DE3116752A1

DE3116752A1 - Hubbalkenmanipulator fuer gesenkschmiedepressen u.dgl.

Info

Publication number: DE3116752A1
Application number: DE19813116752
Authority: DE
Inventors: Eberhard 5090 Leverkusen Werner
Original assignee: Eumuco AG fuer Maschinenbau
Current assignee: Eumuco AG fuer Maschinenbau
Priority date: 1981-04-28
Filing date: 1981-04-28
Publication date: 1982-11-04
Also published as: IT1151139B; GB2097308A; IT8220905A0; GB2097308B; FR2504419B1; DE8112471U1; FR2504419A1; JPS57184542A; DE3116752C2; US4463587A; JPH0256977B2

Description

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VONKREISLER SCHQ^WA^LD^/'tisHOlD : FUES 3116752 VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler t 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln

Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden

Dr. J. F. Fues, Köln

Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln

Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln

Dipl.-Ing. G. Selting, Köln

Dr. H.-K. Werner, Köln

27.4.1981 Sch/Sd

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KÖLN 1

Eumuco Aktiengesellschaft für Maschinenbau, Josefstraße 10, 5090 Leverkusen 1

Hubbalkenmanipulator für Gesenkschmiedepressen u.dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubbalkenmanipulator für Gesenkschmiedepressen u.dgl., mit dem die Werkstücke von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation durch Heben, Weitersetzen und Senken transportiert werden, wobei der Hubbalken einen der Anzahl der Bearbeitungsstationen entsprechende Anzahl zu betätigende Greifer besitzenden Träger aufweist, der mittels eines hydraulisch betätigten Zylinders vor- und rückwärts bewegbar ist, wobei eine Blas- und Sprühvorrichtung für die Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen ist.

Werkstücktransporteinrichtungen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie dienen zur Automatisierung des Transportes der Werkstücke jeweils von einer Bearbeitungsstation zu der

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nächsten, so daß das Werkstück über die Reihe der vorhandenen Bearbeitungsstationen, z.B. Gesenken, fortlaufend zwischen den Pressenhüben transportiert wird. Hierbei sind Manipulatoren bekannt, bei denen sich immer nur ein Werkstück im Pressenraum befindet. Die erreichbare Stückleistung bei' einer derartigen Transportvorrichtung ist verhältnismäßig niedrig. Sie liegt je nach Anzahl der auszuführenden Operationen zwischen etwa 180 und 300 Teilen je Stunde. Andere Hubbalkonautonuitikan arbeiten in der Weise, daß mehrere Werkstücke zugleich durch den Pressenraum in der Zeit zwischen den Preßhüben bewegt werden, so daß sich je nach Belegung der Schmiedewerkzeuge Stückleistungen von etwa 700 bis 1500 je Stunde erreichen lassen. Um jedoch ausreichend Zeit für das Reinigen und Kühlen der Schmiedegesenke zu haben, kann beim Schmieden mit Grat nur jede zweite Bearbeitungsstation belegt werden. Bei allen bisher gebauten Werkstücktransporteinrichtungen wird das Werkstück beim Transport von einer Bearbeitungsstation zur anderen auf einer vertikalen Ebene auf der Pressenmitte bewegt. Für das Reinigen der Werkzeuge, z.B. Gesenke, vom Zunder und das Schmieren dieser mib einem Sprühmittel zum Kühlen ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten, wenn jede Operationsstufe mit dem Werkstück belegt sein soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Hubbalkenmanipulator der anfangs genannten Art zu ermöglichen, bei Belegung jeder Bearbeitungsstation mit Werkstücken unter ausreichender Reinigung und Schmierung der Werkzeuge arbeiten zu können. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß.der Steuermechanismus für den Hubbalken mit einer Steuereinrichtung versehen ist, durch die die Greifer des Trägers bei dem Transportschritt von einer Bearbeitungsstation zur nächsten eine von den BearbeitungsStationen mit Rückzug nach vorn verlegte Schri fctbewcjqung ausführen, und daß die Bewegung der Blas- und Sprüheinrichtung mit dieser Greiferrückzugbewegung gekoppelt

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ist.

Bei einem solchen Transport verlassen die Werkstücke/ nachdem sie aus den Werkzeugen herausgehoben sind, die Pressenmitte nach vorn und werden außerhalb des Werkzeugraumes von einer Bearbeitungsstation zur anderen gebracht. Auf diese Weise bekommt man die Werkzeuge von den Werkstücken frei und schafft ausreichend Raum und auch /.oik Tür das Roiniqon und Schmieren, d.h. Kühlen, der Werkzeuge, z.B. der Schmiedegesenke. Dabei kann bei Belegung jeder Bearbeitungsstation das Werkstück bearbeitet, d.h. geschmiedet, werden, wobei während des Pressenhubes alle Werkzeuge mit einem Schmiedeteil belegt sind. Durch den während des Transportes der Werkstücke von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation erfolgten Greiferrückzug ist die Möglichkeit gegeben, einen Sprühbalken in den Pressenraum, d.h. den Gesenkraum, einzufahren und die Werkzeuge, z.B. die Gesenke, gezielt und zuverlässig auszublasen und zu besprühen. Es wird damit eine Lücke in der Automatisierung des Transportes der Werkstücke geschlossen. Bei Belegung jeder Bearbeitungsstation läßt sich eine SLückleistung von etwa 700 Teilen je: Stunde müht?- los erreichen.

Bei den Hubbalkenmanipulatoren weist das Steuergehäuse im allgemeinen eine angetriebene Achse auf, die mit Kurvenpaaren für den Transportvorgang wie Heben und Senken, Durchführen des Bewegungsschrittes und den Rücklauf der Greifer mit zugehörendem Gestänge ausgerüstet ist. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wirkt das Gestänge des Kurvenpaares für den Rückzug auf einen Hydraulikzylinder, der mit einem Hydraulikzylinder für die Vor- und Rückbewegung des Greiferträgers hydraulisch gekoppelt ist. Dadurch erhält man zugleich eine wesentliche bauliche Vereinfachung sowie eine Sicherheit in der Funktion der Arbeitsvorgänge.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Vor- und Rückbewegung der Blas- und Sprühvorrichtung von dem Steuermechanismus des Steuergehäuses des Hubbalkenmanipulators abgeleitet. Hierzu kann die Achse des Steuergehäuses ein Kurvenpaar aufweisen, dessen Gestänge auf einen Hydraulikzylinder wirkt, der mit einem Hydraulikzylinder der Blas- und Sprühvorrichtung hydraulisch gekoppelt ist. Durch eine solche hydraulische Kopplung im Greiferrückzug und in der Blas- und Sprüheinrichtung wird eine absolut synchrone Bewegung der einzelnen Einrichtungen zueinander gewährleistet, insbesondere gewinnt man Raumfreiheit an der Schmiedepresse oder Schmiedemaschine, vornehmlich für das Auswechseln der-Werkzeuge u.dgl.

Bei verschiedenen Schmiedeteilen ist' zwischen den einzelnen Bearbeitungsvorgangen eine Drehung der Schmiedeteile um 90 oder 180° notwendig, wofür die entsprechenden Greifer um ihre Längsachse drehbar ausgebildet sind. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, daß die Drehung des Werkstückes während des Greiferrückzuges und des Transportschrittes zur nächsten Bearbeitungsstation außerhalb der Pressenmitte erfolgt. Auch bei dieser Operation bleiben die Werkzeuge frei von den Werkstücken, so daß die ganze Zeit, die die Greifer für den Rückzug, die Schrittbewegung und das Einfahren zur Pressenmitte benötigen, für den Reinigungs- und Schmierungsvorgang der Werkzeuge benutzt werden kann.

Bei den Vorgängen ist es weiterhin zweckmäßig zu überwachen, daß die Werkzeuge bei der Transporttätigkeit des Hubbalkenmanipulators von Werkstücken frei sind. Hierfür kann an jeder Bearbeitungsstation eine Temperaturmeßeinrichtung angeordnet sein, die mit einer überwachungs- und Schalteinrichtung für den Antrieb des Hubbalkensteuermechanismus elektrisch verbunden ist. Dadurch wird verhindert, daß Schaden

an dem Hubbalkenmanipulator und den Gesenken entstehen kann.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.

Fig. 1 zoicjL eine Ausi^rührungsform des Hubbalkenmanipulaüors gemäß der Erfindung im Schaubild und im Schema.

Fig. 2 zeigt die Transportbewegung der Greifer bzw. des Greiferträgers im Diagramm.

Fig. 3 und 4 stellen die jeweiligen Steuermechanismen für verschiedene Bewegungen des Hubbalkens, des Greiferträgers und der Blas- und Sprühvorrichtung schematisch dar.

Der Hubbalkenmanipulator 1 ist vor der Schmiedemaschine oder der Gesenkschmiedepresse 2 aufgestellt und mit Ankern 3 an dem Boden so arretiert, daß er z.B. zum Gesenkwechsel od.dgl. weggeschwenkt werden kann. Er hat keine mechanischen Verbindungen zur Presse od.dgl. Die Presse 2, die lediglich mit ihrem unteren Teil angedeutet ist, weist eine Reihe von Werkzeugen 4, z.B. Gesenke, in Nebeneinanderanordnung auf, die auf einer Basisplatte 5 mittels Spannklauen 6 befestigt sind. Das zum automatischen Schmieden erwärmte Ausgangsmaterial wird durch eine (nicht gezeichnete) Einlegerichtung in das erste Gesenk 4 der Gesenkreihe gelegt. Der Weitertransport erfolgt automatisch durch den Hubbalkenmanipulator. Die fertig geschmiedeten Teile werden in der letzten Operation nach unten ausgegrätet. Der Grat wird durch eine gesonderte Einrichtung aus dem Abgratwerkzeug 7 entfernt. Auf der Rückseite der Presse 2 ist eine Blas- und Sprühvorrichtung 8 zum Reinigen und Kühlen der Werkzeuge verschiebbar angeordnet.

Der Manipulator 1 weist ein Steuergehäuse 10 auf, in dem eine Achse 11 gelagert ist, die über ein Getriebe 13 von einem Elektromotor 12 angetrieben wird. Die Drehzahl der Achse 1.1 ist im weiten Bereich vorwählbar. Mit Beginn des Werkstücktransportes wird der Antrieb eingeschaltet und läuft dann kontinuierlich, jedoch bei Bedarf mit unterschiedlichen Drehzahlen während eines vollständigen Umlaufes um. Auf der Achse 11 ist eine Anzahl Kurvenpaare angeordnet, durch die die Bewegung eines Hubbalkens 14 gesteuert wird.

Auf einem Träger 15 ist eine Anzahl von Greifern 16 angeordnet, die von Haltern 17 getragen werden, in welchen ein Mechanismus zum Bewegen der Arme der Halter 17 und auch zur Drehung um die Längsachse untergebracht ist. Ein solcher Mechanismus ist bekannt. Der Träger 15 ist auf Führungen 18 verschiebbar gelagert, wobei zur Verschiebung ein Hydraulikzylinder 19 dient, dessen Kolbenstange 20 bei 21 mit dem Träger 15 gelenkig verbunden ist.

Der Hubbalken 14 ist mittels der Gestängeteile 23, 24 und 25, 26 gelenkig abgestützt. Mit einem auf der Achse 11 angeordneten (nicht dargestellten) Kurvenpaar wirkt ein Hebel 27 zusammen, der durch eine Lasche 28 an dem Hubbalken 14 gelenkig angreift. Damit wird die Längsverschiebung des Hubbalkens 14 und zugleich der Greifer 16 gesteuert. Im Verlauf einer vollständigen Umdrehung des Kurvenpaares mit der Achse 11 hat sich der Hubbalken 14 von einer Gesenkmitte zur nächsten Gesenkmitte und wieder zurück bewegt, d.h. eine hin- und hergehende Schrittbewegung ausgeführt. Mittels eines weiteren Kurvenpaares· auf der Achse 11 kann eine vertikale Bewegung des Hubbalkens 14 und damit der Greifer 16 gesteuert werden. Im Verlaufe eines Umlaufes der Achse 11 wird der Hubbalken 14 einmal vertikal aufwärts und wieder abwärts bowecjt.

Ein weiteres Kurvenpaar 30/ bestehend aus Haupt- und Gegenkurve,, steuert ein Hebelgestänge 31. Hierbei wird die Bewegung des Hebclcjestänges 31 auf einen Hydraulikzylinder übertragen, der mit dem Hydraulikzylinder 19 hydraulisch gekoppelt ist, welcher die Längsverschiebung des Trägers 15 mit den Greifern 16 und damit den Greiferrückzug und den Greiferrücklauf veranlaßt. Das aus dem vorderen Zylinderraum des Zylinders 32 verdrängte Öl gelangt über die Rohrverbindung 33 in den vorderen Zylinderraum des Zylinders 19. Zugleich sind die jeweils hinteren Zylinderräume der Zylinder 32 und 19 durch die Rohrleitung 34 miteinander verbunden.

Ein weiteres auf der Achse 11 sitzendes Kurvenpaar 35 steuert einen Hebelmechanismus 36, der auf einen Hydraulikzylinder 37 einwirkt, der sich an der der Presse zugekehrten Seite des Steuergehäuses 10 befindet. Mit dem Hydraulikzylinder 37 ist ein Hydraulikzylinder 38 hydraulisch gekoppelt, der die Blas- und Sprühvorrichtung 8 betätigt, die mittels der Führung 39 in dem Gestell 40 verschiebbar gelagert ist. Der vordere Zylinderraum des Hydraulikzylinders 37 ist mittels der Rohrleitung 41 mit dem vorderen Zylinderraum des Zylinders 38 und der hintere Zylinderraum des Hydraulikzylinders 37 über die Rohrleitung 42 mit dem hinteren Zylinderraum des Hydraulikzylinders 38 verbunden. Auf diese Weise wird die Blas- und Sprühvorrichtung 8 in Richtung zur Pressenmitte und aus dieser heraus bewegt.

Mittels des beschriebenen Steuermechanismus, insbesondere der Steuereinrichtung der Fig. 3, beschreibt jeder Greifer 16 den in Fig. 2 dargestellten Kurvenweg 42. Ausgehend von der Stellung des Greifers in Gesenkmitte 4 und Pressenmitte nach den Linien 43 und 44 wird der Greifer 16 zunächst geschlossen und macht den Vertikalhub 45 und geht sodann in

den Greii'errückzug 46 über, um alsdann den Schritt 47 bis zur nächsten Werkzeugmitte auszuführen. Danach erfolgt die Rückbewegung 48 und das Absenken 4 9 über der Mitte des nächsten Werkzeuges und in Pressenmitte. Nach Öffnen und Abgabe des Werkstückes beginnt der Greifer den Rücklaufweg 50 und führt den Rückweg 51 des Schrittes 47 entlang der Linie 52 aus. Während des Greiferrücklaufes wird im Bereich der Weglänge 51 der Pressenhub ausgelöst. Sodann bewegt sich der Greifer auf dem Weg 51 zur Gesenkmitte und Pressenmitte. Im Verlauf der vollständigen Umdrehung der Achse 11 mit den zugehörigen Kurvenpaaren haben die Greifer 16 sich dem Bahnkurvenverlauf 42 entsprechend einerseits mit Werkstück längs des Weges 46, 47, 48 und andererseits auf dem Wege 50, 51, 52 ohne Werkstück aus dem Werkzeugraum entfernt und sind dementsprechend wieder auf die Pressenmitte zurückgefahren. Im Bereich des mit Schraffur versehenen Kurventeils 46, 47, 48, d.h. der nach vorn verlegten Schrittbewegung des Grei- ' ferrückzuges, befinden sich die Greifer mit Werkstück außerhalb des Pressenraumes, so daß in dem Pressenraum, d.h. zur Pressenmitte, die Blas- und Sprühvorrichtung 8 bewegt wird und ihre Funktion aufnehmen kann. Da die Zylinder 37 und 38 miteinander hydraulisch gekoppelt .sind, wird ein Ein- und Ausfahren der auf der Pressenrückseite angeordneten Blas- und Sprühvorrichtung 8 zum richtigen Zeitpunkt ermöglicht und gewährleistet. Dies geschieht im schraffierten Bereich 53 der Hub- und Bewegungskurve 4-2. Der Greiferrückzug auf dem Weg des Schrittes 47 ermöglicht dies. Hierbei kann der Greiferrückzug mehr oder weniger groß gehalten werden. Das Kurvenpaar 30 (Fig. 3) steuert sowohl die Bewegung des Greiferrückzuges bei der Schrittbewegung zum nächsten Werkzeug als auch den Greiferrücklauf bei der Schrittbewegung zurück zu dem ersteren Werkzeug.

B.ei verschiedenen Schmiedeteilen ist zwischen den einzelnen

Bearbeitungsvorgängen eine Drehung der Schmiedeteile um 90 oder 180° notwendig. Für diesen Fall sind die entsprechenden Greifereinrichtungen um ihre Längsachse drehbar ausgeführt. Die Drehung des Werkstückes erfolgt während der Greiferrückzugbewegung 46, 47, 48 bis zur nächsten Bearbeitungsstation außerhalb der Pressenmitte.

Bei den automatischen Werkstücktransporten kann es vorkommen, daß das im Gesenk liegende Werkstück nicht übernommen wird. Um im weiteren Ablauf Schaden an den Gesenken und an dem Hubbalkenmanipulator zu verhindern,·ist eine entsprechende Überwachungseinrichtung 55 vorgesehen, die das Gerät stillsetzt, wenn ein Schmiedeteil an dem jeweiligen Werkzeug liegen geblieben ist. Hierzu ist außerhalb der Presse, ausgerichtet auf jede Gesenkmitte, eine Temperaturmeßeinrichtung 56 angeordnet, die das Schmiedeteil anpeilt und berührungslos feststellt, ob sich ein erwärmtes Schmiedeteil im Gesenk befindet. Während der Transportphase von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation wird mit Hilfe der Temperaturmeßeinrichtung überwacht, ob sich in den Schmiedegesenken noch Teile befinden. Wenn dies über die Temperaturmeßeinrich-• tung 56 festgestellt wird, wird über die Überwachungsstelle 55 und die Steuerleitung 57 der Antrieb 12 des Hubbalkcnmanipulators 1 stillgesetzt; das Auslösen des Pressenhubos wird verhindert.

Claims

Ansprüche

ί 1.) Hubbalkenmanipulator für Gesenkschmiedepressen u.dgl., mit dem die Werkstücke von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation durch Heben, Weitersetzen und Senken transportiert werden, wobei der Hubbalken einen der Anzahl der BearbeitungsStationen entsprechende Anzahl zu. betätigende Greifer besitzenden Träger aufweist, der mittels eines hydraulisch betätigten Zylinders vor- und rückwärts bewegbar ist, wobei eine Blas- und Sprühvorrichtung für die Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuermechanismus für den Hubbalken (14) mit einer Steuereinrichtung (30-34 versehen ist, durch die die Greifer (16) des Trägers (15) bei dem Transportschritt (47) von einer Bearbeitungsstation zur nächsten eine von den BearbeitungsStationen nach vorn verlegte Bewegung (46,48) (Greiferrückzug) ausführen, und daß die Bewegung der Blas- und Sprühvorrichtung (8) mit dieser Greiferrückzugbewegung (46,47,48) gekoppelt ist.
2. Hubbalkenmanipulator, bei dem das Steuergehäuse des Manipulators eine angetriebene Achse aufweist, die Kurvenpaare für das Heben und Senken, die Schrittbewegung und den Rücklauf der Greifer mit zugehörigem Gestänge trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (31) des Kurvenpaares (30) für den begrenzten Greiferrückzug auf einen Hydraulikzylinder (32) wirkt, der mit einem Hydraulikzylinder (19) für die Vor- und Rückbewegung des Greiferträgers (15) hydraulisch gekoppelt .ist.
3. Hubbalkenmanipulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor- und Rückbewegung der Blas-

und Sprühvorrichtung (8) von dem Steuermechanismus (11-13) des Steuergehäuses (10) abgeleitet ist.
4. Hubbalkenmanipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (11) des Steuergehäuses (10) ein Kurvenpaar (35) aufweist, dessen Gestänge .(36) auf einen Hydraulikzylinder (37) wirkt, der mit einem Hydraulikzylinder (38) der Blas- und Sprühvorrichtung (8) hydraulisch gekoppelt ist.
5. Hubbalkenmanipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei drehbar gelagertem Greifer (16) die Drehbewegung desselben während der begrenzten Rückzugbewegung (46,47,48) des Greifers außerhalb der Pressenmitte erfolgt.
6. Hubbalkenmanipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Bearbeitungsstation (4) eine Temperaturmeßeinrichtung (56) angeordnet ist, die mit einer Überwachungs- und Schaltvorrichtung (55) und mit dem Antrieb (12) des Hubbalkensteuermechanismus (11) über eine Steuerleitung (67) elektrisch verbunden ist.