CN101072649A - 自动工具更换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动工具更换装置(10)，其应用于成形压力机(1)中。所述装置包括自动部件传送系统，可以快速、完全地自动更换工具。

Description

自动工具更换装置
技术领域
本发明涉及用于一种具有自动部件传送系统的成形压力机的自动工具更换装置，该装置用于快速、完全地自动工具更换。
背景技术
生产需要多步工序操作例如模锻或切削的工件，通常在所谓的多重滑动的传送压力机或压力机作业线。工具的数量与生产要求的工步数量相对应。在各工步之间具有传送装置，将工件从一个加工位置传送到下一个加工位置。在这些传送装置的传统设计中，延伸贯穿压力机整个长度的夹具或运送导轨由凸轮控制的驱动装置移动。在这些导轨上具有在工件的传送过程中保持工件的夹具或保持元件。
一方面，这种设计类型的特点是自身的操作可靠性高；然而另一方面，其特点是相应地需要很大的驱动装置移动非常大的质量。
这些传统的传送装置的高成本是开发所谓的电子传送装置的一个原因。这种类型的设计省却了凸轮控制的驱动装置和连续夹具或运送导轨的应用。取而代之地，在各个加工阶段的列区域中安装自驱动的传送装置。
在DE10009574A1中详细描述了这种传送装置。在这种形式的部件传送中，可以省却在传统的传送系统中通常还使用的中间箱。也称为定向站的这种中间箱的功能是改变加工位置之间的工件的定向，其方式使得在未改变定向的情况下，工件能够通过随后的传送装置传送到下一个工具中。
在新一代的传送装置中，在加工位置之间的这种工件位置的改变可以在传送过程中进行。位置的改变可以包括下面的运动轴线：
1.与传送方向一致和相反地水平移动；
2.与传送方向交叉地移动；
3.与传送方向一致和相反的转动；
4.与传送方向交叉地转动；
5.垂直高度的改变；
6.向传送方向倾斜。
多种工具系统用于实现这些功能。在DE4418461C2和DE19534386C2中详细地描述了两种常见的系统。这两种系统在方式上的主要不同在于工具附接于横梁。
在具有自动部件传送系统的压力机作业线和传送压力机中，由于采购成本高，设备的有效性是重要的标准。尤其是工具更换造成设备的停工期。为了确保这样的停工期尽可能地短，近来出现习惯作法以使工具和特殊工具保持装置、所谓的工具的更换以全自动方式进行。在目前运行的许多设备中，其上附接于工具的横梁在工具离开所谓滑动台的同时也离开压力机。
在新一代压力机作业线和传送压力机中，在工具更换的过程中横梁保持在压力机中。只有特殊工具离开压力机并与工具一起更换。DE19808968A1公开了一种用于在成形设备中更换工具操作部件的装置。该文献描述了一种能够沿两轴运动并具有其上附接有横梁的连续运送导轨的传送装置。在工具更换中，横梁与工具一起移向安装在滑动台上的夹具。工具然后通过夹具有效地定位并从横梁分离。
这种设计的缺点是具有许多驱动部件和移动部件的夹具的精细的结构。大量的部件和大规模的控制应用导致成本高并使装置变得不经济。
DE19740293A1公开了一种工具更换装置，其中工具保持装置是一种被动的设计，不具有自驱动部件。这种装置的缺点是工具仅能够置于保持装置上。并不是锁定在保持装置上，而是仅通过自身的重量固定在一位置处。因此由于空间局限，不可能转动保持装置。
发明内容
由背景技术出发，本发明基于这样一种目的，即提出一种自动工具更换装置，其具有简单的结构和由此产生的有效的成本，并且具有高性能可靠性和低故障敏感性。
通过权利要求1表示的特征，由权利要求1的前序部分所要求的自动工具更换装置实现该目的。
在独立权利要求中限定的自动工具更换装置的有益的开发和改进可在从属权利要求中实现。
本发明基于这样一种核心内容，即只通过部件传送系统的运动，实现用于在横梁或在工具保持装置上夹紧和锁定工具的所有功能。夹紧和锁定功能是纯机械的，并不需要任何形式的附加的驱动装置。本发明所要求保护的自动工具更换装置执行以下功能：
1.在横梁上释放工具；
2.在保持装置上安装工具；
3.在保持装置上锁定工具；
以下是在保持装置上更换工具：
4.在保持装置上释放工具；
5.通过横梁保持工具；
6.在横梁上锁定工具。
锁定和释放功能通过可动销实现。通过横梁的移动，经由驱动装置，产生锁定运动。相反的释放运动通过引起恢复力的弹簧产生。
可以通过手动操作在横梁和保持装置上锁定和释放工具。这些操作是必需的，尤其当在压力机的外部更换工具时，随后移走“旧”的工具组。
本发明所要求保护的自动工具更换装置的基本优点是它可以应用在所有已知的部件传送装置上。在列的两侧上呈镜像排列并且在其中横梁置于两外端的系统中和在其中传送装置沿传送方向安装在压力机中心并且横梁置于中心的系统中都可以使用本发明所述的自动工具更换装置。
用于工具的保持装置或者附接于滑动台，或者体现为自驱动架，该自驱动架能够在工具更换的过程中移出和移进压力机。如果保持装置附接于滑动台，在生产过程中它们必须自部件传送装置的碰撞区域向外旋转。可选地，如上所述，这些保持装置也可以用自驱动架实现。由此具有特点，伴随工具更换，这些工具更换架向后移出压力机，并且因此不会出现有关和部件传送系统碰撞的问题。这仅在具有巨大压力机空间的压力机作业线中是可能的，其中在单个压力机之间具有足够的空间可以允许工具更换架移进和移出。
也可以想象到，在小压力机或者分级空间的情况下，使各列实现门架式的设计，从而产生用于工件更换架的空间。
附图说明
参考附图，进一步通过描述具体实施例揭示本发明的细节和优点，其中：
图1显示大部件传送压力机的侧视图；
图2显示压力机系统的侧视图；
图3显示工具更换装置的侧视图，其中横梁上的锁定打开；
图4显示工具更换装置的顶视图，其中横梁上的锁定打开；
图5显示工具更换装置的侧视图，其中横梁上的锁定关闭；
图6显示工具更换装置的顶视图，其中横梁上的锁定关闭。
具体实施方式
图1示出了大部件传送压力机1的局部的简化图。附图显示加工阶段3和4，具有头件5、柱6和滑座7。由于本发明所要求保护的工具更换系统独立于部件传送系统类型，因此未详细显示后者。仅显示其上安装有横梁14的自动工具更换系统10。用于保持自动工具更换装置10和工具11的旋转装置9安装在滑动台8上。在该实施例中，在更换工具的情况下，锁定在旋转装置9上的工具11与滑动台8一起移出大部件传送压力机1，并且随后更换的工具移进大部件传送压力机1中。旋转装置9作为用于工具11的保持装置，安装在滑动台8上，因此可以在旋转点12转动。在工具更换的情况下，通过在旋转装置9上的自动工具更换装置10工具11从横梁14一分离，旋转装置9就沿旋转角13移入停放位置，其中可靠地避免了与部件传送系统的碰撞。
图2示出了压力机作业线2的局部。在该实施例中，工具11不和滑动台8一起从压力机移出，但通过本发明所述的工具更换装置10安装在保持件15上并锁定。保持装置附接于自驱动工具更换架16。仅仅当如果在单个压力机之间具有足够的空间以允许工具更换架16在相应外部柱6之间移进和移出时，该实施例是可能的。
图3详细地表示了本发明所要求保护的工具更换装置10。所示的对应于图1所示实施例的侧视图。在图3表示的位置中，工具11仍然位于保持件15中。工具11在保持件15中的锁定通过锁定销17实现，该锁定销在保持件15和圆锥形件18之间产生确定的连接，并固定在工具11上。
在图4中可以看出，锁定销17定位与圆锥形件18和保持件15的普通孔19精密配合，同样地锁定销在该位置呈圆锥形状。在纵向方向上，锁定销17通过弹簧20保持在其位置。在横梁14上的工具11的锁定通过锁定销21实现，该锁定销通过驱动装置22连接到横梁14。在图4所示的定位中，其上安装有锁定销21的横梁14已经向着箭头24的方向移动，因此由于相对于弹簧25的恢复力，与板23相接触，锁定销21沿与箭头24相反的方向相对于横梁14移动。在该位置，凹口26与固定于工具11的锁定销27的纵向轴对准，
接着横梁14通过部件传送系统的驱动而沿箭头28的方向移动。在所述移动过程中，锁定销21通过弹簧25的弹力而压在板23的滑动表面上。线性导向件29和30彼此滑入其中，从而与附接于工具11的线性导向件29和附接于横梁14的线性导向件30一起滑动。在如上所述的横梁14沿箭头28方向移动的过程中，与横梁14一起运动的驱动装置22撞击位于锁定销17端面的驱动表面31。进一步移动时锁定销17同样地沿箭头28的方向移动，相对弹簧20的弹力，从而释放如上所述的保持件15和圆锥形件18之间的确定的连接。由此，工具11在保持件15上释放。横梁14和安装在其上的部件沿箭头28方向的移动在图5和6所示的位置结束。然而，在该位置，工具11仍未锁定在横梁14上。通过弹簧25的弹力，锁定销21相对于横梁14沿箭头24的方向移动，仅由此产生横梁14和工具11沿箭头24相反方向的移动。由此，锁定销21的固体材料移入锁定销27的凹口32中。工具11由此锁定在横梁14上，并且部件传送装置能够恢复生产。在横梁14和部件传送系统未运动的情况下，锁定销17和锁定销21也都能够手动释放和锁定。为此目的，提供了手动杆33和34。例如，在滑动台8或工具更换架16已经移出时要更换工具11的情况中，释放和锁定是必要的。
本发明并不局限于所述和所示的具体实施例。它也包括在所保护的权利范围内的本领域技术人员的所有改进。在使用如图2所示的工具更换架16的情况中，例如，可以省却在保持件15上的工具11的锁定。由于保持件15位于水平位置，因此在移出和移进过程中如果带有更换装置10的工具11通过自身重量支撑是足够的。
参考列表：
1.大部件传送压力机
2.压力机作业线
3.加工阶段
4.加工阶段
5.头件
6.柱
7.滑座
8.滑动台
9.旋转装置
10.自动工具更换装置
11.工具
12.旋转点
13.旋转角
14.横梁
15.保持装置
16.工具更换架
17.锁定销
18.圆锥形件
19.孔
20.弹簧
21.锁定销
22.驱动装置
23.板
24.箭头
25.弹簧
26.凹口
27.锁定销
28.箭头
29.线性导向件
30.线性导向件
31.驱动表面
32.凹口
33.手动杆
34.手动杆

Claims (9)

1.一种用于部件传送装置的自动工具更换装置，该部件传送装置用于压力机作业线、大部件压力机、模拟装置或类似装置中的工件，其中部件传送装置具有其上附接有如吸取盘等保持装置的横梁，其特征在于其中通过横梁(14)支撑的工具(11)能够在工具更换时自动地分离，并且工具(11)能够置于保持件(15)中，自动地锁定和释放，并且这些保持件(15)不具有自身的驱动装置和运动传递装置。
2.如权利要求1所述的自动工具更换装置，其特征在于，用于在保持件(15)中放置、锁定和释放工具(11)的工具(11)和横梁(14)的所有运动能够通过部件传送装置执行。
3.如权利要求1或2所述的自动工具更换装置，其特征在于，工具(11)能够通过至少一个锁定销(21)借助确定的连接锁定在横梁(14)上。
4.如权利要求1或2所述的自动工具更换装置，其特征在于，工具(11)能够通过至少一个锁定销(27)借助确定的连接锁定在保持件(15)上。
5.如前述权利要求1-4任一项所述的自动工具更换装置，其特征在于，锁定销(21)和/或(27)的释放可以与弹簧(20)和/或(25)的弹力相反地实现。
6.如前述权利要求1-5任一项所述的自动工具更换装置，其特征在于，能够通过手动杆(33)和(34)在保持件(15)和/或横梁(14)上释放工具(11)。
7.如前述权利要求1-6任一项所述的自动工具更换装置，其特征在于，保持件(15)安装在工具更换架(16)上，该工具更换架分别在工具更换过程中和工具更换之后通过自身驱动移进和移出压力机。
8.如前述权利要求1-6任一项所述的自动工具更换装置，其特征在于，保持件(15)能够安装在滑动台(8)上。
9.如权利要求8所述的自动工具更换装置，其特征在于，保持件(15)能够安装在旋转装置(9)上，该旋转装置可转动地安装在滑动台(8)上并且能够在生产过程中转动进入停放位置。
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