DE19725762C1 - Transfervorrichtung einer Mehrstufen-Umformpresse, mit in Längs,- Quer- und Hub-Richtung bewegbaren Greifern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Transfervorrichtung einer Mehrstufen-Umformpresse, bei der an einem bewegbaren Träger eine Reihe von Greifern vorgesehen ist, die je­ weils zwei Greifbacken und eine Betätigungseinrichtung der Greifbacken aufwei­ sen, bei der der Träger in einer in Richtung der Greifer-Reihe verlaufenden Längs- Richtung, in einer Quer-Richtung und in einer Hub-Richtung bewegbar ist, wobei die Quer-Richtung in Richtung der Greifbacken sowie rechtwinkelig zur Längs- Richtung, und die Hub-Richtung rechtwinkelig zu den Greifbacken und zur Längs- Richtung angeordnet ist, und bei der ein Antrieb eine Welle treibt, die einen Längs- Nocken, einen Quer-Nocken und einen Hub-Nocken trägt, die ein Längs-Gestänge, ein Quer-Gestänge bzw. ein Hub-Gestänge betätigen.

Die Transfervorrichtung dient dazu, an der Mehrstufen-Umformpresse eine Reihe von auszustoßenden Werkstücken umzusetzen. Die Längs-Richtung ist die eigent­ liche Umsetzrichtung; in Quer-Richtung werden die Greifer aus dem Bereich der Werkzeuge und zu diesen hin bewegt; in Hub-Richtung werden die Werkstücke angehoben und abgesenkt. Der Träger wird also mit drei Freiheitsgraden bewegt.

Bei einer bekannten (DE 31 16 752 C2) Transfervorrichtung der eingangs genannten Art greifen das Längs-Gestänge und das Hub-Gestänge gleicherweise an einem Bal­ ken an. Das Quer-Gestänge greift an einer Kolben-Zylinder-Einrichtung an, deren Hydraulik den Träger in Relation zu dem Balken in Quer-Richtung bewegt. Das gemeinsame Angreifen des Längs-Gestänges und des Hub-Gestänges an demselben Balken und die hydraulische Betätigung der Bewegung des Trägers in Quer-Rich­ tung führen bei erhöhten Arbeitsgeschwindigkeiten der Transfervorrichtung zu Nachteilen. Z. B. muß sich das Längs-Gestänge bei einer Hub-Bewegung des Balkens bewegen und muß sich das Hub-Gestänge bei einer Längs-Bewegung des Balkens mitbewegen. Der Balken macht keine geradlinigen Bewegungen. Insbesondere ist es sehr aufwendig, bei hydraulischen Verbindungseinrichtungen eine genau zwangs­ läufige Bewegungsübertragung vom Nocken auf den Träger zu erreichen.

Es ist auch eine Transfervorrichtung, einer Mehrstufen-Umformpresse bekannt (DE 32 38 729 A1), die eine von zwei Klemmleisten gebildete, eine Betätigungseinrich­ tung aufweisende Greifeinrichtung aufweist. Die Greifeinrichtung ist in eine in Richtung der Klemmleisten verlaufende Längs-Richtung und in eine Hub-Richtung, jedoch nicht in eine Quer-Richtung bewegbar, wobei die Hub-Richtung rechtwin­ kelig zu den Klemmleisten und zur Längs-Richtung angeordnet ist. An der Greif­ einrichtung ist ein Längs-Schlitten angebracht, der von einem Motor-Getriebe-An­ trieb beaufschlagt ist, und die Greifeinrichtung ist auf einer Hub-Schlitteneinrich­ tung verschiebbar, die von Motor-Getriebe-Antrieben beaufschlagt ist. Es sind der Längs-Schlitten und die Hub-Schlitteneinrichtung an einem ortsfesten Grundgestell geradlinig geführt gelagert. Diese bekannte Transfervorrichtung gehört wegen des Fehlens einer Bewegung in Quer-Richtung und des Fehlens eines Nockenantriebs zu einer anderen Vorrichtungsart als die eingangs genannte Art und kann somit kei­ ne Anregung bzgl. der Verbesserung des Nockenantriebs geben.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Transfervorrichtung der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, bei der ein unmittelbarer Nockenantrieb des Trägers mit vereinfachten Mitteln für die drei Freiheitsgrade gegeben ist. Die erfindungsgemäße Transfervorrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß das Quer-Gestänge an einem Quer-Schlitten angreift, das Hub-Gestänge an eine Hub- Schlitten angreift und das Längs-Gestänge an einem Hilfs-Schlitten angreift, der sei­ nerseits an einem Längs-Schlitten angreift, und daß ein ortsfestes Grundgestell, der Quer-Schlitten, der Hub-Schlitten und der Längs-Schlitten aneinander geradlinig geführt gelagert sind und andererseits die Angriffsmittel des Hilfs-Schlittens am Längs-Schlitten geradlinig geführt verschiebbar sind.

Bei der erfindungsgemäßen Transfervorrichtung ist auch für die Bewegung des Greifer-Trägers im dritten Freiheitsgrad eine zwischengeschaltete Hydraulik ver­ mieden. Es ist für die Bewegung jedes Freiheitsgrades ein eigener, geradlinig ver­ fahrbarer Schlitten vorgesehen, was die Gestaltung der kraftübertragenden Ge­ stänge vereinfacht. Der Hilfs-Schlitten ermöglicht den unmittelbaren Nockenan­ trieb auch beim dritten Freiheitsgrad. Für die erforderlichen drei Bewegungen des Trägers sind vier Schlitten vorgesehen. Da mehrere Greifer und somit ein läng­ licher Träger vorliegen, sind nicht nur der Längs-Schlitten, sondern auch der Hub- Schlitten und der Quer-Schlitten in Längs-Richtung relativ breit, d. h. gestellartig breit, wogegen der Hilfs-Schlitten ein Antriebs- oder Übertragungselement ist. Die Bewegungen in den drei Freiheitsgraden können bei vereinfachten Mitteln sich überlagernd ablaufen, wozu der Hilfs-Schlitten erforderlich ist. Wegen der für je­ den Freiheitsgrad gesonderten Schlitten ist die Ein- und Verstellung der Nocken vereinfacht. Die unmittelbare und gesonderte Gestänge-Übertragung bei allen drei Freiheitsgraden macht erhöhte Arbeitsgeschwindigkeiten bzw. Taktzeiten möglich. Es lassen sich längere und schwerere Werkstücke mit höheren Transfergeschwindig­ keiten bewegen.

Die Werkstücke werden auf der Mehrstufen-Umformpresse in der Regel durch Kaltformen umgeformt. An dem Träger sind zwei oder mehr Greifer vorgesehen, wobei jeder Greifer mit seiner Betätigungseinrichtung für sich gesondert ist. Die Betätigungseinrichtungen der Greifer sind in der Regel hydraulisch wirkend ausge­ bildet und die Hydraulikflüssigkeit wird den Betätigungseinrichtungen durch fle­ xible Schläuche zugeführt. Das ganze System ist für alle drei Freiheitsgrade spielfrei verspannt, d. h. alle Führungen der Schlitten, der Gestänge und der Nocken sind kraftschlüssig, formschlüssig und spielfrei verspannt. Die Transfervorrichtung ist z. B. für eine horizontale Pressenanordnung ausgebildet, ist aber in der Regel für eine vertikale Pressenanordnung ausgebildet, bei der die Hub-Richtung vertikal ver­ läuft und die Längs-Richtung sowie die Quer-Richtung horizontal verlaufen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn der Mehrstufen-Umformpresse eine Werkzeugebene zugeordnet ist und wenn die Greifer aus einer Ruheposition leer mit Abstand von der Werkzeugebene in Quer-Richtung in die Werkzeugebene, dann ein Werkstück haltend in Hub-Richtung, in Längs-Richtung und gegen Hub- Richtung, und dann leer gegen Quer-Richtung und gegen Längs-Richtung zurück in die Ruheposition bewegt werden. Diese Bewegungsweise der Greifer ist bei dem unmittelbaren Nockenantrieb der drei Freiheitsgrade für hohe Taktzeiten bzw. Arbeitsgeschwindigkeiten günstig.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Hub-Schlitten gegenüber dem Grundgestell in Hub-Richtung beweglich geführt. Der Hilfs-Schlitten ist an dem Hub-Schlitten in Längs-Richtung beweglich geführt und der Quer-Schlitten ist an dem Hub-Schlitten in Quer-Richtung beweglich geführt. An dem Quer-Schlitten ist der Längs-Schlitten in Längs-Richtung beweglich geführt. Es sind die Angriffsmittel des Hilfs-Schlittens am Längs-Schlitten in Quer-Richtung geradlinig geführt ver­ schiebbar und es sind die Angriffsmittel des Längs-Gestänges am Hilfs-Schlitten in Hub-Richtung geradlinig geführt verschiebbar.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn der Quer-Schlitten an dem Grundgestell geführt ist, der Hub-Schlitten an dem Quer-Schlitten geführt ist und der Längs-Schlitten an dem Hub-Schlitten geführt ist und wenn der Hilfs-Schlitten an dem Quer-Schlitten geführt ist. Dies verringert das Gesamtgewicht der zu bewegenden Schlitten- und Führungseinrich­ tungen und vereinfacht die Nocken- und Gestängeeinrichtungen. Es wird möglichst wenig Masse bewegt. Bei dieser Ausführungsform sind die Angriffsmittel des Hilfs- Schlittens am Längs-Schlitten in Hub-Richtung geradlinig geführt verschiebbar und sind die Angriffsmittel des Längs-Gestänges am Hilfs-Schlitten in Quer-Richtung geradlinig geführt verschiebbar.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn das Quer-Gestänge eine geradlinige Stange umfaßt, deren eines Ende von dem Quer-Nocken her betätigt ist. Es ist nur ein einziger Quer-Nocken vorhanden. Die Stange ist eine sehr einfache Gestängeform und greift mittig am Quer-Schlitten an.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn das Längs-Gestänge einen Winkelhebel umfaßt, der um eine in Hub-Richtung verlaufende Drehachse drehbar gelagert ist und dessen einer Hebelarm von dem Längs-Nocken her beaufschlagt ist. Es ist nur ein einziger Längs-Nocken vorhanden. Der Winkelhebel greift mit dem zweiten Hebelarm, also mit nur einem Hebelarm am Hilfs-Schlitten an und stellt ebenfalls eine einfache Gestängeform dar.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn das Hub-Gestänge eine in Längs-Richtung verlaufend gelagerte Hubwelle umfaßt, an der eine Kurbel sitzt, die von dem Hub-Nocken beaufschlagt ist. Es ist nur ein einziger Hub-Nocken vorhanden. Die Hubwelle läßt es zu, mit zwei Schwenkarmen an dem Hub-Schlit­ ten anzugreifen, was der Abstützung des Hub-Schlittens mehr Stabilität gibt.

Jedes der drei Gestänge läßt sich an jeder Stelle hin- und herbewegen und keines der Gestänge ist abhängig von einem anderen Gestänge. Die Gestänge sind einerseits auf die drei nebeneinander auf der Welle angeordneten Nocken und andererseits auf die drei Freiheitsgrade abgestimmt.

Es ist möglich, die vom Antrieb getriebene Welle in Quer-Richtung anzuordnen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn die vom Antrieb treib­ bare Welle in Längs-Richtung angeordnet ist. Dies vereinfacht die Gestaltung der Gestänge zwischen den Nocken und den Schlitten.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn der Längs-Nocken, der Quer-Nocken und der Hub-Nocken zu sich einander zeitlich überlagernden Bewegungen von Längs-Schlitten, Quer-Schlitten und Hub-Schlitten geeignet angeordnet und ausgebildet sind. Diese Betriebsweise beschleunigt jeden Transfervorgang und ist wegen des unmittelbaren Nockenan­ triebs für drei Schlitten für drei Freiheitsgrade möglich.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn einer der Nocken an einer Kurbel angreift, die an einem Ende eines Rohrstückes sitzt, das eine Welle umfaßt und mit dem anderen Ende an der Welle angreift, und daß die Welle an bei­ den Enden je einen Arm zum Verschieben eines der Schlitten aufweist. Die Welle ist beiderends durch die Arme belastet und der Kraftangriff des relativ zur Welle seitlich versetzten Nockens wird der Welle mittig zugeführt. Diese Gestaltung ist insbesondere für die Hubeinrichtung geeignet.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Transfervorrichtung einer Mehrstufen-Umform­ presse mit in Längs-, Quer- und Hubrichtung bewegbaren Greifern,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Längs-Nocken-Einrichtung der Transfer­ vorrichtung gemäß Fig. 1, in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Quer-Nocken-Einrichtung der Transfer­ vorrichtung gemäß Fig. 1, in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab, und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Hub-Nocken-Einrichtung der Transfer­ vorrichtung gemäß Fig. 1, in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab.

Die Mehrstufen-Umformpresse der Transfervorrichtung gemäß Zeichnung umfaßt einen Pressentisch 1, der gemäß Fig. 1 eine Reihe von nebeneinander angeordneten Gesenken 2 trägt. In den Gesenken 2 werden Werkstücke umgeformt, die als lange Werkstücke 3 von unten nach oben aus den Gesenken ausgestoßen werden, wozu nicht gezeigte Ausstoßeinrichtungen bzw. Auswerfer unter dem Pressentisch vorge­ sehen sind. Für die Umformung der Werkstücke ist oberhalb des Pressentisches ein Pressenstößel 4 vorgesehen, der nur teilweise gezeigt und nur gestrichelt angedeutet ist und der auf- und abbewegbar ist. Jedem Gesenk 2 ist ein Greifer 5 zugeordnet, der zum Erfassen des langen Werkstücks 3 zwei Greifbacken 6 und zu deren Betäti­ gung eine Betätigungseinrichtung 7 aufweist. Die Greifer 5 sind über die Betäti­ gungseinrichtung 7 an einem waagerechten balkenartigen Träger 8 angebracht, der gemäß einem Doppelpfeil 9 in Quer-Richtung hin- und herbewegbar ist und gemäß einem Doppelpfeil 10 in Längs-Richtung hin- und herbewegbar ist. Der Träger 8 ist auch gemäß einem Kreuz 11 rechtwinkelig zur Zeichenebene in Hub-Richtung hin- und herbewegbar.

Jeder Greifer 5 sitzt mittels zweier Krakarme 12 an einem Längs-Schlitten 13, der als Träger dient und balkenartig länglich ausgebildet ist. Der balkenartige Längs- Schlitten 13 sitzt in einer nutartigen Führung 14 und ist in dieser in Längs-Rich­ tung 10 hin- und herverschiebbar. Die Führung 14 sitzt an einem Schlittengestell 15 eines Hub-Schlittens 16, der von zwei Paaren von Rinnen gebildet ist, die auf einer Führung 17 sitzen, die von zwei Paaren von Schienen gebildet ist. Der Hub-Schlit­ ten 16 ist in der Hub-Richtung 11 hin- und herbewegbar. Die von den vier Schie­ nen gebildete Führung 17 sitzt an einem Schlittengestell 18 eines Quer-Schlittens 19, der von zwei Paaren von Schlittenböcken gebildet ist, die auf einer Führung 20 sitzen, die von zwei Schienen gebildet ist. Der Quer-Schlitten 19 ist in Quer-Rich­ tung 9 hin- und herbewegbar. Die Führung 20 des Quer-Schlittens 19 ist an einem Grundgestell 23 angebracht. Das Schlittengestell 18 weist eine in Längs-Richtung 10 verlaufende Führung 21 auf, auf der ein Hilfs-Schlitten 22 hin- und herverfahrbar ist.

Zu der Transfervorrichtung gemäß Zeichnung gehört ein Antrieb 24, der einen Elektromotor und ein Getriebe umfaßt. Der Antrieb 24 greift an einer Welle 25 an, die in nicht näher gezeigter Weise gelagert ist und einen Längs-Nocken 26, einen Quer-Nocken 27 und einen Hub-Nocken 28 trägt. Die Gestaltung des Längs- Nockens 26, des Quer-Nockens 27 und des Hub-Nockens ist in Fig. 2, Fig. 3 bzw. Fig. 4 mit mehr Einzelheiten gezeigt und liegt, auch hinsichtlich Zwangsführung und Mehrteiligkeit, im Rahmen bekannter Steuer- bzw. Antriebsnockenmitteln. Der Längs-Nocken 26 (siehe auch Fig. 2) betätigt einen Hebelarm 29 eines Längs- Gestänges 30, das im wesentlichen ein Winkelhebel ist, der um eine Drehachse 31 drehbar gelagert ist. Der andere Winkelhebel-Hebelarm 32 dient dem Hin- und Herbewegen des Hilfs-Schlittens 22. Der Quer-Nocken 27 beaufschlagt (siehe auch Fig. 3) ein Quer-Gestänge 33, indem er auf ein Wippstück 34 einwirkt, das an eine Stange 35 angelenkt ist, die dem Hin- und Herbewegen des Quer-Schlittens 19 dient. Der Hub-Nocken 28 betätigt (siehe auch Fig. 4) ein Hub-Gestänge 36, indem er auf eine Kurbel 37 wirkt, an einem Rohrstück 40 sitzt, das mittig an einer Hub­ welle 38 angreift, die ihrerseits zwei Hubarme 39 schwenkt, die dem Hin- und Her­ bewegen des Hub-Schlittens 16 dienen.

Das Quer-Gestänge 33 greift mit der Stange 35 mittig an dem Schlittengestell 18 des Quer-Schlittens 19 an und zwar mit dem der Welle 25 bzw. dem Quer-Nocken 27 abgewendeten Ende. Das Hub-Gestänge 36 greift mit den Hubarmen 39 an dem Hub-Schlitten 16 an und zwar mit deren der Hubwelle 38 fernen Enden. Das Längs- Gestänge 30 greift mit dem Hebelarm 32 an dem Hilfs-Schlitten 22 an und zwar mit dem der Drehachse 31 fernen Ende des Hebelarms. Da sich der Hilfs-Schlitten 22 mit dem Quer-Schlitten 19 auch in Quer-Richtung 9 bewegt, ist die Angriffsstelle des Hebelarms 32 am Hilfs-Schlitten 22 in Quer-Richtung 9 geradlinig geführt ver­ schiebbar, indem das Hebelarm-Ende mit einer Rolle in einer Rinne des Hilfs- Schlittens geführt ist. Der Hilfs-Schlitten 22 wirkt mit dem Längs-Schlitten 13 über Angriffsmittel 40 zusammen, die eine Verschiebung dieser beiden Schlitten in Hub- Richtung 11 gegeneinander zulassen. Während der Längs-Schlitten 13 auch eine Be­ wegung in Hub-Richtung 11 macht, macht der Hilfs-Schlitten 22 keine Bewegung in Hub-Richtung. Die Angriffsmittel 40 sind eine an einem Schlitten angebrachte Schiene, die in einer am anderen Schlitten angebrachten Nutführung verschiebbar ist.

Claims (9)

1. Transfervorrichtung einer Mehrstufen-Umformpresse,
bei der an einem bewegbaren Träger eine Reihe von Greifern vorgesehen ist, die jeweils zwei Greifbacken und eine Betätigungseinrichtung der Greifbacken auf­ weisen,
bei der der Träger in einer in Richtung der Greifer-Reihe verlaufenden Längs- Richtung, in einer Quer-Richtung und in einer Hub-Richtung bewegbar ist, wo­ bei die Quer-Richtung in Richtung der Greifbacken sowie rechtwinkelig zur Längs-Richtung und die Hub-Richtung rechtwinkelig zu den Greifbacken und zur Längs-Richtung angeordnet ist, und
bei der ein Antrieb eine Welle treibt, die einen Längs-Nocken, einen Quer- Nocken und einen Hub-Nocken trägt, die ein Längs-Gestänge, ein Quer-Ge­ stänge bzw. ein Hub-Gestänge betätigen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Quer-Gestänge (33) an einem Quer-Schlitten (19) angreift, das Hub-Ge­ stänge (36) an einem Hub-Schlitten (16) angreift und das Längs-Gestänge (30) an einem Hilfs-Schlitten (22) angreift, der seinerseits an einem Längs-Schlitten (13) angreift, und
daß ein ortsfestes Grundgestell (23), der Quer-Schlitten (19), der Hub-Schlitten (16) und der Längs-Schlitten (13) aneinander geradlinig geführt gelagert sind und andererseits die Angriffsmittel (40) des Hilfs-Schlittens (22) am Längs-Schlitten (13) geradlinig geführt verschiebbar sind.

2. Transfervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Mehrstufen-Umformpresse eine Werkzeugebene zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (5) aus einer Ruheposition leer, mit Abstand von der Werkzeugebene in Quer-Rich­ tung (9) in die Werkzeugebene, dann ein Werkstück (3) haltend in Hub-Richtung (11), in Längs-Richtung (10) und gegen Hub-Richtung (11), und dann leer gegen Quer-Richtung (9) und gegen Längs-Richtung (10) zurück in die Ruheposition bewegt werden.

3. Transfervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Quer-Schlitten (19) an dem Grundgestell (23) geführt ist, der Hub-Schlitten (16) an dem Quer-Schlitten (19) geführt ist und der Längs-Schlitten (13) an dem Hub- Schlitten (16) geführt ist und daß der Hilfs-Schlitten (22) an dem Quer-Schlitten (19) geführt ist.

4. Transfervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Quer-Gestänge (33) eine geradlinige Stange (35) umfaßt, deren eines Ende von dem Quer-Nocken (27) her betätigt ist.

5. Transfervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Längs-Gestänge (30) einen Winkelhebel umfaßt, der um eine in Hub-Richtung (11) verlaufende Drehachse (31) drehbar gelagert ist und dessen einer Hebelarm (29) von dem Längs-Nocken (26) her beaufschlagt ist.

6. Transfervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Hub-Gestänge (36) eine in Längs-Richtung verlaufend ge­ lagerte Hubwelle (38) umfaßt, an der eine Kurbel (37) sitzt, die von dem Hub- Nocken (28) beaufschlagt ist.

7. Transfervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die vom Antrieb (24) treibbare Welle (25) in Längs-Richtung (10) angeordnet ist.

8. Transfervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Längs-Nocken (26), der Quer-Nocken (27) und der Hub- Nocken (28) zu sich einander zeitlich überlappenden Bewegungen von Längs- Schlitten (13), Quer-Schlitten (19) und Hub-Schlitten (16) geeignet angeordnet und ausgebildet sind.

9. Transfervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer (28) der Nocken an einer Kurbel (37) angreift, die an ei­ nem Ende eines Rohrstücks (40) sitzt, das eine Welle (38) umfaßt und mit dem anderen Ende an der Welle angreift, und daß die Welle (38) an beiden Enden je einen Arm (39) zum Verschieben eines der Schlitten aufweist.