CN100574927C - 用于在体积成形时夹持及操作工件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在体积成形时用于工件的操作装置，该装置既可保证成形期间的柔性也可保证传送期间工件的固定。

Description

用于在体积成形时夹持及操作工件的装置

技术领域

本发明涉及一种用于在体积成形时夹持及操作工件的装置，该装置可联接到一个设置用于传送的传送系统上，及其中该装置的夹持机构既可被调节为可弹动的也可被调节为固定的，该操作装置是用于具有自动化的工件传送的锻造工序的。

背景技术

在自动化的锻造工序中毛坯的置入及锻造好的工件的取出通常由操作机或机器人来完成。其中在锻造过程期间毛坯将位置合适地被保持在下模中。为此对于操作装置提出了不同的要求。例如可借助一个锤以相对高的速率对一个锻模中的工件进行锻造。因为该工件在约1200℃的温度上被锻造，由于热的原因通常需要从该锻模中快速地起模。对于工件的成形需要在锻模中位置精确地定位。

因为锤头以高速度冲击在工件上，所以在成形期间将出现高的动态力及工件将遭受几何上的形状改变。为了补偿工件的形状改变，夹钳或操作装置必须随动。这也适用于通常隔离振动地安装的锤在冲击时出现的垂直运动。

由于上述要求，工件的操作不能通过市场上流行的机器人来完成及由此需要工件夹持机构的相应构型。

DE 100 60 709A1这样来解决该任务，即夹臂可选择地被调节为可退让的或固定的。一个固定调节杆以锁止的方式引起固定状态，而一个块状的、持久弹性的柔性件被用作弹性连接。在工件的传送运动期间夹臂被锁止及在锻造期间固定调节杆将不起作用。锻造冲击及出现的振动、拉力及压力将由柔性的块件吸收。

这种方案的缺点是，包括可控缸形式的用于钳操作的装置在内的待运动质量大。此外钳操作装置被这样地布置，以致在锻造时出现的所有振动都作用在该钳操作装置上。

另一缺点是由锻造过程的高热产生的，该高热作用在块件的持久弹性的材料上及不能保证持久的功能。又一个缺点在于，该方案不能实现钳的转动或当钳转动时不能得到工作的可靠性。对于一些锻造过程钳的转动是必需的。

此外不利的是，在持久弹性的柔性件上可弹动的程度不可被调节。此外当锻制件在被提起时短时地与锻模保持粘接时，夹持机构借助气动缸不再能可靠地工作。

在EP 10 48 372B1中公开了一种用于转移工件的传送装置，尤其用于体积成形机。其中所述夹持装置由两个夹爪组成，它们将一个夹紧力作用在一个工件上。其操作借助一个伺服电动机来进行，该电动机通过丝杠传动装置及拉力板与夹爪形成作用连接。夹爪作用在工件上的夹紧力可通过该伺服驱动装置被定义地控制。由此可实现：在夹持装置中的工件可被释放，使得工件不再被固定地夹持，而仅是在垂直方向上被引导。这例如在成形过程期间可能是有利的。

该方案的缺点是，通过锻造过程作用在夹爪上的冲击负荷直接地传递到夹持装置的操作部件上。如在本文开头引证的文件那样，在此情况下也在钳的可扭转性或锻制件在锻模中的固定粘连方面存在缺点。

发明内容

由现有技术出发，本发明的任务在于，提出一种在体积成形时用于工件的操作装置，它由于其结构既可保证高的工作可靠性，也可保证针对锻造过程的负荷的高稳固性。

根据本发明，提出了一种用于在体积成形时夹持及操作工件的装置，该装置可联接到一个设置用于传送的传送系统上，及其中该装置的夹持机构既可被调节为可弹动的也可被调节为固定的，其中，这些夹臂的固定状态可通过至少一个型件(Profilelement)沿至少一个接触面的移入实现。在下面的措施中给出了该装置的有利的及合乎要求的进一步构型。

本发明的核心构思在于，夹持工件的两个或多个夹臂在操作装置的传送运动期间被形状配合地锁止及在锻造过程期间仅借助弹簧力被操作。

在传送期间的形状配合的锁止通过滑移件来实现，这些滑移件可沿夹臂的相应成形的面运动。这些滑移件被一个缸的活塞杆的移出及移入来驱动。该缸优选被气动地操作，但也可考虑为液压或电动机驱动。为了保证夹臂固定住工件，在传送运动期间驱动装置保持移出及滑移件处于与夹臂相配合。一旦工件达到其成形位置，滑移件将移回及释放夹臂。由此工件的位置暂时不能改变，因为夹臂现在借助弹簧力固定住工件。由于成形过程，固定的工件受到一个冲击形式的位置改变。由于工件由夹臂借助弹簧力夹持，在成形过程中夹臂可跟随工件的运动。在成形后，夹臂与工件又自动地返回运动到原始位置。在成形好的工件的传送又开始前，滑移件又与夹臂相配合。单是弹簧力不足以承受传送装置的高加速度及动态力。只有滑移件配合在夹臂的表面上，该“工件-夹臂-滑移件-操作装置”系统才变得有足够的刚性，以便承受上述负荷。

有利的是，这些夹臂的张开可通过至少一个型件沿至少一个接触面的移入实现。

有利的是，这些夹臂的可弹动性可以各通过至少一个弹簧来实现，所述弹簧在它们的转动轴中作用在这些夹臂上。

有利的是，作用在这些夹臂上的弹簧的弹簧力可被调节。

有利的是，所述型件可被构造成滚子。

有利的是，在移入或移出时，这些型件可借助伺服电动的丝杠驱动装置来驱动。

有利的是，在移入或移出时，这些型件可借助直线电动机来驱动。

为了放下或释放工件，夹臂通过另外两个打开滑移件的移入来张开，这些打开滑移件相对上述的及用于闭合的闭合滑移件作用在夹臂的相反侧上。用于打开的滑移件各由一个缸驱动。在此情况下，一个气动的、液压的或电动机操作的驱动装置也是可以的。

有利的是，这样一个力可被控制及可被调节，借助该力使工件由夹臂夹持。

有利的是，这些夹臂在张开及闭合时的运动可被控制及可被调节。

该操作装置以有利的方式被固定在一个机器人臂上，以便使工件置入锻压机、使工件由锻压机取出或使工件由一个锻压机级取出并输入到另一加工级。也可对此变换地，该操作装置也可集成在传统的具有连续的夹持器轨的传送系统中。所提出的操作装置也可选择地装有一个锻模喷射系统或装有一个冷却及吹气装置，由此使其功能再次扩展。

根据本发明的操作装置以特别有利的方式在结构上这样地构型，即为了操作不同几何构型的工件，夹臂或夹紧部件可不用大安装成本地更换。

根据本发明的操作装置的另一优点在于，由于其结构上的构造，可以转动180°且不会使工作可靠性受损。

有利的是，该操作装置也可在一个转动了的位置、例如转过90°的位置上可靠地工作。

附图说明

由借助附图所描述的实施例可得到本发明的其它细节及优点。

附图表示：

图1：具有张开的夹臂的操作装置的一个侧视图，

图2：在传送位置上具有闭合的夹臂的操作装置的一个侧视图，

图3：在成形位置上具有闭合的夹臂的操作装置的一个侧视图。

具体实施方式

图1表示在张开位置中的操作装置1。由这里可清楚地看到其结构上的构造。两个夹臂2，3可在转动轴4，5上转动地支承在装置体6中。在转动轴4，5中设有扭转弹簧7，8，这些扭转弹簧与装置体6及夹臂2，3形成作用连接。可专门针对应用地调节的弹簧力起关闭夹臂2，3的作用。在该操作装置1的后部的、向着这里未示出的机器人的部分中，在外部区域中具有两个气动操作的缸9，10，它们通过活塞杆11，12可使滑移件13，14在水平方向上运动。这些滑移件13，14与轨道面15，16形成作用连接，这些轨道面位于夹臂2，3的后端部。如果现在缸9，10的活塞杆11，12被沿箭头17的方向移出，则滑移件13，14在夹臂2，3的轨道面15，16上这样地运动，使得夹臂2，3沿箭头18，19的转动方向绕转动轴4，5转动。因此夹臂2，3抵抗扭转弹簧7，8的弹簧力地张开。如果活塞杆11，12与滑移件13，14被完全地移出及夹臂2，3完全地张开，则得到图1中所示的状态。

如果现在工件20应被夹臂2，3或者说夹持部件21，22夹取，则缸9，10的活塞杆11，12连同滑移件13，14逆着箭头17的方向移回其原始位置中及由于扭转弹簧7，8的弹簧力使夹臂2，3闭合。此外，一个设置在中间的气动缸24的活塞杆23在箭头17的方向上移出及由此使滑移件25，26在同一方向上运动。通过滑移件25，26在轨道面27，28上的滚压使夹臂2，3形状配合地锁止在闭合状态中。该状态如图2所示。在该状态中，工件20被传送到成形级(Umformstufe)中或从成形级中传送出来。

图3表示在成形期间该操作装置1的状态。夹臂2，3由于扭转弹簧7，8的弹簧力被闭合及夹持着工件20。在该状态中，在传送时附加地固定夹臂2，3的滑移件25，26返回并且与轨道面27，28不配合。如果在成形期间工件20现在经受一个冲击或一个运动，则在闭合状态中的夹臂2，3可抵抗弹簧力地跟随工件20的运动。接着通过弹簧力在夹臂2，3上产生一个复位力矩。为了例如从一个锻模提起工件20，滑移件25，26又被置于与轨道面27，28配合。

本发明不被限制在图示的及所描述的实施例上。它也包括在本发明构思的范围中所有本领域技术人员可作出的进一步构型。例如为了锁止及解锁夹臂，可使用具有相应的配合件的楔形操作部件来代替所示的滑移件。也可考虑其它的几何变型。根据本发明的操作装置也可选择地装有多于两个的夹臂。

参考标号表

1      操作装置

2，3   夹臂

4，5   转动轴

6      装置体

7，8   扭转弹簧

9，10  气动缸

11，12 活塞杆

13，14 滑移件

15，16 轨道面

17     方向箭头

18，19    方向箭头

20        工件

21，22    夹持部件

23        活塞杆

24        气动缸

25，26    滑移件

27，28    轨道面

Claims (16)

1.用于在体积成形时夹持及操作工件的装置，该装置能够联接到一个设置用于传送的传送系统上，其中，该装置的用于夹持工件的夹臂既能够被调节为能弹动的也能够被调节为固定的，其特征在于：这些夹臂(2，3)的固定状态能够通过至少一个滑移件(25，26)沿至少一个接触面(27，28)的移入实现。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于：这些夹臂(2，3)的张开能够通过至少一个另外的滑移件(13，14)沿至少一个另外的接触面(15，16)的移入实现。

3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：这些夹臂(2，3)的可弹动性各通过至少一个弹簧(7，8)来实现，所述弹簧在它们的转动轴(4，5)中作用在这些夹臂(2，3)上。

4.根据权利要求3的装置，其特征在于：作用在这些夹臂(2，3)上的弹簧(7，8)的弹簧力能够被调节。

5.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：所述滑移件(13，14，25，26)被构造成滚子。

6.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：在移入或移出时，这些滑移件(13，14，25，26)借助气动缸来驱动。

7.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：在移入或移出时，这些滑移件(13，14，25，26)借助液压缸来驱动。

8.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：在移入或移出时，这些滑移件(13，14，25，26)借助伺服电动的丝杠驱动装置来驱动。

9.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：在移入或移出时，这些滑移件(13，14，25，26)借助直线电动机来驱动。

10.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：这样一个力能够被控制及能够被调节：借助该力使工件(20)由夹臂(2，3)夹持。

11.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：这些夹臂(2，3)在张开及闭合时的运动能够被控制及能够被调节。

12.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：这些夹臂(2，3)能够针对工件特定地更换。

13.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：这些夹臂(2，3)的夹持部件(21，22)能够针对工件特定地更换。

14.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：该操作装置(1)也能够在一个转动了的位置上可靠地工作。

15.根据权利要求14的装置，其特征在于：该操作装置(1)也能够在一个转过90°的位置上可靠地工作。

16.根据权利要求3的装置，其特征在于：在成形期间夹臂(2，3)由于扭转弹簧(7，8)的弹簧力而闭合并夹持工件(20)。

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