REINKUNZ HUBERT (DE)
SCHMIDT WOLFHARD (DE)
SPRINGER UWE (DE)
KURPJUWEIT RALF (DE)
REINKUNZ HUBERT (DE)
SCHMIDT WOLFHARD (DE)
SPRINGER UWE (DE)
DE29820742U1 | 1999-02-18 | |||
DE4226549C1 | 1993-08-26 | |||
DE4023428A1 | 1992-01-30 |
1. | l. |
2. | Einweisüngsvorrichtung (10) zur Positionierung mindestens eines Werkstücks (12), mit einer Werkstücklage Kontrolleinrichtung (14), dadurch gekennzeichnet, dass die WerkstücklageKontrolleinrichtung (14) als Sen soreinheit (16) zur berührungslosen Werkstück Lagekontrolle ausgebildet ist. |
3. | Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die WerkstücklageKontrolleinrichtung (14) zusätz lich als Zentrierund Fixiereinheit ausgebildet ist. |
4. | Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Teil einer Presswerkanlage oder einer Roh bauschweißanlage ist. |
5. | Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16) eine optische Sensoreinheit, insbesondere eine InfrarotlichtSensoreinheit ist. |
6. | Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16) eine Mehrzahl an voneinander beabstandeten Sensorelementen (20) aufweist. |
7. | Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei in einer gemeinsamen Ebene angeord nete Sensorelemente (20) zur Werkstücklageermittlung vor gesehen sind. |
8. | Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (20) als zerstörungsfrei aus tauschbares Bauelement ausgebildet ist. |
9. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (20) jeweils eine Lförmige Werk stückkontaktseite (22) aufweist, mit welcher eine Sensor ermittlungslinie (24) ein Dreieck bildet. |
10. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (20) mindestens eine gehärtete Werkstückkontaktfläche (26) aufweist. |
11. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (20) ein Normelement ist. |
12. | Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16) mit einer elektronischen Da tenverarbeitungseinrichtung und/oder mit einer Steuerein richtung verbunden ist. |
Einweisungsvorrichtungen der eingangs genannten Art sind be- kannt. Die DE 40 23 428 Al offenbart eine Zwangseinweisungs- und Zentriervorrichtung für eine Kreissegmentschiene einer Drehführung.
Ferner ist es beispielsweise in traditionellen Einweisungs- vorrichtungen von Presswerken bekannt, eine Werkstück- Lagekontrolle mittels mechanischer Kontakteinrichtungen durchzuführen. Derartige Einrichtungen sind störungsanfällig und somit entsprechend unzuverlässig.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einweisungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher störungs- sichere und zuverlässige Werkstück-Lagekontrollen durchge- führt werden können.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Einweisungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die erfindungs- gemäße Einweisungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Werkstücklage-Kontrolleinrichtung als Sensoreinheit zur berührungslosen Werkstück-Lagekontrolle ausgebildet ist. Eine derartige Sensoreinheit kann beispielsweise mindestens einen Sensor gemäß der Schrift DE 298 20 742 U1 enthalten. In die- ser Schrift ist ein Sensor offenbart, der zur Erfassung eines Werkstücks dient. Die erfindungsgemäß mit einer Sensoreinheit ausgestattete Einweisungsvorrichtung ist nun vorteilhaft zur Durchführung einer berührungslosen Bauteilermittlung geeig- net. Hierdurch sind störungssichere und zuverlässige Werk- stück-Lagekontrollen in der Einweisungsvorrichtung realisier- bar. Gegebenenfalls auftretende Verschleiß-und/oder Ver- schmutzungserscheinungen insbesondere in Werkstückkontaktbe- reichen der Einweisungsvorrichtung wirken sich nicht nachtei- lig auf die nun mittels der Sensoreinheit berührungslos er- folgende Bauteilermittlung aus.
Mit Vorteil ist die Werkstücklage-Kontrolleinrichtung zusätz- lich als Zentrier-und Fixiereinrichtung ausgebildet. Somit ist die Einweisungsvorrichtung geeignet, ein jeweiliges Werk- stück zu zentrieren, fixieren und anschließend mittels der Sensoreinheit zu registrieren.
Die Einweisungsvorrichtung ist vorzugsweise Teil einer Press- werkanlage oder einer Rohbauschweißanlage. Ein derartiger Einsatz der Einweisungsvorrichtung ist insbesondere in einer Massenfertigung vorteilhaft, beispielsweise in entsprechenden Automobilproduktionsanlagen.
Die Sensoreinheit kann eine optische Sensoreinheit, insbeson- dere eine Infrarotlicht-Sensoreinheit sein. Infrarotlicht ist besonders geeignet zur Gewährleistung einer schnellen und präzisen Bauteilerkennung.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sen- soreinheit eine Mehrzahl an voneinander beabstandeten Sensor- elementen auf. Vorzugsweise sind mindestens zwei in einer ge- meinsamen Ebene angeordnete Sensorelemente zur Werkstücklage- ermittlung vorgesehen. Dabei kann die Werkstückzuführung in dieser Ebene oder senkrecht hierzu erfolgen, beispielsweise von oben. In Abhängigkeit der Werkstückbewegungsrichtung kann das gegebenenfalls mit einer Einweiserschräge versehene Sen- sorelement in einer eine korrekte Werkstücklage begünstigen- den Einbaustellung innerhalb der Einweisungsvorrichtung ange- ordnet sein.
Das Sensorelement ist vorteilhaft als zerstörungsfrei aus- tauschbares Bauelement ausgebildet. Dies ermöglicht es, auf einfache Weise verschiedenartige Sensorelemente zum Einsatz in der Einweisungsvorrichtung vorzusehen, wobei die Sensor- elemente an das jeweilige Werkstück angepasst sein können.
Mit Vorteil weist das Sensorelement jeweils eine L-förmige Werkstückkontaktseite auf, mit welcher eine Sensorermitt- lungslinie ein Dreieck bildet. Ein derartig konzipiertes Sen- sorelement ist besonders flexibel in einer Einweisungsvor- richtung einsetzbar, da es eine Werkstückzuführung aus einer Vielzahl an Richtungen zulässt.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform weist das Sensorelement mindestens eine gehärtete Werkstückkontaktflä- che auf. Dabei enthält die Werkstückkontaktfläche vorzugswei- se eine Einweiserschräge, mittels welcher relativ einfach ei- ne Zentrierung eines zu positionierenden beziehungsweise zu fixierenden Werkstücks möglich ist.
Das Sensorelement kann ein Normelement sein, wobei unter- schiedliche Ausführungen an Sensorelementen vorgesehen sein können, wie zum Beispiel eine lange und eine kurze Ausfüh- rung. Ein Normelement ist in einem Werkstattbetrieb relativ schnell verfügbar.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Sensoreinheit mit ei- ner elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung und/oder mit einer Steuereinrichtung verbunden. Dies ermöglicht eine auto- matisierte und verhältnismäßig schnelle Werkstücklagekontrol- le, wobei gegebenenfalls der Kontrollzeitpunkt und/oder die Kontrollstelle zur Werkstücklageermittlung variierbar vorge- geben werden können.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschrei- bung.
Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbei- spiels unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen : Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Einweisungsvorrichtung ; Fig. 2 eine schematische Seitendarstellung eines Sensorele- ments der Einweisungsvorrichtung der Figur 1 in ver- größertem Maßstab ; Fig. 3 eine schematische Draufsicht des Sensorelements der Figur 2 und Fig. 4 eine schematische Vorderansicht auf eine Einweiser- schräge des Sensorelements der Figur 2.
Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Einwei- sungsvorrichtung 10, beispielsweise einer Umformmaschine ei- ner Presswerkanlage für Automobilkarosserieteile (nicht in Figur 1 dargestellt). Die Einweisungsvorrichtung 10 dient zur Positionierung eines Werkstücks 12, im vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel einer umzuformenden Platine 12. Hierzu ist die Einweisungsvorrichtung 10 mit einer Werkstücklage- Kontrolleinrichtung 14 versehen, die zur berührungslosen Werkstück-Lagekontrolle als Sensoreinheit 16 ausgebildet ist.
Die Sensoreinheit 16 ist eine optische Sensoreinheit und im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise eine Infrarot- licht-Sensoreinheit. Sie weist vier voneinander beabstandet in einer gemeinsamen Ebene angeordnete Sensorelemente 20 auf, wobei jeweils zwei Sensorelemente 20 an gegenüberliegenden Platinenseiten angeordnet sind. Es sind allerdings auch an- dersartige Anordnungen der Sensorelemente 20 an den Platinen- seiten denkbar. Die Einweisungsvorrichtung 10 weist eine Mehrzahl an ebenfalls an Platinenseiten angeordneten An- schlagelementen 18 auf, die jedoch nicht eine Werkstücklage- ermittlungsfunktion erfüllen, sondern lediglich zum Zentrie- ren und gegebenenfalls Fixieren der Platine 12 dienen. Die Anzahl an eingesetzten Sensorelementen 20 in der Einweisungs- vorrichtung 10 zur Werkstücklageermittlung kann variabel vor- gegeben werden.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen in unterschiedlichen schematischen Ansichten eine mögliche Ausführungsform des Sensorelements 20. Das Sensorelement 20 weist eine im Wesentlichen L-förmige Werkstückkontaktseite 22 auf. An der Werkstückkontaktseite 22 sind ein Sender 30 und ein Empfänger 32 derart angeordnet, dass eine Sensorermittlungslinie 24 mit der Werkstückkontakt- seite 22 ein Dreieck bildet. Dabei entspricht die Sensorer- mittlungslinie 24 einem Infrarotlichtstrahl, der im Betriebs- fall vom Sender 30 zur Werkstücklageermittlung zum Empfänger 32 gesendet wird. Das Sensorelement 20 weist an seiner Werk- stückkontaktseite 22 zwei gehärtete Werkstückkontaktflächen 26 auf, wobei eine Werkstückkontaktfläche 26 als ebene Ein- weiserschräge 34 (Schrägungswinkel vorzugsweise ca. 20°) und die andere Werkstückkontaktfläche 26 als ebene Anschlagfläche 38 ausgebildet ist. Somit dient das Sensorelement 20 gleich- zeitig auch zur Zentrierung und Fixierung einer zu positio- nierenden Platine 12. Das Sensorelement 20 kann zerstörungs- frei austauschbar in der Einweisungsvorrichtung 10 fixiert werden und weist hierzu an seiner ebenfalls im Wesentlichen L-förmigen Befestigungsseite 40 ein Langloch 36 auf. Mittels einer geeigneten elektrischen Leitung 28 ist das Sensorele- ment 20 an eine Energiequelle sowie an eine elektronische Da- tenverarbeitungseinrichtung und/oder an eine Steuereinrich- tung (nicht in den Figuren dargestellt) anschließbar. Da das Sensorelement 20 ein Normelement ist, kann es problemlos auch in einer bereits vorhandenen Einweisungseinrichtung 10 integ- riert werden, beispielsweise im Austausch zu bisher vorgese- henen Anschlagelementen 18 und/oder zu traditionellen mecha- nischen Teillagekontrollelementen.
Mittels einer derartigen opto-elektronischen Sensoreinheit 16 ist die Einweisungsvorrichtung 10 mit erhöhter Prozesssicher- heit betreibbar, da sich gegebenenfalls auftretende Ver- schleiß-und/oder Verschmutzungserscheinungen nicht wie bei traditionellen mechanischen Sensoreinheiten prozessstörend auswirken.