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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken.
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Die effiziente Bearbeitung von Werkstücken spielt in vielen Industriezweigen eine wichtige Rolle. Bestrebungen gehen dahin, innerhalb einer bestimmten Bearbeitungsdauer eine größtmögliche Zahl an Werkstücken zu bearbeiten, wobei die Bearbeitungsqualität gleichbleibend gut sein soll.
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Bei der Bearbeitung durchlaufen Werkstücke oft mehrere Bearbeitungsstationen hintereinander, wobei jede Bearbeitungsstation einen Bearbeitungsschritt durchführt. In diesem Fall ist es notwendig, die Werkstücke von einer Bearbeitungsstation zur nächsten zu befördern. Als gängige Fördervorrichtungen dienen Rundschalttische, bei denen über den Umfang verteilt mehrere Bearbeitungsstationen angeordnet sind, wobei der Rundschalttisch von einer Bearbeitungsstation zur nächsten weitertaktet. Dem Rundschalttisch wird ein zu bearbeitendes Werkstück zugeführt, das dann in mehreren Bearbeitungsschritten nacheinander in den hintereinander geschalteten Bearbeitungsstationen bearbeitet wird. Dabei sind sämtliche Bearbeitungsstationen mit Werkstücken belegt, so dass bei jedem Takt dem Rundschalttisch ein neues Werkstück zugeführt und ein fertig bearbeitetes Werkstück abgeführt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken zu schaffen, mit dem bzw. mit der sich die Werkstückbearbeitung optimieren lässt, insbesondere sich die Taktzeit für die Durchführung eines Bearbeitungsschrittes innerhalb einer Bearbeitungsstation verkürzen lässt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und durch eine Bearbeitungseinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken in einer Bearbeitungseinrichtung läuft nach folgenden Schritten ab:
- – Zuführen von zu bearbeitenden Werkstücken mit jeweils einem zu bearbeitenden Bearbeitungsabschnitt und/oder von zu bearbeitenden Werkstücken mit jeweils wenigstens zwei, voneinander beabstandeten Bearbeitungsabschnitten zu einem Rundschalttisch der Bearbeitungseinrichtung, der mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Werkstückträger aufweist, die durch eine getaktete Förderbewegung des Rundschalttisches bewegt werden,
- – Zuführen von Zusatzmitteln zum Rundschalttisch,
- – Beladen des zugeordneten Werkstückträgers mit wenigstens zwei Werkstücken mit jeweils einem Bearbeitungsabschnitt und/oder wenigstens eines Werkstücks mit wenigstens zwei Bearbeitungsabschnitten und mit den Zusatzmitteln, wobei Letztere in die Werkstücke eingebracht werden,
- – Befördern des beladenen Werkstückträgers mittels Förderbewegung des Rundschalttisches zu einer Bearbeitungsstation der Bearbeitungseinrichtung, die wenigstens zwei Bearbeitungswerkzeuge aufweist,
- – Bearbeiten der wenigstens zwei Bearbeitungsabschnitte, die sich an verschiedenen Werkstücken oder an einem einzelnen Werkstück befinden, wobei der Werkstückträger derart positioniert ist, dass jedem der Bearbeitungsabschnitte ein Bearbeitungswerkzeug zugeordnet ist, wodurch sämtliche Bearbeitungsabschnitte ohne zusätzliche Förderbewegung des Rundschalttisches bearbeitet werden.
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Es können also pro Bearbeitungsstation zwei Bearbeitungsabschnitte bearbeitet werden. Dies bringt einen erheblichen Vorteil gegenüber herkömmlichen Rundschalttischen, bei denen jeder Bearbeitungsstation ein einzelnes Bearbeitungswerkzeug zugeordnet ist, so dass im Falle eines Werkstücks mit zwei Bearbeitungsabschnitten entweder ein Weitertakten des Rundschalttisches oder ein Verfahren des Bearbeitungswerkzeugs notwendig ist, wodurch Zeitverlust entsteht. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Werkstückträger auch bereits mit den Zusatzmitteln beladen werden. Beim Stand der Technik werden die Zusatzmittel durch das Bearbeitungswerkzeug zur Verfügung gestellt, wodurch es notwendig war, dass das Bearbeitungswerkzeug Zusatzmittel abholt, beispielsweise aus einem Vorratsmagazin greift, oder die Bearbeitungswerkzeuge mit Zusatzmitteln bestückt werden müssen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren hingegen werden Werkstück und Zusatzmittel bereits zum Start des Durchlaufs miteinander kombiniert, so dass die Bearbeitungswerkzeuge sich auf ihre originäre Aufgabe, nämlich die Bearbeitung der Werkstücke bzw. Zusatzmittel konzentrieren können.
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In besonders bevorzugter Weise werden im Falle von mehreren Werkstücken mit jeweils einem einzelnen Bearbeitungsabschnitt gleichzeitig alle Bearbeitungsabschnitte bearbeitet. Dies ergibt eine weitere Zeitersparnis gegenüber einer sequentiellen Bearbeitung der Bearbeitungsabschnitte.
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Im Falle der Bearbeitung wenigstens eines Werkstücks mit wenigstens zwei Bearbeitungsabschnitten hat es sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, die Bearbeitungsabschnitte nacheinander zu bearbeiten, um eine Lagebeeinflussung bei der Bearbeitung, beispielsweise durch Aufschaukeln des Werkstücks auf dem Werkstückträger, zu verhindern.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden die Werkstücke vor dem Zuführen zum Rundschalttisch mittels einer Vereinzelungsvorrichtung vereinzelt. Dadurch wird das zuverlässige, sichere und schnelle Beladen des Werkstückträgers mit der vorbestimmten Anzahl an Werkstücken sichergestellt.
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Besonders zweckmäßig ist es, nach dem Vereinzeln mittels einer Überprüfungsvorrichtung zu überprüfen, ob die Werkstücke korrekt vereinzelt wurden, wobei nicht korrekt vereinzelte Werkstücke in die Vereinzelungsvorrichtung zurückgeführt werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, falls zwei Werkstücke übereinander liegen oder die Werkstücke falsch orientiert sind.
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In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, dass nach dem Vereinzeln die Lageorientierung der Werkstücke überprüft wird, wobei bei nicht korrekter Lageorientierung mittels einer Lagekorrekturvorrichtung eine Lagekorrektur durchgeführt wird.
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Zweckmäßigerweise erfolgt die Überprüfung der Lageorientierung mittels der für die Überprüfung der Qualität der Vereinzelung verwendeten Überprüfungsvorrichtung.
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Bei der Überprüfungsvorrichtung kann es sich um eine optische Überprüfungsvorrichtung handeln. Vorzugsweise kann eine Bildauswertung von mittels der Überprüfungsvorrichtung aufgenommenen Bildern der Werkstücke stattfinden. Es sind jedoch auch andere Arten von Überprüfungsvorrichtungen denkbar, beispielsweise solche mit Tastern.
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Im Falle der Beladung bzw. der Bestückung des Werkstückträgers mit zwei Werkstücken können diese gleichzeitig aus zwei unterschiedlichen Zuführstationen entnommen werden. Bei der Bestückung des Werkstückträgers mit nur einem einzelnen Werkstück erfolgt der Zugriff wahlweise auf die eine oder andere Zuführstation.
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Die erfindungsgemäße Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken besitzt einen Rundschalttisch, der mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Werkstückträger aufweist, die durch getaktete Förderbewegung des Rundschalttisches bewegbar sind, wobei die Werkstückträger jeweils Fixiermittel zum Fixieren von wenigstens zwei Werkstücken mit jeweils wenigstens einem zu bearbeitenden Bearbeitungsabschnitt oder zum Fixieren wenigstens eines Werkstücks mit wenigstens zwei Bearbeitungsabschnitten und/oder zum Fixieren von Zusatzmitteln aufweisen, und mit wenigstens einer dem Rundschalttisch zugeordneten Bearbeitungsstation mit wenigstens zwei Bearbeitungswerkzeugen, wobei die mit Werkstücken und Zusatzmitteln beladenen Werkstückträger nacheinander durch die Förderbewegung des Rundschalttisches derart zur Bearbeitungsstation beförderbar sind, dass die wenigstens zwei Bearbeitungswerkzeuge in Bearbeitungseingriff mit den zugeordneten Bearbeitungsabschnitten bewegbar sind, wodurch sämtliche Bearbeitungsabschnitte ohne zusätzliche Förderbewegung des Rundschalttisches bearbeitbar sind.
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Insbesondere ist mit einer derartigen Bearbeitungseinrichtung die Durchführung des Verfahrens gemäß dem Anspruch 1 möglich und es ergeben sich dadurch die bereits vorstehend erwähnten Vorteile gegenüber dem Stand der Technik.
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Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung ist eine Zuführeinrichtung zur Zuführung der Werkstücke zum Rundschalttisch vorgesehen. Zweckmäßigerweise weist die Zuführeinrichtung wenigstens ein Förderband auf. In bevorzugter Weise sind mehrere Förderbänder, beispielsweise zwei Förderbänder, vorgesehen, wodurch die Werkstückzufuhr erhöht werden kann. Dies erlaubt den Zugriff auf mehrere Werkstücke gleichzeitig, beispielsweise für den Fall, dass ein Werkstückträger mit zwei Werkstücken beladen werden soll.
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Zweckmäßigerweise umfasst die Zuführeinrichtung eine Vereinzelungsvorrichtung zur Vereinzelung der Werkstücke. Als Vereinzelungsvorrichtung kann beispielsweise wenigstens ein Vibrationsförderer eingesetzt werden, der eine nachgeschaltete Beschleunigungsstufe, beispielsweise in Form eines Förderbandes, aufweist. In bevorzugter Weise umfasst die Zuführeinrichtung noch eine Beladevorrichtung zum Beladen der Werkstückträger mit Werkstücken und Zusatzmitteln.
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Die Beladevorrichtung kann beispielsweise eine Werkstück-Beladeeinheit zum Beladen der Werkstücke und eine Zusatzmittel-Beladeeinheit zum Beladen mit Zusatzmitteln umfassen. Insbesondere die Werkstückträger-Beladeeinheit kann als Roboter ausgebildet sein, der Werkstücke vom Förderband entnimmt und auf dem Werkstückträger ablegt. Bei der Zusatzmittel-Beladeeinheit kann es sich beispielsweise um eine Saug-/Greifvorrichtung handeln.
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In besonders bevorzugter Weise umfasst die Bearbeitungseinrichtung eine Überprüfungsvorrichtung zur Überprüfung, ob die Werkstücke korrekt vereinzelt wurden und/oder zur Überprüfung der Lageorientierung der vereinzelten Werkstücke.
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Zweckmäßigerweise ist eine Lagekorrekturvorrichtung zur Lagekorrektur nicht korrekt ausgerichteter Werkstücke vorgesehen. Die Lagekorrekturvorrichtung kann beispielsweise eine Werkstück-Wendestation und/oder einen Roboter aufweisen, über den eine Lagekorrektur möglich ist.
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Es ist möglich, dass nicht korrekt vereinzelte Werkstücke mittels eines zusätzlichen Förderbandes in Form eines Rückführbandes zur Vereinzelungsvorrichtung zurückgeführt werden.
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Zweckmäßigerweise ist die Überprüfungsvorrichtung als optische Überprüfungsvorrichtung ausgebildet. Vorzugsweise ist wenigstens eine Kamera zur Aufnahme von Bildern der vereinzelten Werkstücke vorgesehen.
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Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung ist eine Werkstück-Entnahmevorrichtung zur Entnahme fertig bearbeiteter Werkstücke vorgesehen. Die Werkstück-Entnahmevorrichtung kann eine Saug-/Greifvorrichtung aufweisen, die auf die fertig bearbeiteten Werkstücke des Werkstückträgers zugreift und diese entnimmt. Zweckmäßigerweise werden die abgegriffenen Werkstücke in einen Auswurfschacht befördert, über den sie in einen Werkstück-Lastträger fallen.
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In besonders bevorzugter Weise ist eine Lastträger-Handlingvorrichtung vorgesehen zur Bereitstellung und Positionierung der Werkstück-Lastträger am Rundschalttisch, insbesondere am Auswurfende des Auswurfschachts, und nach Befüllung mit fertig bearbeiteten Werkstücken Abtransport der befüllten Werkstück-Lastträger. Zweckmäßigerweise erfolgt eine automatisierte Zuführung von leeren Werkstück-Lastträgern an den Rundschalttisch.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine Draufsicht auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken durchgeführt werden kann,
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2 eine vergrößerte Darstellung des Rundschalttisches der Bearbeitungseinrichtung von 1,
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3 eine perspektivische Darstellung eines unbeladenen Werkstückträgers des Rundschalttischs,
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4 eine perspektivische Darstellung des Werkstückträgers von 3 beladen mit einem einzelnen Werkstück mit zwei Bearbeitungsabschnitten,
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5 eine perspektivische Ansicht des Werkstückträgers von 3 beladen mit zwei Werkstücken mit jeweils einem Bearbeitungsabschnitt,
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6 eine vergrößerte Darstellung von am Werkstückträger vorgesehenen Fixiermitteln,
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7 einen Schnitt durch die Fixiermittel aus 6 entlang der Linie VII-VII,
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8 eine perspektivische Darstellung einer Bearbeitungsstation der Bearbeitungseinrichtung beim Bearbeiten eines mit Werkstücken bestückten Werkstückträgers,
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9 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Bearbeitungsstation und
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10 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Bearbeitungsstation.
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1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungseinrichtung 11 zur Bearbeitung von Werkstücken 12. Im Folgenden werden zunächst die Komponenten der Bearbeitungseinrichtung 11 erläutert, bevor dann das erfindungsgemäße Verfahren, das auf der Bearbeitungseinrichtung 11 abläuft, beschrieben wird.
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Wie insbesondere in den 4 und 5 dargestellt, sind die Werkstücke 12 beispielhaft in Form von Stanzteilen gezeigt, während die Zusatzmittel beispielhaft in Form von Buchsen dargestellt sind, auf die die Werkstücke aufgesteckt werden, wobei Buchsen und Werkstück durch Bearbeiten in der Bearbeitungseinrichtung 11 miteinander fest verbunden werden. Selbstverständlich ist es möglich, auch ganz andere Werkstücke und auch ganz andere Zusatzmittel mittels der Bearbeitungseinrichtung 11 zu bearbeiten. Entscheidend hierbei ist, dass die Werkstücke 12 entweder einen einzelnen Bearbeitungsabschnitt 14 oder wenigstens zwei voneinander beabstandete Bearbeitungsabschnitte 14a, 14b aufweisen. Im Falle der Stanzteile sind dies Durchbrechungen.
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Die Bearbeitungseinrichtung besteht im Wesentlichen aus drei Hauptkomponenten, nämlich einer Zuführeinrichtung 15, einem Rundschalttisch 16 und einer Abfuhreinrichtung 17.
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Die Zuführeinrichtung 15 dient zur Zuführung der Werkstücke 12 und der Zusatzmittel 13 an den Rundschalttisch 16. Die Zuführeinrichtung 15 besitzt hierzu eine Werkstück-Aufgabevorrichtung (nicht dargestellt), die beispielsweise wenigstens ein Gitterbox-Kippgerät und daran angeschlossene Aufgabe-Förderbänder umfassen kann. Zweckmäßigerweise sind zwei parallel geschaltete Werkstück-Aufgabelinien vorgesehen, beispielsweise mit zwei Gitterbox-Kippgeräten und daran angeschlossenen Förderbändern. Die Aufgabe-Förderbänder dienen zum Transport der Werkstücke 12 zu einer Vereinzelungsvorrichtung 18, die eine Vereinzelung der Werkstücke 12 ermöglicht. Die Vereinzelungsvorrichtung 18 besitzt zwei parallel geschaltete Vereinzelungseinheiten in Form von Vibrationsförderern 19, die jeweils über einen Ladetrichter 20, der an das Aufgabe-Förderband angeschlossen ist, mit Werkstücken befüllt wird. Den Vibrationsförderern 19 ist jeweils ein Förderband 21 nachgeschaltet, das als Beschleunigungsstufe dient und zum Vereinzeln der Werkstücke 12 beiträgt.
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Die Förderbänder 21 dienen zum Transport der Werkstücke bis zum Rundschalttisch 16.
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Die Bearbeitungseinrichtung 11 besitzt ferner eine Überprüfungsvorrichtung 22 zur Überprüfung, ob die Werkstücke 12 korrekt vereinzelt wurden. Zweckmäßigerweise besitzt die Überprüfungsvorrichtung 22 eine Beleuchtungseinrichtung (nicht dargestellt) und eine Kamera (nicht dargestellt). Damit sind Bilder von den vereinzelten Werkstücken aufnehmbar und mittels einer Bildauswertung ist feststellbar, ob eine korrekte Vereinzelung vorliegt. Nicht korrekt vereinzelte Werkstücke 12 werden über ein von den Förderbändern 21 separates Rückführband 23 zu den Vibrationsförderern 19 zurückgeführt. Mittels der Überprüfungsvorrichtung 22 ist auch eine Identifikation der Lageorientierung der Werkstücke 12 möglich.
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Es ist ferner eine Lagekorrekturvorrichtung 24 vorhanden, die zur Lagekorrektur nicht korrekt orientierter Werkstücke 12 dient. Die Lagekorrekturvorrichtung 24 umfasst eine Werkstück-Wendestation und wenigstens einen Positionier-Roboter, wobei die Werkstück-Wendestation zum Wenden umgekehrt auf dem Förderband 21 liegender Werkstücke 12 dient. Der Positionier-Roboter dient zur Lageausrichtung der Werkstücke 12 und/oder zur Übergabe umgekehrt liegender Werkstücke 12 an die Werkstück-Wendestation.
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Die Zuführeinrichtung 15 umfasst ferner noch eine Beladevorrichtung mit wenigstens einem Beladeroboter 45, der auf die korrekt vereinzelten und lagegenau orientierten Werkstücke 12 auf den Förderbändern zugreift und sie auf den zugeordneten Werkstückträger 25 des Rundschalttisches ablegt.
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Der Zuführeinrichtung 15 ist der Rundschalttisch 16 nachgeschaltet, der mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Werkstückträger 25 aufweist. Um den Umfang verteilt herum angeordnet gruppieren sich zudem verschiedene Bearbeitungsstationen 26a–26l, die jeweils eine bestimmte Bearbeitungsaufgabe bei der Bearbeitung der Werkstücke 12 und der damit kombinierten Zusatzmittel haben. Wenigstens eine der Bearbeitungsstationen ist mit wenigstens zwei Bearbeitungswerkzeugen 27a, 27b ausgestattet.
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Wie insbesondere in den 3 bis 5 dargestellt, sind an der Oberseite des Werkstückträgers 25 unterschiedliche Fixiermittel zur Fixierung der Zusatzmittel 13 und des wenigstens einen Werkstücks 12 vorgesehen. Besonderes Augenmerk gilt dabei dem in den 6 und 7 dargestellten Fixierelement 28 zur Fixierung der Zusatzmittel in Form der Buchse. Das Fixierelement 28 ist hülsenartig ausgestaltet und besitzt über den Umfang verteilt mehrere, beispielsweise vier, federbelastete Fixierstifte 29. Die Fixierstifte 29 definieren einen Aufnahmeraum für die einzusetzende Buchse, die mit einer hutkrempenartigen Auswölbung voraus zwischen die Fixierstifte 29 einsetzbar ist. Auf die Unterseite eines jeweiligen Fixierstifts 29 wirkt eine Druckfeder 50, die den Fixierstift in eine ausgefahrene Normalstellung drückt. Bei der Beladung des Werkstücks 12, also beispielsweise des Stanzteils, wird die Durchbrechung am Stanzteil über den hochstehenden zylinderförmigen Teil der Buchse geschoben, wobei die Fixierstifte 29 entgegen ihrer Federkraft in eine eingefahrene Position niedergedrückt werden können.
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Wie insbesondere in den 3 bis 5 dargestellt, befindet sich in jedem Quadranten des im Wesentlichen mit quadratischem Querschnitt ausgestalteten Werkstückträgers 25 Fixierelemente 28, von denen je nach Bestückung des Werkstückträgers 25 mit einem einzigen Werkstück 12 oder mit zwei Werkstücken verschiedene der Fixierelemente 28 zusammenwirken und für eine Fixierung des Werkstücks 12 auf dem Werkstückträger 25 sorgen. Die Ausgestaltung der Fixierelemente 28 ist an die Gestalt der zu bearbeitenden Werkstücke 12 angepasst, im vorliegenden Fall also an die Ausgestaltung der Stanzteile. Es ist selbstverständlich möglich, durch Umgruppierung der Fixierelemente 28 oder durch Ersetzen einzelner Fixierelemente 28 durch andere, andersartig ausgestaltete Werkstücke zu fixieren. Am Werkstückträger 25 befinden sich zudem noch eine Reihe von Kalibrierdorne 30.
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Wie insbesondere in 2 dargestellt, ist der Rundschalttisch 16 in beispielhafter Weise mit zwölf über den Umfang verteilt angeordneten Werkstückträgern 25 bestückt. Jeder dieser Werkstückträger 25 befindet sich in seiner gezeigten Position an einer bestimmten Bearbeitungsstation 26a–26l, von denen ebenfalls zwölf vorgesehen sind, die im Beispielsfall nicht alle Bearbeitungsaufgaben wahrnehmen. Der Rundschalttisch 16 taktet gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Uhrzeiger-Richtung, wobei die ersten beiden Bearbeitungsstationen 26a, 26b zum Einlegen der Zusatzmittel und der Werkstücke 12 dienen (erste Bearbeitungsstation 26a auf „Zwei-Uhr” gemäß der Darstellung in 2).
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Die in Uhrzeiger-Richtung nächste Bearbeitungsstation 26c umfasst eine Prüfvorrichtung 31 zur Überprüfung, ob die Zusatzmittel 13 tatsächlich vorhanden sind und die Werkstücke 12 richtig auf dem Werkstückträger 25 fixiert sind. Bei fehlerhaft zugeführten Teilen (Werkstücken oder Zusatzmitteln) wird der Werkstückträger nicht weiter bearbeitet.
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Die nächsten beiden Bearbeitungsstationen 26d und 26e umfassen jeweils eine Umformeinrichtung 32, 33, beispielsweise zum Vor- und Fertigbördeln von als Buchsen ausgebildeter Zusatzmittel 13. Diese beiden Stationen sind auch noch einmal in den 8 und 9 dargestellt. Entscheidend hierbei ist, dass zwei Bearbeitungswerkzeuge 27a, 27b vorgesehen sind, die im Beispielsfall jeweils einem der beiden, auf dem Werkstückträger 25 fixierten Werkstücke 12 zugeordnet sind und zur Bearbeitung des zugeordneten Bearbeitungsabschnitts 14a, 14b des Werkstücks 12, also beispielsweise zum Vorbördeln der Buchse, dienen. Im Falle, dass ein einziges Werkstück 12 mit zwei Bearbeitungsabschnitten 14a, 14b auf dem Werkstückträger 25 fixiert ist, ist die Ausrichtung und Lage dieses Werkstücks gemäß dem in 4 dargestellten Zustand, so dass auch hier gewährleistet ist, dass die zu bearbeitenden Bearbeitungsabschnitte 14a, 14b dieses Werkstücks 12 positionsgenau zu den Bearbeitungswerkzeugen 27a, 27b ausgerichtet sind.
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Die nachfolgende Bearbeitungsstation 26f umfasst eine Kalibriereinheit 34, mit der eine Kalibrierung der Zusatzmittel in Bezug zum damit verbundenen Werkstück 12 möglich ist. An diese Bearbeitungsstation 26f schließt sich die nächste Bearbeitungsstation 26g an, die eine Überprüfungseinheit 35 aufweist, mit einer Kamera, mittels der die vorausgegangenen Bearbeitungsschritte durch Bildauswertung überprüft werden. Bei der nachfolgenden Bearbeitungsstation 26h handelt es sich um eine Leerstation, bei der kein Bearbeitungsschritt erfolgt.
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Die nachfolgende Bearbeitungsstation 26i umfasst eine Bearbeitungseinheit 36, beispielsweise zur spanabhebenden Bearbeitung der Werkstücke 12. Im Beispielsfall umfasst die Bearbeitungseinheit 36 einen Gewindebohrer zur Herstellung eines Gewindes im Werkstück 12.
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Bei der nachfolgenden Bearbeitungsstation 26j handelt es sich wiederum um eine Leerstation.
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Die darauf folgende Bearbeitungsstation 26k umfasst eine Werkstück-Entnahmevorrichtung 37 zur Entnahme fertig bearbeiteter Werkstücke. Zweckmäßigerweise umfasst die Werkstück-Entnahmevorrichtung 37 eine Saug-/Greifvorrichtung, die auf die fertig bearbeiteten Werkstücke 12 des Werkstückträgers 25 zugreift und diese entnimmt. Im konkreten Fall werden die fertig bearbeiteten Werkstücke 12 mittels der Saug-/Greifvorrichtung in einen Auswurfschacht 39 befördert, von wo sie in einen Werkstück-Lastträger 40 fallen.
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Die Bearbeitungseinrichtung 11 umfasst ferner noch eine Lastträger-Handlingvorrichtung (nicht dargestellt), die dafür sorgt, dass der Werkstück-/Lastträger 40 am Auswurfende des Auswurfschachts 39 zur Verfügung steht. Die Lastträger-Handlingvorrichtung umfasst einen Palettierungs-Roboter und ein System von Förderbändern. Die auf einer Palette zugeführten leeren Werkstück-Lastträger 40 werden mittels des Palettierungs-Roboters gegriffen und auf ein Förderband abgelegt. Gegebenenfalls können die leeren Werkstück-Lastträger 40 auch zuvor in die Wendestation gebracht werden, wo sie dann mit der Öffnung nach oben auf dem Förderband abgesetzt werden. Mittels des Förderbandes werden die leeren Werkstück-Lastträger zu den Auswurfschächten 39 des Rundschalttischs 16 befördert. Nach Befüllung der Werkstück-Lastträger 40 mit der vorgeschriebenen Menge an Werkstücken 12 werden die Werkstück-Lastträger 40 abgeführt und vom Palettierungs-Roboter auf eine Palette gestapelt.
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Nachfolgend soll nun das erfindungsgemäße Verfahren am Beispielsfall von als Stanzteile ausgebildeten Werkstücken und als Buchsen ausgebildeten Zusatzmitteln beschrieben werden.
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Die Stanzteile werden über die Aufgabevorrichtung, die zweckmäßigerweise zwei parallel geschaltete Gitterbox-Kippgeräte aufweist, zugeführt. Hierzu werden die Stanzteile auf Aufgabe-Bänder gekippt, von wo sie über die Ladetrichter 20 in die Vibrationsförderer 19 der Vereinzelungsvorrichtungen 18 gelangen. Am Ausgang der Vibrationsförderer 19 befinden sich zwei parallel geschaltete Förderbänder 21, die als Beschleunigungsstufen dienen und für eine Vereinzelung der Stanzteile sorgen. Die Stanzteile sind hierbei ungeordnet auf dem Förderband angeordnet, wodurch der Bedarf entsteht, die korrekte Vereinzelung zu überprüfen.
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Hierzu werden die Stanzteile unter eine Kamera der Überprüfungsvorrichtung 22 geführt, wo mittels Bildvergleich erkannt wird, ob die Stanzteile entnehmbar sind oder nicht. Entnehmbare Stanzteile sind solche, die nicht von anderen Stanzteilen überdeckt sind. Nicht entnehmbare Stanzteile werden über ein Rückführband 23 in die Vibrationsförderer 19 zurückgeführt, wo eine erneute Vereinzelung stattfindet.
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Gleichzeitig mit der Überprüfung der Qualität der Vereinzelung erfolgt eine Überprüfung der Lageorientierung der Stanzteile. Liegen Stanzteile verkehrt herum, werden diese mittels des Positionier-Roboters aufgenommen und in eine Wendestation abgelegt, wo sie dann in die richtige Position gewendet werden.
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Parallel zu diesem Vorgang werden die Buchsen über Vibrationsförderer in Position gebracht. Die Buchsen werden in der ersten Bearbeitungsstation 26a mittels einer Saug-/Greifvorrichtung auf einem leeren Werkstückträger 25 des Rundschalttisches 26 abgelegt. Zur Fixierung der mindestens zwei Buchsen je Werkstückträger 25 dienen die Fixierelemente 28 und die Fixierstifte 29, zwischen denen jeweils eine Buchse zentriert wird.
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Der Rundschalttisch 16 taktet weiter, so dass die zweite Bearbeitungsstation 26b erreicht wird. Dort werden die Stanzteile zugeführt. Dies erfolgt mit dem Beladeroboter 45. Dieser greift korrekt vereinzelte und in korrekter Lage auf dem Förderband in Übergabeposition positionierte Stanzteile und legt sie auf dem Werkstückträger 25 ab. Dabei werden die Durchbrechungen in den Stanzteilen über die bereits am Werkstückträger fixierten Buchsen geschoben. Dabei werden die Fixierstifte 29 nach unten gedrückt, so dass sie die Bestückung des Werkstückträgers mit den Stanzteilen nicht behindern. Die Beladung bzw. Bestückung der Werkstückträger 25 mit Stanzteilen kann auf zweierlei unterschiedliche Weise erfolgen. Es ist möglich, zwei Stanzteile mit jeweils einer Durchbrechung, also einem Bearbeitungsabschnitt 14 auf dem zugeordnetem Werkstückträger 25 zu fixieren. Um die Beladungszeit zu verkürzen ist es dabei zweckmäßig, wenn der Beladeroboter 45 die beiden Stanzteile gleichzeitig von dem einen und von dem anderen Förderband abgreift und gleichzeitig auf dem zugeordneten Werkstückträger 25 ablegt. Alternativ ist es möglich, dass ein einzelnes Stanzteil mit zwei Durchbrechungen, also zwei Bearbeitungsabschnitten 14a, 14b auf dem Werkstückträger 25 abgelegt wird. Hier erfolgt der Zugriff des Beladeroboters entweder auf das eine oder das andere Förderband 21.
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Nach der Bestückung des Werkstückträgers 25 mit den Buchsen und den Stanzteilen taktet der Rundschalttisch 16 weiter und die nächste Bearbeitungsstation 26c wird erreicht, wo geprüft wird, ob die Stanzteile richtig über die Buchsen geschoben sind. Dies kann beispielsweise mittels eines Tasters erfolgen. Bei fehlerhaft zugeführten Teilen wird der Werkstückträger 25 nicht weiter bearbeitet.
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Beim nächsten Takt gelangt der Werkstückträger 25 zu der in 8 dargestellten Umformstation, in dem ein Vorbördeln der Buchsen erfolgt. Dabei wird das Stanzteil mit einem Niederhalter auf den Werkstückträger 25 gedrückt. Das Bearbeitungswerkzeug 27, beispielsweise ein pneumatischer Zylinder mit einem angeschrägten Bolzen, fährt in die Buchse und bördelt den zylindrischen Teil der Buchse um 45° vor. Bei zwei unterschiedlichen Stanzteilen werden von den Bearbeitungswerkzeugen 27 beide Stanzteile gleichzeitig bearbeitet. Bei nur einem Stanzteil mit zwei Buchsen erfolgt das Vorbördeln nacheinander um eine Lageveränderung während der Bearbeitung (Aufschaukeln) zu vermeiden.
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Beim nächsten Takt in der nächsten Bearbeitungsstation 26e erfolgt das Fertigbördeln der Buchsen, das im Endeffekt in analoger Weise zur vorstehend beschriebenen Bearbeitungsstation erfolgt, lediglich mit dem Unterschied, dass die über die Stanzteile hinausgehende Enden der Buchsen vollständig umgebogen werden.
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Beim nächsten Takt fährt der Werkstückträger 25 mit den fertig gebördelten Buchsen in die Kalibriereinheit 34, in der die Buchsen mit einem Kalibrierdorn, der von unten durch den Werkstückträger 25 fährt, auf das Zeichnungsmaß kalibriert werden.
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Beim nächsten Takt in der nächsten Bearbeitungsstation 26g erfolgt eine Gutteilprüfung mittels der Kamera der Prüfvorrichtung 31. Hier werden insbesondere die gebördelten Kragen der Buchsen überprüft.
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Über die Leerstation gelangt der Werkstückträger 25 schließlich zur nächsten Bearbeitungsstation 26i mit der Bearbeitungseinheit, die mit einem Gewindeborer ausgestattet ist und ein Gewinde in das Stanzteil schneidet. Hierzu dient ein bereits vorkonfektioniertes Gewindeloch, wie es beispielsweise in 5 dargestellt ist.
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Nach Überfahren einer weiteren Leerstation gelangt der Werkstückträger dann beim übernächsten Takt zur Entnahmestation, wo die fertig bearbeiteten Stanzteile und die fertig gebördelten, in den Stanzteilen befestigten Buchsen, mittels der Werkstück-Entnahmevorrichtung 37 vom Werkstückträger 25 entnommen werden. Hierzu greift die Saug-/Greifvorrichtung 38 die Stanzteile ab und befördert sie in einen Auswurfschacht 39.
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Über den Auswurfschacht 39 gelangen die Stanzteile in einen Werkstück-Lastträger 40, der über den Palettier-Roboter und ein zugeordnetes Förderband antransportiert wurde. Nach jeweils 50% der einzufüllenden Stanzteile, werden die Werkstücks-Lastträger um die Hälfte ihrer Länge verfahren, um Füllkegel zu vermeiden. Nach Befüllung der Werkstück-Lastträger 40 mit der vorgeschriebenen Menge an Stanzteilen, werden die Werkstück-Lastträger 40 abgeführt und vom Palettier-Roboter sortenrein auf eine Palette gestapelt.