DE3116752C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubbalkenmanipulator für Gesenkschmiedepressen und dgl., mit dem die Werk­ stücke von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation durch Heben, Weitersetzen und Senken transportiert werden, mit einem Steuergehäuse und einem Hubbalken, wobei der Hubbalken einen der Anzahl der Bearbeitungs­ stationen entsprechende Anzahl zu betätigende Greifer be­ sitzenden Träger aufweist, der mittels einer hydraulisch betätigten Einrichtung angehoben, zum Weitersetzen der Werkstücke von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation längs bewegt wird und nach dem Absenken außerhalb der durch die Bearbeitungsstationen verlaufenden Werkzeugebene senkrecht unter Zurückziehen, Längszurückbewegen und Vorschieben zur Anfangsstellung bewegt wird, wobei eine Blas- und Sprühvorrichtung für die Behandlung der Werk­ zeuge in den Bearbeitungsstationen vorgesehen ist.

Werkstücktransporteinrichtungen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt (DE-PS 20 61 043; DE 27 08 457 A1). Sie dienen zur Automatisierung des Transportes der Werk­ stücke jeweils von einer Bearbeitungsstation zu der nächsten, so daß das Werkstück über die Reihe der vor­ handenen Bearbeitungsstationen, z. B. Gesenken, fort­ laufend zwischen den Pressenhüben transportiert wird. Hierbei sind Manipulatoren bekannt, bei denen sich immer nur ein Werkstück im Pressenraum befindet. Die erreich­ bare Stückleistung bei einer derartigen Transportvor­ richtung ist verhältnismäßig niedrig. Sie liegt je nach Anzahl der auszuführenden Operationen zwischen etwa 180 und 300 Teilen je Stunde. Andere Hubbalkenautomatiken 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 Schmiede­ werkzeuge Stückleistungen von etwa700 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 Bearbeitungs­ station belegt werden. Bei allen bisher gebauten Werk­ stücktransporteinrichtungen 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 mit einem Sprühmittel zum Kühlen ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten, wenn jede Opera­ tionsstufe mit dem Werkstück belegt sein soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Hubbalkenmanipula­ tor der anfangs genannten Art zu ermöglichen, bei Bele­ gung jeder Bearbeitungsstation mit Werkstücken unter ausreichender Reinigung und Schmierung der Werkzeuge arbeiten zu können. Die Erfindung zeichnet sich da­ durch aus, daß nach dem Hub des Hubbalkens mit dem Träger zum Herausnehmen der Werkstücke aus den Werk­ zeugen dann der Träger in eine Stellung außerhalb der Werkzeugebene zurückschiebbar ist, währenddessen die mit der Trägerbewegung gekoppelte Blas- und Sprühvorrichtung in die Betätigungsstellung in die Werkzeugebene vorschiebbar ist und nach der Längs­ vorwärtsbewegung des Hubbalkens mit dem Träger zum Weitersetzen der Werkstücke dann der Träger in die Werkzeugebene vorschiebbar ist, währenddessen die Blas- und Sprühvorrichtung in die Ausgangsstellung zurückziehbar 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 an­ deren gebracht. Auf diese Weise bekommt man die Werk­ zeuge von den Werkstücken frei und schafft ausreichend Raum und auch Zeit für das Reinigen 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 Schmie­ deteil belegt sind. Durch den während des Transportes der Werkstücke von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungs­ station 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 Automa­ tisierung des Transportes der Werkstücke geschlossen. Bei Belegung jeder Bearbeitungsstation läßt sich eine Stückleistung von etwa 700 Teilen je Stunde mühelos er­ reichen.

Bei den Hubbalkenmanipulatoren ist in bekannter Weise ein Steuergehäuse vorhanden, dessen angetriebene Welle Kurvenpaare für das Heben, Senken, Weitersetzen und Längszurückbewegen des Trägers aufweist und das An­ triebsgestänge trägt. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wirkt das Antriebsgestänge des Kurvenpaares auf den Kolben eines Hydraulikzylinders, der mit einem Antriebszylinder für die Vor- und Rückbewegung des Trägers hydraulisch verbunden ist.

Vorteilhaft wirkt das Antriebsgestänge des Kurvenpaares auf den Kolben eines Hydraulikzylinders, der mit einem Antriebszylinder für die Vor- und Rückbewegung der Blas- und Sprühvorrichtung hydraulisch verbunden ist. Durch eine solche hydraulische Kopplung im Greifer­ rückzug und in der Blas- und Sprüheinrichtung wird eine absolut synchrone Bewegung der einzelnen Einrich­ tungen zueinander gewährleistet, insbesondere gewinnt man Raumfreiheit an der Schmiedepresse oder Schmiede­ maschine, vornehmlich für das Auswechseln der Werk­ zeuge und dgl.

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

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Hubbalkenmanipulators 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 Ausgangsma­ terial wird durch eine (nicht gezeichnete) Einlegerichtung in das erste Gesenk 4 der Gesenkreihe gelegt. Der Weiter­ transport erfolgt automatisch durch den Hubbalkenmanipula­ tor. Die fertig geschmiedeten Teile werden in der letzten Operation nach unten ausgegratet. Der Grat wird durch eine gesonderte Einrichtung aus dem Abgratwerkzeug 7 entfernt. Auf der Rückseite der Presse 2 ist eine Blas- und Sprüh­ vorrichtung 8 zum Reinigen und Kühlen der Werkzeuge ver­ schiebbar angeordnet.

Der Manipulator 1 weist ein Steuergehäuse 10 auf, in dem eine Welle 11 gelagert ist, die über ein Getriebe 13 von einem Elektromotor 12 angetrieben wird. Die Drehzahl der Welle 11 ist im weiten Bereich vorwählbar. Mit Beginn des Werkstücktransportes wird der Antrieb eingeschaltet und läuft dann kontinuierlich, jedoch bei Bedarf mit unterschied­ lichen Drehzahlen während eines vollständigen Umlaufes um. Auf der Welle 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 angeord­ net, die von Haltern 17 getragen werden, in welchen ein Me­ chanismus zum Bewegen der Arme der Halter 17 und auch zur Drehung um die Längsachse untergebracht ist. Ein solcher Me­ chanismus ist bekannt. Der Träger 15 ist auf Führungen 18 verschiebbar gelagert, wobei zur Verschiebung ein Hydraulik­ zylinder 19 dient, dessen Kolbenstange 20 und 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 Welle 11 an­ geordneten (nicht dargestellten) Kurvenpaar wirkt ein Hebel 27 zusammen, der durch eine Lasche 28 an dem Hubbalken 14 gelenkig angreift. Damit wird die Längsverschiebung des Hub­ balkens 14 und zugleich der Greifer 16 gesteuert. Im Verlauf einer vollständigen Umdrehung des Kurvenpaares mit der Welle 11 hat sich der Hubbalken 14 von einer Gesenkmitte zur näch­ sten Gesenkmitte und wieder zurück bewegt, d. h. eine hin- und hergehende Schrittbewegung ausgeführt. Mittels eines weiteren Kurvenpaares auf der Welle 11 kann eine vertikale Bewegung des Hubbalkens 14 und damit der Greifer 16 gesteu­ ert werden. Im Verlaufe eines Umlaufes der Welle 11 wird der Hubbalken 14 einmal vertikal aufwärts und wieder abwärts bewegt.

Ein weiteres Kurvenpaar 30, bestehend aus Haupt- und Gegen­ kurve, steuert ein Hebelgestänge 31. Hierbei wird die Be­ wegung des Hebelgestänges 31 auf einem Hydraulikzylinder 32 übertragen, der mit dem Hydraulikzylinder 19 hydraulisch ge­ koppelt ist, welcher die Längsverschiebung des Trägers 15 mit den Greifern 16 und damit den Greiferrückzug und den Greiferrücklauf veranlaßt. Das aus dem vorderen Zylinder­ raum des Zylinders 32 verdrängte Öl gelangt über die Rohr­ verbindung 33 in den vorderen Zylinderraum des Zylinders 19. Zugleich sind die jeweils hinteren Zylinderräume der Zylinder 32 und 19 durch die Rohrleitung 34 miteinander ver­ bunden.

Ein weiteres auf der Welle 11 sitzendes Kurvenpaar 35 steu­ ert einen Hebelmechanismus 36, der auf einen Hydraulikzy­ linder 37 einwirkt, der sich an der der Presse zugekehrten Seite des Steuergehäuses 10 befindet. Mit dem Hydraulikzy­ linder 37 ist ein Hydraulikzylinder 38 hydraulisch gekop­ pelt, der die Blas- und Sprühvorrichtung 8 betätigt, die mittels der Führung 39 in dem Gestell 40 verschiebbar ge­ lagert ist. Der vordere Zylinderraum des Hydraulikzylinders 37 ist mittels der Rohrleitung 41 mit dem vorderen Zylinder­ raum des Zylinders 38 und der hintere Zylinderraum des Hy­ draulikzylinders 37 über die Rohrleitung 42 mit dem hinte­ ren Zylinderraum des Hydraulikzylinders 38 verbunden. Auf diese Weise wird die Blas- und Sprühvorrichtung 8 in Rich­ tung 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 Kurvenwegs 42. Ausgehend von der Stellung des Greifers in Gesenkmitte 4 und Pressenmitte nach den Linien 43 und 44 wird der Greifer 16 zunächst ge­ schlossen und macht den Vertikalhub 45 und geht sodann in den Greiferrückzug 46 über, um alsdann den Schritt 47 bis zur Nächsten Werkzeugmitte auszuführen. Danach erfolgt die Rückbewegung 48 und das Absenken 49 über der Mitte des näch­ sten 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 Weg­ länge 51 der Pressenhub ausgelöst. Sodann bewegt sich der Greifer auf dem Weg 51 zur Gesenkmitte und Pressenmitte. Im Verlauf der vollständigen Umdrehung der Welle 11 mit den zu­ gehörigen Kurvenpaaren haben die Greifer 16 sich dem Bahn­ kurvenverlauf 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 Werkstücken außer­ halb 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 42. 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 Grei­ ferrückzuges bei der Schrittbewegung zum nächsten Werkzeug als auch den Greiferrücklauf bei der Schrittbewegung zurück zu dem ersteren Werkzeug.

Bei verschiedenen Schmiedeteilen ist zwischen den einzelnen Bearbeitungsvorgängen eine Drehung der Schmiedeteile um 90 oder 180° notwendig. Für diesen Fall sind die entsprechen­ den Greifereinrichtungen um ihre Längsachse drehbar ausge­ führt. Die Drehung des Werkstückes erfolgt während der Greiferrückzugbewegung 46, 47, 48 bis zur nächsten Bearbei­ tungsstation außerhalb der Pressenmitte.

Claims (3)

1. Hubbalkenmanipulator für Gesenkschmiedepressen und dgl., mit dem die Werkstücke von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation durch Heben, Weitersetzen und Senken transportiert werden, mit einem Steuergehäuse und einem Hubbalken, wobei der Hubbalken einen der An­ zahl der Bearbeitungsstationen entsprechende Anzahl zu betätigende Greifer besitzenden Träger aufweist, der mittels einer hydraulisch betätigten Einrichtung angehoben, zum Weitersetzen der Werkstücke von Bear­ beitungsstation zu Bearbeitungsstation längs bewegt wird und nach dem Absenken außerhalb der durch die Bearbeitungsstationen verlaufenden Werkzeugebene senk­ recht unter Zurückziehen, Längszurückbewegen und Vor­ schieben zur Anfangsstellung bewegt wird, wobei eine Blas- und Sprühvorrichtung für die Behandlung der Werkzeuge in den Bearbeitungsstationen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Hub (45) des Hubbalkens (14) mit dem Träger (15) zum Heraus­ nehmen der Werkstücke aus den Werkzeugen dann der Träger (15) in eine Stellung außerhalb der Werkzeug­ ebene zurückschiebbar (46) ist, währenddessen die mit der Trägerbewegung gekoppelte Blas- und Sprüh­ vorrichtung in die Betätigungsstellung in die Werk­ zeugebene vorschiebbar ist und nach der Längsvorwärts­ bewegung (47) des Hubbalkens (14) mit dem Träger (15) zum Weitersetzen der Werkstücke dann der Träger (15) in die Werkzeugebene vorschiebbar (48) ist, während­ dessen die Blas- und Sprühvorrichtung in die Ausgangs­ stellung zurückziehbar ist.

2. Hubbalkenmanipulator nach Anspruch 1 mit einem Steuergehäuse, dessen angetriebene Welle Kurvenpaare für das Heben, Senken, Weitersetzen und Längszu­ rückbewegen des Trägers aufweist und das zugehörige Antriebsgestänge trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsgestänge (31) des Kurvenpaares (30) auf den Kolben eines Hydraulikzylinders (32) wirkt, der mit einem Antriebszylinder (19) für die Vor- und Rückbewegung des Trägers (15) hydraulisch verbunden ist.

3. Hubbalkenmanipulator nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Antriebsgestänge (36) des Kurven­ paares (35) auf den Kolben eines Hydraulikzylinders (37) wirkt, der mit einem Antriebszylinder (38) für die Vor- und Rückbewegung der Blas- und Sprühvorrich­ tung hydraulisch verbunden ist.