DE1254432B - Vorrichtung zum Zufuehren von Werkstuecken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. CL:

B23d

Deutsche Kl.: 49 c-30/01

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

1254432
S45396Ib/49c 18. Juli 1955 16. November 1967 30. Mai 1968

Auslegetäg:

Ausgabetag:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von einzeln zu bearbeitenden Werkstücken, beispielsweise zu einem Preßwerkzeug bei Werkzeugmaschinen mit einem am freien Ende ein Greifwerkzeug, z. B. eine Zange tragenden, um eine lotrechte Achse eines Schwenkarmträgers wechselweise in eine Aufnahme- und eine Abgabestellung für das Werkstück verschwenkbaren Schwenkarm, wobei der Schwenkarmträger in den Endstellungen des Schwenkarmes in Richtung der Schwenkachse heb- und senkbar ist und dessen Verschwenkung durch ein mit demselben verbundenes, durch eine Antriebsvorrichtung wechselseitig verschwenkbares und in den durch je eine Anschlagvorrichtung bestimmten Endstellungen verriegelbares Formstück erfolgt.

Es ist eine Vorrichtung der obigen Art bekannt, bei der das Greifwerkzeug um eine lotrechte Achse in entgegengesetzten Richtungen verschwenkbar gelagert und in ihren Endstellungen vertikal verschiebbar ist. Die Arbeitsgeschwindigkeit der bekannten Vorrichtung ist begrenzt. Bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten ist keine ausreichend genaue und zuverlässige Steuerung der Bewegungsabläufe der bewegten Organe vorhanden. Die Betriebssicherheit ist bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten nicht mehr gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, die der bekannten Vorrichtung anhaftenden Nachteile zu vermeiden und sie insbesondere für einen vollautomatischen Ablauf der Bewegungen unter exakter und vollständiger Synchronisation auszubilden, sie einfacher und weniger störanfällig auszubilden, um sie mit größerer Arbeitsgeschwindigkeit bei größerer Sicherheit betreiben zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwenkbewegungen und die Bewegungen zum Verriegeln des Formstückes von der hin- und hergehenden Bewegung eines am Gestell angeordneten, waagerecht geradlinig und senkrecht zur Mittellage des Schwenkarmes verschiebbaren Schiittens abgeleitet sind, wobei der Schlitten mit einer in Verschieberichtung des Schlittens sich erstreckenden, U-förmig ausgebildeten Plattform mit vorspringenden Schenkeln verbunden ist, bei der die Schenkel zwei symmetrisch sich gegenüberliegende Aussparungen und das Joch einen zwischen die Schenkel vorspringenden Mitnehmerzapfen aufweist, der von beiden Aussparungen denselben Abstand hat und am Formstück zwei unter gleichen Winkeln gegen das Joch vorspringende, gleichartige Arme angeordnet sind, die je eine Anschlags- und Führungsfläche gegenüber dem Joch und je einen den Schenkelaussparungen

Vorrichtung zum Zuführen von Werkstücken Patentiert für:

Societe Ornanaise de Constructions Mecaniques

S. O. C, Omans, Doubs (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt, Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27 Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 14. April 1955 (689 641)

zugeordneten Zapfen od. dgl. aufweise^, und am Formstück eine zwischen den Armen angeordnete, beim Verschieben des Schlittens mit dem Mitnehmerzapfen in und außer Eingriff kommende Ausnehmung vorhanden ist und nach dem Verschwenken des Formstückes in die jeweilige Endlage beim Weiterverschieben des Schlittens unter Anlage der entsprechenden Anschlag- und Führungsfläche am Joch durch Einfahren des der Schenkelaussparung zugeordneten Zapfens in die Aussparung die Verriegelung erfolgt.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Schwenkbewegungen und die Bewegungen zum Verriegeln des Formstückes von der hin- und hergehenden Bewegung eines Schlittens abgeleitet werden und vollkommen synchronisiert sind. Die Verschiebung und Blockierung des Schwenkarmes in seinen Endstellungen wird durch ein einziges Formstück erreicht. Es ergibt sich eine unerreicht genaue Steuerung der Bewegungen der vollautomatischen Zuführvorrichtung. Die Präzision liegt in der Größenordnung von 0,02 mm. Die Geschwindigkeit liegt in der Größenordnung von 70 Perioden pro Minute. Trotz der äußerst genauen Einstellung bei der hohen Betriebsgeschwindigkeit arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung betriebssicher und besitzt eine hohe Lebensdauer.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 2 schematische Darstellungen zur Erläuterung der relativen Bewegung der Zange, welche die Werkstücke vom Aufgabetisch der Werkzeugmaschine zuführt und anschließend in ihre Ausgangsstellung zurückgeht,

809 562/133

F i g. 3 einen Aufriß der Zuführungsvorrichtung,

F i g. 4 die in F i g. 3 gezeigte Vorrichtung von links,

Fig. 5 eine Draufsicht der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung,

F i g. 6 und 7 Schieber, welche das Auslassen der Druckluft zur Abblas- und zur Beschickungsvorrichtung steuern,

F i g. 8 und 9 den Schieber, welcher den Eintritt der Druckluft in den Zylinder der Zange steuert,

Fig. 10 und 11 Schnitte durch den Schieber, welcher die senkrechte Hin- und Herbewegung der Zange steuert,

Fig. 12 einen Aufriß der Zange,

F i g. 13 einen Schnitt zur Darstellung der Steuervorrichtungen für die beiden Schenkel der Zange.

Nach der vorliegenden Erfindung wird der in den Zeichnungen erläuterte automatische Zubringer vollkommen durch Preßluft betätigt und besteht im wesentlichen aus einem Gestell 1, auf dem sich ein ao Schlitten 2 bewegt, und aus einem Luftverteiler 3, der mittels Schieber die Drucke auf verschiedene Punkte verteilt und dabei die Bewegungen synchronisiert, welche durch Schraubenwinden mit doppelter Wirkung gesteuert werden.

Eine pneumatische Zange 4, die sich um eine feststehende Achse 5 dreht, ergreift das Werkstück 6, um es vom Aufgabetisch 7 dem Werkzeug 8 der Maschine zuzuführen.

Der Schlitten 2 bewegt sich unter der Einwirkung einer Luftzufuhr in den Zylinder 9, in dem sich ein Kolben 10 bewegt, geradlinig in Richtung des Pfeils F₁ hin und her. Dieser Schlitten trägt Nocken 11,12 und 13, welche das Verteilersystem mittels Schieber steuern.

In der Verteileranlage ist eine Bohrung 14 (F i g. 6, 7) vorgesehen, in der ein unter der Wirkung einer Feder 15 stehender Schieber 16 gleitet, welcher den Austritt der Druckluft zur Abblasvorrichtung 17 hin steuert, welche das Auswerfen der Werkstücke über das Werkzeug der Maschine gewährleistet. Die Bewegung des Schiebers 16 erfolgt durch Einwirkung des Nockens 13 auf den Daumen 18, der aus dem Körper des Verteilers herausragt und mit einer Schulter 19 an diesem Körper innen abgestützt wird.

Der pneumatische Verteiler weist eine andere Bohrung 20 (F i g. 8, 9) auf, in der ein Schieber 21 gleitet, welcher die Druckluft für die Zangenbetätigung steuert.

Die automatische Zufuhrvorrichtung enthält ferner Mittel, die ein vertikales Anheben der Zange ermöglichen, nachdem diese das Werkstück vom Aufgabetisch genommen hat, um es an das Werkzeug der Maschine zu bringen.

Diese Mittel weisen einen Zylinder 22 auf (Fig. 10, 11), in dem sich ein Kolben 23 verschiebt, der von einer Stange 24 getragen wird, die in einer Kappe 25 mit einem Mitnehmernocken 26 (Fig. 3) endet, auf dem eine Gabel 27 sitzt, die von einem Hebel 28 getragen wird, der sich um eine feststehende Achse 29 dreht und in ein Kugelgelenk 30 ausläuft, um die Zange mittels des Zangenträgers 31 zu heben oder zu senken.

Der Zylinder 22 steht über einen Kanal 33 mit einem weiteren Zylinder 32 in Verbindung. In diesem Zylinder bewegt sich ein unter der Einwirkung einer Feder 35 stehender Schieber 34, der unter der Wirkung eines Nockens auf einen aus dem Körper des pneumatischen Verteilers herausragenden Stößel 36 bewegt wird. Auf dem Schlitten 2 befindet sich eine U-förmige Plattform 37 (F i g. 8), die in ihrer Mitte einen Mitnehmerzapfen 38 und an ihren Enden Aussparungen 39 besitzt, deren Aufgabe nachstehend erläutert wird.

Die Zange 4 wird von einer Welle 40 getragen, die zur Achse dieser Zange senkrecht steht und so angeordnet ist, daß sie nach Art von Zapfen und Nut in einen Schwenkarm 41 eingreift, der sich um eine feststehende Achse 5 auf einem Formstück 42 dreht, das seinerseits mit einer Ausnehmung 43 zur Aufnahme des Mitnehmerzapfens 38 und zweier Zapfen 44 versehen ist, welche die Zange während ihrer vertikalen Bewegung in ihrer Lage halten, indem sie in die Aussparungen 39 in der Plattform 37 eingreifen.

Das Formstück 42 ist mit einer Verzahnung 45 versehen, die in ein am Schwenkarm 41 befestigtes Ritzel 46 eingreift.

Auf diese Weise wird die Einstellung der Zangenlage unabhängig vom festen Weg dieser Zange bestimmt.

Die Einstellung der Höhe der Zange wird auf gleiche Weise durch Verschieben des das Ende der Welle 40 bildenden Zapfens 47 in der in das Teil 41 eingeschnittenen Nut 48 erreicht, wobei die Verriegelung in der betreffenden Stellung mittels Mutter und Gegenmutter 49 bzw. 50 bewirkt wird.

Die Zange besteht aus einem zylindrischen Körper 51 (Fig. 12 und 13), der mit Schlitzen 52 versehen ist, in welche die Daumen 53 der Hebel 54 eingreifen, die bei 55 drehbar gelagert sind und mittels Schrauben 56 die Stangen 57 der Zange tragen. Diese Stangen 57 werden mittels einer Feder 58, welche in die in den Hebeln 54 befindlichen öffnungen 59 eingreift, in Abstand voneinander gehalten.

Im Innern des Zylinders 51 bewegt sich ein Kolben 60, der einen konischen Teil 61 besitzt, welcher den Hebel 54 in der durch den Pfeil F₂ angegebenen Richtung dreht, um die Stangen der Zange einander zu nähern und das Ergreifen des Werkstücks zu ermöglichen. Dieser Kolben 60 wird in seiner Ausgangsstellung durch eine Feder 62 gehalten, die auf einem am freien Ende des Zylinders 51 eingeschraubten Zapfen 63 sitzt.

Die Werkstücke 6 sind in einem Magazin gestapelt und werden durch eine Beschickungsvorrichtung 64 (F i g. 5), welche durch Zuführung von Druckluft betätigt und mittels einer Feder 65 in ihre Anfangsstellung zurückbewegt wird, in eine Stellung gebracht, in der sie von der Zange ergriffen werden.

Da Druckluft die Antriebskraft für die Durchführung der verschiedenen Arbeitsgänge bildet, ist zur Verwirklichung einwandfreier, vorbestimmter Betriebsabläufe eine Bremsvorrichtung erforderlich.

Diese Vorrichtung weist eine Stange 66 (Fig. 4) auf, welche durch zwei Kappen 67 und 68 an einem ihrer Enden mit dem Schlitten oder irgendeinem anderen beweglichen Teil der Maschine und am anderen Ende mit einem Hebel 69 verbunden ist, der entsprechend dem Bewegungslauf der Maschine eine Steuerung zuläßt.

Dieser auf seiner Welle verkeilte Hebel dreht diese in einer halbkreisförmigen Bewegung mit, die ihrerseits mittels eines Zahnbogens 70 auf eine unter dem Schlitten 2 befindliche Zahnung 71 übertragen wird.

Auf diese Weise wird durch die Bewegung der Presse eine verzögernde Wirkung auf den Stößel des

Kolbens 10 erzielt, welche der Vorrichtung eine Synchronisation verleiht, die wiederum den verschiedenen Bewegungen eine große Regelmäßigkeit gibt.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Zunächst werden die Bewegungen der Zange beschrieben.

Ausgangsstellung — Ingangsetzung (F i g. 1)

Die über dem Werkzeug ruhende Zange beschreibt eine Hubbewegung A-B.

Der Stempel der Presse senkt sich einige Millimeter.

Die Zange führt sodann eine geradlinige horizontale Bewegung von B nach C aus und hält über dem Aufgabetisch. Der Stempel hat zwei Drittel seiner Abwärtsbewegung vollzogen.

Die Zange führt nun eine vertikale Abwärtsbewegung von C-D in Richtung auf das zu ergreifende Stück aus.

Infolge der Steuerung durch den Verteiler schließt sich die durch Druckluft bewegte Zange um das Werkstück. Der Stempel ist am Ende seiner Bewegung angelangt.

Rückweg — Absetzen des Werkstücks
am Werkzeug (F i g. 2)

Die das zu bearbeitende Werkstück haltende Zange hebt sich von D nach E. Der Stempel beginnt seine Aufwärtsbewegung.

Die Zange bewegt sich sodann mit einer geradlinigen horizontalen Bewegung von E nach F bis über das Werkzeug. Der Stempel hat zwei Drittel seiner Aufwärtsbewegung vollführt.

Die Zange bewegt sich anschließend vertikal von F nach G und legt das Werkstück am Werkzeug ab. Die Zange öffnet sich, der Stempel ist am Ende seines Aufstiegs angelangt.

Der Arbeitszyklus ist beendet, die Zange befindet sich in Ruhestellung am Werkzeug und ist zur Rückkehr bereit.

Ruhestellung der Vorrichtung

Das Werkstück nimmt die Stellung ein: »Werkzeug offen und Stempel oben«. Die Zange befindet sich am Werkzeug, die Schenkel sind geöffnet. Am Ende der Bewegung, im Zeitpunkt vor dem Anhalten, nachdem der Schieber 21 unter dem Stoß der Mikrometerschraube 72 den die Bewegung der Schenkel der Zange steuernden Zylinder mit dem Auslaß in Verbindung gesetzt und infolgedessen den Druck herabgesetzt hat, gibt die Rückzugfeder 58 die Schenkel frei.

Zur selben Zeit, da die Mikrometerschraube 73 den Schieber 74 verschoben hat, steuert die Richtung des Lufteintritts in den Doppelzylinder 9 die Bewegung des Schlittens 2.

Der Nocken 11, der mit dem Schieber 36 in Berührung steht, hält diesen in seiner Stellung und leitet Luft in den Zylinder 22; diese Luft gelangt durch den Kanal 33 in den Zylinder, so daß der Kolben 23, der mittels des Hebels 28 die die Zange tragende Welle in ihre untere Stellung bewegt und verriegelt hat, in seiner oberen Stellung gehalten wird.

Ingangsetzen der Vorrichtung

Nach dem öffnen des Lufteinlaßhahns und Ingangsetzen der Presse beginnt der Stempel seine Abwärtsbewegung: die bei A₁ in den Zylinder 9 eingelassene Luft bewegt den Kolben 10 von rechts nach links.

Der mit der Endplatte 75 verbundene Schlitten 2 folgt dieser selben Bewegung und bewegt dabei den Nocken II nach links.

Wenn der Schieber 36 freigesetzt ist, tritt die Rückzugfeder 45 in Tätigkeit und führt ihn in seine Ausgangsstellung zurück. Die jetzt in umgekehrter Richtung strömende Luft tritt durch Kanal 76 in den Zylinder 22 ein. Der Kolben 23 beginnt eine Bewegung von oben nach unten, die unter Vermittlung des Hebels 28 einer Hebung der die Zange tragenden Welle 31 entspricht.

Während der Schlitten 2 seine Bewegung fortsetzt, löst sich die Aussparung 39 von dem auf dem Formstück 42 befestigten Zapfen 44 und gibt somit dieses Formstück frei. Letzteres beschreibt durch den Mitnehmerzapfen 38 eine Drehung, welche der Bewegungsrichtung des Schlittens entgegengesetzt ist, schwenkt die Zange von B nach C (Fig. 1) und bringt sie über den Tisch, wo die zu ergreifenden Stücke abgelegt sind.

Nach Erreichen dieses Punktes im Arbeitsgang befindet sich die Zange in ihrer oberen Stellung über dem Tisch 7 (Fig. 1). Während der Schlitten seine Bewegung fortsetzt, verläßt der Mitnehmerzapfen 38 die im Formstück 42 vorgesehene Einbuchtung, die Drehbewegung des Formstücks ist nunmehr beendet, während der Schlitten seine Bewegung in Längsrichtung fortsetzt.

Die andere Aussparung 39 bewegt sich um den Zapfen 44 und verriegelt die Zange in einer bestimmten Stellung. Der Nocken 12 kommt nun mit dem Schieber 36 in Berührung, verschiebt ihn und bringt ihn in die in Fig. 10 gezeigte Stellung, so daß die Luft in umgekehrter Richtung in den Zylinder 22 geleitet wird. Die Bewegung des Kolbens von unten nach oben wird auf die Zange übertragen, die sich auf das zu ergreifende Werkstück senkt.

Der seine Bewegung fortsetzende Schlitten bewegt mit Hilfe der Mikrometerschraube 77 den Schieber 21; die Luft wird nun gegen den Kolben 60 geleitet, welcher die Schenkel der Zange betätigt, diese schließen sich und ergreifen das Werkstück. Dieselbe Bewegung des Schiebers öffnet den Luftzutritt, der bisher geschlossen war und nun während der Zeit geöffnet bleibt, in welcher die Zange geschlossen ist.

Gleichzeitig hat die Mikrometerschraube 78 den Luftzutrittsschieber im Zylinder 9 versetzt, welcher die Bewegung des Schlittens steuert. Zu diesem Zeitpunkt sind sämtliche Arbeitsgänge sowohl in der Steuervorrichtung der Anlage als auch bei der Werkzeugmaschine durchgeführt, weiche dann am Ende ihres Laufs angelangt ist.

Die verschiedenen Arbeitsgänge vom Ingangsetzen des Schlittens bei der Aufwärtsbewegung an wiederholen sich in der gleichen Reihenfolge.

Nach dem Anheben der Zange von D nach E (Fig. 2) verschiebt der Nocken 13 den Schieber 16 und bewirkt hierdurch die öffnung eines Kanals für die eingeschlossene Luft, die zum Arbeitsorgan der Presse geleitet wird und dazu bestimmt ist, das dort liegende, gerade vom Stapel gepreßte Werkstück auszuwerfen.

An diesem Punkt ist eine Verzweigung vorgesehen, um den Kolben 64 zu versorgen, welcher dazu bestimmt ist, die im Magazin des Aufgabetisches befindlichen Werkstücke automatisch bereitzustellen. Der

Mitnehmerzapfen 38 greift erneut in die Ausnehmung ein, welche die Zange in umgekehrter Richtung von E nach F (F i g. 2) bewegt, so daß die Zange über der Werkzeugmaschine zur Ruhe kommt.

Der Stempel der Presse hat in diesem Augenblick etwa zwei Drittel seiner Aufwärtsbewegung vollführt.

Der Nocken 12 stützt sich erneut auf den Schieber ab, wodurch die Zange von F nach C (F i g. 2) gesenkt wird und nach Umkehrung im Schieber 21 das Werkstück in seiner genauen Stellung auf der Werkzeugmaschine absetzt. Die Luftverbindung mit dem Schieber, die bei dieser Bewegungsrichtung die Zeitdauer des Abblasens bestimmt, ist erneut geschlossen. Die Ausgangsstellung des Arbeitsvorganges ist wieder erreicht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Zuführen von einzeln zu bearbeitenden Werkstücken, beispielsweise zu einem Preßwerkzeug bei Werkzeugmaschinen mit einem am freien Ende ein Greifwerkzeug, z. B. eine Zange tragenden, um eine lotrechte Achse eines Schwenkarmträgers wechselweise in eine Aufnahme- und eine Abgabestellung für das Werkstück verschwenkbaren Schwenkarm, wobei der »5 Schwenkarmträger in den Endstellungen des Schwenkarmes in Richtung der Schwenkachse heb- und senkbar ist und dessen Verschwenkung durch ein mit demselben verbundenes, durch eine Antriebsvorrichtung wechselseitig verschwenkbares und in den durch je eine Anschlagvorrichtung bestimmten Endstellungen verriegelbares Formstück erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegungen und die Bewegungen zum Verriegeln des Formstückes (42) von der hin- und hergehenden Bewegung eines am Gestell (1) angeordneten, waagerecht geradlinig und senkrecht zur Mittellage des Schwenkarmes (41) verschiebbaren Schlittens (2) abgeleitet sind, wobei der Schlitten mit einer in Verschieberichtung des Schlittens sich erstreckenden, U-förmig ausgebildeten Plattform (37) mit vorspringenden Schenkeln verbunden ist, bei der die Schenkel zwei symmetrisch sich gegenüberliegende Aussparungen (39) und das Joch einen zwischen die Schenkel vorspringenden Mitnehmerzapfen (38) aufweist, der von beiden Aussparungen denselben Abstand hat und am Formstück zwei unter gleichen Winkeln gegen das Joch vorspringende, gleichartige Arme angeordnet sind, die je eine Anschlags- und Führungsfläche gegenüber dem Joch und je einen den Schenkelaussparungen zugeordneten Zapfen (44) od. dgl. aufweisen, und am Formstück eine zwischen den Armen angeordnete, beim Verschieben des Schlittens mit dem Mitnehmerzapfen (38) in und außer Eingriff kommende Ausnehmung (43) vorhanden ist und nach dem Verschwenken des Formstückes in die jeweilige Endlage beim Weiterverschieben des Schlittens unter Anlage der entsprechenden Anschlagsund Führungsfläche am Joch durch Einfahren des der Schenkelaussparung zugeordneten Zapfens in die Aussparung die Verriegelung erfolgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 72 025, 460 159,
   523,908 555;

   französische Patentschrift Nr. 823 244;
   britische Patentschriften Nr. 672413, 676 230;
   Zeitschrift »Machinery«, 1954, S. 238.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

   709 «8/89 11.67 O Bundesdruckerei Berlin