DE3933736A1

DE3933736A1 - Werkzeugwechselwagen fuer den automatischen transport von auswechselbaren werkzeugen bzw. werkzeugtraegeraufnahmen an pressen

Info

Publication number: DE3933736A1
Application number: DE19893933736
Authority: DE
Inventors: Hartmut Heise; Klaus Miethbauer; Kurt Dr Kriese
Original assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Current assignee: Umformtechnik Erfurt GmbH
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1989-10-10
Publication date: 1990-06-13
Also published as: DD277641A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugwechselwagen für den automatischen Transport von auswechselbaren Werk zeugen bzw. Werkzeugträgeraufnahmen mit aufmontierten Werkzeugen zwischen Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen sowie Werkzeugregal- und Instandhaltungs plätzen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Werkzeugwechseleinrichtung der vorstehend gekannten Art (DE-PS 34 33 566), bei der das Werkzeug auf im Pressentisch absenkbar angeord neten Rollen aus der Presse heraus auf einen Werk zeugwechselwagen gezogen bzw. von diesen in die Presse hineingeschoben wird, sind zwei über die Tischplatte des Pressentisches hinausreichende Werk zeugeinschubleisten mit je zwei gesteuert hochfahr baren Werkzeugmitnehmern in Nuten des Pressentisches verschiebbar geführt. Die Werkzeugeinschubleisten weisen eine Verzahnung auf, welche mit einem Ritzel kämmt, das von einem an der Tischplatte befestigten Antrieb angetrieben wird. Im Werkzeugwechselwagen sind gleiche Nuten angeordnet, die in der Werkzeug wechselposition mit den Nuten der Tischplatte fluchten und in die die Werkzeugeinschubleisten beim Heraus ziehen des Werkzeuges eingeschoben werden.

Ein Mangel dieser Lösung ist in dem relativ hohen Aufwand für die zusätzliche Ausrüstung der Presse so wie der übrigen Ablageplätze mit den Werkzeugein schubleisten sowie den zugehörigen Antriebssystemen zu sehen. Nachteilig wirkt sich auch die geringe Flexibilität der Einrichtung bezüglich der Über brückung größerer Abstände zwischen Pressentisch bzw. den jeweiligen Ablageplätzen und dem Werkzeug wechselwagen aus. Ein nachträgliches Umrüsten bereits vorhandener älterer Pressen zwecks Rationalisierung des Werkzeugwechsels ist auf Grund des hohen Auf wandes kaum realisierbar.

Eine andere bekannte Einrichtung für den automatischen Transport wechselbarer Werkstückträger (DD-PS 2 11 306) besteht aus einem zwischen bestimmten Stationen ver fahrbaren Transportwagen, auf dem eine beiderseits quer zur Transportrichtung verschiebbare Werkstück trägeraufnahme angeordnet ist, deren Antrieb durch einen Kettentrieb erfolgt, dessen zwei in halber Ket tenlänge zueinander angebrachte, in wechselnder An triebsrichtung bewegbare Mitnehmer in Führungen der Werkstückträgeraufnahme eingreifen.

Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß der quer zur Transportrichtung verschiebbare Werkstückträger nur drei definierte Positionen anfahren kann, die symmetrisch zur Fahrtrichtung des Transportwagens liegen müssen, so daß nur eine geringe Flexibilität bei unterschiedlichen Transportaufgaben gegeben ist. Des weiteren wären zusätzliche Hilfsmittel zum Ein schieben bzw. Herausziehen der Werkzeuge in bzw. aus dem Werkzeugraum der Presse und den vorgesehenen Ablageplätzen erforderlich, so daß die Lösung in der aufgezeigten Form für einen automatischen Werkzeug wechsel an Pressen nicht geeignet ist.

Das Ziel der Erfindung ist ein Werkzeugwechselwagen, der mit möglichst geringem technischen Aufwand einen vollautomatischen Werkzeugwechsel ermöglicht und ohne wesentliche Anpaßarbeiten universell an ver schiedenen Pressenkomplexen einsetzbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugwechselwagen mit einem quer zur Fahrtrich tung desselben ausfahrbaren Querwagen so zu ge stalten, daß der Ausfahrweg des Querwagens flexibel steuerbar ist und auf dem Querwagen eine weitere Fördereinrichtung vorgesehen ist, die die zu wechselnden Werkzeuge aus der Presse bzw. von einem gegenüberliegenden Instandhalteplatz oder aus einem vorgewählten Regalfach aufnehmen und auf dem Werk zeugwechselwagen ablegen sowie in umgekehrter Rich tung wieder abgeben kann, so daß keine weiteren Hilfseinrichtungen in der Presse bzw. an den übrigen Ablageplätzen erforderlich sind.

Erfindungsgemäß wird das durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 beschriebenen Merkmale erreicht. Weitere detaillierte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben.

Eine zweckmäßige Form der Realisierung der Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 das Werkzeugwechselsystem im technologischen System mit Arbeitsmaschine und Werkzeug speicher,

Fig. 2.1-2.6 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise des Werkzeugwechselsystems (Fig. 2.4, Pos. 7 entspricht dem Schnitt A-A in Fig. 1),

Fig. 3 den Werkzeugwechselwagen in der Vorderansicht,

Fig. 4 den Antrieb für den Adapterarmlängs- und -schließhub in der Seitenansicht (Ansicht B in Fig. 3),

Fig. 5 den Antrieb für den Adapterarmlängs- und -schließhub in der Draufsicht (Ansicht F in Fig. 3),

Fig. 6 eine Schnittdarstellung zum Antrieb Adapterarmlängsantrieb (Schnitt C-C in Fig. 4),

Fig. 7 Adapterarm und Werkzeugadapterplatte in geschlossener Stellung (Schnitt D-D in Fig. 5).

In einem flexiblen Pressenkomplex (Fig. 1), der u. a. aus der Presse, zwei Werkzeugwechselwagen 2, den Werkzeugregalplätzen 4 und dem Instandhaltungsplatz 3 besteht, wird für kurzzeitige Wechsel der Werkzeuge 21 in der Presse der erste Werkzeugwechselwagen 2 in Position vor die Presse 1 gefahren und mit erfin dungsgemäßen Mitteln das Werkzeug 21 von der Presse 1 auf den Wechselwagen 2 übernommen und dem Instand haltungsplatz 3 zugeführt. Dort können Instandhal tungsmaßnahmen durchgeführt werden. Indessen wird von einem Werkzeugregalplatz 4 ein neues Werkzeug 21 auf einen zweiten Werkzeugwechselwagen 21 übernommen und der Presse 1 zugeführt. Nach Begutachtung auf einem Instandhaltungsplatz 3 wird das erste Werkzeug durch den ersten Werkzeugwechselwagen 2 auf einem Werkzeugregalplatz 4 abgelegt.

Der Vorgang der Übergabe und Übernahme der Werkzeuge 21 von Presse 1, Instandhaltungsplatz 3 und Werkzeug regalplatz 4 ist aus den Fig. 2.1 bis 2.6 ersicht lich.

Dabei kennzeichnen die Pos. 1 bis 12 die jeweiligen Lagen der erfindungsgemäßen Mittel zur Übernahme und Übergabe der Werkzeuge 21.

Pos. 1 Fig. 2.1 Werkzeugwechselwagen 2 vor der Presse 1 in Ausgangsstellung
Pos. 2 Fig. 2.2 Ausfahrt des Querwagens 6 um das Maß S 2 in Richtung Presse 1
Pos. 3 Fig. 2.3 Ausfahrt der Adapterarme 7 um das Maß S 5
Pos. 4 Fig. 2.3 Schließhub der Adapterarme 7 um das Maß S 4
Pos. 5 Fig. 2.2 Rückfahrt der Adapterarme 7 um das Maß S 5
Pos. 6 Fig. 2.1 Rückfahrt des Querwagens 6 um das Maß S 2
Pos. 7 Fig. 2.4 Querfahrt des Werkzeugwechselwagens 2 vor den Instandhaltungsplatz 3 bzw. Werkzeugregalplatz 4
Pos. 8 Fig. 2.5 Ausfahrt des Querwagens 6 um das Maß S 3
Pos. 9 Fig. 2.6 Ausfahrt der Adapterarme 7 um das Maß S 6
Pos. 10 Fig. 2.6 Öffnungshub der Adapterarme 7 um das Maß S 4
Pos. 11 Fig. 2.5 Rückfahrt der Adapterarme 7 um das Maß S 6
Pos. 12 Fig. 2.4 Rückfahrt des Querwagens 6 um das Maß S 3.

Damit befindet sich der Werkzeug wechselwagen 2 wieder in Ausgangsstel lung für den nächsten Werkzeugwechsel.

Dabei kennzeichnet

A = Längswagen 5
B = Querwagen 6
C = Adapterarme 7

Die Fußnoten zu den jeweiligen Buchstaben kennzeichnen jeweils gleiche Lagen der Einrichtungen.

In einem Werkzeugwechselwagen 2 ist ein Längswagen 5 nach bekannter Ausführung angeordnet. Mittels eines Hydromotors und Getriebes erfolgt der Antrieb, die Fahrdynamik wird über ein Proportionalventil ruckfrei und positionsgetreu realisiert. Damit kann der Werk zeugwechselwagen 2 alle seine Arbeitsstationen vor der Presse 1, den Werkzeugregalplätzen 4 und dem Instandhaltungsplatz 3 erreichen (S 1). Aus Sicher heitsgründen erfolgt in jeder Position eine hy draulische Verriegelung.

Rechtwinklig zur Fahrbewegung des Längswagen 5 er folgt die Bewegung des Querwagens 6, der auf dem Längswagen 5 angeordnet ist. Der Antrieb erfolgt durch einen hydraulischen Arbeitszylinder 8, der über ein Proportionalventil angesteuert wird. Der Gesamthub des Arbeitszylinders 8 ist so aufgeteilt, daß eine zweiseitige Hubbewegung von der Grund position, die während der Längsfahrt eingenommen wird, möglich ist. Damit ist das wechselseitige Anfahren von Presse 1 einerseits und Werkzeugregal- und Instandhaltungsplatz 4, 3 andererseits gegeben (S 2 und S 3).

Auf dem Querwagen 6 sind zwei Adapterarme 7 ange ordnet (Fig. 3), die in Bewegungsrichtung des Quer wagens 6 Längsbewegungen (S 5 und S 6) sowie eine dazu rechtwinklige Querbewegung (S 4) realisieren. Mit den Adapterarmen 7 wird das auf einer Adapterplatte 20 befindliche Werkzeug 21 auf den Querwagen 6 bzw. von diesem herunterbewegt.

Damit erfolgt ein Übergeben bzw. Übernehmen an bzw. von Presse 1, Werkzeugregalplatz 4 oder Instandhal tungsplatz 3.

Auf dem Querwagen 6 ist der Antrieb für die Längsbe wegung der Adapterarme 7 angebracht (Fig. 6). Ein pro portionalventilgesteuerter Gerotormotor 9 treibt ein Stirnradgetriebe 23, das die Bewegung auf die Vertei lerwelle 22 bringt. Von dort aus erfolgt die Be wegungsaufteilung für den rechten und linken Adapter arm 7. Dies geschieht von der Verteilerwelle 22 pro Adapterarm 7 mittels eines Stirnradgetriebes 10.

Die Bewegung des Stirnradgetriebes 10 wird auf den einen Kegelradtrieb 11 und über die Welle 12 auf den zweiten Kegelradtrieb 11 vermittelt, der in großem Abstand vom ersten angeordnet ist (Fig. 4). Jeder der Kegelradtriebe 11 bewegt je ein Ritzel 13, die in eine gemeinsame Zahnstange 14 eingreifen. Bei der Bewegung des Antriebes erfolgt über die Ritzel 13 ein Längsverschieben der Adapterarme 7 mit der Zahn stange 14. Bei Realisierung großer Fahrstrecken der Adapterarme 7 kann eines der Ritzel 13 außer Ein griff mit der Zahnstange 14 geraten, ohne den An triebsverband über die Welle 12 und das zweite Ritzel 13 zu verlassen.

Da die Adapterarmlängsbewegung zweiseitig erfolgen kann, kann einmal das eine Ritzel 13 und bei ent gegengesetzter Bewegung das andere Ritzel 13 außer Eingriff geraten. Der Antriebsverband bleibt jeweils über Welle 12 erhalten.

Die Schließbewegung (S 4) der Adapterarme 7 erfolgt über je einen doppeltwirkenden hydraulischen Arbeits zylinder 15 an jedem Adapterarm 7 (Fig. 5). Dieser be wegt über die Zug-Druck-Stangen 16 je einen Winkel hebel 17. An diesem ist abtriebsseitig je eine Schließ rolle 18 angeordnet, die in je eine Öffnung des ge meinsamen Adapterarmes 7 eingreifen. Damit wird ein stabiles synchrones Schließen der Adapterarme 7 um den Betrag S 4 erreicht. Bei der Schließbewegung rastet formschlüssig das Lagerelement 19 am Adapterarm 7 in eine Aussparung in der Adapterplatte 20 mit aufge setztem Werkzeug 21 ein oder aus (Fig. 7). Bei ein gerastetem Lagerelement 19 kann nun mit der Längsbe wegung der Adapterarme 7 die Adapterplatte 20 mit dem Werkzeug 21 übergeben oder übernommen werden auf den Querwagen 6. Dieser überbrückt weitere geometrisch erforderliche Abstände im Pressenkomplex gemäß Fig. 2.1 bis 2.6.

Claims

1. Werkzeugwechselwagen für den automatischen Trans port von auswechselbaren Werkzeugen bzw. Werkzeug trägeraufnahmen an Pressen, bestehend aus einem auf Fahrschienen zwischen Presse, Instandhaltungsplatz und Werkzeugregal verfahrbaren Längswagen, einen auf dem Längswagen gelagerten, quer zur Fahrtrichtung desselben beidseitig ausfahrbaren Querwagen sowie einer auf dem Querwagen angeordneten Fördereinrich tung zum Aufnehmen bzw. Ablegen der Werkzeuge in den vorgesehenen Ablagepositionen, gekennzeichnet dadurch, daß die Fördereinrichtung zwei auf dem Querwagen (6) mittels separater Antriebe in Fahrtrichtung des Quer wagens (6) beidseitig ausfahrbare sowie in ihrem Ab stand zueinander verschiebbar gelagerte Adapterarme (7) aufweist, welche ihrerseits mit in Aufnahmen des Werkzeuges (21) bzw. einer mit diesem verbundenen Adapterplatte (20) einrastbaren Mitnahmeelementen ver sehen sind.

2. Werkzeugwechselwagen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Querwagen (6) mit einem hydraulischen Arbeits zylinder (8) verbunden ist, der seinerseits auf dem Längswagen (5) abgestützt ist und dessen Gesamthub in zwei in entgegengesetzte Richtung weisende, wegab hängig steuerbare Teilhübe aufgeteilt ist.

3. Werkzeugwechselwagen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß an jedem Adapterarm (7) eine über die gesamte Länge reichende Zahnstange (14) befestigt ist, deren Verzahnung in der Mittelstellung mit mindestens zwei im großen Abstand voneinander auf dem Querwagen (6) gelagerten Ritzeln (13) im Eingriff steht, welche ihrerseits über Kegelradtriebe (11) und eine Welle (12) formschlüssig miteinander verbunden sind sowie über ein Stirnradgetriebe (10) und eine durchgehende, die Getriebe beider Adapterarme (7) formschlüssig miteinander verbindende Verteilerwelle (22) mit einem Antriebsmotor in Wirkverbindung stehen.

4. Werkzeugwechselwagen nach den Ansprüchen 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Antriebsmotor für das Ausfahren der Adapter arme (7) ein durch ein Proportionalventil ansteuer barer Gerotormotor (9) vorgesehen ist.

5. Werkzeugwechselwagen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Adapterarme (7) quer zu ihrer Ausfahrrichtung verschiebbar auf dem Querwagen (6) angeordnet sind und mittels zwei schwenkbar auf dem Querwagen (6) gelagerter Winkelhebel (17) und einer Zug-Druck- Stange (16) mit einem hydraulischen Arbeitszylinder (15) in Wirkverbindung stehen.