DE2439722C3

DE2439722C3 - Bewegungsgetriebe für ein Arbeitsorgan

Info

Publication number: DE2439722C3
Application number: DE2439722A
Authority: DE
Inventors: A I Ronbeck
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1973-08-23
Filing date: 1974-08-19
Publication date: 1978-04-06
Also published as: FR2241471A1; US3902606B1; IT1019098B; FR2241471B1; DE2439722A1; US3902606A; JPS5082669A; BE887097A; CA1004697A; NO742991L; NO143482C; NO143482B; DE2439722B2; GB1457673A; SE375724B; SE7311487L; JPS5726849B2

Description

■i D^!e Erfindung betrifft ein Bewegungsgetriebe, durch welches einem Arbeitsorgan eine hin- und hergehende, im wesentlichen geradlinige, verhälnismäßig lange erste Teilbewegung und eine daran anschließende, winkelig zur ersten Teilbewegung verlaufende, verhältnismäßig

ίο kurze Teilbewegung erteilbar ist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Im Zusammenhang mit Pressen von Blechpreßteilen werden Beschickungsvorrichtungen zum Einlegen und Entnehmen von Blechpreßteilen in bzw. aus den Pressen eingesetzt. Mit Hilfe dieser Beschickungsvorrichtungen werden entweder die Preßteile von einer Transferanlage abgenommen und in die Pressen eingelegt oder aus den Pressen entnommen und einer Transferanlage zugeführt, die die Preßteile zur Weiterbehandlung an die nächste Presse fördern. Aufgrund der relativgeringen Öffnungsbreite der Gesenke der Pressen und der zum Teil großen Bauhöhe der Preßteile ist es unbedingt erforderlich, daß die Beschickungsvorrichtung beim Beschicken der Presse die Preßteile genau geradlinig-waagerecht zwischen die Gesenke der Presse einführt und danach genau geradlinig-senkrecht in das untere Gesenk absenkt bzw. beim Entnehmen der Preßteile diese genau geradlinig-senkrecht anhhebt und genau geradlinig-waagerecht der Presse entnimmt, da

y> bei einer Abweichung von der geschilderten Transportbewegung ein Schleifen bzw. Anschlagen der Preßteile an den Gesenken der Presse und damit eine Beschädigung der teuren Werkzeuge der Presse eintreten kann.

J5 Die bekannten Beschickungsvorrichtungen genügen den geschilderten Anforderungen nicht. Bei einem bekanntgewordenen Bewegungsgetnebe für eine Beschickungsvorrichtung für Pressen ^US-PS 30 61 118) erfolgt weder die waagerechte Transportbewegung noch die vertikale Hebe- oder Senkbewegung geradlinig, noch ist die Hebe- bzw. Senkbewegung genau senkrecht zur waagerechten Transportbewegung.

Bei einem Bewegungsgetriebe der vorausgesetzten Art (US-PS 24 96 000), das für eine Beschickungsvor-

4s richtung zum Entnehmen frisch geformter Zementblökke aus einer Formpresse und Absetzen derselben auf einer Förderrichtun.5 eingesetzt ist, erfolgt zwar die waagerechte Transportbewegung geradlinig, die Absenkbewegung jedoch ist in nicht näher definierter Weise winkelig zur waagerechten Transportbewegung. Dumit ist dieses Bewegungsgetriebe für eine Beschikkungsvorrichlung für Pressen nicht geeignet. Zudem weist das bekannte Bewegungsgetriebe kompliziert aufgebaute Führungsorgane auf. Zur Erzeugung der winkeligen Senkbewegung ist eine bewegliche, mittels Anschlägen gesteuerte Platte vorgesehen, die an ihrem oberen und unteren Ende zueinander parallele Auflaufwinkel aufweist. An dieser Platte bewegen sich Rollen entlang, die am oberen Ende einer Stange angeordnet sind, die an ihrem unteren Ende das Arbeitsorgan trägt.

Neben Beschickungsvorrichtungen, die mit Hebelgetrieben arbeiten, sind pneumatische und nockengesteuerte Getriebe bekannt. Die pneumatischen Getriebe weisen den Nachteil auf, daß mit ihnen nur kurze

fts Transportbewegungen erzeugt werden können. Die nockengesteuerten Getriebe besitzen den Nachteil, daß sie langsam arbeiten und kompliziert aufgebaut und damit teuer sind.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Bewegungsgetriebe der vorausgesetzten Art dahingehend weiterzubilden, daß trotz einfacher Konstruktion eine zur ersten Teilbewegung beinahe genau senkrechte und geradlinige zweite Teilbewegung erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Das erfindungsgemäße Bewegungsgetriebe IaQt eine geradlinige, verhältnismäßig lange erste Teilbewegung und eine daran anschließende, beinahe genau senkrechte und geradlinige zweite Teilbewegung zu. Damit entspricht es genau den Anforderungen, die an eine Beschickungsvorrichtung, insbesondere für Pressen, gestellt sind.

Eine zweckmäßige Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß zur Erzielung einer zusätzlichen dritten Teilbewegung parallel zur zweiten Teilbewegung am entgegengesetzten Ende der ersten Teilbewegung die Führungsbahn des zweiten Endes der Stange eine Verlängerung des genannten Kreisbogens in entgegengesetzter Richtung aufweist, und daß die Führungsorgane eine Umsteuervorrichtung für den Übergang der Bewegung der Stange von der ersten zur zweiten oder dritten Teilbewegung umfassen. Dadurch ist es möglich, an beiden Enden der waagerechten Transportbewegung eine vertikale Hebe- oder Senkbewegung vorzusehen. Damit ist es sogar möglich, mit einer derartigen Beschickungsvorrichtung die Blechpreßteile einer Presse zu entnehmen und unmittelbar in die nachgeschaltete Presse einzugeben.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Umsteuervorrichtung einen in der Führungsbahn beweglich angeordneten Steuerkörper mit zwei kreisbogenförmigen, radial nach außen zu einer Spitze zusammenlaufenden Steuerkurven aufweist, wobei der Kreisbogen so angeordnet ist, daß der Steuerkörper in einer ersten Stellung mit der ersten der Steuerkurven den Anschluß zwischen der zweiten kreisbogenförmigen Führungsbahn und dem geraden Teil und in einer zweiten Stellung mit der zweiten Steuerkurve den Anschluß zwischen der erstgenannten kreisbogenförmigen Führungsbahn und dem geraden Teil bildet.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich eine relativ einfach aufgebaute und trotzdem zuverlässig arbeitende Umsteuervorrichtung.

Eine besonders einfache Steuerung des Steuerkörpers ergibt sich dann, wenn gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung e'er Steuerkörper an dem einen Ende eines zwischen seinen Enden schwenkbar gelagerten Arms angebracht ist, dessen zweites Ende vom Kurbelarm zur Umsteuerung der Stellung des Steuerkörpers betätigbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Bewegungsgetriebes,

F i g. 2 eine bevorzugte Form der Bewegungskurve des Arbeitsorgans,

F i g. 3 bis 5 eine konstruktive Ausgestaltung des Bewegungsgetriebes gemäß F i g. 1 in einer Ausgangs-, Zwischen- und Endstellung, und

F i g. 6 schematisch eine modifizierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bewegungsgetriebes gemäß den F i g. 3 bis 5.

Das zu beschreibende 3ewegungsgetriebe soll einem Arbeitsorgan eine hin- und hergehende Bewegung entlang der Strecke ABOCD(Fig. 1) erteilen. Dadurch kann mit einer damit ausgerüsteten Beschickungsvorrichtung ein Werkstück in der Stellung A ergriffen, zur Stellung B angehoben, seitlich entlang der Strecke BOC, beispielsweise in eine Presse transportiert und in die Stellung D in ein Preßwerkzeug abgesenkt werden. Danach kann die Vorrichtung das Arbeilsorgan zur Stellung A zurückführen. Wird die Vorrichtung zur Werkstückentnahme eingesetzt, beginnt die Bewegung des Arbeitsorgans in Stellung Sund geht über Cnach D,

ίο wo es das Werkstück aus dem Werkzeug entnimmt, über C und B nach Stellung A führt und es dort ablegt. Danach geht das Arbeitsorgan zur Stellung ß zurück.

Das Bewegungsgetriebe umfaßt gemäß F i g. 1 einen in der Zeichnungsebene um die Achse O schwenkbaren

is Kurbelarm 1 mit der Länge a, dessen äußeres Ende am Mittelpunkt G einer Stange 3 mit der Länge 2a schwenkbar angelenkt ist. Das untere Ende E der Stange trägt die in Fig. I nicht gezeigten Arbeitsorgane, z. B. ein Greiforgan. Zum Zweck des geschilderten Arbeitsverlaufs soll das obere Encit F der Stange 3 während der Drehbewegung des Kurbt.armes 1 einer bestimmten Führungsbahn folgen.

Für die waagerechte Bewegung BOC des unteren Endes Eder Stange 3 soll sich dabei deren oberes Ende F in einer geradlinig auf- und niedergehenden, senkrechten Führungsbahn JH bewegen, deren Verlängerung die Achse O schneidet. Wird in Fig. t angenommen, daß der Kurbelarm 1, ausgehend von der durch voll ausgezogene Linien bezeichneten Stellung, im Uhrzeigersinn schwenkt, so bewegt sich das obere Stangenende F aufwärts entlang der Führungsbahn JH und erreicht den Punkt H im gleichen Augenblick, in dem das untere Stangenende E die Achse O schneidet. Danach bewegt sich das obere Stangenende Fabwärts

Vi und erreicht den Punkt / zum gleichen Zeitpunkt, an dem das untere Stangenende am Punkt C anlangt Das obere Stangenende F folgt nunmehr einer kreisförmiger Führungsbahn JL, wobei sich das untere Stangenende geradlinig-senkrecht entlang der Strecke CD bis zur gestrichelt gezeichneten Stellung bewegt. Die Führungsbahn JL wird durch einen Kreisbogen mit dem Radius rund dem Mittelpunkt auf der Verlängerung der Linie /Hin Richtung der Achse Ogebildet. Dsr Radius r ist abhängig vom Verhältnis zwischen Her Länge a des Kurbelarms 1 und der Länge der Strecke BOC.

Hat der Kurbelarm 1 die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete Stellung erreicht, so kehrt sich seine Schwenkrichtung um. Das obere Stangenende F folgt zwangsläufig der Führungsbahn LJHJ, wodurch sich das untere Stangenendc £ entlang der Linie DCOBbewegt. Mit Hilfe einer in Fig. I nicht gezeichneten Umsteuervorrichtung wird nun das obere Stangenende Fin eine zweiie kreisbogenförmige Führungsbahn JK gebracht, die zur Kurve JL symmetrisch ist. Dabei bewegt sich das untere Stangenende £ senkrecht abwärts bis zum Punkt A.

Mit Hilfe des in F i g. 1 schematisch dargestellten Bewegungsgetrie^es kann ein Arbeitsorgan in eine schnelle Bewegung entlang der Strecke ABCD und

fto zurück versetzt werden. Die Bewegung geschieht harmonisch, ist jedoch an den Punkten B und C mit plötzlichen Richtungsänderungen behaftet. Um diese zu vermeiden, ist es erforderlich, die Übergänge zwischen den senkrechten uiiri den waagerechten Teilbewegun-

'i.s gen abzurunden, wodurch die Bewegungsstrecke das in F i g. 2 dargestellte Aussehen erhält.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der abgerundete Übergang, mit Hilfe einer Rolle am oberen

Ende der Stange 3 erreicht werden, die in einer Kurvenbahn geführt ist. Der Rollendurchmesser bestimmt dann den Radius der genannten Abrundung. Dieses Ausführungsbeispiel zeigen die F i g. 3 bis 5, die das Getriebe mit dem unteren Ende E der Stange 3 in Stellung A, in der in Fig. I mit vollen Linien angedeuteten Stellung sowie in Stellung D darstellen. Die Abrundung kann außerdem durch eine Modifizierung der Führungsbahn des oberen Endes der Stange 3 erzielt werden.

Gemäß Fig. 3 ist der Kurbelarm I um eine in der Grundplatte 5 gelagerte Achse 7 schwenkbar angeordnet. Außerdem ist er mit seinem äußeren Ende durch einen in der Mitte der Stange 3 angebrachten Zapfen 9 schwenkbar mit dieser verbunden. Das obere Ende der Stange 3 trägt eine Rolle 11, die in einer Führungsbahn 13 in Form von zwei Krcisbogenteilen 13a, 136 und einem zentral von diesen abzweigenden, geradlinigsenkrechten Teil 13cgeführt wird.

Das untere Teil der Führungsbahn 13 zentral unterhalb des senkrechten Teils 13c wird von einem zur Umsteuervorrichtung gehörenden Steuerkörper 15 gebildet, der zwei gemäß der F i g. 3 nach oben zusammenlaufende Stcuerkurven 17,19 besitzt, die kreisbogenförmig ausgebildet sind. Der Steuerkörper 15 ist am oberen Ende des zweiarmigen Hebelarms 21 angebracht, der seinerseits an einem in der Grundplatte 5 befestigten Zapfen 23 schwenkbar gelagert ist. Das untere Ende des Arms 21 ist in Form einer Gabel 25 ausgebildet und wirkt zusammen mit einem Führungsstift 27 am Kurbelarm 1.

In der in Fig. 3 gezeigten Stellung berührt der Führungsstift 27 den linken Schenkel der Gabel 25 und hat diese nach links geführt, wodurch der Steuerkörper 15 in seine rechte Stellung geschwenkt wurde, in der die Steuerkurve 17 den Übergang zwischen den kreisförmigen Teilen 13a und 13c der Führungsbahn bildet. Wird der Kurbelarm 1 im Uhrzeigersinn geschwenkt, tritt die Rolle 11 in den senkrechten Teil 13c der Führungsbahn ein, wie dies aus F i g. 4 hervorgeht.

Bei fortgesetzter Schwenkung des Kurbelarms 1 soll die Rolle 11 nach der Richtungsumkehr in der Kurvenbahn 13czurücklaufen und in den kreisbogenförmigen Teil 136 der Führungsbahn übertreten. Dies wird dadurch erreicht, daß der Führungsstift 27 des Kurbelarms in dessen Senkrechtstellung die Gabel 25 mitnimmt und nun deren rechten Schenkel berührt. • Dabei nimmt der Steuerkörper 15 seine linke Stellung ein, in der die Steuerkurve 19 den Übergang zwischen den kreisbogenförmigen Teilen 13c und 13fc der Führungsbahnen bildet. Diese Stellung zeigt F i g. 5. wo die Rolle 11 in den kreisbogenförmigen Teil Mb übergetreten ist

Damit das am unteren Ende der Stange 3 angebrachte Arbeitsorgan seine richtige Lage beibehält und um sicherzustellen, daß es lediglich die verlangte translatorische Bewegung ausführt, ist das Bewegungsgetriebe mit einer Parallelogrammführung versehen. Das mit

einem Saugfuß 31 zum Anheben des Werkstücks (Preßteils) dargestellte Arbeitsorgan 29 ist um einen am unteren Ende der Stange 3 angebrachten Zapfen 33 schwenkbar gelagert. Außerdem ist das Arbeitsorgan 29 mit einem zur Stange 3 parallel angeordneten Gclcnkarm 35 durch den Zapfen 37, der sich mit dem Zapfen 33 auf gleicher Höhe befindet, schwenkbar verbunden.

Das obere Ende des Gclenkarms 35 ist durch den Zapfen 39 mit dem oberen Ende eines zum Kurbelarm parallel angeordneten Gelenkarms 41 schwenkbar verbunden. Der Zapfen 39 wird mittels eines waage rechten Arms 43 auf gleicher Höhe mit dem Zapfen 9 und in einem Abstand zu diesem gehalten, der dem Abstand zwischen den Zapfen 33 und 37 entspricht. Mit dem gleichen Abstand zur Achse 7 und auf gleicher Höhe wie diese ist auch das untere Ende des Gelenkarms 41 mittels Zapfen 45 schwenkbar an der Grundplatte 5 angelenkt.

Hinsichtlich der Führung des oberen Endes der Stange 3 sind auch andere Lösungsmöglichkeiten denkbar. Da dieses einem einfachen Kreisbogen folgen soll, kann dessen zwangsläufige Führung beispielsweise durch einen Kurbelarm erzielt werden.

In gewissen Fällen soll das Preßteil nach dem Einlegen in das Preßwerkzcug eine bestimmte Neigung im Verhäiinis zur Ebene der F.inlcgcstcllung haben. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die hintere Befestigung des Zapfens 37 am Arbeitsorgan 29 einstellbar entlang des Arbeitsorgans ist, wodurch der Abstand zwischen den Zapfen 33 und 37 im Verhältnis zum Abstand der Zapfen 9 und 39 verkürzt oder verlängert wird. F-" i g. 6 zeigt hiervon schematisch ein Beispiel, wobei der Abstand zwischen den Zapfen 33 und 37 am Arbeitsorgan 29 größer eingestellt ist als der Abstand zwischen den Zapfen 9 und 39. Die Zapfen 31 und 37 liegen dabei in den Endstellungen de; Bewegungsgetriebes nicht in der gleichen Horizontale bene. sondern neigen das Arbeitsorgan in einen bestimmten Winkel. In der in F i g. 6 durch volle Linier angedeuteten Endstellung A wurde dies durch da" keilförmig ausgeführte Arbeitsorgan 29 ausgeglichen wodurch die Lage des Werkstücks waagerecht bleibt Als weitere Möglichkeit kann z. B. die Länge dei Gelenkarms 35 veränderlich sein. In der gestrichcl gezeichneten Endstellung D dagegen ist das Werkstück zur Horizontalebene geneigt, und zwar gemäß Fig. ( nach rechts aufwärts.

Wird der Abstand 33 bis 37 kürzer gewählt als dei Abstand 9 bis 39, so neigt sich das Arbeitsorgan 29 ir den Endstellungen A und D nach der entgegengesetzter Seite als in F i g. 6 gezeigt.

Die Schrägstellung des Arbeitsorgans wird in dei Hauptsache während der Bewegung zwischen der Punkten B und C erzielt, während die Hebe- unc Senkbewegungen weiterhin praktisch senkrecht blei ben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bewegungsgetriebe, durch welches einem Arbeitsorgan eine hin- und hergehende, im wesentlichen geradlinige, verhältnismäßig lange erste Teilbewegung und einen daran anschließende, winkelig zur ersten Teilbewegung verlaufende, verhältnismäßig kurze Teilbewegung erteilbar ist, insbesondere für eine Beschickungsvorrichtung mit einer waagerechten Transportbewegung und einer im wesentlichen vertikalen Hebe- oder Senkbewegung, bestehend aus einer Stange, an deren erstem Ende das Arbeitsorgan angebracht ist, die von einem mittig zwischen ihren Enden angelenkten, hin- und herschwenkbaren, die Hälfte der Länge der Stange betragenden Kurbelarm antreibbar ist, dessen Schwenkachsedie Bewegungsbahn des ersten Endes der Stange während deren ersten Teiibewegung schneidet, und deren zweites Ende einer durch Führungsorgane bestimmten Führungsbahn folgt, die während der ersten Teilbewegung der Stange eine Gerade ist, die zur Bewegungsbahn des ersten Endes der Stange einen rechter.· Winkel bildet und deren Verlängerung die Schwenkachse des Kurbelarms schneidet, und während der zweiten Teilbewegung der Stange winkelig zur Geraden verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (JL, \3b) des zweiten Enden (F) der Stange (3) zur Erzielung einer ?'\r ersten Teilbewegung (BC)beinahe genau senkrechten und geradlinig zweiten Teilbewegung (CD) während letzterer im wesentlichen einen Kreisbogen bildet, dessen Mittelpunkt auf der genannten Verlängerung der Geraden (JH)Yicgl.

2. Getriebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer zusätzlichen dritten Teilbewegung (BA) parallel zur zweiten Teilbewegung (CD)am entgegengesetzten Ende der ersten Teilbewegung die Führungsbahn (KJL, 13a, i3b) des zweiten Endes (F) der Stange (3) eine Verlängerung (JK, i3a) des genannten Kreisbogens (JL, 136) in entgegengesetzter Richtung aufweist und daß die Führungsorgane eine Umsteuervorrichtung (15 bis 27) für den Übergang der Bewegung der Stange von der ersten (BC) zur zweiten oder dritten Teilbewegung (CD, S^umfassen.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuervorrichtung einen in der Führungsbahn (13a, 136, 13c) beweglich angeordneten Steuerkörper (15) mit zwei kreisbogenförmigen, radial nach außen zu einer Spitze zusammenlaufenden Steuerkurven (17, 19) aufweist, wobei der Kreisbogen so angeordnet ist, daß der Steuerkörper in einer ersten Stellung (F i g. 3) mit der ersten (17) der Steuerkurven den Anschluß zwischen der zweiten kreisbogenförmigen Führungsbahn (13a,} und dem geraden Teil (13ς) und in einer zweiten Stellung (Fig.5) mit der zweiten Steuerkurve (19) den Anschluß zwischen der ersten kreisbogenförmigen Führungsbahn (\3b) und dem geraden Teil bildet.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (15) an dem einen Ende eines zwischen seinen Enden schwenkbar gelagerten (bei 23) Arms (21) angebracht ist, dessen zweites Ende (25) vom Kurbelarm (1) zur Umsteuerung der Stellung des Steuerkörpers (15) betätigbar ist