AT385219B

AT385219B - Manipulator fuer in einer blechbearbeitungsmaschine zu verformende blechstuecke

Info

Publication number: AT385219B
Application number: AT146286A
Authority: AT
Original assignee: Haemmerle Ag
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1988-03-10
Also published as: ATA146286A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Manipulator für in einer Blechbearbeitungsmaschine zu verformende Blechstücke, mit zwei drehbaren und in drei Dimensionen verschiebbaren Halteorga- nen. Die Blechbearbeitungsmaschine kann z. B. eine Blechpresse sein, mittels welcher die Blech- stücke zu verformen sind.

Es sind bereits Blechbearbeitungsmaschinen bekannt, auf welchen die Verformung von
Blechtafeln automatisch und vorprogrammiert erfolgt, indem Blechtafeln die zur vorgesehenen
Profilierung benötigten Arbeitsgänge automatisch durchlaufen. In Verbindung von solchen Blech- bearbeitungsmaschinen wurden bereits Manipuliervorrichtungen vorgeschlagen, welche es ermögli- chen, vor allem schwere und unhandliche Werkstücke, z. B. schwere und grosse Blechtafeln, die von einem einzelnen Arbeiter ohne Hilfsmittel nicht mehr oder nur schwer bewegt werden können, automatisch und zeitsparend in alle nötigen Positionen zu bringen, die beispielsweise für eine verschiedenartige Abkantung erforderlich sind.

Solche Manipuliervorrichtungen weisen zwei drehbare
Zangen auf, die mit den Blechstücken zusammenwirken und die Blechtafeln seitlich erfassen.

Gewöhnlich werden die bekannten Blechzangen in drei Dimensionen verschiebbar angeordnet, u. zw. mit Hilfe eines Zangenschlittens, welcher hin- und herbewegbar auf einem horizontalen Schlitten angeordnet ist. Dieser ist von einem weiteren Schlitten getragen, der ebenfalls in horizontaler
Richtung, aber senkrecht zur Bewegung des ersten horizontalen Schlittens verschiebbar ist.

Bei einer bekannten Einrichtung (DE-OS 2713706) findet eine Greifeinrichtung Verwendung, welche das Blechstück mittels zwei Zangen an entgegengesetzten Seiten ergreift. Die Verwendung von solchen Greiforganen ist jedoch nicht zweckmässig, da sie einerseits die Durchbiegung des Blechstückes, insbesondere wenn es dünn ist, nicht verhindern können und anderseits wieder bei dünnen Blechen die empfindliche Blechoberfläche erheblich beschädigen.

Eine weitere bekannte Einrichtung (DE-OS 2847543) weist als Greiforgane Saugnäpfe auf.

Die ausschliessliche Verwendung von Saugnäpfen bringt wieder den Nachteil mit sich, dass das Blechstück, insbesondere wenn es dünn ist, stark durchbiegt, so dass ein rationelles Arbeiten nur mit sehr vielen Saugnäpfen möglich ist, welche entlang der ganzen Blechfläche gleichmässig verteilt sein müssen. Da Blechstücke von verschiedenster Grösse bearbeitet werden, ist eine praktische Ausführung einer Halteeinrichtung mit Saugnäpfen nicht möglich.

Erfindungsgemäss wird nun ein Manipulator für in einer Blechbearbeitungsmaschine zu verformende Blechstücke mit zwei drehbaren und in drei Dimensionen verschiebbaren Halteorganen vorgeschlagen, bei welcher paarweise entlang von zwei parallelen Kanten des Blechstückes wirkende Klemmleisten sowie eine auf die Oberfläche des Blechstückes wirkende Halteeinrichtung vorhanden ist. Durch Verstellung in ihrem gegenseitigen Abstand üben die Klemmleisten Klemmdruck parallel zur Klemmoberfläche aus, während die Halteeinrichtung in der Form von Saugnäpfen senkrecht zur Klemmrichtung auf das Blechstück wirkt und eine durch die Klemmwirkung bedingte Durchbiegung desselben verhindert.

In dieser Weise wird zuverlässig verhindert, dass der ausgeübte Klemmdruck eine Wölbung des Blechstückes nach oben oder nach unten verursacht, so dass dasselbe keinen sicheren Halt mehr zwischen den Klemmleisten findet. Die zusätzlich zu den Klemmleisten verwendete Halteeinrichtung in der Form von Saugnäpfen wirkt senkrecht zur Klemmrichtung und verhindert die durch die Klemmwirkung bedingte Durchbiegung des Blechstückes.

Eine bevorzugte Ausführung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass sowohl die Klemmorgane als auch die Halteeinrichtung in einem Haltebalken angeordnet werden, welcher mittels zwei Kurbelarmen in einer Aufhängevorrichtung um eine horizontale Achse drehbar untergebracht ist, welche Drehachse in der Ebene des Blechstückes liegt.

Zur Drehung um die horizontale Achse ist es vorteilhaft, einen Motor vorzusehen, welcher an der Aufhängevorrichtung befestigt und über ein Zahnrad und eine Kette die Achse verdreht.

Die Aufhängevorrichtung kann in bevorzugter Weise aus einem horizontalen Längsbalken und aus zwei Querbalken bestehen, die an den beiden Enden des Längsbalkens angeordnet sind und ein um eine vertikale Achse drehbares Traggestell sowohl für den Haltebalken mit Kurbelarmen und Klemmorganen und Halteeinrichtung als auch für die Drehvorrichtung bilden, die die beiden Motoren und die dazugehörigen Kettenübertragungen beinhalten.

Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Ansprüchen 6 bis 12 aufgeführt.

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möglich ist. Diese Verdrehung erfolgt um die Wellenstümpfe --17-- mit Hilfe des Zahnrades --20--, das seinerseits über die Kette -15-- mit dem Zahnrad --14-- des Stellmotors --13-- verbunden ist.

Der Haltebalken --6-- ist kastenförmig ausgebildet und weist inwendig eine Führungsschiene - auf, welche mittels Stegen-24-im Haltebalken-6-befestigt ist. Auf dieser Schiene - sind die Klemmorgane --2-- befestigt, in einer Weise, dass der Abstand zwischen den beiden vergrössert oder verkleinert werden kann. Auch die Halteeinrichtung --4-- ist auf diesem
Balken --6-- angeordnet, wobei die nähere Ausbildung der genannten Teile an Hand der Fig. 2 erläutert wird.

Auf der Schiene --23-- ist ein erster Schlitten --25-- verschiebbar angeordnet, welcher eine sich vertikal nach oben erstreckende Stange --26-- trägt, die sich durch einen Längsschlitz - erstreckt, welcher in der oberen Begrenzung des Haltebalkens --6-- vorgesehen ist.
Das obere freie Ende der Stange --6-- ist über eine Kolbenstange --28-- mit dem Kolben-29- verbunden, der beidseitig beaufschlagbar ist und in einem Zylinder --30-- Aufnahme findet.

Der Zylinder --30-- ist bei --31-- schwenkbar am Gehäuse des Haltebalkens --6-- befestigt.

In einem Abstand vom Schlitten --25-- entfernt ist ein zweiter Schlitten --32-- vorgesehen.

Ferner ist ein Kettenzug vorhanden, welcher aus den Ketten --33 und 34-- besteht, die um an beiden Enden der Führungsschiene --23-- angeordneten Umlenkrollen --35 bzw. 36-- geführt sind und die beiden Schlitten --32 und 33-- miteinander zwangsweise verbinden. Wird der erste Schlitten --25-- mit Hilfe des Kolbens --29-- und Kolbenstange --28-- in der Fig. 2 nach rechts verschoben, so wird gleichzeitig der zweite Schlitten --32-- mit Hilfe der Kette --34-- um den gleichen Betrag nach links versetzt. Bei einer Verschiebung des ersten Schlittens --25-nach links wird der zweite Schlitten --32-- mit Hilfe der Kette --33-- nach rechts versetzt.

Jeder der Schlitten --25 und 33-- ist mit je einem Halter --37-- versehen, welche sich nach unten erstrecken, wobei die untere-Begrenzung des Haltebalkens --6-- mit entsprechenden Längsschlitzen --38-- versehen ist, durch welche die genannten Halter --37-- geführt sind.

An den Haltern --37-- sind unten horizontale Klemmorgane --39-- vorgesehen, mittels welchen das zu bearbeitende Blechstück --40-- an zwei entgegengesetzten, parallelen Kanten durch Klemmwirkung festgehalten wird.

Da die Klemmwirkung der Klemmorgane --39-- allein nicht genügt, um das Blechstück - ohne Verformung zu halten, sind ein oder mehrere Saugnäpfe --5-- vorhanden, die als eine an der Blechoberfläche aufsetzbare Halteeinrichtung wirken. Die gezeigten beiden Saug- näpfe --5-- sind an einem als Hohlkörper ausgebildeten Saugteller --41-- angebracht, welcher zentral mit Hilfe einer Aufhängung --42-- am Haltebalken --6-- befestigt ist. Die Aufhängung --42- ist hohl ausgebildet und steht durch eine nur schematisch gezeigte Leitung --43-- mit einer Vakuumquelle in Verbindung. Die Aufhängung-42-ist z.

B. als starres Rohr vorgesehen, welches in einer sich nach unten erstreckenden Führung --44-- frei beweglich ist, wobei die untere Endlage der rohrförmigen Aufhängung --42-- mit Hilfe eines Anschlagringes --45-- begrenzt ist.

Ferner ist zum Festhalten der rohrförmigen Aufhängung --42-- eine Druckluftbremse vorgesehen, welche einen Bremskörper --46-- mit die Aufhängung umfassenden Bremsbacken --47-aufweist und mit Hilfe eines Zylinders --48-- betätigt wird. Dieser ist mittels einer nur schematisch gezeichneten Leitung --49-- mit einer Druckluftquelle verbunden und an einem Gestellkörper - angebracht, der an der Aussenfläche der unteren Begrenzung des Haltebalkens --6-befestigt ist. Der Gestellkörper-50-umgibt teilweise die Bremse --46-- und weist eine zentrale Ausnehmung zur Aufnahme der Aufhängung --42-- und der Führung --44-- auf.

In der Ausgangslage ruht das zu bearbeitende Blechstück --40-- auf Stützkonsolen --51--.

Der Manipulator wird in Einsatz gebracht, so dass die Klemmorgane --39-- zwei parallele Kanten des Blechstückes --40-- umfassen und die Saugnäpfe --5-- auf der Blechoberfläche aufliegen, wobei die Aufhängung --42-- etwas zurückgestossen wird, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Diese Ausgangslage eines zu bearbeitenden Blechstückes --40-- mittels einer automatischen Biegeeinrichtung ist in der Fig. 3 in Aufsicht dargestellt.

Die Bearbeitung erfolgt auf der nur schematisch gezeichneten Biegematrize --52--, wobei das Blechstück --40-- zuerst auf den Stützkon- solen --51-- ruht. Der Manipulator wird in Stellung gebracht, wie dies in der Fig. 2 ersichtlich

ist, wobei die beiden parallelen Seitenkanten des Blechstückes --40-- mittels der Klemmorgane --39- eingeklemmt werden. Zu diesem Zwecke wird der Kolben --29-- von rechts nach links verschoben (Fig. 2) und gleichzeitig die sich oberhalb des Blechstückes befindliche, frei hängende Halteeinrichtung --4-- etwas zurückgestossen, wobei Saugnäpfe --5-- auf der Oberfläche des Blechstückes --40-- zur Auflage kommen.

Das Absenken der Halteeinrichtung --4-- erfolgt einfach durch Lösen der Bremse --46--, so dass die Aufhängung --42-- samt Saugteller --41-- und Saugnäpfen --5-- unter Eigengewicht nach unten fällt. In dieser Stellung wird die Druckluftbremse --46-- in Tätigkeit gesetzt und die Aufhängung --42-- in der eingenommenen Stellung festgehalten. Durch die Leitung --43-- wird Vakuum angelegt, so dass das Blechstück in der Mitte durch Vakuum gestützt wird. Ein Durchsacken oder Aufbeulen des Blechstückes --40-- ist nicht möglich.

Anschliessend wird der ganze Manipulator in Richtung der Biegeeinrichtung bewegt, so dass das Blechstück --40-- von den Stützelementen --51-- abgehoben wird und die der Biegeeinrichtung zugekehrte, mit dieser parallel verlaufende Kante --53-- des Blechstückes - auf der andern Seite der Matrize --52-- zu liegen kommt. Jetzt werden die Halter --37-auseinanderbewegt und die Klemmorgane --39-- gelöst. Auch die Saugnäpfe --5-- werden belüftet und von der Blechoberfläche entfernt. Um das Blechstück in die vorgeschriebene Biegestellung zu bringen, welche z. B. hinter der Biegevorrichtung durch einen Anschlag --54-- markiert ist, werden zuerst an den Stützkonsolen vorhandene Förderbänder --55-- in Bewegung gesetzt.

Nachdem das Blechstück vollständig von den Förderbändern entfernt wurde, werden die Klemmorgane --39-- gegeneinander bewegt, so dass sie die aus der Fig. 4 ersichtliche Stellung einnehmen und in dieser Stellung als Stossorgane zum weiteren Verschieben des Blechstückes --40-- auf der Matrize --52-- bis zum Anschlag --54-- wirken. Das Blechstück --40-- befindet sich jetzt in der Arbeitsstellung und die Bearbeitung erfolgt mittels des Stössels. Während des Biegevorganges wirken jetzt die Klemmorgane --39-- als Hebehilfen und greifen unter den vor der Biegematrize liegenden Teil des Bleches. Sie üben eine Stützfunktion beim Biegen aus und können als Stützen eingesetzt werden.

Die beschriebenen Klemmorgane --39-- wirken in dieser Weise nicht nur als Klemmorgane, sondern auch als untere Stütze für das Blech und als Stossorgan, um das Blech in die Bearbeitungsstellung zu bringen.

Anschliessend werden die Klemmorgane --39-- wieder an den Seitenkanten des Blechstückes --40-- zusammen mit den Saugnäpfen --5-- eingesetzt, worauf das Blechstück --40-- z. B. durch Drehen und/oder Verschieben des Manipulators in eine zur weiteren Bearbeitung geeignete Stellung gebracht wird.
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auch im Abstand voneinander verstellt werden können.

Der beschriebene Manipulator eignet sich insbesondere für leichte und schmale Blechstücke, welche mehrfach gebogen werden müssen und mit Hilfe von Zangen nicht erfasst werden können.

Durch das Ansetzen der durch Vakuum wirkenden Halteeinrichtung wird überhaupt ermöglicht, die an den Kanten gefassten und eingeklemmten Blechstücke zu bewegen. Es wird eine besonders schonende Behandlung erreicht, da keinerlei Abdrücke an der Blechoberfläche entstehen können, welche sonst bei der Verwendung von Zangen oft auftreten. Solche Zangenabdrücke wirken nicht nur unschön, sondern beeinträchtigen auch die Präzision des fertigen Produktes.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Manipulator für in einer Blechbearbeitungsmaschine zu verformende Blechstücke mit zwei drehbaren und in drei Dimensionen verschiebbaren Halteorganen, dadurch gekennzeichnet, dass paarweise entlang von zwei parallelen Kanten des Blechstückes wirkende Klemmleisten sowie eine auf die Oberfläche des Blechstückes wirkende Halteeinrichtung vorhanden sind, wobei die Klemmleisten durch Verstellung in ihrem gegenseitigen Abstand Klemmdruck parallel zur Blechoberfläche ausüben, während die Halteeinrichtung (4) in der Form von Saugnäpfen (5) <Desc/Clms Page number 5> senkrecht zur Klemmrichtung auf das Blechstück wirkt und eine durch die Klemmwirkung bedingte Durchbiegung desselben verhindert.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Klemmorgane als auch die Halteeinrichtung (4) in einem Haltebalken (6) angeordnet sind, welcher mittels zwei Kurbelarmen (7) in einer Aufhängevorrichtung (7a) um eine horizontale Achse (9) drehbar untergebracht ist.

3. Manipulator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (9) in der Ebene des Blechstückes (1) liegt.

4. Manipulator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehung um die horizontale Achse (9) ein Motor (13) vorhanden ist, welcher an der Aufhängevorrichtung (7a) befestigt und über ein Zahnrad (14) und Kette (15) die Achse (9) verdreht.

5. Manipulator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhänge- vorrichtung (7a) aus einem horizontalen Längsbalken (10) und aus zwei Querbalken (11) besteht, die an den beiden Enden des Längsbalkens (10) angeordnet sind und ein um eine vertikale Achse (8) drehbares Traggestell sowohl für den Haltebalken (6) mit Kurbelarmen (7) und Klemmorganen (2) und Halteeinrichtung (4), als auch für die Drehvorrichtung bilden, die die beiden Motoren (13 und 16) und die dazugehörigen Kettenübertragungen (14,15 bzw. 21,22) beinhalten.

6. Manipulator nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am abstehenden Ende jedes der Kurbelarme (7) je ein Wellenstumpf (17) angeordnet ist, die in Lagern (18) der Querbalken (11) Aufnahme finden, wobei der eine Wellenstumpf eine Verlängerung (19) auf- weist, die sich über die Lagerung (18) hinaus erstreckt und ein Kettenrad (20) zum Antrieb trägt.

7. Manipulator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass der Haltebalken (6) inwendig eine Führungsschiene (23) aufweist, auf welcher die Klemmorgane (2) befestigt sind, so dass der Abstand zwischen den beiden vergrössert oder verklei- nert werden kann.

8. Manipulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Klemmorgane (39) an einem Schlitten (25 bzw. 32) angeordnet ist, die auf der Führungsschiene (23) angeordnet und miteinander so verbunden sind, dass sie an der Schiene (23) entgegengesetzte Bewegungen ausführen.

9. Manipulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur direkten Bewegung des einen Schlittens (25), mit welchem der andere Schlitten (32) zwangsverbunden ist, eine Zylinderkolbenanordnung (29,30) vorhanden ist.

10. Manipulator nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass der Saugnapf der Halteeinrichtung (4) an einem als Hohlkörper ausgebildeten Saugteller (41) angebracht und zentral mit Hilfe einer Aufhängung (42) am Haltebalken (6) befestigt ist, welche Aufhängung (42) als starres Rohr ausgebildet und in einer Führung (44) frei beweglich angeordnet ist, wobei die untere Endlage der Aufhängung mit Hilfe eines Anschlagringes (45) begrenzt ist.

11. Manipulator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Festhalten der Aufhängung (42) eine Druckluftbremse (46,47) vorgesehen ist, welche mit Hilfe einer Druckluft- quelle betätigbar ist.

12. Manipulator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass unterhalb der zur Aufnahme des Blechstückes (40) vorgesehenen Fläche je eine Stützkonsole (51) vorhanden ist, die je ein Förderband (55) aufweisen und horizontal gegeneinan- der sowie in der Höhenrichtung verstellbar sind.