DE69127474T2

DE69127474T2 - Matrizenwechseleinrichtung

Info

Publication number: DE69127474T2
Application number: DE69127474T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Fujiwara; Shigeru Ito
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1990-05-01
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2011-04-27
Also published as: FI99095B; EP0455164B1; FI912062A0; KR100192995B1; FI99095C; KR910019756A; EP0648556B1; CA2041552C; ATE120109T1; DE69127474D1; FI912062A; ATE157287T1; DE69108282D1; EP0455164A1; CA2041552A1; US5342276A; US5451195A; DE69108282T2; EP0648556A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Matrizenwechselvorrichtung zum Austauschen von Matrizensätzen zwischen einer Stanzpresse und einer Vorhalteeinrichtung, wobei die Matrizenwechselvorrichtung eine Vielzahl von Matrizentragteilen zum horizontalen Tragen und Transferieren der Matrizensätze zwischen der Stanzpresse und der Vorhalteeinheit sowie Vorrichtungen zum Be- und Entladen der Matrizenwechselvorrichtung mit den Matrizensätzen aufweist, wobei die Matrizenwechselvorrichtung entlang einer Y-Achse bewegbar ist.
Nach dem bisherigen Stand der Technik ist eine begrenzte Anzahl von Matrizensätzen im Revolverkopf einer Revolverstanze angebracht, die durch den Bediener ausgewechselt werden. Mitunter wird eine automatische Matrizenwechselvorrichtung zum Herausnehmen der im Revolverkopf befindlichen Matrizensätze und zum Einsetzen anderer für den nachfolgenden Gebrauch verwendet.
Die oben erwähnte herkömmliche automatische Matrizenwechselvorrichtung umfaßt ein Paar Arme, d.h. einen ersten Arm zur Entnahme der Matrizensätze aus dem Revolverkopf und einen zweiten Arm zur Entnahme anderer Matrizensätze aus einem Matrizenvorhaltemagazin.
Im übrigen führt bei der vorgenannten herkömmlichen Matrizenwechselvorrichtung das Armpaar lediglich die gleichzeitige Entnahme eines Matrizensatzes aus dem Revolverkopf bzw. aus dem Vorhaltemagazin und dessen Auswechslung durch. Daher ist es erforderlich, die Matrizensätze mehrmals auszuwechseln, wenn für die Bearbeitung eines Werkstücks verschiedene Matrizensätze benötigt werden, was insgesamt sehr zeitaufwendig ist.
Außerdem müssen die Arme nach oben und unten bewegt werden, da die Höhe des Matrizenvorhaltemagazins und des Matrizensatzes in der Lochstanze unterschiedlich ist. Infolge solch komplizierter Armbewegungen benötigt die Matrizenwechselvorrichtung viel Zeit und Platz zum Auswechseln der Werkzeugsätze. Desweiteren wird die Konstruktion der Einrichtung zum Bewegen der Arme kompliziert, wodurch die Wechseleinrichtung teuer wird und deren Wartung oder mögliche Reparaturen viel Zeit erfordern.
Bei einer herkömmlichen Revolverstanze mit Matrizenwechselvorrichtung wird übrigens im allgemeinen ein Verfahren zum Positionieren und Befestigen eines Matrizensatzes im Revolverkopf angewendet, bei dem beispielsweise der Matrizensatz gegen eine Bezugsfläche am Revolverkopf geschoben und mit Hilfe einer hydraulischen Presse befestigt wird.
Bei dem vorgenannten Positionier- und Befestigungsverfahren liegen der Matrizensatz und die Bezugsfläche des Revolverkopfes flächig aufeinander, weshalb es schwierig ist, diesen Kontakt zum Zwecke der Bearbeitungsgenauigkeit gleichmäßig zu gestalten. Dann kommt es zu Positionierfehlern.
Eine andere Matrizenwechselvorrichtung ist aus EP-A-0 138 122 bekannt. Hierbei kann ein Kassettenmagazin mehrere Werkzeuge übereinander halten, wobei das Kassettenmagazin zwischen einer Presse und einem Hauptmagazin bewegt werden kann, in dem die Kassettenmagazine vorgehalten werden. Wenn ein bestimmtes Werkzeug oder eine Matrize zur Presse transferiert werden soll, muß das Kassettenmagazin vertikal bewegt werden. Da nur eine einzige Beladungseinrichtung zum Hineinschieben einer Matrize in die Presse vorhanden ist, arbeitet diese bekannte Matrizenwechselvorrichtung recht langsam.
Aus DE-A-20 44 183 ist eine Vorhalteeinheit bekannt, wobei verschiedene Werkzeuge von einer drehbaren Platte gehalten werden. Jedes Werkzeug kann mit einer Hebeeinrichtung einzeln von der Platte hochgehoben werden, so daß es mit einem Träger in Eingriff kommt. Anschließend wird der Träger in eine andere Position gedreht, in der das Werkzeug dann von einer anderen Beladungseinheit in die Presse geschoben wird. Beim Werkzeugwechsel ist diese Vorrichtung wiederum sehr langsam.
Eine Matrizenwechselvorrichtung gemäß dem einleitenden Abschnitt ist aus DE-A-35 07 220 bekannt. Hierbei können mittels eines Trägers Werkzeuge aus einem Magazin in die dargestellte Presse befördert werden. Der Träger kann entlang einer Achse zwischen der Presse und einem Magazin bewegt und auf einer horizontalen Ebene gedreht werden. Er umfaßt zwei Werkzeugaufnahmeteile. Zum Auswechseln eines Werkzeugs muß der Träger um 180º gedreht werden. Folglich können die Werkzeuge nur einzeln nacheinander ausgewechselt werden, so daß dieser Vorgang ebenfalls recht langsam ist.
Deshalb besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, die Effektivität des Matrizenwechselvorgangs in einer Matrizenwechselvorrichtung der oben erwähnten Art zu verbessern.
Dieses technische Problem wird durch eine Matrizenwechselvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Dementsprechend kann die Transporteinheit mit einer gewünschten Kombination aus Werkzeugen beladen werden, und ein Hin- und Herbewegen der Tragteile wird vermieden.
In den nachgeordneten Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen genauer erläutert und veranschaulicht, wobei:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Matrizenwechselvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang des Pfeils II aus Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie III-III aus Fig. 2.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang des Pfeils IV aus Fig. 2.
Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie V-V aus Fig. 4.
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf einen oberen Teil des Revolverkopfes aus Fig. 4.
Fig. 7 ist eine Draufsicht auf einen unteren Teil des Revolverkopfes aus Fig. 4.
Fig. 8 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang des Pfeils VIII-VIII aus Fig. 2, die den Hauptteil eines zweiten Beispiels eines Revolverkopfes zeigt.
Fig. 9 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie IX-IX aus Fig. 8.
Fig. 10 ist eine Draufsicht eines oberen Teils des Revolverkopfes aus Fig. 8.
Fig. 11 ist eine Schnittdarstellung eines veränderten Teils des zweiten Beispiels des Revolverkopfes.
Fig. 12 ist eine Draufsicht eines oberen Teils des Revolverkopfes aus Fig. 11.
Fig. 13 ist eine Draufsicht eines unteren Teils des Revolverkopfes aus Fig. 11.
Fig. 14 ist eine Perspektivansicht einer Matrizenwechselvorrichtung gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Fig. 15 ist eine vergrößerte Vorderansicht entlang des Pfeils XV aus Fig. 14.
Fig. 16 ist eine Draufsicht des Teils der Lochstanze aus Fig. 15.
Fig. 17 ist eine linke Seitenansicht des Teils der Lochstanze aus Fig. 15.
Fig. 18 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang des Pfeils XVIII aus Fig. 14.
Fig. 19 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie XIX-XIX aus Fig. 18.
Fig. 20 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang des Pfeils XX aus Fig. 18.
Fig. 21 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie XXI-XXI aus Fig. 20.
Fig. 22 ist eine Draufsicht eines oberen Teils des Revolverkopfes aus Fig. 20.
Fig. 23 ist eines Draufsicht eines unteren Teils des Revolverkopfes aus Fig. 20.
In den Fig. 1-7 wird eine Matrizenwechselvorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In Fig. 1 ist eine Revolverstanze 1 mit einem Portalrahmen 3 versehen, der im Mittelteil einen Revolverkopf 9 mit einem oberen Abschnitt 5 und einem unteren Abschnitt 7 aufweist, der durch den Rahmen 3 gehalten wird. Eine Vielzahl von Stempeln P und Matrizen D sind am Rand des oberen bzw. unteren Abschnitts 5 bzw.7 des Revolverkopfes 9 angebracht.
In der Revolverstanze 1 ist eine Bearbeitungsstation 11 vorgesehen. Nachdem sich der Revolverkopf 9 gedreht hat, so daß sich ein Matrizensatz 29 am Revolverkopf 9 an der Bearbeitungsstation 11 befindet, beginnt der Stanzvorgang an einem Werkstück W, das an der Bearbeitungsstation 11 positioniert wurde. Das Stanzen erfolgt mit Hilfe eines Stempels P und einer Matrize D. Der Stempel P wird durch eine Schlagvorrichtung (nicht dargestellt) heruntergedrückt, die sich oberhalb der Bearbeitungsstation 11 befindet und durch eine Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) am Rahmen 3 betätigt wird.
Bei der Revolverstanze 1 ist der Revolverkopf 9 in der Mitte, die Werkstück- Positioniervorrichtung 21 links und ein Matrizensatz-Vorhaltebereich 27 rechts am Portalrahmen 3, auf der gegenüberliegenden Seite zur Positioniervorrichtung 21, angebracht. Der Matrizensatz-Vorhaltebereich 27 umfaßt einen Vorhalteabschnitt 31, in dem eine große Anzahl von Matrizensätzen 29 in Richtung X und Y zueinander beabstandet vorgehalten werden, von denen jeder aus einer oberen Matrizenteil mit einer angemessene Zahl von Stempeln und einer (unteren) Matrize besteht. Die Matrizensätze 29 lassen sich durch herkömmliche Mittel im Vorhalteabschnitt 31 zumindest in Richtung Z bewegen.
Am Rand des Revolverkopfes 9 ist eine Vielzahl von Matrizensatz- Befestigungsbereichen 33 in fast U-förmigen Einschnitten zum Anbringen der Matrizensätze 29 ausgebildet, die zueinander geeignet beabstandet sind. Der Revolverkopf 9 ist drehbar, und jeder Matrizensatz-Befestigungsbereich 33 läßt sich in eine Matrizenwechselposition 35 bringen.
Vor der Matrizenwechselposition 35 und dem Matrizensatz-Vorhalteabschnitt 31 ist eine automatische Matrizenwechselvorrichtung 37 vorgesehen, die in Richtung X und Y bewegt werden kann und eine Vielzahl von Gehäusen 39 oder Matrizen-Tragteilen aufweist. Die Anzahl der Tragteile oder Gehäuse 39 ist jeweils um eins größer als die Zahl der Matrizenbefestigungsbereiche 33 des Revolverkopfes 9 aus Fig. 1.
Wie in den Fig. 1-3 genau dargestellt, ist eine Vielzahl von Führungsschienen 43 vorgesehen, die in einer Parallelrichtung Y auf dem unteren Rahmen 41 der Revolverstanze 1 verlaufen, und alle Gehäuse 39 sind integral auf den Führungsschienen 43 angebracht und lassen sich durch die Führungselemente 45 verschieben.
Eine Kugelspindel 49 wird durch Lager 47 drehbar gehalten, die an beiden Enden des unteren Rahmens 41 montiert sind, und eine Mutter 51, die an einer gemeinsamen Grundplatte 39U der Gehäuse 39 befestigt ist, ist mit der Kugelspindel 49 im Eingriff.
Wenn ein Antriebsmotor (nicht dargestellt) betätigt wird, dreht sich die Kugelspindel, so daß sich die Gehäuse 39 in Richtung Y durch die Mutter 51 bewegen. Die Gehäuse 39 bewegen sich gleichmäßig, da sie von den Führungsschienen 43 geführt werden.
Eine Vielzahl von Führungsschienen 53, die angemessen beabstandet sind und parallel zu X verlaufen, sind auf der Grundplatte 39U der Gehäuse 39 vorgesehen, und eine Vielzahl von X-Achsen-Schlitten 57 sind durch die Führungselemente 55 auf den Führungsschienen 53 montiert.
Ein X-Achsen-Zylinder 61 ist an einer Seitenwand 39F für jedes Gehäuse 39 angebracht, und ein Ende einer im Zylinder 61 befindlichen Kolbenstange 63 ist an einer Stirnwand oben am X-Achsen-Schlitten befestigt.
Wenn die Kolbenstange 63 des X-Achsen-Zylinders 61 betätigt wird, bewegt sich der X-Achsen-Schlitten 57 in Richtung X. Dies geschieht gleichmäßig, da er durch die Führungsschienen 53 geführt wird.
Jedes Gehäuse 39 ist mit einer Eingriffslösevorrichtung 65 versehen, während der X-Achsen-Schlitten einen Werkzeughalteabschnitt 67 zum Halten des Matrizensatzes 29 aufweist. Die Eingriffslösevorrichtung 65 umfaßt Eingriffsglieder 71P und 71D, die neben dem Gehäuse 39 durch die Führungselemente 69 angebracht und an einem Ende durch ein Verbindungsglied 73 wie in Fig. 2 miteinander verbunden sind.
Die Eingriffslösevorrichtung 65 weist einen Eingriffslösezylinder 75 an der Wand 39F des Gehäuses 39 auf, in dem sich eine Kolbenstange 77 befindet. Ein Ende der Kolbenstange 77 ist mit dem Verbindungsglied 73 verbunden.
Wenn die Kolbenstange 77 des Zylinders 75 betätigt wird, bewegen sich die mit dem Verbindungsglied 73 verbundenen Eingriffsglieder 71P, 71D in Richtung X. Die Eingriffsglieder 71P, 71D werden dabei an den Führungselementen 69 entlang geführt.
Der Werkzeughalteabschnitt 67 umfaßt zwei Haltestangen 79, die auf dem X- Achsen-Schlitten 57 montiert sind, an deren Oberseiten Einspannvorrichtungen 81P, 81D wie in Fig. 2 und 3 angebracht sind. Die Haltestangen 79 sind integral mit zwei Verbindungsstangen 83 verbunden, die sich in Richtung X erstrecken. Die Verbindungsstangen 83 sind an einem Ende durch ein Verbindungsglied 85 miteinander verbunden. Der X-Achsen-Schlitten 57 ist mit einem Haltezylinder 87 versehen, in dem eine Kolbenstange 89 angebracht ist, deren oberes Ende am Verbindungsglied 85 befestigt ist.
Wenn die Kolbenstange 89 des Zylinders 87 betätigt wird, bewegen sich die Einspannvorrichtungen 81P, 81D in Richtung X durch das Verbindungsglied 85 und die Verbindungsstangen 83.
Ein Matrizensatz 29 ist auswechselbar im Matrizenbefestigungsbereich 33 angebracht. Wie in Fig. 2 und den Fig. 4 bis 7 genau dargestellt, ist ein U- förmiger Einschnitt 5V im oberen Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 als Matrizenbefestigungsbereich 33 zum Befestigen einer Matrizenbasis oder eines Werkzeughalters 91 für beispielsweise zwei Stempel P ausgebildet. Die Matrizenbasis 91 wird von rechts eingeführt und nach rechts herausgenommen (Fig. 6). Die Vorrichtung zum Halten der Stempel P in der Matrizenbasis 91 wird hier nicht weiter beschrieben, da sie bekannt ist.
In der Matrizenbasis 91 sind Eingriffsglieder 95 mit Eingriffsabschnitten 93 vorgesehen (Fig. 5 links und rechts oben), während Stifte 97 zum Eingreifen mit den Eingriffsgliedern 95 vorgesehen sind, um vertikal im oberen Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 verschiebbar zu sein. Am unteren Teil jedes Eingriffsstifts 97 im oberen Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 ist ein Einschnitt 5C ausgebildet, in dem ein L-förmiger Halteblock 99 vorgesehen und mit Bolzen am oberen Abschnitt 5 befestigt ist. Durch den Halteblock 99 ist vertikal eine Öffnung ausgebildet, in die eine Schraube 101 eingesetzt ist. Ein Ende der Schraube 101 ist am Eingriffsstift 97, das andere ist integral an einem Halteblock 105 befestigt, der drehbar ein Nockeneingriffsglied 103 hält. Zwischen dem Eingriffsstift 97 und dem Halteblock 99 ist eine Feder 107 vorgesehen. Sie wird normalerweise erregt, um den Eingriffsstift 97 nach oben zu drücken. Die Matrizenbasis 91 und der obere Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 kommen mit Hilfe der erregten Feder 107 mit den Eingriffsgliedern 95 der Matrizenbasis 91 in Eingriff, wenn die Matrizenbasis 91 eingeführt und positioniert ist. Deshalb wird die Matrizenbasis 91 im oberen Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 im Matrizenbefestigungsbereich 33 präzise positioniert.
Wie in den Fig. 5 und 6 aufgezeigt, ist ein Paar Halteelemente 109 mit Bolzen 111 an der Oberseite des oberen Abschnitts 5 des Revolverkopfes 9 auf beiden Seiten des Einschnittes 5V befestigt, um die Matrizenbasis 91 im Einschnitt 5V zu halten. Zum Schutz der Matrizenbasis 91 vor Beschädigung beim Einführen in den Matrizenbefestigungsbereich 33 ist ein elastisches Glied 113 aus Gummi oder einem anderen Werkstoff mittels Bolzen 115 unter jedem Halteelement 109 an dessen einem Ende angebracht, welches den Eingang des Matrizenbefestigungsbereiches 33 für die Matrizenbasis 91 bildet. Außerdem ist ein L-förmiges Halteteil 117 mit Bolzen 121 durch eine Halterung 119 am oberen Abschnitt 5 nahe des vorderen Endes des Einschnittes 5V angebracht, wie in den Fig. 4 und 6 dargestellt, um die Matrizenbasis 91 im Einschnitt 5V festzuhalten.
Im unteren Abschnitt 7 des Revolverkopfes 9 ist ein U-förmiger Einschnitt 7V als Matrizenbefestigungsbereich 33 zum Anbringen einer Matrizenbasis oder eines Matrizenhalters 227 für zwei Matrizen D ausgebildet. Die Matrizenbasis 227 wird von rechts eingeführt und nach rechts ausgegeben (Fig. 7). Die Vorrichtung zum Halten der Matrizen D in der Matrizenbasis 227 wird hier nicht beschrieben, da sie bekannt ist.
In der Matrizenbasis 227 sind Eingriffsglieder 127 mit Eingriffsabschnitten 125 vorgesehen (Fig. 5 rechts und links unten), während Stifte 129 zum Eingreifen mit den Eingriffsgliedern 127 vertikal verschiebbar in einem Halteelement 235 vorgesehen sind, das am unteren Abschnitt 7 des Revolverkopfes 9 befestigt ist. Am unteren Teil jedes Eingriffsstifts 129 im unteren Abschnitt 7 des Revolverkopfes 9 ist ein Einschnitt 7C ausgebildet, in dem ein L-förmiger Halteblock 133 vorgesehen und mit Bolzen am Halteelement 235 befestigt ist. Durch den Halteblock 133 ist vertikal eine Öffnung ausgebildet, in die eine Schraube 135 eingesetzt ist. Ein Ende der Schraube 135 ist am Eingriffsstift 129, das andere Ende integral am Halteblock 139 befestigt, der drehbar ein Nockeneingriffsglied 137 hält. Zwischen dem Eingriffsstift 129 und dem Halteblock 133 ist eine Feder 141 vorgesehen. Sie wird normalerweise erregt, um den Eingriffsstift 129 nach oben zu drücken. Die Matrizenbasis 227 und der untere Abschnitt 7 des Revolverkopfes 9 kommen mit Hilfe der erregten Feder 141 mit den Eingriffsgliedern 127 der Matrizenbasis 227 in Eingriff, wenn die Matrizenbasis 227 eingeführt und positioniert ist. Deshalb wird die Matrizenbasis 227 im unteren Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 im Matrizenbefestigungsbereich 33 präzise positioniert.
Wie in den Fig. 5 und 7 dargestellt, ist ein Paar Halteelemente 247 mit Bolzen 249 auf beiden Seiten des Einschnittes 7V am Halteelement 235 befestigt, um die Matrizenbasis 227 im Einschnitt 7V zu halten. Zum Schutz der Matrizenbasis 227 vor Beschädigung beim Einführen in den Einschnitt 7V ist ein elastisches Glied 251 aus Gummi oder einem anderen Werkstoff mittels Bolzen 149 unter jedem Halteelement 247 an dessen einem Ende angebracht, welches den Eingang des Matrizenbefestigungsbereiches 33 für die Matrizenbasis 227 bildet.
Wenn die Eingriffsglieder 71P, 71D der Eingriffslösevorrichtung 65 wie in Fig. 4 zum Revolverkopf 9 bewegt werden, berühren die geneigten Teile der Enden der Eingriffsglieder 71P, 71D die Nockeneingriffsglieder 103, 137 und drücken diese nach unten, und anschließend gelangen die Eingriffsstifte 97, 129 durch die Halteblöcke 105, 139 und die Schrauben 101, 135 entgegen der Kraft der Federn 107, 141 nach unten. Daher lösen sich die Stifte 97, 129 von den Eingriffsgliedern 95, 127 und daraufhin sind die Matrizenbasis 91 und 227 nicht mehr im Eingriff mit dem oberen Abschnitt 5 bzw. mit dem Halteteil 235 des unteren Abschnitts 7, d.h. sie können aus dem Matrizensatz-Befestigungsbereich 33 ausgegeben werden.
Anschließend werden die Einspannvorrichtungen 81P, 81D zum Revolverkopf 9 bewegt und in die Öffnungen 255, 257 in der Matrizenbasis 91 und 227 eingeführt. Wenn die Einspannvorrichtungen 81P, 81D, z.B. bekannte Spannzangen, in die Öffnungen 255, 257 eingesetzt werden, werden die Matrizenbasis 91 und 227 automatisch durch sie gehalten.
Nun wird das Auswechseln aller Matrizensätze (bei dieser Ausführungsform zwei Sätze) beschrieben, die in den Matrizenbefestigungsbereichen 33 des Revolverkopfes 9 angebracht sind. Dazu gehört die Entnahme neuer Matrizensätze 29 aus dem Vorhalteabschnitt 31 und das Einlegen der Matrizensätze 29 in alle Matrizenbefestigungsbereiche 33, wenn sich der jeweilige Bereich 33 in Matrizenwechselposition 35 befindet, die Entnahme der Matrizensätze aus jedem Bereich 33 in der Matrizenwechselposition 35 sowie die Aufbewahrung dieser entnommenen Matrizensätze im Vorhalteabschnitt 31.
Zuerst werden alle Gehäuse 39, die jetzt leer sind, solange in Richtung Y bewegt, bis sie vor den Matrizensatz-Vorhalteabschnitt 31 kommen. Anschließend werden die X-Achsen-Zylinder 61 für zwei der drei Gehäuse betätigt, um die X-Achsen-Schlitten 57 zum Matrizensatz-Vorhalteabschnitt 31 zu bewegen, und die Haltezylinder 87 für die beiden werden betätigt, um die Einspannvorrichtungen 81P, 81D in Richtung X soweit nach vorn zu bewegen, bis die Einspannvorrichtungen in den Halteöffnungen 255, 257 der Matrizenbasis 91 und 227 der beiden Matrizensätze 29 eingeführt sind, die an der Matrizenwechselposition 35 auf gleicher Höhe mit dem Vorhalteabschnitt 33 angeordnet sind. Durch die Wirkung der Zylinder 61, 87 halten die beiden der drei Gehäuse 39 zwei Matrizensätze.
Danach werden alle Gehäuse 39 in Richtung Y zum Revolverkopf 9 bewegt, so daß sich ein leeres Gehäuse 39 an der Matrizenwechselposition 35 befindet. Der X-Achsen-Zylinder 61 wird betätigt, um den X-Achsen-Schlitten 61 für das leere Gehäuse 39 solange zu schieben, bis er in die Nähe des Revolverkopfes 9 gelangt. Als nächstes wird der Eingriffslösezylinder 75 betätigt, so daß die Eingriffsglieder 71P, 71D die Nockeneingriffsglieder 103, 107 herunterdrücken können, wodurch ein mit dem Revolverkopf 9 im Eingriff befindlicher Matrizensatz 29 von diesem gelöst wird, wie oben beschrieben. Danach wird der Haltezylinder 87 solange betätigt, bis die Einspannvorrichtungen 81P, 81D in die Öffnungen 255, 257 in der Matrizenbasis 91 und 227 kommen, um selbige festzuhalten, und der Matrizensatz 29 durch Betätigen des Zylinders 87 aus dem Revolverkopf 9 ausgegeben. Der Eingriffslösezylinder 75 sowie der X- Achsen-Zylinder 61 werden dann zum Herausziehen der Eingriffsglieder 71P, 71D aus bzw. zum Entfernen des Schlittens 57 von dem Revolverkopf 9 betätigt. Die Eingriffsstifte 97,129 werden mit Hilfe der erregten Federn 107, 141 angehoben, wenn die Eingriffsglieder 71P, 71D aus dem Revolverkopf 9 herausgezogen worden sind.
Als nächstes werden die Gehäuse 39 ein wenig in Richtung Y bewegt, so daß eines der Gehäuse 39, welches einen aus dem Vorhalteabschnitt 31 entnommenen Matrizensatz 29 hält, an die Matrizenwechselposition 35 gebracht wird, und der Eingriffslösezylinder 75 wird zum Herunterdrücken der Nockeneingriffsglieder 103, 137 betätigt, während der X-Achsen-Schlitten 57 zum Einführen des Matrizensatzes 29 in den an der Matrizenwechselposition befindlichen Matrizenbefestigungsbereich 33 nach vorn bewegt wird.
Anschließend wird der Haltezylinder 87 zum Herausziehen der Einspannvorrichtungen 81P, 81D aus den Halteöffnungen 255, 257 in Bewegung gesetzt, während mit dem Eingriffslösezylinder 75 die Eingriffsglieder 71P, 71D herausgezogen werden. Daher kommen die Eingriffsstifte 97, 129 aufgrund der Federn 107, 141 mit den Eingriffsabschnitten 93, 125 der Eingriffsglieder 95, 127 in Eingriff, und der Matrizensatz 29 ist in den Befestigungsbereich 33 eingesetzt.
Durch Betätigung der automatischen Matrizenwechselvorrichtung wird ein anderer im Befestigungsbereich 33 befindlicher Matrizensatz 29 aus dem Revolverkopf 9 ausgegeben, nachdem der Matrizenbefestigungsbereich 33 durch Drehen des Revolverkopfes 9 in die Matrizenwechselposition 35 gebracht wurde, und ein anderer aus dem Matrizensatz-Vorhaltebereich 31 entnommener Matrizensatz 29 wird in der gleichen Weise wie oben in den Matrizenbefestigungsbereich 33 eingesetzt.
Durch den obigen Vorgang erfolgt das Auswechseln aller Matrizensätze auf dem Revolverkopf 9. Anschließend werden die beiden aus dem Revolverkopf ausgegebenen Matrizensätze 29 gegebenenfalls im Matrizensatz- Vorhaltebereich 31 aufbewahrt.
Wenn lediglich das Auswechseln nur eines der beiden Matrizensätze erforderlich ist, wird ein Gehäuse. 39 zur Entnahme eines Matrizensatzes aus dem Matrizensatz-Vorhaltebereich 31 und ein leeres Gehäuse zur Ausgabe eines auszuwechselnden Matrizensatzes aus dem Revolverkopf 9 verwendet.
Wie oben erwähnt, werden alle Matrizensätze 29 am Revolverkopf 9 nur durch Bewegen der Matrizenwechselvorrichtung 37 vom Matrizensatz-Vorhaltebereich 31 zum Revolverkopf 9 ausgewechselt, weshalb sich die dafür erforderlich Zeit verkürzen läßt. Da sich außerdem ein beweglicher Bereich der Matrizenwechselvorrichtung 37 mit einem Teil eines beweglichen Bereiches der Werkstück-Positioniervorrichtung 21 in Richtung Y überschneidet, kann die Revolverstanze 1 schmaler als eine herkömmliche Stanze sein.
Da die Matrizenwechselvorrichtung 37 desweiteren mit einer Vielzahl von Gehäusen 39 zum gleichzeitigen Auswechseln mehrerer Matrizensätze versehen ist, kann die Auswechselzeit für zur Bearbeitung benötigte Matrizensätze verkürzt werden.
Zudem werden die Matrizenbasen mittels der Matrizenwechselvorrichtung horizontal in den oberen und unteren Abschnitt des Revolverkopfes eingesetzt und aus diesen entnommen, wodurch das Auswechseln der Matrizensätze problemlos möglich ist, selbst wenn der Platz zwischen dem oberen und dem unteren Abschnitt in vertikaler Richtung gering ist.
Die oben beschriebene Ausführungsform stellt keinerlei Begrenzung dar, und es können jegliche Veränderungen im Schutzumfang der Erfindung vorgenommen werden.
Beispielsweise können an der Stanze mehr als drei Matrizenbefestigungsbereiche und Gehäuse vorgesehen sein. Der Matrizensatz-Vorhaltebereich 27 kann sich außerhalb der Stanze anstatt in deren Portalrahmen 3 befinden. Und auch die Eingriffsstifte 97, 129 können gedreht werden anstatt sich vertikal zu bewegen, um mit den Eingriffsgliedern 95, 127 in Eingriff zu kommen.
Nachfolgend wird das Auswechseln von Matrizensätzen zwischen der Transporteinheit und einem Revolverkopf gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
In den Fig. 8 bis 10 ist die Matrizenbasis 91 dargestellt, die im oberen Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 angebracht ist. Sie weist Eingriffsglieder 95 mit konischen Eingriffsteilen 93 auf. Im oberen Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 sind zwei Eingriffsglieder oder -stifte 97 verschiebbar zum Eingreifen mit den Eingriffsteilen 93 der Eingriffsglieder 95 der Matrizenbasis 91 vorgesehen, und auch ein Einschnitt 5C ist im unteren Teil jedes Eingriffsstifts 97 ausgebildet. Ein L-förmiger Halteblock 99 ist in jedem der Einschnitte 5C angebracht und mittels Bolzen am oberen Abschnitt 5 befestigt. Vertikal durch den Halteblock 99 ist eine Öffnung ausgebildet, in die eine Schraube 201 eingesetzt ist. Ein Ende der Schraube 201 ist am Eingriffsstift 97 und das andere integral an einem Halteblock 205 angebracht, der ein Nockeneingriffsglied 203 drehbar hält. Eine Feder 207 ist zwischen dem Eingriffsstift 97 und dem Halteblock 99 vorgesehen. Die Feder 207 wird normalerweise erregt, um den Eingriffsstift 97 nach oben zu drücken.
Am oberen Abschnitt 5 ist ein Befestigungselement 209 zum Herunterdrücken der Matrizenbasis 91 befestigt, damit diese nicht oben aus dem Befestigungsbereich 33 herausragt. Wie in Fig. 10 dargestellt, ist das Befestigungselement 209 U-förmig und wird durch Stifte 211 gehalten, die in Hebel 209a des Elements 209 eingelassen sind und durch am Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 befestigte Lager 213 gehalten werden, so daß sich das Element 209 frei um den Stift 211 dreht. Eine Grundplatte 209b des Befestigungselements 209 ist am Abschnitt 5 mit zwei Bolzen 217 befestigt, die in den Abschnitt 5 eingelassen sind, und wird normalerweise durch die Wirkung der um die Bolzen 217 zwischen der Grundplatte 209b und dem Abschnitt 5 angeordneten Spannfedern 219 nach oben gedrückt. Deshalb drücken die runden Unterseiten 215 an den vorderen Enden des Befestigungselements 209 die Matrizenbasis 91 nach unten.
Andererseits wird ein Antriebselement 223 vom Portairahmen 3 durch eine Halterung 221 zum Herunterdrücken der Grundplatte 209b des Befestigungselements 209 gelagert. Zum Beispiel kann das Antriebselement 223 ein pneumatischer Zylinder mit einer Kolbenstange 225 sein.
Wenn der Zylinder bzw. das Antriebselement 223 betätigt wird, kommt die Kolbenstange oder das Druckelement 225 nach außen und drückt den Mittelteil der Grundplatte 209b des Befestigungselements 209 entgegen der Federkraft. Deshalb drehen sich die Hebel 209a entgegen dem Uhrzeigersinn um die Stifte 211, und die runde Unterseite 215 hebt sich von der Oberseite der Matrizenbasis 91 ab. Befindet sich das Element 209 in diesem Zustand, wird die Matrizenbasis 91 in den oberen Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 eingesetzt oder aus diesem entnommen.
Wenn der Zylinder 223 zum Herausziehen der Kolbenstange 225 aus der Grundplatte 209b betätigt wird, dreht sich das Befestigungselement 209 durch die Wirkung der Feder 219 im Uhrzeigersinn und drückt die Matrizenbasis 91 nach unten, um sie sicher am Abschnitt 5 zu verankern.
Im unteren Abschnitt 7 des Revolverkopfes 9 ist im Matrizenbefestigungsbereich 33 ein U-förmiger Einschnitt 7V zum Anbringen einer Matrizenbasis oder eines Matrizenhalters 227 für zwei Matrizen D ausgebildet (Fig. 2). Die Matrizenbasis 227 wird rechts eingeführt und ausgegeben (Fig. 7).
Wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt, sind Eingriffsglieder 231 mit Eingriffsteilen 229 in der Matrizenbasis 227 vorgesehen, während Eingriffsstifte oder -elemente 233 zum Eingreifen mit den Eingriffsgliedern 231 vertikal in einem Halteelement 235 verschiebbar sind, welches am unteren Abschnitt 7 des Revolverkopfes 9 befestigt ist. Am unteren Teil jedes Eingriffsstifts 233 im unteren Abschnitt 7 des Revolverkopfes 9 ist ein Einschnitt 7C ausgebildet, in dem ein L-förmiger Halteblock 237 vorgesehen ist und mit Bolzen am Halteelement 235 befestigt ist. Eine Öffnung ist vertikal durch den Halteblock 237 ausgebildet, in die eine Schraube 239 eingesetzt wird. Ein Ende der Schraube 239 ist am Eingriffsstift 233 und das andere integral an einem Halteblock 243 angebracht, der ein Nockeneingriffsglied 241 drehbar hält. Eine Feder 245 ist zwischen dem Eingriffsstift 233 und dem Halteblock 237 vorgesehen. Die Feder 245 wird normalerweise erregt, um den Eingriffsstift 233 nach oben zu drücken.
Die Matrizenbasis 227 und der untere Abschnitt 7 sind so ausgelegt, daß der Eingriffsstift 233 des unteren Abschnitts 7 des Revolverkopfes 9 mittels der erregten Feder 141 mit dem Eingriffsglied 231 der Matrizenbasis 227 in Eingriff kommt, wenn die Matrizenbasis 227 eingesetzt und positioniert ist. Aus diesem Grund wird die Matrizenbasis 227 im unteren Abschnitt 7 des Revolverkopfes 9 im Matrizenbefestigungsbereich 33 präzise positioniert.
Wie in den Fig. 7 und 9 dargestellt, ist ein Paar Halteelemente 247 mit Bolzen 249 auf beiden Seiten des Einschnittes 7V zum Halten der Matrizenbasis 227 innerhalb des Einschnittes 7V an den Halteelementen 235 befestigt. Zum Schutz der Matrizenbasis 227 vor Beschädigung beim Einführen in den Einschnitt 7V ist ein elastisches Glied 251 aus Gummi oder einem anderen Werkstoff mittels Bolzen 253 unter jedem Halteelement 247 an dessen einem Ende angebracht, welches den Eingang des Matrizenbefestigungsbereiches 33 für die Matrizenbasis 227 bildet.
Wenn wie in Fig. 8 die Eingriffsglieder 71P, 71D der Eingriffslösevorrichtung 65 zum Revolverkopf 9 bewegt werden, berühren die geneigten Teile der Enden der Eingriffsglieder 71P, 71D Nockeneingriffsglieder 203, 241 und drücken diese nach unten, und die Eingriffsstifte 97, 233 gelangen durch die Halteblöcke 205, 243 und die Schrauben 201, 239 entgegen der Kraft der Federn 207, 245 nach unten. Deshalb lösen sich die Stifte 97, 233 von den Eingriffsgliedern 95, 231, und anschließend ist die Matrizenbasis 91 und 227 von dem oberen Abschnitt 5 bzw. dem Halteelement 235 des unteren Abschnitts 7 gelöst, d.h. sie können aus dem Matrizensatz-Befestigungsbereich 33 ausgegeben werden.
Anschließend werden die Einspannvorrichtungen 81P, 81D zum Revolverkopf 9 bewegt und in die Öffnungen 255, 257 in der Matrizenbasis 91 und 227 eingeführt (Fig. 2). Wenn die Einspannvorrichtungen 81P, 81D in die Öffnungen 255, 257 eingesetzt sind, werden die Matrizenbasis 91 und 227 automatisch durch sie gehalten, wie oben erwähnt.
Das Auswechseln aller Matrizensätze erfolgt wie oben beschrieben. Allerdings unterscheidet sich der Vorgang zu dem bei der ersten Ausführungsform darin, daß hierbei das Befestigungselement 209 verwendet wird. Wenn ein Matrizensatz 29 in den Revolverkopf 9 eingesetzt oder aus ihm entnommen wird, wird das Antriebselement 223 zum Herunterdrücken der Grundplatte 209b des Befestigungselements 209 betätigt, so daß die Kontaktflächen 215 des Befestigungselements 209 angehoben werden. Das Befestigungselement 209 wird zum Herunterdrücken des Matrizensatzes 29 verwendet, nachdem er in den Revolverkopf 9 eingelegt wurde.
In den Fig. 11 bis 13 ist ein abgewandeltes Beispiel der zweiten Ausführungsform dargestellt, bei dem die gleichen Bezugsziffern für die gleichen Elemente benutzt wurden und auf deren Beschreibung hier verzichtet wird. Bei dem abgewandelten Beispiel unterscheiden sich die Druckelemente zum Herunterdrücken der Matrizenbasis 91 und 227 im oberen und unteren Abschnitt 5, 7 von jenen aus dem Beispiel in den Fig. 7 bis 10.
Die Elemente zur Druckausübung auf eine Matrizenbasis 91, die im oberen Abschnitt 5 des Revolverkopfes 9 angebracht sind, sind die Druckelemente 259 an einem Halteblock 261 am oberen Abschnitt 5. In jeden Halteblock 261 wird ein Eingriffsglied 263 eingeführt. In dieses Eingriffsglied 263 wird eine Schraube 265 eingesetzt und darin befestigt, deren oberes Ende integral am Halteblock 205 befestigt ist, durch den ein Nockeneingriffsglied 203 drehbar gelagert ist. Eine Feder 207 ist zwischen dem Eingriffsglied 263 und dem Halteblock 261 vorgesehen, so daß das Eingriffsglied 263 normalerweise durch die Feder 207 nach unten gedrückt wird.
Die Elemente zur Druckausübung auf eine Matrizenbasis 227 im unteren Abschnitt 7 des Revolverkopfes 9 sind die Druckelemente 267, die mittels Bolzen, etc. am Halteelement 235 des unteren Abschnitts 7 befestigt sind. Ein nach rechts und links verschiebbares Eingriffsglied 269 (Fig. 11) ist in jedem Druckelement 267 als Befestigungselement für die Matrizenbasis 227 im Abschnitt 7 vorgesehen. An einem Teil der Unterseite des Eingriffsglieds 269 ist eine geneigte Fläche für den Gleitkontakt mit einer geneigten Fläche auf der Matrizenbasis 227 ausgebildet. Eine Führungsstange 277 zum Führen des Eingriffsglieds 269 ist an einer Basisplatte 275 angebracht, die integral im Druckelement 267 ausgebildet ist. Eine Schraubenfeder 279 ist um die Führungsstange 277 herum zwischen dem Eingriffsglied 269 und der Basisplatte 275 angeordnet und wird normalerweise erregt, um das Eingriffsglied 269 nach links zu drücken, so daß die Matrizenbasis 227 nach unten gedrückt wird. Das Druckelement 267 ist mit einer Stufe 281 versehen, an der das Eingriffsglied 269 hält, sowie mit einer Öffnung, in die das Eingriffsglied 71D der Eingriffslösevorrichtung 65 eingesetzt wird.
Wenn die geneigten Teile der vorderen Enden der Eingriffsglieder 71P, 71D einer Eingriffslösevorrichtung 65 (nicht dargestellt) mit den Nockeneingriffsgliedern 203, 241 in Kontakt kommen und diese anheben und wenn sich die geneigten Teile der vorderen Enden der anderen Eingriffsglieder 71D der Eingriffslösevorrichtung 65 in die Öffnungen 283 bewegen, die Eingriffsglieder 269 berühren und sie nach rechts drücken, lösen sich die Matrizenbasis 91 und 227 von den Abschnitten 5, 7.
Wie oben erwähnt, befinden sich die Elemente zum Lösen der Befestigung, wie z.B. die Eingriffslösevorrichtung 65, und das Antriebsglied 223 außerhalb des Revolverkopfes 9 und lediglich Befestigungselemente, wie die Eingriffs- oder Befestigungselemente 209, 263, 269 und die Stifte 97, 129, 233 und Federn 107, 207, 141, 219, 279, die relativ klein, leicht und einfach aufgebaut sind, sind am Revolverkopf 9 in der Revolverstanze der zweiten Ausführungsform angebracht. Dadurch kann der Revolverkopf 9 kompakt und einfach aufgebaut sein, er erfordert nicht viel Platz, läßt sich kostengünstig herstellen und problemlos warten. Außerdem läßt sich jede Matrizenbasis aufgrund der konischen Eingriffsteile 93, 229 ohne weiteres präzise positionieren.
In den Fig. 14-23 ist eine gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
In Fig. 14 weist eine Revolverstanze 301 einen Portairahmen 303 auf, in dem im Mittelteil ein Revolverkopf 309 mit einem oberen Abschnitt 305 und einem unteren Abschnitt 307 durch den Rahmen 303 gelagert ist. Eine Vielzahl von Matrizensätzen 329 ist in dem Revolverkopf 309 in Matrizenbefestigungsbereichen 333 am Rand des Revolverkopfes 309 angebracht.
In der Revolverstanze 301 ist eine Bearbeitungsstation 311 vorgesehen. Nachdem der Revolverkopf 309 gedreht wurde, so daß ein Matrizensatz 329 am Revolverkopf 309 an der Bearbeitungsstation 311 positioniert ist, beginnt das Stanzen eines Werkstückes W, das an der Bearbeitungsstation 311 positioniert wurde. Das Stanzen erfolgt mit Hilfe eines Stempels P und einer Matrize D. Der Stempel P wird durch eine Schlagvorrichtung (nicht dargestellt) heruntergedrückt, welche sich über der Bearbeitungsstation 311 befindet und durch eine Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) am Rahmen 303 betätigt wird.
Bei der Revolverstanze 301 befindet sich der Revolverkopf 309 in der Mitte, die Werkstück-Positioniervorrichtung 321 links und ein Matrizensatz- Vorhaltebereich 327 rechts im Portalrahmen 303, auf der gegenüberliegenden Seite zur Werkstück-Positioniervorrichtung 321. Der Matrizensatz- Vorhaltebereich 327 umfaßt einen Matrizensatz-Vorhalteabschnitt 331, in dem eine große Zahl von Matrizensätzen, jeweils aus einem oberen Matrizen mit einer angemessenen Anzahl von Stempeln sowie aus einer (unteren) Matrize bestehend, aufbewahrt wird, welche in Richtung Y und Z zueinander beabstandet sind. Mittels herkömmlicher bekannter Vorrichtungen lassen sich die Matrizensätze 329 im Vorhalteabschnitt 331 zumindest in Richtung Z bewegen.
Eine Vielzahl von Matrizensatz-Befestigungsbereichen 333 ist in fast U- förmigen Einschnitten am Rand des Revolverkopfes 309 zum Anbringen der Matrizensätze 329 ausgebildet. Sie sind zueinander angemessen beabstandet und liegen einander gegenüber. Der Revolverkopf 309 läßt sich drehen, so daß jeder Matrizensatz-Befestigungsbereich 333 an der Matrizenwechselposition 335 positioniert werden kann.
Vor der Matrizenwechselposition 335 und dem Matrizensatz-Vorhalteabschnitt 331 ist eine Matrizenwechselvorrichtung 337 vorgesehen, die in Richtung X und Y beweglich ist und eine Vielzahl von Gehäusen 339 oder Werkzeugtragabschnitten aufweist. Deren Anzahl beträgt bei diesem Beispiel aus Fig. 14 vier und ist damit um eins größer als die Anzahl der Matrizenbefestigungsbereiche 333 des Revolverkopfes 309.
Desweiteren hat die Matrizenwechselvorrichtung 337 eine Matrizen- Tragvorrichtung 343 mit einer durch eine Halterung (nicht dargestellt) gestützte Platte 341 und zwei Führungsschienen 345, die auf der Platte 341 aufmontiert und zueinander beabstandet sind. Die Platte 341 und die Führungsschienen 345 verlaufen in Richtung Y. Alle Gehäuse 339 sind integral durch ein Führungselement 351 (in Fig. 14 nicht dargestellt) auf den Führungsschienen 341 angebracht. Zum horizontalen Bewegen der Gehäuse 339 ist eine Kugelspindel 347 zwischen den beiden Führungsschienen 345 auf der Platte 341 befestigt.
In den Fig. 15 bis 17 sind Einzelheiten der Matrizentragvorrichtung 343 beschrieben. Wie in Fig. 17 aufgezeigt, ist die Platte 341 durch eine Halterung 359 gelagert. Die Führungsschienen 345 auf der Platte 341 sind mit den Führungselementen 351, wie z.B. LM-Führungen, etc., im Eingriff, die an der Halterung 349 des Gehäuses 339 befestigt sind. Die Kugelspindel 347 ist durch Lager 353 drehbar auf der Platte 341 gelagert, wie in Fig. 15 dargestellt. Eine Schraubenmutter ist mit der Kugelspindel 347 im Eingriff und verbindet die Gehäuse 339 mit der Stützhalterung 349. An einem Ende der Kugelspindel 347 ist zu deren Antrieb ein Motor 357 vorgesehen.
Wenn der Antriebsmotor 357 betätigt wird, dreht sich die Kugelspindel 347, und anschließend bewegen sich die Gehäuse 339 in Richtung Y durch die Mutter 355. Die Gehäuse 339 bewegen sich gleichmäßig, da sie durch die Führungsschienen 345 geführt werden.
In Fig. 15 sind drei Positionen der Gehäuse 339 dargestellt. An der linken Position werden die Matrizensätze zum Auswechseln in den Revolverkopf 309 eingesetzt und aus diesem entnommen, in der Mittelposition warten sie auf den nächsten Schritt und rechts werden die Matrizensätze aus dem Matrizensatz- Vorhaltebereich 331 herausgenommen und in diesem aufbewahrt.
Wenn die Matrizensätze aus dem Vorhalteabschnitt 331 benutzt werden sollen, werden die Gehäuse 339 der Matrizenwechselvorrichtung 337 in die rechte Position, vor den Vorhalteabschnitt 331, gebracht, einige Matrizensätze entnommen und in den Gehäusen gehalten, und anschließend verbleiben sie in der Mittelposition, bis sie einen Befehl zum Auswechseln der Matrizensätze erhalten. Wird der Befehl erteilt, bewegen sie sich zur Matrizenwechselposition 335, wo sie durch die Matrizenwechselvorrichtung 337 ausgewechselt werden.
In den Fig. 18 bis 23 erfolgt die detaillierte Beschreibung der erfindungsgemäßen Matrizenwechselvorrichtung 337.
Die Führungselemente 351 sind zueinander beabstandet auf einer Vorderplatte 349a der Halterung 349 vorgesehen und befinden sich verschiebbar mit den Führungsschienen 345 im Eingriff, welche an der an der Halterung 359 befestigten Platte 341 angebracht sind. Die Kugelspindel 347 ist durch Lager 353, die an beiden Enden der Platte 341 montiert sind, drehbar gelagert und befindet sich auch im Eingriff mit einer Mutter 355 an der Vorderplatte 349a der Halterung 349.
Im Gehäuse 339 ist eine Vielzahl von Führungsstangen 361 in Richtung X vorgesehen. Durch mehrere Laufbuchsen 363 ist ein X-Achsen-Schlitten 365 auf den Führungsstangen 361 befestigt.
Ein Zylinder 367 ohne Stange ist am Gehäuse 339 befestigt, indem beide Enden eines Zylinderteils 369 des stangenlosen Zylinders 367 des Gehäuses 339 mit Schwingmuttern 371 befestigt sind. Ein Antriebsabschnitt 373 zum Antrieb des Zylinders 367 ist am X-Achsen-Schlitten 365 angebracht.
Wenn der stangenlose Zylinder 367 betätigt wird, bewegt sich der X-Achsen- Schlitten 365 in Richtung X durch den Antriebsabschnitt 373. Dies erfolgt gleichförmig, da der Schlitten 365 durch die Führungsstangen 361 geführt wird.
Jedes Gehäuse 339 weist eine Eingriffslösevorrichtung 374 auf, während der X-Achsen-Schlitten 365 mit einem Werkzeughalteabschnitt 375 zum Halten des Matrizensatzes 329 versehen ist. Die Eingriffslösevorrichtung 374 umfaßt Eingriffsglieder 379P und 379D, welche durch Führungselemente 377 neben dem Gehäuse 339 angebracht sind und an einem Ende durch ein Verbindungsglied 381 verbunden sind, wie in den Fig. 18 und 19 dargestellt.
Die Eingriffslösevorrichtung 374 hat einen Eingriffslösezylinder 385, der mittels eines Gelenkblocks 383 drehbar auf der Vorderplatte 349a der Halterung 349 befestigt ist, sowie eine Kolbenstange 387 im Zylinder 385. Ein Gelenk 389 verbindet ein Ende der Kolbenstange 387 mit einem Ende des Verbindungsstücks 391. Das Verbindungsstück 391 ist an dem Ende im Gelenk 389 schwenkbar, in der Mitte durch eine Achse 393 am Gehäuse drehbar gelagert und am anderen Ende mit einem Stift 395 am Verbindungselement 381 im Eingriff.
Wenn der Eingriffslösezylinder 385 zum Ausfahren oder Einziehen der Kolbenstange 387 betätigt wird, dreht sich das Verbindungsstück 391 entgegen dem oder im Uhrzeigersinn um die Achse 393, und die mit dem Verbindungselement 381 verbundenen Eingriffsglieder 379P, 379D bewegen sich in Richtung X. Letztere werden dabei durch die Führungselemente 377 an jedem Gehäuse 339 entlang geführt.
Der Werkzeughalteabschnitt 375 umfaßt zwei Haltestangen 397 am X-Achsen- Schlitten 365, an deren Vorderenden Einspannvorrichtungen 399P, 399D wie in
Fig. 18 und 19 angebracht sind. Die Haltestangen 397 sind integral mit zwei Haltezylindern 401 verbunden, die am X-Achsen-Schlitten 365 befestigt sind. Kolbenstangen 403 der Haltezylinder 401 durchdringen die Haltestangen 397, und an den Enden der Kolbenstangen 403 sind die Einspannvorrichtungen 399P, 399D befestigt. Die Kolbenstangen 403 werden normalerweise durch die Wirkung der Federn 405 in den Haltestangen 397 zum Einziehen (in Fig. 18 nach rechts) gedrückt. Bei den Einspannvorrichtungen 399P, 399D handelt es sich um Spannzangen.
Wenn der Haltezylinder 401 betätigt wird, bewegen sich die an den Zylinderstangen 403 befestigten Einspannvorrichtungen 399P, 399D in Richtung X.
Ein Matrizensatz 329 ist im Matrizensatz-Befestigungsbereich 333 auswechselbar angebracht. Wie im Detail in den Fig. 18 bis 23 dargestellt, ist ein U-förmiger Einschnitt 5V im oberen Abschnitt 305 des Revolverkopfes 309 ausgebildet, da der Matrizenbefestigungsbereich 333 zum Anbringen einer Matrizenbasis oder eines Werkzeughalters 407 eine angemessene Anzahl an Stempeln P (z.B. zwei oder drei wie in Fig. 18) hält. Die Matrizenbasis 407 wird rechts eingesetzt und herausgenommen (Fig. 6).
In der Matrizenbasis 407 sind Eingriffsglieder 411 mit Eingriffsteilen 409 vorgesehen (Fig. 21 rechts und links oben), während sich Stifte 413 als Eingriffsglieder zum Eingreifen mit den Eingriffsgliedern 411 vertikal verschiebbar im oberen Abschnitt 305 des Revolverkopfes 309 befinden. Am unteren Teil jedes Eingriffsstifts 413 im oberen Abschnitt 305 des Revolverkopfes 309 ist ein Einschnitt 5C ausgebildet, in dem ein L-förmiger Stützblock 415 vorgesehen und mit Bolzen am oberen Abschnitt 305 befestigt ist. Eine Öffnung ist vertikal durch den Halteblock 415 ausgebildet, in die eine Schraube 417 eingesetzt wird. Ein Ende der Schraube 417 ist am Eingriffsstift 413 und das andere integral an einem Halteblock 421 angebracht, der ein Nockeneingriffsglied 419 drehbar hält. Eine Feder 423 ist zwischen dem Eingriffsstift 413 und dem Halteblock 415 vorgesehen. Die Feder 423 wird normalerweise erregt, um den Eingriffsstift 413 nach oben zu drücken. Die Matrizenbasis 407 und der obere Abschnitt 305 sind so ausgelegt, daß die Eingriffsstifte 413 des oberen Abschnitts 305 des Revolverkopfes 309 mittels der erregten Feder 423 mit dem Eingriffsglied 411 der Matrizenbasis 407 in Eingriff kommen, wenn die Matrizenbasis 407 eingesetzt und positioniert ist. Aus diesem Grund wird die Matrizenbasis 407 im oberen Abschnitt 305 des Revolverkopfes 309 im Matrizenbefestigungsbereich 333 präzise positioniert.
Wie in den Fig. 20 bis 22 dargestellt, ist ein Paar Halteelemente 425 mit Bolzen 427 an der Oberseite des oberen Abschnitts 305 des Revolverkopfes 309 auf beiden Seiten des Einschnittes 5V zum Halten der Matrizenbasis 407 innerhalb des Einschnittes 5V befestigt. Zum Schutz der Matrizenbasis 407 vor Beschädigung beim Einführen in den Matrizenbefestigungsbereich 333 ist ein elastisches Glied 429 aus Gummi oder einem anderen Werkstoff mittels Bolzen 431 unter jedem Halteelement 425 an dessen einem Ende angebracht, welches den Eingang des Matrizenbefestigungsbereiches 333 für die Matrizenbasis 407 bildet. Außerdem ist ein L-förmiges Halteelement 433 mit Bolzen 121 durch eine Halterung 435 am oberen Abschnitt 305 nahe des vorderen Endes des Einschnittes 5V wie in den Fig. 20 und 22 zum Halten der Matrizenbasis 407 im Einschnitt 5V angebracht.
Im unteren Abschnitt 307 des Revolverkopfes 309 ist ein U-förmiger Einschnitt 7V ausgebildet, da der Matrizenbefestigungsbereich 333 zum Anbringen einer Matrizenbasis oder eines Matrizenhalters 439 zwei Matrizen D hält. Die Matrizenbasis 439 wird rechts eingesetzt und rechts ausgegeben (Fig. 7).
In der Matrizenbasis 439 sind Eingriffsglieder 443 mit Eingriffsabschnitten 441 vorgesehen (Fig. 21 rechts und links unten), während Stifte 445 als Eingriffsglieder, die mit den Eingriffsgliedern 443 in Eingriff kommen, vertikal verschiebbar in einem Halteelement 447 angebracht sind, welches am unteren Abschnitt 307 des Revolverkopfes 309 befestigt ist. Im unteren Teil jedes Eingriffsstifts 445 im unteren Abschnitt 307 des Revolverkopfes 309 ist ein Einschnitt 7C ausgebildet, in dem ein L-förmiger Halteblock 449 vorgesehen und mit Bolzen am Halteelement 447 befestigt ist. Eine Öffnung ist vertikal durch den Halteblock 449 ausgebildet, in die eine Schraube 451 eingesetzt wird. Ein Ende der Schraube 451 ist am Eingriffsstift 445 und das andere integral an einem Halteblock 455 angebracht, der ein Nockeneingriffsglied 453 drehbar hält. Eine Feder 457 ist zwischen dem Eingriffsstift 445 und dem Halteblock 449 vorgesehen. Die Feder 457 wird normalerweise erregt, um den Eingriffsstift 445 nach oben zu drücken. Die Matrizenbasis 439 und der untere Abschnitt 307 sind so ausgelegt, daß die Eingriffsstifte 445 des unteren Abschnitts 307 des Revolverkopfes 309 mittels der erregten Feder 457 mit den Eingriffsgliedern 443 der Matrizenbasis 439 in Eingriff kommen, wenn die Matrizenbasis 439 eingesetzt und positioniert ist. Aus diesem Grund wird die Matrizenbasis 439 im unteren Abschnitt 307 des Revolverkopfes 309 im Matrizenbefestigungsbereich 333 präzise positioniert.
Wie in den Fig. 21 und 23 dargestellt, ist ein Paar Halteelement 459 mit Bolzen 461 am Halteelement 447 auf beiden Seiten des Einschnittes 7V zum Festhalten der Matrizenbasis 439 innerhalb des Einschnittes 7V befestigt. Zum Schutz der Matrizenbasis 439 vor Beschädigung beim Einführen in den Einschnitt 7V des Matrizenbefestigungsbereichs 333 ist ein elastisches Glied 463 aus Gummi oder einem anderen Werkstoff mittels Bolzen 465 unter jedem Halteelement 459 an dessen einem Ende angebracht, welches den Eingang des Matrizenbefestigungsbereiches 333 für die Matrizenbasis 439 bildet.
Wenn wie in Fig. 20 die Eingriffsglieder 379P, 379D der Eingriffslösevorrichtung 374 zum Revolverkopf 309 bewegt werden, berühren die geneigten Teile der Enden der Eingriffsglieder 379P, 379D die Nockeneingriffsglieder 419, 453 und drücken diese nach unten, und die Eingriffsstifte 413, 445 gelangen durch die Halteblöcke 421, 455 und die Schrauben 417, 451 entgegen der Kraft der Federn 423, 457 nach unten. Deshalb lösen sich die Stifte 413, 445 von den Eingriffsgliedern 411, 443, und anschließend ist jede Matrizenbasis 407 und 439 von dem oberen Abschnitt 305 bzw. dem Halteelement 447 des unteren Abschnitts 307 gelöst, d.h. sie können aus dem Matrizensatz-Befestigungsbereich 333 ausgegeben werden.
Anschließend werden die Einspannvorrichtungen 399P, 399D zum Revolverkopf 309 bewegt und in die Öffnungen 467, 469 in der Matrizenbasis 407 und 439 eingeführt. Wenn die Einspannvorrichtungen 399P, 399D, z.B. bekannte Spannzangen, in die Öffnungen 467, 469 eingesetzt werden, werden die Matrizenbasis 407 und 439 automatisch durch sie gehalten.
Nun wird das Auswechseln von Matrizensätzen mit Hilfe der Matrizenwechselvorrichtung 337 beschrieben. Dazu gehört die Entnahme neuer Matrizensätze 329 aus dem Vorhalteabschnitt 331 und das Einlegen der Matrizensätze 329 in alle Matrizenbefestigungsbereiche 333, wenn sich jeder Bereich 333 in Matrizenwechselposition 335 befindet, und die Entnahme von Matrizensätzen aus jedem Bereich 333 in der Matrizenwechselposition 335 sowie die Aufbewahrung der aus dem jeweiligen Bereich 333 entnommenen Matrizensätze im Vorhalteabschnitt 331.
Zuerst werden alle Gehäuse 339, die jetzt leer sind, solange in Richtung Y bewegt, bis sie in die gewünschte Position vor den Matrizensatz- Vorhalteabschnitt 331 kommen. Anschließend werden die stangenlosen Zylinder 367 für drei der vier Gehäuse betätigt, um die X-Achsen-Schlitten 365 zum Matrizensatz-Vorhalteabschnitt 331 zu bewegen, und die Haltezylinder 401 für die drei werden betätigt, um die Einspannvorrichtungen 399P, 399D in Richtung X soweit nach vorn zu bewegen, bis die Einspannvorrichtungen in den Halteöffnungen 467, 469 der Matrizenbasis 407 und 439 der drei Matrizensätze 329 eingeführt sind, die im Vorhalteabschnitt 331 an der Auswechselposition 335 auf gleicher Höhe mit dem Vorhaltebereiche 333 angeordnet sind. Durch die Wirkung der Zylinder 367, 401 halten drei der vier Gehäuse 339 drei Matrizensätze.
Danach werden alle Gehäuse 339 in Richtung Y zum Revolverkopf 309 bewegt, so daß sich ein leeres Gehäuse 339 an der Matrizenwechselposition 335 befindet. Der stangenlose Zylinder 367 wird anschließend betätigt, um den X-Achsen-Schlitten 367 für das leere Gehäuse 339 solange zu schieben, bis der Schlitten 367 in die Nähe des Revolverkopfes 309 gelangt. Als nächstes wird der Eingriffslösezylinder 385 betätigt, so daß die Eingriffsglieder 379P, 379D die Nockeneingriffsglieder 419, 453 herunterdrücken können, wodurch ein mit dem Revolverkopf 309 im Eingriff befindlicher Matrizensatz 329 von diesem, wie oben beschrieben, gelöst wird. Danach wird der Haltezylinder 401 solange betätigt, bis die Einspannvorrichtungen 399P, 399D in die Öffnungen 467, 469 in der Matrizenbasis 407 und 439 kommen, um selbige festzuhalten, und der Matrizensatz 329 durch Betätigen des Zylinders 401 aus dem Revolverkopf 309 ausgegeben. Der Eingriffslösezylinder 385 sowie der stangenlose Zylinder 367 werden dann zum Herausziehen der Eingriffsglieder 379P, 379D aus bzw. zum Entfernen des Schlittens 365 von dem Revolverkopf 309 betätigt. Die Eingriffsstifte 413, 445 werden mit Hilfe der erregten Federn 423, 457 angehoben, wenn die Eingriffsglieder 379P, 379D aus dem Revolverkopf 309 herausgezogen worden sind.
Als nächstes werden die Gehäuse 339 ein wenig in Richtung Y bewegt, so daß eines der Gehäuse 339, welches einen aus dem Vorhalteabschnitt 331 entnommenen Matrizensatz 329 hält, an die Matrizenwechselposition 335 gebracht wird, und der Eingriffs- Freigabezylinder 385 wird zum Herunterdrücken der Nockeneingriffsglieder 419, 453 betätigt, während der X- Achsen-Schlitten 365 zum Einführen des Matrizensatzes 329 in den an der
Matrizenwechselposition 335 befindlichen Matrizenbefestigungsbereich 333 nach vorn bewegt wird.
Anschließend wird der Haltezylinder 401 zum Herausziehen der Einspannvorrichtungen 399P, 399D aus den Haiteöffnungen 467, 469 in Bewegung gesetzt, während mit dem Eingriffslösezylinder 385 die Eingriffsglieder 3791P, 379D herausgezogen werden. Daher kommen die Eingriffsstifte 413, 445 aufgrund der Federn 423, 457 mit den Eingriffsabschnitten 409, 441 der Eingriffsglieder 411, 443 in Eingriff, und der Matrizensatz 329 ist in den Befestigungsbereich 333 eingesetzt.
Durch Verwendung des Gehäuses, welches gerade entleert wurde, wird ein weiterer Matrizensatz 329 aus einem Matrizenbefestigungsbereich 333 ausgegeben, nachdem der Matrizenbefestigungsbereich 333 durch Drehen des Revolverkopfes 309 in die Matrizenwechselposition 335 gebracht wurde, und ein anderer Matrizensatz 329, der in einem anderen Gehäuse gehalten wird, in dem gerade leer gewordenen Matrizenbefestigungsbereich 333 ablegt worden ist.
Durch den obigen Vorgang erfolgt das Auswechseln aller Matrizensätze 329 am Revolverkopf 309. Anschließend werden die drei aus dem Revolverkopf 309 ausgegebenen Matrizensätze 329 gegebenenfalls im Matrizensatz- Vorhaltebereich 331 aufbewahrt.
Wenn lediglich das Auswechseln nur eines oder zweier der drei Matrizensätze erforderlich ist, werden ein oder zwei Gehäuse 339 zur Entnahme eines oder zweier Matrizensätze aus dem Matrizensatz-Vorhaltebereich 331 und ein leeres Gehäuse zum Herausnehmen eines auszuwechselnden Matrizensatzes aus dem Revolverkopf 309 verwendet.
Wie oben erwähnt, lassen sich alle Matrizensätze 329 auf dem Revolverkopf 309 mit Hilfe der Matrizenwechselvorrichtung 337 schnell auswechseln, welche sich nur auf einer horizontalen Ebene in Höhe des Matrizenbefestigungsbereiches 333 bewegt, der sich an der Matrizenwechselposition 335 befindet.
An der vorgenannten Ausführungsform können jegliche Veränderungen im Schutzumfang der Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert, vorgenommen werden.

Claims

1. Matrizenwechselvorrichtung zum Austauschen von Matrizensätzen (29;329) zwischen einer Stanzpresse (1;301) und einer Vorhalteeinheit (31;331), wobei die Matrizenwechselvorrichtung aufweist:

eine Vielzahl von Matrizentragteilen (39;339) zum horizontalen Tragen und Transferieren der Matrizensätze (29;329) zwischen der Stanzpresse (1;301) und der Vorhalteeinheit (31;331), und

Vorrichtungen zum Be- und Entladen (57,67;365,375) der Matrizenwechselvorrichtung (37; 337) mit Matrizensätzen (29;329),

wobei die Matrizenwechselvorrichtung (37;337) entlang einer Y-Achse bewegbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Vorrichtungen zum Be- und Entladen (57,67;365,375) ausgebildet sind zum individuellen Transferieren der Matrizensätze (29;329) zu der Matrizenwechselvorrichtung (37;337) hin und von dieser weg entlang einer X-Achse, die im wesentlichen senkrecht zu der Y-Achse verläuft,

wobei für jedes Matrizentragteil (39;339) Vorrichtungen zum Be- und Entladen an der Matrizenwechselvorrichtung (37;337) vorgesehen sind, um die Matrizensätze (29;329) individuell von und zu den Matrizentragteilen (39;339) zu transferieren.

2. Matrizenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Antriebsvorrichtung (49,357,347) zur Bewegung der Tragteile (39,339) entlang der Y-Achse vorgesehen ist, und eine zweite Antriebsvorrichtung (61,367) zur Bewegung der Tragteile (39,339) oder zumindest von Teilen (57,365) davon unabhängig voneinander entlang der X-Achse vorgesehen ist.

3. Matrizenwechselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Tragteile (39,339) mit einem Matrizenhalteabschnitt (67,375) zum lösbaren Ergreifen und Halten eines Matrizensatzes (39,339) versehen ist.

4. Matrizenwechselvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Be- und Entladen eine Vielzahl von X-Achsenschlitten (57;365) enthalten, wobei jeder X-Achsenschlitten mit einem Matrizenhalteteil (67,375) versehen ist, und unabhängig von den anderen X-Achsenschnitten entlang der X-Achse bewegbar ist.

5. Matrizenwechselvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Matrizenhalteteil (67,375) zumindest einen Haltearm (79,397) mit einem Futter (399P, 399D,81P,81D), der an diesem zum Greifen der Matrizensätze (39,339) angebracht ist, aufweist, und eine Betätigungsvorrichtung (87,401,403) zur Bewegung des Haltearms (79,397) und zur Betätigung des Futters (399P,399D,81P,81D).

6. Matrizenwechselvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragteile (39,339) mit einer gemeinsamen Bodenplatte (39U) verbunden sind, die an sich in Y-Achsenrichtung erstreckenden Führungsschienen (43,345) bewegbar gelagert ist.

7. Matrizenwechselvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der X-Achsenschlitten (57,365) gleitbeweglich an Führungsschienen (53,361) gelagert ist, die an der Bodenplatte (39U) vorgesehen sind und sich entlang der X- Achse erstreckt.

8. Matrizenwechselvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebsvorrichtung durch eine Gewindespindelvorrichtung (39, 47,347,353) zur Bewegung der gemeinsamen Bodenplatte (39U) entlang der Y-Achse gebildet ist.

9. Matrizenwechselvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebsvorrichtung durch eine Zylindereinheit (61,367) gebildet ist, die jedem Tragteil (39,339) zur Bewegung ihres Schlittens (57,365) in Richtung der X-Achse zugeordnet ist.

10. Matrizenwechselvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die X-Achse und die Y-Achse der Bewegung der Tragteile (39,57,339,365) in einer gemeinsamen Horizontalebene angeordnet sind.

11. Matrizenwechselvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Tragteile (39,339) mit einer Eingriffslösevorrichtung (65,374) zum Lösen der Kopplung des Matrizensatzes (39,339) mit der Stanzpresse (1,301) versehen ist.

12. Matrizenwechselvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffslösevorrichtung (65,374) Eingriffselemente (379P, 379D, 81P, 81D) mit einer Nockenfläche aufweist zur Entkopplung von Verriegelungselementen der Stanzpresse (1,301) zum Verriegeln der Matrizensätze (29, 329), und eine Betätigungseinheit (385) zur Bewegung der Kopplungselemente (379P,379D,81P,81D).

13. Matrizenwechselvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Tragteile (39,339) in Richtung der Y-Achse angeordnet sind.

14. Matrizenwechselvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragteile (39,339) so angeordnet sind, daß eines der Tragteile (39,339) selektiv in eine Position vor einem in der Vorhalteeinheit (31,331) gelagerten Werkzeug bewegbar ist.