DE3941551A1 - Vorrichtung zum positionieren von plattenfoermigen werkstuecken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Positionieren eines plattenförmigen Werkstückes, die speziell für das Bewegen von Werkstücken verschiedener Größe mit hoher Geschwindigkeit gebaut ist und die feste Arbeitsköpfe zum Säumen und/oder Schneiden des plattenförmigen Werkstückes bedient.

Zum Säumen und Schneiden von plattenförmigen Werkstücken wird sowohl von mechanischen Werkzeugmaschinen (Säummaschinen, Nibbelmaschinen), als auch von thermischen Werkzeugmaschinen (auf der Basis des Plasmalichtbogenschneidens, des Laserschneidens) Gebrauch gemacht.

Beim Bearbeiten eines plattenförmigen Werkstückes entlang einer Schnittbahn ist es in vielen Fällen vorteilhafter, das aus einer Blechplatte bestehende Werkstück relativ zum Werkzeughalterkopf der Werkzeugmaschine zu bewegen, anstatt den Werkzeughalterkopf der Werkzeugmaschine relativ zum unbeweglichen, auf einem Rahmen der Werkzeugmaschine befestigten, plattenförmigen Werkstück zu bewegen. Dieser Vorgang der Positionierung des plattenförmigen Werkstückes relativ zum Werkzeughalterkopf wird normalerweise durch Greifen des zu bearbeitenden plattenförmigen Werkstückes (normalerweise ein rechteckiges Blech beliebiger Größe innerhalb der maximalen Handelsformate) mit Hilfe eines Zangensatzes durchgeführt. Der Zangensatz ergreift das Blech fest entlang einer Seite und bewegt es in senkrechter Lage dicht an den Bearbeitungskopf der Werkzeugmaschine heran bei senkrechter oder nahezu senkrechter Eingabe. Bei Werkzeugmaschinen mit waagrechter Eingabe bewegen die Zangen das Werkstück auf einem Rolltisch dicht an den Bearbeitungskopf, der um den Kopf angebracht ist, heran, um ein übermäßiges Umbiegen des plattenförmigen Werkstückes zu verhindern.

Obgleich sich diese Methode in der Vergangenheit als außerordentlich brauchbar erwiesen hat, ist sie heute wegen der zunehmenden Geschwindigkeit und Beschleunigung der heute bei Vorrichtungen zur Durchführung von Bewegungsabläufen eingestellten Bewegungen, und zwar aufgrund der bei elektronischen Steuersystemen und beim Entwurf von Servomechanismen erzielten Fortschritte, nicht länger praktikabel. Wenn also die genannte Greiftechnik angewandt wird, insbesondere bei dünnen Werkstückblechen, ist es schwierig, die Lage des Werkstückes zu steuern, das bei hohen Geschwindigkeiten dazu neigt, in Bereichen, die der ergriffenen Seite gegenüberliegen sowie entlang der Seitenränder, zu reißen und "fortzufliegen".

Darüber hinaus besitzen die Zangen, aus denen die üblicherweise benutzten Greifvorrichtungen bestehen, einen Rahmen mit einander gegenüberliegenden Hebeldrehpunkten, an dem eine der Greifbacken fixiert ist, während die andere gelenkig daran gelagert und durch ein pneumatisches (oder hydraulisches) Betätigungsglied angetrieben wird, das die zum Öffnen oder Schließen der Greifbacken erforderliche Drehbewegung erzeugt. Der Rahmen ist recht sperrig, und im Falle, daß relativ lange Greifbacken benötigt werden, außerordentlich unzuverlässig, da seine Steifigkeit erheblich herabgesetzt ist. Außerdem besitzt der Rahmen keine große Greifkraft und führt somit zu verringerten spezifischen Anpreßdrücken auf das plattenförmige Werkstück, so daß das zu manipulierende plattenförmige Werkstück (aus rostfreiem Stahl, sandgestrahlt, vorgestrichen, etc.) sich von den Greifvorrichtungen löst und schwer beschädigt wird.

In Anbetracht dieses Problems besteht das erste Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Positionierungsvorrichtung für ein plattenförmiges Werkstück zu schaffen, das in der Lage ist, ein plattenförmiges Werkstück mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen, ohne daß das Werkstück dazu neigt, in Bereichen des entgegengesetzten Endes der gegriffenen Seite sowie entlang der Seitenränder zu reißen und "fortzufliegen". Als schnelle Bewegung wird hier und in der nachfolgenden Beschreibung jede beliebige Bewegung angesehen, die bei einer Geschwindigkeit von etwa 1 m/sec sowie mit Beschleunigungen von etwa 10 m/sec² abläuft.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Greifvorrichtung für ein plattenförmiges Werkstück, das auf einer Positionierungsvorrichtung des plattenförmigen Werkstückes montiert und in der Lage ist, plattenförmige Werkstücke unterschiedlicher Größe nacheinander fest, ohne das Risiko einer unerwünschten Verformung des Werkstückes während beliebiger, mit dem Werkstück durchgeführter schneller Bewegungen zu greifen.

Um das obengenannte erste Ziel zu erreichen, weist die Vorrichtung zum Positionieren eines plattenförmigen Werkstückes folgende Komponenten auf: einen Rahmen (26); ein erstes Stützelement (13), das am Rahmen montiert ist, sich in einer ersten Richtung erstreckt und sich innerhalb einer parallel zur ersten Richtung gelegenen Ebene in zwei Richtungen frei bewegen kann; eine erste Werkstückgreifvorrichtung (20), die vom ersten Stützelement gehalten wird, zum Ergreifen des plattenförmigen Werkstückes; ein zweites Stützelement (12), das am ersten Stützelement montiert ist und sich in der Ebene in einer zweiten Richtung erstreckt; und eine zweite Werkstückgreifvorrichtung (19), die vom zweiten Stützelement gehalten wird, zum Ergreifen des plattenförmigen Werkstückes aus einer Richtung, die sich von derjenigen Richtung unterscheidet, aus der die erste Greifvorrichtung das plattenförmige Werkstück greift.

Um das obengenannte zweite Ziel zu erreichen, weist die auf einem Stützelement der Positionierungsvorrichtung des plattenförmigen Werkstückes montierte Werkstückgreifvorrichtung folgende Komponenten auf: eine erste Greifbacke, die auf dem Stützelement montiert ist und von ihm vorspringt; eine zweite Greifbacke, die auf dem Stützelement montiert ist, dagegen übersteht und sich frei in der Überstandsrichtung bewegen kann; Mittel zum Vorspannen der zweiten Greifbacke gegen die erste Greifbacke, wenn die zweite Greifbacke gegen das Stützelement bewegt wird; und Mittel zum Bewegen der zweiten Greifbacke gegen das Stützelement.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Vorderansicht einer Ausführungsform der Werkstückpositionierungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 entlang der Linie II-II;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht der auf die Werkstückpositionierungsvorrichtung der Fig. 1 und 2 montierten Werkstückgreifvorrichtung, gesehen aus der Richtung III (in Fig. 2 durch einen Pfeil angezeigt);

Fig. 4 und 5 stellen Schnittansichten entlang der Linie IV-IV der Vorrichtung nach Fig. 3 dar, die jeweils ein vollständiges Element sowie, in vergrößertem Maßstab, eine der Einzelheiten seiner Konstruktion veranschaulichen; und

Fig. 6 und 7 stellen jeweils eine Ansicht aus Richtung VI (in Fig. 4 durch einen Pfeil angezeigt) und eine perspektivische, geschnittene Ansicht der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung zum Greifen des plattenförmigen Werkstückes dar.

In den Fig. 1 und 2 dient das Bezugszeichen 1 zur Kennzeichnung eines bekannten Säum- und/oder Schneidkopfes einer bekannten, durch das Bezugszeichen 2 gekennzeichneten Werkzeugmaschine. Die Werkzeugmaschine ist der Einfachheit halber nur teilweise dargestellt. Im vorliegenden Falle ist der Kopf 1 ein Säumkopf einer Vertikalwerkzeugmaschine, welche einen auswechselbaren primatischen Behälter 3 (der bei einer alternativen Ausführungsform durch einen Revolverkopf ersetzt werden könnte) , welcher eine Reihe von Stanzstempeln 4 enthält. Der Stempel 4 ist so gestaltet, daß er auf Basis eines bekannten Prinzips ein rechteckiges Blech 5 beliebiger Größe bearbeiten kann, das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung fest durch die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 gehalten wird. Die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 kann in Bezug auf den Kopf 1 mit hoher Geschwindigkeit dicht an den Kopf geschoben werden, beispielsweise mit Hilfe einer bekannten, durch einen Roboter gesteuerten Handhabungsvorrichtung (nicht dargestellt), und zwar in mindestens einer waagrechten und einer senkrechten Richtung, wie durch die Pfeile X und Y in Fig. 1 angedeutet ist. Gewünschtenfalls kann die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 so gestaltet werden, daß sie in einer waagrechten Richtung X und in einer quasi-senkrechten Richtung Y, leicht gegen die Senkrechte geneigt, verschoben werden kann. Desgleichen kann die Werkzeugmaschine 2 eine Maschine mit waagrechter Werkstückeingabe sein. Im Falle einer Maschine mit waagrechter Werkstückeingabe verschiebt die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 das Werkstück 5 auf einem Eingaberolltisch bekannter Bauart (nicht dargestellt), der um den Bearbeitungskopf 1 angebracht ist, in den waagrechten Richtungen X und Y.

Zurückkommend auf Fig. 1 weist die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 mechanische Greifmittel 11 auf, die durch paarweise im rechten Winkel zueinander eingestellte Stützelemente 12, 13 und 14 gehaltert werden. Die Werkstückgreifvorrichtung ist so gestaltet, daß das Werkstück 5 gleichzeitig entlang dreier benachbarter Seiten 15, 16 und 18 des Werkstückes 5 gefaßt wird. Bei der obigen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Greifmittel 11 eine Vielzahl von relativ langen und dünnen unabhängigen Greifvorrichtungen, nämlich erste Greifvorrichtungen 20, zweite Greifvorrichtungen 19 und dritte Greifvorrichtungen 119. Die Greifvorrichtungen werden durch Stützelemente 12, 13 und 14 seitlich gehalten und gleichmäßig distanziert. Insbesondere werden die zweiten und die dritten Greifvorrichtungen 19, 119 gleichmäßig an einem zweiten und dritten Stützelement 12, 14 gehaltert, welche einander gegenüberstehen und parallel zueinander verlaufen. Die ersten Greifvorrichtungen 20 werden andererseits durch das erste Stützelement 13 gehalten, das sich in Richtung der X-Achse zur Halterung der zweiten und dritten Stützelemente 12 und 14 erstreckt. Das erste Stützelement 13 ist rechtwinklig zum zweiten und dritten Stützelement 12, 14 ausgerichtet, d.h., die Stützelemente 12 und 14 stehen gegen das erste Stützelement 13 entlang der zu den Seiten 15, 18 des Werkstückes 5 verlaufenden Achse über. Die ersten Greifvorrichtungen 20 entsprechen den zweiten und dritten Greifvorrichtungen 19, 119, wenn davon abgesehen wird, daß sie durch das erste Stützglied 13 gehaltert werden.

Damit die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 Werkstücke unterschiedlicher Größen aufnehmen kann, ist das zweite Stützglied 12 (oder das zweite und das dritte Stützglied 12 und 14) am ersten Stützglied 13 in der Weise montiert, daß es quer an demselben in Richtung der X-Achse gleiten kann. Die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 weist ferner geeignete Antriebsmittel zum Verschieben des zweiten Stützgliedes 12 entlang des ersten Stützgliedes 13 auf. Diese Antriebsmittel können ein lineares Betätigungsorgan 22 vom Typ Mutter-Schraube umfassen, das von einem Motor bekannter Bauart (nicht dargestellt) angetrieben und vom Stützelement 13 gehaltert wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Das lineare Betätigungsorgan 22 wird über eine bekannte Steuereinheit (nicht dargestellt) durch mindestens einen Meßfühler gesteuert, beispielsweise durch einen Abstandsdetektor 24, der stirnseitig von mindestens einer der zweiten Greifvorrichtungen 19 gehalten wird, wie in den Fig. 3 und 6 gezeigt ist.

Zurückkommend auf Fig. 2 ist das Betätigungsorgan 22 am Boden des ersten Stützelementes 13 angebracht und so angepaßt, daß es das zweite Stützelement 12 (oder das zweite und das dritte Stützelement 12 und 13) entlang der entsprechenden Führungen 23 bekannter Bauart verschiebt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das erste Stützelement 13 von einem angetriebenen Untergestell 25 so getragen, daß es frei entlang entsprechender, bekannter Führungen 24 in Richtung der X-Achse gleiten kann. Das angetriebene Untergestell 25 wird seinerseits von einem senkrechten Schlitten 16 gehalten und kann frei in senkrechter Richtung gleiten (vgl. Fig. 1). Weiter kann der senkrechte Schlitten 26 beweglich in Richtung der Z-Achse senkrecht zu den X- und Y-Achsen gelagert sein, wodurch eine Position in Richtung der Z-Achse des Werkstückes 5 in bezug auf die Werkzeuge 4 eingestellt werden kann. Weiter kann der senkrechte Schlitten 26 frei drehbar um eine senkrechte Achse gelagert sein, wodurch eine Ausrichtung des Werkstückes 5 in bezug auf die Werkzeuge 4 eingestellt werden kann. Die gesamte, durch diese Elemente aufgebaute Struktur kann Bestandteil einer noch größeren Struktur mit noch größeren Bewegungskapazitäten sein.

Gemäß den Fig. 1 und 2 werden die Greifvorrichtungen 19, 119 und 20 so gehaltert, daß sie unter einem rechten Winkel gegen die Stützelemente 12, 14 überstehen, und daß sie gegen den Mittelabschnitt 30 des ersten Stützelementes 13 in der Weise überstehen, daß sie alle auf der gleichen Ebene liegen, die im wesentlichen mit derjenigen Ebene zusammenfällt, die das Werkstück 5 einschließt. Speziell sind die Greifvorrichtungen 20 auf dem ersten Stützelement 13 parallel zum zweiten und dritten Stützelement 12, 14 angeordnet und werden von dort aus in Richtung der Z-Achse verschoben, so daß die ersten Greifvorrichtungen 20 in keinem Falle die Bewegungsbahn des zweiten Stützelementes 12 in Richtung der X-Achse behindern.

Die ersten, zweiten und dritten Greifvorrichtungen 19, 119 und 20 besitzen genau die gleiche Struktur, so daß im folgenden nur die Struktur der Greifvorrichtung 19 im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 erläutert wird.

Bezugnehmend insbesondere auf die Fig. 3 und 7 besitzt eine zweite Greifvorrichtung 19 eine starre Leiste 39 von im wesentlichen rechteckiger Form. Die starre Leiste 39 besitzt Mittel zu ihrer Befestigung am zweiten Stützelement 12, wobei es sich um Schrauben oder Schweißnähte handeln kann (nicht dargestellt). Wie am besten aus den Fig. 4 und 7 ersichtlich ist, wird die Leiste 39 durch eine flache obere Oberfläche 40 begrenzt und besitzt ein freies Ende 41, das gegenüber dem zweiten Stützelement 12 vorspringt.

Das freie Ende 41 weist eine quer aufragende Stufe 42 auf (vgl. Fig. 5), die ihrerseits einen quer verlaufenden Kanal 43 und eine mittlere Aussparung 44 senkrecht zum Querkanal 43 aufweisen. Der Querkanal 43 ist so tief, daß er eine Seite 16 des Werkstückes 5 beliebiger Dicke aufnehmen kann (vorausgesetzt, daß sie nicht die maximale Dicke für Blechplatten überschreitet, die normalerweise bearbeitet werden). Durch den Querkanal 43 wird eine untere Stirnkante oder Lippe 45 der Leiste 39 begrenzt. Die untere Stirnkante 45 ist so ausgelegt, daß sie durch Berührung mit dem Werkstück wirksam wird und so eine erste Greifbacke der Werkstückgreifvorrichtung 19 definiert.

Die mittlere Aussparung 44 nimmt das Ende des Detektors 24 auf, während der übrigen Teil des Detektors 24 auf der Leiste 39 aufsitzt. Der Detektor kann somit das Werkstück 5 berühren, sobald das Werkstück 5 von der zweiten Greifvorrichtung 19 aufgrund der Verschiebung des zweiten Stützelementes 12 erreicht wird.

Die zweite Greifvorrichtung 19 zum Greifen des plattenförmigen Werkstückes weist mindestens ein U-förmiges elastisches Glied 46 auf, das beispielsweise aus einer Drahtsaite besteht. Das U-förmige elastische Glied 46 kann frei auf der Leiste 39 in Längsrichtung derselben gleiten. Insbesondere ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Leiste 39 mit einem Paar elastischer Elemente 46 ausgestattet, welche frei entlang eines Paares gerader Längsnuten 47 gleiten können, die parallel zueinander in der Oberfläche 40 der Leiste 39 eingebracht sind.

Das U-förmige Glied 46 umfaßt ein Paar einander gegenüberstehender oberer und unterer Zinken 48 und 49, die leicht auseinanderstehen, wenn das elastische Glied 46 inaktiv ist. Die U-förmigen elastischen Glieder 46 sind insofern unsymmetrisch ausgebildet, als die obere Zinke 48 jedes Gliedes länger als die untere Zinke 49 ist. Das U-förmige elastische Glied 46 wird durch eine entsprechende Nut 47 gezogen. Die obere Zinke 48 besitzt ein freies Ende 50, dessen Dicke allmählich linear zunimmt und der Zinke ein sich erweiterndes Längsprofil verleiht, das eine geneigte Oberfläche 51 definiert, welche in die entgegengesetzte Richtung zur ersten Greifbacke 45 weist.

Wie insbesondere aus den Fig. 5, 6 und 7 hervorgeht, ist die quer aufragende, auf dem freien Ende der Leiste 39 gebildete Stufe 42 mit Schlitzen 54 versehen, die sich in Längsrichtung der Leiste 39 erstrecken. In die Schlitze 54 sind Regulierblöcke 53 eingepaßt. Die Regulierblöcke 53 besitzen geneigte Oberflächen 52 (Fig. 5) am Boden und in Höhe der Längsnuten 47.

Die geneigten Oberflächen 52 definieren zusammen mit der ersten Greifbacke 45 einen sich erweiternden Schlitz 58 (vgl. Fig. 6), in welchen ein freies Ende 50 jeder oberen Zinke 48 des U-förmigen Gliedes 46 eingefügt ist. Das freie Ende der oberen Zinke 48 definiert eine zweite Greifbacke der Vorrichtung 19 zum Greifen des plattenförmigen Werkstückes. In dem sich erweiternden Schlitz 58 wird die zweite Greifbacke 50 in der Weise verschoben, daß sich die oberen Zinken 48 und die unteren Zinken 49 jedes U-förmigen Gliedes 46 infolge der Verschiebung des U-förmigen Gliedes 46 auf der Leiste 39 in Längsrichtung derselben einander annähern.

Insbesondere springen, wenn die Greifvorrichtungen 19 und 20 inaktiv sind, die freien Enden 50 der oberen Zinken 48 aus den sich erweiternden Schlitzen 58 vor, nämlich in eine Stellung, wie sie durch die gestrichelte Linie in den Fig. 3, 4 und 5 und durch die ausgezogene Linie in Fig. 7 angegeben ist, und zwar aufgrund der elastischen Wirkung der oberen und unteren Zinken 48 und 49, die bestrebt sind, auf Abstand zu bleiben.

Wenn die U-förmigen Glieder 46 in eine Richtung verschoben werden, in der die freien Enden 50 der oberen Zinken 48 von der ersten Greifbacke 45 fortbewegt weden, wirkt die zweite Greifbacke 50 auf die Regulierblöcke 53 ein, die sich auf dem freien Ende der Leiste 39 befinden. Infolge der kombinierten Einwirkung der beiden einander gegenüberliegenden geneigten Oberflächen 51, 52 auf die zweite Greifbacke 50 und den Regulierblock 53 wird die zweite Greifbacke 50 kräftig gegen die erste Greifbacke 45 gepreßt und somit in Richtung auf die untere Zinke gebogen. Die obere Zinke 48 ist an der ersten Greifbacke 45 blockiert.

Dementsprechend kann das plattenförmige Werkstück 5 zwischen der zweiten Greifbacke 50 und der ersten Greifbacke 45 druckverriegelt werden, wobei eine Seite 16 derselben (vgl. Fig. 5) in den Querkanal 43 (vgl. Fig. 7) im freien Ende der Leiste 39 eingefügt wird.

Es sei erneut hervorgehoben, daß das freie Ende 50 der oberen Zinken 48, die die zweiten Greifbacken jeder Greifvorrichtung 19, 119 und 20 definieren, so ausgebildet ist, daß es mit der ersten Greifbacke 45 zusammenwirkt, die durch den stirnseitigen Rand der Leiste 39 definiert ist, um das plattenförmige Werkstück 5 zu erfassen.

Wie am deutlichsten aus Fig. 5 hervorgeht, ist ein Blattfederelement 60 vorgesehen, das jede Gefahr einer Beschädigung der Oberfläche des erfaßten plattenförmigen Werkstückes vermeidet, welches zwischen die obere Zinke 48 jedes U-förmigen elastischen Gliedes 46 und die erste Greifbacke 45 eingefügt ist. Die Blattfeder 60 kann beispielsweise eine unsymmetrische U-Form wie das U-förmige Glied 46 besitzen. Das Blattfederelement 60 wird durch die Leiste 39 fest gegen einen axialen Kontrollanschlag 61 gedrückt, der durch einen am Boden jeder Längsnut 47 gebildeten Vorsprung definiert ist. Der axiale Kontrollanschlag 61 ist parallel zur Stirnseite der ersten Greifbacke 45 und gegenüber einer unteren Oberfläche 63 (vgl. Fig. 5) der oberen Zinke 48 des U-förmigen elastischen Gliedes 46 angebracht.

Dementsprechend kann das Blattfederelement 60 direkt auf die Seite 16 des plattenförmigen Werkstückes 5 anstelle der gleitenden zweiten Greifbacke 50, am oberen Zinken 48 des U-förmigen elastischen Gliedes 46 einwirken, wenn sich die untere Zinke 48 in bezug auf die erste Greifbacke 45 vorwärtsbewegt.

Wie am besten in den Fig. 4 und 7 dargestellt ist, werden die U-förmigen elastischen Glieder 46 durch ein gleitendes Antriebselement (Kupplungselement) angetrieben, das durch Stäbe definiert wird, die sich auf dem Bodenabschnitt der Leiste 39 frei in Längsnuten 47 bewegen. Das gleitende Antriebselement 65 wird seinerseits durch einen an sich bekannten Mechanismus betätigt (nicht dargestellt) , beispielsweise durch pneumatische oder hydraulische Betätigungsglieder, die entweder von der Leiste 39 oder direkt von den Stützgliedern 12, 13 und 14 getragen und durch die Steuereinheit der Vorrichtung 10 zur Positionierung plattenförmiger Werkstücke gehaltert werden.

Zurückkommend auf Fig. 4 sind die U-förmigen elastischen Glieder 46 zum Zwecke des leichteren Entfernens lösbar mit den Antriebselementen 65 verbunden, und zwar durch eine Brückenklemme 66 bekannter Bauart. Insbesondere greift die Brückenklemme 46 in entsprechende, einander gegenüberstehende benachbarte Enden 68 und 69 des U-förmigen elastischen Gliedes 46 und des gleitenden Antriebselementes 65 ein, wobei sie eine schwalbenschwanzförmige Ausprägung an den Enden besitzen. Die Brückenklemme 66 ist gleichzeitig durch seitliche Aussparungen (70) an den oberen und unteren Seiten der Leiste 39 in Fig. 3 in den schwalbenschwanzförmigen Abschnitten befestigt. Das U-förmige elastische Glied 46 und das gleitende Antriebselement 65 werden durch Blöcke 71 dicht zusammengehalten, die in die seitlichen Aussparungen 70 eingefügt sind.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind also die U-förmigen elastischen Glieder 46 austauschbar, so daß sie schnell ausgewechselt werden können, um die Greifvorrichtungen 19, 119 und 20 schnell an plattenförmige Werkstücke 5 unterschiedlicher Typen und Dicken anzupassen.

Die vorliegende Ausführungsform der Vorrichtung zur Positionierung plattenförmiger Werkstücke arbeitet wie folgt:

Die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 bleibt mit ihren Greifvorrichtungen 19, 119 und 20 normalerweise offen, wobei die zweiten Greifbacken 50 von den Schlitzen 58 und den Leisten 39 abstehen. Dann wird in bekannter Weise die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 in Richtung auf das zu greifende Werkstück 5 bewegt, wobei die obere und die rechte Seite 16 und 18 des plattenförmigen Werkstückes 5 (in Fig. 1) in die Querkanäle 43 der Leiste 39 der ersten und zweiten Werkstückgreifer 20 und 119 eingebracht werden. Dann wird das zweite Stützglied 12 entlang des ersten Stützgliedes 13 in der Weise bewegt, daß die linke Seite 15 des plattenförmigen Werkstückes 5 in Fig. 1 in den Querkanal 43 der Leiste 39 der vom zweiten Stützarm 12 gehalterten Greifvorrichtung 19 eingebracht wird.

Anschließend werden die ersten, zweiten und dritten Greifvorrichtungen 19, 119 und 20 verriegelt, wobei die gleitenden Antriebselemente 65 so verschoben werden, daß die U-förmigen elastischen Glieder 46 in bezug auf die erste Greifbacke 45 jeder Leiste 39 zurückbewegt werden. Zusammen mit diesen Gliedern 46 werden die zweiten Greifbacken 50 in die Schlitze 58 der Leisten 39 zurückbewegt. Damit werden die oberen Zinken 48 umgebogen, wobei das feststehende schützende Federelement 60 zwischen die oberen Zinken 48 und das plattenförmige Werkstück 5 eingefügt wird und eine Bodenoberfläche des Werkstückes in Kontakt mit der ersten Greifbacke 45 gelangt.

Zu diesem Zeitpunkt ist das plattenförmige Werkstück 5 sicher entlang dreier seiner vier Seiten gefaßt und kann daher mit hohen Geschwindigkeiten ohne das Risiko der Verformung des Werkstückes 5 bewegt werden, da Verformungen durch die Steifigkeit der Stützelemente 12, 13 und 14 in ihren durch die Richtungen X, Y und Y, Z definierten jeweiligen Ebenen verhindert werden.

Um die Werkstücke bzw. Bleche 5 unter Verwendung der Stanzstempel 4 der Werkstückbearbeitungsmaschine 2 zu bearbeiten, muß die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 unter den Kopf 1 der Bearbeitungsmaschine 2 bewegt werden, insbesondere auf das Niveau der ersten, zweiten und dritten Stützelemente 12, 13 und 14. Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung werden die Werkstückpositionierungsvorrichtung 10 und der Kopf 1 der Bearbeitungsmaschine 2 daran gehindert, sich gegenseitig zu blockieren, und zwar aufgrund der Tatsache, daß das Werkstück 5 durch die Greifvorrichtungen 19, 119 und 20 gehalten wird, die genügend lang sind und gegenüber den größeren Stützelementen 12, 13 und 14 vorspringen.

Weiter besitzen bei der vorliegenden Ausführungsform die Greifvorrichtungen 19, 119 und 20 dank ihrer oben erläuterten Struktur eine beträchtliche Steifigkeit und ein großes Greifvermögen, trotz ihrer erheblichen Länge und reduzierten Dicke. Dies rührt daher, daß die Greifvorrichtungen 19, 119 und 20 durch die Zugkräfte der gleitenden Antriebselemente 65 gesichert werden, so daß jede Greifvorrichtung 19, 119 und 20, solange sie in Stellung bleibt, einer axialen Zugbelastung auf das U-förmige elastische Glied 46 sowie einer Kompressionsbelastung auf die Leiste 39 ausgesetzt ist. Diese Spannungen vereinigen sich und halten die Greifvorrichtungen 19, 119 und 20 steif.

Am Ende des Bearbeitungsprozesses wird das plattenförmige Werkstück 5 durch bloßes Drücken der gleitenden Antriebselemente 65 mit Hilfe von Betätigungsorganen in Vorwärtsrichtung relativ zur ersten Greifbacke 45 freigegeben, so daß die zweite Greifbacke 50 aus den Schlitzen 58 der Leiste 39 heraustritt. Das U-förmige elastische Glied 46 kann entfernt werden, wenn nötig durch Entfernen der Blöcke 71 und der Klemme 66 und einfaches Verschieben des U-förmigen elastischen Gliedes 46 nach oben aus der Längsnut 47 heraus.

Claims (15)

1. Werkstückpositionierungsvorrichtung zum Positionieren eines plattenförmigen Werkstückes in bezug auf die Bearbeitungsstellung einer Maschine zur Bearbeitung plattenförmiger Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung folgende Komponenten aufweist:

• - einen Rahmen (26);
• - ein erstes Stützglied (13), das am Rahmen montiert ist, sich in einer ersten Richtung erstreckt und sich in einer parallel zur ersten Richtung gelegenen Ebene in zwei Richtungen frei bewegen kann;
• - eine erste Werkstückgreifvorrichtung (20), die vom ersten Stützelement gehalten wird, zum Ergreifen des plattenförmigen Werkstückes;
• - ein zweites Stützelement (12), das am ersten Stützelement montiert ist und sich in der Ebene in einer zweiten Richtung erstreckt; und
• - eine zweite Werkstückgreifvorrichtung (19), die vom zweiten Stützelement gehalten wird, zum Ergreifen des plattenförmigen Werkstückes aus einer Richtung, aus der die erste Greifvorrichtung das plattenförmige Werkstück greift.

2. Werkstückpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene, in welcher sich das erste Stützglied befindet, eine senkrechte Ebene ist.

3. Werkstückpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der ersten Werkstückgreifvorrichtungen und der zweiten Werkstückgreifvorrichtungen folgende Komponenten aufweisen:

• - eine erste Greifbacke, die auf dem Stützglied montiert ist und gegenüber demselben übersteht;
• - eine zweite Greifbacke, die auf dem Stützglied montiert ist, gegenüber demselben übersteht und sich frei in der Überstandsrichtung bewegen kann;
• - Mittel zum Vorspannen der zweiten Greifbacke gegen die erste Greifbacke, wenn die zweite Greifbacke gegen das Stützelement bewegt wird; und
• - Mittel zum Bewegen der zweiten Greifbacke gegen das Stützelement.

4. Werkstückpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

• - ein drittes Stützglied (14), das am ersten Stützglied (13) montiert ist und sich in einer Richtung parallel zum zweiten Stützglied (12) erstreckt; und
• - eine dritte Werkstückgreifvorrichtung (119), die vom dritten Stützglied (14) gehalten wird, zum Greifen des plattenförmigen Werkstückes aus einer Richtung, die derjenigen Richtung entgegengesetzt ist, aus der die zweite Werkstückgreifvorrichtung das plattenförmige Werkstück greift.

5. Werkstückpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die erste und die zweite Richtung definierte Ebene eine waagrechte Ebene ist.

6. Werkstückpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der ersten, zweiten und dritten Werkstückgreifvorrichtungen folgende Komponenten aufweist:

• - eine erste Greifbacke, die auf dem Stützelement montiert ist und gegenüber demselben übersteht;
• - eine zweite Greifbacke, die auf dem Stützelement montiert ist, gegenüber demselben übersteht und sich frei in der Überstandsrichtung bewegen kann;
• - Mittel zum Vorspannen der zweiten Greifbacke gegen die erste Greifbacke, wenn die zweite Greifbacke gegen das Stützelement bewegt wird; und
• - Mittel zum Bewegen der zweiten Greifbacke gegen das Stützelement.

7. Werkstückpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das zweite oder das dritte Stützglied entlang des ersten Stützgliedes bewegbar ist.

8. Werkstückpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter Erfassungsmittel aufweist, die auf mindestens der ersten, oder der zweiten, oder der dritten Werkstückgreifvorrichtung zur Erfassung des ergriffenen plattenförmigen Werkstückes angebracht ist.

9. Werkstückpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stützelement (12) am ersten Stützelement (13) befestigt ist, und daß das erste Werkstückgreifmittel in Richtung senkrecht sowohl zur Erstreckungsrichtung als auch zur Bewegungsrichtung des zweiten Stützelementes bewegbar ist, so daß die erste Werkstückgreifvorrichtung nicht die Bewegungsbahn des zweiten Stützelementes behindert.

10. Werkstückgreifvorrichtung, die an einem Stützelement einer Werkstückpositionierungsvorrichtung zum Positionieren eines plattenförmigen Werkstückes in Bezug auf eine Bearbeitungsposition einer Werkstückbearbeitungsmaschine befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung folgende Komponenten aufweist:

• - eine erste Greifbacke, die auf dem Stützelement montiert ist und gegenüber demselben vorspringt;
• - eine zweite Greifbacke, die auf dem Stützelement montiert ist, gegenüber demselben übersteht und sich frei in der Überstandsrichtung bewegen kann;
• - Mittel zum Vorspannen der zweiten Greifbacke gegen die erste Greifbacke, wenn die zweite Greifbacke gegen das Stützelement bewegt wird; und
• - Mittel zum Bewegen der zweiten Greifbacke gegen das Stützelement.

11. Werkstückgreifvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel einen sich erweiternden Oberflächenabschnitt an der Rückseite der zweiten Greifbacke sowie einen an der ersten Greifbacke montierten Regulierblock aufweisen, der den sich erweiternden Oberflächenabschnitt der zweiten Greifbacke berührt.

12. Werkstückgreifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsmittel für die zweite Greifbacke in der Stützvorrichtung vorhanden sind.

13. Werkstückgreifvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter ein Kupplungsmittel aufweist, das mit den Bewegungsmitteln der zweiten Greifbacke verbunden ist, wobei die zweite Greifbacke lösbar mit dem Element verbunden ist.

14. Werkstückgreifvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter U-förmige elastische Mittel (46) mit einem Paar Zinken (48, 49) aufweist, die verschiedene Längen besitzen, wobei die zweite Greifbacke am freien Ende des längeren Zinken (48) vorgesehen ist.

15. Werkstückgreifvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter ein Schutzelement zwischen der ersten und der zweiten Greifbacke zum Schutze des zwischen der ersten und der zweiten Greifbacke gefaßten plattenförmigen Werkstückes aufweist.