DE2657934C2 - Antrieb für eine Einrichtung zum taktweisen Zu- und Abführen von Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für eine Einrichtung zum taktweisen Zu- und Abführen von Werkstücken zu bzw. von einer Bearbeitungsmaschine derirn Patentanspruch I angegebenen Gattung.

Aus der DE-PS 6 50 027 ist bereits eine Fördereinrichtung zum taktweisen Zu- und Abführen von Werkstücken bekannt, bei welcher an einer vertikal verschiebbaren Welle ein Transportarm befestigt ist. Die Bewegung dieses Transportarms erfolgt Über zwei gesonderte Nockentriebe mil Nockenscheiben sowie durch eine an einem abgekröpften Übertragungshcbel angreifende Zugfeder. Die vertikale Zustcll- und Abhebebewegung der Greiforgane sowie die horizontale Schwenkbewegung der Tragarme wird von einer einzigen Anlricbswclle über die beiden Nockenlriebc abgenommen, l-ür hohe Taktfolgcn isi diese bekannte Einrichtung jedoch nicht geeignet, da zwischen einem Zahnsegment und einer in einem festen Niveau angeordneten Zahnstange Gleitbewegungen auftreten, die einen relativ frühzeitigen Verschleiß der einzelnen Zähne zur Folge haben, welcher sich im Verhältnis der Länge der Trag- bzw. Übergabearme vergrößert auf die Positioniergenauigkeit der Greiforgane auswirkt. Eine zusätzliche Gleitreibung tritt zwischen dem abgekröpften Übertragungshebel des vertikalen Nockentriebes und einer an einer Welle befestigten Stützscheibe auf, durch welche sich bereits nach relativ kurzen Betriebszeilen eine — nicht übersetzte — Positionierungsgenauigkeit der jeweiligen Höhenlage der Greiforgane einstellt.

Insbesondere bei hohen Taktfolgen treten relativ große Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte auf, die von den einzelnen Bauteilen des Antriebes aufgenommen werden müssen. Um trotz dieser großen Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte eine z. B. bei Kalibrierpressen unbedingt notwendige Positioniergenauigkeit der Werkstückgreifer zu erhalten, sind Gleitreibungen zwischen einzelnen Bauteilen des Antriebes unbedingt zu vermeiden, da diese Ursache für einen vorzeitigen Verschleiß und für Positionierfehler sind.

Ferner ist aus der US-PS 27 11 817 eine Zuführeinrichtung bekannt, deren Antrieb ebenfalls Nockenscheiben enthält und aufgrund der Gleitreibungen zwischen den Zähnen von Zahnradgetrieben für hohe Taktzahlen nicht geeignet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb für eine Einrichtung zum Zu- und Abführen von Werkstücken zu einer Bearbeitungsmaschine zu schaffen, welche auch bei hohen Taktfolgen einen geringen Verschleiß ihrer

3b Einzelteile und damit eine hohe Positioniergenauigkeit über lange Betriebszeiten sicherstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

■to Bei dem erfindungsgemäiien Antrieb werden die unerwünschten Gleitreibungen dadurch vermieden, daß jeder Nockenscheibe eine gesonderte Welle zugeordnet ist, die über Kegelräder von der gemeinsamen Antriebswelle angetrieben werden und aufeinander senkrecht stehen. Da die Kegelräder ständig in der gleichen Drehrichtung umlaufen, ist einerseits der Verschleiß ihrer Zähne äußerst gering und andererseits kann auch ein Zahnverschleiß nicht die Positioniergenauigkeit der Greifer beeinträchtigen. Die erfindungs-

w gemäß zueinander senkrechte Ausrichtung der beiden Nockenscheiben hat zur Folge, daß die vertikale Zustell- und Abhebebewegung des Übergabe- bzw. Transportarms ebenso wie seine horizontale Verschwenkbewegung ausschließlich durch die Nockenscheiben, ihre Nockenrollen und ihre Schwenkhebel bewirkt wird, wobei die sich taktweise ändernde Höhenlage des horizontalen Schwenkhebels keinerlei Verschleißeinfluß auf seine Nockenrolle hat.

Von besonderem Vorteil zum Erhalt der erfindungsgemäß angestrebten hohen Taktfolgen ist das Vorsehen von je einer gesonderten Feder- und Rückholeinrichtung für jeden Nockentrieb, die eine schnelle Bcwcgungsumkehr und einen ständigen Formschlut! /wischen beiden Nockcnrollen und Nockenscheiben gcwährleistet.

Die Unteransprüche beireffen zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Im folgenden wird ein Aiisführiingsbeispiel der

Erfindung anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine Seitenansicht der Zu- und Abführeinrichtung mit ihrem Antrieb,

Fig.2 eine teilweise weggebrochene schematische Draufsicht auf die Einrichtung nach Fig. 1,

Fig.3 einen Längsschnitt des oberen Teils des Antriebes,

Fig.4 einen Vertikalschnitt des Antriebes mit seiner vertikalen Rückholeinrichtung.

Nach F i g. 1 weist die Zu- und Abführeinrichtung ein ortsfestes Gestell auf, das aus einem Unterteil 1, einem Ständer 2, einem Support 3, einem Winkelgetriebe mit Kegelrädern 4, einer oberen Platte 5 und aus einer Haltevorrichtung 6 besteht. Der Antrieb für einen is Übergabearm enthält eine Welle 8, an deren oberem Teil ein Schwenkhebel 9 und an deren unten aus dem Support 3 herausragenden Ende der Übergabearm befestigt sind. Die Welle 8 wird axial in Dreh- und Verschieberichtung durch den Support 3 geführt. Eine vertikale Nockenscheibe 10 ist an einer horizontalen Welle 11 des Winkelgetriebes befestigt. Eine zweite, horizontale Nockenscheibe 12 ist an einer vertikalen Antriebswelle 13 des Winkelgetriebes befestigt und verläuft senkrecht zur Welle 11. Die senkrechte Nockenscheibe 10 befindet sich unterhalb einer am unteren Teil des Schwenkhebels 9 befestigten Platte 17. Ein vertikaler dreieckiger Schwenkhebel 18 ist an einer Drehachse 16 gelagert und trägt eine an der Nockenscheibe 10 anliegende Nockenrolle 14 sowie eine sich an der unteren Fläche der Platte 17 abwälzende Rolle 15. Die waagerechte Nockenscheibe 12 wirkt über eine Rolle 20 auf den horizontalen Schwenkhebel 9 (vgl. F i g. 3).

An der Haltevorrichtung 6 ist bei 22 ein Stellzylinder 21 angelcnkt, der eine horizontal wirkende Rückholeinrichtung für den Übertragungshebel bildet. Eine weitere vertikal wirkende Rückholeinrichtung für die mit dem Übergabearm verbundene Welle ist im einzelnen in Fig.4 dargestellt und bei 23 an der oberen Platte 5 befestigt. In Fig. 2 sind die obere Platte 5 und die senkrechte Rückholeinrichtung nicht mit dargestellt. Der Schwenkhebel 9, an dem die Weile 8 durch Klemmschrauben 26 starr befestigt ist, bildet das Antriebsorgan für den Trag- bzw. Übergabearm. Am Ende dieses Schwenkhebels 9 ist dip Kolbenstange des Stellzylinders 21 über ein Kugelgelenk 24 angelenkt. Der eine Gasdruckfeder bildende Stellzylinder 21 steht über eine Leitung 27 ständig unter Luftdruck. Eine Antriebswelle 30 des Winkelgetriebes ist mit einem nicht dargestellten Motor verbunden und treibt die beiden zueinander senkrechten Wellen 11, 13 der Nockenscheiben 10 und 12 über die Kegelräder 4 an. Die Form der Nockenscheibe 12 ist so gewählt, daß ihre Verdrehung eine Schwenkbewegung des Hebels 9 in einer Drehrichtung bewirkt und der die Rolle 20 dauernd in Anlage an der Nockenscheibe 12 haltende Stellzylinder 21 den Hebel 9 in Gegenrichtung verschwenkt. Eine Verdrehung der senkrechten Nokkenscheibe 10 erzeugt ein intermittierendes Anheben m> und Absenken des waagerechten Schwenkhebels 9 aufgrund der Anlage der Rolle 15 ander Platte 17.

Nach Fig. 3 ist am unteren Teil der Welle 8 der Tragarm befestigt, von dem nur ein Teil strichpunktiert dargestellt ist. Die waagerechte Nockenrolle 20 sitzt auf <v"> einer Welle 33, die i,. Lagern 35, 36 im Schwenkhebel 9 axial verschiebbar gelagert ist. so daß die Nockenrolle 20 unabhängig von der Höhenlage des waagerechten Schwenkhebels 9 vom Siellzylinder stündig in Anlage an der Waagerechten Nockenscheibe 12 gehalten wird.

Wie in ^ρ i g. 4 gezeigt, ist die Hohlwelle 8 drehbar und axial verschiebbar in zwei Lagern 40 des Supports 3 geführt. An der mit dem Gestell fest verbundenen Platte 5 ist ein Hohlkolben 37 befestigt, dessen Kolbenkopf sich zusammen mit einer Dichtung 42 im Innenraum der Hohlwelle 8 befindet. Über die Mittelöffnung 38 des Hohlkolbens 37 wird ein Druckgas in den Innenraum der Hohlwelle 8 eingeleitet. Da der untere Teil der Hohlwelle 8 durch einen Stopfen 39 verschlossen ist, wirkt auf diese Hohlwelle 8 eine senkrecht nach unten gerichtete Rückholkraft, die über den Schwenkhebel 9, die Platte 17, die Rolle 15, den Schwenkhebel 18 und die Rolle 14 auf die senkrechte Nockenscheibe 10 übertragen wird und der Antriebskraft der Nockenscheibe 10 entgegenwirkt.

Die beschriebene Zu- und Abführeinrichtung wirkt wie folgt: Die vom Motor angetriebene Welle 30 treibt über die Kegelräder 4 des Winkelgetriebes die beiden Wellen 11 und 13 der Nockens. :eiben 10, 12 mit gleichen Drehzahlen an. Die vertikale Nockenscheibe 10 ist etwa kreisförmig und weist an ihrem Umfang zwei Ausnehmungen 44, 45 auf. Solange ihre Rolle an den kreisförmigen Abschnitten der Nockenscheibe 10 abrollt bleiben der Schwenkhebel 18 und die Rolle 15 in ihrer oberen Ausgangslage, welche für die Rolle 15 in F i g. 1 gestrichelt dargestellt ist. Wenn die Nockenrolle 14 in eine der Ausnehmungen 44 oder 45 einläuft, drückt der Hohlkolben 37 den Schwenkhebel 18 um seine Achse 16 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung. Die Absenkbewegung der Hohlwelle 8 führt zum Absenken des mit dieser Hohlwelle 8 fest verbundenen Tragarmes in die in F i g. 3 gestrichelt dargestellte Lage. Dabei wird die Rolle 20 nicht mitgenommen, sondern bleibt durch eine Axialverschiebung der Welle 33 in den Lagern 35 und 36 in Anlage an der horizontalen Nockenscheibe 12.

Eine Verdrehung der waagerechten Nockenscheibe 12 bewirkt eine Schwenkbewegung des Hebeb 9, der Hohlwelle 8 und des Tragarmes um einen Winkel in der einen oder anderen Richtung. Hierfür ist die Form der Nockenscheibe 12 so gewählt, daß der Abstand zwischen ihrer Drehachse und dem Berührungspunkt mit der Rolle 20 sich kontinuierlich zwischen einem Maximum im Berührungspunkt A und einem Minimum im Berührungspunkt B ändert. Bei einer Drehung der Nockenscheibe 12 in der in Fig. 2 gezeigten Richtung gelangt der Berührungspunkt B nach einer halben Umdrehung in Anlage an die Rolle 20. Während dieser halben Umdrehung schwenkt der Stellzylinder 21 den Schwenkhebel 9 um einen Winkel, welcher der Drehung des Tragarmes in entgegengesetzter Richtung entspricht. Durch eine folgende halbe Umdrehung der Nocl.iischeibe 12 wird der Schwenkhebel in die in Fig. 2 gezeigte Lage zurückgedrückt. Die Hohlwelle 8 und der Tragarm werden dabei vom Schwenkhebel mitgenommen, so daß bei einer vollen Umdrehung der horizontalen Nockenscheibe der Tragarm eine horizontale Hin- und Herbewegung ausführt.

Die Nockenscheiben 10 und 12 sind so an den Wellen 11 und i3 angeordnet, daß die Rolle 20 die Nockenscheibe 10 im Punkt A berührt, wenn sich die Rolle 14 am Boden der Ausnehmung 44 befindet. Da die beiden Nockenscheiben synchron laufen, liegt die Rolle 20 im Punkt S an der Nockenscheibe 10 an, wenn sich die Rolle 14 am Boden der Ausnehmung 45 befindet. Somit erzeugt am Ende jeder horizontalen Hin- und Herbewegung des Tragarmes das Einlaufen der RnIIe 14

in eine der Ausnehmungen 44 oder 45 eine Schwenkbewegung des Hebels 18 und eine Abserikbewegung der Hohlwelle 8 mit dem Tragarm. Das Herauslaufen der Rolle 14 aus der jeweiligen Ausnehmung 44 oder 45 führt zu einer Schwenkbewegung des Hebels 18 und ^ zum Anheben der Rolle 15 in ihre in F ig. 1 gestrichelt dargestellte Lage, wobei sie die Platte 17, den Schwenkhebel 9. die Hohlwelle 8 und den Tragarm anhebt. Die Torrn der waagerechten Nockenscheibe 12 ist so gewählt, daß der Tragarm während seiner Absenk- und llubbewegung in seinen horizontalen (Endlagen bleibt. Wahrend der Bewegungen ties Schwenkhebels 9 bleibt ebenfalls die Platte 17 in ständiger Anlage an der KoIIe 15. Damit ist die Taktfolge der I Jbergabe/yklen allein abhängig von der f> Drehzahl der Antriebswelle 30 des Winkelgetriebes.

Die beschriebene [Einrichtung ermöglicht Übergabe wirij;ini/r mit <.phr hrihrn Tiiklfnlprn in der Größenordnung von IfXI bis 200 Zyklen je Minute, ohne daß die Zuverlässigkeit und Arbeitsgenauigkeit beeinträchtigt -'ⁿ wurden, was im wesentlichen auf die einfache konstruktive Ausbildung und das geringe Gewicht ihrer FJn/eltc'k' zurückzuführen ist. Der Grund für die wesentliche Vereinfachung der die hin und hergehen den Bewegungen ausführenden [Einzelteile liegt darin, daß durch Verwendung des Winkelgetriebes die gemeinsame Antriebskraft der Welle 30 in einen horizontalen und einen vertikalen Teil aufgeteilt werden, wobei die Übertragung dieser Bewegungen auf den Tragarm durch die beiden direkt wirkenden Nockentriebe ohne zusätzliches Hebelgestänge erfolgt. Die beschriebene Hinrichtung ist insbesondere zusammen mit Pressen für Kleinteile, z. B. mit Kalibrierpressen für gesinterte Werkstücke einsetzbar, die mit hoher Taktfolge arbeiten. Bei Pressen mil geringer Taktfolgc ermöglicht die erfindungsgemäße Hinrichtung durch die schnellen Bewegungen des Tragarmes eine Verkürzung der Zeiten, in denen sich der Tragarm im Arbeitsbereich der Preßwerkzeuge befindet. Dies ermöglicht die Herstellung von höheren Werkstücken oder die Verwendung von größeren Werkzeugen, wodurch sich die AnwendunEsbreite der Presse vergrößert. Die Zu- und Abführeinrichtung kann ferner bei Kalt- oder Warmschmiedepressen sowie in Verpakkungsanlagen. zum Prüfen oder Beladen von Durchlaufofen oder allgemein zum Handhaben von [Einzelteilen eingesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Antrieb für eine Einrichtung zum taktweisen Zu- und Abführen von Werkstücken zu bzw. von einer Bearbeitungsmaschine, bestehend aus einer im Maschinenständer axial verschiebbaren Welle, an der ein Tragarm mit Greifern starr befestigt ist, aus je einem gesonderten Nockentrieb für die vertikalen und die horizontalen Bewegungen des Transportarmes, die beide mit einer einzigen Antriebswelle gekuppelt sind, und aus einem Federelement, das an einem Schwenkhebel des waagerechten Nockentriebes angreift und dessen Nockenrolle in ständiger Anlage an der zugeordneten Nockenscheibe hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheiben (10 bzw. 12) beider Nockentriebe (10, 14 bzw. 12, 20) auf gesonderten, zueinander senkrechten Wellen (11 bzw. 13) sitzen, die über Kegelräder (4) mit der Antriebswelle (30) verbunden sind, daß der Schwenkhebel (9) des horizontalen Nockentriebes horizontal angeordnet und starr mit der axial verschiebbaren Welle (8) verbunden ist, daß die Nockenrolle (14) des vertikalen Nockentriebes (10,14) an einem vertikalen Schwenkhebel (18) gelagert ist, der mit einer Stützrolle (15) ständig an einer Gegenfläche des horizontalen Schwenkhebels (9) anliegt, und daß jedem Nockentrieb eine gesonderte Rückholeinrichtimg (21 bzw. 37, 38) zugeordnet ist.

2. Antrieb nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Kückholeinrichtungen (21 bzw. 37, 38) der beiden Nockentrir.be (10 14 bzw. 12, 20) als Druckgaszylinder ausgebMdet sind.

3. Antrieb nach Anspruch 2, d« lurch gekennzeichnet, daß die vertikal verschiebbare Welle (8) hohl ist und zusammen mit einem ortsfesten Kolben (37 die dem horizontalen Nockentrieb (12, 20) zugeordnete Rückholeinrichtung bildet.

4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am horizontalen Schwenkhebel (9) eine Platte (17) befestigt ist, an deren Unterseite die Stützrolle (15) des vertikalen Schwenkhebels (18) in ständiger Anlage abrollt.

5. Antrieb nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Nockcnrolle (20) des horizontalen Nockentriebes (12, 20) axial verschiebbar am horizontalen Schwenkhebel (9) gelagert ist.