DE102010032237B4

DE102010032237B4 - Handhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen eines Werkzeugs einer Tiefziehmaschine

Info

Publication number: DE102010032237B4
Application number: DE102010032237.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Beetz
Original assignee: Hekuma GmbH
Current assignee: Hekuma GmbH
Priority date: 2010-07-26
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: WO2012016645A2; WO2012016645A3; DE102010032237A1

Abstract

Handhabungsvorrichtung mm Be- und Entladen eines Werkzeugs (3), insbesondere einer Tiefziehmaschine, umfassend einen Handhabungskopf (1) mit in einem Winkel zueinander angeordneten Arbeitsflächen (1a und 1b), der längs zweier beabstandeter linearer Führungen (10a, 10b) verfahrbar und an diesen verschwenkbar angelenkt ist, wobei der Handhabungskopf an einer der Führungen (10a) über einen Lenker (4) angelenkt ist und die Anlenkstellen an den beiden Führungen durch jeweils eine gesonderte Antriebseinheit (11a, 11b) gleichzeitig und/oder unterschiedlich verfahrbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen eines Werkzeugs von Kunststofftiefziehmaschinen.
Zum Be- und Entladen von solchen Werkzeugen ist es bekannt, mehrere, sich in ihren Bewegungsbahnen kreuzende Linearroboter zu verwenden. Dies bedeutet relativ lange Stillstandszeiten oder Werkzeugoffenzeiten, da der Bewegungsablauf des einen Linearroboters abgewartet werden muss, bis der nächste eingesetzt werden kann.
DE 10 2007 020 653 A1 zeigt eine Handhabungseinrichtung für eine Spritzgussvorrichtung, bei der eine mit dem Werkzeug zusammenwirkende Trägereinheit zwei parallele Aufnahmeflächen aufweist und über einen Parallelogramm-Lenkermechanismus mit einer Verstelleinheit verbunden ist, durch die der Parallelogramm-Lenkermechanismus verschwenkbar ist. Bei dieser Bauform ist die Verstellbewegung der Trägereinheit zwischen zwei Endpositionen aus einer kombinierten rotatorischen und translatorischen Bewegungskomponente zusammengesetzt. Hierbei wird das Durchführen einer Umsetzbewegung zwar in einer verkürzten Zeit ermöglicht, es ist aber ein relativ aufwendiger Aufbau der die Parallelogramm-Lenker verschwenkenden Einheit erforderlich.
US 4 462 952 A zeigt eine Vorrichtung, bei der eine mit einem Formwerkzeug zusammenwirkende Einheit ein Zahnrad aufweist, das mit einer Zahnstange zusammenwirkt, wobei die Einheit über einen Lenker verschwenkbar ist. Die Einheit selbst weist nur eine mit dem Werkzeug zusammenwirkende Arbeitsfläche auf.
Aus US 2006 0 034 968 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine relativ zu einer Werkzeugform verfahrbare Einheit über einen Lenkerarm im Wesentlichen linear zur Werkzeugform bewegt wird. Bei einer aus US 6 485 285 B1 bekannten Vorrichtung sind erste und zweite Schlitten an einem Führungsrahmen verfahrbar, wobei an den ersten und zweiten Schlitten erste und zweite Querführungen vorgesehen sind. Bei dieser Entladevorrichtung für ein Formwerkzeug sind nur sich kreuzende Linearbewegungen, aber keine Drehbewegungen vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungsvorrichtung vorzuschlagen, mittels der die Stillstandzeiten eines Werkzeugs beim Be- und Entladen verringert werden kann und die einen einfachen Aufbau hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine vor dem Werkzeug positionierte Handhabungsvorrichtung mit einem Handhabungskopf vorgesehen wird, der in einem Winkel zueinander angeordnete Arbeitsflächen aufweist und linear auf das Werkzeug zu und von diesem weg verfahrbar sowie verschwenkbar ist. Das Werkzeug kann durch eine Linearbewegung entladen und sofort anschließend durch Verschwenken des Handhabungskopfes und lineares Verfahren beladen werden, sodass sich nur eine kurze Stillstandszeit bzw. Werkzeugoffenzeit ergibt. Hinzu kommt, dass bei dieser Ausgestaltung eine kompakte Bauform der Handhabungsvorrichtung möglich ist, die auch bei eingeengten Platzverhältnissen eingesetzt werden kann.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 in perspektivischer Darstellung von schräg oben schematisch die Handhabungsvorrichtung in einer Ausgangsposition vor einem Werkzeug,
2 die Handhabungsvorrichtung der 1 in einer perspektivischen Ansicht von links unten in 1,
3 eine Seitenansicht der Handhabungsvorrichtung in der Stellung vor dem Werkzeug entsprechend 1,
4 in der Ansicht in 3 die Handhabungsvorrichtung in der Entnahmeposition vor dem Werkzeug,
5 eine erste Zwischenposition der Handhabungsvorrichtung beim Schwenken in die Beladeebene vor dem Werkzeug,
6 eine zweite Zwischenposition,
7 die in die Beladeebene geschwenkte Handhabungsvorrichtung, und
8 die Handhabungsvorrichtung in der Beladeposition.
In den Figuren ist mit 1 ein in der Seitenansicht (3 bis 8) L-förmiger Handhabungskopf bezeichnet, der auf seinen beiden, in einem Winkel zueinander liegenden Arbeitsflächen 1a und 1b eine Anzahl von Formelementen 2a und 2b aufweist, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel z. B. zur Aufnahme von Kunststoffbechern ausgebildet sind und mit entsprechenden Ausnehmungen in einer Arbeitsfläche 3.1 eines nur schematisch angedeuteten Werkzeug 3 einer Kunststofftiefziehmaschine zusammenwirken, wobei in der Darstellung in 2 die dem Handhabungskopf 1 zugewandte Arbeitsfläche 3.1 des Werkzeugs 3 die entsprechenden Ausnehmungen nicht zeigt.
Der Handhabungskopf 1 ist an einer vor dem Werkzeug 3 fest positionierten Handhabungsvorrichtung 10 angebracht, die zwei lineare Führungen 10a und 10b aufweist, die parallel in einem Abstand übereinander angeordnet sind und durch einen nicht wiedergegebenen Aufbau zu einer Einheit miteinander verbunden sein können. An den gegenüberliegenden Führungsbahnen der etwa U-förmig gestalteten Führungen 10a und 10b ist jeweils ein Führungsblock 10a1 bzw. 10b1 verschiebbar geführt. Mit 11a und 11b ist jeweils eine Antriebseinheit an jeder der Führungen 10a und 10b angebracht, die jeweils eine Verschiebung der Führungsblöcke 10a1 und 10b1 längs der zugeordneten Führung ausführen, wobei die beiden Antriebseinheiten 11a und 11b getrennt und gemeinsam angesteuert werden können. Beispielsweise können die Antriebseinheiten 11a und 11b über einen Zahnriemen oder eine Zahnstange die zugeordneten Führungsblöcke 10a1 und 10b1 längs der Führungsbahnen verschieben.
Der mit der Arbeitsfläche 1b versehene Schenkel des Handhabungskopfes 1 ist mit seinem Ende an den gegenüberliegenden Führungen bzw. Führungsblöcken 10b1 bei 1.1 (3) angelenkt, während der andere Schenkel des Handhabungskopfes 1 über einen Lenker 4 auf den beiden Seiten mit den Führungsblöcken 10a1 bei 4.2 gelenkig verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Anlenkstelle 4.1 am anderen Ende des Lenkers 4 etwa im unteren Drittel (3 bis 8) der Arbeitsfläche 1a, wobei der Lenker 4 im Wesentlichen einen Hebel zum Verschwenken des Handhabungskopfes 1 bildet.
In der Darstellung der 1 und 2 befindet sich der Handhabungskopf 1 in der in 3 wiedergegebenen Stellung vor dem Werkzeug 3. Diese Stellung des Handhabungskopfes 1 in den 1 bis 3 wird im Folgenden als Ausgangsstellung bezeichnet.
Es wird davon ausgegangen, dass auf den Formelementen 2b Formteile aufgesetzt sind, die in das Werkzeug 3 eingesetzt werden sollen. Allgemein bilden die Formelemente 2a eine Entladevorrichtung und die Formelemente 2b eine Beladevorrichtung. Zum Beispiel können bei einem Kunststofftiefziehwerkzeug für Kunststoffbecher diese mit einem Kunststofflabel zur Oberflächendekoration versehen werden, wobei die Kunststoffbecher als Rohlinge in das Werkzeug 3 eingesetzt, darin mit einem Kunststofflabel versehen werden und dann aus dem Werkzeug entnommen werden, worauf sich der Vorgang wiederholt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich der Schenkel des Handhabungskopfes 1 mit seiner Arbeitsfläche 1a parallel zur Arbeitsfläche 3.1 des Werkzeugs 3. Zum Entladen des Werkzeugs 3 wird der Handhabungskopf 1 zunächst in 4 linear nach links so verfahren, dass die Arbeitsfläche 1a mit dem Werkzeug 3 ausgerichtet bleibt, wobei die beiden Führungsblöcke 10a1 und 10b1 synchron längs der zugeordneten Führungen 10a und 10b der Handhabungsvorrichtung 10 verfahren werden, bis die Formelemente 2a in die entsprechenden Ausnehmungen im Werkzeug 3 eingreifen und die darin vorhandenen Formteile, z. B. Kunststoffbecher, übernehmen.
Im nächsten Schritt wird der Handhabungskopf 1 unter synchroner bzw. gleichzeitiger Bewegung der Führungsblöcke 10a1 und 10b1 mit den darauf angeordneten Formteilen linear zurückgefahren, wobei er wieder die in 4 wiedergegebene Zwischenstellung passiert. Sobald der Handhabungskopf einen ausreichenden Abstand von dem Werkzeug 3 erreicht hat, werden nur die oberen Führungsblöcke 10a1 nach rechts in 5 verfahren, sodass der Handhabungskopf 1 über den Lenker 4 um die Anlenkstelle 4.2 an den unteren Führungsblöcken 10b1 verschwenkt wird, wie dies 5 zeigt.
Während sich die oberen Führungsblöcke noch bewegen oder nach Erreichen der Endstellung der oberen Führungsblöcke 10a1 werden die unteren Führungsblöcke 10b1 in Richtung auf das Werkzeug 3 verschoben, wie dies 6 zeigt, sodass nach Erreichen der Endstellung der unteren Führungsblöcke 10b1 die Arbeitsfläche 1b des Handhabungskopfes 1 im Wesentlichen parallel zur Arbeitsfläche 3.1 des Werkzeugs 3 vor diesem positioniert ist.
Im nächsten Schritt werden die oberen und unteren Führungsblöcke 10a1 und 10b1 wieder gemeinsam bzw. synchron in Richtung auf das Werkzeug 3 linear verfahren, sodass die Arbeitsfläche 1b des Handhabungskopfes 1 an der Arbeitsfläche 3.1 des Werkzeugs 3 zum Anliegen kommt und die Rohlinge auf den Formelementen 2b in das Werkzeug eingesetzt werden, wie dies 8 zeigt.
Nach dem Beladen des Werkzeugs 3 wird der Handhabungskopf 1 zunächst nach rechts aus der Stellung in 8 in die Stellung der 7 zurückgefahren, worauf das Werkzeug 3 die eingesetzten Rohlinge bearbeitet.
Danach wiederholt sich der beschriebene Vorgang, wobei zuvor die Arbeitsfläche 1b des Handhabungskopfes 1 mit entsprechenden Rohlingen beladen wurde, die nach Entnahme der Formteile aus dem Werkzeug in dieses durch den Handhabungskopf 1 eingesetzt werden.
Es sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauform möglich. So kann der in 3 wiedergegebene Winkel α zwischen den Arbeitsflächen 1a und 1b des Handhabungskopfes anstelle der wiedergegebenen 90° auch einen anderen Wert haben, beispielsweise kleiner als 90° sein. Die Bewegungsabläufe können derart ablaufen, dass beim linearen Annähern des Handhabungskopfes 1 an das Werkzeug 3 in 3 gleichzeitig die Arbeitsfläche des Handhabungskopfes 1 durch Verschwenken des Handhabungskopfes 1 während der linearen Verschiebung mit dem Werkzeug 3 ausgerichtet wird. In gleicher Weise kann sich die lineare Bewegung mit der Schwenkbewegung beim Entladen überlagern
Die Schenkel 1a und 1b des Handhabungskopfes 1 können unterschiedlich lang ausgebildet sein. Es ist auch möglich, den Handhabungskopf 1 in einer anderen Gestalt als L-förmig, beispielsweise blockförmig, mit in einem Winkel zueinander liegenden Arbeitsflächen 1a und 1b zu gestalten, wobei der Winkel zwischen den Arbeitsflächen im Bereich von etwa 15° bis etwa 165° liegen kann.
Es ist auch möglich, an dem Handhabungskopf 1 mehr als zwei Arbeitsflächen, die in einem Winkel zueinander liegen, vorzusehen, wobei die unterschiedlichen Ausrichtungen des Handhabungskopfes 1 relativ zum Werkzeug 3 durch unterschiedliche Verstellung der beiden Führungen 10a1 und 10b1 an den Führungen 10a und 10b möglich ist.
Beispielsweise kann zwischen den in einem Winkel von 90° zueinander liegenden Arbeitsflächen des Handhabungskopfes 1 eine dritte Arbeitsfläche vorgesehen werden, die in der Position der 5 etwa parallel zur Arbeitsfläche 3.1 des Werkzeugs 3 verläuft. Dabei kann diese dritte Arbeitsfläche auch einen unterschiedlichen Winkel zu den benachbarten Arbeitsflächen 1a und 1b haben.
Die Formelemente bzw. die Entladevorrichtung 2a an der Arbeitsfläche 1a kann auch mit der Beladevorrichtung 2b an der Arbeitsfläche 1b austauschbar angeordnet sein. Nach einem Austausch ändern sich in entsprechender Weise die Bewegungsabläufe des Handhabungskopfes 1.

Claims

Handhabungsvorrichtung mm Be- und Entladen eines Werkzeugs (3), insbesondere einer Tiefziehmaschine, umfassend einen Handhabungskopf (1) mit in einem Winkel zueinander angeordneten Arbeitsflächen (1a und 1b), der längs zweier beabstandeter linearer Führungen (10a, 10b) verfahrbar und an diesen verschwenkbar angelenkt ist, wobei der Handhabungskopf an einer der Führungen (10a) über einen Lenker (4) angelenkt ist und die Anlenkstellen an den beiden Führungen durch jeweils eine gesonderte Antriebseinheit (11a, 11b) gleichzeitig und/oder unterschiedlich verfahrbar sind.
Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Handhabungskopf (1) einen L-förmigen Aufbau aufweist und an einem Schenkel eine Entnahmevorrichtung (2a) und am anderen Schenkel eine Beladevorrichtung (2b) angebracht ist.
Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Winkel zwischen benachbarten Arbeitsflächen (1a, 1b) des Handhabungskopfes (1) im Bereich von etwa 15° bis 165° liegt.
Handhabungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Handhabungskopf (1) während seiner linearen Verschiebung gleichzeitig verschwenkbar ist.
Handhabungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die an der einen Arbeitsfläche (1a) des Handhabungskopfes (1) angebrachte Entnahmevorrichtung (2a) austauschbar ist mit der Beladevorrichtung (2b) an der anderen Arbeitsfläche (1b).