DE3615812A1 - Einrichtung zum transport von werkstuecken in einer mehrstufigen umformpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Transport von Werk­ stücken in einer mehrstufigen Umformpresse, mit einer Anzahl an Greif­ zangen aus jeweils zwei sich nicht kreuzenden Greifarmen, die gegen­ einander verschwenkbar in einem Drehgelenk gelagert sind und mittels einer Greifertragplatte eine senkrecht zur Arbeitsrichtung der Werk­ zeuge verlaufende Umsetzbewegung ausführen, wobei die Greifarme in der Werkstückaufnahme fernen Gelenkstellen mit Antriebübertragungsele­ menten gelenkig verbunden und durch zumindest teilweise gekrümmte Kur­ venbereiche zwanggeführt sind, wodurch jede Greifzange während der Umsetzbewegung von einem Antrieb eine zu der Umsetzbewegung und zu der Arbeitsrichtung der Werkzeuge quer verlaufende Ausweichbewegung aufgezwungen ist, die von einer Öffnen- und Schließenbewegung überlagert ist.

Bei dem Umsetzen von Werkstücken in der Massivumformung dienenden Umformpressen sind Greifzangen vorgesehen, die neben der Umsetzbewe­ gung, in der Werkstücke aus einer Eingabestation entnommen und in Um­ formstationen umgesetzt werden, noch eine Ausweichbewegung von den Werkzeugen weg und auf diese zu ausführen. Der Ausweichbewegung ist außerdem eine Öffnen- Schließenbewegung zum Loslassen der Werkstücke bzw. zum Erfassen dieser überlagert.

In der DE-PS 24 34 540 ist eine Einrichtung gattungsgemäßer Art aufgezeigt, bei der die Drehpunkte der Greifarme in einem gemeinsamen Gelenk zusammengefaßt sind. Das Gelenk ist nicht gestellgeführt. Die dem Aufnahmebereich für das Werkstück fernen Anlenkpunkte für den An­ trieb sind auf zumindest teilweise gekrümmten Bahnen zwanggeführt. Der Gesamtaufbau ist sehr massiv und läßt von daher keine schnellen Umsetzbewegungen zu. Desweiteren werden die Werkstücke bei der Überga­ be an das Werkzeug und bei der Aufnahme aus dem Werkzeug etwas verris­ sen, und die Werkstücke können verkanten.

Demgegenüber ist Aufgabe der Erfindung eine betriebssichere Hand­ habung der Werkstücke. Vor allem soll eine längere Bewegungsphase der Aufnahmebereiche an den Greifarmen auf das Werkstück bzw. auf den Er­ fassungsbereich an dem Werkstück zu und von diesem weg erreicht wer­ den.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß jeder Greifarm in der Ge­ lenkstelle über je ein Kuppelglied an einem Grundkörper drehbeweglich angelenkt ist und der Grundkörper über eine Kuppelstange mit dem An­ trieb für eine Bewegung der Greifzangen in Richtung der Ausweichbewe­ gung wirkverbunden ist, daß die Greifarme an einem Gelenkträger in Drehgelenken drehbeweglich gelagert sind, daß der Gelenkträger in dem Grundkörper in Richtung der Ausweichbewegung verschiebbar gelagert ist, daß zwischen einem Bund an dem Gelenkträger und einer Anlage­ fläche an dem Grundkörper eine den Gelenkträger in Richtung der Aus­ weichbewegung auf ein Werkstück zu haltende Feder eingebracht ist, und daß im Bereich der Gelenkstelle an jedem Greifarm eine Rolle ange­ bracht ist, die gegen ein Kurvenblech an der Greifertragplatte gelegt ist, das mit der Greifzange in Richtung der Umsetzbewegung mitbeweg­ bar ist, wobei der gekrümmte Kurvenbereich an dem Kurvenblech in der Weise geformt ist, daß die Rolle nach dem Überrollen eines Anlaufbe­ reiches auf etwa einem Kreisbogen um das Drehgelenk an dem Gelenkträ­ ger bewegt wird und die Bewegung der Rolle auf diesem Kurvenbereich zum Stillstand des Gelenkträgers führt.

Die gegenständlichen Merkmale der weiteren Ansprüche kennzeichnen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.

Dabei ist von Vorteil, daß durch die Zwischenanordnung von Kuppel­ gliedern zwischen dem der Werkstückaufnahme fernen Bereich an dem Greifarm und dem Grundkörper die Rolle auf den Kurventeilen des Kur­ venbleches bewegbar ist, während die zwischen dem Gelenkträger der Greifarme und dem Grundkörper ausgespannte Feder die Anlage der Rolle an dem Kurvenblech bewirkt. Die Führung des Gelenkträgers unter Vor­ spannung in dem Grundkörper und die Anlage der Rollen an den Kurven­ blechen führen zu einer sicheren Handhabung der zu fördernden Werk­ stücke. Weiterhin von Vorteil ist der weiche, stufenlose Übergang der Rollenbewegung an dem Kurvenblech bis zum Übergang in den kreisbogen­ förmigen Kurvenbereich, der zu einem weichen Abbremsen und zum Still­ stand des Gelenkträgers führt. Durch die zueinander beabstandete Auf­ hängung der Greifarme an dem Gelenkträger erhöht sich der Anteil der Bewegungsphase der Öffnen- und Schließenbewegung und die Werkstückauf­ nahmen beider Greifarme werden somit sicher gegen das Werkstück und von diesem weg geführt. Die Greifarme sind vermittels Exzenterlage­ rung für ihre Anlage an den Werkstücken feinabstimmbar.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispie­ les beschrieben werden. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Hälfte einer Greifzange in der ein Werkstück erfas­ senden Stellung in einer Draufsicht,

Fig. 2 die zweite Hälfte der Greifzange in einer von einem Werk­ stück zurückgezogenen Stellung in einer Draufsicht,

Fig. 3 einen Schnitt durch Lagerstellen der Greifzange im Ver­ lauf der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 ein Funktionsschema der Greifzangen in einer ein Werk­ stück erfassenden Stellung,

Fig. 5 ein Funktionsschema der Greifzangen in einer von einem Werkstück zurückgezogenen Stellung,

Fig. 6 die Ausbildung der Kurven an einem Kurvenblech und

Fig. 7 den Bewegungsverlauf (Koppelkurve) der Werkstückaufnahme an jeder Greifzange.

Die in den Fig. 1 und 2 strichpunktiert angedeutete Greifertrag­ platte 2 ist über einen Antrieb, dieser ist nicht dargestellt, um ein Maß in Richtung des die Umsetzbewegung von Werkstücken 11 in den Um­ formstufen andeutenden Doppelpfeiles 37 verschiebbar, das dem Abstand der Umformstufen entspricht. Die Greifertragplatte 2 trägt eine An­ zahl an Greifzangen 1, die im Abstand der Umformstufen angeordnet sind, und von denen eine Greifzange 1 dargestellt ist. Die Greifzange 1 ist auf der Greifertragplatte 2 senkrecht zu der Umsetzbewegung 37 auf ein Werkstück 11 zu und von diesem weg in Richtung des Doppelpfei­ les 36 in z. B. Führungsmitteln hin- und hergehend verschiebbar. An der Greifertragplatte 2 ist ein Kurvenblech 14 befestigt, dessen Kur­ venteile wegen deren besonderen Wirkungen auf die Bewegungen (Koppel­ kurve) der Greifzangen 1 im folgenden noch näher erläutert werden. Das Kurvenblech 14 befindet sich oberhalb der Greifzange 1 und ist als angrenzendes Teil strichpunktiert dargestellt, um die darunter be­ findlichen Einzelheiten der Greifzange 1 nicht zu verdecken. Ein Grundkörper 13 der Greifzange 1 ist in einem zentralen Bereich mit Vierkantinnenflächen 33 für die Befestigung an einem entsprechend ge­ formten Zapfen, dieser ist nicht dargestellt, versehen, der an der Greifertragplatte 2 angeordnet ist. Eine Spannschraube 34 arretiert die Befestigungslage des Grundkörpers 13 an der Greifertragplatte 2. Weiterhin weist der zentrale Bereich des Grundkörpers 13 eine Längs­ bohrung 16 mit unterschiedlichen Durchmessern zur Aufnahme von Zapfen 28 und 30 eines Gelenkträgers 7 auf. Der Gelenkträger 7 ist vermit­ tels der Zapfen 28, 30 in der Längsbohrung 16 des Grundkörpers 13 in Richtung 36 auf das Werkstück 11 zu und von diesem weg bewegbar gela­ gert. Die Verstellbewegung des Grundkörpers 13 und somit die der Greifzange 1 wird über eine in den Fig. 4 und 5 gezeigte Kuppelstange 35 bewirkt, die z. B. von einem gegen eine Steuerkurve gelegten Kurven­ folger beaufschlagt wird. Steuerkurve und Kurvenfolger sind nicht dar­ gestellt worden. Zwischen einem Bund 29 an dem Gelenkträger 7 und ei­ ner Anlagefläche 41 in dem Grundkörper 13 ist eine Druckfeder 31 un­ ter Vorspannung eingesetzt. In dem Gelenkträger 7 sind Drehgelenke 8, 9 für je einen Greifarm eingearbeitet. Die Greifarme bestehen im we­ sentlichen aus je einem Greifarmhalter 3, 4 und je einem Zangenteil 5, 6. Die Zangenteile 5, 6 sind über Schraubmittel 12 an dem jeweili­ gen Greifarmhalter 3, 4 festgesetzt. Die Zangenteile 5, 6 weisen Werk­ stückaufnahmen 10 auf. In dem den Werkstückaufnahmen 10 fernen Be­ reich jedes Greifarmes 3, 5 bzw. 4, 6 sind Gelenkstellen 24 vorgese­ hen, in denen ein Kuppelglied 20, 21 je Greifarm 3, 5 bzw. 4, 6 schwenkbeweglich gelagert ist. Die Gegenseite jedes Kuppelgliedes 20, 21 ist an dem Grundkörper 13 schwenkbeweglich gelagert, wobei die La­ gerstelle durch einen Exzenterbolzen 25 gebildet wird. Jedes Kuppel­ glied 20, 21 ist durch die Exzentrizität seines Exzenterbolzens 25 verstellbar und in der vorgenommenen Einstellung durch Arretiermittel festsetzbar. Jedes Kuppelglied 20, 21 trägt in seinem Mittelteil ei­ nen Gewindestift 26, der bei der Montage der Greifzangen 1 an einer Anlagefläche 32 an dem Grundkörper 13 justiert wird zur Voreinstel­ lung der Greifarme 3, 5 bzw. 4, 6. Die Voreinstellung ist vermittels einer Kontermutter 27 zu sichern. In dem Bereich der Gelenkstelle 24 ist an jedem Greifarm 3, 5 bzw. 4, 6 eine Rolle 18, 19 in einem Zap­ fen 22, 23 drehbar gelagert und zwar, wie es in Fig. 3 erkennbar ist, in Höhe des Kurvenbleches 14. Die Einstellung der Rollen 18, 19 bei der Montage vermittels der Gewindestifte 26 erfolgt so, daß sich die Rollen 18, 19 unter dem Druck der Druckfeder 31 an dem geraden Kurven­ teil 42 des Kurvenbleches 14 anlegen. Entsprechend der Lage der Rol­ len 18, 19 an dem Kurvenblech 14 befindet sich die Greifzange 1 in Fig. 1 in einer ein Werkstück 11 haltenden Stellung, in Fig. 2 in ei­ ner geöffneten und von dem Werkstück 11 zurückgezogenen Stellung.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung der Gelenkstellen 8, 22, 24 und 25 einer Greifzange 1. Mit einem Doppelpfeil 43 ist die Arbeits­ richtung der Werkzeuge in den Umformstufen angedeutet.

Die Fig. 4 und 5 geben schematisch den Aufbau einer Greifzange 1 in der Greifstellung (Fig. 4) und in der Offenstellung (Fig. 5) wie­ der. Die von dem bereits erwähnten Kurventrieb bewegte Kuppelstange 35 ist über einen z. B. Federgehäuseteil 45 und eine z. B. Druckfeder 52 an den Grundkörper 13 angeschlossen, um diesen in Richtung der Aus­ weichbewegung 36 auf der Greifertragplatte 2 zu bewegen. Durch die Verstellung des Grundkörpers 13 auf der Greifertragplatte 2 in Rich­ tung 36 auf das Werkstück 11 zu, werden die Rollen 18, 19 auf der Außenform des Kurvenbleches 14 bewegt. Nach dem Überrollen des gera­ den Kurventeils 42 werden die Rollen 18, 19 über einen in einen kreis­ bogenförmigen Bereich 44 übergehenden Anlaufbereich 40 und mit Bezug auf das jeweilige Drehgelenk 8, 9 des Greifarmhalters 3 bzw. 4 nach außen verdrängt. Der Anlaufbereich 40 bewirkt eine sanfte Bremsbewe­ gung der Greiferzangen 3, 5 und 4, 6 in Richtung der Ausweichbewegung 36 auf das Werkstück 11 zu, während der Grundkörper 13 durch die Kup­ pelstange 35 zwanggeführt ist. Nach dem Überrollen des Anlaufbe­ reiches 40 und mit dem Erreichen des kreisbogenförmigen Kurvenbe­ reiches 44 kommt der Gelenkträger 7 und somit die Greifzange 1 in Richtung der Ausweichbewegung 36 zum Stillstand, während die Greif­ arme 3, 5 und 4, 6 mit einer Schwenkbewegung um die Drehgelenke 8, 9 die eigentliche Schließenbewegung 39, die Greifbewegung, ausführen.

Die Fig. 6 und 7 lassen die Abhängigkeit von Kurvenverlauf an dem Kurvenblech 14 und den Bewegungsverlauf in der Koppelkurve 38 der Greifarme 3, 5 und 4, 6 erkennen. Das Kurvenblech 14 weist einen An­ laufbereich 40 auf mit einem ersten, in bezug auf die Bewegungsrich­ tungen 36 (Ausweichbewegung) flach ansteigenden Bereich 46 zwischen den Kurvenpunkten 47 und 49 und einem stark ansteigenden Bereich 48 zwischen den Kurvenpunkten 49 und 50. Mit dem Kurvenpunkt 50 beginnt der kreisbogenförmige Kurvenbereich 44, von dem für das Spannen des Werkstückes 11 in dieser gezeigten Ausführung nur der Bereich bis zu dem Kurvenpunkt 51 genutzt wird. Der Abstand der Kurvenpunkte 50, 51 voneinander ist abhängig von der Ausbildung der Werkstückaufnahme 10 an dem Greifarm 3, 5 bzw. 4, 6 und der Größe des Spannbereiches an dem Werkstück 11. Die Kurvenpunkte 47, 49, 50 und 51 und die zugehö­ renden Kurvenbereiche 46, 49, 44 sind auf die Koppelkurve 38 in Fig. 7 übertragen und kennzeichnen den Bewegungsablauf der Greifarme 3, 5 und 4, 6. Der Kurvenverlauf zeigt eine Abnahme der Bewegung der Grei­ ferarme 3, 5 und 4, 6, auf das Werkstück 11 zu - in Richtung des Doppel­ pfeiles 36 - zwischen den Punkten 49 und 50 bis zu einer dann auch ge­ ringfügig rückläufigen Bewegung bei gleichzeitiger Zunahme der Bewe­ gung der Greifarme 3, 5 und 4, 6 im oberen Werkstückaufnahmebereich 10 auf das Werkstück 11 zu - in Richtung des Doppelpfeiles 39 - zwi­ schen den Punkten 50 und 51. Die Öffnenbewegung sowie die von dem Werkstück 11 weggeführte Bewegung der Greifzange 1 erfolgt ent­ sprechend in umgekehrter Bewegungsfolge.

In den Fig. 4 und 5 ist ein Anschlag 15 angedeutet, der auf dem Grundkörper 13 befestigt ist. An dem Anschlag 15 stützt sich zunächst noch das Federgehäuse 45 ab bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Rollen 18, 19 während der Bewegung der Greifzange 1 - in Richtung der Aus­ weichbewegung 36 - auf das Werkstück 11 zu bei Erreichen des ersten flachen Bereiches 46 des Kurvenbleches 14 nach außen verdrängt wer­ den. Durch die durch die Druckfeder 52 abgefederte Relativbewegung zwischen der Kuppelstange 35 und dem Grundkörper 13 wird mit der Bewe­ gung der Greifzange 1 auf das Werkstück 11 zu die erforderliche Greifervorspannung aufgebaut.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Transport von Werkstücken (11) in einer mehr­ stufigen Umformpresse, mit einer Anzahl an Greifzangen (1) aus je­ weils zwei sich nicht kreuzenden Greifarmen (3, 5 und 4, 6), die ge­ geneinander verschwenkbar in einem Drehgelenk (8, 9) gelagert sind und mittels einer Greifertragplatte (2) eine senkrecht zur Arbeits­ richtung (43) der Werkzeuge verlaufende Umsetzbewegung (37) ausfüh­ ren, wobei die Greifarme (3, 5 und 4, 6) in der Werkstückaufnahme (10) fernen Gelenkstellen (24) mit Antriebübertragungselementen (20, 21, 13, 35) gelenkig verbunden und durch zumindest teilweise gekrümm­ te Kurvenbereiche (40, 44) zwanggeführt sind, wodurch jeder Greif­ zange (1) während der Umsetzbewegung (37) von einem Antrieb eine zu der Umsetzbewegung (37) und zu der Arbeitsrichtung (43) der Werkzeuge quer verlaufende Ausweichbewegung (36) aufgezwungen ist, die von ei­ ner Öffnen- und Schließenbewegung (39) überlagert ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Greifarm (3, 5 bzw. 4, 6) in der Gelenk­ stelle (24) über je ein Kuppelglied (20, 21) an einem Grundkörper (13) drehbeweglich angelenkt ist und der Grundkörper (13) über eine Kuppelstange (35) mit dem Antrieb für eine Bewegung der Greifzange (1) in Richtung der Ausweichbewegung (36) wirkverbunden ist, daß die Greifarme (3, 5 und 4, 6) an einem Gelenkträger (7) in Drehgelenken (8, 9) drehbeweglich gelagert sind, daß der Gelenkträger (7) in dem Grundkörper (13) in Richtung der Ausweichbewegung (36) verschiebbar gelagert ist, daß zwischen einem Bund (29) an dem Gelenkträger (7) und einer Anlagefläche (41) an dem Grundkörper (13) eine den Gelenk­ träger (7) in Richtung der Ausweichbewegung (36) auf ein Werkstück (11) zu haltende Feder (31) eingebracht ist, und daß im Bereich der Gelenkstelle (24) an jedem Greifarm (3, 5 bzw. 4, 6) eine Rolle (18, 19) angebracht ist, die gegen ein Kurvenblech (14) an der Greifertrag­ platte (2) gelegt ist, das mit der Greifzange (1) in Richtung der Um­ setzbewegung (37) mitbewegbar ist, wobei der gekrümmte Kurvenbereich (44) an dem Kurvenblech (14) in der Weise geformt ist, daß die Rolle (18, 19) nach dem Überrollen eines Anlaufbereiches (40) auf etwa ei­ nem Kreisbogen um das Drehgelenk (8, 9) an dem Gelenkträger (7) be­ wegt wird und die Bewegung der Rolle (18, 19) auf diesem Kurvenbe­ reich (44) zum Stillstand des Gelenkträgers (7) führt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifarm (3, 5) in einem ersten Drehgelenk (8) und der Greif­ arm (4, 6) in einem zweiten Drehgelenk (9) voneinander beabstandet an dem Gelenkträger (7) gelagert sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kuppelglied (20, 21) über je einen Exzenterbolzen (25) an dem Grundkörper (13) gelagert ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ei­ nen Innenvierkant (33) und eine Spannschraube (34) an dem Grundkörper (13) zum Festsetzen des Grundkörpers (13) an der Greifertragplatte (2).

5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Kurvenblech (14), dessen Anlagebereiche (42, 46, 48, 44) für die Rol­ le (18, 19) sich im wesentlichen in Richtung der Ausweichbewegung (36) der Greifzange (1) erstrecken, mit einem sich an einen geraden Kurventeil (42) in Richtung auf die Werkstückaufnahme (10) der Greif­ arme (3, 5 und 4, 6) zu anschließenden Anlaufbereich (40) und einem sich an den Anlaufbereich (40) anschließenden kreisbogenförmigen Kur­ venbereich (44), der durch einen Radius gebildet ist, dessen Radius­ maß sich aus dem Abstand des kreisbogenförmigen Kurvenbereiches (44) zu dem Drehgelenk (8, 9) des jeweils zugehörenden Greifarms (3, 5 bzw. 4, 6) ergibt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurventeile (42, 46, 48, 44) Außenkonturen des Kurvenbleches (14) sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (18, 19) in einem Zapfen (22, 23) im Bereich nahe der Gelenkstelle (24) und zwischen der Gelenkstelle (24) und der Werk­ stückaufnahme (10) gelagert ist.