EP0250803A2 - Manipulator for sheet metal pieces which are to be shaped in a sheet metal working machine - Google Patents

Manipulator for sheet metal pieces which are to be shaped in a sheet metal working machine Download PDF

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EP0250803A2
EP0250803A2 EP87106930A EP87106930A EP0250803A2 EP 0250803 A2 EP0250803 A2 EP 0250803A2 EP 87106930 A EP87106930 A EP 87106930A EP 87106930 A EP87106930 A EP 87106930A EP 0250803 A2 EP0250803 A2 EP 0250803A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheet metal
manipulator according
clamping
holding
manipulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP87106930A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0250803A3 (en
Inventor
Vaclav Zbornik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haemmerle AG Maschinenfabrik
Original Assignee
Haemmerle AG Maschinenfabrik
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Filing date
Publication date
Priority claimed from AT146286A external-priority patent/AT385219B/en
Priority claimed from AT105387A external-priority patent/AT387347B/en
Application filed by Haemmerle AG Maschinenfabrik filed Critical Haemmerle AG Maschinenfabrik
Publication of EP0250803A2 publication Critical patent/EP0250803A2/en
Publication of EP0250803A3 publication Critical patent/EP0250803A3/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/10—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers
    • B21D43/105—Manipulators, i.e. mechanical arms carrying a gripper element having several degrees of freedom
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S294/00—Handling: hand and hoist-line implements
    • Y10S294/902—Gripping element

Definitions

  • the present invention relates to a manipulator for sheet metal pieces to be deformed in a sheet metal working machine with two rotatable holding members which can be displaced in three dimensions.
  • the sheet metal working machine can e.g. be a sheet metal press, by means of which the sheet metal pieces are to be deformed.
  • Sheet metal working machines are already known, on which the deformation of sheet metal sheets takes place automatically and preprogrammed, in that sheet metal sheets automatically run through the operations required for the intended profiling.
  • the manipulation devices used in connection with such sheet metal working machines are particularly advantageous in the processing of heavy and large sheet metal sheets, which can no longer be moved by a single worker without tools or only with difficulty.
  • To grasp the sheet metal pieces there are usually two rotatable tongs which grip the metal sheets laterally, care being taken that the holding tongs are held so that they can be moved in three dimensions.
  • a gripping device which grips the sheet metal piece by means of two pliers on opposite sides.
  • the use of such pliers is disadvantageous in the case of repeated use, since the very sensitive surface of the sheet metal pieces is damaged when the pliers are inserted repeatedly, as a result of which the pliers leave marks and other traces.
  • suction cups as gripping members
  • suction cups are likewise unsatisfactory.
  • the use of suction cups has the disadvantage that the sheet metal piece, particularly if it is thin, bends strongly, so that efficient work is only possible with a large number of suction cups, which must be evenly distributed along the entire sheet surface. Since sheet metal pieces of various sizes are processed, a practical design of a holding device with suction cups is not possible.
  • terminal strips come into consideration, which act in pairs along two parallel edges of the sheet metal piece.
  • terminal strips can only be used if the sheet metal pieces have a certain stiffness and do not bend when they are clamped between the terminal strips.
  • the purpose of the invention is to propose a manipulator which is very simple in construction and which holds the sheet metal pieces easily and securely without damaging them.
  • a manipulator is provided according to the preamble of claim 1, which has the features listed in the characterizing part of claim l.
  • a holding member which has both clamping members and holding devices acting on the surface of the sheet metal piece, makes it possible for the sheet metal piece to be machined to be gripped in two phases along two parallel edges by means of the pliers or by clamping strips and suction cups and after first processing, that is, if the sheet metal piece is no longer flat but folded, for further processing is only detected with the help of the terminal strips. This is now easily possible, since the stiffness of the sheet metal piece has been significantly increased by the first shaping.
  • the manipulator according to the first embodiment is provided with a slide 1, which is arranged movably in two coordinate directions in front of a sheet metal working machine.
  • a double frame 2 is provided on the slide 1, on which two guide beams 3 which extend vertically downward are fastened.
  • a horizontal connecting beam 4 is arranged so that it can be raised and lowered along the two guide beams 3.
  • a spindle 5 is also each provided vertically downward, which spindle 5 is driven by a central drive motor 6 arranged in the double frame 2.
  • the arrangement can be ge be met that the motor 6 drives a horizontal shaft 7, each of which carries a bevel gear connection 8 at its ends remote from the motor 6, which transmit the rotary movement of the shaft 7 to the spindle 5.
  • Corresponding threaded nuts 9 mesh with the spindle 8 such that the movement of the spindle 5 causes the connecting bar 4 to be raised and lowered.
  • a rail 10 which is interrupted in the middle is arranged, with one carriage 11 each being arranged so as to be able to slide downward on the two rail halves.
  • a drive motor l2 is arranged in the middle of the connecting bar 4, which drives a chain l5 endlessly guided via deflection rollers l4 by means of a gear wheel l3.
  • One carriage ll is connected to the lower chain center and the other carriage ll to the upper chain center, so that the reciprocating movement of the chain l5 causes the carriages II to approach or move away from one another.
  • the connections of the chain l5 with the car ll are designated l6 and l7.
  • Each carriage 11 is provided with a vertical support l8 or l9, which supports are equipped at their lower ends with a holding member 20, which are designed to grip a piece of sheet metal either as pliers or as a clamping strip and are arranged so as to be rotatable about a horizontal axis.
  • Each holding member 20 is formed with a lower jaw 2l and with a clamping jaw 22.
  • Each lower jaw 2l has a clamping bar 23 lying in a vertical transverse plane, the two clamping bars 23 of the lower jaws 2l lying directly opposite one another and being able to hold a piece of sheet metal 24 by exerting clamping pressure parallel to the sheet metal surface. This clamp pressure is generated by adjusting the two lower jaws 2l in their mutual distance.
  • the clamping jaw 22 is provided with a clamping surface 25 parallel to the sheet metal surface. Below the clamping surface 25 there is a corresponding clamping surface 26 of the lower jaw 2l, the mentioned clamping jaw 22 being movable up and down with respect to the lower jaw 2l, so that the two surfaces 25 and 26 form a pair of pliers which can be closed and opened.
  • An air cylinder 27 is provided to operate the pliers and closes the clamping jaw 22 held in the open position under the action of a spring.
  • the entire holding member 20 is arranged on an L-shaped support 28, which in turn is firmly connected to a shaft 29. This is rotatably attached to the lower end of the vertical support l8 or l9 by means of bearings 29 ⁇ .
  • the end of the shaft 29 facing away from the carrier 28 carries a V-belt wheel 30, which is connected by means of an endless belt, not shown, to a drive wheel 30 ⁇ which is held in synchronism with the V-belt wheel 30 on a spline shaft 30 ⁇ . So if the car ll moved, the wheels 30,30 ⁇ perform the same movement.
  • the drive wheel 30 ⁇ moves on the spline shaft 30 ⁇ , which also serves to drive the wheel 30 ⁇ .
  • the manipulator described works as follows: A flat piece of sheet metal to be machined, which has a certain dimension, is clamped along two parallel edges with the aid of the pliers between the two surfaces 25 and 26, by the air cylinder 27 pressing the upper clamping jaw 22 against the lower jaw 2l. After the sheet metal piece has been taken over, it is assigned to the assigned Sheet metal working machine not shown in the drawing, the necessary movements being carried out by guiding the slide in two dimensions (XY directions) and by adjusting the height of the connecting bar 4. After carrying out the first operation, the sheet metal piece is no longer flat, but instead has a corresponding deformation, as a result of which the rigidity of the sheet metal piece has been significantly increased. For further manipulation, the pliers mentioned are no longer required, but the sheet metal piece is held along two parallel edges between the two clamping strips 23 of the lower jaws 2l. Then the other operations can be carried out.
  • the very sensitive surface of the sheet metal piece is protected and not damaged by the pliers. There are no pincer marks and no other traces.
  • FIG. 3 shows the basic design and arrangement of the manipulator according to a further design, which in turn is used in conjunction with a sheet metal working machine (not shown).
  • the sheet metal working machine is a conventional sheet metal press with an interchangeable or adjustable die and with a ram movable relative to the die, by means of which the bending of a piece of sheet metal is carried out.
  • two gripping members 32 are used, which grip the sheet metal piece at two parallel edges 33 in such a way that the sheet metal piece is clamped between the gripping members.
  • a holding device 34 is attached to the sheet metal surface, which has suction cups 35, which hold the piece of sheet metal by vacuum action and prevent it from bending due to the gripping action of the clamping members 32.
  • Both the clamping members 32 and the holding device 34 are arranged on a holding beam 36, which in turn is accommodated in a U-shaped suspension device 37a rotatably about the horizontal axis 39 by means of two crank arms 37.
  • the axis of rotation 39 lies in the plane of the piece of sheet metal and the rotary movement can take place in both directions and be 180 °.
  • the beam 36 together with the suspension device 37a is in turn rotatable about the vertical axis 38 in both directions by 180 °.
  • a motor 43 which is fastened to the suspension device 37a and which drives a chain wheel 50 arranged on the axis 39 via a gearwheel 44 and chain 45, serves to rotate about the horizontal axis 39.
  • crank arms 37 are rotatably fastened about the axis 39, by means of which the holding bar 36 together with the clamping members 32, holding device 35 and sheet metal piece can be pivoted.
  • the rotation about the vertical axis 38 is carried out by a motor 46 and gear connection 51, 52, which sets the entire suspension device 37a in rotation.
  • suspension device 37a together with the holding bar 36 and rotating devices are arranged so as to be displaceable in all three dimensions, the relevant means being known and not being explained in detail. Both height, depth and length adjustment are therefore provided.
  • the U-shaped suspension device 37a is composed of a horizontal, box-shaped bar 40 and two likewise box-shaped bars 4l, which are arranged at the two ends of the bar 40 and a support frame for the holding bar 36 with crank arms 37, clamping members 32 and holding device 34, as well as for the rotating devices, which contain the two motors 43, 46 and the associated chain transmissions 44, 45 and 51, 52, respectively.
  • each of the crank arms 37 there is a stub shaft 47, which is accommodated in bearings 48 of the vertical bars 4l.
  • One shaft end 47 has an extension 49 which extends beyond the bearing 48 and carries a chain wheel 50, over which and over the gear 44 the chain 45 is guided.
  • a height-adjustable slide is expediently provided, which carries the suspension device 37a together with the accessories, the mounting of the slide being adjustable both in the length and in the width direction.
  • Such an embodiment is e.g. described in more detail in AT Patent No. 378 70l.
  • the holding bar 36 is rotatably arranged about the horizontal axis.
  • the arrangement is such that in both directions, i.e. clockwise and counterclockwise rotation of 180 ° is possible. This rotation takes place around the stub shaft 47 with the aid of the gearwheel 50, which in turn is connected via the chain 45 to the gearwheel 44 of the servomotor 43.
  • the holding beam 36 is box-shaped and has an inside guide rail 53 which is fastened in the holding beam 36 by means of webs 54.
  • the clamping members 32 are fastened on this rail 53 in such a way that the distance between the two can be increased or decreased.
  • the holding device 34 is also arranged on this bar 36, the detailed design of the parts mentioned being explained with reference to FIG. 2.
  • a first carriage 55 is slidably arranged on the rail 53 and carries a vertically upwardly extending rod 56 which extends through a longitudinal slot 57 which is provided in the upper limit of the holding beam 36.
  • the upper free end of the rod 36 is connected via a piston rod 58 to the piston 59, which can be acted upon on both sides and is received in a cylinder 60.
  • the cylinder 60 is pivotally attached to the housing of the holding beam 36 at 6l.
  • a second carriage 62 is provided at a distance from the carriage 55.
  • a chain hoist which consists of chains 63 and 64, which are guided around deflection rollers 65 and 66 arranged on both ends of guide rail 53 and forcibly connect the two carriages 52 and 53 to one another. If the first carriage 55 is displaced to the right with the aid of the piston 59 and piston rod 58 in FIG. 4, the second carriage 62 is simultaneously displaced to the left by the same amount with the aid of the chain 64. When the first carriage 55 is shifted to the left, the second carriage 62 is displaced to the right by means of the chain 63.
  • Each of the carriages 55 and 63 is each provided with a holder 67 which extends downward, the lower boundary of the holding beam 36 being provided with corresponding longitudinal slots 68 through which the mentioned holders 67 are guided.
  • horizontal clamping members 69 are provided at the bottom, by means of which the piece of sheet metal 70 to be machined is held on two opposite, parallel edges by clamping action.
  • suction cups 35 are present, which act as one on the Retaining device attachable to the sheet metal surface.
  • the two suction cups 35 shown are attached to a suction plate 7l designed as a hollow body, which is fastened centrally to the holding beam 36 with the aid of a suspension 72.
  • the suspension 72 is hollow and is connected to a vacuum source by a line 73, which is only shown schematically.
  • the suspension 72 is provided, for example, as a rigid tube, which is freely movable in a downwardly extending guide 74, the lower end position of the tubular suspension 72 being limited by means of a stop ring 75.
  • a compressed air brake is provided for holding the tubular suspension 72, which has a brake body 76 with brake shoes 77 encompassing the suspension and is actuated with the aid of a cylinder 78.
  • This is connected to a compressed air source by means of a line 79, only shown schematically, and is attached to a frame body 80, which is fastened to the outer surface of the lower boundary of the holding beam 36.
  • the frame body 80 partially surrounds the brake 76 and has a central recess for receiving the suspension 72 and the guide 74.
  • the piece of sheet metal 70 to be machined rests on support brackets 8l.
  • the manipulator is put into use so that the clamping members 69 encompass two parallel edges of the sheet metal piece 70 and the suction cups 35 rest on the sheet metal surface, the suspension 72 being pushed back somewhat, as is shown in FIG. 2.
  • This starting position of a piece of sheet metal 70 to be processed by means of an automatic bending device is shown in a top view in FIG. 3.
  • the processing takes place on the only schematically drawn bending die 82, whereby the piece of sheet metal 70 first rests on the support brackets 8l.
  • the manipulator is brought into position, as can be seen in FIG. 2, the two parallel side edges of the sheet metal piece 70 being clamped in by means of the clamping members 69.
  • the piston 59 is shifted from right to left (FIG. 4) and at the same time the free-hanging holding device 34 located above the sheet metal piece is pushed back somewhat, suction cups 35 resting on the surface of the sheet metal piece 70.
  • the holding device 34 is lowered simply by releasing the brake 76, so that the suspension 72, together with the suction plate 71 and suction cups 35, falls down under its own weight.
  • the air brake 76 is activated and the suspension 72 is held in the assumed position. Vacuum is applied through line 73, so that the piece of sheet metal is supported in the middle by vacuum. A sagging or bulging of the sheet metal piece 70 is not possible.
  • the entire manipulator is then moved in the direction of the bending device, so that the piece of sheet metal 70 is lifted off the support elements 81 and the edge 83 of the piece of sheet metal 70 facing the bending device and lying parallel to it comes to rest on the other side of the die 82.
  • the holders 67 are moved apart and the clamping members 69 released.
  • the suction cups 35 are also ventilated and removed from the sheet surface.
  • conveyor belts 85 present on the support brackets are first set in motion. After the sheet metal piece has been completely removed from the conveyor belts, the clamping members 69 are moved against each other so that they assume the position shown in FIG ken.
  • the piece of sheet metal 70 is now in the working position and processing is carried out by means of the ram.
  • the clamping members 69 now act as lifting aids and reach under the part of the sheet lying in front of the bending die. They have a supporting function when bending and can be used as supports.
  • the clamping members 69 described act in this way not only as clamping members, but also as a lower support for the sheet and as a pushing member to bring the sheet into the processing position.
  • the clamping members 69 are then reinserted on the side edges of the sheet metal piece 70 together with the suction cups 35, whereupon the sheet metal piece 70 e.g. is brought into a position suitable for further processing by rotating and / or moving the manipulator.
  • support brackets 8l which, as mentioned, can be equipped with conveyor belts 85, are expediently adjustable in height and can also be adjusted at a distance from one another.
  • the version described last is particularly suitable for light and narrow pieces of sheet metal which have to be bent several times and cannot be gripped with the aid of pliers.
  • By attaching the holding device acting by vacuum it is even possible to move the sheet metal pieces that are gripped and clamped at the edges.
  • a particularly gentle treatment is achieved, since no marks can occur on the sheet metal surface, which would otherwise occur if pliers were used several times.
  • Such plier impressions not only look unsightly, they also affect the precision of the finished product.

Abstract

Der Manipulator für Blechstücke wird in Verbindung mit einer Blechbearbeitungsmaschine gebraucht und weist zwei drehbare und in drei Dimensionen verschiebbare Halteorgane (20) auf. Die Halteorgane (20) weisen sowohl je eine Klemmzange (22) auf, welche auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Blechstückes (24) wirkt, als auch je eine Klemmleiste (23), welche Druck parallel zur Blechoberfläche ausüben. In dieser Weise wird ermöglicht, dass das zu bearbeitende Blechstück in einer ersten Arbeitsphase, wenn es noch eben ist, entlang von zwei parallelen Kanten mittels Zangen ergriffen wird und nach der ersten Bearbeitung nur mit den Klemmleisten gehalten wird.The manipulator for sheet metal pieces is used in connection with a sheet metal processing machine and has two rotatable holding members (20) which can be moved in three dimensions. The holding members (20) each have a pair of clamping pliers (22), which acts on the surface of the piece of sheet metal (24) to be machined, and also a respective clamping strip (23), which exert pressure parallel to the sheet surface. In this way it is possible for the sheet metal piece to be machined to be gripped along two parallel edges by means of pliers in a first working phase, if it is still flat, and to be held only with the clamping strips after the first machining.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Manipulator für in einer Blechbearbeitungsmaschine zu verformende Blech­stücke mit zwei drehbaren und in drei Dimensionen ver­schiebbaren Halteorganen.The present invention relates to a manipulator for sheet metal pieces to be deformed in a sheet metal working machine with two rotatable holding members which can be displaced in three dimensions.

Die Blechbearbeitungsmaschine kann z.B. eine Blechpresse sein, mittels welcher die Blechstücke zu verformen sind.The sheet metal working machine can e.g. be a sheet metal press, by means of which the sheet metal pieces are to be deformed.

Es sind bereits Blechbearbeitungsmaschinen bekannt, auf welchen die Verformung von Blechtafeln automatisch und vor­programmiert erfolgt, indem Blechtafeln, die zur vorgesehenen Profilierung benötigten Arbeitsgänge automatisch durch­laufen. Die in Verbindung von solchen Blechbarbeitungs­maschinen zur Verwendung gelangenden Manipuliervorrichtun­gen sind besonders bei der Verarbeitung von schweren und grossen Blechtafeln vorteilhaft, welche von einem einzelnen Arbeiter ohne Hilfsmittel nicht mehr oder nur schwer be­wegt werden können. Zum Ergreifen der Blechstücke sind meistens zwei drehbare Zangen vorhanden, welche die Blechta­feln seitlich erfassen, wobei dafür Sorge getragen wird, dass die Haltezangen in drei Dimensionen verschiebbar ge­halten werden.Sheet metal working machines are already known, on which the deformation of sheet metal sheets takes place automatically and preprogrammed, in that sheet metal sheets automatically run through the operations required for the intended profiling. The manipulation devices used in connection with such sheet metal working machines are particularly advantageous in the processing of heavy and large sheet metal sheets, which can no longer be moved by a single worker without tools or only with difficulty. To grasp the sheet metal pieces, there are usually two rotatable tongs which grip the metal sheets laterally, care being taken that the holding tongs are held so that they can be moved in three dimensions.

Bei einer bekannten Einrichtung findet eine Greifeinrich­tung Verwendung, welche das Blechstück mittels zwei Zangen an entgegengesetzten Seiten ergreift. Die Verwendung von solchen Zangen ist jedoch bei wiederholtem Gebrauch nach­teilig, da die sehr empfindliche Oberfläche der Blech­stücke bei wiederholtem Einsetzen der Zangen beschädigt wird, indem die Zangen Abdrücke und andere Spuren hinterlassen.In a known device, a gripping device is used, which grips the sheet metal piece by means of two pliers on opposite sides. However, the use of such pliers is disadvantageous in the case of repeated use, since the very sensitive surface of the sheet metal pieces is damaged when the pliers are inserted repeatedly, as a result of which the pliers leave marks and other traces.

Eine weitere bekannte Einrichtung, welche als Greiforgane Saugnäpfe aufweist, kann ebenfalls nicht befriedigen. Die Verwendung von Saugnäpfen bringt den Nachteil mit sich, dass das Blechstück, insbesondere wenn es dünn ist, stark durchbiegt, so dass ein rationelles Arbeiten nur mit sehr vielen Saugnäpfen möglich ist, welche entlang der ganzen Blechfläche gleichmässig verteilt sein müssen. Da Blech­stücke von verschiedensten Grössen bearbeitet werden, ist eine praktische Ausführung einer Halteeinrichtung mit Saug­näpfen nicht möglich.Another known device, which has suction cups as gripping members, is likewise unsatisfactory. The use of suction cups has the disadvantage that the sheet metal piece, particularly if it is thin, bends strongly, so that efficient work is only possible with a large number of suction cups, which must be evenly distributed along the entire sheet surface. Since sheet metal pieces of various sizes are processed, a practical design of a holding device with suction cups is not possible.

Schliesslich kommt die Verwendung von Klemmleisten in Be­tracht, welche paarweise entlang von zwei parallelen Kanten des Blechstückes wirken. Solche Klemmleisten sind jedoch nur dann anwendbar, wenn die Blechstücke eine gewisse Steife aufweisen und beim Einklemmen zwischen den Klemm­leisten nicht durchbiegen.Finally, the use of terminal strips comes into consideration, which act in pairs along two parallel edges of the sheet metal piece. However, such terminal strips can only be used if the sheet metal pieces have a certain stiffness and do not bend when they are clamped between the terminal strips.

Zweck der Erfindung ist, einen Manipulator vorzuschlagen, welcher sehr einfach aufgebaut ist und die Blechstücke ohne Beschädigung derselben einfach und sicher festhält.The purpose of the invention is to propose a manipulator which is very simple in construction and which holds the sheet metal pieces easily and securely without damaging them.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Manipulator ge­mäss dem Oberbegriff des Patentanspruches l vorgesehen, welcher die im kennzeichnenden Teil des Anspruches l aufge­führten Merkmale aufweist.To solve the problem, a manipulator is provided according to the preamble of claim 1, which has the features listed in the characterizing part of claim l.

Durch die Verwendung eines Halteorganes, welches sowohl Klemmorgane als auch auf die Oberfläche des Blechstückes wirkende Halteeinrichtungen aufweist, wird ermöglicht, dass das zu bearbeitende Blechstück in einer ersten Arbeits­phase entlang von zwei parallelen Kanten mittels der Zangen oder durch Klemmleisten und Saugnäpfe ergriffen wird und nach der ersten Bearbeitung, d.h., wenn das Blechstück nicht mehr eben, sondern abgekantet ist, zur weiteren Bearbeitung nur mit Hilfe der Klemmleisten erfasst wird. Dies ist nun­mehr ohne weiteres möglich, da durch die erste Form­gebung die Steifheit des Blechstückes wesentlich erhöht wurde.The use of a holding member, which has both clamping members and holding devices acting on the surface of the sheet metal piece, makes it possible for the sheet metal piece to be machined to be gripped in two phases along two parallel edges by means of the pliers or by clamping strips and suction cups and after first processing, that is, if the sheet metal piece is no longer flat but folded, for further processing is only detected with the help of the terminal strips. This is now easily possible, since the stiffness of the sheet metal piece has been significantly increased by the first shaping.

Auf beiliegender Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Manipulators dargestellt. Es zeigen:

  • Fig. l eine Ansicht einer ersten Ausführung teilweise im Vertikalschnitt;
  • Fig. 2 einen Horizontalschnitt bzw. eine Draufsicht zu Fig. l;
  • Fig. 3 eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführung;
  • Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung der für das Ergreifen wichtigen Teile; und
  • Fig. 5 bis 8 Prinzipskizzen von verschiedenen Anwendungen des Manipulators gemäss der zweiten Ausfüh­rung.
Two exemplary embodiments of the manipulator according to the invention are shown in the accompanying drawing. Show it:
  • Fig. L is a view of a first embodiment partially in vertical section;
  • FIG. 2 shows a horizontal section or a top view of FIG. 1;
  • Fig. 3 is a schematic diagram of a second embodiment;
  • 4 shows a simplified illustration of the parts important for gripping; and
  • 5 to 8 sketches of various applications of the manipulator according to the second embodiment.

Der Manipulator gemäss der ersten Ausführung ist mit einem Schlitten l versehen, welcher vor einer Blechbearbeitungs­maschine in zwei Koordinatenrichtungen beweglich angeordnet ist. Am Schlitten l ist ein Doppelrahmen 2 vorgesehen, an welchem zwei sich vertikal nach unten erstreckende Führungs­balken 3 befestigt sind. Zwischen den beiden Führungsbalken 3 ist ein horizontaler Verbindungsbalken 4 entlang der bei­den Führungsbalken 3 heb- und senkbar angeordnet. In den beiden Führungsbalken 3 ist je eine Spindel 5 ebenfalls vertikal nach unten gerichtet vorgesehen, welche Spindel 5 von einem zentralen im Doppelrahmen 2 angeordneten An­triebsmotor 6 angetrieben werden. Die Anordnung kann so ge­ troffen sein, dass der Motor 6 je eine horizontale Welle 7 antreibt, die an ihren, dem Motor 6 abgekehrten Enden je eine Kegelradverbindung 8 tragen, die die Drehbewegung der Welle 7 auf die Spindel 5 übertragen. Mit der Spindel 8 kämmen entsprechende Gewindemuttern 9 so, dass durch die Bewegung der Spindel 5 ein Heben und Senken des Verbindungs­balkens 4 erreicht wird.The manipulator according to the first embodiment is provided with a slide 1, which is arranged movably in two coordinate directions in front of a sheet metal working machine. A double frame 2 is provided on the slide 1, on which two guide beams 3 which extend vertically downward are fastened. Between the two guide beams 3, a horizontal connecting beam 4 is arranged so that it can be raised and lowered along the two guide beams 3. In the two guide beams 3, a spindle 5 is also each provided vertically downward, which spindle 5 is driven by a central drive motor 6 arranged in the double frame 2. The arrangement can be ge be met that the motor 6 drives a horizontal shaft 7, each of which carries a bevel gear connection 8 at its ends remote from the motor 6, which transmit the rotary movement of the shaft 7 to the spindle 5. Corresponding threaded nuts 9 mesh with the spindle 8 such that the movement of the spindle 5 causes the connecting bar 4 to be raised and lowered.

Auf dem Verbindungsbalken 4 ist eine in der Mitte unter­brochene Schiene l0 angeordnet, wobei auf den beiden Schie­nenhälften je ein Wagen ll nach unten hängend verschiebbar angeordnet ist. Zum Antrieb dieser Wagen ll entlang der Schienenhälften ist in der Mitte des Verbindungsbalkens 4 ein Antriebsmotor l2 angeordnet, welcher mit Hilfe eines Zahnrades l3 eine über Umlenkrollen l4 endlos geführte Kette l5 antreibt. Der eine Wagen ll ist mit dem unteren Kettentrum und der andere Wagen ll mit dem oberen Kettentrum verbunden, so dass durch die hin- und hergehende Bewegung der Kette l5 die Wagen ll sich einander nähern oder sich voneinander entfernen. Die Verbindungen der Kette l5 mit den Wagen ll sind mit l6 und l7 bezeichnet.On the connecting bar 4, a rail 10 which is interrupted in the middle is arranged, with one carriage 11 each being arranged so as to be able to slide downward on the two rail halves. To drive these carriages 11 along the rail halves, a drive motor l2 is arranged in the middle of the connecting bar 4, which drives a chain l5 endlessly guided via deflection rollers l4 by means of a gear wheel l3. One carriage ll is connected to the lower chain center and the other carriage ll to the upper chain center, so that the reciprocating movement of the chain l5 causes the carriages II to approach or move away from one another. The connections of the chain l5 with the car ll are designated l6 and l7.

Jeder Wagen ll ist mit einem vertikalen Träger l8 bzw. l9 versehen, welche Träger an ihren unteren Enden mit je einem Halteorgan 20 ausgerüstet sind, die zum Erfassen eines Blechstückes wahlweise als Zange oder als Klemmleiste aus­gebildet und um eine horizontale Achse drehbar angeordnet sind. Jedes Halteorgan 20 ist mit einer unteren Backe 2l, sowie mit einer Klemmbacke 22 ausgebildet. Jede untere Backe 2l weist eine in einer vertikalen Querebene liegende Klemmleiste 23 auf, wobei die beiden Klemmleisten 23 der unteren Backen 2l direkt einander gegenüberliegen und ein Blechstück 24 so festhalten können, indem Klemmdruck parallel zur Blechoberfläche ausgeübt wird. Dieser Klemm­ druck wird durch Verstellung der beiden unteren Backen 2l in ihrem gegenseitigen Abstand erzeugt.Each carriage 11 is provided with a vertical support l8 or l9, which supports are equipped at their lower ends with a holding member 20, which are designed to grip a piece of sheet metal either as pliers or as a clamping strip and are arranged so as to be rotatable about a horizontal axis. Each holding member 20 is formed with a lower jaw 2l and with a clamping jaw 22. Each lower jaw 2l has a clamping bar 23 lying in a vertical transverse plane, the two clamping bars 23 of the lower jaws 2l lying directly opposite one another and being able to hold a piece of sheet metal 24 by exerting clamping pressure parallel to the sheet metal surface. This clamp pressure is generated by adjusting the two lower jaws 2l in their mutual distance.

Die Klemmbacke 22 ist mit einer zur Blechoberfläche parallelen Klemmfläche 25 versehen. Unterhalb der Klemmfläche 25 ist eine entsprechende Klemmfläche 26 der unteren Backe 2l vorhanden, wobei die erwähnte Klemmbacke 22 bezüglich der unteren Backe 2l auf- und abbewegbar ist, so dass die beiden Flächen 25 und 26 eine Zange bilden, welche geschlos­sen und geöffnet werden kann. Zur Zangenbetätigung ist ein Luftzylinder 27 vorhanden, welcher die unter Einwir­kung einer Feder in der offenen Stellung gehaltene Klemm­backe 22 schliesst.The clamping jaw 22 is provided with a clamping surface 25 parallel to the sheet metal surface. Below the clamping surface 25 there is a corresponding clamping surface 26 of the lower jaw 2l, the mentioned clamping jaw 22 being movable up and down with respect to the lower jaw 2l, so that the two surfaces 25 and 26 form a pair of pliers which can be closed and opened. An air cylinder 27 is provided to operate the pliers and closes the clamping jaw 22 held in the open position under the action of a spring.

Das ganze Halteorgan 20 ist auf einem L-förmigen Träger 28 angeordnet, welcher seinerseits mit einer Welle 29 fest verbunden ist. Diese ist am unteren Ende des vertikalen Trägers l8 bzw. l9 mit Hilfe von Lagern 29ʹ drehbar be­festigt. Das dem Träger 28 abgekehrte Ende der Welle 29 trägt ein Keilriemenrad 30, welches mittels einem nicht gezeichneten endlosen Riemen mit einem Antriebsrad 30ʹ ver­bunden ist, das auf einer Keilwelle 30ʺ synchron mit dem Keilriemenrad 30 verschiebbar gehalten ist. Werden also die Wagen ll verschoben, so führen die Räder 30,30ʹ die gleiche Bewegung aus. Das Antriebsrad 30ʹ verschiebt sich auf der Keilwelle 30ʺ, die gleichzeitig zum Antrieb des Rades 30ʺ dient.The entire holding member 20 is arranged on an L-shaped support 28, which in turn is firmly connected to a shaft 29. This is rotatably attached to the lower end of the vertical support l8 or l9 by means of bearings 29ʹ. The end of the shaft 29 facing away from the carrier 28 carries a V-belt wheel 30, which is connected by means of an endless belt, not shown, to a drive wheel 30ʹ which is held in synchronism with the V-belt wheel 30 on a spline shaft 30ʺ. So if the car ll moved, the wheels 30,30ʹ perform the same movement. The drive wheel 30ʹ moves on the spline shaft 30ʺ, which also serves to drive the wheel 30ʺ.

Der beschriebene Manipulator arbeitet wie folgt:

Ein zu bearbeitendes , ebenes Blechstück, welches eine ge­wisse Dimension aufweist, wird entlang von zwei parallelen Rändern mit Hilfe der Zangen zwischen die beiden Flächen 25 und 26 eingeklemmt, indem der Luftzylinder 27 die obe­re Klemmbacke 22 gegen die untere Backe 2l presst. Nach Uebernahme des Blechstückes wird dieses der zugeordneten, in der Zeichnung nicht gezeigten Blechbearbeitungs­maschine zugeführt, wobei die dazu notwendigen Bewegungen durch die Führung der Schlitten in zwei Dimensionen (X-Y-­Richtungen) und durch die Höhenverstellung des Verbindungs­balkens 4 ausgeführt werden. Nach Durchführung des ersten Arbeitsganges ist das Blechstück nicht mehr eben, sondern weist eine entsprechende Verformung auf, wodurch die Steifigkeit des Blechstückes wesentlich erhöht wurde. Zur weiteren Manipulation werden die erwähnten Zangen nicht mehr benötigt, sondern das Blechstück wird entlang von zwei parallelen Kanten zwischen den beiden Klemmleisten 23 der unteren Backen 2l festgehalten. Anschliessend können die weiteren Arbeitsgänge ausgeführt werden.The manipulator described works as follows:

A flat piece of sheet metal to be machined, which has a certain dimension, is clamped along two parallel edges with the aid of the pliers between the two surfaces 25 and 26, by the air cylinder 27 pressing the upper clamping jaw 22 against the lower jaw 2l. After the sheet metal piece has been taken over, it is assigned to the assigned Sheet metal working machine not shown in the drawing, the necessary movements being carried out by guiding the slide in two dimensions (XY directions) and by adjusting the height of the connecting bar 4. After carrying out the first operation, the sheet metal piece is no longer flat, but instead has a corresponding deformation, as a result of which the rigidity of the sheet metal piece has been significantly increased. For further manipulation, the pliers mentioned are no longer required, but the sheet metal piece is held along two parallel edges between the two clamping strips 23 of the lower jaws 2l. Then the other operations can be carried out.

In der beschriebenen Weise wird die sehr empfindliche Oberfläche des Blechstückes geschont und durch die Zangen nicht beschädigt. Es entstehen keine Zangenabdrücke und keine anderen Spuren.In the manner described, the very sensitive surface of the sheet metal piece is protected and not damaged by the pliers. There are no pincer marks and no other traces.

In der Fig. 3 ist die prinzipielle Ausführung und Anord­nung des Manipulators gemäss einer weiteren Ausführung dar­gestellt, welche wiederum in Verbindung mit einer nicht gezeichneten Blechbearbeitungsmaschine gebraucht wird. Die Blechbearbeitungsmaschine ist eine gewöhnliche Blech­presse mit einer auswechselbaren oder einstellbaren Matrize und mit einem gegenüber der Matrize beweglichen Stössel, mittels welchem das Abkanten eines Blechstückes durchge­führt wird. Zum Ergreifen des Blechstückes, welches in der Fig. 3 schematisch gezeichnet und mit 38 bezeichnet ist, dienen zwei Greiforgane 32, welche das Blechstück an zwei parallelen Kanten 33 so ergreifen, dass das Blechstück zwi­schen den Greiforganen eingeklemmt wird. Gleichzeitig wird an der Blechoberfläche eine Halteeinrichtung 34 angesetzt, welche Saugnäpfe 35 aufweist, die das Blechstück durch Vakuumwirkung festhalten und ein Durchbiegen desselben in­folge der Greifwirkung der Klemmorgane 32 verhindern.3 shows the basic design and arrangement of the manipulator according to a further design, which in turn is used in conjunction with a sheet metal working machine (not shown). The sheet metal working machine is a conventional sheet metal press with an interchangeable or adjustable die and with a ram movable relative to the die, by means of which the bending of a piece of sheet metal is carried out. For gripping the sheet metal piece, which is shown schematically in FIG. 3 and designated 38, two gripping members 32 are used, which grip the sheet metal piece at two parallel edges 33 in such a way that the sheet metal piece is clamped between the gripping members. At the same time, a holding device 34 is attached to the sheet metal surface, which has suction cups 35, which hold the piece of sheet metal by vacuum action and prevent it from bending due to the gripping action of the clamping members 32.

Sowohl die Klemmorgane 32 als auch die Halteeinrichtung 34 ist an einem Haltebalken 36 angeordnet, welcher seiner­seits mittels zwei Kurbelarmen 37 in einer U-förmigen Auf­hängevorrichtung 37a um die horizontale Achse 39 drehbar untergebracht ist. Die Drehachse 39 liegt in der Ebene des Blechstückes und die Drehbewegung kann in beiden Rich­tungen erfolgen und l80° betragen. Ferner ist der Balken 36 samt Aufhängevorrichtung 37a um die vertikale Achse 38 wiederum in beiden Richtungen um l80° drehbar gelagert. Zur Drehung um die horizontale Achse 39 dient ein Motor 43, welcher an der Aufhängevorrichtung 37a befestigt ist und über ein Zahnrad 44 und Kette 45 ein auf der Achse 39 ange­ordnetes Kettenrad 50 antreibt. Um die Achse 39 sind die Kurbelarme 37 drehbar befestigt, mittels welchen der Haltebalken 36 samt Klemmorganen 32, Halteeinrichtung 35 und Blechstück verschwenkt werden können. Die Drehung um die vertikale Achse 38 erfolgt durch einen Motor 46 und Zahnradverbindung 5l,52, welche die ganze Aufhängevorrich­tung 37a in Drehung versetzt.Both the clamping members 32 and the holding device 34 are arranged on a holding beam 36, which in turn is accommodated in a U-shaped suspension device 37a rotatably about the horizontal axis 39 by means of two crank arms 37. The axis of rotation 39 lies in the plane of the piece of sheet metal and the rotary movement can take place in both directions and be 180 °. Furthermore, the beam 36 together with the suspension device 37a is in turn rotatable about the vertical axis 38 in both directions by 180 °. A motor 43, which is fastened to the suspension device 37a and which drives a chain wheel 50 arranged on the axis 39 via a gearwheel 44 and chain 45, serves to rotate about the horizontal axis 39. The crank arms 37 are rotatably fastened about the axis 39, by means of which the holding bar 36 together with the clamping members 32, holding device 35 and sheet metal piece can be pivoted. The rotation about the vertical axis 38 is carried out by a motor 46 and gear connection 51, 52, which sets the entire suspension device 37a in rotation.

Schliesslich ist die Aufhängevorrichtung 37a samt Halte­balken 36 und Drehvorrichtungen in allen drei Dimensionen verschiebbar angeordnet, wobei die diesbezüglichen Mittel bekannt sind und nicht näher erläutert werden. Es ist also sowohl eine Höhen-, eine Tiefen-, als auch eine Längenverstellung vorgesehen.Finally, the suspension device 37a together with the holding bar 36 and rotating devices are arranged so as to be displaceable in all three dimensions, the relevant means being known and not being explained in detail. Both height, depth and length adjustment are therefore provided.

Die U-förmige Aufhängevorrichtung 37a setzt sich aus einem horizontalen, kastenförmigen Balken 40 und aus zwei eben­falls kastenförmigen Balken 4l zusammen, die an den bei­den Enden des Balkens 40 angeordnet sind und ein Tragge­stell sowohl für den Haltebalken 36 mit Kurbelarmen 37, Klemmorganen 32 und Halteeinrichtung 34, als auch für die Drehvorrichtungen bilden, die die beiden Motoren 43,46 und die dazugehörigen Kettenübertragungen 44,45 bzw. 5l,52 beinhalten.The U-shaped suspension device 37a is composed of a horizontal, box-shaped bar 40 and two likewise box-shaped bars 4l, which are arranged at the two ends of the bar 40 and a support frame for the holding bar 36 with crank arms 37, clamping members 32 and holding device 34, as well as for the rotating devices, which contain the two motors 43, 46 and the associated chain transmissions 44, 45 and 51, 52, respectively.

Am abstehenden Ende jeder der Kurbelarme 37 ist je ein Wellenstumpf 47 angeordnet, die in Lagern 48 der vertikalen Balken 4l Aufnahme finden. Der eine Wellenstumpf 47 weist eine Verlängerung 49 auf, die sich über dem Lager 48 hinaus erstreckt und ein Kettenrad 50 trägt, über welches und über das Zahnrad 44 die Kette 45 geführt ist.At the protruding end of each of the crank arms 37 there is a stub shaft 47, which is accommodated in bearings 48 of the vertical bars 4l. One shaft end 47 has an extension 49 which extends beyond the bearing 48 and carries a chain wheel 50, over which and over the gear 44 the chain 45 is guided.

Es wurde bereits erwähnt, dass die ganze Einrichtung in allen drei Dimensionen verstellbar gehalten ist, wobei die diesbezüglichen konstruktiven Einzelheiten als bekannt vorausgesetzt werden können und nicht näher dargestellt sind. Zu diesem Zwecke ist zweckmässigerweise ein höhen­verstellbarer Schlitten vorgesehen, welcher die Aufhänge­vorrichtung 37a samt Zubehör trägt, wobei die Lagerung des Schlittens sowohl in der Längen- als auch in der Breiten-­Richtung verstellt werden kann. Eine solche Ausführung ist z.B. im AT-Patent Nr. 378 70l näher beschrieben.It has already been mentioned that the entire device is held adjustable in all three dimensions, the structural details relating to this can be assumed to be known and are not shown in more detail. For this purpose, a height-adjustable slide is expediently provided, which carries the suspension device 37a together with the accessories, the mounting of the slide being adjustable both in the length and in the width direction. Such an embodiment is e.g. described in more detail in AT Patent No. 378 70l.

Am freien Ende des sich nach unten erstreckenden verti­kalen Balkens 4l, ist der Haltebalken 36 um die horizontale Achse drehbar angeordnet. Die Anordnung ist so getroffen, dass in beiden Richtungen, d.h. im Uhrzeigersinn und Gegen­uhrzeigersinn eine Verdrehung von l80° möglich ist. Diese Verdrehung erfolgt um die Wellenstumpfe 47 mit Hilfe des Zahnrades 50, das seinerseits über die Kette 45 mit dem Zahnrad 44 des Stellmotors 43 verbunden ist.At the free end of the downwardly extending vertical bar 4l, the holding bar 36 is rotatably arranged about the horizontal axis. The arrangement is such that in both directions, i.e. clockwise and counterclockwise rotation of 180 ° is possible. This rotation takes place around the stub shaft 47 with the aid of the gearwheel 50, which in turn is connected via the chain 45 to the gearwheel 44 of the servomotor 43.

Der Haltebalken 36 ist kastenförmig ausgebildet und weist innwendig eine Führungsschiene 53 auf, welche mittels Stegen 54 im Haltebalken 36 befestigt ist. Auf dieser Schiene 53 sind die Klemmorgane 32 befestigt, in einer Weise, dass der Abstand zwischen den beiden vergrössert oder verkleinert werden kann. Auch die Halteeinrichtung 34 ist auf diesem Balken 36 angeordnet, wobei die nähere Aus­bildung der genannten Teile anhand der Fig. 2 erläutert wird.The holding beam 36 is box-shaped and has an inside guide rail 53 which is fastened in the holding beam 36 by means of webs 54. The clamping members 32 are fastened on this rail 53 in such a way that the distance between the two can be increased or decreased. The holding device 34 is also arranged on this bar 36, the detailed design of the parts mentioned being explained with reference to FIG. 2.

Auf der Schiene 53 ist ein erster Schlitten 55 verschieb­bar angeordnet, welcher eine sich vertikal nach oben er­streckende Stange 56 trägt, die sich durch einen Längs­schlitz 57 erstreckt, welcher in der oberen Begrenzung des Haltebalkens 36 vorgesehen ist. Das obere freie Ende der Stange 36 ist über eine Kolbenstange 58 mit dem Kolben 59 verbunden, der beidseitig beaufschlagbar ist und in einem Zylinder 60 Aufnahme findet. Der Zylinder 60 ist bei 6l schwenkbar am Gehäuse des Haltebalkens 36 befestigt.A first carriage 55 is slidably arranged on the rail 53 and carries a vertically upwardly extending rod 56 which extends through a longitudinal slot 57 which is provided in the upper limit of the holding beam 36. The upper free end of the rod 36 is connected via a piston rod 58 to the piston 59, which can be acted upon on both sides and is received in a cylinder 60. The cylinder 60 is pivotally attached to the housing of the holding beam 36 at 6l.

In einem Abstand vom Schlitten 55 entfernt ist ein zweiter Schlitten 62 vorgesehen. Ferner ist ein Kettenzug vorhanden, welcher aus den Ketten 63 und 64 besteht, die um an beiden Enden der Führungsschiene 53 angeordneten Umlenkrollen 65 bzw. 66 geführt sind und die beiden Schlitten 52 und 53 mit­einander zwangsweise verbinden. Wird der erste Schlitten 55 mit Hilfe des Kolbens 59 und Kolbenstange 58 in der Fig. 4 nach rechts verschoben, so wird gleichzeitig der zweite Schlitten 62 mit Hilfe der Kette 64 um den gleichen Betrag nach links versetzt. Bei einer Verschiebung des ersten Schlittens 55 nach links, wird der zweite Schlitten 62 mit Hilfe der Kette 63 nach rechts versetzt.A second carriage 62 is provided at a distance from the carriage 55. There is also a chain hoist, which consists of chains 63 and 64, which are guided around deflection rollers 65 and 66 arranged on both ends of guide rail 53 and forcibly connect the two carriages 52 and 53 to one another. If the first carriage 55 is displaced to the right with the aid of the piston 59 and piston rod 58 in FIG. 4, the second carriage 62 is simultaneously displaced to the left by the same amount with the aid of the chain 64. When the first carriage 55 is shifted to the left, the second carriage 62 is displaced to the right by means of the chain 63.

Jeder der Schlitten 55 und 63 ist mit je einem Halter 67 versehen, welche sich nach unten erstrecken, wobei die untere Begrenzung des Haltebalkens 36 mit entsprechenden Längsschlitzen 68 versehen ist, durch welche die genannten Halter 67 geführt sind. An den Haltern 67 sind unten hori­zontale Klemmorgane 69 vorgesehen, mittels welchen das zu bearbeitende Blechstück 70 an zwei entgegengesetzten, parallelen Kanten durch Klemmwirkung festgehalten wird.Each of the carriages 55 and 63 is each provided with a holder 67 which extends downward, the lower boundary of the holding beam 36 being provided with corresponding longitudinal slots 68 through which the mentioned holders 67 are guided. On the holders 67, horizontal clamping members 69 are provided at the bottom, by means of which the piece of sheet metal 70 to be machined is held on two opposite, parallel edges by clamping action.

Da die Klemmwirkung der Klemmorgane 69 allein nicht genügt, um das Blechstück 70 ohne Verformung zu halten, sind ein oder mehrere Saugnäpfe 35 vorhanden, die als eine an der Blechoberfläche aufsetzbare Halteeinrichtung wirken. Die gezeigten beiden Saugnäpfe 35 sind an einem als Hohlkörper ausgebildeten Saugteller 7l angebracht, welcher zentral mit Hilfe einer Aufhängung 72 am Haltebalken 36 befestigt ist. Die Aufhängung 72 ist hohl ausgebildet und steht durch eine nur schematisch gezeigte Leitung 73 mit einer Vakuumquelle in Verbindung. Die Aufhängung 72 ist z.B. als starres Rohr vorgesehen, welches in einer sich nach unten erstreckenden Führung 74 frei beweglich ist, wobei die untere Endlage der rohrförmigen Aufhängung 72 mit Hilfe eines Anschlag­ringes 75 begrenzt ist.Since the clamping action of the clamping members 69 alone is not sufficient to hold the piece of sheet metal 70 without deformation, one or more suction cups 35 are present, which act as one on the Retaining device attachable to the sheet metal surface. The two suction cups 35 shown are attached to a suction plate 7l designed as a hollow body, which is fastened centrally to the holding beam 36 with the aid of a suspension 72. The suspension 72 is hollow and is connected to a vacuum source by a line 73, which is only shown schematically. The suspension 72 is provided, for example, as a rigid tube, which is freely movable in a downwardly extending guide 74, the lower end position of the tubular suspension 72 being limited by means of a stop ring 75.

Ferner ist zum Festhalten der rohrförmigen Aufhängung 72 eine Druckluftbremse vorgesehen, welche einen Bremskörper 76 mit die Aufhängung umfassenden Bremsbacken 77 aufweist und mit Hilfe eines Zylinders 78 betätigt wird. Dieser ist mittels einer nur schematisch gezeichneten Leitung 79 mit einer Druckluftquelle verbunden und an einem Gestellkörper 80 angebracht, der an der Aussenfläche der unteren Begren­zung des Haltebalkens 36 befestigt ist. Der Gestellkörper 80 umgibt teilweise die Bremse 76 und weist eine zentrale Ausnehmung zur Aufnahme der Aufhängung 72 und der Führung 74 auf.Furthermore, a compressed air brake is provided for holding the tubular suspension 72, which has a brake body 76 with brake shoes 77 encompassing the suspension and is actuated with the aid of a cylinder 78. This is connected to a compressed air source by means of a line 79, only shown schematically, and is attached to a frame body 80, which is fastened to the outer surface of the lower boundary of the holding beam 36. The frame body 80 partially surrounds the brake 76 and has a central recess for receiving the suspension 72 and the guide 74.

In der Ausgangslage ruht das zu bearbeitende Blechstück 70 auf Stützkonsolen 8l. Der Manipulator wird in Einsatz ge­bracht, so dass die Klemmorgane 69 zwei parallele Kanten des Blechstückes 70 umfassen und die Saugnäpfe 35 auf der Blechoberfläche aufliegen, wobei die Aufhängung 72 etwas zurückgestossen wird, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Diese Ausgangslage eines zu bearbeitenden Blechstückes 70 mittels einer automatischen Biegeeinrichtung ist in der Fig. 3 in Aufsicht dargestellt. Die Bearbeitung erfolgt auf der nur schematisch gezeichneten Biegematrize 82, wobei das Blechstück 70 zuerst auf den Stützkonsolen 8l ruht. Der Manipulator wird in Stellung gebracht, wie dies in der Fig. 2 ersichtlich ist, wobei die beiden parallelen Seitenkanten des Blechstückes 70 mittels der Klemmorgane 69 eingeklemmt werden. Zu diesem Zwecke wird der Kolben 59 von rechts nach links verschoben (Fig. 4) und gleich­zeitig die sich oberhalb des Blechstückes befindliche, frei hängende Halteeinrichtung 34 etwas zurückgestossen, wobei Saugnäpfe 35 auf der Oberfläche des Blechstückes 70 zur Auf­lage kommen. Das Absenken der Halteeinrichtung 34 erfolgt einfach durch Lösen der Bremse 76, so dass die Aufhängung 72 samt Saugteller 7l und Saugnäpfen 35 unter Eigengewicht nach unten fällt. In dieser Stellung wird die Druckluft­bremse 76 in Tätigkeit gesetzt und die Aufhängung 72 in der eingenommenen Stellung festgehalten. Durch die Leitung 73 wird Vakuum angelegt, so dass das Blechstück in der Mitte durch Vakuum gestützt wird. Ein Durchsacken oder Aufbeulen des Blechstückes 70 ist nicht möglich. Anschliessend wird der ganze Manipulator in Richtung der Biegeeinrichtung bewegt, so dass das Blechstück 70 von den Stützelementen 8l abgehoben wird und die der Biegeeinrichtung zugekehrte, mit dieser parallel verlaufende Kante 83 des Blechstückes 70 auf der anderen Seite der Matrize 82 zu liegen kommt. Jetzt werden die Halter 67 auseinanderbewegt und die Klemm­organe 69 gelöst. Auch die Saugnäpfe 35 werden belüftet und von der Blechoberfläche entfernt. Um das Blechstück in die vorgeschriebene Biegestellung zu bringen, welche z.B. hin­ter der Biegevorrichtung durch einen Anschlag 84 markiert ist, werden zuerst an den Stützkonsolen vorhandene Förder­bänder 85 in Bewegung gesetzt. Nachdem das Blechstück voll­ständig von den Förderbändern entfernt wurde, werden die Klemmorgane 69 gegeneinander bewegt, so dass sie die aus der Fig. 6 ersichtliche Stellung einnehmen und in die­ser Stellung als Stossorgane zum weiteren Verschieben des Blechstückes 70 auf der Matrize 82 bis zum Anschlag 84 wir­ ken. Das Blechstück 70 befindet sich jetzt in der Arbeits­stellung und die Bearbeitung erfolgt mittels des Stössels. Während des Biegevorganges wirken jetzt die Klemmorgane 69 als Hebehilfen und greifen unter den, vor der Biegematrize liegenden Teil des Bleches. Sie üben eine Stützfunktion beim Biegen aus und können als Stützen eingesetzt werden.In the starting position, the piece of sheet metal 70 to be machined rests on support brackets 8l. The manipulator is put into use so that the clamping members 69 encompass two parallel edges of the sheet metal piece 70 and the suction cups 35 rest on the sheet metal surface, the suspension 72 being pushed back somewhat, as is shown in FIG. 2. This starting position of a piece of sheet metal 70 to be processed by means of an automatic bending device is shown in a top view in FIG. 3. The processing takes place on the only schematically drawn bending die 82, whereby the piece of sheet metal 70 first rests on the support brackets 8l. The manipulator is brought into position, as can be seen in FIG. 2, the two parallel side edges of the sheet metal piece 70 being clamped in by means of the clamping members 69. For this purpose, the piston 59 is shifted from right to left (FIG. 4) and at the same time the free-hanging holding device 34 located above the sheet metal piece is pushed back somewhat, suction cups 35 resting on the surface of the sheet metal piece 70. The holding device 34 is lowered simply by releasing the brake 76, so that the suspension 72, together with the suction plate 71 and suction cups 35, falls down under its own weight. In this position, the air brake 76 is activated and the suspension 72 is held in the assumed position. Vacuum is applied through line 73, so that the piece of sheet metal is supported in the middle by vacuum. A sagging or bulging of the sheet metal piece 70 is not possible. The entire manipulator is then moved in the direction of the bending device, so that the piece of sheet metal 70 is lifted off the support elements 81 and the edge 83 of the piece of sheet metal 70 facing the bending device and lying parallel to it comes to rest on the other side of the die 82. Now the holders 67 are moved apart and the clamping members 69 released. The suction cups 35 are also ventilated and removed from the sheet surface. In order to bring the sheet metal piece into the prescribed bending position, which is marked, for example, by a stop 84 behind the bending device, conveyor belts 85 present on the support brackets are first set in motion. After the sheet metal piece has been completely removed from the conveyor belts, the clamping members 69 are moved against each other so that they assume the position shown in FIG ken. The piece of sheet metal 70 is now in the working position and processing is carried out by means of the ram. During the bending process, the clamping members 69 now act as lifting aids and reach under the part of the sheet lying in front of the bending die. They have a supporting function when bending and can be used as supports.

Die beschriebenen Klemmorgane 69 wirken in dieser Weise nicht nur als Klemmorgane, sondern auch als untere Stütze für das Blech und als Stossorgan, um das Blech in die Be­arbeitungsstellung zu bringen.The clamping members 69 described act in this way not only as clamping members, but also as a lower support for the sheet and as a pushing member to bring the sheet into the processing position.

Anschliessend werden die Klemmorgane 69 wieder an den Seitenkanten des Blechstückes 70 zusammen mit den Saug­näpfen 35 eingesetzt, worauf das Blechstück 70 z.B. durch Drehen und/oder Verschieben des Manipulators in eine zur weiteren Bearbeitung geeignete Stellung gebracht wird.The clamping members 69 are then reinserted on the side edges of the sheet metal piece 70 together with the suction cups 35, whereupon the sheet metal piece 70 e.g. is brought into a position suitable for further processing by rotating and / or moving the manipulator.

Es sei ferner noch erwähnt, dass die Stützkonsolen 8l, welche wie erwähnt mit Förderbändern 85 ausgerüstet sein können, zweckmässigerweise in der Höhe verstellbar sind und auch im Abstand voneinander verstellt werden können.It should also be mentioned that the support brackets 8l, which, as mentioned, can be equipped with conveyor belts 85, are expediently adjustable in height and can also be adjusted at a distance from one another.

Die zuletzt beschriebene Ausführung eignet sich insbesondere für leichte und schmale Blechstücke, welche mehrfach ge­bogen werden müssen und mit Hilfe von Zangen nicht erfasst werden können. Durch das Ansetzen der durch Vakuum wirkenden Halteeinrichtung wird überhaupt ermöglicht, die an den Kanten gefassten und eingeklemmten Blechstücke zu bewegen. Es wird eine besonders schonende Behandlung erreicht, da keinerlei Abdrücke an der Blechoberfläche entstehen können, welche sonst bei der mehrfachen Verwendung von Zangen oft auftreten. Solche Zangenabdrücke wirken nicht nur unschön, sondern beeinträchtigen auch die Präzision des fertigen Produktes.The version described last is particularly suitable for light and narrow pieces of sheet metal which have to be bent several times and cannot be gripped with the aid of pliers. By attaching the holding device acting by vacuum, it is even possible to move the sheet metal pieces that are gripped and clamped at the edges. A particularly gentle treatment is achieved, since no marks can occur on the sheet metal surface, which would otherwise occur if pliers were used several times. Such plier impressions not only look unsightly, they also affect the precision of the finished product.

Claims (20)

1. Manipulator für in einer Blechbearbeitungsmaschine zu verformende Blechstücke mit zwei drehbaren und in drei Dimensionen verschiebbaren Halteorganen, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Halteorgane sowohl paarweise ent­lang von zwei parallelen Kanten des Blechstückes wirken­de Klemmorgane als auch auf die Oberfläche des Blech­stückes wirkende Halteeinrichtungen aufweisen, wobei die Klemmorgane durch Verstellung in ihrem gegenseitigen Abstand Klemmdruck parallel zur Blechoberfläche aus­üben, während die Halteeinrichtungen senkrecht zur Klemmrichtung auf das Blechstück wirken.1. Manipulator for sheet metal pieces to be deformed in a sheet metal working machine with two rotatable and movable in three dimensions holding members, characterized in that the holding members have both acting in pairs along two parallel edges of the sheet metal clamping members and acting on the surface of the sheet metal holding devices, the Apply the clamping elements parallel to the sheet surface by adjusting their mutual distance, while the holding devices act perpendicular to the clamping direction on the piece of sheet metal. 2. Manipulator nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteorgane (20) sowohl eine Klemmzange (22) als auch eine Klemmleiste (23) aufweisen.2. Manipulator according to claim l, characterized in that the holding members (20) have both a clamp pliers (22) and a clamping strip (23). 3. Manipulator nach den Ansprüchen l und 2, dadurch ge­kennzeichnet, dass an einem in zwei Koordinatenrichtun­gen beweglichen Schlitten (l) eine Tragkonstruktion (2) befestigt ist, die einen in der vertikalen Rich­tung verstellbaren Balken (4) trägt, der seinerseits zum Erfassen des Blechstückes (24) mit zwei, ihren gegenseitigen Abstand verstellbaren Halteorganen (20) ausgerüstet ist, die wahlweise als Zange und als Klemm­leiste verwendbar mittels einer horizontalen Welle (29) drehbar angeordnet sind.3. Manipulator according to claims l and 2, characterized in that on a carriage movable in two coordinate directions (l), a supporting structure (2) is attached, which carries an adjustable in the vertical direction bar (4), which in turn for detecting the Sheet metal piece (24) is equipped with two, mutually adjustable spacing holding members (20), which can be rotated by means of a horizontal shaft (29) optionally used as pliers and as a terminal block. 4. Manipulator nach den Ansprüchen l bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Tragkonstruktion als Doppel­rahmen (2) ausgebildet und mit zwei sich vertikal nach unten erstreckenden Führungsbalken (3) ausgerüstet ist, zwischen welchen ein Verbindungsbalken (4) höhenver­stellbar geführt ist.4. Manipulator according to claims 1 to 3, characterized in that the supporting structure is designed as a double frame (2) and is equipped with two vertically downwardly extending guide beams (3), between which a connecting beam (4) is guided in a height-adjustable manner. 5. Manipulator nach den Ansprüchen l bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, dass im Führungsbalken (4) mit Hilfe eines Kettenzuges an Schienen (l0) verschiebbare Wagen (ll) angeordnet sind, die eine einander entgegengesetzte Bewegung ausführen.5. Manipulator according to claims l to 4, characterized in that in the guide bar (4) with the aid of a chain hoist on rails (l0) movable carriages (ll) are arranged which execute an opposite movement. 6. Manipulator nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteorgane (20) die sowohl eine Klemmzange als eine Klemmleiste aufweisen, am unteren Ende je eines vertikalen Trägers drehbar befestigt sind.6. Manipulator according to claim l, characterized in that the holding members (20), which have both a pair of clamping pliers and a clamping strip, are rotatably attached to the lower end of each vertical support. 7. Manipulator nach den Ansprüchen l bis 6, dadurch ge­kennzeichnet, dass jedes Halteorgan (20) eine untere Backe (2l) mit einer horizontalen Zangenfläche (26) und einer vertikalen Klemmleiste (23), sowie eine gegenüber der unteren Backe (2l) bewegliche Klemmbacke (22) aufweist, die eine gegenüber der Klemmfläche (26) der unteren Backe liegende Klemmfläche (25) besitzt.7. Manipulator according to claims 1 to 6, characterized in that each holding member (20) has a lower jaw (2l) with a horizontal pliers surface (26) and a vertical clamping bar (23), and one movable relative to the lower jaw (2l) Clamping jaw (22) which has a clamping surface (25) lying opposite the clamping surface (26) of the lower jaw. 8. Manipulator nach den Ansprüchen l bis 6, dadurch ge­kennzeichnet, dass der Antrieb der Welle (29) mittels einer Keilriemenverbindung (3l,32) erfolgt, deren An­triebsrad auf einer Keilwelle (33) synchron zur Be­wegung der Wagen (ll) verschiebbar gehalten ist.8. Manipulator according to claims l to 6, characterized in that the drive of the shaft (29) by means of a V-belt connection (3l, 32) takes place, the drive wheel on a spline (33) synchronously to the movement of the carriage (II) is slidably held . 9. Manipulator nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung aus Saugnäpfen (5) besteht, die die durch die Klemmwirkung bedingte Durchbiegung des Blechstückes verhindern.9. Manipulator according to claim l, characterized in that the holding device consists of suction cups (5) which prevent the deflection of the sheet metal piece caused by the clamping action. l0. Manipulator nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Klemmorgane als auch die Halteeinrich­tung (34) in einem Haltebalken (36) angeordnet sind, welcher mittels zwei Kurbelarmen (37) in einer Auf­hängevorrichtung (37a) um eine horizontale Achse (39) drehbar untergebracht ist.l0. Manipulator according to claim 1, characterized in that both the clamping members and the holding device (34) are arranged in a holding beam (36) which is rotatably accommodated about a horizontal axis (39) in a suspension device (37a) by means of two crank arms (37) is. 11. Manipulator nach den Ansprüchen l und l0, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Drehachse (9) in der Ebene des Blechstückes (l) liegt.11. Manipulator according to claims l and l0, characterized in that the axis of rotation (9) lies in the plane of the piece of sheet metal (l). 12. Manipulator nach den Ansprüchen l, l0 und ll, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehung um die horizontale Achse (39) ein Motor (43) vorhanden ist, welcher an der Aufhängevorrichtung (37a) befestigt und über ein Zahn­rad (44) und Kette (45) die Achse (39) verdreht.12. Manipulator according to claims l, l0 and ll, characterized in that for rotation about the horizontal axis (39) there is a motor (43) which is attached to the suspension device (37a) and via a gear (44) and chain (45) rotates the axis (39). 13. Manipulator nach den Ansprüchen l und l0 bis l2, da­durch gekennzeichnet, dass die Aufhängevorrichtung (37a) aus einem horizontalen Längsbalken (40) und aus zwei Querbalken (4l) besteht, die an den beiden Enden des Längsbalkens (40) angeordnet sind und ein um eine vertikale Achse (38) drehbares Traggestell sowohl für den Haltebalken (36) mit Kurbelarmen (37), Klemmor­ganen (32) und Halteeinrichtung (34), als auch für die Drehvorrichtungen bilden, die die beiden Motoren (43) und (46) und die dazugehörigen Kettenübertragungen (44, 45) bzw. (5l,52) beinhalten.13. Manipulator according to claims l and l0 to l2, characterized in that the suspension device (37a) consists of a horizontal longitudinal bar (40) and two crossbars (4l) which are arranged at the two ends of the longitudinal bar (40) and a support frame rotatable about a vertical axis (38) both for the holding beam (36) with crank arms (37), clamping members (32) and holding device (34), and for the rotating devices which form the two motors (43) and (46 ) and the associated chain transmissions (44, 45) or (5l, 52). 14. Manipulator nach den Ansprüchen l und l0 bis l4, da­durch gekennzeichnet, dass am abstehenden Ende jeder der Kurbelarme (37) je ein Wellenstumpf (47) angeord­net ist, die in Lagern (48) der Querbalken (4l) Auf­nahme finden, wobei der eine Wellenstumpf eine Verlänge­rung (59) aufweist, die sich über der Lagerung (48) hinaus erstreckt und ein Kettenrad (50) zum Antrieb trägt.14. Manipulator according to claims l and l0 to l4, characterized in that a stub shaft (47) is arranged at the projecting end of each of the crank arms (37), which are accommodated in bearings (48) of the crossbars (4l), the a shaft end has an extension (59) which extends beyond the bearing (48) and carries a chain wheel (50) for driving. 15. Manipulator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebalken (36) inwendig eine Führungsschiene (53) aufweist, auf welcher die Klemmorgane (32) befestigt sind, so dass der Abstand zwischen den beiden vergrössert oder ver­kleinert werden kann.15. Manipulator according to one or more of the preceding claims, characterized in that the holding bar (36) has a guide rail (53) on the inside, on which the clamping members (32) are fastened, so that the distance between the two can be increased or decreased. 16. Manipulator nach Anspruch l5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Klemmorgane (69) an einem Schlitten (55) bzw. (62) angeordnet ist, die auf der Führungs­schiene (53) angeordnet und miteinander so verbunden sind, dass sie an der Schiene (53) entgegengesetzte Bewegungen ausführen.16. Manipulator according to claim l5, characterized in that each of the clamping members (69) is arranged on a carriage (55) or (62) which are arranged on the guide rail (53) and are connected to one another such that they are on the rail (53) make opposite movements. 17. Manipulator nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, dass zur direkten Bewegung des einen Schlittens (55), mit welchem der andere Schlitten (62) zwangsverbunden ist, eine Zylinderkolbenanordnung (59,60) vorhanden ist.17. Manipulator according to claim l6, characterized in that a cylinder piston arrangement (59, 60) is provided for the direct movement of the one slide (55) to which the other slide (62) is positively connected. 18. Manipulator nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugnapf der Halteeinrichtung (34) an einem als Hohlkörper ausgebildeten Saugteller (7l) angebracht und zentral mit Hilfe einer Aufhängung (72) am Haltebalken (36) befestigt ist, welche Aufhängung (72) als starres Rohr ausgebildet und in einer Führung (74) frei be­weglich angeordnet ist, wobei die untere Endlage der Aufhängung mit Hilfe eines Anschlagringes (45) be­grenzt ist.18. Manipulator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the suction cup of the holding device (34) is attached to a suction plate (7l) designed as a hollow body and is centrally attached to the holding bar (36) with the aid of a suspension (72), which suspension (72) is designed as a rigid tube and is freely movable in a guide (74), the lower end position of the suspension being limited by means of a stop ring (45). 19. Manipulator nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Festhalten der Aufhängung (72) eine Druck­luftbremse (76,77) vorgesehen ist, welche mit Hilfe einer Druckluftquelle betätigbar ist.19. Manipulator according to claim l8, characterized in that a compressed air brake (76, 77) is provided to hold the suspension (72), which can be actuated with the aid of a compressed air source. 20. Manipulator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der zur Aufnahme des Blechstückes (70) vorgesehenen Fläche je eine Stützkonsole (8l) vorhanden ist, die je ein Förderband (85) aufweisen und horizontal gegeneinander, sowie in der Höhenrichtung verstellbar sind.20. Manipulator according to one or more of the preceding claims, characterized in that below the a support bracket (8l) is provided for receiving the sheet metal piece (70), which each have a conveyor belt (85) and can be adjusted horizontally relative to one another and in the height direction.
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