-
Nanipulatorzange
-
Die Erfindung betrifft eine Manipulatorzange, mit der es möglioh
ist, auch das Drehen eines (auf dem Untersattel aufliegenden) Werkstückes um seine
vertikale Achse mit der Manipulatorzange auszuführen, eine Tätigkeit, die durch
die Hitzeeinwirkung erschwert, bisher immer nooh händisoh erfolgt.
-
Manipulatoren werden in Freiformsohmieden eingesetzt, um das mühsame
Bewegen sohwerer Schmiedestücke rationeller durchführen zu lassen.
-
Sohmiedemanipulstoren haben zum Fassen des Sohmiedestüokes eine kräftige
Zange mit pendelnd an Hebeln aufgehängten Pratzen. Die Hebel werden kurz gehalten,
um eine große Schließkraft zu erzielen.
-
Damit wird das Lastmoment des vorkragenden Blockes oder Knüppel aufgenommen.
-
Es ist bekannt, zum Sohmieden von Ronden und Ringen, Zangen mit langen
Hebels mit Spitzen oder Spitzeneinsätze zu verwenden. In der Regel werden dazu statt
der Zangenpratzen Greifarme in die Zangenhebel eingesetzt. Das hintere Ende der
Greifarme stützt sich in einer Tasche des Zangenhebels ab, in der Mitte werden die
Greifarme mit den schon vorhandenen Pratzenbolzen in ihrer Lage gehalten. Mm vorderen
Ende sind in die Greifarme Dorne aus warmfestem Stahl eingelassen, die
mit
ihren abgerundeten oder kalottenförmig ausgebildeten Spitzen das Werkstück etwa
im Schwerpunkt fassen 8 treten daher keine Momente auf, weshalb die Hebelarme schlanker
und die Schließkraft kleiner gehalten werden können.
-
Mit solchen Spitzenhebels oder Spitzeneinsätzen wird, z.B. ein Würfel
gefaßt, über die Diagonale zu einem Aohteok, in weiterer Folge zu einem Vieleck
geschmiedet.
-
Flach gelegt wird das Stück nun unter Drehen gestaucht, d.h. der Durchmesser
ausgeweitet. Aufgestellt und zwischen die Spitzeneinsätze genommen kann das Schmiedestüok
am Umfang geschmiedet werden, wobei das Drehen durch Abrollen am Untersattel erfolgt.
Das Verdrehen um seine vertikale Achse des auf dem Untersattel liegenden Werkstückes
erfolgt immer noch von Hand aus.
-
Dazu wird das Werkstück mit einer langen relativ dünnen Zange am Umfang
gefaßt und durch entsprechende Armbewegung verdreht.
-
Aufgabe der Erfindung ist es nun, auch diese Arbeit vom Manipulator
ausführen zu lassen, wobei die Umrüstung des Manipulators einfach und rgsoh auszuführen
sein soll.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Manipulator der eingangs
erwahnten Art vorgeschlagen, daß erfindungsgemäß die Hebel je eine etwa in Achsrichtung
der Zange gelegene Führung aufweisen, in der die Greifarme (durch auf die Hebel
aufgesetzte Druckzylinder) gegensinnig bewegbar sind (Fig. 1).
-
In vorteilhafter Weise können die Führungen in Einsatzstücken vorgesehen
sein, welohe mit den Hebeln lösbar verbunden sind (Fig. 2).
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher
erläutert, in welcher Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Zange dargestellt
sind. Es zeigen Fig. 1 eine Manipulatorzange ohne Einsatzstücke, Fig. 2 die Manipulatorzange
mit insatzstüoken und Fig. 3 eine vorteilhafte Ausbildung der Steuerung für die
Manipulatorzange.
-
Bei der in Fig. 1 dargestellten Manipulatorzange sind die Zangenhebel
2 mit fest angebauten Führungen 6 und 7 für die verschiebbaren Greifarme 8 dargestellt.
-
Die Greifarme können z.B. durch am hinteren Ende angebrauchten Hydraulikzylinder
11, gegenläufig bewegt werden.
-
Um die Reibung beim Bewegen der Greifarme 8 unter der Schließkraft
zu verringern, werden in die Führung 6,7 an sich bekannte Elemente, z.B. Rollen
9 eingebaut. Die Hydraulikzylinder können über bewegliche Schläuche 20,21 an ein
4/3-Wegeventil 16 und über dieses an das Öldruoknetz T,P in bekannter Weise angeschlossen
werden. Das Öffnen und Schließen der Zange erfolgt in bekannter Weise durch einen
Hydraulikzylinder 14, der mit einem eigenen Wegeventil gesteuert wird.
-
Die Arbeitsweise des beschriebenen Nanipulators erfolgt wie nachstehend
beschrieben: In der Ausgangsstellung ist das 4/3-Wegeventil 16 in der dargestellten
Lage, in weloher die Schläuche 20, 21 vom Öldrucknetz T, P getrennt und auch die
Greifarme in Ausgangsstellung sind (z.3. rechter Arm vorne, linker Arm hinten).
-
Nach dem Schließen der Zange, wenn also die Greifarme 8 das Werkstück
bereits festhalten, werden durch Betätigung des Wegeventils 16 die Greifarme über
die Hydraulikzylinder
11 und Kolbenstangen 19 gegenläufig verschonen
und drehen dadurch das Werkstück 23 in der Pfeilrichtung A.
-
Die Zange wird wieder geöffnet. WirdAana¢h das Wegeventil 16 in die
gegensinnige Stellung gebraoht, so werden die Greifarme in analoger Weise wiederum
gegenläufig in die Ausgangsstellung zurückgeschoben. Während dieser Zeit kann das
Pressen des Werkstüokes erfolgen.
-
Da zum Umrüsten einer normalen Zange mit Pratzen auf eine Ausrüstung
gemäß Fig. 1 das ganze Hebelsystem der Zange ausgebaut werden muß, geht dafür sehr
viel Zeit verloren. In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes wird daher
vorgeschlagen, gemäß Fig. 2 anstatt der Pratzen ein Einsatzstück 3 einzusetzen,
das nunmehr die Führungen 6 und 7 für die bereits unter Fig. 1 beschriebenen Greifarme
aufweist. Dieses Einsatzstück stützt sich ebenfalls mit dem hinteren Ende in Taschen
des Zangenhebels ab und wird in der Mitte mit dem bereits vorhandenen Bolzen 4 der
ausgebauten Pratzen gehalten. Alle übrigen Teile sind gleich ausgebildet wie in
Fig. 1 dargestellt.
-
In beiden Fällen ist es aber in weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes
möglich, die Drehung um die vertikale Aohse zweckmäßig vom Zangenschließen abzuleiten.
Hiezu wird, wie Fig. 3 zeigt, an die Öldruokleitung 24, die den Hydraulikzylinder
14 zum Zangensohließen und -öffnen in Schließriohtung beaufschlagt ein Uberdruokventil
12 angeschlossen, das auf einen niedereren Druck als der Netzdruck eingestellt ist.
Die Ablaufleitung 20 des Uberdruckventiles 12 wird an die
Kolbenstangenseite
des einen und die ihr abgekehrte Seite des anderen Hydraulikzylinders 11 angeschlossen.
-
Die andere Seite des Zylinders wird mit der Leitung 21 bzw. 25 "Zangenöffnen"
verbunden.
-
Das 4/2 Wegeventil 15 dient zum grundsätzlichen Einschalten der Funktion
"Drehen um eine vertikale Achse". enn dieses Ventil in der ezcihneten Stellung ist,
arbeitet die Manipulatorzange wie eire normale Zange. Das 4/3 Wegeventil 17 ist
das normale Betätigunsventil für die Manupulatorzange, wobei die Beaufschlagung
der Zylinderseite 14 die Zange öffnet, bei Beaufschlagungr der Seite 14a die Zange
schließt.
-
Fig. 3 zeigt die Ausgangsstellung der Steuerung.
-
Wenn die Zange auch die Funktion "Drehen um eine vertikale Achse ausführen
soll, muß zunächst das Wegeventil 15 in die rechte Endstellung gebracht werden.
Wenn dann durch das 4/3 Wegeventil 17 das Kommando Zangenschließen kommt (Ventil
17 in seiner linken Endstellung) wird zunächst Zylinder 14a beaufschlagt, Hiebei
sperrt das Ventil 12 den Zufluß des Druckmediums zu den Hydraulikzylindern 11 so
lange, bis die Greifarme 8 das Werkstück 23 erfaßt haben. Von diesem Augenblick
an baut sich der Öldruck auf, das Überdruckventil 12 spricht an und läßt Druckmedium
kreuzweise zu den Hydraulikzylindern 11 strömen, so daß die Greifarme 8 gegensinnig
bewegt werden.
-
Wird nun das 4/3-Wegeventil 17 in die rechte Endstellung gebracht,
wird das Kommando "Zangenöffnen" ausgelöst, wodurch die Zange und Spitzen in die
Ausgangslage zurückbewegt werden, wobei nur darauf zu achten ist, daß mittels an
sich bekannter Elemente z.B. Drossel in der Leitung 21, die Zange zuerst öffnet,
ehe die Greifarme
zurückbewegt werden.
-
Bei dieser Steuerung ist also nur ein 4/ 3-Wegeventil 17 zu betätigen,
mit den Kommandos "Zangen schließen" und "Zangen öffnen". Die Spitzen gehen jeweils
in die Endlage, was ausreicht.
-
Um mit diesen Spitzeneinsätzen auch andere Arbeiten auszuführen,
können die Leitungen 24, 25 zu den Hydraulikzylindern 11 durch das 4/2-Wegeventil
15 abgesperrt werden.
-
L e e r s e i t e