DE2509310A1 - Vorrichtung zum automatischen werkzeugwechsel fuer pressen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum automatischen Werkzeugwechse1 für Pressen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Werkzeugwechsel für Pressen.
• Es sind verschiedene #g1ichkeiten für den Werkzeugwechsel bekannt. Z.B. ist es bekannt, ein Werkzeug iit einen Tisch aus der Arbeitsraum der Presse anszufahren und ein anderes Werkzeq in den Arbeitsraum zu verlagern.
• Diese Art des Werkzeugwechsels setzt die Demontage eines Tragteiles des Werkzeuges anf einen StöBel und die Zurichtung einer beweglichen Tischplatte oder eines Tisches voraus, wobei alles unter Mitwirkung der Bedienung geschieht. Dieser Wechsel kann nicht automatisiert werden.
• Es wurde auch bereits zur 3eschleunigung des Werkzeugwechsels vorgeschlagen, Halter zu verwenden, welche ein Ganzes bilden, das im Arbeitsraum der Presse zu befestigen ist. Die Montage und der Wechsel solcher Halter wird bisher von Rand aus durch geführt, was bei oftmaliger Änderung der Produktion, d.i. bei kleineren Serien, die häufige Ausscheidung der Presse aus dei Betrieb bedeutet.
• Die Erfindung beseitigt diese Nachteile. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit fiir einen schnellen, automatisch durchführbaren Werkzeugwechsel zu schaffen.
• Die #findun# besteht darin, daß eine Rollbahn mit Hilfe eines von einei Hydraulikzylinder betätigten gniehebelrechanisaus eine vertikale Hebebewegung ausführt undbis in die Tischplatte der Presse eingreift, wobei die Rollbahn auf der Seite eines Vorratsbehälters hydraulisch ausgekippte Arne besitzt, welche in Ausnehiongen von Käfigen der Halt er ii Vorratsbehälter der Halter eingreifen und auf Gliederketten erfaßt sind, die sieh auf fliegend aufgefangenen Rädern nit Zapfenverzahnung bewegen und von zwei Elektroiotoren angetrieben werden, die durch eine Elektromagnetkupplung miteinander gekoppelt und mittels eines Prograssystems gesteuert sind.
• Vorteilhaft kann das eigentliche Ausschieben der Halter mit Hilfe von Ritzeln durchgeführt werden, die in der Rollbahn durch Gliederketten angetrieben werden und in einen Zahnkamm eingreifen, der auf der unteren Fläche des Halters erfaßt ist, wobei der Werkzeughalter in beiden angehobenen Leisten des Rollganges durch Stifte in einer Nut auf der unteren Fläche des Halters und durch Abwälzung auf Rollen mit Wälziagerung geführt ist.
• Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführun00s beispieles der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Grundriß eines horizontalen Schnittes durch eine Vorrichtung zum Werkzeugwechsel entlang der Linie I - 1 in Fig. 2; Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Vorrichtung zum Werkzeugwechsel entlang der Linie II - II in Fig. 1; Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch eine Leiste hebeeinrichtung in gekippter Stellung; Fig. 4-einen Querschnitt durch die Leistenhebeein- -richtung entlang der Linie IV - IV in Fig. 3 in ausgekippter Stellung; Fig. 5 einen vertikalen Detailschnitt durch einen Vorratsbehälter der Halter entlang der Linie V - V in Fig. 2; Fig. 6 einen vertikalen Schnitt durch einen auskippbaren Arm der Leiste; Fig. 7 ein Detail einer Ausrückvorrichtung in den Leisten mit einer Zahnstange und Fig. 8 ein Antriebsschema der Ausrückvorrichtung in den Leisten.
• In einer Presse 1 ist durch Spannzeuge 2 ein Werkzeughalter mit einer Säulenführung 4 und den Werkzeigen 5 gehaltert. Unter dem Halter sind Leisten 6 und 6'in einer Tischplatte angeordnet, welche bis zu einem Vorratsbehälter 7 reichen. Im Vorratsbehälter werden durch Zahnräder 8,8' Räder mit einer Zapfenverzahnung 9,9' bewegt, auf denen Gliederketten 10,10' gespannt sind. Auf den Gliederketten 10,10' sind auf Zapfen Käfige 11,11' angeordnet, in denen Halter 3',3" gelagert sind. Auf der Rückseite des Vorratsbehälters 7 befindet sich ein Verladetisch 12 mit zwei kurzen Leisten 13,13', welche keinen Mechanismus zum vertikalen Anheben haben.
• Der Antrieb der Zahnräder 8,8' ist über Zahnräder 14,14' und über Schneckengetriebegehäuse 15,15' von Elektromotoren 16 und 16' abgeleitet. Die Antriebswellen der Schneckengetriebegehäuse 15 und 15' sind durch eine Elektromagnetkupplung 17 miteinander verbunden.
• Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind in einer Tischplatte 18 Hohlräume 19 ausgebildet, in denen die Leisten 6 der Rollbahn mit dem Oberteil einer Leiste 20 gelagert sind. Dieser Oberteil ist mit dem Unterteil der Leiste 6 durch Zapfen 21,22 und 23 und Arme 24,25 eines Kniehebelhebemechanismus verbunden. Die Arme 24,25 des Kniehebelmechanismus liegen in einer Ebene mit einer Zugstange 26. ueber einen Doppelarmbebel 27, eine Zugstange 28 und einen Hebel 29 sind sie mit einem Rydraulikzylinder 30 verbunden, welcher im Rollbahnbett 31 gelagert ist.
• Der Oberteil der Leiste 20 ist durch eine Büchse 32 auf einem Stift 33 geführt, der im Unterteil der Leiste 6 durch einen Flansch 34 befestigt ist. Im Oberteil der Leiste ist auf Rädern 35 eine Gliederkette 36 gespannt, die auf einem Nitnehmerreiter 37 einen Zapfen 38 mitnimmt, welcher in eine Offnung is Werkzeughalter 3 eingreift. Im Unterteil des Werkzeughalters 3 ist eine Nut 39 vorgesehen, welche den Halter auf einer Reihe von Stiften 40 führt, die im Oberteil der Leiste 20 befestigt sind. Im Oberteil der Leiste 20 sind auch Rollen 41 drehbar gelagert, welche die Reibung zwischen dem Werkzeughalter 3 und dem Oberteil der Leiste 20 verringern. In Fig. 3 ist der Oberteil der Leiste 20 in gekippter Stellung gezeichnet, in welcher der Werkzeughalter 3 auf Ber auf der Tischplatte 18 aufliegt und die Rollen 41 nicht berührt.
• Der in Fig. 4 veranschaulichte Querschnitt der Leistenhebeeinrichtung entlang der Linie IV - IY in Fig. 2 in angehobener Stellung zeigt den in der Tischplatte 18 gelagerten Unterteil der Leiste 6, welcher durch Zapfen 23,22,21 und Arme 24,25 mit dem Oberteil der Leiste 20 verbunden ist. Der Werkzeughalter 3 wird von Zentrierstiften 42 abgehoben und von der Tischplatte 18 entfernt, nachdem er auf Rollen 41 liegt.
• Das Ausschieben des Werkzeughalters 3 erfolgt mit Hilfe der Gliederkette 36, der nitnehmerreiter 37 und der Zapfen 38, wobei der Werkzeughalter 3 mit Stiften 40 geführt ist.
• In Fig. 5 ist ein vertikaler Schnitt durch den Vorratsbehälter 7 des Werkzeughalters 3 mit den Gliederketten 10,10' veranschaulicht, auf denen auf Zapfen 43,43' der Käfig 11 mit dem Werkzeughalter 3 aufgehängt ist. Der Werkzeughalter 3 ist im Käfig 11 durch Stifte 44 und 44' gesichert, welche durch Federn 46,46' über Bundringe 47,47', Stangen 48,48' und Arme 49,49' in Öffnungen 45 eingeschoben werden. Die Stangen 48,48' ragen bei eingeschobenen Stiften 44,44' über obere Flächen 50,50' des Käfigs 11 hervor. Die Stangen 48,48' werden beim Rückgang des Käfigs 11 in Richtung nach oben zusanunengedrückt, sobald gegen die Bewegung des Käfigs 11 Anschläge 51 und 51' herausgeschoben sind, die durch Pneumatik- oder Hydraulikzylinder 52,52' betätigt werden.
• In Fig. 6 ist das Ende der Rollbahn mit Leiste 6, Oberteil der Leiste 20, Rollen 41, Führ;ungsstiften 40 und mit der über Zahnräder 35 und 35#f geführten Gliederkette 36, Mitnehmerreiter 37 und Zapfen 38 veranschaulicht. Dieser zieht den Werkzeughalter 3 aus dem Käfig 11. Im Käfig 11 sind Ausnehmungen 53 vorgesehen, in welche Arme 54 hineingekippt sind, die in Fig. 2 links in ausgekippter und rechts in hineingekippter Stellung eingezeichnet sind. Die Betätigung der Arme 54 erfolgt durch Zugstangen 55 und Doppelarmhebel 56 vom Hydraulikzylinder 57, der im Rollbahnbett 31 aufgenommen ist. Das Spannen-der Gliederketten 36 beim Kippen der Arme 54 in Pfeilrichtung wird mit Hilfe von Rädern 58 und einer Kettenspannvorrichtung 59 instandgehalten.
• In Fig. 7 befindet sich eine Ausführungsvariante der Ausschiebung des Werkzeughalters 3 aus dem Arbeitsraum der Presse mit Hilfe einer Zahnstange 60 und eines Zahnritzels 61, welche mittels Gliederketten 62 angetrieben sind. Die Ritzel 61 sind im Oberteil der Leiste 20 gelagert, die durch den früher beschriebenen Kniehebelmechanismus in Richtung nach oben ausgeschoben und im Unterteil der Leiste 6 im Hohlraum 19 der Tischplatte 18 gelagert ist.
• Die Fig. 8 zeigt den Grundriß eines schematischen Schnittes durch den Antrieb der Gliederketten 36,36' der Rollbahn von auf einer Welle 64 aufgekeilten Kettenrädern 63,63'. Auf der Welle 64 ist außerdem noch eine Sicherungskupplung 65 mit Kugeln 66 aufgekeilt, welche durch Federn 67 in ein Hauptkettenrad 68 eingedrückt werden. Das Hauptkettenrad 68 ist durch eine Kette 69 mit einem Kettenritzel 70 verbunden, welches auf einem Austrittskasten 71 eines Antriebsaggregates befestigt ist, das sich aus einem Elektromotor 72 und einem Hydraulikmotor 73 zusammensetzt.
• Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Beim Betrieb der Presse 1 sitzt der Werkzeughalter 3 auf der Tischplatte 18 auf. Nach Beendigung der Serie wird das Programm der Teilumdrehung der Käfige 11,11' des Vorratsbehälters derart vorgewählt, daß sich der freie Käfig 11' in eine Einrückstellung stellt. Dabei werden die Gliederketten 10 und 10' durch die Zahnräder 8,8' und 14,14' von den Getriebegehäusen 15 und 15' und Elektromotoren 16 und 16' bewegt. Die Elektromagnetkupplung 17 ist eingerückt und die Gliederketten 10,10' des Paternoster-Vorratsbehälters bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit.
• Da die Glieder der Ketten 10,10' und deren Verbindungszapfen einer ungleichmäßigen Abnutzung unterliegen, kann es vorkommen, daß beim genauen Anhalten des Käfigs in einer Ausrückstellung die untere Ebene des Käfigs mit der oberen Ebene des Oberteiles der Leiste 20 nicht übereinstimmt. Deshalb erfolgt die Bremsung des Antriebes des Paternoster-Vorratsbehälters durch Reversierung der Elektromotore 16,16' nach ueberfahren der Ausrückstellung, wobei bei der Reversierung die Drehzahl der Elektromotore 16,16' durch deren Umpolung verringert wird und die Kupplung 17 ausrückt. Bei selbständiger Rückbewegung der Gliederketten 16,16' schieben sich die im Vorratsbehälter 7 gelagerten Anschläge 51,51' in die Bahn des Käfigs 11 aus. Dabei stoßen an die ausgeschobenen Anschläge die Stangen 48 und 48' an, welche über Bundringe 47,47'die Stifte 44 und 44' zusammendrücken. Hierdurch ist der Werkzeughalter 3 im Käfig 11 für das Ausschieben entsichert.
• In die Ausnehmung 53 des Käfigs 11 werden die Arme 54 über die Zugstange 55 durch den Hydraulikzylinder 57 hineingekippt, wobei der Stift 38 auf dem Mitnehmerreiter 37 in die Öffnung 74 im Werkzeughalter 3 einfällt. Infolge Drehung des Elektromotors 72 wird der Halter durch die sich bewegende Gliederkette 36 aus dem Käfig 11 des Vorratsbehälters 7 herausgezogen.
• Die Rollbahn ist dadurch ausgeschoben, daß der Oberteil der Leiste 20 mit Hilfe der Arme 24,25, Zugstange 26, Hebel 27 und Zugstange 28 vom Hydraulikzylinder 30 angehoben wird. Nach Ankommen des durch die Gliederkette 36 gezogenen Werkzeughalters 5 dicht vor dessen Arbeitsstellung wird durch einen nicht dargestellten Endschalter der Elektromotor 72 ausgeschaltet und der Hydraulikmotor 73 eingeschaltet, welcher über Zahnradgetriebe den Halter mit kleiner Geschwindigkeit genau in die Arbeitsstellung nachzieht.
• Durch Kippen des Oberteiles der Leiste 20 durch ein Getriebe vom Hydraulikzylinder 30 schiebt sich der Werkzeughalter 3 auf die Zentrierstifte 42 auf, wodurch die Rollen 41 entlastet werden. Durch die Spannzeuge 2 ist der Halter auf dem Pressentisch festgespannt und beim Hinabfahren des Stößels der Oberteil des Halters durch nicht dargestellte Spannzeuge auf dem Stößel festgespannt.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Wechsel von in Haltern angeordneten Werkzeugen einer Presse, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer horizontalen Rollbahn (6,6'), einem Vorratsbehälter (7) und einer Steuerungsvorrichtung besteht, daß die Rollbahn (6,6') zum Ergreifen, zur Freigabe und zur Beförderung von Werkzeughaltern (3) zwischen dem Arbeitsraum der Presse (1) und dem Vorratsbehälter (7) dient, daß der Vorratsbehälter (7) mehrere Käfige (11,11') für Werkzeughalter enthält, welche gegenüber der Rollbahn beweglich und zur Zusammenarbeit mit der Rollbahn zwecks Uebernahme oder Übergabe von Werkzeughaltern zugerichtet sind, und daß die Steuervorrichtung eine Programmvorrichtung zur Betätigung der Funktion der Vorrichtung aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahn (6,6') zur Hebung bzw. Senkung des Werkzeughalters (3) im Arbeitsraum der Presse (1) in der Höhe einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (7) eine vertikale, endlose Förderkette (10,10') enthält, auf der die Käfige (11,11') für die Werkzeughalter (3) eingehängt sind und die im Inneren des Vorratsbehälters über die Räder (9,9') mit zwangsläufigem Antrieb geführt ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahn (6,6') durch ein Paar Leisten gebildet ist, welche durch einen Kniehebelmechanismus (21 - 27) gegenseitig verbunden sind, mittels eines Hydraulikzylinders (30) zu betätigen sind und Führungsorgane (35) einer Schleppkette (36) mit einem Nitnehmerreiter (37) sowie weiter Führungsorgane (40,41) des Werkzeughalters tragen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderketten (10,10') mit Hilfe von Zahnradgetrieben (14,15) und zwei Elektromotoren (16,16') angetrieben und diese durch eine Elektromagnetkupplung (17) miteinander verbunden sind, wobei die Elektromotore durch Umpolung reversierbar sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (11,11') im wesentlichen eine U-Form hat, mit den oberen Enden an der Förderkette (10,10') eingehängt ist und Stellorgane (44) für den Halter enthält, welche durch Antriebsglieder (48,49) von Anschlägen (51) im Kasten (7) des Förderers betätigt werden.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahn (6,6') an ihrem Ende beim Vorratsbehälter (7) Arme (54) aufweist, die mittels eines Hydraulikzylinders (57) in eine wirksame Stellung im Bewegungsraum des Käfigs (11) gekippt werden können, wozu der Käfig im Boden eine entsprechende Ausnehmung (53) aufweist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahn (6,6) Zahnritzel (61) antreibt, die die Bewegung auf Zahnstangen (60) des Halters (3) übertragen.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahn (6,6') mit Leisten in den Raum einer Tischplatte (18) eingreift, in welcher entsprechende Hohlräume ausgebildet sind; und daß auf der Tischplatte Zentrierstifte (42) für den Halter (3) befestigt sind.