DE3430175A1

DE3430175A1 - Manipulator fuer die bearbeitung, insbesondere umformung, von blechen mittels einer presse oder dergleichen

Info

Publication number: DE3430175A1
Application number: DE19843430175
Authority: DE
Inventors: Gustav Adolf 5900 Siegen Hoffmann
Original assignee: Schleifenbaum & Steinmetz GmbH
Current assignee: Schleifenbaum & Steinmetz GmbH
Priority date: 1984-08-16
Filing date: 1984-08-16
Publication date: 1986-02-27
Also published as: SE8503593D0; SE8503593L

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERlCR'· GERD MÜLLER ■ D.GROSSE · F. POLLM-EIER ~

_f._nl._{la 74 221}

Schleifenbaum & Steinmetz KG,
Austraße 28, 5900 Siegen

Manipulator für die Bearbeitung, insbesondere
Umformung, von Blechen mittels einer Presse
oder dergleichen

Die Erfindung betrifft einen Manipulator für die Bearbeitung, insbesondere Umformung, von Blechen, bspw- Blechzuschnitten, mittels einer Presse oder dergleichen.

Derartige Manipulatoren werden hauptsächlich in Produktionsanlagen zum Einsatz gebracht, die zur Umformung von Blechzuschnitten unterschiedlicher Form und Größe sowie aus verschiedenen Werkstoffen dienen. Dabei kommt es wesentlich darauf an, daß eine hohe Produktivität bei großer praktischer
Vielseitigkeit erzielt wird, weil die durch Umformung herzustellenden Blechteile häufig nur in begrenzter Stückzahl gefertigt werden können und daher eine optimale Produktionsauslastung nur erreichbar ist, wenn sich die Produktionsanlage
schnell und sicher für die Bearbeitung mehr oder weniger unterschiedlicher Blechteile umrüsten läßt. So soll es bspw.
nicht nur möglich sein, Blechzuschnitte mit sphärischen Krümmungen zu versehen, sondern es soll auch die Herstellung von Zylindern, Rohren und Ringen aus Blechzuschnitten beherrschbar sein sowie das Durchwölben von Blechronden zu Kessel- und
Behälterböden gewährleistet werden. Die zur Durchführung des jeweiligen Bearbeitungs- bzw. Umformungsvorgangs notwendigen komplizierten Verlagerungsbewegungen der Blechzuschnitte innerhalb der, bspw. eine Presse enthaltenden, Produktionsanlage, werden dabei mittels eines Manipulators bewirkt, welcher aus zwei voneinander unabhängig relativ zur Presse oder dergleichen, z.B. entlang von Schienen, spurgeführt verfahr-

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baren Transportgestellen oder -wagen und aus auf jedem derselben angeordneten Hubgerüsten für an den Blechen angreifende Haltevorrichtungen besteht.

Manipulatoren dieser Gattung sind bereits bekannt, wie das bspw. in der Zeitschrift "Industrieanzeiger", Heft Nr. 41 vom 22. 5. 1981, Seiten 18 bis 20 hervorgeht. Bei diesem bekannten Manipulator ist auf-jedem der beiden spurgeführt verfahrbaren Transportgestelle oder -wagen als Hubgerüst ein an seinem hinteren Ende um eine horizontale Achse schwenkbeweglicher Rahmen angeordnet, der durch Druckmittelzylinder verlagerbar ist und an seinem freien Ende eine Greifvorrichtung trägt. Mittels der Greifvorrichtungen kann das Blech an seinen Begrenzungskanten klauenartig klemmend erfaßt werden, so daß es sich durch entsprechende Fahrbewegungen der beiden Transportgestelle oder -wagen und/oder durch Betätigung der darauf montierten Hubgerüste entsprechend dem jeweils durchzuführenden Umformungsvorgang in der Produktionsanlage, z.B. einer Presse, verlagern läßt.

Die Arbeitsweise des vorbekannten Manipulators ist jedoch zumindest insoweit noch mangelhaft, als durch die an den Hubgerüsten seiner Transportgestelle oder -wagen sitzenden Greifvorrichtungen eine Zwangsverbindung mit dem zu bearbeitenden Blech herbeigeführt wird, die für eine ordnungsgemäße Umformung der Blechzuschnitte eine komplizierte Bewegungssteuerung erforderlich macht. Nachteilig ist dabei auch, daß die Bleche mittels des Manipulators im wesentlichen nur in parallel zur Mittelachse der Produktionsanlage, bspw. Presse, verlaufenden Richtungen bewegt werden können, so daß besonders die Umformung asymmetrischer Blechzuschnitte Schwierigkeiten bereitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Manipulator der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der eine zwangsfreie Halterung der Bleche während ihrer für die Umformung notwen-

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digen Verlagerungsbewegungen gewährleistet.

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Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 auf verblüffend einfache Art und Weise dadurch erreicht, daß die Haltevorrichtungen für die Bleche an den Hubgerüsten einzeln über allseitig frei pendelfähige Zwischenglieder aufgehängt sind.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens hat es sich nach Anspruch 2 besonders bewährt, die Zwischenglieder an den Hubgerüsten und/oder die Haltevorrichtungen an den Zwischengliedern abgefedert aufzuhängen.

Erfindungsgemäß ist es besonders empfehlenswert, eine.Ausgestaltung nach Anspruch 3 vorzusehen, bei der die Zwischenglieder aus biegeschlaffen Zugmitteln, wie z.B. Gliederketten, Seilen oder dergleichen bestehen. Andererseits ist es nach Anspruch 4 aber auch möglich, als Zwischenglieder beidendig mit Kardan- bzw. Universalgelenken zusammenwirkende Hängestäbe zu benutzen.

Ein Manipulator, bei welchem einerseits die beiden Transportgestelle oder -wagen mit ihren Hubgerüsten und Haltevorrichtungen im wesentlichen spiegelbildlich zu die Spurführung rechtwinklig kreuzenden Querebenen angeordnet sind und andererseits jedes Transporgestell bzw. jeder Transportwagen mit seinen Hubgerüsten und Haltevorrichtungen im wesentlichen symmetrisch zur Längsmitte der Spurführung aufgebaut ist, erweist es sich erfindungsgemäß nach Anspruch 5 als besonders wichtig, daß jedes Transportgestell bzw. jeder Transportwagen zwei voneinander unabhängige Hubgerüste mit je einer Haltevorrichtung trägt und dabei die beiden Hubgerüste symmetrisch zur Längsmitte der Spurführung auf dem Transportgestell bzw. -wagen abgestützt bzw. verankert sind. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der Manipulator auch auf

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asymmetrische Werkstücke einstellbar ist und dabei eine kinematisch vorgegebenen Bewegungsgenauigkeit derselben gewährleistet.

Gemäß Anspruch 6 ist es ferner erfindungswesentlich, daß die Hubgerüste je von einem um eine Vertikalachse bewegbaren Schwenkarm getragen sind und jeder Schwenkarm über einen eigenen Kraftantrieb verstellbar ist. Die Verstellung jeweils beider Schwenkarme quer zur gemeinsamen Spurachse kann auf jedem der beiden Transportwagen entweder spiegelbildlich symmetrisch zur Spurachse, gleichgerichtet hierzu oder für jedes Hubgerüst seperat gesteuert werden. Nach Anspruch 7 wird ferner jedes Hubgerüst mittels eines Schlittens oder dergleichen längsschiebbar auf seinem Schwenkarm geführt und ist relativ zu diesem über einen Kraftantrieb verstellbar. Des weiteren ist erfindungsgemäß nach Anspruch 8 vorgesehen, daß jedes Hubgerüst mit seinem Schlitten durch einen weiteren Kraftantrieb zusätzlich auf seinem Schwenkarm längsverschiebbar ist, wobei die Kraftantriebe jeweils unterschiedliche Stellwege haben.

Jedes Hubgerüst weist nach einem im Anspruch 9 angegebenen Erfindungsmerkmal einen über einen Schlitten durch Kraftantrieb in Vertikalrichtung verlagerbaren Ausleger auf, an dessen freiem Ende über ein pendelfähiges Zwischengleid eine Haltevorrichtung aufgehängt ist.

Im praktischen Einsatz bewährt sich besonders die im Anspruch 10 angegebene Vorkehrung, daß nämlich die Länge der pendelfähigen Zwischenglieder etwa gleich der oder kleiner als die wirksame Kragarmlänge des Auslegers ausgeführt wird.

Die Merkmale der Ansprüche 6 bis 10 erweisen sich insofern als besonders vorteilhaft, weil sie relativ zur Produktionsanlage, bspw. einer Presse, auf deren Mittelpunkt bzw. Mittelachse ausgerichtete Bewegungen der umzuformenden Bleche auch bei asymmetrischer Umrißform derselben - ermöglichen.

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Ein anderes Merkmal der Erfindung zeichnet sich nach Anspruch 11 dadurch aus/ daß wenigstens eines der Transportgestelle 'Bzw. einer der Transportwagen im Bereich zwischen den beiden Hubgerüsten mehrere höhenverstellbare Stützrollen für einzufahrende Bleche trägt-

Nach Anspruch '12 liegt es ferner im Rahmen der Erfindung, daß sämtliche Kraftantriebe für die Betätigung der Hubgerüste durch Druckmittelzylinder gebildet und vorzugsweise elektrohydraulisch betreibbar sind. Dabei hat es sich als " vorteilhaft herausgestellt/ wenn gemäß Anspruch 13 die Kraftantriebe zur Längsverschiebung der Hubgerüste mit ihrem Schlitten auf dem jeweiligen Schwenkarm jeweils aus zweitandemartig auf einer gemeinsamen Mittenachse liegend miteinander verbundenen Druckmittelzylinder bestehen/ deren Kolbenstangen voneinander weggerichtet sind. Nach Anspruch 14 ist des weiteren vorgesehen/ daß sowohl die Fahrwerksantriebe der Transportgestelle bzw. -wagen als auch sämtliche Kraftantriebe für die Hubgerüste einerseits manuell und andererseits automatisch über eine Programmvorgabe selektiv steuerbar sind.

Eine besonders günstige Arbeistweise eines· erfindungsgeraäßen Manipulators ergibt sich dann, wenn nach Anspruch 15 jedes Hubgerüst mit seiner von dem Zwischenglied getragenen Haltevorrichtung wenigstens annähernd bis an die Längsmitte der Spurführung heranbewegbar ist, weil hierdurch sichergestellt werden kann, daß mit der Produktionsanlage auch noch randnahe Bereiche der Bleche einer Umformung unterzogen werden können.

In baulicher Hinsicht kann es sich erfindungsgemäß als vorteilhaft erweisen, wenn nach Anspruch 16 zur Spurführung der beiden Transportgestelle oder -wagen zwei parallele Schienenpaare vorgesehen sind, wobei eines der Transportgestelle bzw. einer der Transportwagen mit beiden Laufradpaaren auf ein und demselben Schienenpaar geführt ist, während das andere Trans-

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portgestell bzw. der andere Transportwagen mit einem Laufrad- -». paar ebenfalls auf diesem Schienenpaar geführt wird und sein zweites Laufradpaar mit dem weiteren Schienenpaar in Führungseingriff steht. Die erfindungsgemäße Anordnung·der beiden Schienenpaare bringt noch den außerhalb der vorliegenden spezifischen Betrachtung liegenden Vorteil mit sich, daß sie ohne weiteres auch ohne weiteres einem Kümpe!manipulator für kreisrunde Werkstücke, z.B. gemäß DE-PS 16 02 573, aufnehmen bzw. führen können. Der Erfindungsgedanke ist hierdurch wirtschaftlich noch vielseitiger verwertbar. Schließlich liegt es aber nach Anspruch 17 auch noch im Erfindungsbereich, jedes Laufradpaar der beiden Transportgestelle bzw. -wagen in parallel zur Spurführung gerichteten Kragarmen derselben zu lagern, damit die durch das Gewicht des angehängten Blechzuschnitts auf jedes Hubgerüst ausgeübten, äußeren Kräfte innerhalb der Radauflager der Transportwagen wirken und Kippmomente der letzteren sicher vermieden werden. Die Anordnung nach den Ansprüchen 16 und 17 läßt zudem.auch die Bewegung sehr kleiner Blechzuschnitte o.a. in der zugeordneten Produktionsanlage, z.B. einer Presse, zu. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Hiebei zeigen

Figur 1 in Seitenansicht im Vertikalschnitt einen einer Presse zum Umformen von Blechen zugeordneten Manipulator,

Figur 2 in Draufsicht und teilweise im Horizontalschnitt den Manipulator und die Presse nach Fig. 1 und

Figur 3 einen Schnitt antlang der Linie III-III in Fig. 2.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist eine Portal-Biegeoder Kümpelpresse 1 dargestellt, durch deren Portal 2 ein ■

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äußeres Schienenpaar 3¹, 3" und ein inneres Schienenpaar 4¹ und 4" hindurchgeführt sind. Die beiden Schienenpaare 3',3" und 4',4" sind dabei parallel zueinander verlaufend angeordnet und erstrecken sich im rechten Winkel zur Hauptebene des Portals 2 der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1, wie das ohne weiteres aus der Zeichnung ersichtlich ist.

Das äußere Schienenpaar 3¹ und 3" dient zur Spurführung eines verfahrbaren Transportgestells oder -wagens 5, das oder der mit zwei gemeinsam angetriebenen Spurkranzrädern 6 sowie zwei voneinander unabhängig drehbar gelagerten Spurkranzrädern 7 versehen ist. Auf dem Transportgestell oder -wagen 5 ist ein Fahrwerksantrieb 8 angeordnet/ der mit der gemeinsamen Antriebswelle 9 für die beiden Spurkranzräder 6 in Verbindung steht.

Ein weiteres Transportgestell bzw. ein weiterer Transportwagen 10/ das bzw. der im wesentlichen spiegelbildlich zum Transportgestell bzw. -wagen 5 angeordnet und aufgebaut ist, weist ein gemeinsam angetriebenes Paar von Spurkranzrädern sowie auch zwei unabhängig voneinander drehbar gelagerte Spurkranzräder 12 auf.

Während die von einem Fahrwerksantrieb 13 über eine gemeinsame Welle 14 angetriebenen Spurkranzräder 11 durch Spurführung des Transportgestelles oder -wagens 10 auf dem äußeren Schienenpaar 3' und 3" laufen, sind die beiden frei drehbaren Spurkranzräder 12 am Transportgestell oder -wagen 10 so angeordnet, daß sie zu dessen Spurführung auf dem hinteren Schienenpaar 4' und 4" laufen.

Die beiden Transportgestelle bzw. -wagen 5 und 10 haben einen weitestgehend übereinstimmenden Grundaufbau. Sie bestehen nämlich jeweils aus einer im wesentlichen rechteckigen und horizontal ausgerichteten Rahmenkonstruktion 15 bzw. 16, an

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die sich in der Ausrichtebene jeweils zwei parallel zueinander liegende Kragarme 17' und 17" bzw. 18' und 18" anschließen, die nahe ihren freien Enden die Spurkranzräder 7 bzw. 12 lagern. Dabei ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß die Kragarme 17' und 17" des Transportgestells bzw. -wagens 5, jeweils oberhalb einer Schiene des äußeren Schienenpaares 3' und 3" liegend, parallel zu diesen ausgerichtet sind, während die Kragarme 18' und 18" am Transportgestell bzw. -wagen 10, jeweils eine oberhalb einer Schiene des inneren Schienenpaares liegende und parallel dazu verlaufende Ausrichtanlage haben (Fig. 2).

Die Rahmen 15 bzw. 16 und die Kragarme 17', 17" bzw. 18" und 18" der Transportgestelle bzw. -wagen5 und 10 können als Profil- und/ oder Kastenträger-Konstruktion ausgeführt werden und dadurch einen in hohem Maße formstabilen Aufbau erhalten. Das Transportgestell bzw. der Transportwagen 5 trägt zwei voneinander unabhängige Hubgerüste 19' und 19", während auf dem Transportgeste'll bzw. -wagen 10 ebenfalls zwei voneinander unabhängige Hubgerüste 20' und 20" montiert sind. Sowohl die Hubgerüste 19' und 19" auf dem Transportgestell bzw. -wagen 5 als auch die Hubgerüste 20' und 20" auf dem Transportgestell bzw. -wagen 10 sind dabei symmetrisch zu einer Längsmittellinie 21-21 montiert, die sowohl mit der Längsmittelebene der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 als auch mit der Längsmitte der als Spurführung dienenden beiden Schienenpaare 3' ', 3" und 4' und 4" zusammenfällt.

Jedes Hubgerüst 19' und 19" auf dem Transportgestell bzw. -wagen 5 hat einen Schwenkarm 22' bzw. 22", der um eine ortsfeste Vertikalachse 23' und 23" auf dem Transportgestell bzw. Transportwagen 5 auf einer Horizontalebene verschwenkbar ist. Die Vertikalachsen 23" und 23" sind dabei symmetrisch zur Längsmittellinie 21-21 auf dem Transportgestell bzw. -wagen 5 montiert.

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In entsprechender Weise sind auch die Hubgerüste 20' und 20" des Transportgestells bzw. -wagens 10 mit einem Schwenkarm 24-' bzw. 24" versehen, von denen jeder um eine Vertikalachse 25' bzw. 25" beweglich ist, die symmetrisch zur Längsmittellinie 21-21 auf dem Transportgestell bzw. -wagen 10 montiert sind.

Die Hubgerüste 19' und 19" sind jeweils mittels ihres Schwenkarmes 22' und 22" auf den Transportgestell bzw. -wagen 5 innerhalb eines Winkelbereiches verschwenkbar, welcher jeweils durch zwei strichpunktierte Linien eingegrenzt ist. Als Schwenkantriebe 26' und 26" sind dabei vorzugsweise Druckmittelzylinder insb. Hydraulikzylinder vorgesehen, die ihr Widerlager auf dem Transportgestell bzw. -wagen 5 haben.

Auch die Huberüste 20' und 20" auf dem Transportgestell bzw. -wagen 10 sind jeweils innerhalb eines Winkelbereiches verschwenkbar gelagert, welcher durch zwei strichpunktierte Linien eingegrenzt ist. Als Kraftantrieb 27' und 27" greift auch hier an jedem Schwenkarm 24' bzw. 24" ein Druckmittelzylinder, insbesondere Hydraulikzylinder an, der sein Widerlager auf dem Transportgestell bzw. -wagen 10 hat. Jedes Hubgerüst 19', 19" ist mittels eines Schlittens 28' bzw. 28" in Längsrichtung auf dem Schwenkarm 22' bzw. 22" verschiebbar geführt, wobei jeweils als Verschiebeantrieb 29' bzw. 29" und 36' bzw. 36" für den Schlitten 28' bzw. 28" Druckmittelzylinder, insbesondere zwei tandemartig hintereinander angeordnete Hydraulikzylinder eingesetzt sind, deren Kolbenstangen in entgegengesetzten Richtungen weisen.

Auch auf jedem Schwenkarm 24' und 24" ist das Hubgerüst 20' bzw. 20" über einen Schlitten 30' bzw. 30" längsschiebbar geführt und als Verschiebeantrieb 31' bzw. 31" und 37' bzw. 37" sind wiederum Druckmittelzylinder, vorzugsweise zwei tandemartige Hydraulikzylinder, eingesetzt. In den Führungsbetten 34' und 34"

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bzw. 35' und 35" sind Holme 38' und 38" bzw. 39' und 39" durch »Kraftantrieb höhenverstellbar gehalten, an denen wiederum Ausleger 4O¹ und 40" bzw. 41' und 41" befestigt sind. Jeder Ausleger 40' und 40" trägt eine Aufhängung 42' und 42", während jeder Ausleger 41' und 41" mit einer entsprechenden Aufhängung 43' und 43" ausgestattet ist.

An jeder Aufhängung 42' und 42" ist ein pendelfähiges Zwischenglied 44' und 44" verankert, während die Aufhängungen 43' und 43" jeweils ein entsprechend pendelfähiges Zwischenglied 45' und 45" tragen. Jedes pendelfähige Zwischenglied 44', 44" bzw. 45', 45" kann von einem biegeschlaffen Zugmittel, wie z.B. einer Gliederkette/ einem Seil oder dergleichen, gebildet werden, wie das deutlich aus Fig. 1 hervorgeht. Denkbar wäre es aber auch, als pendelfähige Zwischenglieder 44', 44" und 45', 45" jeweils durch einen beidendig mit Kardan bzw. Universalgelenken zusammenwirkenden Hängestab zu bilden.

Das freie Ende jedes frei pendelfähigen Zwischengliedes 44', 44" und 45', 45" ist als Haltevorrichtung ausgebildet oder aber an eine solche Haltevorrichtung angeschlossen. Die im einzelnen nicht dargestellten Haltevorrichtungen können verschiedene Ausbildung erhalten. So besteht bspw. die Möglichkeit, jede Haltevorrichtung nach Art einer Klemmzange oder eines Greifers auszugestalten, die bzw. der geeignet ist, Bleche 46, die in der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 umgeformt werden sollen, im Bereich ihrer Begrenzungskanten zu erfassen und sicher festzuhalten.

Aus Fig. 1 der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Länge der pendelfähigen Zwischenglieder 44', 44" und 45', 45" zwischen ihrer Aufhängung 42', 42" und 43', 43" an den Auslegern 40', 40" und 41', 41" sowie den an ihnen befestigten Haltevorrichtungen vorteilhafterweise so bemessen wird, daß sie etwa

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gleich der oder kleiner als die wirksame Kragarmlänge der Ausleger 40', 40" bzw. 41', 41" ausfällt.

Die Umformung eines Bleches 4 6 in der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 findet zwischen einem im wesentlichen ortsfest angeordneten Unterwerkzeug 47 sowie einem als heb- und senkbarer Stempel ausgeführten Oberwerkzeug 48 statt, wobei die Verlagerung des Bleches 46 in der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 relativ zu Unterwerkzeug 47 und Oberwerkzeug 48 mit Hilfe der beiden Transportgestelle bzw. -wagen 5 und 10 sowie der darauf montierten Hubgerüste 19', 19" und 20', 20" bewirkt'wird, die mit der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 als Manipulator zusammenarbeiten, dessen sämtliche Bewegungen einerseits manuell und andererseits automatisch über eine Programmvorgabe selektiv gesteuert werden können.

Ein besonders wichtiges Kriterium dieses Manipulators liegt darin, daß das jeweils zu umzuformende Blech 46 über die einzeln und allseitig frei pendelfähigen Zwischenglieder 44' 44" und 45', 45" durch mehr als zwei, nämlich vier, Hubgerüste 19', 19" und 20', 20" bewegt werden kann, deren jedes so ausgelegt ist, daß es mindestens drei verschiedene Verstellbewegungen auszuführen vermag. Hierdurch wird nämlich erreicht, daß das zu bearbeitende Blech 46 relativ zur Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 quasi universell verlagert werden, kann, ohne daß sich zu irgendeinem Zeitpunkt ein Zwang in der Wirkverbindung zwischen dem Blech 4 6 und dem Manipulator einstellt. Da jedes einzelne Hubgerüst 19', 19" und 20', 20" auf seinem Transportgestell oder -wagen 5 bzw. 10 für sich allein verlagerabar ist, läßt sich der Manipulator leicht auch so einrichten, daß mit seiner Hilfe unsymmetrische Blechzuschnitte 46 innerhalb der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 bewegen lassen. Zur Grundeinstellung der Hubgerüste 19', 19" auf die Umrißform des jeweils zu manipulierenden Bleches 46 dienen die Hydraulikzylinder 26', 26" und 27', 27", über welche sich die Schwenk-

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arme 22', 22" bzw. 24', 24" auf den Transportgesteilen bzw. -wagen 5 bzw. 10 um die Vertikalachsen 23^lf> 23" bzw. 25', 25" unabhängig voneinander verlagern lassen. Eine nach veränderter Grundeinstellung der Schwenkarme 22', 22" bzw. 24', 24" jedenfalls notwendig werdende Korrektureinstellung für die Ausleger 40', 40" bzw. 41', 41" der Hubgerüste 19', 19" bzw. 20', 20" kann durch entsprechende Beaufschlagung der Hydraulikzylinder 36', 36" bzw. 37', 37" bewirkt werden. Die Bewegung des von den Hubgerüsten 19', 19" und 20', 20" über die Zwischenglieder 44', 44" und 45', 45" getragenen Bleches 46 relativ zur Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 wird in Längsrichtung durch die auf den Schienenpaaren 3',3" und 4', 4" spurgeführten Transportgestelle bzw.· -wagen 5 und 10 bewirkt, während seine Querverlagerung von einer gleichzeitigen Schwenkbewegung sämtlicher Schwenkarme 22', 22" und 24', 24" um die Vertikalachsen 23', 23" und 25', 25" abhängig ist. Diese Bewegung wird dabei jeweils durch synchrone, aber gegenläufige Beaufschlagung einerseits der Hydraulikzylinder 26' und 26" und andererseits der Hydraulikzylinder 27' und 27" hervorgerufen. Die von der Grundkinematikner kreisbogenförmige kreisbogenförmige Bewegungslinie der über die Zwischenglieder 44', 44" und 45', 45" gebildeten Aufhängungen * des Bleches 4 6 bei seiner Querbewegung durch die Schwenkarme 22', 22" und 24', 24" kann durch eine Längsverschiebung der Schlitten 28', 28" und 30', 30" auf den Schwenkarmen 22', 22" und 24", 24" beeinflußt werden. Dabei wird diese Längsverschiebung insbesondere über die Hydraulikzylinder 36', 36" bzw. 37', 37", welche gleichachsig und tandemartig zu den Stellzylindern 29', 29" bzw. 31', 31" angeordnet sind, gesteuert, bspw. selektiv programmabhängig, und zwar normalerweise so, daß die Bewegungslinie für sämtliche am Blech 46 angreifende Aufhängungen sich exakt quer zur Längsmit-ellinie 21-21 durch die Portal-Biegeoder Kümpelpresse 1 erstreckt. Diese Bewegungslinien für Aufhängungen 42', 42" und 43', 43" der Zwischenglieder 44', 44" und 45', 45" sind in Fig. 2 der Zeichnung strichpunktiert angedeutet, und zwar erstrecken sie sich jeweils über den gesamten Schwenk-

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Winkelbereich der Schwenkarme 22', 22" und 24', 24" .

Da sich die Ausleger 40', 40" und 41', 41" mit den Holmen 38', 38" und- 39', 39" in den Führungsbetten 34¹, 34" und 35', 35" über geeignete Antriebsvorrichtungen, bspw. ebenfalls Hydraulikzylinder, nicht nur gleichzeitig und gleichmäßig, sondern auch unabhängig voneinander und mit verschiedenen Stellwegen in Höhenrichtung verlagern lassen, können dem Blech 46 alle für seine Formgebung in der Portal-Biegeoder Kümpelpresse 1 notwendigen Bewegungskomponenten erteilt werden, ohne daß sich zwischen ihm und dem Hubgerüst 19', 19" und 20", 20" irgendein Zwang einstellt. Alle für die Durchführung eines Teil-Umformungsvorganges notwendigen Lagenänderungen des Bleches 46 relativ zur Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 können daher insbesondere in Querrichtung zur Spurachse ohne komplizierte zusätzliche Bewegungssteuerung des Manipulators herbeigeführt werden. Die manuell oder auch selektiv programmabhängig, vorzugsweise synchron, steuerbare Längsfahrt der Transportwagen 5 und 10 über deren Antriebe 8 und 13 ermöglicht auf sinnvolle und leichte Art und Weise den Übergang von einem Teil- Umformungsvorgang zum nächsten, und zwar entsprechend der produktionsmäßigen Arbeitsweise des Manipulators in der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1. In manchen Fällen erweist es sich auch als zweckmäßig, die die Haltevorrichtungen für die Bleche mit den Auslegern 40', 40" und 41', 41" der Hubgerüste 19', 19" und 20", 20" verbindenden, frei pendelfähigen Zwischenglieder 44', 44" und 45', 45" mit abgefederten Aufhängungen auszustatten und dabei die Stützkraft der Federn so zu bemessen, daß sie nicht unter dem Eigengewicht des Bleches 46 , sondern nur bei Auftreten einer Zusatzbeanspruchung nachgeben können, wie sie bspw. dann auftritt, wenn die Umformung des Bleches durch die Pressenwerkzeuge 47 und 48 in der Nähe der an ihm angreifenden Haltevorrichtungen stattfindet.

Die in der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 zu verarbeitenden

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Bleche 46 lassen sich bspw. mit Hilfe eines Krans in den Bereich des Manipulators transportieren. Zu diesem Zweck wird das Transportgestell bzw. der Transportwagen 10 nach links so weit aus dem Bereich der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 herausgefahren, daß sich auch das Transportgestell bzw. der Transportwagen 5 genügend weit in das Portal 2 der Portal-Biegeoder Kümpelpresse 1 nach links bewegen läßt. Dabei ist es wichtig, daß die Aufhängungen 42' und 42" seiner beiden Hubgerüste 19' und 19" unter besonderen Umständen auch linksseitig aus dem Portal 2 der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 herausragen und die Verbindung der an den Zwischengliedern 44' und 44" hängenden Haltevorrichtung mit einem Blechzuschnitt im Bereich seiner Begrenzungskanten auch außerhalb der Werkzeuge 47 und 48 gewährleisten.

Diese Vorgehensweise bei der Verbindung von Blechen 46 mit den Hubgerüsten 19',, 19" und 20', 20" ist erforderlich, wenn Blechzuschnitte mit einer Breite behandelt werden müssen, die größer bemessen ist als der verfügbare Freiraum zwischen zwei mit Abstand nebeneinander auf einem Transportgestell bzw. -wagen 5 und 10 montierten Hubgerüste 19', 19" und 20', 20". Die Blechzuschnitte lassen sich jedoch auch in Längsrichtung über eines der Transportgestelle bzw. einen der Transportwagen in die richtige Aufhängeposition relativ zu den Hubgerüsten 19', 19" und 20', 20" bringen. Um ein solches Einschieben schmaler Blechzuschnitte zu ermöglichen, sind auf dem Hubgestell bzw. -wagen 10 drei Stützrollen 49', 49" und 50 angeordnet, die jeweils in Schwingen 51', 51" bzw. 52 drehbar lagern und mit deren Hilfe relativ zum TransporLgestell bzw. -wagen 10 begrenzt höhenverlagerbar sind. Außerdem sind benachbart dem Unterwerkzeug 47 in der Portal-Biege- oder Kümpelpresse 1 noch höhenverstellbar Kugel-Stützrollen 53', 53" vorgesehen. Für das Einfahren eines Bleches 46 werden sowohl die Stützrollen 49', 49" und 50 als auch die Kugelstützrollen 53' und 53" so weit hochgefahren, daß sich das Blech 4 6 ohne Behinderung durch das Unter-

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PATENTANWALrE F.W. HEMMERICH · GEHD MULLlIR · Ü. GHOSSL · f . FOLLMLILH

werkzeug 47 in diejenige Postion schieben läßt, in welcher es über die Zwischengleider 44', 44" und 45', 45" an den Hubgerüsten 19',19" und 20', 20" aufgehängt werden kann. Die Kugelstützrollen 53', 53" dienen auch dazu, das Werstück 46 nach jedem Presshub vom Unterwerkzeug 47 anzuheben.

Auf jedem Transportgestell bzw. -wagen 5 und 10 ist ein Hydraulikaggregat 54 bzw. 55 angeordnet, welches die Speisung

sämtlicher auf dem betreffenden Transportgestell bzw. -wagen vorgesehenen Hydraulikantriebe der Hubgerüste 19', 19" bzw. 20', 20" mit Arbeistmitteln sicherstellt. Alle Stellglieder können auf elektrohydraulischem Wege sowohl manuell als auch programmabhängig selektiv gesteuert werden.

Bedingt durch die Anordnung der einzeln allseitig frei pendelfähigen Zwischenglieder 44', 44" und 45', 45" an den Hubge^- rüsten 19', 19" und 20', 20" der beiden Transportgestelle oder -wagen 5, ist es nicht unbedingt notwendig, den Abstand zwischen den'letzteren relativ zu einem an den Hubgerüsten 19', 19" und 20', 20" aufzuhängenden bzw. aufgehängten Blech 46 so einzustellen, daß die Aufhängungen 42', 42" und 43', 43" exakt über den Befestigungsstellen der Haltevorrichtungen an diesem Blech liegen. Vielmehr sind diesbezüglich innerhalb gewisser Grenzen ohne weiteres Lagenabweichungen möglich, weiy diese im Betrieb des Manipulators über die frei pendelfähigen Zwischenglieder 44', 44" und 45', 45" selbsttätig eliminiert bzw. ausgeglichen werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER J 5. AUG.. 1934 f.ni.la 74 221 Schleifenbaum & Steinmetz KG, Austraße 28, 5900 Siegen Patentansprüche

1. Manipulator für die Bearbeitung, insbesondere Umformung, von Blechen, bspw. Blechzuschnitten, mittels einer Presse oder dergleichen, bestehend aus zwei voneinander unabhängigen, relativ zur Presse oder dergleichen, z.B. entlang von Schienen, spurgeführt verfahrbaren Transportgestellen oder -wagen und aus auf jedem derselben angeordneten Hubgerüsten für an den Blechen angreifende Haltevorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen für die Bleche (46) an den Hubgerüsten (19¹, 19" und 20', 20") einzeln über allseitig frei pendelfähige Zwischenglieder (44¹, 44" und 45', 45") aufgehängt sind.

2. Manipulator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (44¹, 44" und 4 5.', 45") an den Hubgerüsten (19', 19" und 20', 20") und oder den Haltevorrichtungen für die Bleche (46) unter Abfederung angreifen.

3. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (44^!, 44" und 45', 45") aus biegeschlaffen Zugmitteln wie z.B. Gliederketten, Seilen oder dergleichen, bestehen.

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERlCK- GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEI€R- -

4. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (44', 44" und 45', 45") aus beidendig mit Kardan- bzw. Universalgelenken zusammenwirkenden Hängestäben bestehen.·

5. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

bei welchem einerseits die beiden Transportgestelle oder -wagen mit ihren Hubgerüsten und Haltevorrichtungen im wesentlichen spiegelbildlich zu einer die Spurführung % rechtwinklig kreuzenden Querebene angeordnet sind und andererseits jedes Transportgestell bzw. jeder Transportwagen mit seinen Hubgerüsten und Haltevorrichtungen im wesentlichen symmetrisch zur Längsmitte der Spurführung aufgebaut ist,

dadurch gekennzeichnet, daß jedes Transportgestell bzw. jeder Transportwagen (5 und 10) zwei voneinander unabhängige Hubgerüste (19¹ und 19" bzw. 20' und 20") mit je einer Haltevorrichtung für die Bleche (46) trägt und dabei die beiden Hubgerüste (19* und 19" sowie 20' und 20") symmetrisch zur Längsmitte (21-21) der Spurführung (3¹, 3" und 4', 4") auf dem Transportgestell bzw. -wagen (5 bzw. 10) abgestützt bzw. verankert sind (23', 23" und 25', 25").

6. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubgerüste (19¹, 19" und 20', 20") je von einem um eine Vertikalachse (23¹, 23" und 25', 25") bewegbaren Schwenkarm (22¹, 22" und 24', 24") getragen sind und jeder Schwenkarm (22', 22" und 24', 24") über einen eigenen Kraftantrieb (26', 26" und 27', 27") verstellbar ist.

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7. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hubgerüst (19', 19" und 20', 20") mittels eines Schlittens (28', 28" bzw. 30", 30") oder dergleichen längsschiebbar auf seinem Schwenkarm (22', 22 " und 24' , 24") geführt und über einen Kraftantrieb (29¹, 29" und 31', 31") verstellbar ist.

8. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hubgerüst (19',19" und 20', 20") mit seinem Schlitten (28', 28" und 30', 30") durch einen weiteren Kraftantrieb (36¹, 36" und 37', 37") zusätzlich auf seinem Schwenkarm (22', 22" und 24', 24") längsverschiebbar ist, wobei die Kraftantriebe (29¹ und 36"; 29" und 36"; 31' und 37'; 31" und 37") jeweils verschiedene Stellwege haben.

9. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hubgerüst (19', 19" und 20', 20") einen über Holme ('38', 38" und 39', 39") durch Kraftantrieb in Vertikalrichtung verlagerbaren Ausleger (40¹, 40" und 41', 41") aufweist, an dessen freies Ende über ein pendelfähiges Zwischenglied (44', 44" und 45', 45") eine Haltevorrichtung für die Bleche (46) aufgehängt ist.

10. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der pendelfähiger Zwischenglieder (44', 44" und 45', 45") jeweils etwa gleich der oder kleiner als die wirksame Kragarmlänge des Auslegers (40', 40" und 41', 41") ausgeführt ist.

11. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Transportgestelle bzw. einer der Transportwagen (10) im Bereich zwischen den beiden Hubge-

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICW ·" GERD MOLLETi · D."GROSSE · F. POLLMEIER ~ /i -

rüsten (2O¹ und 20") mehrere höhenverstellbare Stützrollen (49', 49" und 50) für ein einzufahrendes Blech ^ (46) trägt.

12. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Kraftantriebe für die Betätigung der Hubgerüste (19¹, 19" und 20', 20") durch Druckmittelzylinder gebildet und vorzugsweise elektrohydraulisch betriebbar sind.

13. Manupulator nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

adurch gekennzeichnet, daß die Kraftantriebe (29' und 36'; 29" und 36"; 31''und 37'; 31" und 37") zur Längsverschiebung der Hubgerüste (19' 19" und 20', 20") mit ihrem Schlitten (28',28" und 30',30") auf dem jeweiligen Schwenkarm (22¹, 22" und 24', 24") jeweils aus zwei tandemartig auf einer gemeinsamen Mittenachse liegend miteinander verbundenen Druckmittelzylindern bestehen, deren Kolbenstangen voneinander weggerichtet sind.

14. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Fahrwerksantriebe (8 und 13) der Transportgestelle bzw. -wagen (5 und 10) als auch sämtliche Kraftantriebe für die Hubgerüste (19^!, 19" und 20', 20") einer seits manuell und andererseits automatisch über eine Programmvorgabe selektiv steuerbar sind.

15. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hubgerüst (19', 19" und 20', 20") mit seiner von dem Zwischengleid getragenen Haltevorrichtung wenigstens annähernd bis an die Längsmitte (21-21) der Spurführung (3¹, 3" und 4', 4") heranbewegbar ist.

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICK · ÜERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMELER - /5 -

16. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 15," dadurch gekennzeichnet, daß zur Spurführung der beiden Transportgestelle oder -wagen (5 und 10) zwei parallele Schienenpaare (3¹, 3" und 4', 4") vorgesehen sind, wobei eines (5) der beiden Transportgestelle bzw. einer der Transportwagen (5, 10) mit beiden Laufradpaaren (6 und 7) auf ein und demselben Schienenpaar (3¹, 3") geführt ist, während das andere Transportgestell bzw. der andere Transportwagen (10) mit einem Laufradpaar (11) ebenfalls auf diesem Schienenpaar (3\, 3") geführt ist, sein zweites Laufradpaar (12) aber mit dem weiteren Schienenpaar (4¹, 4") in Führungseingriff steht.

17. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Laufradpaar (7 und 12) der beiden Transportgestelle bzw. -wagen (5 und 10) in parallel zur Spurführung (3', 3" und 4-' , 4") gerichteten Kragarmen (17 ',17" und 18', 18") derselben gelagert ist.

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