DE19751502A1 - Greif- und Transporthandhabe sowie Verfahren zum Aufbau und Justieren derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Greif- und Transporthandhabe aus Rohrabschnitten für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, beispielsweise für Transfer- und Stufenpressen, sowie ein Verfahren zum Aufbau und Justieren derselben.

Derartige Vorrichtungen sind zur Handhabung von Werkstücken an Transfer- und Stufenpressen bekannt. Die Vorrichtungen sind am Transport- oder Förderbalken der Presse befestigt und fördern die zu pressenden Werkstücke von Gesenk zu Gesenk. Dabei ist für jedes zu verarbeitende Werkstück eine bestimmte, vorgegebene räumliche Anordnung der an der Handhabe vorgesehenen Greifer und Schaufeln zwischen jeder Gesenkstufe erforderlich.

Bisher werden die dafür benötigten Halterungen aus Vierkant- oder Rundrohrabschnitten nach den Vorgaben durch Zusammenschweißen aufgebaut. Jede Handhabe hat damit einen ganz individuellen und zufälligen Aufbau. Häufig müssen die Vorrichtungen vor Ort vom Werker durch Auftrennen einer fehlerhaft orientierten Verbindung und anschließendes erneutes Zusammenschweißen nachjustiert werden. Die Nachjustierung ist damit zeit- und arbeitsaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein universelles, variables Aufbausystem sowie ein Aufbau- und Justierverfahren anzugeben, mit dem die unterschiedlichsten Handhaben mit standardisierten Elementen schnell zusammenfügbar sind und vor Ort eine einfache Nachjustierung möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer eingangs genannten Vorrichtung dadurch, daß die Rohrabschnitte als Rohrelemente mit Steckverbindungen ausgebildet sind, standardisierte Abmessungen aufweisen und diese standardisierten Rohrelemente ein Aufbausystem bilden.

Verfahrensgemäß wird die Aufgabe durch folgende Schritte gelöst:

• - Zusammenstellen der Handhabe nach den Vorgaben aus einem Baukasten,
• - Voreinstellen der räumlichen rage der Mechanisierungselemente durch mechanischen Reibschluß,
• - Montieren der Handhabe am Werkzeug und
• - Feinjustieren der Handhabe durch Nachstellen der Klemmverbindungen.

Mit diesem Baukastensystem ist der Aufbau einer beliebig geformten Handhabe mit geringem Zeitaufwand möglich. Dabei kann jederzeit eine Umgestaltung der Handhabe ausgeführt werden. Ferner ist jederzeit eine Nacheinstellung ohne besonderen Aufwand möglich.

Insbesondere dadurch, daß die zusammengefügten Rohrelemente an den Steckverbindungen mittels Klemmvorrichtung kraftschlüssig verbunden sind, kann das Rohrstecksystem bereits beim Hersteller nach den Vorgaben des Auftraggebers vormontiert und sicher fixiert werden und vor Ort nach- bzw. feinjustiert werden.

Wenn als Steckverbindung an den Rohrelementen muffenartige Hülsen und/oder steckerartige Endabschnitte vorgesehen sind, wird ein einfach herzustellendes Stecksystem bereitgestellt. Bevorzugt wird die auf ein Rohrendabschnitt aufsteckbare Muffe als Spannhülse ausgebildet, die eine kraftschlüssige Klemmung erlaubt. Die Spannhülse wird bevorzugt mit einer Schraube gespannt.

Bei der Verwendung von Rundrohrabschnitten für das Rohrstecksystem ist eine Ausrichtung der Handhabearme durch axiales Verdrehen in den Steckverbindungen möglich.

Dadurch, daß der steckerartige Endabschnitt eines Rohrelementes eine Rändelung aufweist, wird der Reibschluß der ineinandergesteckten Rundrohrelemente erhöht. Ein unbeabsichtigtes Verdrehen der einjustierten Handhabe in den Steckverbindungen wird vermieden.

Zur Befestigung der Handhabe am Werkzeug, beispielsweise an einem Transportbalken einer Transfer- oder Stufenpresse, ist ein Anschlußelement vorgesehen. Das Anschlußelement bildet einen Adapter, der an einem Ende eine standardisierte Steckverbindung des erfindungsgemäßen Aufbausystems und am anderen Ende einen für das Werkzeug bzw. Werkzeugzubehörelement, beispielsweise den Transportbalken einer Stufenpresse, angepaßten Anschlußkopf aufweist. An den freien Enden der Handhabe werden die bekannten Greif- und Führungsbauteile, die mit einer standardisierten Steckverbindung ausgestattet sind, an dem Aufbausystem befestigt.

Die Elemente umfassen Kreuzstücke, T-Stücke, Winkelstücke und Verlängerungsstücke als Funktionselemente, wobei dazwischen bedarfsgemäß abgelängte Rohrabschnitte eingefügt werden können.

Wenn Winkelstücke mit einstellbarem Gelenk vorgesehen sind, sind beliebige Abknickwinkel an einem Arm der Handhabe zu verwirklichen. Jeder gewünschte Raumpunkt ist mit der Handhabe erreichbar.

Verfahrensgemäß ist es bevorzugt, nach der Feinjustierung der Handhabe durch Nachstellen der Klemmverbindungen die Elementverbindungen unlösbar zu verschweißen. Beim Verschweißen der Steckverbindungen der Arme der Handhabe wird somit auch bei langer Einsatzdauer eine Fehlstellung vermieden. Auch beim Abrüsten bzw. beim Bestücken des Werkzeuges, beispielsweise der Presse, treten keine Fehleinstellungen auf.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.

Darin zeigt:

Fig. 1a und b Ansichten zweier Anschlußelemente,

Fig. 2a und b die Frontansicht und Aufsicht eines 45° Winkelelementes mit zwei steckerartigen Endabschnitten,

Fig. 3a und b die teilweise geschnittene Seitenansicht und Aufsicht eines 45° Winkelelementes mit zwei muffenartigen Spannhülsen,

Fig. 4a und b die Seitenansicht und Aufsicht eines 90° Winkelelementes mit zwei steckerartigen Endabschnitten,

Fig. 5a und b die teilweise geschnittene Seitenansicht und Aufsicht eines 90° Winkelelementes mit einem steckerartigen Endabschnitt und einer muffenartigen Spannhülse,

Fig. 6a und b die teilweise geschnittene Seitenansicht und Aufsicht eines 90° Winkelelementes mit zwei muffenartigen Spannhülsen,

Fig. 7a und b die Seitenansicht und Aufsicht eines T- Stücks mit drei steckerartigen Endabschnitten,

Fig. 8a und b die teilweise geschnittene Seitenansicht und Aufsicht eines T-Stücks mit zwei Spannhülsenenden und einem steckerartigen Ende,

Fig. 9a und b die teilweise geschnittene Seitenansicht und Aufsicht eines T-Stückes mit drei Spannhülsenenden,

Fig. 10 die Aufsicht einer Verlängerung mit zwei steckerartigen Enden,

Fig. 11a und b die teilweise geschnittene Seitenansicht und Aufsicht eines weiteren Anschlußelementes,

Fig. 12a und b die Seitenansicht und Aufsicht einer Verlängerung mit zwei Spannhülsenenden,

Fig. 13 eine teils geschnittene Seitenansicht eines Gelenkwinkels,

Fig. 14a und b Ansichten zweier T-förmiger Rohrelemente ähnlich der in den Fig. 8 und 9 gezeigten Elemente, wobei das Rohrelement 106 kurz ausgeführt ist,

Fig. 15a und b zwei Ansichten eines T-förmigen Kreuzelementes, das ähnlich zu dem in Fig. 7 dargestellten T-Element ausgebildet ist, jedoch einen weiteren Rohrabschnitt aufweist,

Fig. 16a, b und c die Frontansicht, Seitenansicht und Aufsicht eines Kreuzverbindungselementes,

Fig. 17a und b eine Seitenansicht und eine teils geschnittene Aufsicht eines Mechanisierungselementes,

Fig. 18a und b zwei Ansichten eines weiteren Mechanisierungselementes,

Fig. 19 eine Ansicht einer Abwandlung des in Fig. 18 dargestellten Mechanisierungselementes,

Fig. 20a und b Ansichten zweier weiterer Mechanisierungselemente,

Fig. 21 einen beispielhaften Aufbau einer erfindungsgemäßen Greif- und Transporthandhabe und

Fig. 22 ein weiteres Aufbaubeispiel einer erfindungsgemäßen Greif- und Transporthandhabe.

Zunächst werden in den Fig. 1 bis 20 einzelne Rohrelemente beschrieben und dann werden in Fig. 21 und 22 zwei Aufbaubeispiele einer Greif- und Transporthandhabe aus den einzelnen Rohrelementen dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Anschlußelement 1 zur Befestigung der erfindungsgemäßen Handhabe an einem nicht dargestellten Transportbalken einer Transfer- oder Stufenpresse. Das Anschlußelement 1 weist an einem Ende eine an den jeweiligen Transportbalken angepaßte, in gestrichelter Linie dargestellte Aufnahme 101 auf. An dieser Aufnahme 101 ist ein Rohrabschnitt 102 angeschweißt, der an seinem freien Ende einen steckerartigen Endabschnitt 21 bildet. Der Rohrabschnitt 102 ist zur Begrenzung des Endabschnitts 21 mit einer Ringnut 103 versehen.

Die Fig. 2a und b zeigen ein Winkelrohrelement 2 bestehend aus zwei Rohrabschnitten 104, die in einem Abknickwinkel von 45° zusammengeschweißt sind. Die Rohrabschnitte 104 bilden an den freien Enden die steckerartigen Endabschnitte 21, die mit einer Rändelung 22 zur Verbesserung des Reibschlusses versehen sind.

Die Fig. 3a und b zeigen ebenfalls ein 45° Winkel­ element 3, bei dem jedoch zwei Rohrabschnitte größeren Durchmessers 105 einen Abknickwinkel von 45° bildend zusammengeschweißt sind, wobei die Enden der Rohrabschnitte 105 muffenartige Hülsen 31 bilden. Das freie Ende des entsprechenden Rohrabschnitts 105 ist mit einem Längsschlitz 32 und am Ende des Längsschlitzes 32 mit einem senkrecht dazu ausgerichteten Einschnitt 33 in Umfangsrichtung versehen. Beidseits entlang des Schlitzes 32 sind zwei Laschen 34 angeschweißt, die eine Bohrung 35 bzw. eine Gewindebohrung 36 aufweisen. Die Hülse 31 ist somit mittels einer nicht dargestellten, durch die Bohrung 35 in die Gewindebohrung 36 eingeschraubten Schraube spannbar.

Die Fig. 4a und b zeigen ein dem in Fig. 2 gezeigten Winkelelement 2 ähnliches Winkelelement 4 mit einem Abknickwinkel von 90°.

Fig. 5a und b zeigen ein rechtwinkliges Winkelelement 5 mit einem Rohrabschnitt 104, der an seinem freien Ende als steckerartiger Endabschnitt 21 eine Rändelung 22 aufweist, und einem Rohrabschnitt 105 mit größerem Durchmesser, der eine Spannhülse 31 für eine Steckverbindung bildet.

Die Fig. 6a und b zeigen ein rechtwinkliges Winkel­ element 6 entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Winkelelement 3, jedoch mit einem Abknickwinkel von 90°.

Die Fig. 7a und b zeigen ein T-förmiges Rohrelement 7, das aus zwei Rohrabschnitten 104 mit kleinem Durchmesser aufgebaut ist und somit drei Endabschnitte 21 mit Rändelung 22 aufweist.

Die Fig. 8a und b zeigen ebenfalls ein T-förmiges Rohrelement 8, wobei jedoch ein durchgehender Rohrabschnitt 106 aus einem Rohr größeren Durchmessers gebildet ist. Um eine möglichst verwindungsfreie Klemmung dieses kurzen Rohrabschnittes 106 zu ermöglichen, ist der Rohrabschnitt auf der dem angeschweißten Rohrabschnitt 104 gegenüberliegenden Seite über die gesamte Länge aufgeschnitten und bildet somit einen durchgehenden Schlitz 32 für eine sichere Klemmung eingesteckter Rohrendabschnitte 21.

Die Fig. 9a und b zeigen ein entsprechendes T-förmiges Rohrelement 9 aus zwei Rohrabschnitten 105, 106 größeren Durchmessers mit drei muffenartigen Endabschnitten 31.

Die Fig. 10 zeigt ein Verlängerungs-Rohrelement 10, das aus einem durchgehenden Rohrabschnitt 104 mit zwei mit Rändelung 22 versehenen Endabschnitten 21 besteht. Das Verlängerungs-Rohrelement 10 kann in unterschiedlichen standardisierten Längen hergestellt werden, wobei jederzeit eine bedarfsweise Kürzung möglich ist.

Fig. 11a und b zeigen ein Anschlußelement 11 zur Befestigung einer Greif- und Transporthandhabe an einem Werkzeug, bzw. an einem Werkzeugträger. Das Anschlußelement 11 besteht aus einer kreisförmigen, flanschartigen Grundplatte 108 zur Befestigung am nicht dargestellten Werkzeugträger und einem von der Grundplatte vorstehenden Rohrabschnitt 104, der als steckerartiger Endabschnitt 21 mit Rändelung 22 ausgebildet ist.

Das in Fig. 12a und b dargestellte Verlängerungs- Rohrelement 12 besteht aus einem durchgehenden Rohrabschnitt 106 mit größerem Durchmesser, wobei die freien Enden als Spannhülsen 31 ausgebildet sind. Wie beim T-Stück 8 oder 9 ist zur Vermeidung von Verspannungen der Rohrabschnitt 106 über die gesamte Länge aufgeschnitten (Schlitz 32).

Die Fig. 13 zeigt ein Winkelelement 13a mit einstellbarem Gelenk 107, wobei ein Ende des Winkelelements 13a mit einer Spannhülse 31 und das andere Ende mit einem steckerartigen Endabschnitt 21 versehen ist. Entsprechende Abwandlungen dieses Winkelelements mit zwei übereinstimmenden stecker­ artigen Endabschnitten 21 bzw. mit zwei muffenartigen Hülsen 31 sind in Fig. 21 mit den Bezugszeichen 13b und 13c bezeichnet.

Die Fig. 14a und b zeigen zwei Ausführungsalternativen für T-förmige Rohrelemente 14a, 14b mit einem kurzen Rohrabschnitt 106 als Basis. Der Rohrabschnitt 106 weist lediglich ein Klemmlaschenpaar 34 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Spannschraube auf. Das T-förmige Rohrelement 14a weist einen Rohrabschnitt 104 mit kleinem Durchmesser und das T-förmige Rohrelement 14b einen Rohrabschnitt 105 mit größerem Durchmesser am jeweiligen Rohrabschnitt 106 rechtwinklig angeschweißt auf.

Die Fig. 15a und b zeigen in zwei Ansichten ein T-förmiges Kreuzelement, bei dem vom Basisrohr 104 zwei senkrecht zueinander und senkrecht zum Basisrohr angeordnete Rohrabschnitte 104 angeschweißt sind. Das T-förmige Kreuzelement 15 weist somit insgesamt vier steckerartige Endabschnitte 21 auf.

Fig. 16a, b und c zeigen ein Kreuzverbindungselement 16 in drei Ansichten. Das quaderförmige Element 16 weist zwei übereinanderliegende, mit ihren Achsen orthogonal zueinander ausgerichtete Bohrungen aufweist, die als durchgehende Hülsen 31 zur Aufnahme von Rohrabschnitten 104 ausgebildet sind. Zum Verspannen der darin aufgenommenen Rohrabschnitte 104 weisen die Hülsen 31 je einen durchgehenden Schlitz 32 mit entsprechender Durchgangsbohrung 35 und Gewindebohrung 36 zur Aufnahme einer Spannschraube auf.

Die Fig. 17a und b zeigen ein Mechanisierungselement 17 in zwei Ansichten, das zum Anschluß an das Aufbausystem einen Rohrabschnitt 105 aufweist. An dem Rohrabschnitt 105 ist eine Befestigungsplatte 109 zur Halterung von bekannten Führungselementen (gestrichelt angedeutet) vorgesehen.

Die Fig. 18a und b zeigen ein Mechanisierungs­ element 18, das zum Anschluß am Aufbausystem ebenfalls einen Rohrabschnitt 105 aufweist, an dem eine U-förmige Halterung 110 zur Aufnahme eines bekannten mechanischen Greifers (gestrichelt angedeutet) vorgesehen ist.

Fig. 19 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei dem Mechanisierungselement 19 mit einem Rohrabschnitt 104 ein zum Anschluß an das Aufbausystem ausgebildet ist.

Die Fig. 20a und b zeigen zwei Mechanisierungs­ elemente 20a, 20b, die an einem Rohrabschnitt 104 eine kleine quadratische Befestigungsplatte 111 bzw. eine größere rechteckige Befestigungsplatte 112 aufweisen. An diesen Befestigungsplatten 111, 112 können bekannte Führungselemente angesetzt werden (gestrichelt angedeutet).

Die Fig. 21 zeigt beispielhaft einen Aufbau 201 einer Greif- und Transporthandhabe bestehend aus einer Vielzahl unterschiedlicher Rohrelemente.

Die Fig. 22 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Systemzusammenstellung 202 einer Greif- und Transporthandhabe bestehend aus den dort bezeichneten Rohrelementen. Dieser Aufbau 202 wird auch als "Spinne" bezeichnet.

Es ist leicht ersichtlich, daß mit dem erfindungsgemäßen Aufbausystem Greif- und Transporthandhaben aufgebaut werden können, die beliebig orientierte und positionierte Armenden haben, an denen die nicht dargestellten, für die aufgabengemäße Handhabung erforderlichen Greif- und Führungselemente angesetzt werden können.

Nachfolgend wird der Verfahrensablauf von Aufbau und Justierung beispielhaft an den in den Figuren darge­ stellten Ausführungsformen beschrieben.

Nach den vorgegebenen räumlichen Greif- und Führungs­ punkten für die Förderung bzw. Handhabe eines Werk­ stückes, beispielsweise am Transportbalken einer Stufenpresse, wird eine Greif- und Transporthandhabe aus den standardisierten Rohrelementen 1 bis 20 aufgebaut. Die ineinandersteckbaren Elemente werden mittels der Klemmschrauben nacheinander kraftschlüssig verbunden und entsprechend der Vorgaben voreingestellt.

Nach dieser Voreinstellung wird die Handhabe am Transportbalken der Presse montiert und die Feinjustierung der Handhabe vor Ort durchgeführt. Dafür müssen lediglich die Klemmschrauben an den entsprechenden Positionen gelöst, die Korrekturen durch Verdrehen oder Verschieben vorgenommen und die Klemmschrauben erneut festgezogen werden.

Nachdem im Probebetrieb die einwandfreie Funktionsfähigkeit der Handhabe nachgewiesen wurde, können die Klemmverbindungen durch Schweißen unlösbar fixiert werden. Dies wird insbesondere an Stufenpressenanlagen der Automobilindustrie gefordert, da hier die einmal eingestellten Handhaben über mehrere Jahre unverändert verwendet werden, wobei zwischenzeitlich ein häufiges Auf- und Abrüsten der Pressen erforderlich ist. Nach dem Verschweißen der Verbindungen können die Klemmschrauben herausgenommen werden.

Bevorzugt werden die Rohrelemente aus Stahlrohr gefertigt. Die Rohrabschnitte und -Elemente haben beispielsweise einen standardisierten Außendurchmesser von 30 mm, wobei die muffenartigen Hülsen einen Innendurchmesser von 30,4 mm haben. Andere Abmessungen, beispielsweise 20 mm Durchmesser, sind ebenso möglich. Auch können andere Materialien verwendet werden. Darüberhinaus sind die in den Ausführungsbeispielen angegebenen Rohrelemente nicht abschließend aufgezählt, vielmehr sind unterschiedlichste Abwandlungen möglich.

Bezugszeichenliste

1

Anschlußelement

2

Winkelelement

3

Winkelelement

4

Winkelelement

5

Winkelelement

6

Winkelelement

7

T-förmiges Rohrelement

8

T-förmiges Rohrelement

9

T-förmiges Rohrelement

10

Verlängerungs-Rohrelement

11

Anschlußelement

12

Verlängerungs-Rohrelement

13

a einstellbares Winkelelement

13

b einstellbares Winkelelement

13

c einstellbares Winkelelement

14

a T-förmiges Rohrelement

14

b T-förmiges Rohrelement

15

T-förmiges Kreuzelement

16

Kreuzverbindungselement

17

Mechanisierungselement

18

Mechanisierungselement

19

Mechanisierungselement

20

a Mechanisierungselement

20

b Mechanisierungselement

21

steckerartiger Endabschnitt

22

Rändelung

31

muffenartige Hülse

32

Schlitz

33

Einschnitt

34

Lasche

35

Bohrung

36

Gewindebohrung

101

Aufnahme

102

Rohrabschnitt

103

Ringnut

104

Rohrabschnitt

105

Rohrabschnitt

106

Rohrabschnitt

107

Gelenk

108

Grundplatte

109

Befestigungsplatte

110

U-förmige Halterung

111

kleine Befestigungsplatte, quadratisch

112

große Befestigungsplatte, rechteckig

201

Systemzusammenstellung, Aufbau

202

Systemzusammenstellung, Aufbau

Claims (10)

1. Greif- und Transporthandhabe aus Rohrabschnitten für die automatisierte Handhabung von Werkstücken, beispielsweise für Transfer- und Stufenpressen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte als Rohrelemente (1 bis 20) mit Steckverbindungen (21, 31) ausgebildet sind, standardisierte Abmessungen aufweisen und diese standardisierten Rohrelemente (1 bis 20) ein Aufbausystem bilden.

2. Greif- und Transporthandhabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengefügten Rohrelemente (1 bis 20) an den Steckverbindungen (21, 31) mittels Klemmvorrichtung (32 bis 36) kraftschlüssig verbunden sind.

3. Greif- und Transporthandhabe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steckverbindung an den Rohrelementen (1 bis 20) muffenartige Hülsen (31) und/oder steckerartige Endabschnitte (21) vorgesehen sind.

4. Greif- und Transporthandhabe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (1 bis 20) kreisförmigen Querschnitt haben.

5. Greif- und Transporthandhabe nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der steckerartige Endabschnitt (21) eines Rohrelementes (1 bis 20) eine Rändelung (22) aufweist.

6. Greif- und Transporthandhabe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußelemente (1, 11) zur Befestigung der Handhabe am Werkzeug, beispielsweise an einem Transportbalken, und Mechanisierungselemente (17, 18, 19, 20a, 20b) an den freien Enden der Handhabe zum Greifen, Führen und Transportieren der Werkstücke vorgesehen sind.

7. Greif- und Transporthandhabe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente Kreuzstücke (15, 16), T-Stücke (7, 8, 9, 14, 15), Winkelstücke (2, 3, 4, 5, 6, 13a, 13b, 13c) und Verlängerungsstücke (10, 12) umfassen.

8. Greif- und Transporthandhabe, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Winkelstücke (13a, 13b, 13c) mit einstellbarem Gelenk (107) vorgesehen sind.

9. Verfahren zum Aufbauen und Justieren einer Greif- und Transporthandhabe nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte:

• - Zusammenstellen der Handhabe nach den Vorgaben aus einem Baukasten,
• - Voreinstellen der räumlichen Lage der Mechanisierungselemente durch mechanischen Reibschluß,
• - Montieren der Handhabe am Werkzeug und
• - Feinjustieren der Handhabe durch Nachstellen der Klemmverbindungen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Feinjustierung die Elementverbindungen unlösbar verschweißt werden.