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Vorrichtung zum Transport eines WerkstUckes, z.B, aus einer Druckgiessmaschine
in eine Abgratpresse, Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum Transport eines
Werksttickes, z.B. aus einer Druckgiessmaschine in eine Abgratpresse aus. Eine bekannte
Vorrichtung der genannten Art, umfaßt eine gemeinsam mit einer Druckgießmaschine
und einer Abgratpresse gesteuerte Transportvorrichtung, die eine um eine horizontale
oder annähernd horizontale Achse bewegbaren Transportarm umfaßt, an welchem an seinem
äußeren Ende unter Einbeziehung einer Parallelführung ein Schwenkarm gelagert ist,
der seinerseits Greifer zum Erfassen eines Werksttickes besitzt und wobei die Antriebsvorrichtung
für den Transportarm und gegebenenfalls für den Schwenkarm koaxial auf der Schwenkachse
des Transportarmes angeordnet sind.
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In Druckgießmaschinen sind zur Entnahme der Guß stücke entsprechende
Auswerfereinrichtungen vorhanden. Eine bekannte
Schwierigkeit besteht
darin, daß der gegossene Werkstoff gerne, durch Gratbildung bedingt auf den Auswerfereinrichtungen
hängenbleibt. Zu diesem Zweck werden Auswerfereinrichtungen in der Regel durch entsprechendes
Formschlichten behandelt, was andererseits jedoch den Nachteil mit sich bringt,
daß eine mechanisierte Entnahme durch Greifereinrichtungen wesentlich erschwert
wird, weil Gußstücke dann sofort nach dem Ausstoßen herunterfallen ehe der Greifer
zupacken kann. Es sind deshalb schon Versuche unternommen worden, um ein Greifen
des Gußstückes in der Form noch vor dem Auswerfen zu ermöglichen, z.B, durch Anbringen
eines Angusses an dem Werkstück, der schon vor dem Auswerfen von den Greifereinrichtungen
erfaßt werden kann. Eine stets genaue istnshmeposition ist dabei jedoch nicht gewährleistet.
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Eine solche genau festliegende Entnahmeposition ist jedoch die Voraussetzung
für eine sichere Entnabmefunktion, für eine anschließende genaue Positionierung
in einem Abgratwerkzeug und schließlich auch zur sicheren Uberprüfung bestimmter
Partien eines Gußstückes als Kontrolle für richtige und vollständige Entnahme aus
der Form.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung,eine gleichzeitige Bewegung
zwischen der Auswerfereinrichtung der Gießmaschine oder eines anderen Werkzeuges
und den Greifereinrichtungen
einer Transportvorrichtung zu schaffen,
die das Einhalten einer genauen Eatnahmeposition ermöglicht. Eine weitere Aufgabe
der Erfindung besteht darin, diese gleichzeitige Bewegung in einem Gleichlauf mit
möglichst einfachen konstruktiven Mitteln zu ermöglichen. Ein solcher Gleichlauf
wurde bei früheren Versuchen dann nicht erreicht, wenn sich die BetriebsbedingungenX
z.B. Temperatur des Druckmediums, Veränderungen im Systemdruck, Reibung in der Entnahaevorrichtung,
Hängenbleiben der Auswerfereinrichtung usw. eintraten.
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Zur Lösung dieser Aufgabenstellung sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung
der eingangs genannten Art vor, daß die den Schwenkarm mit dem Transportarm verbindende
Welle als Druck mittel zylinder mit zwei Zylinderräumen und einer Xolbenstange ausgebildet
ist, und dass dieser Druckmittelzylinder von einem Teil der Steuervorrichtung her
gesteuert ist.
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Diese Merkmale der Erfindung ermöglichen es, zwischen der Auswerfereinrichtung
und der Greifereinrichtung eine sgnchrone Bewegung jit einfachsten Mitteln zu erreichen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeseon, dass die Steuervorrichtung
für beide Zylinderräume unabhängige und gesondert gesteuerte Ventilschieber aufweisen,
von denen der eine den Druck aus des bei der Entnahme eines Werkstücks beaufschlagten
Zylinderraum
austreten läßt. Dies bedeutet, das die Greifereinrichtung und mit ihr der Schwenkarm
und die Kolbenstange unter der Kraft der Auswerfereinrichtung, z.B. einer Gießmaschine,
parallel verschoben werden können, wobei das Werkstück von der Greifervorrichtung
festeingespannt gehalten und damit ebenfalls parallel verschoben wird.
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Gegen Ende dieser Verschiebebewegung,kann diese durch einen zweiten
Ventilschieber unterstützt werden, der den Druckmittelzufluß zu dem anderen Zylinderraum
steuert.
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Die genannten Merkmale der Erfindung ermöglichen es, die Greifervorrichtung
zum Ausgleich von Positionsdifferenzen in der Abnahmestation und in der Abgabestation
des WerkstU¢hB achsparallel zu diesem zu verschieben. Dies kann durch eine gesonderte
Steuerung erfolgen, es kann Jedoch auch vorgesehen sein, daß die Beaufschlagung
der Zylinderräume von einem Prograngeber in der Steuervorrichtung her über Steuerleitungen
gesteuert wird.
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Dieser Prograinageber kann die Steuerung einer Gießmaschine, einer
Abgratpresse und der Transportvorrichtung im zeitlichen Abstand bzw. Ablauf steuern.
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Stattdessen oder zusätzlich können auch Endschalter mit dem Schwenkarm
verbunden sein, die die Wegbegrenzung für die Bewegung der Kolbenstange steuern.
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In die Steuerleitung zu den Zylinderräumen können einstellbare Drosselvorrichtungen
eingeschaltet sein, mit deren Hilfe eine Abstimmung der Bewegungsgeschwindigkeit
möglich ist. Die Steuerleitung zu dem bei der Entnahme beaufschlagten Zylinderraum
kann zweckmäßigerweise ein einstellbares Druckmindeiventil enthalten. Damit ist
es möglich, mit sehr geringer Kraft das Ein- und Ausfahren der Greifer zu bewirken.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Transportvorrichtung, die zwischen einer Druckgießmaschine und einer Abgratpresse
angeordnet ist; Fig. 2 rein schematisch eine Seitenansicht und eine erfindungsgemäße
Steuervorrichtung für die Transportvorrichtung.
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In Fig. 1 und 2 ist eine Druckgießmaschine mit 1 bezeichnet, eine
Abgratpresse ist mit 2 bezeichnet. Die Längsachsen beider Maschinen sind im wesentlichen
parallel zueinander und horizontalverlaufend angeordnet. In der Draufsicht nach
Fig. 1 ist außerdem eine Kühlvorrichtung 3 angedeutet, die beispielsweise in Form
eines Tauchbeckens ausgebildet sein kann.
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Zwischen der Druckgießmaschine 1 und der Abgratpresse 2 ist eine im
ganzen mit 4 bezeichnete Vorrichtung zum Transport eines Werkstückes 5 aus der Druckgießmaschine
in die Abgratpresse schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 4 uL -faßt ein Grundgestell
4a mit Stirnteilen 6 und 6a, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an
der Abgratpresse 2 angeflanscht sind.
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Dieses Grundgestell kann jedoch auch aus einem einteiligen Ständer
bestehen, der auf dem Fußboden einer Werkhalle ruht.
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Eine Steuervorrichtung 80 bewirkt die Steuerung des Arbeitsablaufes
der Transportvorrichtung 4 in Abhängigkeit von dem Arbeitstakt der Druckgießmaschine
1 sowie der Steuerung der Abgratpresse und/oder sonstiger zusätzlicher Vorrichtungen.
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Von der Druckgießmaschine sind nur die FUhrungssäulen 7 und eine Formhälfte
1a angedeutet und von der Abgratpresse die FUhrungssäulen 8 sowie die bewegbare
Grundplatte 9.
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Im folgenden ist zunächst die Transportvorrichtung 4 näher beschrieben.
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Zwischen den Stirnplatten 6 und 6a sind Führungsschienen 10 angeordnet,
auf welchen ein Schlitten 11 verfahrbar ist.
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Die Verschiebebewegung des Schlittens 11 erfolgt mittels
eines
hydraulischen Antriebes 12, der auch als pneumatischer oder elektrischer Antrieb
ausgebildet sein kann.
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Der Schlitten 11 trägt eine Antriebsvorrichtung 13, z.B.
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einen Elektromotor mit angebautem Untersetzungsgetriebe.
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Auf der Welle 14 dieses Antriebes 13 ist ein Transportarn 15 um eine
horizontale Achse 16 schwenkbar gelagert. An der freien Ende des Transportarnes
15 ist ein Schwenkarn 17 angelenkt, an dessen freiem Ende eine Greifervorrichtung
18 angelenkt ist. Diese Greifervorrichtung umfaßt zwei zangen artige Backen, die
mittels einer eigenen, z.B. hydraulischen Antriebsvorrichtung 18a geöffnet und geschlossen
werden können und die an dem WerkstUck 5 angreifen.
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Das freie Ende des Transportarmes 15 ist auf einei Kreisbogen geführt,
so daß die Backen aus ihrer dargestellten Lage in der Abgratpresse nach den Öffnen
der Druckgießform in die mit 20 angedeutete Lage gelangen und in dieser das neue
Werkstück aufnehmen können.
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Diese Verschwenkbarkeit des Schwenkarmes 17 dient dazu, die Greiferbacken
Je nach der Form des Werkstückes auch in andere Lagen bringen zu können.
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Die Transportvorrichtung 4 umfaßt eine Vorrichtung zur Parallelführung
des Schwenkarses 17 und zur gesteuerten
Schwenkbewegung dieses Armes
um eine Welle 40. Auf der Schwenkachse 16 des Transportarmes 15 ist für den Schwenkarm
17 ein eigener Antrieb 39 z.B. ein Elektromotor mit Getriebe angeordnet.
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Obwohl die Schwenkachse 16 des Transportarmes horizontal verlaufend
angenommen werden kann, zeigt die Seitenansicht nach Fig. 2 eine nach hinten unten
geneigte Achse 16t Der Winkel CC zur Horizontalen kann bis 200 betragen.
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Der Schlitten läßt sich in Längsrichtung durch verstellbare Endschalter
50, 51 steuern. Eine entsprechend einfache Steuermöglichkeit ist auch für den Transportarm
15 verwendbar. Die Steuervorrichtung 80 läßt sich so sehr einfach gestalten.
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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Welle 40 des Schwenkarmes 17,
der die Greifer 18 trägt, als ein Hydraulikzylinder ausgebildet ist, der Zylinderräume
41 und 42 aufweist und dessen Kolbenstange 43 den Schwenkarm 17 trägt.
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Fig. 2 veranschaulicht außerdem schematisch die Steuervorrichtung
80, die in dem dargestellten Beispiel zweiteilig angenommen ist, wobei der Teil
81 dieser Steuervorrichtung die Steuerung der Gießmaschine, der Abgratpresse und
der Transportvorrichtung enthält. Der Teil 82 der Steuervorrichtung,
der
im folgenden näher erläutert ist, steuert die den Bewegung des Kolbens inYdie Welle
40 bildenden Zylinder in Abhängigkeit von dem Programmgeber innerhalb des Teils
81 der Steuervorrichtung.
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Zur Speisung der Steuervorrichtung 80 mit dem erforderlichen Druckmittel
ist ein Generator 83 vorgesehen.
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Von dem Teil 81 der Steuervorrichtung 80 gehen folgende Steuerleitungen
aus: Leitung 52 zur Gießmaschine 1, Leitung 53 zur Abgratpresse 2, Leitungen 54
bis 57 an die Transportvorrichtung 4 und Leitungen 60 und 61 an den Teil 82 der
Steuervorrichtung. Leitung 54 steuert den Antrieb 39, Leitung 55 den koaxialen Antrieb
13, Leitung 56 die Antriebsvorrichtung 18a, die ihrerseits über Leitung 58 mit der
Greifervorrichtung 18 verbunden ist. Die Endschalter 50 und 51 sind ebenfalls über
nicht dargestellte Steuerleitungen mit dem Teil 81 der Steuervorrichtung 80 verbunden.
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Die Steuerleitung 60 ist an den Eingang eines pneumatischen Ventils
SL 3 und die Steuerleitung 61 an den Eingang eines pneumatischen Ventiles SL 4 angeschlossen.
Das Ventil SL 3 betätigt einen Schieber 78, das Ventil SL 4 einen Schieber 79. Diese
Schieber sind an eine Druckmittelzuleitung 63
angeschlossen, die
Ausgänge der Steuerschieber 78 und 79 verlaufen über Drosselventile 76 und 77 und
von diesen ausgehende Steuerleitungen 70 und 71 an die Zylinderräume 41 und 42.
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-Zur weiteren Erläuterungen ist noch hinzuzufügen, daß das Werkstück
5 aus der Form 1a der Gießmaschine mittels eines oder mehrerer Auswerfer 44 ausgestoßen
wird. Das Werkstück 5 besitzt einen Anguß 45, der von der Greifervorrichtung 18
erfaßt wird. Schon vor dem Wirksamwerden der Auswerfer 44 erfassen die Greifer 18
diesen Anguß. Durch die Bewegung des Auswerfers werden die Greifer 18 in Achsrichtung
der Welle 40 mit bewegt. Dies ist durch die über die Leitung 60 angesteuerte Stellung
des Schiebers 79 möglich, der über ein einstellbares Dnuckminderventil 75 und die
Leitung 70 den Zylinderraum 42 freigibt. Damit ist eine Verschiebung der Greifer
ohne großen KraftauSwand möglich.
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Nachdem der Auswerfer 44 seine ausgefahrene Position erreicht hat,wird
über die Leitung 60 und das Ventil SL 3 auch der Schieber 78 betätigt. Damit wird
über die Leitung 63, den Schieber 68 und die Leitung 71 zusätzlich Druck in den
Zylinderraum 41 gebracht, der die Bewegung der Greifer und damit das Ausfahren des
Werkstücks 5 aus der Gießform unterstützt.
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Die äußere und die innere Endlage der Greifervorrichtung 18 und damit
der Kolbenstange 43 wird durch Endschalter 73 und 74 überwacht, die ihrerseits über
nicht dargestellte Verbindungsleitungen zu dem Teil 81 der Steuervorrichtung verbunden
sind und über diese das Wirksamwerden der Ventile SL 3 und SL 4 steuern.
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In dieser nun erreichten Endlage der Greifer 18 werden die Antriebe
13 und gegebenenfalls 39 über die Steuerleitungen 54 und 55 angesteuert und der
Transportarm 15 verschwenkt bis das Werkstück 5 in die Form der Abgratpresse 2 eingelegt
werden kann.
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Zum Einlegen des Werkstücks in die Form der Abgratpresse wird die
Greifervorrichtung wieder in die vordere Endlage, in der sie den Endschalter 73
berührt, ausgefahren, so daß das Werkstück fest in der Form der Abgratpresse liegt.
Nunmehr kann die Greifervorrichtung durch Betätigung des Antriebs 18a geöffnet und
damit das Werkstück freigegeben werden.
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Nun wiederholt sich der oben beschriebene Ablauf bis zum VerschWgnken
des Transportarmes 15 zur GieBwaschine 1 hin, aus der nunmehr das nächste Werkstück
in der oben beschriebenen Weise entnommen wird.
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Es ergibt sich somit folgender Funktionsablauf:
1.
Greifer fahren geöffnet indie Druckgießmaschine, 2. Greifer schließen, 3, Kontrollieren
der Greiferspannung und gleichzeitiger Impuls an die Druckgießmaschine zur Betätigung
der Auswerfereinrichtung und zur gleichzeitigen Ansteuerung der Niederdruckstufe
der Steuervorrichtung und anschließdnde Entnahmeb ewe gung unter Steuerung durch
die Steuervorrichtung 82, 4. Auswerfer ist ausgefahren, umsteuern der Auswerfer
aus Rückzug; Entnahmebewegung durch die Greifervorrichtung; wahlweise mit der Rückfwirung
der Auswerfer 44 kann auch die Greifervorrichtung nochmals zur Form gefahren werden,
um die Entnahmebewegung ein zweites mal auszuführen, 5. Ausfahren des Werkstückes
aus der Druckgießmaschine durch Verschwenken des Transportarmes 15.
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Zur Aufgabenstellung wider entsprechenden Löskung durch die Erfindung
sei hier noch folgendes ausgeführt: Zur Entnahme von Druckgußtücken sind in den
DruckgieXmaschinen und Formen entsprechende Auswerfereinrichtungen vorhanden.
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Es ist eine bekannte Schwierigkeit, daß das Metall (Spritzguß) gerne,
durch Gratbildung bedingt, auf den Auswerfereinrichtungen hängenbleibt. Zu diesem
Zweck werden Auswerfereinrichtungen in der Regel durch entsprechendes Formschlichten
behandelt, was andererseits jedoch den Nachteil mit sich bringt, daß eine mechanisierte
Entnahme durch Greifeinrichtungen wesentlich erschwert wird, weil die Gußstücke
dann sofort nach dem AusstOBen herunterfallen, ehe der Greifer zupacken kann. Deshalb
sind schon viele Versuche unternommen worden, um ein Greifen des Gußstückes in der
Form noch vor dem Auswerfen zu ermöglichen. Eine stets genaue Entnahmeposition ist
die Voraussetzung a) für eine sichere Entnahmefunktion b) für eine anschließende
genaue Positionierung in einem Abgratwerkzeug c) zur sicheren Uberprüfung (Abtastung)
bestimmter Partien eines Gußstückes als Kontrolle für richtige und vollständige
Entnahme aus der Form.
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Gleichzeitige Bewegung zwischen Auswerfereinrichtung und Greifer sind
für eine synchrone Entnahme unerl'aß'lich. Alle bisher bekannten Versuche sind daran
geshheitert, daß ein
Gleichlauf nur mit einem unerträglich hohen
Aufwand erreicht wurde. Nicht zuletzt auch deshalb, weil ein Gleichlauf schon dann
nicht mehr gewährleistet ist, wenn sich die Betriebsbedingungen ändern, z.B. Temperatur
des Druckmediums, Veränderungen im Systemdruck, Reibungsveränderungen usw. stattfinden.
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Die hier beschriebene Erfindung geht deshalb davon aus, daß prinzipiell
eine gleiche Bewegung zwischen diesen beiden Elementen nicht stattfinden kann. Es
wurde deshalb ein Weg beschritten, der eines dieser beiden Maschinenelemente, die
als erschwerender Faktor noch von zwei verschiedenen Anlagen stammen, zum führenden
erhebt. Dies ist immer der Auswerfer der Druckgießmaschine. Nach dem Greifen des
Gußstückes erfolgt das Kommondo für Auswerfen, wobei mit der Auswerfervorwärtsbewegung
die komplette Greifereinheit in Auswerferrichtung geschoben wird. Um diese Bewegung
abzusichern, ist die Greifereinheit in Entnahmerichtung mit einer Kraft beauferhiagt,
die in etwa auftretende Reibungskräfte überwindet und ohne eine Verbindung mit dem
in der Form haftenden Gußstu..ck zu einer selbständigen Bewegung in Entnahmerichtung
führen würde.
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Durch die Verbindung zum Gußstück silber die geschlossenen Greifer
entsteht lediglich jedoch eine Zugspannung , die eben nur zusammen mit der Auswerferbewegung
zu einer gemeinsamen Bewegung
ausreicht. FUr eine Beschädigung
des Gußstückes und der Bauelemente ist die Zugkraft der Zange zu gering. Um ein
Ablösen des GuBstUckes von den Auswerferstiften zu garantieren, gibt es zwei Wege.
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Nach Erreichen der Auswerferendlage wird über die skizzierte Steuerung
eine höhere Kraft (Hochdruck) zugeschaltet, welche eine Rtickwartsbewegung beim
auswerfergeinfahren verhindert und für den restlichen Entnahmeweg der Zange eine
sichere und schnelle Bewegung garantiert. Es ist für das Verhältnis der FUhrungslänse
in der Entnahmebewegung des Greifers von großer Wichtigkeit, daß der Hebel zwischen
dem Greiferpunkt und der FUhrung möglichst kurz ist. Aus praktischen Grnnden ist
deshalb nur ein mäßiger Weg in Entnahmerichtung erreichbar.
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Oft Jedoch werden große Auswerferwege notwendig sein, insbesondere
dann, wenn es sich um GußstUcke mit tiefen HDh1-räumen (hohe Kerne) handelt.
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Um hier dieselben Vorteile für die vorher beschriebenen Anforderungen
zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß mit der angesteuerten Querbewegung an dem
Greifer ein zweiter Querhub, der die komplette Antriebsdreh- und Greifereinheit
trägt, betätigt und einen beliebig großen Weg in der Praxis bis
zum
6-fachen des eigentlichen Querweges an der Zange zurücklegen kann. Es werden mit
der Steurung des Auswerfers in diesem Fall gleichzeitig der Entnahmeweg, Greifer
und die Längsverschiebung der kompletten Einheit angesteuert. Dabei ist eine genaue
Anpassung der Geschwindigkeiten nicht notwendig. Es muß lediglich sicher gestellt
sein, daß die Auswerferbewegung schneller stattfindet, als die Bewegung der kompletten
Greifereinheit in Auswerferrichtung. Die mit einem niedrigen Druck beaufschlagte
Zangenbewegung sorgt dann, wie vorher beschrieben, für eine synchrone Bewegung Auswerfer
-Greifer, da der Querhub an der Zange als Puffer der unterschiedlichen Geschwindigkeit
Greifereinheit bzw. Auswerfer dient.
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Die Ventilschieber 78 und 79 in Fig. 2 enthalten Leitungen, die in
der Zeichnung schematisch für die Durchflußrichtung markiert sind. Damit ergeben
sich die Durchflußrichtungen durch die Ventilschieber, in den 3eweiligen beiden
Schaltstellungen. Eine nähere Erläuterung hierzu erschien nicht erforderlich, da
diese Darstellungsweise dem Fachmann bekannt ist.