| Dokumentenidentifikation |
DE3432700C2 18.01.1990 |
| Titel |
Kombinierte Spritzgieß- und Montagevorrichtung |
| Anmelder |
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka, JP |
| Erfinder |
Kenmochi, Kazuei, Osaka, JP; Sakairi, Tadashi, Katano, Osaka, JP; Maruyama, Yoshio, Kyoto, JP; Itemadani, Eizi, Sakai, Osaka, JP |
| Vertreter |
Eisenführ, G., Dipl.-Ing.; Speiser, D., Dipl.-Ing.; Rabus, W., Dr.-Ing.; Brügge, J., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 2800 Bremen |
| DE-Anmeldedatum |
06.09.1984 |
| DE-Aktenzeichen |
3432700 |
| Offenlegungstag |
28.03.1985 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
18.01.1990 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
18.01.1990 |
| IPC-Hauptklasse |
B29C 45/03
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| IPC-Nebenklasse |
B29C 45/42
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| Zusammenfassung |
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Spritzgieß- und Montagevorrichtung, gekennzeichnet durch eine Fördereinrichtung, die von einer Position in eine andere, davon im Abstand angeordnete Position bewegbar ist. Ein Schlitten wird reibschlüssig von der Fördereinrichtung mitgenommen und ist durch einen Klinkenmechanismus zur Arretierung in eine Arbeitsstation verriegelbar. Neben der Fördereinrichtung ist eine fest angeordnete Spritzgießmaschine vorgesehen, die eine senkrecht zur Förderrichtung bewegbare Platte aufweist, um das Spritzgießwerkzeug wahlweise zu schließen und zu öffnen. Eine Handhabungseinrichtung ist vorgesehen, dessen Arbeitskopf wahlweise in den Arbeitsbereich des geöffneten Spritzgießwerkzeuges bewegbar ist, um gefertigte Kunststoffteile zwischen der Spritzgießmaschine und einer Montagestation zu transportieren.
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| Beschreibung[de] |
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zur Montage von gespritzten
Kunststoffteilen auf einem Werkstück, das auf einem
Schlitten gehaltert ist, der auf einer Werkbank oder
dergleichen mittels einer Fördereinrichtung in
horizontaler Richtung transportierbar ist, wobei die
Fördereinrichtung reibschlüssig an dem Schlitten
angreift und der Schlitten mittels eines
Klinkenmechanismus an einer Montageposition anhaltbar ist.
Es war bisher üblich, bei der Herstellung von
Werkstücken, die Kunststoff-Spritzgießteile aufweisen, eine
geplante Anzahl von Spritzgießteilen herzustellen,
diese für eine bestimmte Zeit zu lagern und dann
einzelnen Montageplätzen zwecks Montage zuzuführen.
Dies war erforderlich, um die
Kunststoff-Spritzgießteile für mindestens 24 Stunden zwecks Alterung und
Schrumpfung zu lagern. Die Spritzgießmaschinen
arbeiteten meist zwecks besserer Maschinen- und
Werkzeugausnutzung Tag und Nacht, während die Montage an
getrennten Arbeitsplätzen an hintereinander
angeordneten Montageplätzen in Serienfertigung, meist nur
am Tage, erfolgte. Die Herstellung der Spritzgießteile
in großer Entfernung von den Montagebändern wurde aus
verschiedenen Gründen als nachteilig empfunden. Zum
einen erforderte dies eine aufwendige Lagerhalterung,
Lagerkontrolle, Sortierung und Ausgabe, und bei
größeren Universalmaschinen bedeutete dies häufig eine
Auswechslung der Spritzgießwerkzeuge und des
verwendeten Materials.
Schließlich treten bei den bisher bekannten
Transportsystemen an den Montagebändern Probleme auf, die
nachfolgend anhand der Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen
erläutert werden sollen.
Das in Fig. 1 gezeigte Montage-Transportsystem wird in
einer Fertigungslinie zur Herstellung der Mechanismen
eines Elektrogerätes wie eines
Tonfrequenz-Aufzeichnungsgerätes oder eines Videorecorders benutzt. Das
System enthält eine Werkbank 1 mit einer Fußstütze 12,
einem Kettenförderer 2, dessen oberer Lauf in
Pfeilrichtung transportiert, einen zusammen mit dem
Kettenförderer 2 bewegten Schlitten 3, eine Klinke 4 eines
Klinkenmechanismus zum Anhalten des Schlittens 3
gegenüber dem Kettenförderer 2, ein herzustellendes
Werkstück 5 auf dem Schlitten, an das ein Kunststoffteil
montiert werden soll, eine Teilezuführeinrichtung 6 für
das aufeinanderfolgende Zuführen von Kunststoffteilen,
wobei auf diese Einrichtung eine Vibrationsbewegung
ausgeübt wird, eine Ausrichtrutsche 7 zum Ausrichten der
Kunststoffteile in einer Reihe, wobei diese Teile von
der Teilezuführeinrichtung kommen. Diese Reihe von
Kunststoffteilen erreicht den Arbeitsbereich einer
Arbeitskraft die auf einem Stuhl 11 (strichpunktiert
gezeichnet) sitzt. Das System weist außerdem eine
Antriebswelle 8 zum Übertragen der Antriebskraft eines
(nicht gezeigten) Motors auf den Kettenförderer 2
sowie ein Steuerpult 9 mit einer Mehrzahl von
Betätigungsknöpfen 10 auf. Schließlich sind Ausrichtfüße 13
vorgesehen, mit denen die Werkbank 1 auf dem Fußboden
aufgestellt werden kann.
Wird eine Mehrzahl solcher Systeme in einer Linie
aufgebaut, so bewegt sich der Schlitten beim Transport von
einem Ende zu dem entgegengesetzten Ende einer
Montagelinie von einem System zum nächsten. Der so bewegte
Schlitten kann an einer durch eine Arbeitskraft
besetzten Arbeitsstation angehalten werden, wobei die
Klinke 4 des Klinkenmechanismus aus einer Leerstellung,
in der sich der Schlitten bewegt, in eine
Eingriffsstellung gebracht wird, in der der Schlitten gegenüber der
Fördereinrichtung 2 durchrutscht. Die Arbeitskraft
entnimmt dann der Ausrichtrutsche 7 ein Kunststoffteil und
montiert es auf dem auf dem Schlitten 3 angeordneten
Werkstück 5. Wird anschließend ein Schalter in dem
Steuerpult 10 betätigt, so wird die Klinke 4 des
Klinkenmechanismus momentan zurückgezogen, um den Schlitten
3 freizugeben, so daß dieser durch die
Fördereinrichtung 2 in Richtung des Pfeiles weitertransportiert
wird. Die zurückgezogene Klinke 4 kehrt in die
ursprüngliche Position zurück und ist für den nachfolgenden
Schlitten vorbereitet.
Die oben beschriebene Montage-Fördereinrichtung kann
nicht nur mit der Teilezuführeinrichtung kombiniert
werden, sondern auch mit einer oder mehreren Pressen,
einer Schraubvorrichtung, einer Schweißmaschine und
einer Klebemaschine. Soweit es um das Anbringen der
Kunststoffteile auf den herzustellenden Werkstücken
geht, sind zwei alternative Verfahren möglich, und zwar
die Benutzung einer Montage-Fördereinrichtung mit einer
Teilezuführeinrichtung oder die Benutzung einer Montage-
Fördereinrichtung ohne eine solche
Teilezuführeinrichtung, jedoch mit einem getrennten Vorratsbehälter mit
Kunststoffteilen.
Bei den derzeitigen Lohnerhöhungen und bei den
gleichzeitig eingeführten industriellen Robotern erfordert
die Automation der beschriebenen Fertigung, daß das
System notwendigerweise mit einer
Teilezuführeinrichtung 6 einschließlich einer Ausrichtrutsche 7 versehen
wird, und aus diesem Grunde ist das bekannte System
derart ausgebildet. Das Problem mit dem bekannten
System liegt darin, daß viele der Kunststoffteile eine
komplizierte Form aufweisen und deshalb schwer
ausgerichtet und gleichmäßig positioniert werden können. Es
ist nahezu unmöglich, die Position jedes der
Kunststoffteile vor der Anbringung auf dem herzustellenden
Werkstück auszurichten. Obwohl Studien durchgeführt wurden,
einen industriellen Roboter zu entwickeln, der mit
durch elektronische Augen gesteuerten Greifern
arbeitet und in der Lage wäre, die Position eines
Kunststoffteiles nach Unterscheidung der Form und
der Position auszurichten, wird angenommen, daß auch
bei sehr komplizierten Robotern es nicht möglich sein
wird, die Kunststoffteile auf diese Weise zu
behandeln, da die meisten Kunststoffteile einfarbig
sind und eine Form haben, die schwer zu unterscheiden
ist. Aus diesem Grunde kann man sich heute nicht auf
die Verwendung von Robotern für eine solche
automatische Produktion verlassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zur Montage von gespritzten
Kunststoffteilen auf einem Werkstück vorzuschlagen, bei der
Kunststoff-Spritzgießteile direkt vor Ort am Montageband
hergestellt und verarbeitet werden. Hierbei liegt der
Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß eine
Zwischenlagerung der Spritzgießteile für längere Zeit, wie z. B.
24 Stunden, in den meisten Fällen nicht erforderlich
ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß an der Werkbank eine
Spritzgießmaschine angeordnet ist, deren Formhälften in
vertikaler Richtung zu schließen und zu öffnen sind; daß eine
Handhabungseinrichtung mit einem Greifkopf vorgesehen
ist, mit dem das angespritzte Kunststoffteil aus der
nach oben offenen, unteren Formhälfte entnehmbar und
dem Bereich der Montageposition zuführbar ist; und daß
eine Kontakteinrichtung vorgesehen ist, die beim
Einlauf des Schlittens auf der Fördereinrichtung ein
Steuersignal abgibt, durch das die Spritzgießmaschine
in Gang gesetzt wird.
Es sind zwar verschiedene Spritzgießmaschinen bekannt,
bei denen durch entsprechend ausgebildete
Entnahmevorrichtungen und Handhabungsgeräte die Entnahme der
gespritzten Werkstücke automatisiert wird. Diese
Maßnahmen werden jedoch nur angewendet, um die fertigen
Einzelteile geordnet zu lagern bzw. zu magazinisieren.
Es ist bisher nicht bekannt gewesen, auf eine längere
Zwischenlagerung zu verzichten und die Teile direkt
einem Montageprozeß zuzuführen.
Die vorliegende Erfindung widerlegt die bisherige
Skepsis der Fachleute über die notwendige
Alterungsperiode, die bisher für Kunststoff-Spritzgießteile für
erforderlich gehalten wurde.
Fig. 2 zeigt nun die Änderungen des
Schrumpfungsfaktors abhängig von der Zeit von
Kunststoff-Spritzgießteilen mit verschiedenen Wandstärken, wobei der
Schrumpffaktor in Prozent angegeben wird, indem die
Maße der Form durch die Maße des Kunststoff-
Spritzteiles dividiert und anschließend mit dem Faktor
100 multipliziert werden. Je größer der Schrumpffaktor
ist, um so stärker ist das Spritzteil geschrumpft.
Kurve A zeigt den Wechsel im Schrumpffaktor eines
Spritzteiles aus Polyacetalharz mit einer Wandstärke
von 2 mm. Kurve B zeigt den Verlauf bei einem
Spritzteil von 4 mm Wandstärke aus Polyacetalharz und mit
anderer Form als im Fall A. Kurve C gehört zu einem
Spritzteil von 6 mm Wandstärke aus Polyacetalharz mit
der gleichen Form wie der Artikel gemäß Kurve B.
Wie aus der Kurve A der Fig. 2 hervorgeht, ändern sich
die Maße des Spritzteiles sehr schnell innerhalb eines
Zeitraumes von etwa 30 Sekunden nach der Entfernung aus
dem Spritzgießwerkzeug. Die Änderung des
Schrumpffaktors wird jedoch nach diesen 30 Sekunden und vor dem
Ablauf von 2 bis 10 Stunden niedriger. Obwohl es so
scheint, daß die Geschwindigkeit der Schrumpfung im
Zeitraum von 2 bis 10 Stunden nach der Entfernung aus
dem Spritzwerkzeug beschleunigt erfolgt, erscheint die
Schrumpfung als beendet nach etwa 1 bis 2 Tagen nach
Entfernen des Spritzteiles aus dem Spritzwerkzeug. Es
ist zu sehen, daß ein großer Teil der Schrumpfung, hier
etwa 86,7%, während der Anfangsperiode von etwa 30
Sekunden nach Entfernung des Spritzteils aus dem
Spritzwerkzeug erfolgt ist.
Aus den Kurven B und C ist leicht zu ersehen, daß
sich die Geschwindigkeit der Schrumpfung nach der
Entfernung der Spritzteile mit einer Wandstärke von 4 mm bzw. 6 mm
aus dem Spritzwerkzeug schnell ändert, und zwar in
etwa 2 bzw 5 Minuten nach der Entfernung.
Die oben beschriebene Beobachtung trifft auch bei
Spritzteilen aus anderen Kunststoffmaterialien und mit
andern Wandstärken zu. Bei den durchgeführten
Experimenten wurde gefunden, daß die Zeit T, bei der
sich die Rate der Schrumpfung schnell ändert, eine
bestimmte Beziehung zur Wandstärke t jedes Spritzteils
hat, was durch die folgende Gleichung ausgedrückt
werden kann:
T = kt²
Hierbei stellt k eine Konstante des verwendeten
Kunststoffmaterials dar.
Wenn die Zeit und die Wandstärke in Sekunden bzw.
Millimeter ausgedrückt werden, liegt die Konstante k
für Materialien wie Polyacetalharz, PBT und Polyamid im
Bereich von 5 bis 8. Es ist zu erwähnen, daß die in
Fig. 2 gezeigte Kurve D eine Änderung des
Schrumpffaktors mit der Zeit für einen Spritzartikel mit der
gleichen Form wie der der Kurve B zeigt, jedoch
hergestellt aus ABS-Kunststoff. Die Änderung im
Schrumpffaktor bei der Kurve D ist sehr niedrig, innerhalb von
etwa 50 Sekunden nach Entfernung des
ABS-Kunststoffteiles aus dem Spritzwerkzeug ist jedoch 90% der
Gesamtschrumpfung erreicht. Die Änderung des
Schrumpffaktors eines Spritzteiles aus nichtkristallinem
Kunststoff, wie z. B. ABS-Kunststoff, ist im allgemeinen
niederer als die von kristallinem Kunststoff, wie z. B.
Polyacetalharz. Die Konstante K für nichtkristallinen
Kunststoff liegt im Bereich von 2 bis 6.
Obwohl es sicher ist, daß die für eine vollständige
Schrumpfung eines Spritzteiles erforderliche Zeit bei 1
bis 2 Tagen nach der Entfernung aus dem Spritzwerkzeug
ist, wurde gefunden, daß der größte Teil der
Schrumpfung innerhalb einer kurzen Zeit nach der Entfernung
aus dem Spritzwerkzeug erfolgt.
Soweit es um die Maßtoleranzen von Spritzteilen geht,
wird eine Toleranz von 0,2 bis 0,5% bezogen auf die
absoluten Maße im allgemeinen zugelassen. Im Falle eines
Präzisionsinstrumentes, wie z. B. einem
Fernsehempfänger, einem Videorecorder und einer fotografischen
Kamera, sind Toleranzen von 0,1 bis 0,2% zulässig.
Sogar für das Spiel zwischen Teilen ist im allgemeinen
0,2% bezogen auf das bezeichnete Maß zulässig. Wird
z. B. angenommen, daß zwei Zahnräder mit je einem
Durchmesser von 20 mm miteinander kämmen sollen, so werden
diese mit den üblichen Toleranzen von ±0,03 mm
gefertigt, wobei eine Toleranz von 0,15% bezogen auf das
absolute Maß zulässig ist.
Von der vorstehenden Diskussion der Schrumpfung und der
Fertigungstoleranzen wird klar, daß ein Kunststoffteil,
das z. B. aus Polyacetalharz mit verhältnismäßig
starker Schrumpfung hergestellt wird,
nach Ablauf eines Zeitraumes, in dem die Änderung
der Schrumpfung verhältnismäßig hoch ist, tatsächlich
sofort zur Weiterverarbeitung in einem Produkt benutzt
werden kann.
Für die vorliegende Erfindung ist auch die Erkenntnis
wichtig, daß mit den Fortschritten der heutigen
Kunststoffverarbeitungstechnologie einschließlich der
verwendeten Kunststoffmaterialien, der Spritzmaschinen,
der Spritzwerkzeuge und der Produktentwicklung, die
Anzahl von Ausschußteilen so gering geworden ist, daß
eine Qualitätskontrolle vor der Montage nicht mehr
erforderlich erscheint.
Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
nimmt das gespritzte Kunststoffteil gegenüber der
Werkbank und dem herzustellenden Werkstück eine
vorbestimmte Position ein und kann zum Montageplatz neben
der Spritzgießmaschine transportiert werden, so daß die
Montage des Spritzteiles auf dem Werkstück auf einfache
Weise durchgeführt werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist
gekennzeichnet durch ein Ablagemagazin mit einer
Mehrzahl von Ablageträgern zum Zwischenlagern der
gespritzten Kunststoffteile, aus denen diese in der
gleichen Reihenfolge entnehmbar sind, wie sie abgelegt
wurden. Durch ein solches Ablagemagazin können die
Spritzgießteile kurzzeitig zwischengelagert werden, so
daß eine Produktion in zeitlicher Abweichung von dem
Montagevorgang möglich ist, ohne die Leistung der
Maschine zu erniedrigen. Insbesondere, wenn
Kunststoffteile mit verhältnismäßig großer Wandstärke hergestellt
werden und/oder Materialien verwendet werden, die eine
sofortige Verarbeitung in der Montage nicht zulassen,
so kann eine kurze zwischenzeitliche Alterung erfolgen.
Da während des Transfers dieser Teile in der
Montagestation weitergearbeitet werden kann, entsteht kein
Zeitverlust.
Vorzugsweise sind die Ablageträger zwischen einer
Mehrzahl von Ablagepositionen bewegbar, deren Anzahl um
eine größer als die Anzahl der Ablageträger ist, und
ein Antriebsmechanismus zum Transport der Ablageträger
ist zwischen den einzelnen Ablagepositionen vorgesehen.
Hierdurch kann der Transfervorgang des Spritzteiles zu
einem Ablagemagazin und die anschließende Entnahme des
Kunststoffteils hieraus in sehr effektiver Weise
erfolgen.
Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der
Ablagepositionen des Ablagemagazins im Bewegungsbereich
des Greifkopfes der Handhabungseinrichtung liegt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer
bekannten Montage-Fördereinrichtung;
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Änderung
des Schrumpffaktors von vier Spritzteilen
der Zeit;
Fig. 3 eine Endansicht, teilweise geschnitten,
einer Ausführungsform der
Spritzgieß- und Montagevorrichtung;
Fig. 4 und 5 abgewandelte Ausführungsformen der in der
Vorrichtung
verwendeten Spritzform-Spannzylinder;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer
anderen Ausführungsform und
Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 6, die
den wesentlichen Teil einer weiteren
Ausführungsform
zeigt.
Mit Bezug auf die Fig. 3 wird nun eine kombinierte
Spritzgieß- und Montagevorrichtung gemäß einer
Ausführungsform beschrieben. Eine
Spritzgießmaschine ist mit ihrem Gerüst 17 fest installiert und
hierbei mittels Druckbolzen 18 an einer skelettförmigen
Werkbank 16 befestigt, wobei diese mit einer
entsprechenden Anzahl von Ausrichtbolzen 15 auf der
Bodenfläche 14 des Fabrikbodens ruht. An dem Gerüst 17 der
Spritzgießmaschine ist ein Spritzform-Spannzylinder 19
befestigt, der eine vertikal bewegliche Kolbenstange
20, die nach oben zeigt, aufweist. An einem Ende des
Gerüstes 17 sind nach oben zeigende Haltebolzen 21
befestigt, deren anderes Ende eine durch
Befestigungsmuttern 28 befestigte Endplatte 29 tragen. Auf den
Haltebolzen 21 ist eine bewegliche Platte 22 gleitend
gelagert und mit der Kolbenstange 20 verbunden. An der
beweglichen Platte 22 ist das untere Teil 23 des
Spritzgießwerkzeuges befestigt. Die Kolbenstange 20 ist
außerdem mit einer geeigneten Auswurfvorrichtung (nicht
gezeigt) versehen. An den Haltebolzen 21 ist durch
Befestigungsmuttern 25 außerdem eine feststehende Platte
24 befestigt, die im Abstand zu der beweglichen Platte
22 angeordnet ist. Diese feststehende Platte 24 wird
zusätzlich durch einen Verstärkungsrahmen 26 in Position
gehalten, der wiederum am Gerüst 17 befestigt ist. Ein
oberes Teil 27 des Spritzgießwerkzeuges arbeitet mit
dem unteren Teil 23 zusammen und ist an der Unterseite
der festen Platte 24 in Richtung auf das untere Teil 23
des Spritzgießwerkzeuges befestigt. Eine Aufspannplatte
31 ist unter der Endplatte 29 befestigt und kann
entlang der Haltebolzen 21 bewegt werden, was durch einen
daran angeschlossenen pneumatischen Zylinder 30
erfolgt. Die Aufspannplatte 31 trägt einen Spritzzylinder
32, einen Spritzverstärkungszylinder (injection
boosting cylinder) 33, einen Antriebsmotor 34 zum Antrieb
einer Förderschnecke (nicht gezeigt) innerhalb des
Spritzzylinders 32 und einen Trichter 35 zur Aufnahme
und Zuführung von Spritzmaterial (Kunststoffgranulat)
an den Spritzzylinder 32. Der Spritzzylinder 32 ist mit
einer Heizvorrichtung 36 versehen, um das dem
Spritzzylinder 32 zugeführte Spritzmaterial aufzuheizen.
Während die Spritzgießmaschine einschließlich des
Gerüstes 17 und aller daran befestigten Teile so
aufgebaut ist, wie eben beschrieben, ist ein Teil der
skelettförmigen Werkbank 16 mit einem Kettenförderer 37
versehen, der einen Schlitten 38 reibschlüssig
mitnimmt.
In der Anordnung nach Fig. 3 fällt das im Trichter 35befindliche Kunststoffmaterial durch Schwerkraft in den
Spritzzylinder 32. Das dem Spritzzylinder 32 zugeführte
Spritzmaterial wird durch die Heizvorrichtung 36
geschmolzen und durch die Rotation der im Spritzzylinder
32 eingebauten Förderschnecke plastifiziert. Der
Spritzzylinder 32 kann durch den pneumatischen Zylinder 30 in
Richtung des oberen Teiles 27 des Spritzgießwerkzeuges
bewegt und von diesem weg bewegt werden. Soll das im
Spritzzylinder 32 befindliche Spritzmaterial in das
Spritzgießwerkzeug gespritzt werden, so wird der
Spritzzylinder 32 in Anschlag mit dem oberen Teil 27
des Spritzgießwerkzeuges gebracht. Sobald der
Spritzzylinder 32 an das obere Teil 27 des Gießwerkzeuges
anschlägt, wird das im Spritzzylinder 32 enthaltene
Spritzmaterial in ein Angußloch (nicht gezeigt) gespritzt,
und zwar durch Funktion des
Spritzverstärkungszylinders 33. Das Angußloch ist zwischen dem unteren
und dem oberen Teil des Spritzgießwerkzeuges 23 bzw. 27
angeordnet. Dieser Spritzvorgang von Spritzmaterial aus
dem Spritzzylinder in das Innere des
Spritzgießwerkzeuges findet statt, nachdem das untere Teil 23 mit dem
oberen Teil 27 des Spritzgießwerkzeuges
zusammengeschoben und beide Teile 23 und 27 des
Spritzgießwerkzeuges durch Betätigung des pneumatisch
arbeitenden Spritzform-Spannzylinders 19 miteinander
verriegelt sind. Die durch den Spritzform-Spannzylinder 19
ausgeübte Verriegelungskraft zwischen dem oberen und
unteren Teil 23 bzw. 27 des Werkzeuges hat einen Wert,
der ausreicht, um dem Druck des eingespritzten
Spritzmaterials zu widerstehen.
Das Spritzmaterial im Spritzgießwerkzeug wird durch
Wärmeaustausch mit dem Werkzeug verfestigt, und nach
einer vorbestimmten Zeit wird der
Spritzform-Spannzylinder 19 betätigt, indem
das untere Teil des Werkzeuges von dem oberen Teil 27 durch die Kolbenstange 20 entfernt
wird, so daß das Spritzteil
aus dem unteren Teil 23 des
Werkzeuges durch (nicht gezeigte) Auswerfmittel ausgeworfen
wird. Die auf der der Spritzgießmaschine abgekehrten
Seite der Fördereinrichtung 37 sitzende Bedienungskraft
kann eine Spritzgießarbeitszone erreichen, in die das
untere Teil 23 des Werkzeuges gegenüber dem oberen Teil
27 bewegt wird. Der Zugriff erfolgt durch ein
Schutzgitter (nicht gezeigt), um das Spritzteil aus der
Spritzgießmaschine zu entfernen. Nach einer bestimmten
Zeit, in der ein Abschneiden des Angusses erfolgen
kann, wird dem Spritzteil, falls erforderlich, eine Zeit zur Alterung
gegeben, und anschließend wird das
Spritzteil auf dem herzustellenden Werkstück montiert,
das sich auf dem Schlitten 38 befindet und durch die
Fördereinrichtung in die Montagezone transportiert
wird. In dieser Montagezone wird der Schlitten 38 durch
einen (nicht gezeigten) Klinkenmechanismus angehalten,
wobei eine Klinke in Eingriff mit dem Schlitten 38
gebracht wird und diesen in der Montagezone arretiert.
Soll der Schlitten 38 weiter transportiert werden, so
wird die Klinke aus dem Schlitten wieder zurückgezogen.
Die Spritzgießmaschine ist mit Rücksicht auf einen
leichten Zugriff der Bedienungsperson
und die
Struktur der Werkbank in der Größe so ausgelegt, daß
die Kraft des Spannzylinders maximal 20 Tonnen beträgt.
Die in der Fig. 3 gezeigte und vorstehend beschriebene
Konstruktion hat die folgenden Vorteile:
- 1a) Unmittelbar nach Abschluß des Spritzgießvorganges
eines Spritzteils kann dieses auf dem herzustellenden
Werkstück montiert werden.
- 1b) Das gespritzte Teil
fällt nicht von selbst aus dem unteren Teil
des Spritzgießwerkzeuges, sondern verbleibt im unteren
Teil der Form wie gespritzt, so daß die anschließende
Tätigkeit der Bedienungsperson erleichtert wird.
- 1c) Da sowohl ein Elektromotorantrieb als auch ein
pneumatischer Antrieb verwendet wird, bleibt die
Spritzgießmaschine frei von Verunreinigungen durch Öl.
Obwohl die in Fig. 3 gezeigte Spritzgießmaschine als in
einem unteren Teil der Werkbank befestigt beschrieben
wurde, ist es auch möglich, einen
Spritzform-Spannmechanismus vorzusehen, wie er in den Fig. 4 und 5 gezeigt
ist. Bei dieser Konstruktion ist es möglich, die
Spritzgießmaschine auch im oberen Teil der Werkbank in
ähnlicher Weise anzuordnen, wie dies bei der
Teilezuführeinrichtung, für eine Schraubvorrichtung und eine
Schweiß- oder Klebemaschine der Fall ist.
In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 39 eine fest an
der Werkbank befestigte Grundplatte (in Fig. 3 Gerüst
genannt), das Bezugszeichen 40 eine bewegliche Platte,
die ein unteres Teil 47 des Spritzgießwerkzeuges trägt,
und das Bezugszeichen 41 bezieht sich auf eine an der
Grundplatte 39 befestigte Platte, die sich nach oben
erstreckt und eine feste Platte und eine
Spritzeinrichtung (beide nicht gezeigt) trägt. Die Platte 41 enthält
einen Führungsmechanismus zwecks Gleitführung der
beweglichen Platte 40 in Richtung auf den oberen Teil des
Spritzgießwerkzeuges, und von diesem zurück. Ein
Zylinder 42 ist an der Grundplatte 39 schwenkbar befestigt
und weist eine Kolbenstange 43 auf. Zwei
Kniehebel 45 und 46 sind einerseits an der Grundplatte 39
und andererseits an der beweglichen Platte 40
angelenkt, und das Kniegelenk 44 ist mit der Kolbenstange
43 gekuppelt. Das untere Teil 47 des
Spritzgießwerkzeuges kann in Richtung auf das obere Teil und von
diesem fort bewegt werden, indem die Kolbenstange 43
aus dem Zylinder 42 heraus- bzw. in diesen hineinbewegt
wird.
Die Anordnung nach Fig. 4 hat den Vorteil, daß die Höhe
der Spritzform-Spanneinheit, anders als der
Bewegungshub der beweglichen Platte 40, verhältnismäßig gering
ist, so daß die Gesamthöhe der Spritzgießmaschine
reduziert werden kann. Außerdem sind keine Haltebolzen
notwendig, sondern der Führungsmechanismus für die
bewegliche Platte, die bewegliche Platte und die
Einspritzvorrichtung werden durch die Platte 41 getragen,
und sowohl die Entfernung der Spritzteile als auch das
Auswechseln der Spritzform können auf einfache Weise
erfolgen.
In der Ausführungsform nach Fig. 5 ist eine
feststehende Platte 48 vorgesehen, die gleichzeitig als
Grundplatte dient und fest an der Werkbank befestigt
ist. An dieser feststehenden Platte 48 sind Haltebolzen
49 angeordnet, die durch Muttern 50 festgeschraubt sind.
Eine bewegbare Platte 51 gleitet auf den Haltebolzen 49
und ist mit einer Spritzeinrichtung (nicht gezeigt)
ausgerüstet. Zylinder 52 sind fest an der bewegbaren
Platte montiert und nutzen die Haltebolzen 49 als
Kolbenstangen aus. Die unteren und oberen
Spritzgießwerkzeuge 53 bzw. 54 sind an der festen Platte 48
bzw. der beweglichen Platte 51 befestigt und zeigen
aufeinander zu.
Wenn in der Anordnung nach Fig. 5 der Druck in dem
umschlossenen Raum 55 jedes Zylinders 52 sich erniedrigt,
wird die bewegbare Platte 51 in eine Richtung bewegt,
die erforderlich ist, um die unteren und oberen Teile
53 und 54 des Werkzeuges voneinander weg zu bewegen.
Steigt der Druck jedoch an, so wird die bewegliche
Platte 51 in die entgegengesetzte Richtung bewegt,
wodurch die Werkzeugteile 53 und 54 aufeinander zu
bewegt werden. Diese in Fig. 5 gezeigte Anordnung hat den
Vorteil, daß nicht nur die Höhe des unteren
Werkzeugteiles 53 bis zur Grundplattenfläche der Werkbank
minimiert wird, sondern daß die Spritzteile auf
einfache Weise aus der Spritzgießmaschine entfernt werden
können, da sich das untere Werkzeugteil nicht bewegt.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung,
und zwar besteht die Einrichtung aus einem Grundaufbau,
in dem eine Spritzgießmaschine E und eine
Handhabungseinrichtung F miteinander kombiniert und auf der
Werkbank eines konventionellen geradlinig angeordneten
Fertigungs-Transportsystems (s. Fig. 1) angeordnet
sind. Eine Werkbank 57 ist mit einer Fördereinrichtung
58 zur Bewegung von einem Ende zum entgegengesetzten
Ende des Gestells ausgerüstet. Ein Schlitten
59 ist auf der Fördereinrichtung 58 in Pfeilrichtung
bewegbar und wird von dieser durch Reibungsschluß
mitgenommen. Ein Klinkenmechanismus mit einer
zurückziehbaren Klinke 60 ist dazu vorgesehen, in den
Zwischenraum eines transportierten Schlittens 59 einzugreifen
und diesen somit stillzusetzen. Ein Endschalter 61 zum
Feststellen des Einlaufs eines Schlittens 59 und ein
Steuerpult 62 zur manuellen Steuerung des
Betriebsablaufes sowohl der Spritzgießmaschine E als auch der
Handhabungseinrichtung F sind weiterhin vorgesehen.
Die Spritzgießmaschine E enthält eine Grundplatte 63,
die fest auf der Werkbank 57 montiert ist, eine fest an
der Grundplatte 63 angeordnete Platte 64, die sich nach
oben erstreckt, sowie eine bewegliche Platte 65, die
durch den Mechanismus nach Fig. 4 angetrieben wird und
entlang der Platte 64 gleitet. Die bewegliche Platte 65
trägt das untere Teil 66 des Spritzgießwerkzeuges, und
eine feste Platte 67, die an der Platte 64 befestigt
ist, trägt das obere Teil 68 des Spritzgießwerkzeuges,
wobei beide Werkzeugteile aufeinander zu zeigen. Auf der
festen Platte 67 ist ein Spritzzylinder 69 angeordnet, der mit
bandförmigen Heizeinrichtungen versehen ist, und die Platte trägt einen Trichter 70 oberhalb des
Spritzzylinders 69. Ein Spritzverstärkungszylinder 71
wird durch die Platte 64 an einer Position oberhalb des
Trichters 70 getragen.
Ein durch den
Spritzverstärkungszylinder (injection boosting cylinder) 71 angetriebener
Druckstempel 72 wird in den Spritzzylinder gedrückt, und
ein Materialvorratsbehälter 73 auf der Platte 64 ist in
der Lage, das darin befindliche Material in
vorbestimmter Quantität auszugeben. Zwischen dem Behälter 73
und dem Trichter 70 ist eine Zuführleitung 74
angeordnet.
Die Handhabungseinrichtung F enthält eine Grundplatte
75, eine darauf stehende, nach oben zeigende Säule 76
und einen auf der Säule 76 in Achsrichtung gleitbar
angeordneten Hauptkörper 77. Weiterhin enthält die
Handhabungseinrichtung F einen ersten Arm 78, der zusammen
mit dem Hauptkörper 77 in einer horizontalen Ebene
rechtwinklig zu der Säule 76 schwenkbar ist, sowie
einen zweiten Arm 80, der durch eine
Scharnierverbindung 79 an dem ersten Arm 78 gelagert ist und in der
horizontalen Ebene rechtwinklig zur Säule 76 unabhängig
von dem ersten Arm schwenkbar ist. An dem zweiten Arm
80 ist auf der dem ersten Arm 78 abgewandten Seite ein
Kopf 81 befestigt. Der erste und der zweite Arm 78 bzw.
80 sind von solcher Größe und derart gelagert, daß der
Kopf 81 sich im gesamten Bereich des Spritzgießwerkzeuges
und im Bereich des herzustellenden Werkstückes 82 auf
dem Schlitten 59 bewegen kann, wenn der Schlitten 59
durch den Klinkenmechanismus 60 in einer bestimmten
Position angehalten wird.
Sobald und solange festgestellt wird, daß der Kopf 81
der Handhabungseinrichtung nicht auf einen Platz bewegt
ist, an dem sich das untere Teil 66 des
Spritzgießwerkzeuges befindet, wird die bewegliche Platte 65 mit dem
unteren Werkzeugteil 66 in Richtung auf die feste
Platte 62 bewegt, um das Schließen der beiden
Werkzeugteile 66 und 68 zu erreichen.
Die Handhabungseinrichtung ist elektrisch so aufgebaut,
daß der Kopf 81 sich zu dem Platz bewegen kann, an den
das untere Werkzeugteil 66 gebracht ist, wenn
festgestellt wird, daß das Spritzgießwerkzeug der
Spritzgießmaschine sich im geöffneten Zustand befindet.
Bei dieser beschriebenen Ausführungsform wird bei
Betätigung des Endschalters 61 durch den Schlitten 59
signalisiert, daß dieser den Gestellplatz erreicht hat,
und die bewegliche Platte 65 wird nach oben bewegt, um
das untere Werkzeugteil 66 gegen das obere Werkzeugteil
68 zu fahren und damit das gesamte Werkzeug zu
schließen. Der aufgeheizte Spritzzylinder enthält
Kunststoffmaterial in geschmolzenem Zustand, wobei dieses
Kunststoffmaterial durch den Trichter zugeführt wurde.
Nach dem Schließen des Spritzgießwerkzeuges und nach
Anwendung der Verriegelungskraft auf das Werkzeug durch
einen Kniehebelmechanismus (s. Fig. 4) wird der
Spritzverstärkungszylinder 71 betätigt und treibt den
Druckstempelkopf 72 in das Innere des Spritzzylinders 69, um
das Kunststoffmaterial im Spritzzylinder 69 in das
Spritzwerkzeug zu treiben. Nach dem Erstarren des
Kunststoffmaterials in der Spritzgießform wird die
bewegliche Platte 65 abgesenkt, um das untere Werkzeugteil 66
von dem oberen Werkzeugteil 68 zu trennen. Dann wird
das Spritzteil durch ein mechanisches Auswurfmittel
bekannter Bauart aus der Form entfernt. Nachdem
bestätigt wurde, daß das untere Werkzeugteil 66 von dem
oberen Werkzeugteil 68 getrennt wurde, bewegt sich der
Kopf 81 der Handhabungseinrichtung in diesen Raum im
Bereich des unteren Werkzeugteils 66, und danach wird
der Hauptkörper 77, der den Kopf 81 über die schwenkbar
miteinander verbundenen ersten und zweiten Arme 78 und
80 trägt, an der Säule 76 niederbewegt, um einen am
Kopf 81 angeordneten Greifarm in eine Position zu
bringen, in der dieser das Spritzteil erfassen kann.
Das Spritzteil wird durch den Greifarm ergriffen, wenn
dieser geschlossen wird. Danach wird der Hauptkörper
entlang der Säule 76 in die Anfangsposition
zurückgebracht, und der Kopf 81 wird nachfolgend aus dem Bereich
des unteren Werkzeugteils 66 herausgeschwenkt. Sollte
der Endschalter 61 das Eintreffen des nächsten
Schlittens zu einem Zeitpunkt festgestellt haben, an
dem der Kopf 81 sich von dem bezeichneten Bereich
fortbewegt, so beginnt die Spritzgießmaschine einen
weiteren Spritzzyklus, indem das Spritzgießwerkzeug
geschlossen wird. Ist dies nicht der Fall, d. h. zeigt der
Endschalter 61 nicht das Eintreffen des nächsten
Schlittens an, so bleibt die Spritzgießmaschine in
Ruhestellung, ohne einen weiteren Spritzzyklus zu beginnen.
Die Handhabungseinrichtung bewirkt - nachdem das
Kunststoffteil durch den Greifarm erfaßt ist und nachdem
festgestellt wurde, daß der Schlitten 59 durch die
Klinke des Klinkenmechanismus verriegelt worden ist -
eine Bewegung des Kopfes 81 oberhalb des Schlittens 59
und danach an eine vorbestimmte Position unmittelbar
oberhalb desjenigen Teils des herzustellenden
Werkstückes, an dem das Kunststoffteil montiert werden
soll. Die eigentliche Montage des Kunststoffteils auf
das herzustellende Werkstück auf dem Schlitten 59
findet statt, wenn der Hauptkörper 77 wieder an der
Säule 76 abwärtsbewegt wurde, und zwar wird dann der
Greifarm geöffnet, und das Kunststoffteil bleibt auf dem
Werkstück liegen. Nach dem Ablegen des Kunststoffteils
wird der Hauptkörper wiederum in die ursprüngliche Höhe
angehoben, wobei der Kopf durch eine neutrale Zone
zwischen der Spritzgießmaschine und dem Schlitten 59
geführt wird. Nachdem festgestellt wurde, daß die
Handhabungseinrichtung in die neutrale Zone zurückgeführt
wurde, bewirkt der Klinkenmechanismus ein Zurückziehen
der Klinke 60 von dem Schlitten 59, so daß dieser durch
Reibung weitertransportiert wird.
Die Anordnung, wie sie in Verbindung mit Fig. 6
beschrieben wurde, hat folgende Vorteile:
- 2a) Sowohl der Spritzgießvorgang als auch die Montage
des Kunststoffteils sind möglich, ohne daß hierzu eine
Arbeitskraft erforderlich ist.
- 2b) Das Spritzgießen eines Kunststoffteils kann in
einer gleichen Anzahl von Zyklen erfolgen, wie die
Anzahl der durch das Transportsystem
herbeitransportierten Werkstücke, wobei das Ganze unregelmäßig ablaufen
kann.
Fig. 7 zeigt eine modifizierte Version der Einrichtung
nach Fig. 6, bei der eine Vorratsbehälteranordnung
einschließlich einer Angußschneidvorrichtung hinzugefügt
wurden.
In Fig. 7 ist eine Werkbank 83 sowie eine Grundplatte
84 für die Spritzgießmaschine vorgesehen. Die
Spritzgießmaschine enthält einen Spritzform-Spannzylinder mit
einer Kolbenstange 85, und Kniehebel 87 sind mit einem
Ende an der Grundplatte 84 und mit dem anderen Ende mit
einer beweglichen Platte 88 verbunden, wobei der
Kniegelenkpunkt 86 wiederum an die Kolbenstange 85
angekuppelt ist. An der beweglichen Platte 88 ist das
untere Teil 89 der Spritzform befestigt und weist einen
Angußkanal 90, einen Spritzraum 91 und eine Mehrzahl
von Bohrungen 92 als Führungsbuchsen auf, die mit
entsprechenden Führungsstiften an dem oberen Werkzeugteil
zusammenarbeiten. Das Bezugszeichen 111 bezieht sich
auf zwei parallele Führungsnuten zum Führen der
beweglichen Platte 88.
Die Handhabungseinrichtung weist erste und zweite Arme
93 und 95 auf, die durch eine Scharnierverbindung 94
schwenkbar miteinander verbunden sind. Die
Scharnierverbindung 94 ist mit einer Betätigungsvorrichtung
versehen, um den zweiten Arm 95 gegenüber dem ersten Arm
93 in einer horizontalen Ebene gezielt zu verschwenken.
Ein Ende des zweiten Armes 95 auf der entgegengesetzten
Seite der Scharnierverbindung 94 ist mit einem Kopf 96
versehen, der wiederum einen schließbaren Greifarm 97
aufweist. Der Winkel des Kopfes 96 ist in vertikaler
Richtung parallel zu der Bewegungsrichtung der
beweglichen Platte 88 einstellbar. Das Bezugszeichen 98
bezieht sich auf ein Kunststoffspritzteil, das eine der
Form des Werkzeuges entsprechende Form hat, hierbei
jedoch einen daran angeformten Anguß 99 aufweist.
Das Bezugszeichen 100 zeigt einen Teil der
Kettenfördereinrichtung, durch den ein Schlitten 102 transportiert
wird. Der Schlitten 102 weist einen Positionierstift 103
zum Eingriff in das Kunststoffteil auf.
Die Vorratsbehälteranordnung auf der Werkbank 83
enthält eine Antriebseinheit 104 mit vier Stationen G, H,I und J und drei Behältern 106, 107 und 108, die
jeweils auf der Antriebseinheit 104 angeordnet sind, um
von einer Station zur nächsten entlang der
Führungsnuten 105 bewegt zu werden. Außerdem ist eine
Aussparung 114 und ein Stift 115 vorgesehen, die eine solche
Größe haben und so geformt sind, daß sie ein
entsprechendes Kunststoffteil 98 aufnehmen. Die
Antriebseinheit 104 trägt eine Aufhängung 109 für eine
Schneideinrichtung, die einen Tunnel aufweist, um die von den
Kunststoffteilen abgeschnittenen Angüsse
fortzutransportieren, und an der Halterung 109 ist ein Schneidkopf
110 angeordnet, der sich gegenüber der Aufhängung auf-
und abbewegt. Diese Schneideinrichtung weist ein
Schneidmesser zum Abtrennen des Angusses 99 des in der
Station H gehaltenen Kunststoffteils 98 auf; ebenso ist
ein Greifarm für den Anguß vorgesehen. Es wird bemerkt,
daß nur zwei der Stationen, d. h. die Stationen H und J
der Antriebseinheit 104 so angeordnet sind, daß sie
innerhalb des Bereiches des Kopfes 96 der
Handhabungseinrichtung liegen.
Mit der Einrichtung nach der Ausführungsform gemäß Fig.
7 kann das Kunststoffteil 98 mit einem Anguß 99
unmittelbar nach der Entfernung aus der
Spritzgießmaschine in dem Behälter 106 gelagert werden.
Anschließend wird der Behälter 108 von der Station I zur
Station J bewegt, wobei der Behälter 108 das
Kunststoffteil enthält, das durch die Schneidvorrichtung von dem
Anguß befreit wurde. Wird das Eintreffen des Behälters
108 an der Station J festgestellt, so wird der Kopf 96
der Handhabungseinrichtung von einer mit der Station G
ausgerichteten Position in eine andere Position
gebracht, in der er gegenüber der Station J ausgerichtet
ist, an der der Behälter 108 sich befindet. Danach
ergreift der Greifarm 97 einen Vorsprung 113 des
Kunststoffteils 112 zwecks Transport des Kunststoffteils 112
in Richtung des Werkstückes 102. Nachdem der Transport
des Kunststoffteils 112 erfolgt ist, wird dieses von
dem Kopf 96 auf das Werkstück 102 freigegeben, so daß
das Kunststoffteil 112 auf dem Werkstück 102 montiert
wird, wobei der Positionierstift 103 an dem Ansatz 113
angreift. Nachdem der Behälter 108 von der Station I
zur Station J bewegt worden ist, wird der Behälter 107
von der Station H zur Station I bewegt. Außerdem wird
der Behälter 106, der gerade das Kunststoffteil mit
Anguß empfangen hat, von der Station G zur Station H
transportiert. Von dem Kunststoffteil mit dem Anguß,
das durch den Behälter 106 zur Station H transportiert
wurde, wird durch den Schneidkopf 110 der Anguß 99
abgeschnitten, und der entfernte Anguß 99 wird
anschließend durch den Schneidkopf 110 ergriffen und
durch den Tunnel in der Aufhängung 109 der
Schneidvorrichtung nach außen befördert.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 hat folgende Vorteile:
- 3a) Auch wenn das gespritzte Kunststoffteil aus
Alterungsgründen dreimal so lange gelagert wird, wie ein
Spritzzyklus dauert, so wird der kontinuierliche
Spritzablauf der Spritzgießmaschine nicht gestört.
- 3b) Die gespritzten Kunststoffteile können automatisch
gelagert werden, ohne daß deren Reihenfolge und
Position durcheinander gebracht werden.
- 3c) Das Abschneiden der Angüsse wird automatisch
durchgeführt, ohne den Arbeitszyklus der Spritzgießmaschine
und der Handhabungseinrichtung zu stören.
Wenn alle Stationen der beschriebenen
Vorratsbehälteranordnung so aufgebaut sind, daß sie sich innerhalb des
Bereiches des Kopfes der Handhabungseinrichtung
befinden, und wenn zur gleichen Zeit die Steuereinheit
der Handhabungseinrichtung so aufgebaut ist, daß sie
die Anwesenheit oder Abwesenheit von Kunststoffteilen
an den Stationen und ebenso die Reihenfolge der
nacheinander gespritzten Kunststoffteile in der Weise
speichert, daß diese in der gleichen Reihenfolge auf
dem Werkstück montiert werden, kann die Antriebseinheit
für die Behälter einschließlich der Führungsnuten 105
fortgelassen werden, was zu einer wesentlichen größeren
Freizügigkeit bei der Anordnung der Stationen führt.
Ist mindestens eine der Stationen der
Handhabungseinrichtung innerhalb des Bereiches des Kopfes der
Handhabungseinrichtung angeordnet, so ist es möglich, die
gespritzten Teile von der Spritzgießmaschine aufzunehmen.
Die Arbeitskraft, deren Aufgabe es ist, das
Kunststoffteil aus der Vorratsbehälteranordnung zu nehmen und auf
das Werkstück zu setzen, kann - wenn sie mit dem
Verhalten der Behälter in der Vorratsbehälteranordnung
vertraut ist, auf den ersten Blick erkennen, welches der in
der Vorratsbehälteranordnung liegenden Kunststoffteile
das zuerst gespritzte Teil ist. Wenn diese
Unterscheidung durch eine andere Handhabungseinrichtung
durchgeführt werden soll, so kann dies auf einfache Weise
dadurch erfolgen, daß die Station J und die Position, in
der der Schlitten das Werkstück hält, beide innerhalb
des Bereiches einer solchen anderen
Handhabungseinrichtung angeordnet sind.
Enthält die Vorrichtung
nur eine einzige Spritzgießmaschine mit einem
Einfachwerkzeug und eine einzige Handhabungseinrichtung,
so wird die von der Gesamteinrichtung benötigte Zeit
zum Abschluß eines Arbeitszyklus durch folgende
Zeiten bestimmt: Die längste aller Zeiten, die für
jeden durch das Transportsystem transportierten
Schlitten erforderlich ist, um diesen an die Position
des vorherigen Schlittens zu bringen; die Zeit, die die
Spritzgießmaschine benötigt, um einen Spritzvorgang
durchzuführen; die Zeit, die für die
Handhabungseinrichtung erforderlich ist, um einen Arbeitszyklus
abzuschließen; und die Zeit, die erforderlich ist für die
Vorratsbehälteranordnung, um einen Arbeitszyklus
durchzuführen. Aus diesem Grunde wird vor dem Verstreichen
der für die Vorrichtung erforderlichen Zeit für den
Abschluß jedes Arbeitszyklus das Spritzgießwerkzeug im
offenen Zustand gehalten, nachdem ein Arbeitszyklus der
Spritzgießmaschine abgeschlossen worden ist; der Kopf der Handhabungseinrichtung
nach Abschluß des Arbeitszyklus in der neutralen Zone gehalten;
die
Vorratsbehälteranordnung nach Abschluß ihres Arbeitszyklus in
einer solchen Stellung gehalten, daß kein Behälter sich
in der Station J befindet und der Behälter in Station G
leer ist; und wird der Schlitten durch den
Klinkenmechanismus angehalten.
Die Anzahl der in der Vorratsbehälteranordnung
erforderlichen Stationen hängt von der Kombination der Zeit
ab, die für die Vorrichtung zur Durchführung jedes
Arbeitszyklus erforderlich sowie von der notwendigen
Alterungszeit ab. Die notwendige Alterungszeit wird
ausgedrückt durch T = kt², wobei T die Alterungszeit, k
eine Materialkonstante und t die Wandstärke des
Kunststoffteils ausdrücken. Im allgemeinen wird die
Vorrichtung zusammen mit anderen
identischen Vorrichtungen in Form einer Produktionslinie
aufgebaut. In einem solchen Fall muß die für jede
Vorrichtung geltende Zeit zum Abschluß jedes Arbeitszyklus
für alle Vorrichtungen der Produktionslinie gleichmäßig
ausgestaltet sein. Hierbei ist die Alterungszeit von
großer Bedeutung. Da diese von der größten Wandstärke
eines gegebenen Kunststoffteils abhängt, dessen
Genauigkeit in bezug auf die Konstruktion wichtig ist, so
ist die Anzahl der erforderlichen Stationen um so
größer, je größer die Wandstärke ist.
Aus der vorstehenden Beschreibung der verschiedenen
Ausführungsbeispiele geht hervor, daß diese
folgende Eigenschaften haben:
- a) Da die Spritzgießmaschine integral in das
Transportsystem eingefügt ist, können die gespritzten Teile auf
einfache Weise nacheinander an die Montagelinie geführt
werden, ohne daß besondere Anordnungsanforderungen
entstehen.
- b) Eine Mehrzahl solcher Vorrichtungen kann zu einer
durchgehenden Montagelinie kombiniert werden, und es
ist deshalb möglich, nacheinander eine Mehrzahl von
Kunststoffteilen einem einzigen Werkstück zuzuführen.
- c) Da das Spritzgießen der Kunststoffteile in der Nähe
des Montageplatzes durchgeführt wird, kann die
Zwischenlagerung von Kunststoffteilen auf ein Minimum
beschränkt werden.
- d) Da es möglich ist, die Kunststoffteile in einer
Stückzahl zu fertigen, die durch die Anzahl der
Werkstücke vorgegeben ist, entfällt die Möglichkeit der
Fertigung von zu vielen Kunststoffteilen, was zu
Einsparungen bei der Herstellung der Produkte führt.
|
| Anspruch[de] |
- 1. Vorrichtung zur Montage von gespritzten
Kunststoffteilen auf einem Werkstück, das auf einem
Schlitten gehaltert ist, der auf einer Werkbank oder
dergleichen mittels einer Fördereinrichtung in
horizontaler Richtung transportierbar ist, wobei die
Fördereinrichtung reibschlüssig an dem Schlitten
angreift und der Schlitten mittels eines
Klinkenmechanismus an einer Montageposition anhaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Werkbank (57) eine
Spritzgießmaschine (E) angeordnet ist, deren
Formhälften (66, 68) in vertikaler Richtung zu schließen
und zu öffnen sind;
daß eine Handhabungseinrichtung (F) mit einem
Greifkopf (81) vorgesehen ist, mit dem das gespritzte
Kunststoffteil aus der nach oben offenen, unteren
Formhälfte (66) entnehmbar und dem Bereich der
Montageposition zuführbar ist; und
daß eine Kontakteinrichtung (61) vorgesehen ist, die
beim Einlauf des Schlittens (59) auf der
Fördereinrichtung (58) ein Steuersignal abgibt, durch das die
Spritzgießmaschine (E) in Gang gesetzt wird.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch ein Ablagemagazin mit einer
Mehrzahl von Ablageträgern (106, 107, 108) zum
Zwischenlagern der gespritzten Kunststoffteile, aus
denen diese in der gleichen Reihenfolge entnehmbar
sind, wie sie abgelegt wurden.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ablageträger (106,
107, 108) zwischen einer Mehrzahl von
Ablagepositionen (G, H, I, J) bewegbar sind, deren Anzahl um eine
größer als die Anzahl der Ablageträger (106, 107,
108) ist, und daß ein Antriebsmechanismus (104) zum
Transport der Ablageträger (106, 107, 108) zwischen
den einzelnen Ablagepositionen (G, H, I, J)
vorgesehen ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der
Ablagepositionen (G, H, I, J) des Ablagemagazins im
Bewegungsbereich des Greifkopfes (81) der
Handhabungseinrichtung (F) liegt.
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