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Die Erfindung betrifft eine Kurvenschiene für ein Transfersystem eines-Umformautomaten, mit einem Schienenkörper, der erste Verbindungsmittel zum Verbinden mit einem sich in einer Längsrichtung des Schienenkörpers bewegenden Hubstößel aufweist, und der an zumindest einer Seite eine Steuerkurve zum Betätigen eines Abgreifers aufweist, der zum Steuern einer Öffnungs- und Schließbewegung des Transfersystems mit der Steuerkurve in Eingriff steht, wobei die Steuerkurve eine Öffnungsweite, einen Öffnungszeitpunkt und einen Schließzeitpunkt des Transfersystems festlegt.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Umformautomaten zum Bearbeiten von Werkstücken, die eine solche Kurvenschiene aufweist.
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Eine Kurvenschiene und ein Umformautomat der eingangs genannten Art sind allgemein durch Benutzung bekannt.
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Bei einem Umformautomaten handelt es sich um eine Einzelpresse mit einer bestimmten Anzahl von hintereinandergeschalteten Bearbeitungsstufen, in denen verschiedene Arbeitsgänge innerhalb einer einzigen Presse zusammengefasst sind. Die Werkstücke werden in den aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstufen bearbeitet, wobei während eines einzelnen Pressenhubs in den einzelnen Bearbeitungsstufen gleichzeitig unterschiedliche Arbeitsgänge (z. B. Umformen, Lochen, Schneiden) ablaufen. Der Transport der Werkstücke innerhalb der einzelnen Bearbeitungsstufen erfolgt über ein Transfersystem, dessen Bewegungen zum Stößelantrieb des Umformautomaten synchronisiert ist. Somit ist gewährleistet, dass das Transfersystem während der einzelnen Arbeitsgänge nicht mit den Werkzeugen der einzelnen Bearbeitungsstufen kollidiert.
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Zum Greifen der Werkstücke weist das Transfersystem Greiferschienen auf, die paarweise zueinander angeordnet sind und sich über die Länge des Umformautomaten beidseitig erstrecken. Die Greiferschienen vollziehen zwischen den einzelnen Bearbeitungsschritten innerhalb des Umformautomaten periodisch eine Transferbewegung zum Transport der Werkstücke zwischen den einzelnen Bearbeitungsstufen, eine Öffnungs- und Schließbewegung quer zur Transferbewegung sowie eine rückwärts gerichtete Bewegung entgegengesetzt zur Transferbewegung. Das Transfersystem befindet sich während eines Arbeitsgangs des Umformautomaten in Öffnungsstellung und zwischen zwei Arbeitsgängen in Verschlußstellung, um die Werkstücke zur jeweils nachgelagerten Bearbeitungsstufe zu transferieren. Die Öffnungsweite des Transfersystems ist dabei der Abstand zwischen Öffnungs- und Verschlussstellung des Transfersystems.
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Eine Synchronisierung der Bewegungsabläufe des Pressenstößels mit den Bewegungsabläufen des Transfersystems ist insbesondere bei der Öffnungs- und Schließbewegung der Greiferschienen notwendig, um die Freigängigkeit der Greiferschienen während des Betriebs des Umformautomaten zu gewährleisten und um Beschädigungen der Greiferschienen bzw. der Werkzeuge der einzelnen Bearbeitungsstufen zu vermeiden. Hierzu kann eine mechanische Kopplung zwischen dem Pressenstößel und dem Transfersystem vorgesehen sein, die in Form einer Zwangssteuerung das Transfersystem zwischen den einzelnen Arbeitsgängen des Umformautomaten zu den richtigen Zeitpunkten öffnet bzw. schließt, so dass eine Kollision der Greiferschienen und der Werkzeuge innerhalb der einzelnen Bearbeitungsstufen verhindert wird.
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Aus der
EP 0 210 745 A2 ist eine solche mechanische Zwangssteuerung bekannt, bei der parallel durch eine Presse verlaufende Greiferschienen durch ein Kurvengetriebe gesteuert werden. Dabei ist der Antrieb des Kurvengetriebes über Kurvenscheiben mit dem zentralen Pressenantrieb mechanisch gekoppelt.
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Dieses Transfersystem ist jedoch sehr unflexibel, da durch den festgelegten Verlauf der Kurvenscheibe eine rasche Veränderung der Öffnungs- und/oder Schließbewegungen des Transfersystems nicht gewährleistet ist.
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DE 1 652 864 offenbart ferner eine mechanische Zwangssteuerung zwischen einer mehrstufigen Presse und einem Transfersystem, das zumindest einen Auswerfer aufweist. Die Zwangssteuerung weist eine mit dem Pressenantrieb mechanisch gekoppelte Kurvenschiene auf, die über einen mit der Kurvenschiene in Eingriff stehenden Schwinghebel zumindest einen Auswerferkolben zum Bewegen der Formlinge betätigt.
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Die bekannte Zwangssteuerung weist jedoch den Nachteil auf, dass die von der Kurvenschiene abgeleitete Relativbewegung zum Betätigen des Transfersystems durch die Geometrie des jeweiligen Kurvenverlaufs festgelegt ist. Insbesondere durch die starre Verbindung der Kurvenschiene mit dem Pressenantrieb ist der Auslenkungshub des Transfersystems sowie der Anfangs- und Endzeitpunkt der Betätigung des Transfersystems durch die mit dem Pressenantrieb verbundene Kurvenschiene festgelegt. Hierdurch werden unnötige Wege mit dem Transfersystem zurückgelegt, wodurch die Stillstandszeit der Presse, aber auch die Prozesszeit negativ beeinflusst wird. Der Auslenkungshub des Transfersystems sowie der Anfangs- und Endzeitpunkt der Betätigung werden somit durch die Verwendung von Kurvenschienen unterschiedlichen Kurvenverlaufs eingestellt, die je nach Bedarf ausgewechselt werden.
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Ein Auswechseln der Kurvenschiene hat zum einen lange Stillstandszeiten und damit erhebliche Kosten zur Folge, und zum anderen erhöht sich die Gefahr von Gewaltbrüchen des Transfersystems bzw. der in den Pressenstufen verbauten Werkzeuge während des Pressenbetriebs, da der statische Kurvenverlauf der Kurvenschiene exakt auf die Synchronisierung des Pressenantriebs zum Transfersystem angepasst sein muss.
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Im Stand der Technik sind weitere Transferantriebe zum Bewegen von Werkstücken innerhalb von Umformautomaten, wie pneumatische Steuerungen über Nockenwellenschaltwerke oder servomechanische Antriebe über Winkelprogrammierungen, bekannt.
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Hierbei ist nachteilig, dass die Freigängigkeit der Greifer zum Greifen der Werkstücke nur in Annäherung der Werkzeuge des Umformautomaten zu den Greifern abgetestet werden kann. Die Freigängigkeit der Greifer wird somit im sogenannten Einzelhub eingestellt, ohne dabei eine Kollision zwischen den Greifern und den Werkzeugen des Umformautomaten zu riskieren. Hierbei ist das Transfersystem mit großzügigen Toleranzen einzustellen, um die sich bei steigenden Stößelfrequenzen ergebenden dynamischen Parameter des Transferantriebs durch die Beschleunigung bzw. Verzögerung desselben zur Vermeidung von Gewaltbrüchen zu kompensieren.
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DE 42 23 340 A1 offenbart eine Vorschubeinrichtung zum schrittweisen Material- und/oder Werkstücktransport an bzw. in intermittierend arbeitenden Produktionsmaschinen, bei der die Greiferschienen quer zur Vorschubrichtung in Ableitung von einer Kurvenschiene auf- und abwärts bewegt werden.
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DE 197 22 230 A1 offenbart eine automatisch einstellbare Mehrfach-Kurvenscheibe für eine Schmiedemaschine.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Zwangssteuerung durch eine Kurvenschiene der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein Auswechseln der Kurvenschiene zum Einstellen der Zwangssteuerung zwischen dem Hubstößel und dem Transfersystem nicht erforderlich ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe hinsichtlich der eingangs genannten Kurvenschiene dadurch gelöst, dass der Schienenkörper einen Grundkörper aufweist, der einen ersten Teil der Steuerkurve aufweist, wobei mit dem Grundkörper zumindest ein Profilelement lageverstellbar verbunden ist, das einen zweiten Teil der Steuerkurve aufweist, und dass die Steuerkurve zum Festlegen des Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkts und/oder der Öffnungsweite des Transfersystems am Schienenkörper einstellbar ist.
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Das erfindungsgemäße Konzept, bei dem die Steuerkurve und damit die Öffnungsweite sowie der Öffnungs- und/oder der Schließzeitpunkt eingestellt werden können, hat den Vorteil, dass die Kurvenschiene zum Anpassen dieser Parameter nicht ausgewechselt werden muss, wodurch lange Stillstandszeiten und damit verbundene hohe Kosten vermieden werden.
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Durch die Flexibilität, die Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte sowie die Öffnungsweite nach Bedarf ohne Austausch der Kurvenschiene einstellen zu können, werden die Prozesszeiten verkürzt, die zur Fertigung der Werkstücke benötigten werden. Eine Verkürzung der Prozesszeiten erhöht den Durchsatz der im Umformautomaten bearbeiteten Werkstücke. Zudem kann durch die Einstellbarkeit der Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte sowie der Öffnungsweite die Greiferfreigängigkeit des Transfersystems im Einrichtbetrieb nahezu beliebig eingestellt werden, wodurch Gewaltbrüche des Transfersystems bzw. Beschädigungen der an den Bearbeitungsstufen verbauten Werkzeuge verhindert werden.
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Der Schienenkörper weist einen Grundkörper auf, der einen ersten Teil der Steuerkurve aufweist, mit dem zumindest ein Profilelement, das einen zweiten Teil der Steuerkurve aufweist, verbunden ist.
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Die zweiteilige Ausgestaltung der Kurvenschiene mit einer Verteilung der Steuerkurve auf einen Grundkörper einerseits und ein Profilelement andererseits ist besonders vorteilhaft, da die Steuerkurve durch Verbinden des Profilelements mit dem Grundkörper veränderbar ist. Die Steuerkurve kann daher durch das Entfernen bzw. Festlegen des Profilelements am Grundkörper verändert werden. Somit ist das Entnehmen der gesamten Kurvenschiene zum Verändern des Kurvenverlaufs der Steuerkurve nicht erforderlich, wodurch sich die Stillstandszeiten des Umformautomaten bei einem Wechsel des Profilelements im Vergleich zu einem vollständigen Austausch der Kurvenschiene deutlich reduzieren.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Profilelement zum Einstellen der Öffnungsweite und des Schließzeitpunkts schräg zur Längsrichtung des Grundkörpers verschiebbar am Grundkörper angeordnet.
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Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da hierbei allein durch eine Lageverstellung des Profilelements relativ zum Grundkörper die Steuerkurve veränderbar ist, ohne dass das Profilelement ausgetauscht werden muss. Durch das Verschieben des Profilelements am Grundkörper können zumindest die Öffnungsweite und der Schließzeitpunkt des Transfersystems, das über den Abgreifer mit der Steuerkurve der Kurvenschiene in Verbindung steht, eingestellt werden. Somit ersetzt die erfindungsgemäße Kurvenschiene mit dem am Grundkörper verschiebbaren Profilelement eine Vielzahl von Kurvenschienen. Hierdurch entfallen zudem Umrüstarbeiten des Umformautomaten von Kurvenschienen unterschiedlichen Kurvenverlaufs. Durch das Verschieben des Profilelements am Grundkörper kann somit eine Einstellung der Öffnungsweite und des Schließzeitpunkts auf sehr einfache Weise vorgenommen werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Profilelement eine Führung auf, deren Längserstreckung schräg zur Längsrichtung ausgerichtet ist.
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Die eine Führung aufweisende Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Profilelement ist eine vorteilhafte und konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung, um eine Verschiebbarkeit des Profilelements relativ zum Grundkörper zu erreichen. Die Führung kann beispielsweise als Profilführung, insbesondere als Schwalbenschwanzführung oder auch als Langloch ausgebildet sein, das sich durch den Grundkörper hindurch erstreckt. Hierdurch ist ein besonders einfaches Verschieben der Profilelemente relativ zum Grundkörper möglich. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Teil der Steuerkurve zumindest einen schräg zur Längsrichtung am Grundkörper ausgebildeten gekrümmten Abschnitt auf, und der zweite Teil der Steuerkurve weist zumindest einen schräg zur Längsrichtung am Profilelement ausgebildeten kurvenförmigen Abschnitt auf, der tangential zum gekrümmten Abschnitt verläuft.
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Durch den am Grundkörper ausgebildeten gekrümmten Abschnitt und den am Profilelement ausgebildeten kurvenförmigen Abschnitt wird die Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Transfersystems durch den Abgreifer abgeleitet. Durch die Krümmung des gekrümmten Abschnitts bzw. die Steigung des kurvenförmigen Abschnitts wird die Beschleunigung der Öffnung bzw. Schließbewegung des Transfersystems festgelegt. Es versteht sich hierbei, dass der gekrümmte Abschnitt beliebige Krümmungen und der kurvenförmige Abschnitt beliebige Steigungen aufweisen kann, wobei beim kurvenförmigen Abschnitt auch konstante Steigungen vorgesehen sein können. Durch die tangentiale Anordnung des am Profilelement ausgebildeten kurvenförmigen Abschnitts zum am Grundkörper ausgebildeten gekrümmten Abschnitt ist stets gewährleistet, dass die aneinander anschließenden Abschnitte einen stetigen Verlauf der Steuerkurve gewährleisten, wodurch fließende ruck- bzw. rüttelfreie Bewegungen des Transfersystems beim Öffnen und Schließen gewährleistet werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung schließen sich der kurvenförmige Abschnitt und der gekrümmte Abschnitt zumindest in einem Verschiebebereich des Profilelements stufenlos aneinander an.
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Die Steuerkurve weist somit in ihrem Einstellbereich eine glatte stufenlose Form auf, wodurch im Einstellbereich möglicher Steuerkurvenverläufe eine ruck- bzw. rüttelfreie Öffnungs- und Schließbewegung des Transfersystems gewährleistet ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Steuerkurve einen weiteren, am Grundkörper ausgebildeten Abschnitt, der sich in einem konkaven Übergangsbereich stufenlos an den gekrümmten Abschnitt anschließt und im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung orientiert ist, und einen weiteren, am Profilelement ausgebildeten Abschnitt auf, der sich an den kurvenförmigen Abschnitt in einem konvexen Übergangsbereich stufenlos anschließt und im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Schienenkörpers orientiert ist.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn der konkave Übergangsbereich den Öffnungszeitpunkt festlegt und der konvexe Übergangsbereich zum Festlegen des Schließzeitpunkts oder der Öffnungsweite durch Verschieben des Profilelements am Grundkörper einstellbar ist.
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Der am Grundkörper ausgebildete weitere Abschnitt der Steuerkurve, der im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung orientiert ist, legt den geschlossenen Zustand des Transfersystems während eines Transportzyklusses zwischen zwei Arbeitsgängen des Umformautomaten fest. Der weitere am Profilelement ausgebildete Abschnitt, der ebenfalls im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Grundkörpers orientiert ist, legt die Öffnungsstellung des Transfersystems während eines Arbeitsgangs des Umformautomaten fest. Der konkave Übergangsbereich, der sich stufenlos an den gekrümmten Abschnitt der Steuerkurve anschließt, legt den Öffnungszeitpunkt des Transfersystems fest, der durch den mit der Steuerkurve in Eingriff stehenden Abgreifer an das Transfersystem übertragen wird. Entsprechend legt der sich an den kurvenförmigen Abschnitt stufenlos anschließende konvexe Übergangsbereich der Steuerkurve den Schließzeitpunkt des Transfersystems fest.
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Durch Verschieben des Profilelements schräg zur Längsrichtung entlang des Grundkörpers können somit der Schließzeitpunkt sowie die Öffnungsweite parallel eingestellt werden. Der Betrag der Öffnungsweite und somit der Hub des Transfersystems in Öffnungs- bzw. Schließrichtung ist hierbei durch den Abstand der beiden entlang der Längsrichtung ausgerichteten Abschnitte der Steuerkurve festgelegt. Zudem ist durch die konvexe bzw. konkave Ausgestaltung der Übergangsbereiche gewährleistet, dass der mit der Steuerkurve in Eingriff stehende Abgreifer entlang einer stetigen und stufenlos glatten Steuerkurve verläuft, wodurch ein Übertragen von Rüttelbewegungen bzw. Schwingungen vom Abgreifer auf das Transfersystem der Stufenpresse verhindert wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Profilelement als Paar von Profilelementen ausgestaltet ist, die gegenüberliegend und flächig am Grundkörper angeordnet sind.
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Durch diese Ausgestaltung ist gewährleistet, dass der Abgreifer über eine möglichst breite Auflagefläche an der Steuerkurve anliegt, wodurch sich die Kurvenschiene betriebssicher am Abgreifer bewegen kann. Durch die symmetrische Anordnung der Profilelemente kann zudem ein Verkippen der Kurvenschiene am Abgreifer verhindert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Schienenkörper zum Einstellen des Öffnungs- und Schließzeitpunkts in Längsrichtung verschiebbar.
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Durch ein Verschieben der gesamten Kurvenschiene relativ zum Hubstößel entlang der Längsrichtung können der konkave und der konvexe Übergangsbereich, die den Öffnungs- und den Schließzeitpunkt des Transfersystems festlegen, relativ in Bezug zum Abgreifer positioniert werden. Hierdurch kann der Öffnungs- sowie der Schließzeitpunkt eingestellt werden, wodurch sich einerseits vorteilhaft die Prozesszeiten innerhalb des Betriebs des Umformautomaten optimieren lassen; andererseits kann durch die exakte Einstellung des Öffnungs- und des Schließzeitpunkts ein Gewaltbruch des Transfersystems durch Kollision mit dem Umformautomaten bzw. mit den im Umformautomaten eingebauten Werkzeugen vermieden werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen die Verbindungsmittel zumindest eine weitere Führung auf, deren Längserstreckung im Wesentlichen in Längsrichtung ausgerichtet ist.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil einer konstruktiv sehr einfachen Verbindung zwischen der Kurvenschiene und dem Hubstößel bei gleichzeitiger einfach zu handhabender Einstellbarkeit des Öffnungs- und Schließzeitpunktes des Transfersystems durch Verschieben der Kurvenschiene relativ zum Hubstößel. Die Führung kann hierbei ebenfalls als Profilführung, insbesondere als Schwalbenschwanzführung oder auch als Langloch ausgebildet sein.
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Die Position des Schienenkörpers entlang der Längsrichtung und/oder die Position des Profilelements in Richtung schräg zur Längsrichtung ist vorzugsweise durch zumindest einen Stellmotor einstellbar.
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Die Positionierung des Schienenkörpers entlang der Längsrichtung und/oder des Profilelements in Richtung schräg zur Längsrichtung durch einen Stellmotor ermöglicht es auf einfache Weise, die jeweiligen Positionen im Einrichtbetrieb einzustellen und während des Betriebs des Umformautomaten fixiert zu halten.
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Ein erfindungsgemäßer Umformautomat weist eine erfindungsgemäße Kurvenschiene gemäß einer oder mehrerer der vorstehend genannten Ausgestaltungen auf.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden mit Bezug auf diese näher beschrieben. Es zeigen:
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1 ausschnittsweise ein Umformautomat mit einem Transfersystem zum Transport von Werkstücken innerhalb eines Arbeitsraumes des Umformautomaten in einer Draufsicht, teilweise in einer Schnittdarstellung;
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2 eine Kurvenschiene in einer perspektivischen Darstellung zur Verwendung in dem Umformautomaten in 1;
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2a eines von zwei Profilelementen der Kurvenschiene in 2 in einer gegenüber 2 vergrößerten Ansicht;
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3 einen Grundkörper der Kurvenschiene in 2;
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4 die Kurvenschiene in 2 in einer ersten Position der Profilelemente relativ zum Grundkörper; und
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5 die Kurvenschiene in 2 in einer zweiten Position der Profilelemente relativ zum Grundkörper.
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In 1 ist ein mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehener Umformautomat dargestellt, in dem Werkstücke, von denen eines mit dem Bezugszeichen 11 versehen ist, in mehreren Bearbeitungsstufen, von denen eine mit dem Bezugszeichen 12 versehen ist, beispielsweise durch Umformen, Lochen oder Schneiden, bearbeitet werden. Der Transport der Werkstücke 11 zwischen den einzelnen Bearbeitungsstufen 12 in einem Arbeitsraum 13 des Umformautomaten 10 erfolgt durch ein Transfersystem 14, das zwei in Richtung einer Vorschubrichtung 16 des Umformautomaten 10 ausgerichtete Greiferschienen 18a, 18b zum Transport der Werkstücke 11 aufweist. Die Greiferschienen sind in der Vorschubrichtung 16 und entgegen der Vorschubrichtung 16 beweglich.
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Zur Betätigung der Greiferschienen 18a, 18b ist an Rahmensäulen 20a, 20b des Rahmens des Umformautomaten eine mit den Greiferschienen 18a, 18b verbundene Antriebseinheit 22 angeordnet. An den Greiferschienen 18a, 18b sind mehrere Greifer 19 angeordnet, die die Werkstücke 11 zwischen den einzelnen Bearbeitungsstufen 12 transferieren. Zudem ist an den Rahmensäulen 20a, 20b ein Hubstößel 24 des Umformautomaten 10 gleitend gelagert. Der Hubstößel 24 vollzieht während des Betriebs des Umformautomaten 10 eine Abwärts- bzw. Aufwärtsbewegung, die vorliegend senkrecht zur Zeichenebene gerichtet sind.
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Mit dem Hubstößel 24 ist eine Kurvenschiene 26 verbunden, die sich entlang ihrer Längsrichtung 28 (vgl. 2) mit dem Hubstößel 24 des Umformautomaten 10 auf und ab bewegt. Mit der Kurvenschiene 26 steht ein Abgreifer 30 in Eingriff, der mit der Antriebseinheit 22 zum Öffnen und Schließen des Transfersystems 14 in Querrichtung 32 des Umformautomaten 10 in Wirkverbindung steht. Somit synchronisiert die Kurvenschiene 26 die Abwärts- bzw. Aufwärtsbewegung des Hubstößels 24 mit den Bewegungen der Greiferschienen 18a, 18b, um die Freigängigkeit des Hubstößels 24 im Betrieb des Umformautomaten zu gewährleisten und einen Gewaltbruch der mit dem Hubstößel 24 verbundenen Werkzeuge (nicht dargestellt) bzw. der Greiferschienen 18a, 18b oder der an den Greiferschienen 18a, 18b befestigten Greifer 19 zu verhindern.
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Während eines Arbeitsgangs des Umformautomaten 10, bei dem die Werkstücke 11 bearbeitet werden, sind die Greiferschienen 18a, 18b geöffnet (vgl. 1). Hierbei werden die Werkstücke 11 mittels mit dem Hubstößel 24 verbundenen Werkzeugen bearbeitet, indem der Hubstößel zu den Werkstücken 11 hin verfahren wird. Zwischen zwei Arbeitsgängen sind die Greiferschienen 18a, 18b geschlossen (nicht dargestellt) und die Greifer 19 liegen zum Transfer der Werkstücke 11 zwischen den Bearbeitungsstufen 12 an den Werkstücken 11 an. Hierbei ist der Hubstößel 24 von den Werkstücken 11 weg verfahren. Der Transfer der Werkstücke 11 zwischen den Bearbeitungsstufen 12 wird somit stets zwischen zwei Arbeitsgängen bewirkt.
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In 2 sind die Kurvenschiene 26 sowie der mit der Kurvenschiene 26 in Eingriff stehende Abgreifer 30 perspektivisch in Alleinstellung gezeigt. Die Kurvenschiene 26 weist einen Schienenkörper 34 auf, der einen Grundkörper 36 und ein erstes und ein zweites Profilelement 38a, 38b aufweist. Der Schienenkörper 34 ist über erste Verbindungsmittel 40a, 40b am Hubstößel 24 des Umformautomaten 10 festgelegt. Der Grundkörper 36 weist eine erste 42a und eine zweite Führung 42b auf, wobei die Längserstreckung der Führungen 42a, 42b in der Längsrichtung 28 ausgerichtet ist. Die Verbindungsmittel 40a, 40b greifen durch die Führungen 42a, 42b hindurch und sind mit dem Hubstößel 24 verbunden. Somit ist der Schienenkörper 34 entlang der Führungen 40a, 40b in der Längsrichtung 28, die in Verfahrrichtung des Hubstößels 24 ausgerichtet ist, relativ zum Hubstößel 24 verschiebbar. Vorliegend sind die Führungen 40a, 40b als Langlöcher ausgebildet. Es versteht sich jedoch, dass die Führungen 40a, 40b auch andere Profilführungen, insbesondere Schwalbenschwanzführungen aufweisen können.
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Grundsätzlich legen die Enden der Führungen 40a, 40b den Positionierungsweg der Kurvenschiene 26 relativ zum Hubstößel 24 fest. Es versteht sich, dass der Schienenkörper 34 auch in anderer beliebiger Weise kraft-, bzw. formschlüssig am Hubstößel 24 festgelegt sein kann.
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Die Profilelemente 38a, 38b, die einander gegenüberliegend und flächig am Grundkörper 36 angeordnet sind, sind durch weitere Verbindungsmittel 44 mit dem Grundkörper 36 verbunden. Die Profilelemente 38a, 38b weisen zumindest eine weitere Führung 46 auf, die schräg zur Längsrichtung 28 des Schienenkörpers 34 orientiert ist. Somit sind die Profilelemente 38a, 38b in Richtung der Längserstreckung der Führung 46 relativ zum Grundkörper 36 verschiebbar am Grundkörper 36 angeordnet. Vorliegend ist die Führung 46 ebenfalls als Langloch ausgebildet. Es versteht sich jedoch, dass die Führung 46 auch eine andere Profilführung aufweisen kann. Hierbei kommen insbesondere Schwalbenschwanzführungen in Betracht, wobei ein erstes Teil am Grundkörper 36 und ein dazu passendes weiteres Teil an den Profilelementen 38a, 38b ausgebildet ist.
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Der Abgreifer 30 steht mit einer Steuerkurve 48 des Schienenkörpers 34 in Eingriff, wobei der Grundkörper 36 einen ersten Teil 50 der Steuerkurve 48 aufweist, und die Profilelemente 38a, 38b einen zweiten Teil 52 der Steuerkurve 48 aufweisen.
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Der erste Teil 50 der Steuerkurve 48 weist einen schräg zur Längsrichtung 28 am Grundkörper 36 ausgebildeten gekrümmten Abschnitt 54 und einen parallel zur Längsrichtung 28 verlaufenden, am Grundkörper 36 ausgebildeten weiteren geraden Abschnitt 56 auf, der sich in einem konkaven Übergangsbereich 58 stufenlos an den gekrümmten Abschnitt 54 anschließt.
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Der zweite Teil 52 der Steuerkurve 48 weist einen schräg zur Längsrichtung 28 an den Profilelementen 38a, 38b ausgebildeten kurvenförmigen Abschnitt 60 und einen weiteren am Profilelement ausgebildeten geraden Abschnitt 62 auf, der sich an den kurvenförmigen Abschnitt 60 in einem konvexen Übergangsbereich 64 stufenlos anschließt und parallel zur Längsrichtung 28 des Schienenkörpers 34 orientiert ist.
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Zur genaueren Darstellung der Profilelemente 38a, 38b ist das erste Profilelement 38a exemplarisch in einer gegenüber 2 vergrößerten Darstellung in 2a gezeigt.
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Die Profilelemente 38a, 38b sind entlang der Führung 46 in einem Verschiebebereich 66 relativ zum Grundkörper 36 verschiebbar. Die Enden der Führung 46 legen somit den Verschiebebereicht 66 der Profilelemente 38a, 38b relativ zum Grundkörper 36 fest. Es versteht sich, dass die Profilelemente 38a, 38b grundsätzlich in beliebiger kraft-, bzw. formschlüssiger Weise am Grundkörper 36 festgelegt sein können. Innerhalb dieses Verschiebebereichs 66 ist stets gewährleistet, dass der an den Profilelementen 38a, 38b ausgebildete kurvenförmige Abschnitt 60 tangential und stufenlos zum gekrümmten Abschnitt 54 verläuft. Somit ist gewährleistet, dass die Kurvenschiene 26 bei einer Bewegung in der Längsrichtung 28 über die Steuerkurve 48 eine gleichmäßige und rüttelfreie Bewegung an den mit der Steuerkurve 48 in Eingriff stehenden Abgreifer 30 überträgt, der kurvenschienenseitig eine Rolle 68 aufweist, die sich an der Steuerkurve 48 abrollt.
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Durch die Bewegung der Kurvenschiene 26 entlang der Längsrichtung 28 überträgt der Abgreifer 30 mit der an der Steuerkurve 48 anliegenden Rolle 68 das Profil der Steuerkurve 48 als Relativbewegung in Richtung quer zur Längsrichtung 28 an das Transfersystem 14 des Umformautomaten 10. Durch die Relativbewegung in Richtung quer zur Längsrichtung 28 wird die Öffnungs- und Schließbewegung der Greiferschienen 18a, 18b des Transfersystems 14 gesteuert.
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Der Abgreifer 30 ist vorliegend in Ausgangsstellung. Die Ausgangsstellung ist hierbei ohne Beschränkung der Allgemeinheit durch den Öffnungszeitpunkt des Greifers bestimmt, der durch den konkaven Übergangsbereich 58 des Abschnitts 56 zum gekrümmten Abschnitt 54 festgelegt ist. Durch die Bewegung der Kurvenschiene 26 entlang der Längsrichtung 28, die durch die Abwärtsbewegung des Hubstößels 24 vermittelt wird, bewegt sich der gekrümmte Abschnitt 54 relativ zum Abgreifer 30 und verdrängt den Abgreifer 30 in Richtung quer zur Längsrichtung 28. Durch die Bewegung des Abgreifers 30 beginnen sich die Greiferschienen 18a, 18b des Transfersystems 14 zu öffnen. Im weiteren Verlauf der Bewegung der Kurvenschiene 26 geht die Rolle vom gekrümmten Abschnitt 54 auf den kurvenförmigen Abschnitt 60 über, der an den Profilelementen 38a, 38b ausgebildet ist. Die Öffnungsbewegung der Greiferschienen 18a, 18b endet beim Übergang der Rolle 68 vom kurvenförmigen Abschnitt auf den konvexen Übergangsbereich 64 und den daran anschließenden geraden Abschnitt 62. In der Öffnungsstellung der Greiferschienen 18a, 18b (vgl. 1) kommt die Rolle 68 mit dem Abschnitt 62 in Anlage.
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Die Schließbewegung der Greiferschienen 18a, 18b wird dementsprechend durch die entgegengesetzte Aufwärtsbewegung der Kurvenschiene 26 zurück in die Ausgangsstellung bewirkt.
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Der konkave Übergangsbereich 58 bzw. der konvexe Übergangsbereich 64 legen den Öffnungszeitpunkt bzw. den Schließzeitpunkt des Transfersystems 14 fest. Eine Bewegung des am Grundkörper 36 ausgebildeten geraden Abschnitts 56 bzw. des an den Profilelementen 38a, 38b ausgebildeten geraden Abschnitts 62 relativ zum Abgreifer 30 hat keine Bewegung des Transfersystems 14 zur Folge, da in diesen Abschnitten 56, 62 durch die Steuerkurve 48 keine Relativbewegung quer zur Längsrichtung 28 an den Abgreifer 30 übertragen wird. Die Beschleunigung der Öffnungs- und Schließbewegung des Transfersystems ist durch die Krümmung des gekrümmten Abschnitts 54 bzw. durch die Steigung des kurvenförmigen Abschnitts 60 festgelegt. Es versteht sich, dass der gekrümmte Abschnitt 54 bzw. der kurvenförmige Abschnitt 60 beliebige Krümmungsradien bzw. Steigungen aufweisen kann.
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In 3 sind zwei Betriebsstellungen der Kurvenschiene 26 dargestellt. Die Kurvenschiene 26 weist eine zur Führung 46 des ersten bzw. zweiten Profilelements 38a, 38b parallel verlaufende Führung 70 auf, die ebenfalls wie die Führung 46 schräg zur Längsrichtung 28 ausgerichtet ist. Zur Darstellung der Führung 70 wurde deshalb auf die Darstellung des ersten und zweiten Profilelements 38a, 38b verzichtet. Es versteht sich, dass die Führung 70 und die Führung 46 auch als zueinander passende Gegenstücke, insbesondere in Form einer Schwalbenschwanzführung ausgebildet sein können.
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Vorliegend liegt die Rolle 68 des Abgreifers 30 am parallel zur Längsrichtung 28 verlaufenden Abschnitt 56, der am Grundkörper 36 ausgebildet ist, an. Es versteht sich, dass die Profilelemente 38a, 38b zum Verbinden mit dem Grundkörper 36 keine Führungen 42a, 42b aufweisen müssen. Es können lediglich die Verbindungsmittel 40a, 40b an einem der Profilelemente 38a, 38b befestigt, und mit dem jeweils anderen Profilelement 38a, 38b verbunden sein, wobei die Verbindungsmittel 40a, 40b mit der Führung 70, die insbesondere als Langloch ausgebildet sein kann, in Eingriff stehen.
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An den Führungen 42a, 42b sind zwei Befestigungspositionen a, b der Kurvenschiene 26 am Hubstößel 24 des Umformautomaten 10 exemplarisch dargestellt. Die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Transfersystems 14 sind, wie bereits beschrieben, durch den konkaven Übergangsbereich 58 bzw. den konvexen Übergangsbereich 64 (vgl. 2) der Steuerkurve 48 festgelegt. Die zurückzulegende Strecke zwischen dem Abgreifer 30 und dem konkaven Übergangsbereich 58 ist in der Befestigungsposition a größer als in der Befestigungsposition b. Somit wird in der Befestigungsposition a bei einer Abwärtsbewegung der Kurvenschiene 26 der Öffnungszeitpunkt später erreicht als in der Befestigungsposition b. Entgegengesetzt verhält es sich bei einer Aufwärtsbewegung der Kurvenschiene 26 für den Schließzeitpunkt des Transfersystems 14, wobei der Schließzeitpunkt in der Befestigungsposition a der Kurvenschiene 26 am Hubstößel 24 durch den Abgreifer 30 früher erreicht wird als in der Befestigungsposition b (nicht dargestellt). Es versteht sich hierbei, dass die Kurvenschiene 26 auch in jeder beliebigen Befestigungsposition zwischen Befestigungsposition a und Befestigungsposition b festlegbar ist.
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Durch ein Verschieben der Kurvenschiene 26 entlang der Führungen 42a, 42b sind die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Transfersystems 14 einstellbar.
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In 4 ist die Kurvenschiene 26 mit den am Grundkörper 36 festgelegten Profilelementen 38a, 38b in einer ersten Befestigungsposition und in 5 in einer zweiten Befestigungsposition dargestellt. In der vorliegenden Draufsicht der Kurvenschiene 26 ist das Profilelement 38b deckungsgleich und gegenüberliegend zum Profilelement 38a am Grundkörper 36 angeordnet (nicht dargestellt). Wie bereits mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben, ist die Kurvenschiene 26 mit den Verbindungsmitteln 40a, 40b mit dem Hubstößel 24 des Umformautomaten 10 (vgl. 1) verbunden. Bei einer Auf- und Abwärtsbewegung des Hubstößels 24 im Betrieb des Umformautomaten 10 vollzieht die Kurvenschiene 26 eine periodische Auf- und Abwärtsbewegung in Richtung der Längsrichtung 28. Die von der Steuerkurve 48 abgeleitete Relativbewegung des Abgreifers 30 wird hierbei, wie bereits beschrieben, an die Antriebseinheit 22 des Transfersystems 14 weitergeleitet, um eine Öffnungs- und Schließbewegung der Greiferschienen 18a, 18b hervorzurufen (vgl. 1).
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In den 4 und 5 kommt die Rolle 68 des Abgreifers 30 mit dem konkaven Übergangsbereich 58, der den am Grundkörper 36 ausgebildeten gekrümmten Abschnitt 54 mit dem geraden Abschnitt 56 verbindet, zur Anlage. Der konkave Übergangsbereich 58 legt hierbei den (Öffnungszeitpunkt des Transfersystems 14 (vgl. 1) fest. Durch Verschieben des ersten und zweiten Profilelements 30a, 30b am Grundkörper 36 in Richtung der Längserstreckung der Führung 46 kann der Auslenkungshub, d. h. der Betrag der Auslenkung des Abgreifers 30, quer zur Längsrichtung 28 des Abgreifers 30 eingestellt werden. Der Auslenkungshub des Abgreifers 30 ist dabei proportional zur Öffnungsweite des Transfersystems 14 (vgl. 1). Der Auslenkungshub des Abgreifers 30 ist vorliegend durch die Strecke c (vgl. 4) bzw. durch die Strecke d (vgl. 5) gegeben. Die Strecke c bzw. d ist vorliegend durch die geraden Abschnitte 56 bzw. 62 der Steuerkurve 48 festgelegt, in denen das Transfersystem 14 geschlossen bzw. geöffnet ist. Zum Verschieben der Profilelemente 38a, 38b von der in 4 dargestellten Position in die Position, die in 5 dargestellt ist, wird das Befestigungsmittel 44, das durch die Führung 46 hindurchgreift bzw. mit der Führung 46 in Eingriff steht, gelöst, und die Profilelemente 38a, 38b werden entlang der Längserstreckung der Führung 46 verschoben. Der gesamte Verschiebebereich 66 der Profilelemente 38a, 38b am Grundkörper 36 entspricht somit der Längserstreckung der Führung 46. Es versteht sich, dass das Befestigungsmittel 44 nicht zwingend durch die Führung hindurchgreifen muss, um eine form-, bzw. kraftschlüssige Verbindung zwischen den Profilelementen 38a, 38b und dem Grundkörper 36 herzustellen.
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Beim Verschieben der Profilelemente 38a, 38b am Grundkörper 36 setzt der an den Profilelementen 38a, 38b ausgebildete kurvenförmige Abschnitt 60 den am Grundkörper 36 ausgebildeten gekrümmten Abschnitt 54 stetig fort. Der gekrümmte Abschnitt 54 bzw. der kurvenförmige Abschnitt 60 sind hierbei zudem derart ausgestaltet, dass die Steuerkurve 48 entlang des gesamten Verschiebebereichs 66 einen stufenlosen Verlauf aufweist. Bei der Auf- und Abwärtsbewegung der Kurvenschiene 26 in Längsrichtung 28 rollt die Steuerkurve 48 entlang der Rolle 68 des Abgreifers 30 und überträgt den Hub c (vgl. 4) bzw. den Hub d (vgl. 5) auf das Transfersystem 14 (vgl. 1), das sich mit den zur Strecke c oder zur Strecke d proportionalen Öffnungsweiten schließt bzw. öffnet. Es versteht sich, dass das Einstellen der Öffnungsweite und des Schließzeitpunkts durch Verschieben der Profilelemente 38a, 38b im Verschiebebereich 66 unabhängig vom Verschieben der Kurvenschiene 24 in Längsrichtung zum Einstellen des Öffnungs- und Schließzeitpunkts des Transfersystems 14 vorgenommen werden kann.
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Das Verschieben des Schienenkörpers 34 in Längsrichtung 28 und/oder der Profilelemente 38a, 38b am Grundkörper 36 schräg zur Längsrichtung 28 kann durch einen Stellmotor (nicht dargestellt) und/oder von Hand bewirkt werden.
