn picked up by means of a lifting device and inserted into the second tool 204.
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ausrichtvorrichtung (100) für Werkstücke, wobei die Ausrichtvorrichtung (100) wenigstens eine Aufnahme (110) für Werkstücke, wenigstens zwei translatorische Verstelleinrichtungen (102, 108), welche jeweils für eine translatorische Verschiebung eines Aufnahmepunkts der Verstelleinrichtung (102, 108) gegenüber eines Befestigungspunkts der Verstelleinrichtung (102, 108) entlang einer Verschiebungsachse (128, 148) ausgebildet sind, und wenigstens eine rotatorische Verstelleinrichtung (104, 106), welche für eine Rotation einer Aufnahmeebene der Verstelleinrichtung (104, 106) gegenüber einer Befestigungsebene der Verstelleinrichtung (104, 106) um eine Drehachse (126, 150) ausgebildet ist, aufweist. Die rotatorische Verstelleinrichtung (104) ist mit ihrer Befestigungsebene an dem Aufnahmepunkt einer ersten, unteren translatorischen Verstelleinrichtung (102) befestigt, während eine zweite, obere translatorische Verstelleinrichtung (108) mit ihrem Befestigungspunkt an der Aufnahmeebene der rotatorischen Verstelleinrichtung (104) befestigt ist. Die Aufnahme (110) für Werkstücke ist an dem Aufnahmepunkt der zweiten translatorischen Verstelleinrichtung (108) befestigt. Die Verschiebungsachse (128) der ersten translatorischen Verstelleinrichtung (102) liegt dabei in einer ersten Ebene und die Drehachse (126) der rotatorischen Verstelleinrichtung (104) ist senkrecht zu der ersten Ebene ausgerichtet. The invention relates to an alignment device (100) for workpieces, wherein the alignment device (100) has at least one receptacle (110) for workpieces, at least two translational adjustment devices (102, 108), each for a translatory displacement of a receiving point of the adjustment device (102, 108 ) are formed opposite a fastening point of the adjusting device (102, 108) along a displacement axis (128, 148), and at least one rotary adjusting device (104, 106), which is responsible for a rotation of a receiving plane of the adjusting device (104, 106) relative to a fastening plane of the Adjusting device (104, 106) about an axis of rotation (126, 150) is formed. The rotary adjusting device (104) is fastened with its fastening plane to the receiving point of a first, lower translational adjusting device (102), while a second, upper translational adjusting device (108) is fastened with its attachment point to the receiving plane of the rotary adjusting device (104). The receptacle (110) for workpieces is attached to the receiving point of the second translational adjustment device (108). The displacement axis (128) of the first translatory adjusting device (102) lies in a first plane and the axis of rotation (126) of the rotary adjusting device (104) is aligned perpendicular to the first plane.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ausrichtvorrichtung für Werkstücke gemäß Anspruch 1, sowie ein System aus zwei Ausrichtvorrichtungen gemäß Anspruch 10 und eine Fertigungsstraße mit wenigstens einer Ausrichtvorrichtung gemäß Anspruch 11.The invention relates to an alignment device for workpieces according to claim 1, and a system of two alignment devices according to claim 10 and a production line with at least one alignment device according to claim 11.
Bei der industriellen Fertigung von Werkstücken wird häufig eine Vielzahl von Werkzeugen zur Bearbeitung der Werkstücke benötigt. Beispielweise wird bei der Herstellung von Formblechen in einer Fertigungsstraße eine Vielzahl von Presswerkzeugen in einer Reihe hintereinander angeordnet. Ein Blechrohling wird dann zunächst in ein erstes Presswerkzeug eingelegt und durch das Werkzeug umgeformt. Anschließend wird das umgeformte Blech durch einen Greifer aus dem Werkzeug entnommen und zu einem nächsten Werkzeug transportiert.In the industrial production of workpieces, a variety of tools for machining the workpieces is often required. For example, in the manufacture of molded sheets in a production line, a plurality of press tools are arranged in a row one behind the other. A sheet metal blank is then first inserted into a first pressing tool and formed by the tool. Subsequently, the formed sheet is removed by a gripper from the tool and transported to a next tool.
Dabei verlangen jedoch häufig unterschiedliche Presswerkzeuge unterschiedliche Ausrichtungen der eingelegten Bleche. Eine solche Neuorientierung der aus einem Presswerkzeug entnommenen Bleche kann jedoch üblicherweise nicht durch die Transportvorrichtung umgesetzt werden. Daher ist es aus dem Stand der Technik bekannt, zwischen den Pressen Ausrichtvorrichtungen anzuordnen. Eine solche Ausrichtvorrichtung weist eine Aufnahme für ein Werkstück auf, in die ein Werkstück nach der Entnahme aus einer Presse eingelegt werden kann. Anschließend kann durch eine entsprechende Anordnung von Verstelleinrichtungen die Ausrichtung und Position des Werkstücks relativ zu den Pressen so verändert werden, dass das Werkstück in eine nachfolgende Presse eingelegt werden kann. Nach Ausrichtung des Werkstücks wird dann das Werkstück wieder durch die Transportvorrichtung aufgenommen und in die nachfolgende Presse eingelegt.However, often different pressing tools require different orientations of the inserted sheets. Such a reorientation of the removed from a pressing tool However, sheets can not usually be implemented by the transport device. Therefore, it is known in the art to place alignment devices between the presses. Such an alignment device has a receptacle for a workpiece into which a workpiece can be inserted after removal from a press. Subsequently, the alignment and position of the workpiece relative to the presses can be changed so that the workpiece can be inserted into a subsequent press by an appropriate arrangement of adjusting. After alignment of the workpiece, the workpiece is then picked up again by the transport device and inserted into the subsequent press.
Bei in dem Stand der Technik bekannten Ausrichtvorrichtungen werden dabei Translationen entlang zueinander senkrechter Achsen, sowie eine Rotation und Verkippung des Werkstücks gegen die Translationsachsen realisiert. Eine entsprechende Ausrichtvorrichtung ist beispielsweise in der
Der vorliegenden Anmeldung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Ausrichtvorrichtung zu schaffen, welche eine flexiblere und schnellere Ausrichtung von Werkstücken bei dem Transfer zwischen zwei Werkzeugen ermöglicht.The present application is the object of the invention to provide an improved alignment, which allows a more flexible and faster alignment of workpieces in the transfer between two tools.
Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1, sowie in den Ansprüchen 10 und 11 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9.Main features of the invention are set forth in the characterizing part of claim 1 and in claims 10 and 11. Embodiments are the subject of
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Ausrichtvorrichtung für Werkstücke. Die erfindungsgemäße Ausrichtvorrichtung weist dabei wenigstens eine Aufnahme für Werkstücke auf, sowie wenigstens zwei translatorische Verstelleinrichtungen, welche jeweils für eine translatorische Verschiebung eines Aufnahmepunkts der Verstelleinrichtung gegenüber einem Befestigungspunkt der Verstelleinrichtung entlang einer Verschiebungsachse ausgebildet sind. Ferner weist die Ausrichtvorrichtung wenigstens eine rotatorische Verstelleinrichtung auf, welche für eine Rotation einer Aufnahmeebene der Verstelleinrichtung gegenüber einer Befestigungsebene der Verstelleinrichtung um eine Drehachse ausgebildet ist. Die rotatorische Verstelleinrichtung ist mit ihrer Befestigungsebene an dem Aufnahmepunkt einer ersten, unteren translatorischen Verstelleinrichtung befestigt, während eine zweite, obere translatorische Verstelleinrichtung mit ihrem Befestigungspunkt an der Aufnahmeebene der rotatorischen Verstelleinrichtung befestigt ist. Die Aufnahme für Werkstücke ist dabei an dem Aufnahmepunkt der zweiten translatorischen Verstelleinrichtung befestigt. Die Verschiebungsachse der ersten translatorischen Verstelleinrichtung liegt dabei in einer ersten Ebene, wobei die Drehachse der rotatorischen Verstelleinrichtung senkrecht zu der ersten Ebene ausgerichtet ist.In a first aspect, the invention relates to an alignment device for workpieces. The alignment device according to the invention in this case has at least one receptacle for workpieces, and at least two translational adjustment, which are each formed for a translational displacement of a receiving point of the adjustment relative to an attachment point of the adjustment along a shift axis. Furthermore, the alignment device has at least one rotary adjustment device, which is designed for a rotation of a receiving plane of the adjustment device relative to a fastening plane of the adjustment device about an axis of rotation. The rotary adjusting device is fastened with its fastening plane to the receiving point of a first, lower translational adjusting device, while a second, upper translational adjusting device is fastened with its attachment point to the receiving plane of the rotary adjusting device. The receptacle for workpieces is attached to the receiving point of the second translational adjustment. The displacement axis of the first translational Adjusting means lies in a first plane, wherein the axis of rotation of the rotary adjusting device is aligned perpendicular to the first plane.
Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass durch die zwischen den translatorischen Verstelleinrichtungen angeordnete rotatorische Verstelleinrichtung die Verschiebungsachsen der translatorischen Verstelleinrichtungen gegeneinander verdreht werden können. Beispielsweise können in einer Ausgangsstellung der Ausrichtvorrichtung die Verschiebungsachsen der translatorischen Verstelleinrichtungen zunächst senkrecht zueinander ausgerichtet sein. Dabei ist die Verschiebungsachse der zweiten translatorischen Verstelleinrichtung vorzugsweise parallel zu der ersten Ebene. In dieser Ausgangsstellung kann die an der oberen translatorischen Verstelleinrichtung befestigte Werkzeugaufnahme frei über eine Fläche verschoben werden, deren Kantenlänge den maximalen Verschiebewegen der translatorischen Verstelleinrichtungen entsprecht. Je nach Bedarf kann jedoch durch eine Rotation der oberen Verschiebungsachse gegenüber der unteren Verschiebungsache diese Fläche verändert werden. Insbesondere kann so durch eine parallele Ausrichtung der beiden Verschiebungsachsen die Fläche zu einer geraden Strecke verschoben werden deren Länge der Summe der jeweiligen Verschiebewege der einzelnen translatorischen Verstelleinrichtungen entspricht. Dabei beträgt der mögliche Drehwinkel der rotatorischen Verstelleinrichtung vorzugsweise 360°.Such an arrangement has the advantage that the displacement axes of the translational adjustment devices can be rotated relative to one another by the rotary adjustment device arranged between the translational adjustment devices. For example, in an initial position of the alignment device, the displacement axes of the translational adjustment devices may initially be aligned perpendicular to one another. In this case, the displacement axis of the second translational adjusting device is preferably parallel to the first plane. In this initial position, the tool holder mounted on the upper translational adjusting device can be freely displaced over a surface whose edge length corresponds to the maximum displacement paths of the translational adjusting devices. Depending on requirements, however, can be changed by a rotation of the upper axis of displacement relative to the lower shift thing this area. In particular, the surface can thus be displaced by a parallel alignment of the two displacement axes to form a straight path whose length corresponds to the sum of the respective displacement paths of the individual translational adjusting devices. In this case, the possible angle of rotation of the rotary adjusting device is preferably 360 °.
Somit kann je nach Bedarf entweder ein in die Aufnahme eingelegtes Werkstück über eine große Fläche positioniert, oder über eine weite Strecke transportiert werden, da sich durch eine parallele Ausrichtung der Verschiebungsachsen die Reichweite der Ausrichtvorrichtung gegenüber bekannten Varianten deutlich erhöht. Bei der benannten "ersten Ebene" handelt es sich hier lediglich um eine fiktive Ebene und nicht um ein materielles Bauteil. Üblicherweise würde die untere, erste translatorische Verstelleinrichtung auf einer Basisplatte befestigt. In diesem Fall fällt die erste Ebene mit der Ebene der Basisplatte zusammen.Thus, depending on requirements, either a workpiece placed in the receptacle can be positioned over a large area, or be transported over a long distance, since the range of the alignment device compared to known variants increases significantly by a parallel alignment of the displacement axes. The named "first level" is merely a fictitious level and not a material component. Usually, the lower, first translational adjusting device would be mounted on a base plate. In this case, the first plane coincides with the plane of the base plate.
Durch die erfindungsgemäße Ausrichtvorrichtung ist es ferner möglich, vor einer Rotation eines in der Aufnahme befindlichen Werkstücks um die Drehachse der ersten rotatorischen Verstelleinrichtung, das Werkstück mit der zweiten translatorischen Verstelleinrichtung so zu verschieben, dass der Schwerpunkt des Werkstücks auf der Drehachse liegt. So wird eine Unwucht bei einer Rotation des Werkstücks vermieden, und folglich die Belastung der Vorrichtung und insbesondere der Lager und Befestigungspunkte der Vorrichtung bei einer Rotation des Werkstücks reduziert. Ferner ist so eine schnellere Rotation des aufgespannten Werkstücks möglich, wodurch die Prozesszeiten reduziert werden können.By means of the alignment device according to the invention, it is also possible to displace the workpiece with the second translatory adjusting device such that the center of gravity of the workpiece lies on the axis of rotation prior to a rotation of a workpiece in the holder about the axis of rotation of the first rotary adjusting device. Thus, an imbalance in a rotation of the workpiece is avoided, and consequently reduces the load on the device and in particular the bearing and mounting points of the device in a rotation of the workpiece. Furthermore, a faster rotation of the clamped workpiece is possible, whereby the process times can be reduced.
Um die Flexibilität der Ausrichtvorrichtung weiter zu erhöhen, weist nach einer Ausführungsform die Ausrichtvorrichtung eine zweite rotatorische Verstelleinrichtung auf, die zwischen der ersten translatorischen Verstelleinrichtung und der zweiten translatorischen Verstelleinrichtung angeordnet ist. Die Drehachse der zweiten rotatorischen Verstelleinrichtung steht dabei senkrecht zu der Drehachse der ersten rotatorischen Verstelleinrichtung, sodass durch die zweite rotatorische Verstelleinrichtung die Verschiebungsachse der zweiten, oberen Verstelleinrichtung gegen die erste Ebene verkippbar ist.In order to further increase the flexibility of the alignment device, according to one embodiment, the alignment device has a second rotary adjustment device, which is arranged between the first translational adjustment device and the second translational adjustment device. The axis of rotation of the second rotary adjusting device is perpendicular to the axis of rotation of the first rotary adjusting device, so that by the second rotary adjusting the displacement axis of the second, upper adjusting device is tilted against the first plane.
Durch das Einfügen einer weiteren rotatorischen Verstelleinrichtung erhält die Ausrichtvorrichtung einen weiteren Freiheitsgrad um den ein in der Aufnahme platziertes Werkstück bewegt werden kann. Die zweite rotatorische Verstelleinrichtung kann dabei als separate Verstelleinrichtung ausgebildet sein, oder zusammen mit der ersten rotatorischen Verstelleinrichtung eine gemeinsame rotatorische Verstelleinrichtung mit zwei Drehachsen bilden.By inserting a further rotary adjusting device, the alignment device receives a further degree of freedom about which a workpiece placed in the receptacle can be moved. The second rotary adjusting device can be designed as a separate adjusting device, or form together with the first rotary adjusting a common rotary adjustment with two axes of rotation.
Vorzugsweise ist jedoch die zweite rotatorische Verstelleinrichtung mit ihrer Befestigungsebene an der Aufnahmeebene der ersten rotatorischen Verstelleinrichtung und mit ihrer Aufnahmeebene an dem Befestigungspunkt der zweiten translatorischen Verstelleinrichtung befestigt. Somit wird bei einem Verkippen der Verschiebungsachse der oberen, zweiten translatorischen Verstelleinrichtung die Drehachse der ersten rotatorischen Verstelleinrichtung vorzugsweise nicht mit verkippt. In dieser Konfiguration kann eine Ausrichtung der Aufnahme durch Verkippen auch während des Transports des Werkstücks durch die Ausrichtvorrichtung bei parallel ausgerichteten translatorischen Verstelleinrichtungen erfolgen. Auf diese Weise können die Prozesszeiten bei der Herstellung der Werkstücke reduziert, bzw. die Taktraten erhöht werden.Preferably, however, the second rotary adjusting device is fastened with its mounting plane to the receiving plane of the first rotary adjusting device and with its receiving plane at the attachment point of the second translational adjusting device. Thus, when the displacement axis of the upper, second translational adjusting device is tilted, the axis of rotation of the first rotary adjusting device is preferably not tilted with it. In this configuration, the orientation of the recording by tilting can also take place during the transport of the workpiece by the alignment in parallel-aligned translational adjustment. In this way, the process times in the manufacture of the workpieces can be reduced, or the clock rates can be increased.
Vorzugsweise ist die Verschiebungsachse der zweiten Verstelleinrichtung durch die zweite rotatorische Verstelleinrichtung gegenüber der ersten Ebene in einem Winkelbereich zwischen -15° und +15° verkippbar. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass bei einem Verschieben der oberen, zweiten translatorischen Verstelleinrichtung über den maximalen Verschiebeweg und eine maximalen Verkippung der Verschiebungsachse die Aufnahme oder die Verstelleinrichtung selbst auf der unteren, ersten Verstelleinrichtung oder dem Boden aufsetzt. Effektiv kann so eine Beschädigung der Vorrichtung durch eine maximale Verschiebung und Verkippung der zweiten translatorischen Verstelleinrichtung vermieden werden.Preferably, the displacement axis of the second adjusting device is tiltable by the second rotary adjusting device with respect to the first plane in an angular range between -15 ° and + 15 °. In this way, it can be avoided that upon a displacement of the upper, second translational adjusting device via the maximum displacement path and a maximum tilting of the displacement axis, the receptacle or the adjusting device itself touches down on the lower, first adjusting device or on the bottom. Effectively, such a damage of the device can be avoided by a maximum displacement and tilting of the second translational adjustment.
Die Verbindung der Verstelleinrichtungen miteinander erfolgt bevorzugt durch einen Kraftschluss und/oder einen Formschluss. Beispielsweise kann es sich bei den Verstelleinrichtungen jeweils um in sich abgeschlossene Verstelleinrichtungen handeln, welche dann an entsprechenden Stellen miteinander verschraubt oder ineinander eingerastet werden. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Ausrichtvorrichtungen in die einzelnen Verstelleinrichtungen zu zerlegen, um defekte Verstelleinrichtungen auszutauschen. Somit wird die Flexibilität der Ausrichtvorrichtung weiter erhöht.The connection of the adjusting means with each other is preferably carried out by a frictional connection and / or a positive connection. For example, the adjustment devices may each be self-contained adjustment devices, which are then screwed together or snapped into one another at corresponding locations. In this way, it is possible to disassemble the alignment in the individual adjustment to replace defective adjustment. Thus, the flexibility of the alignment device is further increased.
Nach einer weiteren Ausführungsform weisen die translatorischen Verstelleinrichtungen jeweils zwei Schienen auf, die zueinander parallel angeordnet sind und einen Schlitten so führen, dass der Schlitten entlang der Verschiebungsachse über einen definierten Verschiebeweg verschiebbar ist. Durch die Längsachsen der Schienen der ersten, unteren translatorischen Verstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung wird demnach die erste Ebene aufgespannt. Die parallel verlaufenden Schienen gewährleisten dabei eine hohe mechanische Stabilität des Aufbaus, sodass eine hohe Haltbarkeit und sehr genaue Steuerung der Ausrichtvorrichtung möglich ist.According to a further embodiment, the translational adjusting devices each have two rails, which are arranged parallel to one another and guide a carriage so that the carriage is displaceable along the displacement axis via a defined displacement path. By the longitudinal axes of the rails of the first, lower translational adjustment of the alignment device according to the invention, therefore, the first plane is clamped. The parallel rails ensure a high mechanical stability of the structure, so that a high durability and very accurate control of the alignment is possible.
Vorzugsweise weisen die translatorischen Verstelleinrichtungen dabei jeweils einen maximalen Verschiebeweg von 600 mm auf. Effektiv ergibt sich so bei orthogonaler Ausrichtung der Verschiebungsachsen der translatorischen Verstelleinrichtungen dann eine quadratische Fläche mit einer Kantenlänge von 600 mm innerhalb derer die Aufnahme mit dem darin aufgenommenen Werkstück verschoben werden kann. Bei paralleler Ausrichtung der Verschiebungsachsen ergibt sich hingegen eine Reichweite der Ausrichtvorrichtung von 1,2 m.Preferably, the translational adjusting devices each have a maximum displacement of 600 mm. Effectively results in orthogonal alignment of the axes of displacement of the translational adjustment then a square surface with an edge length of 600 mm within which the recording can be moved with the recorded therein workpiece. In the case of parallel alignment of the displacement axes, on the other hand, the range of the alignment device is 1.2 m.
Die Verstelleinrichtungen der Ausrichtvorrichtung sind dabei nach einer Ausführungsform elektromotorisch angetrieben. Dabei kann beispielweise jede einzelne Verstelleinrichtung über einen eigenen Elektromotor als Antrieb verfügen. Die Steuerung der Elektromotoren kann dabei sowohl für jede Verstelleinrichtung separat, als auch über einen gemeinsamen Anschluss mit einem nachgeschalteten Steuergerät erfolgen, dass empfangene Steuerbefehle an die entsprechenden Elektromotoren weitergibt.The adjusting devices of the alignment device are driven by an electric motor in one embodiment. In this case, for example, each individual adjustment device can have its own electric motor as a drive. The control of the electric motors can be done separately for each adjusting device, as well as via a common connection with a downstream control device that forwards received control commands to the corresponding electric motors.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System aus zwei Ausrichtvorrichtungen wie sie zuvor beschrieben wurden. Dabei steht die Verschiebungsachsen der ersten translatorischen Verstelleinrichtung einer ersten der Ausrichtvorrichtungen senkrecht zu der Verschiebungsachse der ersten translatorischen Verstelleinrichtung und senkrecht zu der Drehachse der ersten rotatorischen Verstelleinrichtung einer zweiten der Ausrichtvorrichtungen.In another aspect, the invention relates to a system of two alignment devices as previously described. In this case, the displacement axes of the first translatory adjusting device of a first of the alignment devices is perpendicular to the displacement axis the first translational adjusting device and perpendicular to the axis of rotation of the first rotary adjusting a second of the alignment devices.
Durch diese Anordnung wird eine nochmals erhöhte Flexibilität bei der Ausrichtung von Werkstücken erzielt.By this arrangement, a further increased flexibility in the alignment of workpieces is achieved.
In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Fertigungsstraße mit wenigstens zwei Werkzeugen zur Bearbeitung eines Werkstücks. Dabei ist erfindungsgemäß zwischen den Werkzeugen wenigstens eine Ausrichtvorrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde, angeordnet, oder ein System, wie es zuvor beschrieben wurde. Die Verschiebungsachse der ersten translatorischen Verstelleinrichtung der Ausrichtvorrichtung ist dabei senkrecht zu der Verbindungsachse der beiden Werkzeuge ausgerichtet.In yet another aspect, the invention relates to a production line having at least two tools for machining a workpiece. According to the invention, at least one alignment device, as described above, is arranged between the tools, or a system as described above. The displacement axis of the first translational adjusting device of the alignment device is aligned perpendicular to the connecting axis of the two tools.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Explosionsdarstellung einer Ausrichtvorrichtung;
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht der Ausrichtvorrichtung;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung der Rotation um die Drehachse der ersten rotatorischen Verstelleinrichtung;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung der Verschiebewege der translatorischen Verstelleinrichtungen;
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung des Schwenkbereichs der zweiten rotatorischen Verstelleinrichtung, und
- Fig. 6
- eine perspektivische Ansicht einer Fertigungsstraße.
- Fig. 1
- an exploded view of an alignment device;
- Fig. 2
- a perspective view of the alignment device;
- Fig. 3
- a schematic representation of the rotation about the axis of rotation of the first rotary adjusting device;
- Fig. 4
- a schematic representation of the displacement paths of the translational adjusting devices;
- Fig. 5
- a schematic representation of the pivoting range of the second rotary adjusting, and
- Fig. 6
- a perspective view of a production line.
Im Folgenden werden einander ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.Hereinafter, similar or identical features will be denoted by the same reference numerals.
Die
Die erste translatorische Verstelleinrichtung 102 weist dabei zwei Schienen 112 auf, welche sich parallel zueinander erstrecken. Die Schienen 112 sind dabei in einem definierten Abstand zueinander auf einer Basisplatte 114 befestigt. In der dargestellten Ausführungsform sind die Schienen 112 mit der Basisplatte 114 verschraubt. Die Erstreckungsebene der Basisplatte 114 wird im Weiteren auch als erste Ebene bezeichnet. Auf den Schienen 112 sind Gleiter 116 angeordnet, welche entlang der Schienen 112 verschiebbar sind und bei einer Verschiebung durch die Schienen 112 geführt werden. Zur angetriebenen Bewegung der Gleiter 116 entlang der Schienen 112 weist die erste translatorische Verstelleinrichtung 102 einen Elektromotor 118 auf. Der Elektromotor 118 ist dabei über entsprechende Getriebe mit einem Antriebsmechanismus innerhalb der Schienen gekoppelt, sodass eine Rotation der Motorwelle in eine Translation der Schlitten 116 entlang der Schienen 112 umgesetzt wird.The first
Auf den Gleitern 116 ist eine Basisplatte 120 angeordnet. Die Basisplatte weist dabei entsprechende Bohrungen auf, über die sie mit den Gleitern 116 der Schienen 112 kraftschlüssig verbindbar ist. Durch das Befestigen der Basisplatte 120 auf den Gleitern 116 wird so der Schlitten der ersten translatorischen Verstelleinrichtung gebildet. Auf der Basisplatte 120 des Schlittens ist die erste rotatorische Verstelleinrichtung 104 angeordnet. Vorzugsweise ist die rotatorische Verstelleinrichtung 104 mit der Basisplatte 120 verschraubt. Die erste rotatorische Verstelleinrichtung 104 verfügt, wie die erste translatorische Verstelleinrichtung 102 ebenfalls über einen Elektromotor 122 zu deren Antrieb. Die Welle des Elektromotors 122 ist dabei über ein Schneckengetriebe mit einem drehbar in der ersten rotatorischen Verstelleinrichtung 104 gelagerten Teller 124 so verbunden, dass eine Rotation der Welle des Elektromotors 122 in eine Rotation der des Tellers 124 um eine Drehachse 126 senkrecht zu der Welle des Elektromotors 122 umgesetzt wird. Die Drehachse 126 steht dabei senkrecht zu der ersten Ebene und somit auch senkrecht zu der Verschiebungsachse 128 des Schlittens der ersten translatorischen Verstelleinrichtung 102.On the
An dem Teller 124 der ersten rotatorischen Verstelleinrichtung 104, dessen Oberfläche gleichzeitig die Aufnahmeebene der ersten rotatorischen Verstelleinrichtung 104 definiert, ist die zweite rotatorische Verstelleinrichtung 106 befestigt. Vorzugsweise ist die zweite rotatorische Verstelleinrichtung 106 mit dem Drehteller 124 verschraubt. Die zweite rotatorische Verstelleinrichtung 106 weist einen Grundkörper 130 auf, der an seiner Oberseite zwei kreissegmentförmige, nach oben geöffnete Laufschalen 132 aufweist.On the
An der Unterseite der zweiten translatorischen Verstelleinrichtung 108 sind zu den Laufschalen 132 gegenstückige, kreissegmentförmige Gleitelemente 136 angeordnet, welche in die Laufschalen 132 eingesetzt und in diesen geführt werden können. Die Bewegung der Gleitelemente 136 in den Laufschalen 132 wird dabei durch einen weiteren Elektromotor 134 angetrieben. An der Welle des Elektromotors 134 ist hierzu ein Zahnrad angeordnet, das in eine äußere Umfangsfläche der Gleitelemente 136 eingreift. Durch eine Rotation der Welle werden dann die Gleitelemente in den Laufschalen 132 geführt bewegt. Auf diese Weise kann die obere, zweite translatorische Verstelleinrichtung 108 gegenüber der ersten Ebene verkippt werden.On the underside of the second
Die zweite translatorische Verstelleinrichtung 108 ist analog zu der ersten translatorischen Verstelleinrichtung aufgebaut. Auch diese Verstelleinrichtung weist zwei zueinander parallel ausgerichtete Schienen 138 auf, welche auf einer Basisplatte 140 befestigt, vorzugsweise mit dieser verschraubt sind. Auf den Schienen 138 sind Gleiter 142 so montiert, dass sie jeweils entlang der Längsachse der Schienen 138 verschiebbar sind. Ferner weist die zweite translatorische Verstelleinrichtung 108 einen weiteren Elektromotor 144 auf, durch den die Gleiter 142 auf den Schienen 138 mittels einem geeigneten Getriebe bewegt werden können.The second
An den Gleitern 142 ist eine Basisplatte 146 befestigt, sodass ein Schlitten gebildet wird. Auf dem Schlitten bzw. der Basisplatte 146 ist die Aufnahme 110 für ein Werkstück angeordnet. Der Schlitten ist dann entlang der Verschiebungsachse 148 durch den Elektromotor verschiebbar. Durch die zweite rotatorische Verstelleinrichtung 106 ist dabei die Verschiebungsachse 148 gegenüber der ersten Ebene bzw. der Basisplatte 114 verkippbar, während die relative Ausrichtung der Verschiebungsachse 148 zu der Verschiebungsachse 128 in der ersten Ebene durch die erste rotatorische Verstelleinrichtung 104 gedreht werden kann.On the
Die
Die
In der
Die
Die
Die
Ein in dem ersten Werkzeug 202 umgeformtes Blech wird mittels einer Hebevorrichtung aus dem ersten Werkzeug 202 entnommen und auf einer oder beiden Ausrichtvorrichtungen 100 abgelegt. Anschließend werden durch eine entsprechende Betätigung der Elektromotoren der Ausrichtvorrichtungen 100 die Aufnahmen 110 der Ausrichtvorrichtungen 100 so angesteuert, dass das Werkstück bzw. das Blech in die gewünschte Lage gebracht wird. Anschließend wird das Blech wiederum mittels einer Hebevorrichtung aufgenommen und in das zweite Werkzeug 204 eingelegt.A sheet metal formed in the
Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.The invention is not limited to one of the above-described embodiments, but can be modified in many ways.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.All of the claims, the description and the drawings resulting features and advantages, including design details, spatial arrangements and method steps may be essential to the invention both in itself and in various combinations.
- 100100
- Ausrichtvorrichtungalignment
- 102102
- erste translatorische Verstelleinrichtungfirst translational adjustment
- 104104
- erste rotatorische Verstelleinrichtungfirst rotary adjusting device
- 106106
- zweite rotatorische Verstelleinrichtungsecond rotary adjustment
- 108108
- zweite translatorische Verstelleinrichtungsecond translational adjusting device
- 110110
- Aufnahmeadmission
- 112112
- Schienerail
- 114114
- Basisplattebaseplate
- 116116
- Gleiterskid
- 118118
- Elektromotorelectric motor
- 120120
- Basisplattebaseplate
- 122122
- Elektromotorelectric motor
- 124124
- TellerPlate
- 126126
- Drehachseaxis of rotation
- 128128
- Verschiebungsachsedisplacement axis
- 130130
- Grundkörperbody
- 132132
- Laufschalenrunning shells
- 134134
- Elektromotorelectric motor
- 136136
- GleitelementeSliding elements
- 138138
- Schienerail
- 140140
- Basisplattebaseplate
- 142142
- Gleiterskid
- 144144
- Elektromotorelectric motor
- 146146
- Basisplattebaseplate
- 148148
- Verschiebungsachsedisplacement axis
- 150150
- Kippachsetilt axis
- 152152
- Zahnradgear
- 200200
- Fertigungsstraßeproduction line
- 202202
- WerkzeugTool
- 204204
- WerkzeugTool
Claims (11)
wobei eine zweite, obere translatorische Verstelleinrichtung (108) mit ihrem Befestigungspunkt an der Aufnahmeebene der rotatorischen Verstelleinrichtung (104) befestigt ist,
wobei die Aufnahme (110) für Werkstücke an dem Aufnahmepunkt der zweiten translatorischen Verstelleinrichtung (108) befestigt ist,
wobei die Verschiebungsachse (128) der ersten translatorischen Verstelleinrichtung (102) in einer ersten Ebene liegt und wobei die Drehachse (126) der rotatorischen Verstelleinrichtung (104) senkrecht zu der ersten Ebene ausgerichtet ist.Aligning device (100) for workpieces, wherein the alignment device (100) comprises:
wherein a second, upper translational adjusting device (108) is attached with its attachment point to the receiving plane of the rotary adjusting device (104),
wherein the workpiece receiver (110) is attached to the receiving point of the second translational adjuster (108),
wherein the displacement axis (128) of the first translational displacement device (102) lies in a first plane, and wherein the axis of rotation (126) of the rotary displacement device (104) is oriented perpendicular to the first plane.
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2017
- 2017-10-10 EP EP17195607.1A patent/EP3308869A1/en not_active Withdrawn
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