DE2303659B2 - Vorrichtung zum automatischen Zu- oder Abführen von Werkstücken zu bzw. aus Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Zu- oder Abführen von Werkstücken zu bzw. aus Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine bekannte automatische Einlegevorrichtung dieser Art (Industrieanzeiger Nr. 72, S. 1770) besteht aus einem Gestell und einem horizontal verfahrbaren Wagen, der einen Halter für paarweise angeordnete Greifwerkzeuge trägt. Dieser Halter kann über zwei Hebestangen vertikal verfahren werden und die Werkstücke von einer Speicher- bzw. Förderstation senkrecht anheben, horizontal verfahren und durch vertikales Absenken in eine Meß- sowie in eine Schleifstation übergehen. Für diesen Arbeitszyklus sind drei Greiferpaare notwendig. Alle Bewegungen, der Greifwerkzeuge erfolgen über mehrere hydraulische Antriebe, die durch Endschalter betätigt werden. Ein mechanischer gemeinsamer Antrieb für die Bewegungen des Wagens, der z. B. mit dem Antrieb der Werkzeugmaschine gekoppelt ist, kann bei dieser bekannten Zuführvorrichtung nicht vorgesehen werden, vielmehr sind für die horizontalen und für die vertikalen Bewegungen jeweils gesonderte hydraulische Stellzylinder notwendig, durch die sich der technische Aufwand insbesondere hinsichtlich einer exakten Steuerung wesentlich erhöht.

Bei einer anderen bekannten Zuführeinrichtung von Werkstücken (US-PS 35 46 956) ist an einem horizontal verfahrbaren Wagen ein Greiforgan vorgesehen, das jedoch keine vertikalen Bewegungen ausführen kann. Zum Antrieb des Wagens dienen Zahnräder und Exzenter sowie ein Pleuel- und Kurbelsystem.

Ferner ist es bei Zuführeinrichtungen für Werkstücke bekannt (GB-PS 8 67 108), nocken- und kurvengesteuerte Bewegungsbahnen in Verbindung mit einer umlaufenden Trommel einzusetzten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zuführvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Beschleunigung und Vereinfachung des zielgenauen Zuführens durch Verwendung nur eines Antriebes unter Verzicht des Einsatzes von Schaltelementen für die einzelnen Bewegungsübergänge erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kurbelstangen und ihre Führung in den anfangs waagerecht und anschließend gekrümmt verlaufenden Führungsbahnen bewirkt einen genau vorbestimmten Bewegungsablauf des Greiferarmes und der daran befestigten Greifer, der sich aus reinen Vertikal- und Horizontalbewegungen zusammensetzt, ohne daß gesonderte Antriebe für die Bewegungskomponenten des Wagens und des Greiferarmes erforderlich wären.

Die automatische Zu- und Abführvorrichtung gemäß M der Erfindung kann entweder unabhängig durch einen eigenen Motor oder direkt vom Antriebsaggregat der Bearbeitungsmaschine angetrieben werden, um die zu bearbeitenden Werkstücke von einem Speicher abzuziehen und in z. B. eine Presse einzuführen. Die Greifer können Unterdrucksauger, Magnete oder Zangen sein, die vorzugsweise in einem Abstand am Greiferarm angeordnet sind, der dem horizontalen Wagenhub entspricht. Zum Abziehen eines Werkstückes aus einer Speicherstation wird der Greiferarm vertikal auf das Werkstück abgesenkt und nach dem Erfassen des Werkstückes durch den Greifer wiederum vertikal angehoben. Gleichzeitig wird durch einen zweiten Greifer ein zuvor in einer mittleren Zentrierstation abgelegtes Werkstück erfaßt und angehoben. Während dieses Bewegungsablaufes bewegt sich eine der Führungsrollen in der gekrümmten Endstrecke ihrer Führungsbahn. An diese reine Vertikalbewegung schließt eine horizontale Vorschubbewegung des Wagens mit dem Greiferarm an, während der eine der Kurbelstangen über ihren in Bewegungsrichtung vorstehenden Arm und die entsprechende Führungsrolle auf der waagerechten Anfangsstrecke der zugeordneten Bahn geführt wird. Am Ende dieser Horizontalbewegung befinden sich die beiden Greifer unmittelbar oberhalb der mittleren Zentrierstation und der Bearbeitungsstation. Durch anschließendes vertikales Absenken wird das dem Speicher entnommene Werkstück in die mittlere Zentrierstation und das Werkstück aus der Zentrierstation in die Bearbeitungsstation überführt. Nach diesem Einlegen der Werkstücke verfährt der Wagen mit dem Greifarm in seine Ausgangsposition zurück. Aus der Werkzeugmaschine können die fertig bearbeiteten Werkstücke durch mechanische oder pneumatische Auswerfer oder aber auch mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgeführt werden. Der automatische Bewegungszyklus dauert bei Hüben von einigen hundert Millimetern weniger als eine Sekunde.

Die erfindungsgemäOe Vorrichtung eignet sich besonders zum Zu- und Abführen von Werkstücken, z. B. von Blechen, zu und aus Pressen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung genauer beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine längs der Schnittlinie 1-1 in F i g. 2 μ teilgeschnittene Draufsicht auf die Vorrichtung,

F i g. 2 eine längs der Schnittlinie 2-2 teilgeschnittene Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine längs der Schnittlinie 3-3 in Fig. 2

teilgeschnittene Vorderansicht der Vorrichtung,

Fig.4 —7 den Betriebs- und Bewegungsablauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Wie insbesondere aus Fig. 1-3 ersichtlich, besteht die Zu- und Abführvorrichtung aus einem Rahmengehäuse 10, in dem ein Wagen 11 auf Führungen horizontal hin- und herverfahrbar angeordnet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Führungsstäbe 13,14 vorgesehen, deren Enden am Rahmengehäure 10 festgelegt sind. An seinen Enden weist der Wagen U obere und untere Führungsbuchsen 15, 16 auf, in denen Kugellager 17 angeordnet und durch Dichtungsringe 18 gesichert sind, so daß der Wagen 11 weitgehend ohne Vibrationen auf den Führungsstangen 13,14 horizontal verfährt.

Die Antriebseinrichtung für die horizontale Bewegung des Wagens U umfaßt einen Kurbelbetrieb mit zwei vertikalen Führungen 20,21, die parallel und unter gegenseitigem Abstand an einer Seitenwand des Wagens 11 befestigt sind. Zwischen diesjn Führungen gleitet eine Ro)Ie 22, die frei drehbar an einer an der Ausgangswelle eines Getriebes 24 festgelegten Kurbel 23 gelagert ist. Das Getriebe 24 ist mit einem selbstbremsenden Motor 25 oder einer Welle der Werkzeugmaschine gekoppelt. Die Drehbewegung der Kurbel 23 wird in eine hin- und hergehende Linearbewegung des Wagens 11 umgesetzt.

Ein am Wagen 11 angelenkter horizontaler Greiferarm 26 ragt durch eine Stirnöffnung 27 im Rahmengehäuse 10 und ist vertikal zur Bewegungsrichtung des Wagens 11 bewegbar. Am rückwärtigen Ende dieses Greiferarms 26 sind Rollenlager 30 und zwei Querstäbe 3i, 32 in einem bestimmten gegenseitigen Abstand angeordnet. An den Querstäben 31, 32 sind durch Splinte 33 gleich lange Kurbelstangen 34,35 angelenkt, deren andere Enden über Zapfen 36,37 und Lager 38 in den Seitenwänden des Wagens 11 drehbar aufgenommen sind. Diese Kurbelstangen 34, 35 zusammen mit dem Zwischenteil des Wagens 11 und dem entsprechenden Teil des Greiferarmes bilden ein Gelenkviereck, das eine Parallelverschiebung des Greiferarmes 26 ermöglicht (F i g. 2 und 3).

Jede Kurbelstange 34 bzw. 35 weist ferner ein vorderes bzw. rückwärtiges Armpaar 34' b:zw. 35' auf, zwischen denen eine Rolle 39 bzw. 40 gelagert ist. Bei der Horizontalbewegung des Greiferarmes 2% greift die Führungsrolle 39 bzw. 40 in eine Führungsbahn 41 bzw.

42 ein. Jede dieser Führungsbahnen 41,42 £e:tzt sich aus einer horizontalen geraden Anfangsstrecke und aus einer nach aufwärts gebogenen Endsixecke zur Erzeugung der Vertikalbewegungen des Greiferarmes zusammen(Fig. 2).

Um die Bewegung der Zu- und Abführvorrichtung mit den Bewegungen der Werkzeugmaschine zu koordinieren, sind elektrische Steuerorgane mit Mikroschaltern 43 vorgesehen, die durch von der Abtriebswelle des Getriebes 24 angetriebenen Nocken 44 betätigt werden. Die aus den Nocken 44 und den Mikroschaltern

43 gebildete Schalteinrichtung ist in einem seitlich neben dem Getriebe 24 angeordneten Gehäuse 45 eingeschlossen (F ig. 1).

Wie aus den Fig.4—7 ersichtlich, sind an der Unterseite des Greiferarmes 26 zwei Gieifer 46, 47 in einem gegenseitigen Abstand befestigt, der dem vollen horizontalen Hub des Greiferarmes entspricht. Unter den Greifern 46 und 47 ist in dem in F i g. 4 gezeigten Zustand ein Vorratsspeicher 48 für die zu bearbeitenden Werkstücke vorgesehen. Zwischen dieser Speicherstation und einer Bearbeitungsstation 50 befindet sich eine Zentrierstation 49 zum Ausrichten der Werkstücke,

if bevor diese durch die zusammengesetzte Bewegung des Greiferarmes 26 in die Bearbeitungsstation 50 der Werkzeugmaschine 51 übergeben werden. Statt vom dargestellten Vorratsspeicher 47 können die Werkstükke auch direkt von einem Förderer abgenommen werden.

Die dargestellte Zu- und Abführvorrichtung arbeitet in folgenderWeise:

Am Ende einer horizontalen Rückstellbewegung des Greiferarmes in Richtung des Pfeiles in F i g. 7 gelangt die in Fig.2 linke Führungsrolle 39 in die gekrümmte Endstrecke der Führungsbahn 41, was eine Auslenkbewegung der Kurbelstange 34 und durch die Parallelogramm-Kopplung auch der dann nicht mehr geführten Kurbelstange 35 zur Folge hat. Diese Auslenkbewegung der beiden Kurbelstangen 34, 35 bewirkt eine vertikale Absenkbewegung des Greiferarmes 26, dessen Greifer 46 ein neues Werkstück aus dem Stapel 48 und dessen vorderer Greifer 47 das Werkstück aus der Zentrierstation 49 erfaßt. Durch die Weiterdrehung der in den Führungen 20, 21 aufgenommenen Kurbel 23 beginnt die horizontale Vorschubbewegung des Wagens 11, durch die die Führungsrolle 39 in umgekehrter Richtung in der gekrümmten Endstrecke der Führungsbahn 41 bewegt wird. Dies führt zu einer Ausrichtebewegung des Gelenkparallelogramms und damit zu einer senkrechten Hubbewegung des Greiferarmes 26 mit den erfaßten Werkstücken (F i g. 4).

In dieser angehobenen Lage werden die Werkstücke horizontal in Richtung des in Fig.5 dargestellten Pfeiles in die Position nach F i g. 6 verfahren, wobei die Kurbelstangen 34, 35 in den horizontalen Strecken der Führungsbahnen 41 bzw. 42 geführt sind. Am Ende dieser horizontalen Vorschubbewegung gelangt die Führungsrolle 40 in die gekrümmte Endstrecke der Führungsbahn 42, was wiederum eine Verschwenkung des Gelenk-Parallelogramms und damit eine Absenkbewegung des Greiferarmes 26 bewirkt. Das zuvor dem Speicher 48 entnommene Werkstück wird der Zentrierstation 49 und das aus der Zentrierstation in die Bearbeitungsstation 50 übergeben. Die Weiterdrehung der Kurbel 23 führt zu einer Rückziehbewegung des Wagens 11 und der Führungsrolle 40 aus der gekrümmten Endstrecke in die horizontale Anfangsstrecke der Führungsbahn 42. Die Aufrechtbewegung des Gelenkparallelogramms aus den Kurbelstangen 34, 35 ergibt einen vertikaler; Hub des Greiferarmes 26 (Fig. 6), der anschließend in Richtung des Pfeiles in F i g. 7 horizontal in seine rückwärtige A ufnahmestellung verfahren wird. Dieser Bewegungszyklus wiederholt sich in schneller Folge.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum automatischen Zu- oder Abführen von Werkstücken zu bzw. aus Werkzeugmaschinen mit einem in Führungen eines Rahmengehäuses waagerecht beweglichen Wagen, der einen senkrecht beweglichen Greiferarm mit mindestens einem Greifer für die Werkstücke trägt, und mit einer Antriebseinrichtung für die Hin- und Herbewegung des Wagens, die Senkbewegung des Greiferarms und die Betätigung der Greifer, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferarm (26) an mindestens einem Paar gleich langer Kurbelstangen (34, 35) drehbar angelenkt ist, deren andere Enden (36,37) am Wagen (11) in dessen Bewegungsrichtung parallel hintereinander und im gleichen Abstand wie am Greiferarm angelenkt sind, wobei die Kurbelstangen (.34, 35) an dem Ende (36, 37) ihrer Anienkung an dem Wagen (11) seitlich entgegengesetzte, nach außen gerichtete fest verbundene Arme (34', 35') aufweisen, die sich in Bewegungsrichtung des Wagens (11) erstrecken und die an ihrem freien Ende eine Führungsrolle (39, 40) aufweisen, wobei jede Führungsrolle (39, 40) gleitend in einer Führungsbahn (41, 42) eingesetzt ist, die eine dem waagerechten Hub des Greiferarmes (26) entsprechende waagerechte Anfangsstrecke und anschließend jeweils eine entgegengesetzt nach oben gekrümmte Endstrecke aufweist.