DE3734368A1 - Werkstueckbeschickungs- bzw. entnahmevorrichtung fuer pressen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkstückbeschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung für Pressen in mechanisierten Pressenstraßen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist in der DE-OS 36 07 323 beschrieben. Sie betrifft einen umrüstbaren Greifer­ transfer für mehrere hintereinander angeordnete Pressen.

Die Greiferschienen mit den verstellbaren Greiferarmen werden an Laufschienen befestigt, die einen Schritt-, Schließ-, und Hebehub ermöglichen, angetrieben durch Kardan­ welle und Kurventrieb in Abstimmung mit der Auf- und Ab­ wärtsbewegung der Pressenstößel.

Damit beim Werkzeugwechsel die Greiferarme nicht deformiert werden, wird die Mechanisierung in eine "Parkstellung" auseinandergefahren. Die Preßteile werden in den Werkzeugen (Operationen) in einer bestimmten Höhe verformt, die von den Freiheitsgraden (Bewegungsmöglichkeiten) der Mechani­ sierung und dem Verformungsgrad der Preßteile abhängig ist.

Bei extrem verformten Preßteilen kommt es vor, daß die Bewegungsmöglichkeiten (Hebehub, Schließhub) der Mechani­ sierung nicht ausreichend sind, die Preßteile über Füh­ rungen, Schieber, Teilaufnahmen usw. zu tragen, weil die Durchlaufhöhe von der ersten Presse bis zu der letzten Presse nur geringfügig beeinflußbar ist.

Gerade auch bei der Kraftfahrzeugherstellung kommt es häufig vor, daß bei der Herstellung von tiefgezogenen Preßteilen, wie Karosserieelementen oder andere Funktionsteilen die Hubhöhe nicht ausreicht, um die entsprechend geformten Preßteile zu handhaben. Daran scheitert dann auch häufig die eigentlich beabsichtigte Automatisierung der Fertigung, die eine wesent­ liche Erhöhung der Stückzahl ergeben würde. Man ist vielmehr gezwungen, die Tiefziehteile in einer lediglich teilmecha­ nisierten Pressenstraße zu fertigen, wie sie beispielsweise in der DE-OS 36 08 825 beschrieben ist. Dort ist zwischen den Einzelpressen der Pressenstraße eine Fördereinrichtung mit Teilaufnahmen angebracht. Um der Teilaufnahme die Werkstücke in definierter Lage anzubieten, ist zwischen der Förderein­ richtung und der Einlegevorrichtung noch eine Ausrichtvor­ richtung vorgesehen.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der die Hubhöhen der gattungsgemäßen Vorrichtung auf be­ sonders einfache und kostengünstige Weise variabel gestaltet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verwendung einer Vorrichtung gelöst, die die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruches 1 aufweist. Die somit zur Anwendung gelangende "aufgesetzte" zusätzliche Hebeeinheit ermöglicht quasi eine Addition zweier Hubhöhen. Durch ihre Verwendung in Werkstück­ beschickungs- bzw. Entnahmevorrichtungen von Pressen wird es erst ermöglicht, daß verschiedende Tiefziehteile überhaupt einem automatisiertem Fertigungsprozeß unterzogen werden können. Die zur Anwendung kommende Hebeeinheit hat darüber hinaus den Vorteil, daß sie universell einsetzbar ist, d.h. daß sie auch ganz allgemein an verschiedene, Teile anhebende Vorrich­ tungen in Fertigungsanlagen angeschlossen werden kann.

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen näher beschrie­ ben. Die diesbezügliche Zeichnung zeigt dabei in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Werkstück­ beschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung für eine Presse in einer automatisierten Pressen­ straße,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Hebeeinheit,

Fig. 3 die Hebeeinheit in einer weiteren Ansicht (teil­ geschnitten) mit in der oberen Endstellung sich befindenden Greiferarmen und

Fig. 4 die verschiedenen Höhenpositionen eines Werkstückes während des Beschickens, der Bearbeitung und der Entnahme aus dem Werkzeug.

In Fig. 1 ist in schematisierter Darstellung eine Presse (1) als Teil einer Pressenstraße dargestellt. Sie besteht dabei aus einem die Basis bildenden Pressentisch (2), einem darauf aufgesetzten Werkzeugunterteil (3), einem damit zusammenwirkenden Werkzeugoberteil (4), das wiederum von einem Pressenstößel (5) gehalten wird, der eine entsprechende Auf- und Abwärts­ bewegung ausführt. Der Presse (1) vor- bzw. nachgeschaltet sind Fördereinrichtungen (6, 7) mit aufgesetzten Werkstückträgern (8, 9), mit deren Hilfe ein zu bearbeitendes Werkstück (10) (Fig. 4) innerhalb der Fertigungsstraße von einer vorausge­ gangenen Bearbeitungsstation angeliefert bzw. einer nachge­ schalteten weiteren Bearbeitungsstation zugeführt wird.

In Durchlaufrichtung (13) ist zu beiden Seiten der Presse (1) jeweils eine Werkstückbeschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung vorgesehen, mittels der das Werkstück (10) von der einen För­ dereinrichtung (6) entnommen, der Presse (1) zugeführt und nach Ablauf des Bearbeitungsvorganges aus dieser herausgehoben und der weiteren Fördereinrichtung (7) übergeben wird.

Jede Werkstückbeschickungs- bzw. entnahmevorrichtung besteht zunächst aus einer Laufschienenführung (11, 12), die als läng­ liches Bauteil ausgeführt ist und sich in Durchlaufrichtung (13) erstreckt. An der der Presse (1) zugewandten Innenfläche der Laufschienenführung (11, 12) gleitet die eigentliche Lauf­ schiene (14, 15) entlang. Die hierfür erforderlichen Antriebs- und Steuermittel sind der Einfachheit halber nicht dargestellt, da sie nicht Gegenstand der Erfindung und dem Fachmann geläufig sind. Die Laufschiene (14, 15) bewegt sich gemäß dem Arbeitstakt der Presse (1) in Bezug auf die Durchlaufrichtung (13) in einer vor- und rückwärts gerichteten Bewegung. An ihren beiden End­ bereichen sind paarweise Werkstückgreifer (16, 17) tragende Hubvorrichtungen (18, 33) angeordnet, so daß jedes Werkstück (10) mit insgesamt vier Werkstückgreifern (16, 17) an seinen Eckpunkten erfaßt und transportiert werden kann.

Wie ergänzend auch aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist jede Hubvorrichtung (18, 33) zunächst mit einem Lagerbock (19) über in seitliche Längsschlitze (20, 21) einzusetzende Befesti­ gungsmittel an der Greiferschiene (14, 15) befestigt. An die beiden Längsschlitze (20, 21) schließt sich in Längserstreckung des Lagerbockes (19) jeweils nach Innen ein unterer, mit einer vertikal gerichteten Bohrung (22) versehener Lagersteg (23, 24) an. Dieser dient jeweils der Aufnahme eines ebenfalls verti­ kal gerichteten Führungsbolzens (25, 26), an dem über eine Gleitführung (27, 28) ein Winkel (29) entlanggleitet. Diese Gleitbewegung wird durch einen mittels Befestigungsschrauben (30, 31) angeschlossenen Kolben (32) eines Pneumatikzylinders (35) eingeleitet, der an besagtem Winkel (29) mittig angreift und daher zwischen den beiden Führungsbolzen (25, 26) angeordnet ist. Der Pneumatikzylinder (35) selbst ist im Bereich der Aus­ trittsstelle des Kolbens (32) in einen oberen Quersteg (36) des Lagerbockes (19) eingesetzt und daran befestigt. In diesen Quersteg (36) sind des weiteren mit den bereits erwähnten Boh­ rungen (22) der Lagerstege (23, 24) fluchtende weitere Bohrungen (37) eingebracht, durch die die Führungsbolzen (25, 26) hindurch­ ragen, so daß deren Lagerung insgesamt stabilisiert wird. Im Bereich der Bohrungen (37) ist der oberste Quersteg (36) jeweils als Lagerauge (38, 39) aufgeführt.

Im Bereich der Angriffsstelle des Kolbens (32) ist an den Win­ kel (29) ein mit einer Kulissenführung (42) versehener Flansch (43) angesetzt. Über zwei Befestigungsschrauben (40), eine davon durch die Kulissenführung (42) ragend, ist eine den Flansch (43) beidseitig umgreifende Gabel (44) befestigt, an die sich über eine Schweißverbindung (45) ein Greiferarm (46) anschließt. An dessen anderes Ende ist wiederum mittels Schweiß­ verbindung (47) ein weiterer, mit einer weiteren Kulissenführung (48) versehener Flansch (49) angesetzt. Gemäß dem vorstehend erwähntem Befestigungsprinzip ist auch hier wieder mittels zweier Befestigungsschrauben (50) ein in den Werkstückgreifer (16) mündender Steg (53) befestigt. Damit läßt sich der Werk­ stückgreifer (16) gegenüber dem Winkel (29) in jede beliebige Höhenlage verstellen. Die Vertikalbewegung des Winkels (29) selbst ist zum einen durch den Hub des Kolbens (32) sowie durch endseitig an den Führungsbolzen (25, 26) aufgesetzte, als An­ schlag wirkende Sechskantschrauben (54) begrenzt.

Mittels der vorstehend beschriebenen Hubvorrichtungen (18, 33), die konstruktiv auch mehr oder weniger variabel gestaltet werden können, ist es nun möglich, den Bewegungen der Lauf­ schienenführungen (11, 12) eine weitere Hubbewegung (55) zu überlagern. An jede Laufschienenführung (11, 12) sind zwei Hydraulikeinheiten (56, 57) angesetzt, die an weiteren sie tragenden Bauteilen (nicht dargestellt) in der Weise befestigt sind, daß der Laufschienenführung (11, 12) eine Vertikalbewegung (Pfeil 58) sowie eine zur Durchlaufrichtung (13) rechtwinklig gerichtete Querbewegung (Pfeil 59) vermittelt werden kann. Der besagten Vertikalbewegung (Pfeil 58) wird dann die Hub­ bewegung (Pfeil 55) der Hubvorrichtung (18, 33) überlagert.

In Fig. 4 sind abschließend und der Übersicht halber die ein­ zelnen Positionen A bis G gezeigt, die ein Werkstück (10) von dessen Entnahme aus dem Werkstückträger (8) der ersten Förder­ einrichtung (6) bis zur Übergabe an den Werkstückträger (9) der weiteren Fördereinrichtung (7) einnimmt.

In Position A befindet sich das Werkstück (10) unmittelbar vor der Übernahme durch die Werkstückbeschickungs- bzw. entnahmevorrichtung in Ruhelage auf dem Werkstückträger (8). In Position B ist das Werkstück (10) von den Werkstück­ greifern (16, 17) durch den Maschinenhub (Vertikalbewegung gemäß Pfeil 58) und zusätzlich durch die aktivierten Hebe­ einheiten (18, 33) angehoben. Während der translatorischen Bewegung (Laufschiene 14, 15 gleitet in der Laufschienenführung 11, 12 zur Position C) werden die Kolben (32) der Hebeeinheiten (18, 33) bis zu ihren unteren Endstellungen abgesenkt. Ist die Position C erreicht, so wird durch den Maschinen-Senkhub das Absetzen des Werkstückes (10) auf das Werkzeug-Unterteil (3) bewirkt (Position D). Während des Bearbeitungsvorganges durch den in geeigneten Führungen (60) des Pressenoberteiles (61) geführten Pressen­ stößel (5) nimmt das Werkstück (10) kurzzeitig die Position E ein, um danach wieder in die Position D zu gelangen.

Nach Abschluß des Bearbeitungsvorganges wird das Werkstück (10) von den Werkstückgreifern (16, 17) wieder erfaßt, mit dem Maschinenhub auf die Position C angehoben und während der Translationsbewegung zum Werkstückträger (9) der weiteren Fördereinrichtung (7) durch die wieder ausfahrenden Kolben (32) der Hebeeinheiten (18, 33) zusätzlich angehoben und in die Position F verbracht.

Dieser Arbeitsschritt wird von dem in Fig. 1 in Durchlauf­ richtung (13) gesehen zweiten Werkstückgreiferpaar (16, 17) ausgeführt, während das davorliegende Greiferpaar (16, 17) zur gleichen Zeit vom Werkstückträger (8) der ersten Fördereinrichtung (6) bereits ein neues Werkstück erfaßt hat und in die Presse (1) transportiert. Durch gleichzeitiges Aktivieren des Maschinensenkhubes und der Absenkbewegung der Hebeeinheiten (18, 33) wird das Werkstück (10) von Position F in Position G verbracht, um so von der Förderein­ richtung (7) zur nächsten Bearbeitungsation transportiert zu werden.

Die für diese Arbeitsschritte notwendigen Antriebsmittel und Steuereinrichtungen sind der Einfachheit halber nicht gezeigt und auch nicht beschrieben, sie sind aber vom im Frage kommen­ den Duchschnittsfachmann problemlos zu verwirklichen. Für die Hebeeineinheit (18, 33) erscheint es sinnvoll, einen (ggf. in seiner Hubhöhe einstellbaren) doppelt wirkenden Pneumatik­ zylinder mit Endlagendämpfung und Geschwindigkeitsregelventilen zu verwenden, der über zwei Induktionsschalter (Vor- und Rück­ luft) elektrisch gesichert werden kann.

Claims (8)

1. Werkstückbeschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung für Pressen in me­ chanisierten Pressenstraßen mit zu beiden Seiten einer Presse ange­ ordneten und auf Laufschieneneinheiten befestigten Werkstückgreifern, wobei jede Laufschieneneinheit für die Beschickung und Entnahme von Werkstücken in horizontaler sowie in vertikaler Richtung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Werkstückgreifer (16, 17) eine weitere, vorzugsweise in­ dividuell ansteuerbare Hebeeinheit (18, 33) zugeordnet ist, die den Werkstückgreifer (16, 17) trägt, eine die Bewegungen der Laufschienen­ einheit (11, 14 bzw. 12, 15) überlagernde Hubbewegung (55) ausführt und an dieser befestigt ist.

2. Werkstückbeschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Werk­ stück (10) insgesamt vier, paarweise an seinen Ecken angreifende Werkstückgreifer (16, 17) zugeordnet sind und ein in Durchlaufrich­ tung (13) der Pressenstraße gesehen erstes Werkstückgreiferpaar (16, 17) den Werkstücktransport von einer vorgeschalteten Fördereinrichtung (6) zur Presse (1) und ein in Durchlaufrichtung gesehen zweites, kon­ struktiv gleichgestaltetes Werkstückgreiferpaar (16, 17) den Werk­ stück-Abtransport zu einer der Presse (1) nachgeschalteten weiteren Fördereinrichtung (7) ausführt, und daß die Hebeeinheiten (18, 33) paarweise an Endbereichen einer Laufschiene (14, 15) befestigt sind, wobei die Laufschiene (14, 15) auf einer Laufschienenführung (11, 12) längsbeweglich gelagert ist und bezüglich der Durchlaufrichtung (13) in einer vor- und rückwärtsgerichteten Bewegung im Arbeitstakt der Presse (1) auf der Laufschienenführung (11, 12) entlanggleitet.

3. Werkstückbeschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lauf­ schienenführung (11, 12) von mit zwei Hydraulikeinheiten (56, 57) ausgestatteten Führungen getragen wird, die an weiteren sie tragenden Bauteilen in der Weise befestigt sind, daß der Laufschienenführung (11, 12) eine Vertikalbewegung (58) sowie eine zur Durchlaufrichtung (13) rechtwinklig gerichtete Querbewegung (59) vermittelt wird.

4. Werkstückbeschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hebe­ einheit (18, 33) mit einem Lagerbock (19) über in seitliche Längs­ schlitze (20, 21) einzusetzende Befestigungsmittel an einer Lauf­ schiene (14, 15) befestigt ist, daß sich an die beiden Längsschlitze (20, 21) in Längserstreckung des Lagerbockes (19) jeweils nach innen ein unterer, mit einer vertikal gerichteten Bohrung (22) versehener Lagersteg (23, 24) anschließt, der der Aufnahme zweier vertikal gerichteten Führungsbolzen (25, 26) dient, an denen über eine Gleitführung (27, 28) ein Winkel (29) entlanggleitet.

5. Werkstückbeschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleit­ bewegung durch einen mittels Befestigungsschrauben (30, 31) am Winkel (29) angeschlossenen Kolben (32) eines Pneumatikzylinders (35) eingeleitet wird, der an dem Winkel (29) mittig angreift und somit zwischen den beiden Führungsbolzen (25, 26) angeordnet ist, wobei der Pneumatikzylinder (35) im Bereich der Austrittsstelle des Kolbens (32) in einen oberen Quersteg (36) des Lagerbockes (19) eingesetzt und daran befestigt ist.

6. Werkstückbeschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den oberen Quersteg (36) mit den Bohrungen (22) der Lagerstege (23, 24) fluchtende weitere Bohrungen (37) eingebracht sind, durch die die Führungsbolzen (25, 26) hindurchragen, wobei im Bereich der Bohrungen (37) der obere Quersteg (36) jeweils als Lagerauge (38, 39) ausgeführt ist.

7. Werkstückbeschickungs- und Entnahmevorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Angriffstelle des Kolbens (32) an den Winkel (29) ein mit einer Kulissenführung (42) versehener Flansch (43) angesetzt ist, an dem eine ihn beidseitig umgreifende Gabel (44) mittels Befestigungs­ schrauben (40) befestigt ist, an welche Gabel (44) sich ein Greifer­ arm (46) anschließt, an dessen anderes Ende ein weiterer, ebenfalls mit einer Kulissenführung (48) versehener Flansch (49) angesetzt ist, der einen in den Werkstückgreifer (16, 17) mündenden Steg (53) trägt.

8. Werkstückbeschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein doppelt wirkender Pneumatikzylinder (35) mit Endlagendämpfung und Geschwin­ digkeitsregelventilen vorgesehen ist, der über zwei Induktionschal­ ter (Vor- und Rückluft) elektrisch gesichert ist.