DE19901304A1 - Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken (4, 5) in einer Anzahl von Stationen I bis V eines Presswerkzeuges (1), wobei an mindestens einer Station I, II, IV und V im wesentlichen vertikal bewegte Bearbeitungswerkzeuge und an mindestens einer weiteren Station III im wesentlichen horizontal bewegte Bearbeitungswerkzeuge auf die Werkstücke (4, 5) einwirken. DOLLAR A Dabei werden in jeder Station I bis V gleichzeitig mindestens zwei, vorzugsweise achssymmetrisch zueinander angeordnete, einen Freiraum zwischen sich belassende Werkstücke (4, 5) bearbeitet. Zum Zwecke des Einsatzes der im wesentlichen horizontal und innerhalb des Freiraumes sich bewegenden Bearbeitungswerkzeuge (17) werden die Werkstücke (4, 5) vor der Bearbeitung in einer den Freiraum vergrößernden und nach der Bearbeitung in einer den Freiraum wieder reduzierenden Weise bewegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens.

In automatisierten Pressenstraßen, insbesondere bei der Herstellung von Karosserieelementen und dergleichen für Kraftfahrzeuge, durchlaufen Blechplatinen eine Anzahl von Stationen eines Presswerkzeuges, wobei die Platine in geeigneter Reihenfolge bearbeitet, beispielsweise tiefgezogen, beschnitten bzw. gelocht wird. Nach dem Tiefziehen besitzt das Werkstück eine ausgeprägte dreidimensionale Struktur, wobei die danach folgenden Schneide-/Lochoperationen an räumlich verschieden orientierten Flächen des Werkstückes vorzunehmen sind, so daß die entsprechenden Werk­ zeuge in der Regel auch aus verschiedenen Richtungen, z. B. vertikal oder horizontal, auf das Werkstück auftreffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bearbeiten ei­ nes Werkstückes in einer Anzahl von Stationen eines Werkzeuges, insbe­ sondere eines Presswerkzeuges, aufzuzeigen, welches bei minimalem Ma­ terialbedarf ein Optimum bzgl. hergestellter Werkstücke pro Zeiteinheit er­ möglicht.

Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine Verfahrensweise gemäß Patent­ anspruch 1.

Die weiteren Verfahrensansprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise unter Schutz.

Patentanspruch 7 beansprucht ein zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens besonders geeignetes Werkzeug.

An sich ist aus der DE 37 34 368 C2 eine Greiferschienenbeschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung für Pressen in mechanisierten Pressenstraßen mit zu beiden Seiten einer Presse angeordneten und auf Greiferschienen befestigten Werkstückgreifern bekannt, wobei jede Greiferschiene für die Beschickung und Entnahme von Werkstücken in horizontaler sowie in verti­ kaler Richtung bewegbar ist (Schritt-, Hebe- und Schließhub), und wobei jedes Werkstück durch eine zusätzliche Vorrichtung (Hebeeinheit) eine der eigentlichen Bewegung überlagerte weitere Bewegung (Hub) ausführt.

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung mit weiteren Merk­ malen, Einzelheiten und Vorteilen näher beschrieben. Die diesbezügliche Zeichnung zeigt dabei in

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Presswerkzeug mit einer Anzahl von Stationen in schematisierter Darstellung und

Fig. 2 eine Schnittdarstellung gemäß Linie II in Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein mehrere Stationen I bis V umfassendes Presswerkzeug 1 als Teil einer Pressenstraße dargestellt. In Werkstück-Durchlaufrichtung 2 sind zu beiden Seiten der Stationen I bis V Greiferschienen 3 angeordnet, die nach innen, zu Werkstücken 4, 5 (z. B. Heckklappenscharnierverstärkungen für Kfz) hin gerichtete und diese aufnehmende Werkstückträger 6, 7, 8 auf­ weisen. Letztere stehen über Aufnahmen 9, 10 mit den Greiferschienen 3 in einer Mitnahmeverbindung.

Über die Greiferschienen 3 werden die Werkstücke 4, 5 aus der in Fig. 1. gezeigten Position in einer Schrittbewegung (Pfeil 12) zur jeweils nächst fol­ genden Station transportiert, dort abgelegt bzw. in eine bearbeitungsge­ rechte Position gebracht, woraufhin die Greiferschienen 3 und mit ihnen die Werkstückträger 6 bis 8 in einer rückwärts gerichteten Bewegung (Pfeil 13) ihre Ausgangsposition wieder einnehmen.

In dieser Position wird der Station I über geeignete Mittel ein neues Werk­ stück zugeführt und zwar in Gestalt einer bereits beschnittenen Platine 11, die, wie aus der Darstellung in Station I ersichtlich, die Konturen von zwei achssymmetrisch zueinander angeordneten Werkstücken 4, 5 erkennen läßt. In Station I wird tiefgezogen, so daß dadurch eine ausgeprägte dreidi­ mensionale Gestalt der Werkstücke 4, 5 entsteht.

In Station II erfolgt an linken und rechten (bezogen auf die Durchlaufrichtung 2) Außenkanten 14, 15 über geeignete, vertikal nach unten (in die Zei­ chenebene hinein) sich bewegende, hier nicht gezeigte Werkzeuge ein Vor­ beschnitt, während gleichzeitig die Werkstückinnenkanten 16 über entspre­ chende Werkzeuge einem Fertigbeschnitt unterzogen werden, in dessen Folge auch die zunächst miteinander verbundenen, da aus einer Platine hergestellten Werkstücke 4, 5 (vgl. Station I) getrennt werden.

Beim Übergang von Station II zu Station III, also während des Transportvor­ ganges, werden über einen geeigneten, noch zu beschreibenden Mechanis­ mus die Werkstücke 4, 5 gespreizt, daß der zwischen ihnen bestehende Freiraum vergrößert wird. Dies ermöglicht es, wie auch aus Fig. 2 hervor­ geht, daß ein in Station III angeordnetes Schieberlochwerkzeug 17 zwischen den beiden Werkstücken 4, 5 Platz findet. Das Schieberlochwerkzeug 17 besteht aus einem Basisteil 18 und achssymmetrisch zueinander angeord­ neten, horizontal beweglichen (Doppelpfeil 19) Lochschiebern 20, die je­ weils mit einer Schneide 22 ausgestattet sind, um in einander zugewandten Flächen der Werkstücke 4, 5 jeweils einen Durchbruch 23 zu erzeugen. Die Horizontalbewegung der Lochschieber 20 wird durch einen vertikal bewegli­ chen (Doppelpfeil 24) Treiber 25 hervorgerufen, dessen Schrägflächen 26 mit entsprechenden Schrägen 27 der Lochschieber 20 zusammenwirken.

Beim nachfolgenden Übergang von Station III zu Station IV durch die Schrittbewegung der Greiferschienen 3 wird die Spreizbewegung rückgängig gemacht, so daß in Station IV die Werkstücke 4, 5 wieder eine Lage zuein­ ander einnehmen, wie sie in den Stationen I und II bereits bestand. In Sta­ tion IV werden an mittigen Außenkanten 28 sowie an rechten Innenkanten 29 Fertigbeschnitte mit im wesentlichen vertikal sich bewegenden Werkzeu­ gen durchgeführt.

In der nachfolgenden Station V kommen Nachformwerkzeuge zum Einsatz, die an den mittigen Innen- bzw. Außenkanten 16, 28 weitere Werkstück­ konturen ausformen.

Zur Durchführung der Spreiz- bzw. Schließbewegung zwischen den Statio­ nen II und III bzw. III und IV sind in der Ausgangsposition der Greiferschie­ nen 3, wie in Fig. 1 dargestellt, in den Stationen II und III auf den Aufnahmen 10 Spreizmechanismen 30 angeordnet und mit den Werkstückträgern 7, 8 gekoppelt. Jeder Spreizmechanismus 30 besteht dabei aus einem Hydrau­ likzylinder 32, dessen Kolbenstange 33 am Ende eines zentrisch gelagerten (Drehpunkt 34) Hebels 35 angreift. Je nach Endstellung der Kolbenstange 33 kann der Hebel 35 die in den Stationen II und III gezeigten Schwenkposi­ tionen einnehmen.

In seinen vom Drehpunkt 34 ausgehenden Endbereichen ist der Hebel 35 mit je einem Langloch 36 ausgestattet, in welches jeweils ein Zapfen 37 ein­ greift, der an einen abgewinkelten Arm 38, 39 des Werkstückträgers 7, 8 angesetzt ist.

Sonach wird beim Übergang von Station II in Station III durch Ausfahren der Kolbenstange 33 der Hebel verschwenkt, wodurch die in ihren Aufnahmen 10 entsprechend geführten Werkstückträger 7, 8 sich voneinander entfernen und die gewünschte Spreizbewegung ausgeführt wird. Beim Übergang von Station III in Station IV erfolgt die gegenläufige Bewegung, die Kolbenstange 33 wird eingefahren, der Hebel 35 gelangt in seine entsprechende Schwenkposition (vgl. Schwenkposition in Station II) und die Werkstückträ­ ger 7, 8 bewegen sich aufeinander zu.

In einer alternativen Ausführung wäre denkbar, lediglich der Station III ein Spreizmechanismus zuzuordnen, der dort stationär angeordnet ist, die Werkstücke 4, 5 nach Antransport und Ablegen durch Werkstückträger 6 spreizt, um Platz für ein danach in Position zu bringendes Schieberloch­ werkzeug 17 zu schaffen. Nach Herstellen der Durchbrüche 23 könnte dann das Schieberlochwerkzeug 17 wieder außer Position gebracht werden, wo­ nach die Werkstücke 4, 5 wieder einander angenähert werden, die Spreiz­ bewegung also wieder rückgängig gemacht wird, so daß danach mittels Greiferschienen 3 bzw. Werkstückträger 6 ein Weitertransport zur Station IV erfolgen kann.

Anstatt beide Werkstücke 4, 5 gleichzeitig und symmetrisch zu bewegen (je ½ Spreizweg) wäre in einer weiteren Alternative denkbar, eines der beiden Werkstücke 4, 5 in seiner Position zu belassen und das zweite Werkstück 4, 5 um den kompletten Spreizweg zu bewegen.

Der erfindungsgemäße Grundgedanke ist auch bei Bearbeitungsvorgängen anwendbar, die nicht das Schneiden/Lochen betreffen. Zu denken wäre hier beispielsweise an ein Umformen.

Claims (10)

1. Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken in einer Anzahl von Statio­ nen eines Werkzeuges, insbesondere eines Presswerkzeuges, wobei an mindestens einer Station im wesentlichen vertikal bewegte Bearbeitungs­ werkzeuge und an mindestens einer weiteren Station im wesentlichen ho­ rizontal bewegte Bearbeitungswerkzeuge auf die Werkstücke einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Station gleichzeitig mindestens zwei, vorzugsweise achssymmetrisch zueinander angeordnete, einen Freiraum zwischen sich belassende Werkstücke (4, 5) bearbeitet werden, wobei zum Zwecke des Einsatzes der im wesentlichen horizontal und in­ nerhalb des Freiraumes sich bewegenden Bearbeitungswerkzeuge (17) die Werkstücke (4, 5) vor der Bearbeitung in einer den Freiraum vergrößernden und nach der Bearbeitung in einer den Freiraum wieder reduzierenden Weise bewegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spreiz­ bewegung der Werkstücke (4, 5) während ihres Transports aus einer vor­ hergehenden Station II zu derjenigen Station III erfolgt, in der die im we­ sentlichen horizontal bewegten Bearbeitungswerkzeuge (17) zum Einsatz kommen und daß eine Schließbewegung während des Werkstücktrans­ ports aus dieser Station III heraus zu einer nachfolgenden Station IV er­ folgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spreiz- und eine Schließbewegung ausschließlich in derjenigen Station III statt­ finden, in der die im wesentlichen horizontal bewegten Bearbeitungswerk­ zeuge (17) zum Einsatz kommen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreiz- bzw. Schließbewegung durch gleichzeitiges, gegenge­ richtetes Bewegen beider Werkstücke (4, 5) erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreiz- bzw. Schließbewegung durch ein Bewegen von lediglich einem der beiden Werkstücke (4, 5) erfolgt.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeiten der Werkstücke (4, 5) ein Tiefzie­ hen, Schneiden/Lochen ist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, beste­ hend aus einem Presswerkzeug (1) mit einer Anzahl von Stationen I bis V, wobei in Werkstück-Durchlaufrichtung (2) zu beiden Seiten der Statio­ nen I bis V Greiferschienen (3) angeordnet sind, die zu Werkstücken (4, 5) hin gerichtete und diese aufnehmende Werkstückträger (6, 7, 8) auf­ weisen, wobei letztere über Aufnahmen (9, 10) mit den Greiferschienen (3) in Mitnahmeverbindung stehen und wobei der Werkstücktransport über vor- und rückwärtsgerichtete Schrittbewegungen (Pfeile 12, 13) der Greiferschienen (3) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mittle­ ren, den Freiraum zwischen zwei Werkstücken (4, 5) im wesentlichen ausfüllenden Bereich einer Station III ein Schneidewerkzeug (17) ange­ ordnet ist, dessen horizontal bewegliche Schneiden (22) einander zuge­ wandte Flächen der Werkstücke (4, 5) beaufschlagen, daß weiterhin in zumindest derselben Station III auf den beidseitigen Aufnahmen (10) Spreizmechanismen (30) angeordnet und mit den Werkstückträgern (7, 8) gekoppelt sind, jeweils bestehend aus einem Zylinder (32), dessen Kol­ benstange (33) einen Hebel (35) beaufschlagt, der die Werkstückträger (7, 8) bewegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrisch (Drehpunkt 34) gelagerte Hebel (35) in seinen vom Drehpunkt (34) aus­ gehenden Endbereichen mit je einem Langloch (36) ausgestattet ist, in welches jeweils ein Zapfen (37) eingreift, der an einen abgewinkelten Arm (38, 39) des Werkstückträgers (7, 8) angesetzt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auch eine der das Schneidwerkzeug (17) beinhaltenden Station III vorgelagerte Sta­ tion II mit auf den Aufnahmen (10) angeordneten Spreizmechanismen (30) ausgestattet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch aufeinander fol­ gende Stationen I bis V zum Tiefziehen, Beschneiden, Lochen, Beschnei­ den und Nachformen der Werkstücke (4, 5).