DE19752603C1 - Anordnung zum automatischen Werkzeugwechsel an Tiefziehpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Wechseln von Werk­ zeugen an Tiefziehpressen.

Aus der EP 0 340 311 A1 ist ein Verfahren bekannt, um Werk­ zeuge an Pressen zu wechseln, bei dem nicht weniger als zwei Schlitten parallel zueinander vorgesehen sind, die unterschied­ liche Kurbelwinkel bei entsprechenden unteren Totpunkten auf­ weisen. Elastische Elemente sind zwischen den oberen Werk­ zeugen an den Schlitten und unteren Werkzeugen zwischenge­ schaltet und die Schlitten werden gleichzeitig angehalten, wenn ein Kurbelwinkel in der Nähe eines Niveaus befindlich ist, wel­ ches halbwegs zwischen einer Vielzahl von Kurbelwinkeln an den oben genannten unteren Totpunkten befindlich ist. Zu die­ ser Zeit wird das Anbringen oder Lösen der oberen Werkzeuge an oder von den Schlitten durchgeführt, wodurch die Befesti­ gung oder das Lösen der Werkzeuge für jeden Schlitten gleich­ zeitig durchgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Werkzeugwech­ sel vollautomatisch innerhalb möglichst kurzer Zeit zu ermögli­ chen.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, der Tiefziehpres­ se wenigstens zwei Ablagetische zuzuordnen, wobei auf jedem Ablagetisch eine Grundplatte vorgesehen ist, welche ein Werk­ zeug trägt. Die Presse kann nun wahlweise mit einem der bei­ den Werkzeuge beschickt werden. Anschließend ist es jederzeit möglich, das Werkzeug aus der Presse zu entnehmen, auf "seinem" Ablagetisch abzulegen und das zweite Werkzeug von dem zweiten Ablagetisch zu nehmen und in die Presse einzu­ setzen.

Zu diesem Zweck ist ein automatisch verfahrbarer Wechselwa­ gen vorgesehen, der an die Ablagetische fahren kann und dort ein Werkzeug aufziehen kann. Anschließend verfährt der Wechselwagen mit dem aufgezogenen Werkzeug zur Presse und übergibt es in die Presse. Dabei ist gewährleistet, daß der Wechselwagen sowohl zur Presse wie auch zu jedem der bei­ den Ablagetische verfahrbar ist, um jederzeit den schnellmög­ lichsten Zugang zu den beiden Werkzeugen entweder in der Presse oder auf einem Ablagetisch sicherzustellen. Selbstver­ ständlich können mehr als zwei derartige Ablagetische vorge­ sehen sein, um die Auswahl unter einer größeren Anzahl von Werkzeugen zu ermöglichen. Ebenso ist es möglich, mehrere Pressen den Ablagetischen zuzuordnen, so daß dasselbe Werkzeug abwechselnd unterschiedlichen Pressen zugeführt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran­ sprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich­ nungen im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anord­ nung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Wechselwagen von Fig. 1 und

Fig. 3 eine Stirnansicht auf den Wechselwagen von Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein erster Ablagetisch 1 dargestellt sowie ein zweiter Ablagetisch 1, auf dem eine Grundplatte 2 für ein Werkzeug aufliegt, so daß dieser zweite Ablagetisch 1 größtenteils ver­ deckt ist. Die Grundplatte 2 weist eine Vielzahl von Befesti­ gungsmöglichkeiten zur Aufnahme unterschiedlicher Werkzeuge auf. Eine sogenannte Multikupplung 3 ist an der Grundplatte 2 vorgesehen und ermöglicht eine Codierung der Werkzeuge, so daß an den Pressensteuerungen kontrolliert werden kann, ob das richtige Werkzeug zugeführt wurde.

Die Bedienpulte zweier Pressen (nicht dargestellt) dienen zur Steuerung eines Wechselwagens 4, der einen ausfahrbaren Schlitten 5 aufweist. In Fig. 1 ist der Wechselwagen 4 neben einer Presse 6 angeordnet, wobei auf der Presse 6 eine weitere Grundplatte 2 liegt, so daß die Presse 6 selbst nicht erkennbar ist. Der Presse 6 ist eine weitere Multikupplung 7 zugeordnet.

Eine angedeutete Energiekette 8 dient sowohl der Stromzufüh­ rung zum Wechselwagen 4 als auch der Kommunikation mit der Pressensteuerung, wobei diese Energiekette 8 beidseitig steck­ bar ausgeführte Anschlüsse aufweist.

Über die Darstellung von Fig. 1 hinausgehend kann vorgesehen sein, mit Hilfe des Wechselwagens 4 nicht nur eine, sondern mehrere Pressen 6 zu bedienen. Weiterhin kann vorgesehen sein, abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel mehr als zwei Ablagetische 1 für den Wechselwagen 4 zugäng­ lich anzuordnen. Die Höhe der Ablagetische 1 und der Preß­ tische der Tiefziehpressen 6 ist etwa gleich, so daß eine pro­ blemlose Übernahme bzw. Übergabe der Grundplatten 2 vom bzw. zum Wechselwagen 4 möglich ist.

Die neu einzuwechselnden Werkzeuge werden an einem der Ablagetische 1 auf Grundplatten 2 montiert. Der Schlitten 5 des Wechselwagens 4 dockt mit zwei aus Fig. 2 und insbesondere Fig. 3 erkennbaren Mitnehmerklinken 9 von unten an der Grundplatte 2 an, um den Werkzeugwechsel durchzuführen. Die Werkzeuge werden in zwei Takten auf den Wechselwagen 4 aufgezogen bzw. vom Wechselwagen 4 auf die Presse 6 oder auf einen Ablagetisch 1 aufgeschoben. Beim Leerhub des Schlittens 5 werden die Mitnehmerklinken 9 um etwa 70° ver­ schwenkt, so daß ein Unterfahren der Grundplatte 2 möglich ist.

Zusätzlich zu den dargestellten Mitnehmerklinken 9 können vorteilhafterweise abweichend von dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel zwei verstellbare Kuppelklinken vorgesehen sein, die auf Bohrungen im Werkzeugflansch bzw. in den Grundplat­ ten 2 kuppeln, so daß ein manueller Betrieb möglich ist.

An der Grundplatte 2 ist eine Führungsleiste 10 vorgesehen, die mit einer Führungsnut 11 am Wechselwagen 4 korrespondiert, wobei auch an der Presse 6 eine entsprechende Führungsnut zur Aufnahme der Führungsleiste 10 vorgesehen ist, so daß bei der Übergabe der Grundplatte 2 vom Wagen 4 auf die Presse 6 bzw. umgekehrt stets eine genaue Führung der Grundplatte 2 gewährleistet ist. Aufgrund der exakten Führung wird der Wech­ selwagen 4 bei der Werkzeugübernahme bzw. -übergabe nach­ positioniert, bevor die Spannleisten der Pressentische zum Ein­ satz kommen.

Alle Antriebe des Wechselwagens 4 sind elektromechanisch ausgeführt. Die Fahrzeugsteuerung ist in einem ausziehbaren Schaltschrank untergebracht, der eine nach oben gerichtete Deckelöffnung aufweist und dadurch eine leichte Zugänglichkeit sicherstellt.

Als Antriebselement für den Schlitten 5 ist ein über Zahnriemen angetriebener Planetenrollengewindetrieb vorgesehen, also eine Gewindespindel mit Spindelmutter und planetenförmig an­ geordneten Rollen, die ebenfalls mit einem Gewinde als Gegen­ lager ausgestaltet sind. Auf diese Weise weist der Gewindetrieb einen sehr guten Wirkungsgrad bei gleichzeitig hoher Belast­ barkeit auf, wodurch sich für den Schlitten 5 eine vergleichswei­ se niedrige erforderliche Antriebsleistung ergibt. Hierdurch wiederum ist möglich, den Antriebsmotor preisgünstig über Fre­ quenzumrichter zu steuern. Diese Steuerungsmöglichkeit läßt eine exakte Positionierung der Werkzeuge, eine Lastbegren­ zung und die Erzielbarkeit hoher Verschiebe- bzw. Leerfahrge­ schwindigkeiten zu, wodurch insgesamt sehr kurze Wechselzei­ ten möglich werden. Die Ablaufzeit für einen kompletten Werk­ zeugwechsel beträgt im Automatikbetrieb beispielsweise ca. 5 Minuten.

Das Verstellen der Mitnehmerklinken 9 erfolgt ebenfalls über einen mittels Frequenzumrichter regelbaren Drehstrommotor 14. Der Drehstrommotor 14 wirkt als Zentralantrieb über einen Zahnriemen 15 auf Antriebswellen 12 ein, auf denen die Mit­ nehmerklinken 9 befestigt sind.

Auch für den Fahrantrieb des gesamten Wechselwagens 4 ist ein Frequenzumrichter vorgesehen.

Die Freigabe und Auslösung eines Werkzeugwechsels erfolgt vom Steuerpult an der Presse 6 manuell durch deren Bediener.

Das Einfahren und Positionieren des Wechselwagens 4 an der Presse 6, das Aufziehen des Altwerkzeuges aus der Presse 6, das Verfahren und Absetzen des Werkzeuges auf den freien Ablagetisch 1, das Aufziehen des Neuwerkzeuges vom zweiten Ablagetisch 1, das erneute Verfahren, Positionieren und Ein­ schieben des neuen Werkzeuges in die Presse 6 sowie die Rückkehr des Wechselwagens 4 in die Grundstellung (Park­ position des Wechselwagens 4 zwischen Pressentischen oder zwischen Ablagetischen 1) erfolgt vollautomatisch und wird durch die Fahrzeugsteuerung des Wechselwagens 4 koordi­ niert, d. h. das System bzw. die Fahrzeugsteuerung ermöglicht nach einem manuellen Start einen kreuzweisen vollautomatisch ablaufenden Werkzeugwechsel ohne jegliches Eingreifen durch den Bediener.

Bei Einsatz mehrerer Werkzeugwechselwagen zwischen den einzelnen Pressen einer Pressenstraße ist so ein vollautoma­ tisch ablaufender Werkzeugwechsel nach dem Dominoprinzip für die gesamte Pressenstraße realisierbar.

Der hohe Wirkungsgrad aller Antriebs- bzw. Verstellorgane er­ möglicht ausnahmslos den wirtschaftlichen Einsatz von elektri­ schen Antriebskomponenten. Durch den Einsatz von Grundplat­ ten kann jede Werkzeuggröße gewechselt werden sowie der Spannvorgang auf dem Pressentisch automatisch durchgeführt werden.

Claims (8)

1. Anordnung zum Wechseln von Werkzeugen an Tiefziehpressen, wobei zwei Ablagetische (1) vorgesehen sind zur Aufnahme von Grundplatten (2) und wobei zwei jeweils ein Werkzeug aufneh­ mende Grundplatten (2) vorgesehen sind sowie ein schienenge­ führter Wechselwagen (4), der jeweils bis an die Presse (6) und an die beiden Ablagetische (1) verfahrbar ist, wobei der Wech­ selwagen (4) an seiner Oberseite einerseits und die Grundplatten (2) an ihrer Unterseite andererseits, korrespondierende Kupp­ lungselemente aufweisen, wobei an den Grundplatten (2) und/ oder an dem Wechselwagen (4) mehrere gleichartige, an unter­ schiedlichen Stellen angeordnete und die Kupplung beider Bauteile in unterschiedlichen Stellungen zueinander ermög­ lichende Kupplungselemente vorgesehen sind, und wobei Führungsleisten (10) vorgesehen sind, die die Grundplatten (2) bei deren Übergabebewegung vom Wechselwagen (4) in die Presse (6) oder auf die Ablagetische (1) führen, und wobei der Wechselwagen (4) eine Aufziehvorrichtung für die Grundplatten (2) aufweist, die gegenüber einem Grundrahmen des Wechsel­ wagens (4) verfahrbar als Schlitten (5) ausgebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (5) mittels eines Planetenrollengewindetriebes mittels eines Zahnriemens angetrieben ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungselemente an den Grundplatten (2) als Aus­ nehmungen und am Wechselwagen (4) als heb- und senkbar gelagerte Mitnehmer ausgebildet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer ebenfalls mittels eines Zahnriemens angetrieben sind.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer als schwenkbare Mitnehmerklinken (9) ausgestaltet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß je­ weils wenigstens zwei Mitnehmerklinken (9) auf einer gemeinsa­ men Antriebswelle (12) angeordnet sind, wobei wenigstens zwei derartige Antriebswellen (12) vorgesehen sind.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fahrantrieb des Wechselwagens (4) und/oder den Antrieb des Schlittens (5) und/oder den Antrieb der Antriebswellen (12) ein Frequenzumrichter vorgesehen ist.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß handbetätigbare Kupplungselemente zur Verbindung der Grundplatten (2) mit dem Wechselwagen (4) vor­ gesehen sind.