EP0778094B1 - Transfereinrichtung für Mehrstationenpressen - Google Patents

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Publication number
EP0778094B1
EP0778094B1 EP96119403A EP96119403A EP0778094B1 EP 0778094 B1 EP0778094 B1 EP 0778094B1 EP 96119403 A EP96119403 A EP 96119403A EP 96119403 A EP96119403 A EP 96119403A EP 0778094 B1 EP0778094 B1 EP 0778094B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gripper
transfer device
carrier
movement
gripping
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96119403A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0778094A1 (de
Inventor
Günter Riedisser
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.)
L Schuler GmbH
Original Assignee
L Schuler GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L Schuler GmbH filed Critical L Schuler GmbH
Publication of EP0778094A1 publication Critical patent/EP0778094A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0778094B1 publication Critical patent/EP0778094B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K27/00—Handling devices, e.g. for feeding, aligning, discharging, Cutting-off means; Arrangement thereof
    • B21K27/02—Feeding devices for rods, wire, or strips
    • B21K27/04—Feeding devices for rods, wire, or strips allowing successive working steps

Definitions

  • the invention relates to a transfer device for Multi-stage presses, especially for massive forming.
  • the invention relates to a transfer device for stepped presses where forming tools in are arranged in a row.
  • Step presses are mostly used for extrusion, where from a solid blank through several successive forming steps a desired workpiece arises. There are separate ones for each forming step Tools required. The workpiece must therefore between individual forming steps from tool to tool to be transported further. For multi-stage presses are the workpieces on a common table in one Row arranged. Associated top tools are also attached in a row to a pestle. The The transfer device now has the task of handling the workpieces then transported in cycles from tool to tool, when the ram releases the tools.
  • massive forming is particularly suitable for mass production is suitable for large and recurring same workpiece lots must be machined massive forming increasingly for smaller workpiece lots Application.
  • After the forming tools each especially for the production of a single type of workpiece serve up when setting up the multi-stage press a specific workpiece or when retooling Tool change required.
  • the tool change should not be done by im In the area of the tools, standing gripper means is obstructed be on the transfer device for workpiece transport are provided.
  • the one used for the further transport of the workpieces Transfer device usually has grippers that are adapted to a special workpiece type. In this In addition to changing the workpiece, this also includes changing the gripper required when converting the multi-stage press shall be.
  • DE 34 43 874 A1 describes a transfer device for moving workpieces in one Multi-stage press known. This transfer device points a set of arms held parallel to each other Pliers on. The arms are each approximately at right angles arranged in a line through the series in succession Workpieces is defined.
  • the pliers moving on approximately semicircular paths become.
  • the Pliers opened and closed, each for separate Serve drive devices. These point to the arms intended and leading through this gear means, which are driven by cams.
  • the pliers are purely passive with Provide spring clamps.
  • Individual pliers are provided for workpiece transfer, their drive and / or adjustment is relatively complex can be.
  • EP 00 41 690 B1 is a multi-stage forming machine known for massive forming.
  • the forming machine has several in a row on a support arranged tool stages, which is a solid blank has to go through.
  • a pliers apparatus also serves for the tool level two pliers boxes that are translationally synchronous to each other are movable.
  • a transfer facility for creating multi-stage presses that are simple is convertible.
  • the transfer facility be simple, work precisely and can be converted easily.
  • the carrier means designed as gripper rails are arranged on one side of the tool row and therefore give the other side of the tools (front) free.
  • access to the tools is significantly easier. This is not exacerbated by the disadvantage of more complicated gripping devices bought like it when using gripping tongs or the like would be the case.
  • the gripping devices of Grippers formed, each containing two gripper fingers.
  • the first gripper fingers are with the first Gripper rail connected and the second gripper fingers are connected to the second gripper rail.
  • a translatory opposite adjustment of the gripper rails permitted in their respective longitudinal directions thus opening and closing all grippers.
  • the opposite Allows movement in relation to the workpiece that the clamped workpiece is in the same position is held like that freely in the respective tool seated workpiece. In this way, a tilting Tilting or incorrect insertion of workpieces certainly excluded.
  • the gripper fingers in are resilient in a certain area, it is advantageous if they are essentially rigidly trained Booms that extend from the respective gripper rail stretch away.
  • the gripper fingers are structurally simple designed and the adjustment effort is limited to a minimum.
  • a solution that makes it particularly easy to change the gripper allows is obtained when the gripper fingers are connected to an attachment rail, which can be detached the gripper rail is held.
  • To replace the The gripper is simply changing the top rails required, in the simplest case per top rail only two screw connections have to be loosened.
  • the gripper fingers intended for each workpiece type remain firmly attached to the top rail and pre-adjusted in relation to this.
  • the gripper rails are preferably one common carrier device worn with respect to the multi-station press is movably mounted and over appropriate Drive devices is specifically adjustable.
  • the carrier device can be raised and lowered and in Adjustable lengthwise.
  • the gripper rails are over Carriage or linear guides on the carrier device held and longitudinally adjustable in relation to this. Thereby can open and close the gripper fingers be obtained regardless of the transport movement that is granted to the carrier as a whole.
  • the Carrier device with both gripper rails and gripper fingers from the neighborhood of the Tools can be swiveled into a rest position which is further away from the tools.
  • the rest position is free access to the tools grants what a particularly easy tool change enables.
  • the Carrier device and the gripper rails When swiveling into the rest position, the Carrier device and the gripper rails preferably around pivoted an axis of rotation parallel to the longitudinal extent the gripper rails is arranged.
  • Transfer device has a common drive means for the opposite longitudinal adjustment of the gripper rails for opening and closing the grippers and for the transfer movement on that of the carrier device and thus both gripper rails is issued synchronously.
  • the drive device is, for example, a central shaft Cam discs over a gear with a worm drive communicates.
  • the axis of rotation of the worm wheel is also the axis of rotation about which the carrier device when swiveling in and out of her Rest position is pivoted. That way they can Carrier device and the drive devices assigned to it pivoted about an otherwise stationary drive become.
  • the solution is mechanically simple and robust.
  • the translational movement to open and close the gripper rails can be easily obtained by the gripper rails each of two crank cores to be worn on the carrier device are stored.
  • the advantage and the peculiarity of this The solution is that when the gripper fingers are transferred a circular arc in the respective gripping position Infeed movement to the individual workpieces carried out becomes. As a result, the lateral infeed movement disappears the gripper finger just before the gripper finger come almost completely into contact with the workpiece. It is therefore the gripper fingers despite the side infeed a pure clamping movement in relation to the workpieces reached and a lateral shifting and tilting of the Workpieces are avoided.
  • the gripper rails are preferably driven via a rack that runs parallel to the gripper rails mounted on the carrier device and by a gear pinion is driven. This in turn is over driven by a cardan shaft, its movement from a Cam derives.
  • the cardan shaft enables that translational movement of the carrier device under Carrying the gear pinion without twisting it. In this way, the transfer movement is decoupled (Lifting, lowering, feed, i.e. synchronous Movement of both gripper rails) from the gripping movement (opposite movement of the gripper rails) reached.
  • FIG. 1 is perspective and highly schematic a multi-stage press 1 shown as the massive forming of workpieces across five tool levels serves.
  • the multi-stage press 1 has a table 2, on which a tool base frame 3 is mounted in a stationary manner.
  • the tool base frame carries a total of five, each only symbolically indicated by means of flat cylinders, Tool stages with dies 5a to 5e that are collectively referred to as matrices 5.
  • Movable towards and away from the matrices 5 a plunger 8 is mounted in a press frame 7. This carries the matrices assigned to the matrices 5a to 5e 9a to 9e, which are not used as upper tools for forming further shown, lying in the matrices 5a to 5e Serve workpieces.
  • Transfer device 11 For further transport of the workpieces from die 5a up to 5d to die 5b to 5e or for inserting the workpieces into the die 5a and take out the finished deformed workpiece from the die 5e is one Transfer device 11 provided in Fig. 1 by two gripper rails 12, 13 and those carried by them Gripper fingers 14 (a to f), 15 (a to f) is indicated. Six gripper finger pairs are therefore available for five tool stages intended.
  • the gripper rails 12, 13 are, as in particular 3, on a common carrier 19th stored in the vertical direction (stroke direction) as well parallel to the longitudinal extent of the gripper rails 12, 13 (transport direction) is movable.
  • the direction of transport is illustrated in FIG. 2 by an arrow 21, 3 with an arrow 22 is symbolized.
  • the gripper fingers 14 are at the ends a suitable gripper surface and parallel aligned with each other. On her away from the matrices 5 pointing end, they are each with the gripper rail 12 rigidly connected. The also with corresponding gripping surfaces provided and parallel gripper fingers 15 (a to f), on the other hand, are with the gripper rail 13 firmly connected. Around a gripper finger 14 and a gripper finger 15 comprising a pair of gripper fingers Transfer either to the gripping position and the release position to be able to, the gripper rails 12, 13 in Movement in relation to each other.
  • the gripper rail 12 is for this purpose carried by two crank cores 23, 24, which by one Vertical axis are rotatably mounted on the carrier 19.
  • the Crank links 23, 24 thereby define with the gripper rail 12 a parallelogram and guide the gripper rail 12 on a circular path indicated by arrows 25. Carry out a corresponding identical movement the gripper-side ends of the gripper fingers 14 (a to f).
  • the gripper rail 13 is also of crank core 27, 28 worn parallel to each other on the Carrier 19 are rotatably mounted and thus with the support rail 13 define a parallelogram.
  • the length corresponds to the lengths of the crank links 23, 24.
  • the resulting movement of the gripper rail 13 and Gripper fingers 15 (a to f) are illustrated by arrows 29.
  • the crank link 23, 27 and the crank link 24, 28 are in pairs only schematically indicated gears 31, 32; 33, 34 with each other in Intervention.
  • the gears are so big and arranged so that the crank links 23, 27; 24, 28 each turn in pairs in opposite directions at the same speed, if they are driven.
  • gear pinion 39 rotatable on the carrier 19 mounted, which is in engagement with the rack 36.
  • the gear pinion 39 is also connected via a cardan shaft 41 connected to a drive source 42, the cardan shaft 41 a translational movement of the gear pinion 39 in Direction of arrow 21 allows without rotating the To cause gear pinion 39.
  • a drive source 42 for the gear pinion 39 and thus for opening and closing the pairs of gripper fingers serves a control shaft 43, which via a gear 44 a screw 45 (Fig. 3) is driven.
  • the continuously rotating worm 45 drives the control shaft 43 synchronized with the working strokes of the plunger 8.
  • From the Continuous movement of the control shaft 43 is based a cam plate 47 via a not shown Lever and gear tap a periodic targeted Movement of the gear pinion 39 brought about.
  • Additional cams 49, 50 do not effect one further illustrated lever drive the transport or Feed movement of the carrier 19 in the direction of the arrow 21.
  • the lifting and lowering of the carrier 19, however, is by a cam 51 derived on the control shaft 43 sits and the corresponding lever gear Raising and lowering the carrier 19 causes.
  • the transfer device 11 forms including the Control shaft 42 is a structural unit which, as in FIG. 3 is indicated from the working position to a rest position is pivotable.
  • the gripper fingers 14, 15 put the rest position in dashed lines indicated path 53 back. Your resting position is indicated at 54.
  • the pivot axis is the axis of rotation the worm 45, with the gear 44 around the Snail 45 is pivoted.
  • the multi-stage press 1 described so far works as follows:
  • the gripper fingers 14, 15 (a to f) are almost closed and withdrawn position.
  • the crank link 23, 27; 24, 28 by about 180 ° against the respective position shown in Fig. 2 rotated.
  • the Gripper rails 12, 13 are in their Matrices 5 (a to e) as far away as possible.
  • the cam disks 49, 50 act Shifting the carrier 19 towards the transfer station 17 to, i.e. 2 to the left. Is this position reached and the plunger 8 moved so far up that the matrices 5 (a to e) are free, reaches the cam 47 in their rotation an area where they begins the gear pinion 39 via the cardan shaft 41 to rotate the rack 36 to the left in Fig. 2 is moved.
  • the crank handlebar runs 23 from its position marked by a cross 56 in the position shown. The turns accordingly Crank handlebar 24.
  • crank links 23, 24 counterclockwise run
  • the crank links 27, 28 rotate in Fig. 2 clockwise also from their matrices 5 (a to e) pointing in the position shown, position to be pointed at.
  • the gripper fingers 14, 15 each like a pair of pliers Circular arc, which is indicated by the arrows 25, 29. It is thereby the in the transfer station 17 and the the following tool stations and thus clamped by the gripping fingers 14, 15.
  • a slope-free area of the Cam disc 47 reached so that the gear pinion 39th stop shooting.
  • the cam disc 51 now controls a lifting movement, whereby the carrier 19 with the gripper rails 12, 13, Grippers 14, 15 and the workpieces located therein is lifted. Shortly afterwards or overlapping in time begins that caused by the cam disks 49, 50 Transfer movement in Fig. 2 to the right, i.e. on the Failure station 18 too.
  • the stroke corresponds to the transfer movement exactly the same distance from each other spaced matrices 5 (a to e).
  • the carrier 19 is lowered and over the Cam 47, the cardan shaft 41, the gear pinion 39 and the rack 36, the crank links 23, 27; 24, 28 driven so that the gripper rails 12, 13 on opposite arcs pivoted away from the matrices 5 become.
  • the gripper fingers 14, 15 perform semi-circular Opening movements (arrows 25, 29). To Completion of the same hit those attached to the plunger 8 Patrices 9 that are already moving down on the workpieces and deform them accordingly.
  • the workpieces are gripped safely.
  • the grabs move almost exactly in opposite directions to the one in question Workpiece closed or away. So that the workpiece is no Gives impulse that lead to tipping or tilting could.
  • the entire transfer device 11 forms a unit, which in a simple folding movement from the tool area can be removed. This serves both Changing the tools and changing the gripper rails 12, 13 or individual gripper fingers 14, 15.
  • the gripper fingers 14, 15 on top rails be held by the gripper rails 12, 13 are worn.
  • Such an embodiment has the Advantage that gripper fingers when converting to others Machining workpieces in just a few simple steps are interchangeable. The usability of the tool room is significantly improved and the tool change is relieved. It is not a manual removal of the gripper rails required if measures on the tools are to be carried out.
  • crank link instead of the rack to drive the crank link can other drive means such as timing belts, chains or the like can be used.
  • a transfer device for a multi-stage press has two mounted parallel to each other on a carrier Gripper rails on the carrier along a Transfer curve are movable. Carry the gripper rails paired gripper fingers by opposite movement of the gripper rails towards each other and are movable away from each other.
  • the delivery movement is generated by parallelogram gearboxes for storage and serve to drive the gripper rails.
  • the Parallelogram gears are from a single drive source driven by a cardan shaft that the Execution of the transfer movement enables without the relative position of the gripper fingers to each other would be changed.
  • Such a transfer facility is on one side of the row formed by the tools arranged and thus allows good access to the Workpieces from the other side. If necessary can transfer the entire transfer device from the tool area be removed. This is preferably done in a swivel motion.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transfereinrichtung für Mehrstufenpressen, insbesondere zur Massivumformung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Transfereinrichtung für Stufenpressen, bei denen Umformwerkzeuge in einer Reihe angeordnet sind.
Stufenpressen werden meist zum Fließpressen verwendet, bei dem aus einem massiven Rohling durch mehrere aufeinanderfolgende Umformschritte ein gewünschtes Werkstück entsteht. Dabei sind für jeden Umformschritt gesonderte Werkzeuge erforderlich. Das Werkstück muß deshalb zwischen einzelnen Umformschritten von Werkzeug zu Werkzeug weitertransportiert werden. Bei Mehrstufenpressen sind die Werkstücke auf einem gemeinsamen Tisch in einer Reihe angeordnet. Zugeordnete Oberwerkzeuge sind ebenfalls in einer Reihe an einem Stößel befestigt. Die Transfereinrichtung hat nun die Aufgabe, die Werkstücke jeweils dann taktweise von Werkzeug zu Werkzeug weiterzubefördern, wenn der Stößel die Werkzeuge freigibt.
Obwohl die Massivumformung insbesondere zur Massenproduktion geeignet ist, bei der große und immer wiederkehrend gleiche Werkstücklose zu bearbeiten sind, findet die Massivumformung zunehmend auch für kleinere Werkstücklose Anwendung. Nachdem die Umformwerkzeuge jeweils speziell zur Herstellung eines einzigen Werkstücktyps dienen, ist bei der Einrichtung der Mehrstufenpresse auf ein bestimmtes Werkstück oder bei der Umrüstung ein Werkzeugwechsel erforderlich.
Der Werkzeugwechsel soll möglichst nicht durch im Bereich der Werkzeuge stehende Greifermittel behindert werden, die an der Transfereinrichtung zum Werkstücktransport vorgesehen sind.
Die zum Weitertransport der Werkstücke dienende Transfereinrichtung weist in der Regel Greifer auf, die an einen speziellen Werkstücktyp angepaßt sind. In diesem Fall ist neben dem Werkstückwechsel auch ein Greiferwechsel erforderlich, wenn die Mehrstufenpresse umgerüstet werden soll. Aus der DE 34 43 874 A1 ist eine Transfereinrichtung zum Umsetzen von Werkstücken in einer Mehrstufenpresse bekannt. Diese Transfereinrichtung weist einen Satz an zueinander parallelen Armen gehaltener Zangen auf. Die Arme sind jeweils etwa rechtwinklig zu einer Linie angeordnet, die durch die Reihe aufeinanderfolgender Werkstücke definiert wird. Beim Umsetzen der Werkstücke werden die Arme synchron seitlich verschwenkt, wobei die Zangen auf etwa halbkreisförmigen Bahnen bewegt werden. Bei den einzelnen Werkzeugpositionen werden die Zangen geöffnet und geschlossen, wozu jeweils gesonderte Antriebseinrichtungen dienen. Diese weisen an den Armen vorgesehene und durch diese führende Getriebemittel auf, die über Kurvenscheiben angetrieben sind. In einer alternativen Ausführungsform sind die Zangen rein passiv mit Federklemmeinrichtungen versehen.
Es sind zum Werkstückumsetzen einzelne Zangen vorgesehen, deren Antrieb und/oder Justage relativ aufwendig sein kann.
Aus der EP 00 41 690 B1 ist eine mehrstufige Umformmaschine zur Massivumformung bekannt. Die Umformmaschine weist mehrere in einer Reihe an einem Träger angeordnete Werkzeugstufen auf, die ein massiver Rohling zu durchlaufen hat. Zum Umsetzen des Rohlings von Werkzeugstufe zu Werkzeugstufe dient ein Zangenapparat mit zwei Zangenkästen, die synchron zueinander translatorisch verschiebbar sind. Dabei ist ein Zangenkasten mit starr ausgebildeten Zangen auf einer Seite der von den Werkzeugstufen definierten Reihe und ein anderer Zangenkasten mit federnd ausgebildeten Zangen auf der anderen Seite angeordnet. Jeder Zangenkasten ist derart angetrieben, daß er neben seiner translatorischen Bewegung noch eine Winkelbewegung um seine Translationsachse ausführen kann. Auf diese Weise wird ein Aufeinanderzu- und Voneinanderwegbewegen einander gegenüberliegender und einander zugeordneter Zangenhälften erreicht.
Infolge der beidseitigen Anordnung der Zangenhälften in Bezug auf die Werkzeuge ist der Zugang zu den Werkzeugen erschwert, was insbesondere bei der Umrüstung von Bedeutung sein kann.
Daraus leitet sich die Aufgabe ab, eine Transfereinrichtung für Mehrstufenpressen zu schaffen, die einfach umrüstbar ist. Darüber hinaus soll die Transfereinrichtung einfach aufgebaut sein, präzise arbeiten und selbst auf einfache Weise umrüstbar sein.
Diese Aufgabe wird durch eine Transfereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Die als Greiferschienen ausgebildeten Trägermittel sind auf einer Seite der Werkzeugreihe angeordnet und geben deshalb die andere Seite der Werkzeuge (Vorderseite) frei. Gegenüber dem Stand der Technik, bei dem klappen- oder wangenartig ausgebildete Trägermittel für die Greifer zu beiden Seiten der Werkstücke angeordnet sind, ist der Zugang zu den Werkzeugen deutlich erleichtert. Dies wird nicht durch den Nachteil komplizierterer Greifeinrichtungen erkauft, wie es bei Verwendung von Greifzangen oder ähnlichem der Fall wäre. Außerdem ermöglicht die Grundkonstruktion gemäß dem Patentanspruch 1 ein präzises und sicheres Ergreifen der Werkstücke und ein genaues Einsetzen des Werkstückes in das jeweils nachfolgende Werkzeug.
Vorteilhafterweise werden die Greifeinrichtungen von Greifern gebildet, die jeweils zwei Greiferfinger enthalten. Die ersten Greiferfinger sind dabei mit der ersten Greiferschiene verbunden und die zweiten Greiferfinger sind mit der zweiten Greiferschiene verbunden. Eine translatorische gegenläufige Verstellung der Greiferschienen in deren jeweiliger Längsrichtung gestattet somit ein Öffnen und Schließen aller Greifer. Die gegenläufige Bewegung in Bezug auf das Werkstück ermöglicht, daß das gespannte Werkstück in der gleichen Position gehalten ist wie das frei in dem jeweiligen Werkzeug sitzende Werkstück. Auf diese Weise wird ein Verkippen, Verkanten oder ein schiefes Einsetzen von Werkstücken sicher ausgeschlossen.
Obwohl es möglich ist, daß die Greiferfinger in einem gewissen Bereich federnd ausgebildet sind, ist es vorteilhaft, wenn sie im wesentlichen starr ausgebildete Ausleger sind, die sich von der jeweiligen Greiferschiene weg erstrecken. Die Greiferfinger sind konstruktiv einfach ausgelegt und der Justageaufwand beschränkt sich auf ein Minimum.
Eine Lösung, die einen besonders einfachen Greiferwechsel ermöglicht, wird erhalten, wenn die Greiferfinger mit einer Aufsatzschiene verbunden sind, die lösbar an der Greiferschiene gehalten ist. Zum Auswechseln der Greifer ist lediglich das Wechseln der Aufsatzschienen erforderlich, wobei im einfachsten Falle pro Aufsatzschiene lediglich zwei Schraubverbindungen zu lösen sind. Die für einen jeweiligen Werkstücktyp vorgesehenen Greiferfinger bleiben mit der Aufsatzschiene fest verbunden und in Bezug auf diese vorjustiert.
Vorzugsweise sind die Greiferschienen von einer gemeinsamen Trägereinrichtung getragen, die in Bezug auf die Mehrstationenpresse bewegbar gelagert und über entsprechende Antriebseinrichtungen gezielt verstellbar ist. Die Trägereinrichtung ist dabei heb- und senkbar sowie in Längsrichtung verstellbar. Die Greiferschienen sind über Schlitten oder Linearführungen an der Trägereinrichtung gehalten und in Bezug auf diese längsverstellbar. Dadurch kann die Öffnungs- und Schließbewegung der Greiferfinger unabhängig von der Transportbewegung erhalten werden, die der Trägereinrichtung als Ganzes erteilt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, daß die Trägereinrichtung mit beiden Greiferschienen und den daran gehaltenen Greiferfingern aus der Nachbarschaft der Werkzeuge in eine Ruheposition geschwenkt werden kann, die von den Werkzeugen weiter abliegt. In einer derartigen Ruheposition ist freier Zugang zu den Werkzeugen gewährt, was einen besonders einfachen Werkzeugwechsel ermöglicht.
Beim Verschwenken in die Ruheposition werden die Trägereinrichtung und die Greiferschienen vorzugsweise um eine Drehachse geschwenkt, die parallel zu der Längserstreckung der Greiferschienen angeordnet ist.
Eine mechanisch besonders zuverlässige, schnell laufende und präzise Konstruktion der erfindungsgemäßen Transfereinrichtung weist ein gemeinsames Antriebsmittel für die gegenläufige Längsverstellung der Greiferschienen zum Öffnen und Schließen der Greifer und für die Transferbewegung auf, die der Trägereinrichtung und somit beiden Greiferschienen synchron erteilt wird. Eine solche Antriebseinrichtung ist bspw. eine zentrale Welle mit Kurvenscheiben, die über ein Zahnrad mit einem Schneckenantrieb in Verbindung steht. Die Drehachse des Schneckenrades ist dabei zugleich die Drehachse, um die die Trägereinrichtung beim Verschwenken in ihre und aus ihrer Ruheposition geschwenkt wird. Auf diese Weise können die Trägereinrichtung und die ihr zugeordneten Antriebseinrichtungen um einen ansonsten ruhenden Antrieb geschwenkt werden. Die Lösung ist mechanisch einfach und robust.
Die translatorische Bewegung zum Öffnen und Schließen der Greiferschienen kann auf einfache Weise erhalten werden, indem die Greiferschienen jeweils von zwei Kurbellenkern getragen werden, die an der Trägereinrichtung gelagert sind. Der Vorteil und die Besonderheit dieser Lösung liegt darin, daß beim Überführen der Greiferfinger in die jeweilige Greifstellung eine kreisbogenförmige Zustellbewegung zu den einzelnen Werkstücken ausgeführt wird. Infolgedessen verschwindet die laterale Zustellbewegung der Greiferfinger kurz bevor die Greiferfinger mit dem Werkstück in Berührung kommen nahezu vollständig. Es wird somit trotz seitlichen Zustellens der Greiferfinger eine reine Klemmbewegung in Bezug auf die Werkstücke erreicht und ein seitliches Verschieben und Kippen der Werkstücke wird vermieden.
Der Antrieb der Greiferschienen erfolgt vorzugsweise über eine Zahnstange, die parallel zu den Greiferschienen an der Trägereinrichtung gelagert und von einem Zahnradritzel angetrieben ist. Dieses ist seinerseits über eine Kardanwelle getrieben, die ihre Bewegung von einer Kurvenscheibe herleitet. Die Kardanwelle ermöglicht die translatorische Bewegung der Trägereinrichtung unter Mitnahme des Zahnradritzels ohne eine Verdrehung desselben. Auf diese Weise wird eine Entkopplung der Transferbewegung (Heben, Senken, Vorschub, d.h. synchrone Bewegung beider Greiferschienen) von der Greifbewegung (gegensinnige Bewegung der Greiferschienen) erreicht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1
eine Mehrstufenpresse zur Massivumformung mit einer zwei Greiferschienen aufweisenden Transfereinrichtung, die auf einer Seite der Werkzeuge angeordnet ist, in perspektivischer und schematisierter Darstellung,
Fig. 2
die Transfereinrichtung der Mehrstufenpresse nach Fig. 1, in schematisierter Draufsicht und
Fig. 3
die Mehrstufenpresse nach Fig. 1 mit der Transfereinrichtung nach Fig. 2, in schematisierter und vereinfachter Querschnittsdarstellung.
In Fig. 1 ist perspektivisch und stark schematisiert eine Mehrstufenpresse 1 dargestellt, wie sie der Massivumformung von Werkstücken über fünf Werkzeugstufen hinweg dient. Die Mehrstufenpresse 1 weist einen Tisch 2 auf, auf dem ein Werkzeuggrundgestell 3 ortsfest gelagert ist. Das Werkzeuggrundgestell trägt insgesamt fünf, jeweils lediglich anhand von flachen Zylindern symbolisch angedeutete, Werkzeugstufen mit Matrizen 5a bis 5e, die insgesamt als Matrizen 5 bezeichnet werden.
Auf die Matrizen 5 zu und von diesen weg bewegbar ist in einem Pressenrahmen 7 ein Stößel 8 gelagert. Dieser trägt den Matrizen 5a bis 5e zugeordnete Patrizen 9a bis 9e, die als Oberwerkzeuge zum Umformen von nicht weiter dargestellten, in den Matrizen 5a bis 5e liegenden Werkstücken dienen.
Zum Weitertransport der Werkstücke von Matrize 5a bis 5d zu Matrize 5b bis 5e bzw. zum Einführen der Werkstücke in die Matrize 5a und zum Herausnehmen des fertig umgeformten Werkstückes aus der Matrize 5e ist eine Transfereinrichtung 11 vorgesehen, die in Fig. 1 durch zwei Greiferschienen 12, 13 sowie von diesen getragene Greiferfinger 14 (a bis f), 15 (a bis f) angedeutet ist. Für fünf Werkzeugstufen sind somit sechs Greiferfingerpaare vorgesehen.
Dies ist erforderlich, um neben den Werkzeugstufen eine lediglich mittels einer strichpunktierten Linie schematisch angedeutete Übergabestation 17 und eine ebenfalls lediglich schematisch angedeutete Ausfahrstation 18 bedienen zu können, die am Anfang bzw. Ende der von den Matrizen 5a bis 5e definierten Werkzeugreihe angeordnet sind.
Die Greiferschienen 12, 13 sind, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, an einem gemeinsamen Träger 19 gelagert, der in Vertikalrichtung (Hubrichtung) sowie parallel zu der Längserstreckung der Greiferschienen 12, 13 (Transportrichtung) bewegbar ist. Die Transportrichtung ist in Fig. 2 durch einen Pfeil 21 veranschaulicht, während die Hubrichtung in Fig. 3 mit einem Pfeil 22 symbolisiert ist.
Die Greiferfinger 14 (a bis f) sind endseitig mit einer geeigneten Greiferfläche versehen und parallel zueinander ausgerichtet. An ihrem von den Matrizen 5 weg weisenden Ende sind sie jeweils mit der Greiferschiene 12 starr verbunden. Die ebenfalls mit entsprechenden Greifflächen versehenen und zueinander parallelen Greiferfinger 15 (a bis f) sind hingegen mit der Greiferschiene 13 fest verbunden. Um ein jeweils einen Greiferfinger 14 und einen Greiferfinger 15 umfassendes Greiferfingerpaar wahlweise in Greifstellung und in Freigabestellung überführen zu können, sind die Greiferschienen 12, 13 in Bezug aufeinander bewegbar. Die Greiferschiene 12 ist dazu von zwei Kurbellenkern 23, 24 getragen, die um eine Vertikalachse drehbar an dem Träger 19 gelagert sind. Die Kurbellenker 23, 24 definieren dadurch mit der Greiferschiene 12 ein Parallelogramm und führen die Greiferschiene 12 auf einer durch Pfeile 25 angedeuteten Kreisbahn. Eine entsprechende identische Bewegung vollführen die greiferseitigen Enden der Greiferfinger 14 (a bis f).
Die Greiferschiene 13 ist ebenfalls von Kurbellenkern 27, 28 getragen, die parallel zueinander an dem Träger 19 drehbar gelagert sind und somit mit der Trägerschiene 13 ein Parallelogramm definieren. Die Länge stimmt mit den Längen der Kurbellenker 23, 24 überein. Die resultierende Bewegung der Greiferschiene 13 und der Greiferfinger 15 (a bis f) ist durch Pfeile 29 veranschaulicht. Die Kurbellenker 23, 27 und die Kurbellenker 24, 28 stehen jeweils paarweise über lediglich schematisch angedeutete Zahnräder 31, 32; 33, 34 miteinander in Eingriff. Die Zahnräder sind dabei so groß und so angeordnet, daß sich die Kurbellenker 23, 27; 24, 28 jeweils paarweise gegensinnig gleich schnell drehen, wenn sie angetrieben sind.
Zum Antrieb der Kurbellenker 23, 27; 24, 28 ist eine Zahnstange 36 vorgesehen, die längsverschiebbar an dem Träger 19 gelagert ist. Die Zahnstange 36 treibt über ein aus Fig. 3 ersichtliches Zahnrad 38 den Kurbellenker 24, der seinerseits den Kurbellenker 28 gegensinnig treibt. Gleichermaßen treibt die Zahnstange 36 über ein nicht weiter dargestelltes Zahnrad den Kurbellenker 23, der seinerseits den Kurbellenker 27 treibt. Eine Drehung der Kurbellenker 23, 27; 24, 28 und damit eine Relativbewegung der Greiferschienen 12, 13 kommt nur zustande, wenn die Zahnstange 36 in Bezug auf den Träger 19 verschoben wird.
Zum Antrieb der Zahnstange 36 in Bezug auf den Träger 19 ist ein Zahnradritzel 39 drehbar an dem Träger 19 gelagert, das mit der Zahnstange 36 in Eingriff steht. Über eine Kardanwelle 41 ist das Zahnradritzel 39 mit einer Antriebsquelle 42 verbunden, wobei die Kardanwelle 41 eine Translationsbewegung des Zahnradritzels 39 in Richtung des Pfeiles 21 gestattet, ohne eine Drehung des Zahnradritzels 39 zu verursachen.
Als Antriebsquelle 42 für das Zahnradritzel 39 und somit für das Öffnen und Schließen der Greiferfingerpaare dient eine Steuerwelle 43, die über ein Zahnrad 44 von einer Schnecke 45 (Fig. 3) angetrieben ist. Die kontinuierlich drehende Schnecke 45 treibt die Steuerwelle 43 synchron zu den Arbeitshüben des Stößels 8 an. Aus der kontinuierlichen Bewegung der Steuerwelle 43 wird anhand einer Kurvenscheibe 47 über einen nicht weiter dargestellten Hebel und Zahnradabgriff eine periodische gezielte Bewegung des Zahnradritzels 39 herbeigeführt. Weitere Kurvenscheiben 49, 50 bewirken über einen nicht weiter dargestellten Hebeltrieb die Transport- oder Vorschubbewegung des Trägers 19 in Richtung des Pfeiles 21. Das Heben und Senken des Trägers 19 wird hingegen von einer Kurvenscheibe 51 abgeleitet, die auf der Steuerwelle 43 sitzt und über entsprechende Hebelgetriebe das Heben und Senken des Trägers 19 bewirkt.
Die Transfereinrichtung 11 bildet einschließlich der Steuerwelle 42 eine bauliche Einheit, die, wie in Fig. 3 angedeutet ist, aus der Arbeitsposition in eine Ruheposition verschwenkbar ist. Bei der Verschwenkung in die Ruheposition legen die Greiferfinger 14, 15 den gestrichelt angedeuteten Weg 53 zurück. Ihre Ruheposition ist bei 54 angedeutet. Die Schwenkachse ist dabei die Drehachse der Schnecke 45, wobei auch das Zahnrad 44 um die Schnecke 45 geschwenkt wird.
Die insoweit beschriebene Mehrstufenpresse 1 arbeitet wie folgt:
Während eines Arbeitshubes des Stößels 8 befinden sich die Greiferfinger 14, 15 (a bis f) in nahezu geschlossener und zurückgezogener Stellung. In dieser sind die Kurbellenker 23, 27; 24, 28 um etwa 180° gegen die jeweilige, in Fig. 2 dargestellte, Stellung verdreht. Die Greiferschienen 12, 13 stehen dabei in ihrer von den Matrizen 5 (a bis e) weitestmöglich entfernten Position. Währenddessen bewirken die Kurvenscheiben 49, 50 ein Verlagern des Trägers 19 in Richtung auf die Übergabestation 17 zu, d.h. in Fig. 2 nach links. Ist diese Stellung erreicht und der Stößel 8 so weit nach oben gefahren, daß die Matrizen 5 (a bis e) frei sind, erreicht die Kurvenscheibe 47 in ihrer Drehung einen Bereich, bei dem sie beginnt, über die Kardanwelle 41 das Zahnradritzel 39 so zu drehen, daß die Zahnstange 36 in Fig. 2 nach links verschoben wird. Infolgedessen läuft bspw. der Kurbellenker 23 aus seiner durch ein Kreuz 56 markierten Position in die dargestellte Position. Entsprechend dreht sich der Kurbellenker 24.
Während die Kurbellenker 23, 24 im Gegenuhrzeigersinne laufen, drehen sich die Kurbellenker 27, 28 in Fig. 2 in Uhrzeigerrichtung ebenfalls aus ihrer von den Matrizen 5 (a bis e) weg weisenden Position in die dargestellte, auf sie zu weisende Position. Dabei schließen sich die Greiffinger 14, 15 zangenartig jeweils auf einem Kreisbogen, der durch die Pfeile 25, 29 angedeutet ist. Es werden dadurch die in der Übergabestation 17 sowie den folgenden Werkzeugstationen liegenden Werkstücke ergriffen und somit von den Greiffingern 14, 15 festgespannt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein steigungsfreier Bereich der Kurvenscheibe 47 erreicht, so daß das Zahnradritzel 39 nicht weiterdreht.
Die Kurvenscheibe 51 steuert nun eine Hubbewegung, wodurch der Träger 19 mit den Greiferschienen 12, 13, den Greifern 14, 15 und den darin befindlichen Werkstücken gehoben wird. Kurz darauf oder zeitlich überlappend beginnt die durch die Kurvenscheiben 49, 50 hervorgerufene Transferbewegung in Fig. 2 nach rechts, d.h. auf die Ausfallstation 18 zu. Der Hub der Transferbewegung entspricht genau einem Abstand der gleichmäßig voneinander beabstandeten Matrizen 5 (a bis e). Zu Ende der Transferbewegung wird der Träger 19 abgesenkt und über die Kurvenscheibe 47, die Kardanwelle 41, das Zahnradritzel 39 und die Zahnstange 36 werden die Kurbellenker 23, 27; 24, 28 so angetrieben, daß die Greiferschienen 12, 13 auf gegensinnigen Kreisbögen von den Matrizen 5 weggeschwenkt werden. Die Greiferfinger 14, 15 vollführen dabei halbkreisförmige Öffnungsbewegungen (Pfeile 25, 29). Nach Beendigung derselben treffen die an dem Stößel 8 befestigten Patrizen 9, die sich bereits nach unten bewegen, auf den Werkstücken auf und verformen diese entsprechend.
Mit der dargestellten Transfereinrichtung 11 wird ein sicheres Greifen der Werkstücke erreicht. Die Greifer bewegen sich nahezu genau gegenläufig auf das betreffende Werkstück zu bzw. weg. Damit wird dem Werkstück kein Impuls erteilt, der zum Kippen oder Verkanten führen könnte. Durch die Zwangsführung aller zum Werkstücktransport erforderlichen Bewegungen, abgeleitet von einer einzigen Antriebsquelle (Schnecke 45), wird eine präzise Ausführung aller Bewegungen erreicht. Darüber hinaus bildet die gesamte Transfereinrichtung 11 eine Einheit, die in einer einfachen Klappbewegung aus dem Werkzeugbereich entfernt werden kann. Dies dient sowohl dem Wechsel der Werkzeuge als auch dem Wechsel der Greiferschienen 12, 13 oder einzelner Greiferfinger 14, 15.
Alternativ können die Greiferfinger 14, 15 an Aufsatzschienen gehalten sein, die von den Greiferschienen 12, 13 getragen sind. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, daß Greiferfinger beim Umrüsten auf andere zu bearbeitende Werkstücke mit wenigen Handgriffen einfach auswechselbar sind. Die Bedienbarkeit des Werkzeugraumes ist dadurch wesentlich verbessert und der Werkzeugwechsel ist erleichtert. Es ist kein manueller Ausbau der Greiferschienen erforderlich, wenn Maßnahmen an den Werkzeugen auszuführen sind.
Anstelle der Zahnstange zum Antrieb der Kurbellenker können andere Antriebsmittel wie Zahnriemen, Ketten oder dergleichen verwendet werden.
Eine Transfereinrichtung für eine Mehrstufenpresse weist zwei parallel zueinander an einem Träger gelagerte Greiferschienen auf, die mit dem Träger entlang einer Transferkurve bewegbar sind. Die Greiferschienen tragen paarweise einander zugeordnete Greiferfinger, die durch gegenläufige Bewegung der Greiferschienen aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Die Zustellbewegung wird durch Parallelogrammgetriebe erzeugt, die zur Lagerung und zum Antrieb der Greiferschienen dienen. Die Parallelogrammgetriebe sind von einer einzigen Antriebsquelle her über eine Kardanwelle angetrieben, die die Ausführung der Transferbewegung ermöglicht, ohne daß dabei die Relativposition der Greiferfinger zueinander geändert würde. Eine solche Transfereinrichtung ist an einer Seite der von den Werkzeugen gebildeten Reihe angeordnet und ermöglicht somit einen guten Zugang zu den Werkstücken von der jeweils anderen Seite her. Bedarfsweise kann die gesamte Transfereinrichtung aus dem Werkzeugbereich entfernt werden. Dies erfolgt vorzugsweise in einer Schwenkbewegung.

Claims (14)

  1. Transfereinrichtung für Mehrstufenpressen mit zwei translatorisch verstellbaren Trägermitteln (12, 13), wobei jedes Trägermittel mehrere ergänzende Greifeinrichtungen (14, 15) trägt, wobei Paare (14a, 15a; 14b, 15b) aus den jeweiligen Greifeinrichtungen (14, 15) eines jeden Trägermittels (12, 13) gebildet sind, wobei die Greifeinrichtungen (14, 15) eine Greif- und eine Freigabestellung aufweisen und parallel zu einer Reihe von Bearbeitungsplätzen (5a bis 5e) für Werkstücke angeordnet sind, wobei die ergänzenden Greifeinrichtungen (14, 15) zwei Teile des Paares (14a, 15a; 14b, 15b) darstellen und derart angeordnet sind, daß jedes Teil (14a, 15a) eines jeden Paares (14a, 15a) von nur einem der jeweiligen Trägermittel (12, 13) getragen wird, wobei die Trägermittel (12, 13) als zwei zueinander parallele Greiferschienen ausgebildet sind die beide auf einer Seite und parallel zu einer Reihe angeordnet sind, die von den Bearbeitungsplätzen (5a bis 5e) definiert ist.
  2. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Greifeinrichtungen Greifer sind, die jeweils zwei Greiferfinger (14, 15) enthalten, deren erster von der ersten Greiferschiene (12) und deren zweiter von der zweiten Greiferschiene (13) getragen ist, und
    daß die Greiferschienen (12, 13) zum Ergreifen und zum Freigeben eines Werkstückes in ihrer jeweiligen Längsrichtung in Bezug auf das Werkstück gegenläufig verstellbar sind.
  3. Transfereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferfinger (14, 15) im wesentlichen starr ausgebildete Ausleger sind, die sich von der jeweiligen Greiferschiene (12, 13) weg erstrecken.
  4. Transfereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferfinger (14, 15) bei ihrer Greif- und Freigabebewegung jeweils auf kreisbogenförmigen Bahnen geführt sind.
  5. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschienen (12, 13) von einer gemeinsamen Trägereinrichtung (19) getragen sind, die in Bezug auf die Mehrstufenpresse (1) bewegbar gelagert ist.
  6. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinrichtung (19) in einer Schwenkbewegung von den Bearbeitungsplätzen (5) weg in eine Ruheposition (54) bewegbar ist.
  7. Transfereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung um eine Schwenkachse (45) erfolgt, die parallel zu einer von den Werkzeugen (5) definierten Linie ausgerichtet ist.
  8. Transfereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinrichtung (19) Getriebemittel (31, 32, 33, 34) zum gegenläufigen Längsverstellen der Greiferschienen (12, 13) in Bezug auf die Trägereinrichtung (19) trägt, die mit einem gemeinsamen Antriebsmittel (36, 39, 41, 42) verbunden sind.
  9. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschienen (12, 13) bei der Überführung von der Greif- in die Freigabestellung und umgekehrt eine Querbewegung ausführen.
  10. Transfereinrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Greiferschiene (12, 13) von zwei Kurbellenkern (23, 27; 24, 28) getragen ist und daß alle Kurbellenker (23, 27; 24, 28) über Getriebemittel (36, 39, 41, 42) von einem Zentralantrieb (45, 43) angetrieben sind.
  11. Transfereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinrichtung (19) mittels einer Hubeinrichtung senkrecht zu ihrer Längsrichtung (21) derart bewegbar ist, daß die Greiferfinger (14, 15) auf Werkzeuge zu und von diesen weg bewegbar sind, die zur Aufnahme von Werkstücken an der Mehrstationenpresse (1) vorgesehen sind.
  12. Transfereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinrichtung (19) mittels einer Vorschubeinrichtung längs zu ihrer Längsrichtung derart bewegbar ist, daß die Greiferfinger (14, 15) parallel zu einer Reihe von Werkzeugen bewegbar sind, die zur Aufnahme von Werkstücken an der Mehrstationenpresse (1) vorgesehen sind.
  13. Transfereinrichtung nach Anspruch 10, 11, und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschienen (12, 13) in ihrer Greifbewegung und die Trägereinrichtung (19) in ihrer Vorschubbewegung sowie in ihrer Hebebewegung vor dem Zentralantrieb (45, 43) angetrieben sind.
  14. Transfereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschienen (12, 13) von dem Zentralantrieb (45, 43) über eine Kardanwelle (41) angetrieben sind.
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