CH683405A5

CH683405A5 - Manipulator für ein Werkstück bei Biegepressen.

Info

Publication number: CH683405A5
Application number: CH2656/90A
Authority: CH
Inventors: Franco Sartorio
Original assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1989-08-16
Filing date: 1990-08-15
Publication date: 1994-03-15
Also published as: KR910004264A; FR2650965A1; GB2234925B; US5176022A; FR2650965B1; GB9017741D0; KR0160965B1; DE4025988C2; JP3241039B2; AT398918B; TW205519B; JPH03165931A; SE9002675D0; SE9002675L; DE4025988A1; ATA169890A; GB2234925A; SE505159C2

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Manipulator für ein Werkstück bei Biegepressen.

Herkömmliche Biegepressen für Bleche haben Manipulatoren, die mit einer Vorrichtung zum Greifen eines Blechs vor der Biegemaschine eingerichtet sind und stehen auf einem Träger vor dem Maschinenrahmen der Biegepresse, um den Manipulator in der Weise zu halten, dass das zu verarbeitende Blech mittels des Manipulators entlang dreier kartesischer Koordinaten bewegt werden kann und dazu noch um zwei senkrechte Achsen gedreht werden kann, wie beispielsweise das US-A 4 829 757 zeigt.

Mit einem derartigen Manipulator kann ein Werkstück an eine bestimmte Stelle bezüglich der Biegewerkzeuge der Biegepresse gebracht werden und kann gewendet werden, um es dann umgekehrten Biegeoperationen zu unterwerfen.

Mit Hilfe eines Hilfsmanipulators, der sich seitlich der Biegemaschine befindet, kann mit dem oben beschriebenen Manipulator bewirkt werden, dass alle vier Kanten eines rechteckigen Blechwerkstücks in der Biegemaschine verarbeitbar sind, um dadurch beispielsweise ein kastenförmiges Produkt zu bilden.

Jedoch sind solche herkömmliche Manipulatoren für blechförmige Werkstücke nicht geeignet, grosse Werkstücke zu bearbeiten.

Herkömmliche Greifmittel, die auf derartigen Manipulatoren angeordnet sind, umfassen motorgetriebene Arme, die die Greifmittel haltern, die ihrerseits mit einer Anzahl Saugnäpfen versehen sein können, die mit einer Vakuumquelle verbunden sind. Um ein Blech zu greifen, wird die Struktur auf die Oberfläche des Blechs, das angehoben werden muss, gelegt und die Saugnäpfe werden dann mit der Vakuumquelle verbunden. Derartige Anordnungen können jedoch nicht verwendet werden, wenn das zu ergreifende Blech schon mit Löchern versehen ist, weil dadurch die Saugnäpfe kiarerweise ihre Wirkung verlieren, wenn sie auf ein Loch zu liegen kommen. Darüber hinaus ist ein Blech, das nur mittels Saugnäpfen gehaltert ist, sehr unstabil infolge der Elastizität der Saugnäpfe.

Als Greifmittel auf einem Manipulator sind auch mechanische motorgetriebene Greifvorrichtungen bekannt, mit denen ein Blech an einer Längskante gefasst werden kann. In einem solchen Fall müssen die Tragarme des Manipulators nicht nur den Kräften der Greifer widerstehen, sondern sie müssen auch das Gewicht des Blechs tragen können und die dynamischen Belastungen von dessen Bewegung aufnehmen können.

Es ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, einen Manipulator zu schaffen, der im Betrieb sehr flexibel ist und manuelle Manipulationen bei Blechen vollständig ersetzen kann auch während einer komplexen Serie von sich folgenden Operationen beginnend mit dem Aufnehmen des Bleches bis zum Ablegen des halbfertigen Produktes und der auch geeignet ist, grossformatige Bleche zu verarbeiten. Erfindungsgemäss wird dies mit einem Manipulator mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Manipulators entsprechend der vorliegenden Erfindung, der mit einer Biegepresse gekoppelt ist,

Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Darstellung des Betriebs der Greifvorrichtung auf dem Manipulator,

Fig. 3 eine gedehnt gezeichnete Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Greifvorrichtung entsprechend der Erfindung,

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung eines ersten Systems zur Befestigung der Greifelemente auf dem Träger,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Greifvorrichtung entsprechend der Erfindung,

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht nach der Schnittlinie II-II in Fig. 1 in vergrössertem Massstab,

Fig. 7 einen Grundriss einer Hilfsvorrichtung, die sich an der Stelle des Pfeils VII in Fig. 1 befindet,

Fig. 8 und 9 je eine Schnittansicht entsprechend den Schnittlinien Vili—VIII und IX-IX in Fig. 7,

Fig. 10 eine Querschnittzeichnung zur Darstellung eines zweiten Systems zur Befestigung der Greifvorrichtung am Träger,

Fig. 11 einen schematischen Grundriss einer Partie einer dritten Ausführungsform der Greifvorrichtung entsprechend der Erfindung, und

Fig. 12 eine Schnittansicht gemäss den Schnittlinien XII—XII in Fig. 11.

Fig. 1 zeigt nun eine Biegepresse 1 in bekannter Ausführungsform und einen Manipulator 2 für Bleche. Der Manipulator 2 umfasst eine Führungsstruktur 4, die auf dem Boden befestigt ist und sich horizontal und parallel zur Frontfläche der Biegepresse 1 und deren Biegelinie (das ist die Linie des Scheitels der Dihedralflächen der Matrize) verläuft. Ein Gleiter 6 befindet sich auf der Führungsstruktur 4 und ist beweglich in Richtung, die durch den Doppelpfeil A in Fig. 1 dargestellt ist. Die obere Partie des Gleiters 6 bildet eine Führung 8, die sich senkrecht zur Richtung A und zur Biegeebene der Biegepresse 1 erstreckt. Eine Stütze 10 befindet sich auf der Führung 8 und ist in Richtung des Pfeils E beweglich. Die Stütze 10 hat eine vertikale Führung (senkrecht zur Ebene, die durch die Richtungen A und B bestimmt ist), auf der ein Wagen 14 montiert ist, der damit in Richtung des Pfeils C gleiten kann. Der Wagen 14 trägt ein Führungselement 16, das auf dem Wagen 14 um eine horizontale Achse D parallel zur Linie der Biegepresse 1 rotiert. Die Elemente 4, 6, 10, 14 und 18 werden nachfolgend als «Grundstruktur» kurz beschrieben.

Das Führungselement 16 trägt ein Paar Tragarme 18, von denen jedes ein erstes Ende 20 besitzt, das relativ zum Führungselement 16 in Richtung des Pfeils E verschiebbar ist. Jeder Arm 18 hat ei-

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nen ersten Abschnitt 22, der durch das Führungselement 16 getragen ist und einen zweiten Abschnitt 24, der gelenkig am freien Ende des ersten Abschnittes 22 um eine Achse F parallel zur Verschieberichtung E des ersten Abschnittes 22 befestigt ist. Der zweite Abschnitt 24 erstreckt sich senkrecht zum ersten Abschnitt 22 in einer L-ge-formten Anordnung und hat Betriebsmittel (nicht dargestellt) zwecks simultaner Rotation der zweiten Abschnitte um 180° um die Achse F.

Die freien Enden der zweiten Abschnitte 24 der Tragarme 18 tragen sich gegenüberliegende Greifelemente (Blechwerkstück Greifflansche 26 und 28). Um ein Werkstück und insbesondere ein Blech W zu greifen, werden die Tragarme 18 gegeneinander hin bewegt, so dass die Greifflansche 26, 28 mit sich gegenüberliegenden Flächen das Blech berühren, und die Vakuumquelle wird aktiviert.

Die sich gegenüberliegenden Greifflansche 26 und 28 sind als «Greifvorrichtung» angesprochen.

Fig. 2 zeigt das Betriebsprinzip der Greifvorrichtung. Die Greifvorrichtung 25 besteht im wesentlichen aus ersten und zweiten sich gegenüberliegenden Greifflanschen 26 und 28, die symmetrisch bezüglich einer Ebene, in der das Blech W, das zu behandeln ist, angeordnet sind. Jeder Greifflansch 26, 28 besteht aus einem Hauptkörper 30, der im wesentlichen plattenförmig ist und auf der dem Blech anliegenden Fläche relativ breite Dichtungen 34 trägt, die eine Schleife bilden und die Seitenwand einer pneumatischen Kammer 36 bilden. Wie weiter unten noch klargestellt wird, ist die pneumatische Kammer 36 jedes Greifflansches 26, 28 mit einer Vakuumquelle (nicht dargestellt) mittels einer Saugleitung 38 verbunden.

Der Hauptkörper 30 von jedem Greifflansch 26, 28 ist mit dem motorgetriebenen Tragarm 24 mittels Raschbefestigungsmitteln verbunden, wodurch bewirkt wird, dass die Greifflansche 26, 28 rasch ausgewechselt werden können, so dass die Greifflansche 26, 28 von geeigneter Form und Grösse für das Blech W, das bewegt werden muss, sein können.

Die Greifvorrichtung 25 arbeitet nun wie folgt: Die Tragarme 24, die mittels Steuermitteln betätigt werden, bringen die Greifflansche 26, 28 in Berührung mit sich gegenüberliegenden Flächen des Blechs W, das zu fassen ist, und die Dichtungen 34 liegen auf den Flächen des Blechs W auf und bilden eine luftdichte Kontaktfläche. Wenn das Blech W mit Löchern versehen ist, müssen die Dichtungen 34 die Löcher vollständig umgeben, um sicherzustellen, dass die Kammern 36 luftdicht abgeschlossen sind. Die Vakuumquelle wird dann angeschaltet, um Luft aus den pneumatischen Kammern 36 herauszuziehen. Das Vakuum, das in den pneumatischen Kammern 36 gebildet wird, tendiert dahin, die beiden Greifflansche 26, 28 gegeneinander zu pressen, so dass die Dichtungen 34 Elemente bilden, mit denen das Blech W ergriffen werden kann.

Fig. 3 und 4 zeigen ein erstes System für die rasche Befestigung der Greifflansche 26, 28 auf den Tragarmen 24. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, hat die Fläche des Körpers 30 von jedem Greifflansch 26, 28 gegenüber der Fläche, die die Dichtung 34 trägt,

einen vertieften Sitz 30a zur Kopplung mit einem Zwischenkörper 40, der durch die Tragarme 24 getragen ist. Jeder Zwischenkörper 40 trägt einen ringförmigen Permanentmagneten 44, von dem eine Fläche 44a so ausgebildet ist, dass sie auf der Grundfläche des vertieften Sitzes 30a anliegen kann, welcher in den entsprechenden Greifflanschen 26, 28 aus ferromagnetischem Material besteht. Wie Fig. 4 zeigt, haben die sich gegenüberliegenden Flächen 44a der Permanentmagnete 44 dieselbe Polarität, so dass der magnetische Fluss, der durch die Permanentmagnete 44 erzeugt wird, über den Körper 30 ineinander übergehen, der ebenfalls aus Material mit guter magnetischer Permeabilität besteht. Das Blech W wird deshalb nicht wesentlich durch den magnetischen Fluss der Permanentmagnete 44 beeinflusst, und die unerwünschte verbleibende Magnetisierung des Blechs W, d.h. wenn es ferromagnetisch ist, wird dadurch verhindert. Die Permanentmagnete 44 sind mit elektrischen Spulen 45 umfasst, die, wenn ein Strom durchfliesst, ein magnetisches Feld erzeugt, die demjenigen, das durch die Permanentmagnete 44 gebildet wird, entgegengesetzt fliesst, so dass die Anziehungskraft der Magnete 44 aufgehoben wird, so dass die Greifflansche 26, 28 von den Tragarmen 24 entfernt werden können, wenn sie ersetzt werden müssen.

Fig. 3 zeigt, dass jeder Körper 30 einen mittig durchbohrten Stift 130 mit einem Dichtungsring 132 besitzt, der in eine Kammer 24a des Tragarms 24 eingreift, um eine Verbindung zwischen der pneumatischen Kammer 36 und der Saugleitung 38 herzustellen.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform des Greifelementes entsprechend der Erfindung.

Die sich gegenüberstehenden Greifflansche 26 und 28, die rotierbar um eine Achse G parallel zur Gelenkachse F des zweiten Arms 24 sind, sind auf diesem zweiten Arm 24 befestigt.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist der Körper 30 jedes Greifflansches 26, 28 mittels Raschbefestigungsmitteln an einem Zwischenkörper 40, der am zweiten Abschnitt 24 des Tragarms 18 befestigt ist, versehen. Der Zwischenkörper 40 ist drehbar um eine Achse G mittels Kugellagern 42 montiert. In der dargestellten Ausführungsform sind die Mittel für die Raschbefestigung der Greifflansche 26, 28 am Tragarm 18 mittels einem Paar Permanentmagnete 44 im Zwischenkörper 40 bewerkstelligt.

Herkömmliche Betriebsmittel umfassen Kegelräder am ersten Greifflansch 26, damit dieser um die Achse G rotieren kann. Der zweite Greifflansch 28 hat keine Betriebsmittel und wird durch den ersten Greifflansch 26 mitgenommen, dies als Folge der Kraft, mit der die beiden Greifflansche 26, 28 durch das Vakuum gegen das Blech W, das bewegt werden soll, gepresst werden. Um zu verhindern, dass die Greifflansche 26, 28 unabhängig voneinander rotieren können, wodurch die beiden Elemente 26, 28 ausserhalb eines Gleichlaufs gebracht würden, sind Entkopplungsmittel mit den Greifflanschen 26, 28 vorhanden, um eine Drehung zu verhindern, wenn sie ein Blech W fassen.

Im Fall des zweiten Greifflansches 28 können die

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Verhinderungsmittel ausgebildet sein wie Fig. 5 zeigt und wie es weiter unten beschrieben wird. Der Zwischenkörper 40 des zweiten Greifflansches 28 ist mit einer Nabe 44 versehen, die rotierbar auf dem zweiten Abschnitt 24 des Tragarms 18 mittels der Lager 42 befestigt ist und ein Halteelement 46 trägt, das auf der Nabe 44 sitzt und entlang der Achse G gleiten kann. Das Halteglied 46 wird gegen eine Anschlagfläche 50 gedrückt, die zum Abschnitt 24 mittels einer Schraubenfeder 48 hingedrückt wird. Die Anschlagfläche 50 hat die Funktion zu verhindern, dass das Halteglied 46 und damit der Greifflansch 28 nicht um die Achse G rotieren können, wenn das Halteglied 46 mittels der Feder 48 gegen die Fläche 50 gedrückt wird. Wenn ein Blech W gefasst wird, drückt der Tragarm 28 die Greifflansche 26, 28 gegeneinander. Die Kraft, mit der die Greifflansche 26, 28 gegeneinander gedrückt werden, bewirkt, dass das Halteglied 46 von der Anschlagfläche 50 in Richtung des Pfeiles H entgegen der Wirkung der Feder 48 gedrückt wird, so dass der zweite Greifflansch 28 rotieren kann. Als weiteren Schutz gegen ungewollte Fehleinstellung der Greifflansche 26, 28 kann jeder dieser Flansche mit einem Winkelfühler (z.B. einem Codierer) versehen werden. Phasenfehlerlagen der beiden Greifflansche 26, 28 können damit direkt und sofort erkannt werden.

Die Tatsache, dass das Blech W zwischen zwei sich gegenüberliegenden Flanschen gehalten wird, die auf eine grössere Fläche des Blechs wirken, bewirkt, dass durch die Greifwirkung das Blech W während der Bewegung starr gehaltert wird. Es ist deshalb möglich, Bewegungen des Bleches W mit grosser Geschwindigkeit durchzuführen, weil das Blech W extrem eng gehalten wird und sich unter Trägheitskräften nicht biegen kann.

Obwohl die Abschnitte 22, 24 des Tragarms 18 sehr lang sein müssen, damit sie die zentrale Partie eines grossen Blechs erreichen können, können diese dünn und leichtgewichtig sein, weil sie nur das Gewicht und die dynamischen Beanspruchungen, die vom Blech W und den Greifflanschen 26, 28 herrühren, zu halten haben, und keine grossen Klemmkräfte auf die Greifflansche 26, 28 übertragen müssen, weil diese Kraft mittels des Vakuums erzeugt wird und in der Greifzone zur Wirkung gelangen, ohne die Tragarme 18 zu beeinflussen.

Fig. 6 zeigt nun, dass obwohl die Erfindung insbesondere für die Behandlung von grossen Metallblechen geeignet ist, mittels einer speziellen Anordnung der zweiten Partien 24 der Manipulator 2 auch vorteilhafterweise für kleine Bleche verwendet werden kann. Die zweiten Abschnitte 24 haben eine Winkelform, so dass die Greifflansche 26, 28 vom ersten Abschnitt 22 des Tragarms 18 entfernt sind. Infoige der Rotation des Arms 18 um die Achse D können die Greifflansche 26, 28 das Metallblech W in jedem Winkel bezüglich der Biegeebene auf der Biegepresse 1 anordnen. Bei Fig. 6 sind die Greifflansche 26, 28 unter einem Winkel k, der dem halben Biegewinkel entspricht, gegenüber der Ebene, in der das Werkstück W in die Presse 1 eingebracht wird, gedreht, so dass die Greifflansche 26, 28 das Blech, nachdem es gebogen wurde, ergreifen können. Durch die Rotation des Arms 18 um die Achse D kann das Metallblech W gewendet werden, um umgekehrte Biegungen durchzuführen wie mit W1 in Fig. 6 gezeigt ist. Die Rotation der Arme 18 um 180° um die Achse D heisst, dass die zweiten Abschnitte 24 in sich gegenüberliegenden Richtungen der Presse 1 liegen, so dass die Rotation des zweiten Abschnittes 24 um 180° um die Achse F die Greifflansche 26, 28 in die korrekte Lage bringen kann. Die Rotation der Greifflansche 26, 28 um die Achse G erlaubt, dass die vier Seiten des Blechs W sequentiell gebogen werden können, ohne dass der Angriffspunkt für die Greifflansche geändert werden muss.

Fig. 1 zeigt eine Hilfsvorrichtung 60 zum Tragen der Greifflansche 26, 28 mit verschiedenen Formen und Grössen, die rasch mit den im Betrieb befindlichen Greifflanschen 26, 28 ausgewechselt werden können, um verschiedene Metallbleche oder während verschiedener Phasen die Bearbeitung der Bleche zu bearbeiten. Der Hilfsträger 60 umfasst eine starre Struktur 62, die eine Anzahl Halter 64 trägt, von denen jeder ein Paar Greifflansche 26, 28 trägt. Wie im einzelnen in Fig. 7, 8 und 9 dargestellt ist, trägt jeder Halter zwei Paare von Haltegliedern 66, die in entsprechende Sitze 68 in den Körpern 30 von jedem Greifflansch 26, 28 eingreifen (siehe auch Fig. 9). Jeder Halter 66 hat eine äussere rohrförmige Partie 70, die eine längliche Einbuchtung (in der Zeichnung nicht ersichtlich) aufweist und radial elastisch deformierbar ist. Die rohrförmige Partie 70 hat eine konische innere Wandung, die nach aussen konvergiert und als Führung für einen Kolben 72 dient, der mittels eines Stös-sels 74 mit der Kolbenstange eines Flüssigkeitsbe-tätigers 76 verbunden ist. Wie Fig. 8 zeigt, wirkt derselbe Betätiger 76 auf die Kolben 72 von zwei sich gegenüberliegenden Flanschen 30.

Der Manipulator 2 ist für automatische Auswechslung der Greifflansche 26, 28 mit folgenden Schritten gebaut. Der Manipulator 2 wird ohne Blech in Übereinstimmung mit dem Hilfsträger 60 gebracht und bringt die Greifflansche 26, 28 oberhalb und unterhalb zu einem freien Träger 64. Die Sitze 68 der Greifflansche 26, 28 werden dann zum Eingriff mit den entsprechenden Haltegliedern 66 gebracht und der Betätiger 76 wird aktiviert, um die Kolben 72 nach aussen zu drücken, so dass sie das rohrförmige Element radial ausdehnen und die Greifflansche 26, 28 am Halter 64 befestigen. Der Manipulator 2 lässt dann die Greifflansche 26, 28 los und bringt die freien Enden des Trägerarms 18 zu dem Halter 64 hin, der die Greifflansche 26, 28 mit einer anderen Form und mit einer anderen Abmessung für den nächsten Arbeitsschritt trägt.

Fig. 10 zeigt eine zweite Anordnung der Befestigung für jeden Greifflansch 26, 28 am entsprechenden Tragarm 24, der eher mechanisch ist als magnetisch. Der Tragarm 24 trägt einen Zwischenkörper 136, der in der dargestellten Ausführungsform rotierbar um seine eigene Symmetrieachse G mittels der Lager 138 auf dem Arm 24 ist. Eine Kammer 140 ist im Zwischenkörper 136 gebildet und ein Betätigungsglied 142 ist darin dichtend verschiebbar angeordnet. Zwei axiale Durchführungen

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144 und 146 befinden sich im Betätigungsglied 142 und kommunizieren mit der pneumatischen Kammer 36 und mit einer Partie 148 der Kammer 140, die durch eine Wand 150 des Betätigungsgliedes 142 mit einem Dichtungsring 152 vom Rest der Kammer 140 separiert ist. Die Durchführungen 144 und 146 kommunizieren mittels eines Rohrverteilers 154 mit entsprechenden Durchgängen 156, 158, die ihrerseits mit einer Vakuumquelle und einer Druckluftquelle verbunden sind.

Der Zwischenkörper 136 hat mehrere radiale Löcher 160, in denen Stäbe 162 verschiebbar eingesetzt sind, von denen jeder mit einer Kugel 164 zusammenwirkt. Die radialen inneren Enden der Stäbe 162 kooperieren mit einem umgekehrt konischen Element 166, das am Betätigungsglied 142 befestigt ist. Das Betätigungsglied 142 wird in Richtung des Pfeils B mittels einer Schraubenfeder 168 gedrückt und die Kugeln 164 werden dadurch in den Löchern 160 nach aussen gedrückt, und in entsprechende Sitze 140 in den Blöcken 172 im Körper 30 der Greifflansche 26, 28 eingreifen. Die Greifflansche 26, 28 werden gelöst, indem komprimierte Luft in die Partie 148 der Kammer 140 durch die Durchgänge 158, 146 eingelassen wird. Das Betätigungsglied 142 wird dann in umgekehrter Richtung verschoben, d.h. gegenüber dem Pfeil B und zwar entgegen der Wirkung der Feder 168, um die Kugeln 164 aus ihren Sitzen 170 zu lösen.

Fig. 11 und 12 zeigen eine andere Ausführungsform der Greifflansche 26, 28. In diesem Fall ist jeder Greifflansch 26, 28 mit einem Körper 30 versehen, der ähnlich demjenigen ist wie er oben beschrieben wurde und am entsprechenden Tragarm 24 mittels einer der oben beschriebenen Systeme befestig ist. Ein Paar Arme 176, die die Greifflansche 178 an ihren freien Enden tragen, sind am Körper 30 jedes Greifflansches 26, 28 befestigt. Die Greifglieder 178 erstrecken sich quer zu den Armen 176 im allgemeinen in T-förmiger Anordnung und haben Dichtungen 180, die pneumatische Kammern 36 umschliessen und haben dieselbe Funktion wie die Dichtungen 34 der oben beschriebenen Anordnung. Jeder Arm 176 besteht aus einem ersten Abschnitt 182, der am Körper 30 befestigt ist, und einem zweiten Abschnitt 184, der gleitbar auf dem ersten Arm 182 angeordnet ist und daran mittels einer Hülse 186 befestigt ist. Die Lage der Greifelemente 178 kann durch Verschieben des zweiten Abschnitts 184 relativ zum ersten Abschnitt 182 verändert werden, um die Greifflansche 26, 28 an die Abmessungen des Bleches W anzupassen und die zweite Partie 184, die das Greifelemente 178 trägt, kann durch ähnliche Elemente wie die Greifelemente 178 von verschiedenen Abmessungen ersetzt werden.

Die Körper 30 der Greifflansche 26, 28 in beiden Ausführungsformen wie sie oben beschrieben wurden, sind auch mit Sitzen 190 zum Eingriff mit einem Kopplungselement 66 (Fig. 7, 8 und 9) versehen, die die Greifflansche 26, 28 tragen, wenn sie nicht auf dem Tragarm 24 montiert sind.

Claims

Patentansprüche

1. Manipulator für ein Werkstück bei Biegepressen, gekennzeichnet durch einen Trägermechanismus (6) vor der Biegepresse (1), mindestens erste Armmittel (18, 18) auf dem Trägermechanismus (6, 8, 10), die frei um eine horizontale Achse (D) rotierbar sind, mindestens zweite Armmittel (24, 24) auf dem freien Ende der ersten Armmittel (18, 18), die frei um eine vertikale Achse (F) rotierbar sind, ein Werkstück-Greifmittel (25) für das Werkstück (W), das sich auf einem freien Ende der zweiten Armmittel (24, 24) befindet und frei rotierbar um eine zur genannten vertikalen Achse (F) parallelen Achse (G) ist, und wobei das Werkstück-Greifmittel (25) zum Ergreifen des Werkstücks (W) in einer zur genannten parallelen Achse (G) senkrechten Ebene angeordnet ist.

2. Manipulator nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifmittel (25) Mittel (30) zum Haften auf der Oberfläche des Werkstücks (W) umfasst.

3. Manipulator nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweiten Armmittel (24, 24) auf dem Trägermechanismus (6, 8, 10) in Längsrichtung einer länglichen Pressmatrize eines Paares von oberer länglicher Matrize und unterer Matrize erstreckt.

4. Manipulator nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Armmittel (18, 18), die zweiten Armmittel (24, 24) und der Trägermechanismus (6, 8, 10) ein Paar erster Arme (22), ein Paar zweiter Arme (24) und ein Paar Werkstück-Greifflansche (26, 28) aufweisen, und dass die jeweils sich gegenüberliegenden Arme (22, 22; 24, 24) oder Flansche (26, 28) dazu eingerichtet sind, das Werkstück (W) dazwischen zu greifen.

5. Manipulator nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar erster Arme (22) auf dem Trägermechanismus (6, 8, 10) montiert sind, derart, dass sie zueinander hin und voneinander weg bewegbar sind, wodurch das Paar Werkstück-Greifflansche (26, 28) zueinander hin und voneinander weg bewegbar sind.

6. Manipulator nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Arm (24) der zweiten Armmittel (24, 24) Bremsmittel (50) aufweist, um zu verhindern, dass die Werkstück-Greifflansche (26, 28) um die parallele Achse (G) bezüglich des mit Bremsmitteln (50) versehenen Armes (24) rotiert.

7. Manipulator nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmittel (50) eine erste Reibplatte auf einem freien Ende des mit Bremsmitteln versehenen Armes (24) der zweiten Armmittel (24, 24) umfassen, dass ferner eine zweite Reib-piatte auf diesem zweiten Arm (24), der frei um die parallele Achse (G) rotierbar und frei zur ersten Reibplatte (50) hin und von dieser weg bewegbar ist, vorhanden ist, und dass Vorspannmittel (48) auf diesem zweiten Arm (24) vorhanden sind, um die zweite Reibplatte gegen die erste Reibplatte (50) zu drücken, wobei die Vorspannmittel (48) um die parallele Achse (G) rotierbar, aber in Richtung parallel zur parallelen Achse (G) unverrückbar befestigt sind.

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8. Manipulator nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Biegepresse (1) längliche obere und untere horizontal angeordnete Matrizen vorhanden sind, um die Biegebearbeitung zu bewirken, dass der Trägermechanismus (6, 8, 10) einen ersten beweglichen Körper (6) vor der Biegepresse (1 ) umfasst, der frei in horizontaler, parallel zur Längsrichtung der länglichen oberen und unteren Matrize verlaufender Richtung bewegbar ist, dass ferner ein zweiter beweglicher Körper (8) auf dem genannten ersten Körper (6) angeordnet ist, der frei in horizontaler, rechtwinklig zur Längsrichtung von oberer und unterer Matrize bewegbar ist, und dass sich ein dritter beweglicher Körper (10) auf dem zweiten Körper (8) befindet, der frei in vertikaler Richtung bewegbar ist.

9. Manipulator nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Werkstück-Greifflansche (26, 28) jeweils auf den zweiten Armmitteln (24, 24) entfernbar montiert ist.

10. Manipulator nach Patentanspruch 8, gekennzeichnet durch Lagermitte! (60) zur Lagerung der Werkstück-Greifflansche (26, 28), welche Lagermittel (60) Eingreif-Mittel (66) zum Eingriff mit einem Eingriffs-Sitz (68) auf einer Werkstück-Greifflanschfläche jedes Werkstück Greifflansches (26, 28) aufweisen.

11. Manipulator nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingreif-Mittel (66) der Lagermittel (60) einen Trägerarm (64), obere und untere Eingriffs-Glieder (70) auf oberer und unterer Oberfläche des Trägerarms (64) und ein Mittel (76) zur simultanen Betätigung beider oberer und unterer Eingreif-Mittel (66) umfassen.

12. Manipulator nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der oberen und unteren Eingreif-Mittel (66) je ein Eingriffsglied (70) umfasst, das elastisch und rohrförmig ausgebildet ist und jeweils eine freie Endpartie umfasst, deren Durchmesser grösser ist als der des Eingriffs-Sitzes am Werkstück-Greifflansch (26, 28) bzw., dass der Durchmesser der unteren Oberfläche des Trägerarms (64) kleiner ist, als der des Eingriffs-Sitzes (68) im Werkstück-Greifflansch (26, 28), dass ferner ein Kolben (72) in jedes Eingriffs-Glied (70) eingesetzt ist und darin frei beweglich ist und zur radialen Ausweitung des Eingriffs-Gliedes (70) dient, um dessen Durchmesser grösser zu machen als den des Eingriffs-Sitzes (68), und dass ein Ende der Kolbenstange mit dem Kolben und das andere Ende mit dem Manipulator verbunden ist.

13. Manipulator nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstück-Greifflansche (26, 28) mit Saugnäpfen (34) versehen sind, von denen jeder eine luftdichte periphere Partie aufweist, um an gegenüberliegenden Oberflächen des Werkstückes (W) anzuliegen, und dass die periphere Partie jeweils den Umfang einer mit einer Vakuumquelle verbundenen pneumatischen Kammer (36) definiert.

14. Manipulator nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstück-Greifflansche (26, 28) Mittel zur Feststellung der Grösse des Vakuums in der pneumatischen Kammer (36) umfassen.

15. Manipulator nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstück-Greifmittel (25) an den sich gegenüberliegenden freien Enden der sich gegenüberliegenden Arme (24) der zweiten Armmittel (24, 24) mit Werkstück-Greifflanschen (26, 28) versehen sind, die je mit Saugnäpfen (34) ausgerüstet sind, die dazu dienen an gegenüberliegenden Flächen des Werkstücks (W) anzuliegen, und mit Mitteln (130) um die Saugnäpfe (34) mit einer Vakuumquelle zu verbinden.

16. Manipulator nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Armmittel (24, 24) Haltemittel (40) umfassen, um die Werkstück-Greifflansche (26, 28) entfernbar daran zu befestigen.

17. Manipulator nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (40) Magnete (44) aufweisen.

18. Manipulator nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (44) Permanentmagnete sind, und dass jedem Permanentmagnet eine elektrische Spule (45) zugeordnet ist, um ein zum Feld der Permanentmagnete entgegengesetztes Feld zu erzeugen.

19. Manipulator nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (44) an den freien Enden der zweiten Armmittel (24, 24) nahe bei den Werkstück-Greifflanschen (26, 28) angeordnet sind.

20. Manipulator nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (44) an den zweiten Armmitteln (24, 24) in der Weise angebracht sind, dass deren Magnetfelder gleiche Polarität haben.

21. Manipulator nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (40) ein Greifelement (164) aufweisen, das zwischen einer Stelle, bei der es im Eingriff mit dem Eingriffs-Sitz (170) im Werkstück-Greifflansch (26, 28) und einer Stelle, bei der es frei vom Werkstück-Greifflansch (26, 28) ist, bewegbar ist, und dass Mittel (166, 162) zum Bewegen des Greifelementes (164) zwischen den beiden Stellen vorhanden sind.

22. Manipulator nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffs-Sitz (170) in Abschnitten der Werkstück-Greifflansche (26, 28) angeordnet ist, die nahe bei der Stelle sind, bei der der Greifflansch (26, 28) an den zweiten Armmitteln (24, 24) befestigt ist.

23. Manipulator nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bewegen des Greifelementes eine Feder (168) umfassen, um das Greifelement (164) gegen die Eingriffslage zu drücken, und dass ein hydraulischer Antrieb vorhanden ist, um das Greifelement (164) gegen die Freigabestelle und entgegen der Federkraft zu bewegen.

24. Manipulator nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (40) einen Saugnapf (34) umfassen (Fig. 11, 12).

25. Manipulator nach Patentanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Peripherie des Saugnapfes (34) ein luftabdichtendes Dichtglied (180) umfasst.

26. Manipulator nach Patentanspruch 16, da-

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durch gekennzeichnet, dass der Werkstück-Greifflansch (26, 28) Kupplungselemente mit Dichtringen aufweist, um die pneumatische Kammer mit einer Vakuumquelle zu verbinden.

27. Manipulator nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstück-Greifflansch (26, 28) einen Hauptkörper (30) aufweist, der an den zweiten Armmitteln (24, 24) befestigt ist, dass ein Paar teleskopische Flanscharme (182, 184) an sich gegenüberliegenden Seiten des Hauptkörpers vorhanden sind, die in entgegengesetzte Richtungen weisen, und dass ein Paar Saugnäpfe an den freien Enden der Flanscharme angeordnet sind.

28. Manipulator nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (30) der Werkstück Greifflansche (26, 28) an den zweiten Armmitteln (24, 24) entfernbar befestigt ist.

29. Manipulator nach Patentanspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Werkstück Greifflansches (26) einen Saugnapf (34) hat, der auf einer T-förmigen Partie (178) des Werkstück-Greifflansches (26) montiert ist.

30. Manipulator nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugnäpfe (34) jeweils luftdichte Dichtflächen aufweisen, die an gegenüberliegenden Flächen des Werkstücks (W) anlegbar sind, wobei diese Flächen jeweils einen Umfang einer bzw. der pneumatischen Kammer (36) definieren, welche Kammern (36) im Gebrauch mit einer Vakuumquelle verbunden sind und diese pneumatischen Kammern (36) eine im wesentlichen gleiche geschlossene Umfangsform aufweisen; dass die Werkstückgreifflansche (26, 28) an den zweiten Armmitteln (24, 24) angeordnet sind, derart, dass beim Greifen des Werkstücks (W) korrespondierende Bereiche des Umfangs den pneumatischen Kammern gegenüberliegen und das Werkstück (W) dazwischen angeordnet ist.

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