DE10153006C1

DE10153006C1 - Press device for the production of vehicle components comprises a tool exchange control device forming an integral component of a press control device

Info

Publication number: DE10153006C1
Application number: DE2001153006
Authority: DE
Inventors: Christian Donhauser
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2021-10-27

Abstract

Press device (8), especially for the production of vehicle components, comprises a hydraulic press system using high-pressure hydraulic fluid (13) controlled by a press control device (11), a press bedplate (1), at least one tool (3) displaceably arranged on the bedplate for tool exchange, and a pressure-controlled tool exchange device having a hydraulic tool exchange device system using a pressure medium controlled by a tool exchange control device for raising, lowering and/or displacing the tool on the bedplate. Only one hydraulic system using one common high-pressure fluid is provided as a common hydraulic press and tool exchange device system. The tool exchange control device is an integral component of the press control device. Preferred Features: The press device is an external high-pressure deformation device. At least one pressure line (12) for the high-pressure fluid leads from the press control device to an external high-pressure deformation tool and at least one pressure line (9) leads to the tool exchange device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pressenvorrichtung, insbesondere zur Herstellung von Fahrzeugbauteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a press device, in particular for manufacture of vehicle components according to the preamble of claim 1.

Bei der Erfindung wird von einer intern bekannten, nicht druckschriftlich doku mentierten Pressenvorrichtung zur Herstellung von Fahrzeugbauteilen ausge gangen, die eine Pressen-Hydroanlage aufweist mit einem mittels einer Pres sensteuerung steuerbaren Hochdruckfluid als Wirkmedium und/oder Druck medium für eine Bauteilumformung. Weiter umfasst die Pressenvorrichtung ei nen Pressentisch und wenigstens ein auf dem Pressentisch für einen Werk zeugwechsel verlagerbares Werkzeug. Zudem ist eine druckgesteuerte Werk zeugwechselhilfen-Einrichtung vorgesehen mit einer Werkzeugwechselhilfen- Hydroanlage mit einem mittels einer Werkzeugwechselhilfen-Steuerung steu erbaren Werkzeugwechselhilfen-Druckmedium zum Anheben und/oder Ab senken und/oder Verschieben des Werkzeugs auf dem Pressentisch. Konkret sind solche Werkzeugwechselhilfen schienenförmig ausgebildet und in Längs ausnehmungen am Pressentisch eingesetzt. Die Werkzeugwechselhilfen ent halten Kugeln oder Rollen, die druckgesteuert zum Anheben eines Werkzeugs aus den zugeordneten Schienen über die Oberfläche des Pressentisches aus fahrbar sind.In the invention is from an internally known, not printed docu mented press device for the production of vehicle components which has a press hydraulic system with a by means of a press high pressure fluid as active medium and / or pressure medium for component forming. The press device further comprises egg NEN press table and at least one on the press table for a plant Tool change relocatable tool. It is also a pressure controlled factory tool change aid device provided with a tool change aid Hydro system with a control by means of a tool change control Tool change aids pressure medium for lifting and / or down lower and / or move the tool on the press table. Concrete are such tool changing aids rail-shaped and in the longitudinal recesses used on the press table. The tool change aids ent hold balls or rollers that are pressure controlled to lift a tool from the assigned rails across the surface of the press table are mobile.

Bei einer solchen bekannten Pressenvorrichtung ist das Hydrauliksystem für die Werkzeugwechselhilfen einschließlich der zugehörigen Werkzeugwechsel hilfen-Steuerung auf einem Werkzeugwagen unabhängig von der Pressen hydroanlage installiert. Unter Pressenhydroanlagen sollen hier auch Einrich tungen in Verbindung mit Werkzeugen für mediumbasierte Umformprozesse, wie das Außen-Hochdruck-Umformen (AHU) oder das Innen-Hochdruck-Um formen (IHU) verstanden werden. Der bekannte Aufbau ist relativ aufwendig und erfordert eine komplette Hydroanlage mit entsprechender Steuerung für die Werkzeugwechselhilfen unabhängig von der Pressen-Hydroanlage. Zudem sind die Werkzeugwechselhilfen unabhängig vom Umformprozess durch einen Werker anzusteuern, so dass die Handhabung zeitintensiv ist und relativ lange Werkzeugwechselzeiten in Verbindung mit nachteilig langen Stillstandzeiten der zugeordneten Presse erforderlich sind.In such a known press device, the hydraulic system for the tool change aids including the associated tool change Aid control on a tool trolley regardless of the presses hydro system installed. Set-up is also to be found here under press hydraulic systems in connection with tools for medium-based forming processes, such as external high pressure forming (AHU) or internal high pressure forming forms (IHU) can be understood. The known structure is relatively complex and requires a complete hydraulic system with appropriate control for the tool change aids independent of the press hydraulic system. moreover the tool change aids are independent of the forming process by one To control workers, so that the handling is time-consuming and relatively long Tool change times in connection with disadvantageously long downtimes the assigned press are required.

Weiter ist eine Kunststoff-Pulverpresse bekannt (DE 41 42 352 A1) mit zwei Werkzeugen, die an Schwingenarmen befestigt sind und wechselweise der Presse zugeführt werden können. Die Schwingenarme sind jeweils hydraulisch mit Zylinder-Kolben-Einheiten betätigbar, wobei jedoch keine Verbindung zur Pressen-Hydraulikanlage besteht.Furthermore, a plastic powder press is known (DE 41 42 352 A1) with two Tools that are attached to swing arms and alternately the Press can be fed. The swing arms are hydraulic can be operated with cylinder-piston units, but no connection to Press hydraulic system exists.

Aufgabe der Erfindung ist es eine gattungsgemäße Pressenvorrichtung so weiterzubilden, dass bei einfachem Gesamtaufbau ein schneller und einfacher Werkzeugwechsel möglich ist.The object of the invention is a generic press device so to further develop that with a simple overall structure a quicker and easier Tool change is possible.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 ist nur eine Hydroanlage als gemeinsame Pressenhydro anlage und Werkzeugwechselhilfen-Anlage vorgesehen für ein gemeinsam sowohl für den Umformvorgang als auch für die Werkzeugwechselhilfen ver wendetes Hochdruckfluid. Zudem ist die Werkzeugwechselhilfen-Steuerung integraler Bestandteil der Pressensteuerung.According to claim 1 is only a hydraulic system as a common press hydro System and tool change system designed for one ver both for the forming process and for the tool changing aids applied high pressure fluid. In addition, the tool change aid control integral part of the press control.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann im Vergleich zum Stand der Technik die auf einem Werkzeugwagen angebrachte Werkzeugwechselhilfen- Hydroanlage und die zugeordnete Steuerung komplett entfallen. Durch die Integration der Werkzeugwechselhilfen-Steuerung in die Pressensteuerung können die Werkzeugwechselhilfen schnell und in Abhängigkeit gesteuert vor gegebener Fertigungsstufen selbsttätig bei einem erforderlichen Werkzeug wechsel aktiviert werden. Das Erfordernis einer von der Pressensteuerung un abhängigen Ansteuerung der Werkzeugwechselhilfen durch einen Werker entfällt. Weiter wird vorteilhaft nur noch ein gemeinsames Hochdruckfluid für die Umformung und die Werkzeugwechselhilfen benötigt und eingesetzt. Der Gesamtaufbau ist daher im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich ver einfacht und es sind wesentlich kürzere Werkzeugwechselzeiten in Verbindung mit Verkürzungen der Stillstandzeiten der Presse möglich.In the device according to the invention, compared to the prior art Technology the tool change aids attached to a tool trolley Hydro system and the assigned control are completely eliminated. Through the Integration of the tool change aids control in the press control the tool changing aids can be controlled quickly and in dependence given production stages automatically with a required tool change can be activated. The requirement of a press control un dependent control of the tool change aids by a worker eliminated. Furthermore, only a common high-pressure fluid is advantageous for the forming and tool changing aids are required and used. The Overall structure is therefore significantly ver compared to the prior art simple and there are significantly shorter tool change times in connection possible with shorter press downtimes.

Die Verwendung einer gemeinsamen Hydroanlage für die Umformung und für die Werkzeugwechselhilfen bei gleichzeitiger Integration der Werkzeug wechselhilfen-Steuerung in die Pressensteuerung ist grundsätzlich für alle wirkmediumbasierten Umformprozesse einsetzbar. Besonders vorteilhaft ist nach Anspruch 2 eine entsprechende Vorrichtung bei einer Außen-Hochdruck- Umformung (AHU) verwendbar. Dabei führen von der Pressensteuerung wenigstens eine, in der Regel mehrere Druckleitungen für das Wirkmedium zu einem AHU-Werkzeug und wenigstens eine Druckleitung über ein Steuerventil zur Werkzeugwechselhilfen-Einrichtung. Das Hochdruckfluid kann somit in der Zeit eines Umformprozesses gesteuert dem AHU-Werkzeug zugeführt werden und anschließend für einen Werkzeugwechsel gesteuert der Werkzeug wechselhilfen-Einrichtung zugeleitet werden.The use of a common hydraulic system for the forming and for the tool change aids with simultaneous integration of the tool Change aid control in the press control is basically for everyone active medium-based forming processes can be used. It is particularly advantageous according to claim 2 a corresponding device in an external high pressure Forming (AHU) can be used. Lead from the press control at least one, usually several pressure lines for the active medium an AHU tool and at least one pressure line via a control valve for tool change aids. The high pressure fluid can thus in the Controlled time of a forming process are fed to the AHU tool and then the tool is controlled for a tool change exchange facility to be forwarded.

Entsprechend kann die Vorrichtung nach Anspruch 3 vorteilhaft auch für eine Innen-Hochdruck-Umformung (IHU), insbesondere mit unterschiedlichen Ferti gungsstufen, wie z. B. Vorformen, Schneiden und Auskalibrieren und entspre chenden Werkzeugwechseln eingesetzt werden. Auch hier führen Druckleitun gen zu den IHU-Werkzeugen und wenigstens eine Druckleitung zur Werkzeug wechselhilfen-Einrichtung. Accordingly, the device according to claim 3 can also be advantageous for one Internal high-pressure forming (IHU), especially with different machiners supply levels, such as B. preforming, cutting and calibrating and correspond appropriate tool changes are used. Pressure lines also lead here to the IHU tools and at least one pressure line to the tool change aids device.

Unabhängig von einem wirkmedienbasierten Umformen kann auch direkt das Hochdruckfluid als Druckmedium der Hydroanlage einer hydraulischen Presse nach Anspruch 4 gesteuert für die Werkzeugwechselhilfen-Einrichtung ent nommen werden. Auch bei dieser Anordnung ist die Werkzeugwechselhilfen- Steuerung für schnelle und einfache Werkzeugwechsel in die Pressensteue rung integriert.Regardless of active media-based forming, this can also be done directly High pressure fluid as the pressure medium of the hydraulic system of a hydraulic press controlled according to claim 4 ent for the tool change aid device be taken. With this arrangement, too, the tool change aid Control for quick and easy tool changes in the press control integrated.

Gemäß Anspruch 5 sind an sich bekannte Werkzeugwechselhilfen verwendbar mit Anhebelementen in der Art von Kugeln und/oder Rollen und/oder schrägen Walzen, die aus einer unter die Oberfläche des Pressentisches abgesenkten Ruhestellung in eine über die Oberfläche des Pressentisches vorstehende Funktionsstellung druckgesteuert anhebbar sind.Known tool changing aids can be used with lifting elements in the manner of balls and / or rollers and / or bevels Rollers that are lowered from under the surface of the press table Rest position in a projecting over the surface of the press table Functional position can be raised under pressure control.

Diese Werkzeugwechselhilfen sind in an sich bekannter Weise nach Anspruch 6 in der Form längerer Schienen und/oder kürzerer Schienensegmente ausge bildet. In diesen Schienen ist ein Druckkanal ausgebildet, der einzeln oder in Verbindung mit Druckkanälen anderer Schienen an eine Druckleitung der Werkzeugwechselhilfen-Drucksteuerung angeschlossen ist. Die Schienen sind in zugeordnete Längsausnehmungen am Pressentisch für eine örtliche Fixie rung eingeschoben.These tool changing aids are in a known manner according to claim 6 in the form of longer rails and / or shorter rail segments forms. A pressure channel is formed in these rails, which can be used individually or in Connection with pressure channels of other rails to a pressure line of the Tool change aid pressure control is connected. The rails are in assigned longitudinal recesses on the press table for a local fixie inserted.

Nach Anspruch 7 werden in an sich bekannter Weise T-förmige Schienen profile verwendet, die in entsprechende Längsausnehmungen mit Hinter schneidungen eingeschoben sind. Diese Längsausnehmungen verlaufen am Pressentisch parallel und nach Anspruch 8 sind je nach den Erfordernissen die Anhebeelemente einzelner Schienensegmente und/oder kompletter Schienen einzeln oder gemeinsam mit dem Hochdruckfluid ansteuerbar.According to claim 7 are T-shaped rails in a conventional manner profiles used in corresponding longitudinal recesses with rear cuts are inserted. These longitudinal recesses run on Press table parallel and according to claim 8, depending on the requirements Lifting elements of individual rail segments and / or complete rails can be controlled individually or together with the high-pressure fluid.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Werk zeugwechselhilfe bei abgesenktem Werkzeug, Fig. 1 is a schematic representation of a cross section through a tool changing assistance in the tool is lowered,

Fig. 2 eine schematische Darstellung entsprechend Fig. 1 bei angehobenem Werkzeug, Fig. 2 is a schematic view corresponding to FIG. 1 with the tool is raised,

Fig. 3 eine schematische, perspektivische Ansicht auf einen Pressentisch mit mehreren Reihen von Werkzeugwechselhilfen und Fig. 3 is a schematic, perspective view of a press table with several rows of tool changing aids and

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Pressensteuerung mit integrierter Werkzeugwechselhilfen-Steuerung. Fig. 4 is a schematic representation of a press control with integrated tool change control.

In Fig. 1 ist schematisch ein Teil eines Pressentisches 1 mit einem auf dessen Oberfläche 2 liegenden Pressenwerkzeug 3 dargestellt. In einer Längsnut 4 des Pressentisches 1 ist eine schienenförmige Werkzeugwechselhilfe 5 mit T- förmigem Querschnitt eingesteckt. Diese zeigt ein Anhebelement als Kugel 6 und einen Druckkanal 7 zur druckgesteuerten Beaufschlagung mit einem Hochdruckfluid.In Fig. 1, a part of a press table 1 shown with a lying on the surface 2 press tool 3 schematically. A rail-shaped tool changing aid 5 with a T-shaped cross section is inserted into a longitudinal groove 4 of the press table 1 . This shows a lifting element as a ball 6 and a pressure channel 7 for the pressure-controlled application of a high-pressure fluid.

Die Fig. 1 und 2 sollen lediglich das Funktionsprinzip von Werkzeugwech selhilfen 5 zeigen:
In Fig. 1 ist der Druckkanal 7 drucklos und die Kugel 6 befindet sich in einer abgesenkten Ruhestellung unter der Oberfläche 2 des Pressentisches 1, so dass das Pressenwerkzeug 3 auf der Oberfläche 2 des Pressentisches 1 auf liegt. Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung wie Fig. 1, jedoch ist hier der Druck kanal 7 gesteuert mit Druck beaufschlagt und dadurch die Kugel 6 in ihre Funktionsstellung für eine Werkzeugwechselhilfe über die Oberfläche 2 des Pressentisches 1 angehoben, wodurch auch das Pressenwerkzeug 3 für eine Verschiebung angehoben ist. Figs. 1 and 2 are intended merely the principle of operation of tool Wech selhilfen 5 show:
In Fig. 1, the pressure channel 7 is depressurized and the ball 6 is in a lowered rest position below the surface 2 of the press table 1 , so that the press tool 3 lies on the surface 2 of the press table 1 . Fig. 2 shows the same arrangement as Fig. 1, but here the pressure channel 7 is pressurized controlled and thereby the ball 6 in its functional position for a tool change aid raised above the surface 2 of the press table 1 , whereby the press tool 3 for one Shift is raised.

In Fig. 3 ist schematisch eine konkrete Anordnung von Werkzeugwechselhilfen 5 an einem Pressentisch 1 gezeigt. Die Werkzeugwechselhilfen 5 sind als Schienen ausgebildet und in mehreren Reihen parallel am Pressentisch 1 an geordnet. Die Schienen können dabei durchgehend oder als kürzere Werk zeugwechselhilfen-Segmente 5a ausgeführt sein, die aneinandergereiht oder mit Abständen in den Längsnuten 4 des Pressentisches 1 aufgenommen sind. FIG. 3 schematically shows a specific arrangement of tool changing aids 5 on a press table 1 . The tool changing aids 5 are designed as rails and arranged in several rows in parallel on the press table 1 . The rails can be carried out continuously or as a shorter tool-changing aid segments 5 a, which are strung together or received at intervals in the longitudinal grooves 4 of the press table 1 .

In Fig. 4 ist eine Pressenvorrichtung 8 für eine Außen-Hochdruck-Umformung (AHU) mit einem schematisch dargestellten Pressenwerkzeug als AHU-Werk zeug 3 (Unterwerkzeug) dargestellt, welches durch drei Reihen von Werk zeugwechselhilfen 5 über die Oberfläche 2 eines Pressentisches 1 entspre chend der Fig. 2 angehoben ist. Die Werkzeugwechselhilfen 5 sind unter einander mit ihren Druckkanälen 7 und über eine Werkzeugwechselhilfen- Druckleitung 9 und ein Ventil 10 mit einer Pressensteuerung 11 verbunden. Durch die direkte Verbindung der drei Werkzeugwechselhilfen 5 sind diese gleichzeitig und gemeinsam aktivierbar. Bei Einzelverbindungen der Werk zeugwechselhilfen 5 mit der Pressensteuerung 11 können diese oder ggf. Werkzeugwechselhilfen-Segmente 5a auch einzeln aktiviert werden.In Fig. 4, a press device 8 for an external high-pressure forming (AHU) with a schematically illustrated press tool as AHU tool 3 (lower tool) is shown, which corresponds to three surfaces of tool changing aids 5 over the surface 2 of a press table 1 is raised accordingly in FIG. 2. The tool change aids 5 are connected to one another with their pressure channels 7 and via a tool change aid pressure line 9 and a valve 10 to a press control 11 . Through the direct connection of the three tool changing aids 5 , these can be activated simultaneously and together. In the case of individual connections of the tool changing aids 5 with the press control 11 , these or possibly tool changing aid segments 5 a can also be activated individually.

Von der Pressensteuerung 11 sind hier drei Zuleitungen als Druckleitungen 12 zum AHU-Werkzeug 3 geführt, über die Hochdruckfluid 13 dem AHU-Werk zeug 3 Zugeführt werden kann. Die Anzahl der Druckleitungen 12 sowie die Art und Leitungsführung hängen vom konkreten Anwendungsfall ab und können daran unterschiedlich angepasst und ausgeführt sein. Daher sind die Lei tungsführungen nur schematisch und beispielhaft eingezeichnet. By the press control 11, three feed lines are guided as pressure lines 12 for AHU tool 3 here, via the high pressure fluid 13 to the AHU-tools 3 can be supplied. The number of pressure lines 12 and the type and line routing depend on the specific application and can be adapted and designed differently. Therefore, the line guides are shown only schematically and as an example.

Die Pressensteuerung 11 ist zudem mit einem Vorratsbehälter 14 für das Hochdruckfluid 13, hier als Wirkmedium für den Umformprozess über einen Absperrhahn 15 verbunden.The press control 11 is also connected to a reservoir 14 for the high pressure fluid 13 , here as the active medium for the forming process, via a shut-off valve 15 .

Die als Pressensteuerung 11 bezeichnete Einheit entspricht einem steuer baren Druckübersetzer mit Ventilfunktion, wobei gesteuert die Leitungen 9, 12 mit Druck beaufschlagbar sind und zu- und abfließende Ströme und deren Fließgeschwindigkeit regulierbar sind. Die als Pressensteuerung 11 bezeich nete Einheit kann somit in an sich bekannter Weise neben Steuer- und Regel ventilen für das Hochdruckfluid elektrische und/oder pneumatische Mess- und Regelungseinrichtungen umfassen, die in Abhängigkeit des hier vorlegenden wirkmediumbasierten Umformprozesses den Umformvorgang und die Werk zeugwechselhilfen 5 steuern:
Während der hydromechanischen Umformung und der Verwendung des AHU- Werkzeugs 3 werden somit in an sich bekannter Weise die Druckleitungen 12 durch die Pressensteuerung 11 gesteuert und aktiviert. Nach Beendigung die ses Umformprozesses wird dann die Werkzeugwechselhilfen-Druckleitung 9 unter Verwendung desselben Hochdruckfluids 13 selbsttätig durch die Pres sensteuerung 11 angesteuert und aktiviert, wodurch das AHU-Werkzeug 3 für einen Werkzeugwechsel in der dargestellten Weise angehoben wird.The unit designated as press control 11 corresponds to a controllable pressure intensifier with valve function, the lines 9 , 12 being controlled to be pressurized and inflow and outflow flows and their flow rate can be regulated. The unit designated as press control 11 can thus comprise, in a manner known per se, in addition to control and regulating valves for the high-pressure fluid, electrical and / or pneumatic measuring and regulating devices which, depending on the active medium-based forming process presented here, control the forming process and the tool changing aids 5 :
During the hydromechanical forming and the use of the AHU tool 3 , the pressure lines 12 are thus controlled and activated in a manner known per se by the press control 11 . After completion of this forming process, the tool change aid pressure line 9 is then automatically activated and activated by the same high pressure fluid 13 by the press control 11 , whereby the AHU tool 3 is raised for a tool change in the manner shown.

Claims

1. Press device, in particular for the manufacture of vehicle parts, with a press hydraulic system with a high-pressure fluid ( 13 ) that can be controlled by means of a press control as the active medium and / or pressure medium for component forming
with a press table ( 1 )
With at least one tool ( 3 ) that can be moved on the press table ( 1 ) for a tool change
with a pressure-controlled tool change aid device with a tool change aid hydraulic system with a tool change aid pressure medium that can be controlled by means of a tool change aid control for lifting and / or lowering and / or shifting the tool ( 3 ) on the press table ( 1 )
characterized by
that only one hydraulic system is provided as a common press hydraulic system and tool changing aid hydraulic system for only one common high pressure fluid ( 13 ), and
that the tool change aid control is an integral part of the press control ( 11 ).

2. Press device according to claim 1, characterized in that the press device ( 8 ) is a device for external high-pressure forming (AHU) and from the press control ( 11 ) at least one pressure line ( 12 ) for the active medium ( 13 ) to one AHU tool ( 3 ) and at least one pressure line ( 9 ) lead to the tool change aid device.

3. Press device according to claim 1, characterized in that the press device is a device for an internal high-pressure forming (IHU) and from the press control ( 11 ) at least one pressure line ( 12 ) for the active medium to an IHU tool and at least lead a pressure line ( 9 ) to the tool changing device.

4. Press device according to claim 1, characterized in that the Press device a hydraulic press comprises of its press control at least one pressure line for tool change aids Establishment leads.

5. Press device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tool changing aids ( 5 ) have lifting elements as balls ( 6 ) and / or rollers and / or inclined rollers, which from a below the surface ( 2 ) of the press table ( 1 ) lowered rest position can be raised in a pressure-controlled manner above the surface ( 2 ) of the press table ( 1 ) before the functional position.

6. Press device according to claim 5, characterized in that the tool changing aids ( 5 ) are designed as rails and / or rail segments ( 5 a) with at least one pressure channel ( 7 ) connected to the press controller ( 11 ) with a pressure line ( 9 ), which are inserted into the associated longitudinal recesses ( 4 ) on the press table ( 1 ).

7. Press device according to claim 6, characterized in that the rail profile is T-shaped.

8. Press device according to claim 6 or claim 7, characterized in that the longitudinal recesses ( 4 ) on the press table ( 1 ) run parallel and the lifting elements of individual rail segments ( 5 a) and / or rails can be controlled individually or together.