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Be- und/oder Entladevorrichtung für eine Bearbeitungs-
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maschine, insbesondere eine Stanz- oder Nibbelmaschine Die Erfindung
bezieht sich auf eine Be- und/oder Entlsdevorrichtung für eine Bearbeitungsmaschine,
insbesondere eine Stanz- oder Nibbelmaschine. Die zu bearbeitenden Werkstücke und
die zu stanzenden oder zu nibbelnden Platten können mitunter ein ganz beträchtliches
Gewicht aufweisen, so daß es schwierig ist, sie auf den Arbeitstisch od. dgl.
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der Bearbeitungsmaschine zu bringen. Vielfach ist es nur mit Hilfe
von Kranes oder Gabelstaplern möglich. Wenn beides
nicht zur Verfügung
steht oder für diese Aufgabe nicht dauernd zur Verfügung gehalten werden kann, wird
der Einsatz einer speziellen Be- und/oder Entladevorrichtung notwendig. Letztere
können natürlich auch im Zuge einer Automatisierung bei Werkstücken großen und geringen
Gewichts zusätzlich sein. Derartige Vorrichtungen sind an sich bereits bekannt,
jedoch kann man sie nicht ohne weiteres bei jeder Bearbeitungsmaschine, insbesondere
nicht bei jeder Stanz-oder Nibbelmaschine verwenden. Das hingt damit zusammen, daß
sie aufgrund ihrer Arbeitsweise einen ganz bestimmten Standort verlangen und sie
dadurch für das Arbeiten an der Stanz- oder Nibbelmaschine oft ungünstig plaziert
sind.
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Nimmt man hingegen ihre Aufstellung so vor, daß die Stanz-oder Nibbelmaschine
für den Arbeiter gut zugänglich ist, so ist eine nicht lag gerechte Obergabe des
Werkstücks an die Maschine die Folge. Entsprechendes gilt dann für das Abnehmen
des bearbeiteten Werkstücks.
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Die Aufgabe der Erfindung wird infolgedessen darin gesehen, eine Be-
umd/oder Entladevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der Werkstücke,
insbesondere Bleche lagegerecht zugeführt werden können wobei die Wahl des Standortes
bezüglich der Bearbeitungsmaschine weitgehend frei steht und damit ihre Zugänglichkeit
nicht beeinträchtigt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine k- ued/oder Entladesorrichtung
gemäa dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen
und sie ist
entsprechend dem kennzeichnenden Teil des ersten Anspruches ausgebildet.
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Da der Schwenkarm beispielsweise an einem Ständer, einer Tragsäule
od. dgl. schwenkbar und die Werkstückhaltevorrichtung am Schwenkarm drehbar sind,
kann diese Be- und/oder Entladevorrichtung bezüglich der Bearbeitungsmaschine nahezu
beliebig aufgestellt werden. Man kann ihren Standort vor, seitlich und in gewissen
Grenzen auch seitlich hinter dem Arbeitsraum der Maschine vorsehen. Insbesondere
ist es möglich, die Be- und/oder Entladevorrichtung auch zwischen zwei oder mehrere,
entsprechend plazierte Bearbeitungsmaschinen aufzustellen und alle damit zu be-
und entladen.
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Darüber hinaus gibt die zweifache Drehmöglichkeit für das Werkstück,
nämlich durch die Werkstückhaltevorrichtung einerseits und den Schwenkarm andererseits,
die Möglichkeit, das Werkstück jeweils lage gerecht in die Bearbeitungsmaschine
zu bringen bzw. es in der günstigsten Position zur Werkstückhaltevorrichtung daraus
zu entnehmen. Je nach Botri.bs- und Aufstellungsart der erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann man die beiden Drehbewegungen unabhängig voneinander oder in vorgegebener Weise
aufeinander abgestimmt vornehmen. Für die Drehbewegungen kommen alle herkömmlichen
Antriebsmittel in Frage, also elektrische, hydraulische, pneumatische oder mechanische
Antriebe.
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Eine bevorzugte Ausführungsforin der Erfindung besteht darin, daß
die Werkstückhaltevorrichtung vorzugsweise um eine zur Schwenkarmachse parallele
Achse drehbar, insbesondere an einer Lagerwelle befestigt ist. Letztere ist dann
ihrerseits drehbar am Schwenkarm gelagert und drehfest mit der Werkstückhaltevoirrichtung
verbunden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß die Werkstückhaltevorrichtung
in Längsrichtung ihrer Drehachse verschiebbar und damit das Werkstück heb- und senkbar
ist.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird vor geschlagen,
daß die Werkstfickhaltevorrichtung mehrere, insbesondere gegenüber der Achse oder
Lagerstelle der Werk-5 ttickhaltevorrichtung bewegbare Halteelemente besitzt.
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Die Verstellmöglichkeit der Halteelemente ermöglicht eine optimale
Zuordnung zu verschieden gestalteten Werkstücken.
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Dabei ist es von besonderem Vorteil, daß die Halteelemente aktivierbar,
vorzugsweise als pneuiatische Vakuumsaugnäpfe od. dgl. ausgebildet sindoder solche
besitzen. Letztere besitzen je nach Dimensionierung eine beträchtliche Haltekraft
und außerdem eribglichen sie eine schonende "AnhSngung" der Last.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß jedes Halteelement
an einem Haltearm der WerkstAckhaltevorrichtung
befestigt ist
und die Haltearme wenigstens teilweise gegenüber der Werkstückhaltevorrichtung verschwenk-und
feststellbar sind wobei ihre Schwenkachsen vorzugsweise parallel zur Drehachse oder
Lagerwelle der Werkstück-Haltevorrichtung verlaufen. Diese spinnenartige Formgebung
ermöglicht beispielsweise auch das Aufnehmen langer schmaler Werkstücke, da ja die
Möglichkeit besteht, jedes Haltelement jeweils an die günstigste vorzugsweise ebene
Haltefläche zu bringen.
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Die Halteelemente sind in sehr vorteilhafter Weise gegen die Kraft
einer Rückstelleinrichtung, insbesondere -feder parallel zur Zustellrichtung der
Werkstück-Haltevorrichtung an ihrem Haltearm verschiebbar. Das ermöglicht einerseits
ein gedämpftes Aufsetzen der Werkstück-Haltevorrichtung und andererseits eine Anpassung
an unebene Werkstückflächen.
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Dabei ist der Verschiebeweg zumindest eines Halteelements am Haltearm
zweckmäßigerweise einstellbar. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß eine
Feststellvorrichtung für den oder die verschiebbaren Halter zwar vorgesehen sein
kann, jedoch nicht notwendigerweise sein muß. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind sämtliche Halteelemente zwar verschiebbar, jedoch keines in der
Verschiebelage feststellbar.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß zumindest
zwei Haltearme wenigstens zweiteilig ausgebildet und auszieh- oder zusammenklappbar,
insbesondere als Kniehebel gestaltet sind wobei die Klappachse vorzugsweise etwa
vertikal verläuft. Nunmehr ist es möglich, die zwischen den Halteelementen gelegene
Fläche in weiten Grenzen zu variieren. Das gilt insbesondere wenn der Kniehebel
etwa gleich lange Hebelarme besitzt und ganz oder nahezu ganz zusammenklappbar ist.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß wenigstens eines der Halteelemente
entlang seinem Haltearm verschiebbar ist.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen,
daß die Werkstück-Haltevorrichtung mit einer Tastvorrichtung versehen ist, die bei
Erreichen des aufzunehsendern Teils, insbesondere Werkstücks, den Zustellantrieb
der Werkstück-Haltevorrichtung abstellt. Das ist besonders beim Abnehmen von Blechen
eines Blechstapels oder nach der Bearbeitung beim Bilden eines Werkstückstapels
von Vorteil. Die Absenkbewegung der Werkstück-Haltevorrichtung wird dabei durch
den Stapel selbst begrenzt. Man ist auf diese Weise weder auf die besondere Aufmerksamkeit
einer Bedienungsperson noch die Verwendung einer komplizierten Steuereinrichtung
angewiesen.
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Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung besteht darin, daß
die Drehbewegung der Haltevorrichtung mit der Drehbewegung des Schwenkarms gekuppelt
ist. Das bedeutet, daß bei einem bestimmten Drehwinkel des Schwenkarms die Haltevorrichtung
automatisch u einen gewissen Drehwinkel gedreht wird. Letzterer hängt vom Obersetzungsverhältnis
eines sie beispielsweise verbindenden Antriebs oder von einer Steuerung der beiden
Drehantriebe a*,wobei diese Steuerung vorzugsweise einstellbar ausgebildet ist.
Hierbei wird einer Be- und/oter Entladevorrichtung der Vorzug gegeben, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß zu Bildung eines Parallelhaltemechanismus für das Ladegut
die Drehwinkel der Haltevorrichtung und des Schwenkarms gleich groß aber die beiden
Drehbewegungen gegenläufig sind.
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Das bedeutet, daß das Ladegut selbst bei einem 360°-Drehwinkel des
Schwenkarms jeweils parallel zu sich selbst auf einer Kreisbahn bewegt wird.
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Die Werkstückhaltevorrichtung ist in vorteilhafter Weise an ihrer
Lagerwelle drehbar gelagert und mit ihr in zumindert einer vorgegebenen Drehlage
mittels einer Richtvorrichtung drehfest arretierbar. Während des Transports eines
Werkstücks od. dgl. von einer Stelle zur anderen ist die Werkstück-Haltevorrichtung
mit Hilfe der Richtvorrichtung drehfest an ihrer Lagerwelle gehalten, so daß sie
beir Vorhandensein eines Parallolhaltonechanisnus in der eben geschilderten Weise
parallel zu sich selbst entlang einer
Kreisbahn bewegt werden kann.
Vornehmlich beim Uebergeben des Lade guts an die Bearbeitungsmaschine muß das Ladegut
unabhängig vom Drehantrieb des Schwenkarms und der Werkstück-Haltevorrichtung eine
Drehbewegung ausführen können, die ihr von einem Ausrichtmechanismus der Bearbeitungsmaschine
aufgegeben wird. Das ist besonders bei Koordinaten-Nibbel-und -stanzFaschinen, aber
auch bei allen anderen Koordinatengesteuerten Bearbeitungsmaschinen erforderlich,
um das Werkstück gegenüber dem Koordinatenkreuz genau ausrichten zu können. Diese
nicht arritierte, also entriegelte Richtvorrichtung vermittelt dem Ladegut eine
gewisse "Schwiwnstellung".
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Eine Weiterbildung der eben beschriebenen Ausgestaltung der Erfindung
besteht darin, daß die Lagerwelle teleskopartig ausgebildet ist und das eine Teleskopteil
einen Arretierstift od. dgl. und das andere wenigstens eine Arretierungsbohrung
od. dgl. aufweisen, wobei der Arretierstift in der angehobenen Lage der Werkstück-Haltevorrichtung
bzw. bei eingefahrenem Teleskop und axialer Ausrichtung von Arretierstift und Arretierbohrung
in letztere eingreift. Umgekehrt ausgedrückt erreicht man die erwähnte "Schwiscstellung"
dadurch, daß man das Teleskop um mindestens die Eintauchtiefe des Arretierstiftes
aus fährt und damit die Verriegelung der Richtvorrichtung aufhebt. Bevor der Schwenkarm
und/odor die Werkstück-Haltevorrichtung wieder gedreht wird bzw. werden, sollte
die Arretierung der Werkstück-Haltevorrichtung gegenüber
ihrer
Lagerwelle wieder vorgenommen werden. Man erreicht dies bei Verwendung eines Teleskops
durch Einziehen des ausgefahrenen Teleskopteils. Zuvor iuß durch geeignete Mittel
für eine Übereinstimmung von Arretierstift und Arretierbohrung gesorgt werden.
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Dies erzielt man in zweckmäßiger Weise dadurch, daß man den Drehwinkel
der "Schwimmstellung" begrenzt und den Arretierstift so dinensioniert undan seinem
freien Ende snspitzt, daß selbst bei maximalem Drehwinkel die Arretierstiftspitze
immer noch unter- bzw.
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oberhalb der Arretierbohrung gelegen ist. Dabei bewirkt dann der Konus
ein Ausrichten und der restliche Arretierstiftteil die Drehverriegelung.
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Gemäß einer zweckmäßigen Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Parallelhaltemechanismus aus einem Endlos glied, insbesondere einer mdl.sen
Kette und zwei Umlenkgliedern, vorzugsweise Kettenrädern, besteht, wobei die Umlenkglieder
koaxial zu den Drehachsen bzw.
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-wellen des Schwenkarms einerseits sowie der WerkstAck-Haltevorrichtung
andererseits angeordnet ist, daß das der Schwenkanaschse oder -welle zugeordnete
Unlenkglied feststehend und das andere antreibbar ist, wobei
das
Obersetzungsverhältnis der beiden Umlenkglieder 1 : 1 betrigt. Hierbei wird gemäß
einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß das antreibbare Unlenkglied
indirekt über das als Kette ausgebildete Endlosglied antreibbar ist, wobei die Kette
insbesondere mit einem Lineariotor verbunden ist. Letzterer besteht vorzugsweise
aus einem Pneumatik-oder Hydraulikzylinder. Schließlich ist es auch noch sehr vorteilhaft,
daß zwischen den Linearmotor und die Kette eine Einstellvorrichtung eingebaut oder
zumindest eines dieser Teile dementsprechend einstellbar ist, so daß eine gewisse
Grundeinstellung und gegebenenfalls auch Nachstellung möglich ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Figur 1 in vereinfachter Darstellung einen Vertikallängsmittelschnitt
durch die Be- und/oder Entladevorrichtung, Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie
11-11 der Fig. 1.
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An einem säulenförmigen Ständer 1 ist der Schwenkarm 2 um 3600 drehbar
gelagert. Die beiden Drehlager sind mit 3 und 4 bezeichnet. Etwa am freien Ende
des Schwenkarwis 2 ist die Werkstück-Haltevorrichtung 5 drehbar angelenkt. Ihre
Lagerwelle 6 steckt in den Innenringen der Kugellager 7 und 8. Die Lagerwelle 6
des Ausführungsbeispiels ist teleskopartig ausgebildet und sie besteht aus dem festen
Teleskopteil 9 sowie dem ausfahrbaren Teleskopteil 10. Die beiden Teleskopteile
9 und 10 bilden gleichzeitig auch eine Heb- und Senkvorrichtung für die Haltearme
11 und die mit ihnen verbundenen anderen Teile der Werkstück-Haltevorrichtung. Dabei
kann der Zylinder 9 als einfachwirkender Zylinder ausgebildet werden, wenn man das
Druckmedium, d.h. Drucköl oder Druckluft, über eine unterhalb des Kolbens gelegene
Leitung 13 zuführt. Das Absenken der Haltearme 11 erfolgt dann durch das Eigengewicht.
Das ausfahrbare Teleskopteil 10 soll gegenüber dem festen Teleskopteil 9 nur unter
ganz bestimten Voraussetzungen im Sinne des Doppelpfeils 14 drehbar sein. Eine unerwünschte
Drehung des Teleskopteils 10 im Teleskopteil 9 verhindert
eine
Richtvorrichtung 15, die aus einem Arretiertstift 16 und einer Arretierungsaufnahme
oder -bohrung 17 besteht. Beim Ausführungsbeispiel befindet sich der Arretierstift
16 an einem Bund oder einer Platte der Lagerwelle bzw. des festen Teleskopteils
9, während die Arretierungsbohrung od. dgl. 17 an einer Platte 18 oder einem ähnlichen
Bauteil angebracht ist. Die Platte ist drehfest mit dem ausfahrbaren Teleskopteil
10 verbunden und die Haltearme (beim Ausführungsbeispiel vier Haltearme) 11 sind
drehbar daran angelenkt. Die Drehbewegung der Haltearme 11 ist in Fig. 2 durch den
Doppelpfeil 19 symbolisiert, während der Pfeil 20 in Fig. 1 die Absenkrichtung der
Haltearme 11 verdeutlicht. Das Anheben erfolgt demzufolge entgegen dem Pfeil 20.
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Die Haltearme sind als Kniehebel ausgebildet und sie können vollständig
zusammengeklappt werden. Die Kniehebelachse trägt die Bezugsziffer 21 und der Doppelpfeil
22 versinnbildlicht die Verschwenkung des freien Kniehebelarms 23 gegenüber dem
an der Platte 18 angelenkten Kniehebelarms 24.
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Die freien Enden der Kniehebelarme 23 tragen je ein Halteelement 25.
Jedes Halteelement ist entgegen der Kraft der Rückstellfeder 26 in Sinne des Pfeils
27 verschiebbar. Hierbei ist die Rückstellfeder als Spiraldruckfeder ausgebildet,
welche den Schaft 28 des Halteelements 25 konzentrisch umgibt. Am unteren Ende des
Schaftes 28 befindet sich ein Vakuumsaugnapf 29, während der beispielsweise aus
einer Mutter und Kontermutter bestehende Anschlag 30 die Verschiebebewegung des
Halteelements 25 nach unten hin begrenzt.
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Eine Saugleitung 31 führt zu jedes Vakuumsaugnapf 29 und ist lit einer
zentralen Vakuumpumpe verbunden.
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Beim Ab senken der Werkstück-Haltevorrichtung 5 auf ein nicht gezeigtes
Ladegut, beispielsweise das oberste, von einer nicht gezeigten Bearbeitungsnaschine
zu bearbeitende Blech eines Blechstspels, treffen zunächst die Halteelemente 25
auf der ihnen zugekehrten Fliche des Ladegutes auf.
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An mindestens einem der Haltearme 11 ist eine Tastvorrichtung 32 angebracht>
welche einen nach unten ragenden Taststift 33 besitzt, der etwa zur gleichen
Zeit
wie die Vakuum-Saugnäpfe 29 am Ladegut aufläuft.
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Die Tastvorrichtung 32 schaltet den Zustellantrieb der Werkstück-Haltevorrichtung
5 in dem Moment ab, in dem der Taststift mit der Ladegut Kontakt bekommen oder um
ein gewisses Maß in die Tastvorrichtung eingeschoben wurde. Aufgrund der verschiebbaren
Lagerung der Halteelemente 25 an den Haltearmen 11 sind diese gegen Beschädigungen
geschützt, wenn die Haltearme nach dem Auflaufen der Halte elemente 25 in Richtung
des Pfeils 20 noch eine gewisse Strecke nachlaufen. Der Verschiebeweg jedes einzelnen
Halteelements ist in einfacher Weise dadurch ein. bzw. zu verstellen, daß man die
Muttern 30 mehr oder weniger weit auf das am oberen Ende des Schaftes 28 befindliche
Bolzengewinde sufdreht. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist der Verschiebeweg eines der vier Halteelemente 25 kürzer als bei den übrigen,
deren Verschiebeweg jeweils etwa gleich groß ist0 Dies setzt jedoch nicht notwendigerweise
das Vorhandensein einer Einstellvorrichtung für den Verschiebeweg voraus. Die eben
geschilderte Ausgestaltung bewirkt, daß beim Anheben
des Ladegutes
der Anschlag 30 dieses einen Halteelements vor denjenigen der übrigen drei Halteelemente
an seinem Haltearm 11 aufläuft. Die Folge ist, daß dieses eine Halteelement bereits
mit der Anhebung des Werkstücks beginnt, während die übrigen Halteelemente zunächst
noch einen gewissen Verschiebeweg zurücklegen müssen. Voraussetzung für diese Ausbildung
ist allerdings, daß das Ladegut biegbar ist, was bei Blechtafeln der üblicherweise
in Stanz- und Nibbelmaschinen verarbeiteten Stärke normalerweise der Fall ist. Durch
das vorzeitige Anheben beispielsweise einer Ecke der Blechtafel erreicht man ein
gewisses Abschälen dieser Tafel von Stapel. Das ist besonders dann vorteilhaft,
wenn die Bleche beispielsweise eingefettet sind und daher aneinander haften. Ohne
diese "Abschäleinrichtung" konnte es dann passieren, daß die Be- und/oder Entladevorrichtung
gleichzeitig rmehr als eine Tafel abhebt.
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Die Be- und/oder Entladevorrichtung ist mit einem Parallelhaltemechanismus
ausgestattet. Er besteht aus den beiden Kettenrädern oder allgemeiner ausgedrückt
Zahnrädern 34 und 35, sowie der endlosen Kette 36. Das Zahnrad 34 ist fest am Ständer
1 angebracht,
während das Zahnrad 35 fest mit der Lagerwelle 6
der Werkstück-Haltevorrichtung 5 verbunden ist, wobei beide angeformt sein können.
Beide Zahnräder sind gleich groß, wodurch man eine Übersetzung 1 : 1 erhält. Dreht
man nun den Schwenkarme 2 im Sinne des Doppelpfeils 37, d.h. im oder entgegen dem
Uhrzeigersinn, so hat dies zwangsläufig eine jeweils gegenläufige Drehbewegung der
Werkstück-Haltevorrichtung 5 zur Folge. Mit anderen Worten wird bei einer Drehung
des Schwenkarmes 2 im Uhrzeigersinne die Werkstück-Haltevorrichtung 5 um den jeweils
gleichen Drehwinkel entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, wodurch das Ladegut, also
beispielsweise eine Blechtafel, parallel zu sich selbst entlang eines Kreisbogens
bzw. einer Kreisbahn bewegt wird. Bei einer Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
kann man bei einem gewissen Drehwinkel des Schwenkarmes 2 eine ganz bestimmte Drehbewegung
des Ladegutes erreichen. Infolgedessen ist es also nicht unbedingt notwendig, daß
beispielsweise ein Blechstapel parallel zur Arbeitstisch der Bearbeitungsmaschine
gesetzt
wird. Selbstverständlich kann anstelle des aus der Kette
und den Zahnrädern bestehenden Antriebs auch jeder andere Antrieb verwendet werden.
Die Drehung der Haltevorrichtung könnte beispielsweise auch mit Hilfe eines elektrischen
Stellmotors vorgenoniien werden, der seinen Befehl von einer Drehwinkel-Tasteinrichtung
des Schwenkarmes 2 erhält. Genau so gut ist auch eine pneumatische oder hydraulische
Kopplung der Drehbewegungen des Schwenkarmes und der Werkstück-Haltevorrichtung
unter Verwendung üblicher Hydraulik- oder Pneueatikelesente möglich.
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Beim Ausführungsbeispiel wird die Drehung des Schwenkarmes mit Hilfe
eines Lineareotors, genauer genommen, mit einem Hydraulik. oder Pneumatikzylimder
38 vorgenommen. Sein Kolben 39 ist mittels einer nicht naher dargestellten Einstellvorrichtung
40 mit der endlosen Kette 36 gekoppelt. Insbesondere mit dieser Ausführung ist es
möglich, die ggf. auftretenden Schwingmomente einwandfrei zu beherrschen. Infolgedessen
wirkt sich eine Verschiebebewegung des Kolbens 39 in einer Drehbewegung des Schwenkarmes
2 um dessen Lagerachse 41 aus. Die Einstellvorrichtung 40 ermöglicht eine gewisse
Eimjustierung der Null-Stellung des Schwonkarmes
2. Im übrigen
kann die Einstellvorrichtung 40 so konstruiert sein, daß man sie an jeder beliebigen
Stelle der Kette oder eines anderen Endlosgliedes festmachen kann.
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