EP0901848B1 - Transferpressen mit automatischem Toolingwechsel - Google Patents

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EP0901848B1
EP0901848B1 EP98116717A EP98116717A EP0901848B1 EP 0901848 B1 EP0901848 B1 EP 0901848B1 EP 98116717 A EP98116717 A EP 98116717A EP 98116717 A EP98116717 A EP 98116717A EP 0901848 B1 EP0901848 B1 EP 0901848B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tooling
forming machine
machine according
drive means
transfer
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
EP98116717A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0901848A1 (de
Inventor
Andreas Dangelmayr
Karl Thudium
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 EP0901848A1 publication Critical patent/EP0901848A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0901848B1 publication Critical patent/EP0901848B1/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
    • 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
    • B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses
    • B21D43/057—Devices for exchanging transfer bars or grippers; Idle stages, e.g. exchangeable
    • 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
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00—Tool changing
    • Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
    • Y10T483/1729—Reciprocating tool machine tool [e.g., broaching machine, shaping machine, etc.]

Definitions

  • the invention relates to a forming machine with the characteristics of Preamble of claim 1.
  • a forming machine with the features of the preamble of expression 1 is in the DE-C-3 843 975.
  • the tools include upper and lower tools arranged in individual press stages, which are used to process sheet metal parts. While the upper tool is held on the press ram the lower tool is on a so-called sliding table mounted, which comes out of the side of the press can be. The upper tool is used to change the tool placed on the lower tool so that with the Sliding table the complete tool from the multi-station or transfer press is pulled out.
  • the transfer press shows other workpiece-specific facilities. These include parts of the transfer system serves the sheet metal parts from press level to press level to be transported further.
  • the transfer system is e.g. designed as a two-rail transfer. On both sides the press steps extend two mounting rails lengthways through the transfer press. There are carriages on the mounting rails stored between which crossbars are held are. Via drive curves and corresponding transmission means such a lifting / lowering movement becomes and gives the carriage such a forward / backward movement, that the crossbeams have a desired transfer curve run through.
  • the crossbeams carry means for receiving or Holding and controlled release of workpieces.
  • This Means are, for example, vacuum-operated suction cups which are connected to the Ends of corresponding suction arms are arranged.
  • These sucker assemblies are also known as suction spiders.
  • the arrangement of the suction cups, i.e. the formation of the suction spiders, is tool specific. The suction spiders belong thus to the workpiece-specific tooling that the Tool change must also be changed.
  • DE 3843975 C1 is a transfer device known for a step press that is horizontal and vertical has moving mounting rails. Between the mounting rails are traverses held by means of the Mounting rails provided in a limited actuator Are pivotable area about their transverse axis.
  • the crossbeams carry a workpiece-specific tooling and must be exchanged when changing tools.
  • the one in the press stages arranged tools are on sliding tables held, which can be moved out of the side of the press. So-called locking pins are held on the sliding tables, which are height adjustable by means of pressure medium, i.e. are actively trained.
  • the pins are used to change the tool crossbars to be picked up on the other adjusted, they take up the crossbars and become then lowered again.
  • DE 4208205 A1 also describes a device for step presses for changing workpiece holders (tooling) known with passive tooling storage devices gets along.
  • a transfer device provided one in height and lengthwise has adjustable transfer device. This is formed by a vertical pressure cylinder, the Piston rod the receiving device for the crossbeams carries, and its cylinder over a parallelogram power operated on a circular arc Track is arranged adjustable. There are also swivel movements possible.
  • the transfer device requires additional installation space and also represents an additional construction effort represents.
  • the forming machine according to the invention comes without separate handover device for handing over the tooling from the transfer system to tooling fixtures (locking bolts) out.
  • the control device of the multi-station press controls or monitors at least the drive means for Moving the crossbars on a given transfer curve, as well as the additional height adjustment means with which the height of the mounting rails is adjustable.
  • the drive means moves when the transfer device is in operation Carriages mounted on the mounting rails in the direction of transport, i.e. in the longitudinal direction of the press. It also moves the drive means the mounting rails in the vertical direction, so that by superimposing both motion components A transfer curve is created by the crossbars is going through.
  • the additional height adjustment device enables the height of the transfer curve to be set.
  • the control device uses the height adjustment device and the drive means to the cross members with the tooling held on them or the tooling without placing the crossbars on the tooling fixtures.
  • the tooling fixtures are carried by the sliding tables, i.e. you can use the sliding table itself, as well as on the tool stored on the sliding table be attached.
  • a transfer device is not necessary. This enables a space-saving construction of the whole Multi-station press. Passive locking bolts can also be used (Tooling recordings) can be used. This is unnecessary a pressure medium supply to the tooling receptacles would otherwise be associated with additional effort.
  • the tooling can be rotated in the transfer device held.
  • the transfer device has corresponding Rotary drive means with which the tooling by one Cross axis can be pivoted into different tilt positions can.
  • the rotary drive means are designed so that the tooling is both in a horizontal working position as well as pivoted into a vertical setting position can be.
  • the possible swivel range of the Toolings is therefore at least 90 ° and is preferred significantly larger (e.g. 180 °). This allows different tilting positions near the horizontal position and also in a vertical position become.
  • control device controls in addition to the drive means for the transfer curve and the height adjustment device also the rotary drive means around the desired tooling position adjust.
  • the drive means for the transfer curve is preferred formed by cams, which with the Main drive of the forming machine or multi-station press are connected.
  • the control device can be in its Restrict the tax effect here to the fact that drive means, i.e. to stop the main drive in a position where the crossbeams above the workpiece holders stand. If necessary, the cams also via appropriate coupling and drive means be positioned separately at least when changing tools.
  • cross beam with tooling As well as the tooling carried by the crossbeams to file on the tooling recordings.
  • coupling agent to be released between the cross beams and mounted on the mounting rails Carriage or between the tooling and the crossbars arranged.
  • the coupling agents are also from the Control device controlled.
  • the rotary drive means can be used to rotate the tooling be arranged on the carriage.
  • the control device is as far as it is the task the tooling change takes over from the machine control educated. This is, for example, a programmed microprocessor control.
  • the required controls for the rotary drive the height adjustment device and the query, whether the drive means for the transfer curve in the desired position, as well as the transfer if necessary in this position is preferably from a program section of a program implemented in this control rendered.
  • the realization of the Tooling changes can therefore be made using existing ones Hardware components of the multi-station press or forming machine respectively.
  • the solution is also special simple and robust.
  • a multi-station press 1 is illustrated in FIG. 1, of their press stages a total of three press stages 2, 3, 4 are illustrated. At every press level belongs a sliding table 5, 6, 7 of a figure 1 only schematically indicated lower tool 8, 9, 10 wearing.
  • the lower tools 8, 9, 10 are each an upper tool 11, 12, 13 assigned to a press ram 14, 15, 16 is held.
  • Each press ram 14, 15, 16 is in a press frame 17 vertically movable, which in Figure 1 by press stands 18, 19, 20, 21 and a press head 22 is indicated.
  • the plungers 14, 15, 16 are in a known manner actuated eccentric drives, no longer illustrated, which are driven by a central main shaft.
  • a transfer device 24 serves as Two-axis transfer is formed.
  • To the transfer facility 24 belong two mutually parallel, in the direction of transport T extending support rails 25, 26 in Direction of transport seen on the right or left side past each ram 14, 15, 16, lengthways through the multi-station press 1 run. Both mounting rails 25, 26 are arranged in a common horizontal plane.
  • Carriages 27, 28, are on the mounting rails 25, 26 29 mounted longitudinally.
  • the carriages 27, 28, 29 are only arranged schematically in FIG Push rods 31 connected to a drive means, the the positioning of the carriages 27, 28, 29 in the transport direction T serves.
  • This drive means is preferred a cam mechanism, one from the main press drive includes driven cam, which has a cam follower and corresponding transmission levers as well a transmission linkage acts on the push rod 31. While the carriages 27, 28, 29 in the transport direction T are moved, the mounting rails 25, 26 are in the transport direction T immovable.
  • the lifting device 32 includes each press stand 18, 19, 20, 21 a vertically displaceable mounted carriage 33, 34, 35, 36 of each via a tab or rod 37, 38, 39, 40 or directly the mounting rail 25 or 26 carries.
  • the vertically movable mounted carriages 33, 34, 35, 36 are each over a threaded spindle 41, 42, 43, 44 with a likewise vertically displaceable slide 46, 47, 48, 49 connected.
  • the on each press stand 18, 19, 20, 21 stored sled and the connections between them are of the same design and are shown in FIG Carriage 33 and 46 illustrated.
  • the threaded spindle 41 is rotatable on the lower slide 46, however axially immovable.
  • On the top Carriage 33 is the threaded spindle in a rotatably mounted Nut 52 taken, which in turn axially immovable is mounted on the carriage 33.
  • the mother 52 stands non-rotatably via an external toothing with a pinion 53 axially displaceable in connection that on a Sliding shaft 54 sits. These are parallel to the threaded spindle 41 extending sliding shaft 54 is from one Motor 55 driven.
  • a transfer curve K (FIG. 1) is used with a Corresponding drive 56 cam mechanism 57.
  • the drive 56 can be the main press drive be just as possible that the drive 56 via gearbox and / or coupling means with the Main press drive is connected. Also a separate one Drive is possible, in any case during normal operation the multi-station press 1 a synchronization between the drive of the plunger 14, 15, 16 and the drive 56 takes place.
  • the pivot lever 59 gives its back and forth Movement via corresponding push rods 61 on the angle lever 62 further, at their other end with a corresponding Tab 63 with the respective upper slide 33 to 36 are connected.
  • the drive 56 forms with the lifting device 32 and the push rod 31 and the drive device assigned to it a drive means 64, which the carriage 27, 28, 29 on the transfer curve K leads.
  • a crossbar 66, 67 arranged, as can be seen, for example, from FIG. 2.
  • Each crossbar 66, 67 carries one or more Frame 68 on which transverse to the crossbar 66, 67 suction arms 69, 70 are arranged.
  • Each suction arm 69, 70 is provided at the end with a sucker 71, 72 which is in the temporary Holding the workpieces W serves.
  • the frames 68 form with the suction arms 69, 70 and the suction cups 71, 72 so-called suction spiders. These are workpiece-specific Tooling, that too when changing tools change is.
  • Embodiments are the cross members 66, 67 by one Transverse axis rotatable between the carriage 27, 28 on the Support rail 25 and the carriage 27 'on the running rail 26, as illustrated in Figure 3a.
  • the Crossbar 66 is on its left-hand side in FIG. 3a End 74 with a controlled coupling device 75 connected to the carriage 27 '.
  • the Coupling half 75b is rotatably mounted on the carriage 27 '.
  • the opposite end 77 is also over a releasable coupling 78 is connected to the carriage 27.
  • the control device 82 is designed so that with the help of components of the multi-station press described so far 1 a transfer of the cross members 66, 67 or the Vacuum spinning on tooling trays 83, 84 without help accomplished by transfer device.
  • the one for recording of the tooling provided tooling trays 83, 84 are how emerges from Figure 2, on the sliding tables 5 (6 and 7) intended. They are fixed to the respective by Sliding table 5 (6, 7) fixed stationary vertically protruding bolts (pins) 85, 86 formed. This are purely passive and take over the tooling without any intermediary a transfer device of any kind.
  • control device 82 checks whether the cross beams 66, 67 above the tooling trays 83, 84 are held. If the position does not match the drive means 64 is actuated so that the Carriages 27, 28, 29 are moved and the crossbeams 66, 67 to stand above the tooling trays 83, 84 come.
  • the control device 82 controls the motors 55, the distances via the threaded spindles 41, 42, 43, 44 between the upper carriages 46, 47, 48, 49 and the lower Enlarge carriage 33, 34, 35, 36 so that the Slide the mounting rails 25, 26 down.
  • the Cross members 66, 67 with corresponding openings on the Setting pins 85, 86 removed.
  • the control device 82 now releases the couplings 75, 77, after which the mounting rails 25, 26 by driving the motors 55 up again be driven.
  • the tooling is therefore on the sliding tables 5 (6, 7) and can be removed from the multi-station press 1 can be pulled out.
  • the procedure for changing tooling is for this embodiment illustrated in Figures 4a to 4d.
  • the tooling takes the position illustrated in FIG. 4a on.
  • the rotary drive 92 is actuated, so that the suction spider 93 by the position illustrated in Figure 4b drives through into the position of Figure 4c.
  • the Control device 82 controls the Control device 82 now the motors 55, so that the Crossbar 66 moves down and the frame 91 with the suction spider 93 deposits on the tooling tray 84.
  • the Frame 91 is received by the pins 85.
  • the controller 82 then controls the motors 55 ⁇ m so that the cross-beam moves up again.
  • a multi-station press 1 has a transfer device 24 with cross members 66, 67.
  • the transfer facility 24 is set up for automatic tooling change.

Description

Die Erfindung betrifft eine Umformmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Eine Umformmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Auspruchs 1 ist in der DE-C-3 843 975 offenbart.
Bei Mehrstationenpressen oder vergleichbaren Umformmaschinen, insbesondere bei Transferpressen müssen die Werkzeuge wechselbar sein. Zu den Werkzeugen gehören in einzelnen Pressenstufen angeordnete Ober- und Unterwerkzeuge, die der Bearbeitung von Blechteilen dienen. Während das Oberwerkzeug an dem Pressenstößel gehalten ist, ist das Unterwerkzeug auf einem sogenannten Schiebetisch montiert, der seitlich aus der Presse herausgefahren werden kann. Zum Werkzeugwechsel wird zuvor das Oberwerkzeug auf dem Unterwerkzeug abgelegt, so dass mit dem Schiebetisch das komplette Werkzeug aus der Mehrstationen- oder Transferpresse herausgefahren wird.
Neben den eigentlichen Werkzeugen weist die Transferpresse weitere werkstückspezifische Einrichtungen auf. Zu diesen gehören Teile des Transfersystems, das dazu dient, die Blechteile von Pressenstufe zu Pressenstufe weiter zu transportieren. Das Transfersystem ist bspw. als Zweischienentransfer ausgebildet. Zu beiden Seiten der Pressenstufen erstrecken sich zwei Tragschienen längs durch die Transferpresse. Auf den Tragschienen sind Laufwagen gelagert, zwischen denen Quertraversen gehalten sind. Über Antriebskurven und entsprechende Übertragungsmittel wird den Tragschienen eine solche Hebe/Senkbewegung, und den Laufwagen eine solche Vor/Rückbewegung erteilt, dass die Quertraversen eine gewünschte Transferkurve durchlaufen.
Die Quertraversen tragen Mittel zum Aufnehmen oder Halten und gesteuertem Freigeben von Werkstücken. Diese Mittel sind bspw. vakuumbetätigte Sauger, die an den Enden entsprechender Saugarme angeordnet sind. Diese Saugeranordnungen werden auch als Saugerspinnen bezeichnet. Die Anordnung der Sauger, d.h. die Ausbildung der Saugerspinnen, ist werkzeugspezifisch. Die Saugerspinnen gehören somit zu dem werkstückspezifischen Tooling, das beim Werkzeugwechsel ebenfalls zu wechseln ist.
Aus der EP 384 188 ist eine Transferpresse bekannt, mit einer im Takt der Umformmaschine bewegbaren Umsetzeinrichtung, wobei die Umsetzeinrichtung zwei Laufschienen aufweist, die sich auf gegenüberliegenden Seiten von Stößel und Werkzeugen und in Richtung des Blechteiletransports erstrecken. Die Umsetzeinrichtung stellt einen zusätzlichen Bauaufwand und zusätzlichen Bauraum dar.
Aus der DE 3843975 C1 ist eine Transfereinrichtung für eine Stufenpresse bekannt, die horizontal und vertikal bewegte Tragschienen aufweist. Zwischen den Tragschienen sind Quertraversen gehalten, die mittels an den Tragschienen vorgesehener Stellantriebe in einen begrenzten Bereich um ihre Querachse schwenkbar sind. Die Quertraversen tragen ein werkstückspezifisches Tooling und sind beim Werkzeugwechsel auszutauschen. Die in den Pressenstufen angeordneten Werkzeuge sind auf Schiebetischen gehalten, die seitlich aus der Presse herausfahrbar sind. An den Schiebetischen sind sogenannte Absteckbolzen gehalten, die mittels Druckmittel höhenverstellbar, d.h. aktiv ausgebildet sind.
Zum Werkzeugwechsel werden die Absteckbolzen den aufzunehmenden Quertraversen entgegenkommend nach oben verstellt, sie nehmen die Quertraversen auf und werden dann wieder abgesenkt.
Hydraulisch betätigte aktive Absteckbolzen setzen eine Druckmittelverbindung zu dem Schiebetisch und den Absteckbolzen voraus.
Außerdem ist aus der DE 4208205 A1 eine Vorrichtung für Stufenpressen zum Wechsel von Werkstückhaltern (Tooling) bekannt, die mit passiven Toolingablagevorrichtungen auskommt. Zur Übergabe der Quertraversen von dem Transfersystem an die Absteckbolzen ist eine Übergabeeinrichtung vorgesehen, die eine in der Höhe und in Längsrichtung verstellbare Übergabeeinrichtung aufweist. Diese wird durch einen vertikalen Druckzylinder gebildet, dessen Kolbenstange die Aufnahmeeinrichtung für die Quertraversen trägt, und dessen Zylinder über eine Parallelogrammführung kraftbetätigt auf einer kreisbogenförmigen Bahn verstellbar angeordnet ist. Außerdem sind Schwenkbewegungen möglich.
Die Übergabeeinrichtung erfordert zusätzlichen Bauraum und stellt außerdem einen zusätzlichen Bauaufwand dar.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Mehrstationenpresse oder eine vergleichbare Umformmaschine zu schaffen, bei der der Toolingwechsel auf einfache Weise mit geringem Bauaufwand erreicht wird.
Diese Aufgabe wird mit der Umformmaschine gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
Die erfindungsgemäße Umformmaschine kommt ohne gesonderte Übergabeeinrichtung zur Übergabe des Toolings von dem Transfersystem an Toolingaufnahmen (Absteckbolzen) aus. Die Steuereinrichtung der Mehrstationenpresse steuert oder überwacht wenigstens das Antriebsmittel zum Bewegen der Quertraversen auf einer vorgegebenen Transferkurve, sowie die zusätzlichen Höhenverstellmittel, mit denen die Höhe der Tragschienen verstellbar ist. Das Antriebsmittel bewegt bei Betrieb der Transfereinrichtung auf den Tragschienen gelagerte Laufwagen in Transportrichtung, d.h. in Pressenlängsrichtung. Außerdem bewegt das Antriebsmittel die Tragschienen in Vertikalrichtung, so dass durch Überlagerung beider Bewegungskomponenten einen Transferkurve entsteht, die von den Quertraversen durchlaufen wird. Die zusätzliche Höhenverstelleinrichtung ermöglicht die Einstellung der Höhenlage der Transferkurve. Die Steuereinrichtung nutzt die Höhenverstelleinrichtung und das Antriebsmittel, um die Quertraversen mit dem an diesen gehaltenen Tooling oder das Tooling ohne die Quertraversen an den Toolingaufnahmen abzulegen. Die Toolingaufnahmen sind von den Schiebetischen getragen, d.h. sie können sowohl an dem Schiebetisch selbst, als auch an dem auf dem Schiebetisch gelagerten Werkzeug befestigt sein. Eine Übergabeeinrichtung erübrigt sich. Dies ermöglicht einen platzsparenden Aufbau der gesamten Mehrstationenpresse. Außerdem können passive Absteckbolzen (Toolingaufnahmen) verwendet werden. Dies erübrigt eine Druckmittelzuführung zu den Toolingaufnahmen, die ansonsten mit zusätzlichem Aufwand verbunden wäre.
Das Tooling ist in der Transfereinrichtung drehbar gehalten. Die Transfereinrichtung weist entsprechende Drehantriebsmittel auf, mit denen das Tooling um eine Querachse in unterschiedliche Kipplagen geschwenkt werden kann. Die Drehantriebsmittel sind dabei so ausgebildet, dass das Tooling sowohl in eine horizontale Arbeitsposition als auch in eine vertikale Absteckposition geschwenkt werden kann. Der mögliche Schwenkbereich des Toolings beträgt somit wenigstens 90° und ist vorzugsweise deutlich größer (bspw. 180°). Dadurch können verschiedene in der Nähe der Horizontalposition befindliche Kipplagen und außerdem eine vertikale Absteckposition eingenommen werden.
Die Steuereinrichtung steuert neben dem Antriebsmittel für die Transferkurve und der Höhenverstelleinrichtung auch das Drehantriebsmittel um die gewünschte Toolingposition einzustellen.
Das Antriebsmittel für die Transferkurve wird vorzugsweise durch Kurvenscheiben gebildet, die mit dem Hauptantrieb der Umformmaschine oder Mehrstationenpresse verbunden sind. Die Steuereinrichtung kann sich in ihrer Steuerwirkung hier darauf beschränken, dass Antriebsmittel, d.h. den Hauptantrieb in einer Position stillzusetzen, bei der die Quertraversen oberhalb der Werkstückaufnahmen stehen. Bedarfsweise können die Kurvenscheiben auch über entsprechende Kupplungs- und Antriebsmittel wenigstens beim Werkzeugwechsel separat positioniert werden.
Es ist sowohl möglich, die Quertraverse mit Tooling als auch allein das von den Quertraversen getragene Tooling an den Toolingaufnahmen abzulegen. Entsprechend sind beim Toolingwechsel zu lösenden Kupplungsmittel zwischen den Quertraversen und auf den Tragschienen gelagerten Laufwagen oder zwischen dem Tooling und den Quertraversen angeordnet. Die Kupplungsmittel sind ebenfalls von der Steuereinrichtung gesteuert.
Zur Drehung des Toolings können die Drehantriebsmittel an den Laufwagen angeordnet sein. Alternativ können die Drehantriebsmittel auch Teil der Quertraversen sein, so dass sich ein das Tooling tragender Abschnitt der Quertraversen, gegenüber den Enden der Quertraversen verdreht, die mit Kupplungsmitteln an den Laufwagen gehalten sind. Hier sind die Drehantriebsmittel in die Quertraverse integriert.
Außerdem ist es möglich, das Tooling mit Drehantrieben zu versehen. Bspw. sind an den Quertraversen Saugerrahmen lösbar gehalten, die über entsprechende Bogenführungen und Drehantriebe Saugerarme schwenkbar halten. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Quertraversen beim Toolingwechsel in dem Transfersystem verbleiben können. Sind die Quertraversen aus Gewichtsersparnisgründen bspw. aus teuerem Material (Kohlefaser-Verbundmaterial) gefertigt, brauchen für unterschiedliche Toolingvarianten keine gesonderten Quertraversen vorgehalten zu werden, was Kostenersparnis bringt.
Die Steuereinrichtung ist, soweit sie die Aufgabe des Toolingwechsel übernimmt, von der Maschinensteuerung gebildet. Diese ist bspw. eine programmierte Mikroprozessorsteuerung. Die erforderlichen Ansteuerungen des Drehantriebsmittels der Höhenverstelleinrichtung und die Abfrage, ob das Antriebsmittel für die Transferkurve in der gewünschten Position steht, sowie ggfs. die Überführung in diese Position wird vorzugsweise von einem Programmabschnitt eines in dieser Steuerung implementierten Programms erbracht. Die erfindungsgemäße Realisierung des Toolingwechsels kann demnach unter Nutzung vorhandener Hardwarekomponenten der Mehrstationenpresse oder Umformmaschine erfolgen. Dabei ist die Lösung zugleich besonders einfach und robust.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
  • Figur 1 eine mehrstufige Umformmaschine (Mehrstationenpresse) mit einer Transfereinrichtung und einer zusätzlichen Höhenverstelleinrichtung in einer aufs äußerste schematisierten Seitenansicht,
  • Fig. 1a die Höhenverstelleinrichtung der Mehrstationenpresse nach Figur 1, in einer schematisierten Prinzipdarstellung,
  • Fig. 2 eine Pressenstufe mit einem Schiebetisch und einem darauf gelagerten Werkzeug sowie mit Toolingaufnahmeeinrichtungen und dem zu übergebenden Tooling in unterschiedlichen Übergabepositionen, in vereinfachter Seitenansicht,
  • Fig. 3 eine Ausführungsform einer Transfereinrichtung mit Quertraversen, die ein drehpositionierbares Tooling tragen, in ausschnittsweiser Darstellung, und
  • Fig. 3a die Transfereinrichtung in einer im Bereich ihrer Laufwagen quergeschnittenen ausschnittsweisen Darstellung, und
  • Fig. 4a bis 4d die Quertraverse und das Tooling nach Figur 3, in aufs äußerste schematisierter Seitenansicht, in unterschiedlichen Positionen bei der Toolingübergabe von der Quertraverse an die Toolingaufnahmeeinrichtung.
    • In Figur 1 ist eine Mehrstationenpresse 1 veranschaulicht, von deren Pressenstufen insgesamt drei Pressenstufen 2, 3, 4 veranschaulicht sind. Zu jeder Pressenstufe gehört ein Schiebetisch 5, 6, 7 der ein Figur 1 lediglich schematisch angedeutetes Unterwerkzeug 8, 9, 10 trägt. Den Unterwerkzeugen 8, 9, 10 ist jeweils ein Oberwerkzeug 11, 12, 13 zugeordnet, das an einem Pressenstößel 14, 15, 16 gehalten ist.
    Jeder Pressenstößel 14, 15, 16 ist in einem Pressengestell 17 vertikal verfahrbar gelagert, das in Figur 1 durch Pressenständer 18, 19, 20, 21 und einen Pressenkopf 22 angedeutet ist.
    Die Stößel 14, 15, 16 sind in bekannter Weise durch nicht mehr veranschaulichte Exzenterantriebe betätigt, die von einer zentralen Hauptwelle her angetrieben sind.
    Während des Betriebs der Mehrstationenpresse 1 sind zu bearbeitende Werkstücke W in einer Transportrichtung T durch die Folge der Pressenstufen 2, 3, 4 zu transportieren. Dazu dient eine Transfereinrichtung 24, die als Zweiachstransfer ausgebildet ist. Zu der Transfereinrichtung 24 gehören zwei zueinander parallele, sich in Transportrichtung T erstreckende Tragschienen 25, 26, die in Transportrichtung gesehen jeweils rechts bzw. linksseitig an jedem Stößel 14, 15, 16 vorbei, längs durch die Mehrstationenpresse 1 verlaufen. Beide Tragschienen 25, 26 sind in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet.
    Auf den Tragschienen 25, 26 sind Laufwagen 27, 28, 29 längsverfahrbar gelagert. Die Laufwagen 27, 28, 29 sind über in Figur 1 lediglich schematisch angeordnete Schubstangen 31 mit einem Antriebsmittel verbunden, das der Positionierung der Laufwagen 27, 28, 29 in Transportrichtung T dient. Dieses Antriebsmittel ist vorzugsweise ein Kurvengetriebe, das eine vom Pressenhauptantrieb her angetriebene Kurvenscheibe beinhaltet, die über ein Kurvenfolgermittel und entsprechende Übertragungshebel sowie ein Übertragungsgestänge auf die Schubstange 31 wirkt. Während die Laufwagen 27, 28, 29 in Transportrichtung T verfahren werden, sind die Tragschienen 25, 26 in Transportrichtung T unverschiebbar gelagert.
    Zur Bewegung der Laufwagen 27, 28, 29 in Hubrichtung H (Vertikalrichtung) ist die Mehrstationenpresse 1 mit einer zu der Transfereinrichtung 24 gehörenden Hubeinrichtung 32 versehen. Die Hubeinrichtung 32 beinhaltet an jedem Pressenständer 18, 19, 20, 21 einen vertikal verschiebbar gelagerten Schlitten 33, 34, 35, 36 der jeweils über eine Lasche oder Stange 37, 38, 39, 40 oder direkt die Tragschiene 25 oder 26 trägt. Die vertikal verfahrbar gelagerten Schlitten 33, 34, 35, 36 sind jeweils über eine Gewindespindel 41, 42, 43, 44 mit einem ebenfalls vertikal verschiebbar gelagerten Schlitten 46, 47, 48, 49 verbunden. Die an jedem Pressenständer 18, 19, 20, 21 gelagerten Schlitten und die Verbindungen zwischen diesen sind gleich ausgebildet und in Figur la am Beispiel der Schlitten 33 und 46 veranschaulicht.
    Der Abstand der an einer gemeinsamen Führung 51 gelagerten Schlitten 33, 46 untereinander kann durch Drehung der Gewindespindel 41 eingestellt werden. Die Gewindespindel 41 ist an dem unteren Schlitten 46 drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert. An dem oberen Schlitten 33 ist die Gewindespindel in einer drehbar gelagerten Mutter 52 gefasst, die ihrerseits axial unverschiebbar an dem Schlitten 33 gelagert ist. Die Mutter 52 steht über eine Außenverzahnung mit einem Ritzel 53 drehfest axial verschiebbar in Verbindung, das auf einer Schiebewelle 54 sitzt. Diese sich parallel zu der Gewindespindel 41 erstreckende Schiebewelle 54 ist von einem Motor 55 angetrieben. Durch Drehung des Motors 55 kann somit der Abstand zwischen den beiden Schlitten 33, 46 gezielt verändert werden. Als durch die Gewindespindel 41 gekoppelte Einheit sind die Schlitten 33, 46 jedoch vertikal frei bewegbar, wobei das Ritzel 53 dann auf der Schiebewelle 54 gleitet.
    Zur Verstellung der Tragschienen 25, 26 beim Durchlauf einer Transferkurve K (Figur 1) dient ein mit einem entsprechenden Antrieb 56 versehenes Kurvengetriebe 57. Zu diesem gehört eine von dem Antrieb 56 angetriebene Kurvenscheibe 58, an der ein Schwenkhebel 59 als Kurvenfolgermittel anliegt. Der Antrieb 56 kann der Pressenhauptantrieb sein, ebenso ist es möglich, dass der Antrieb 56 über Getriebe und/oder Kupplungsmittel mit dem Pressenhauptantrieb verbunden ist. Auch ein separater Antrieb ist möglich, wobei in jedem Fall bei Normalbetrieb der Mehrstationenpresse 1 eine Synchronisierung zwischen dem Antrieb der Stößel 14, 15, 16 und dem Antrieb 56 erfolgt.
    Der Schwenkhebel 59 gibt seine hin- und hergehende Bewegung über entsprechende Druckstangen 61 an Winkelhebel 62 weiter, die an ihrem anderen Ende mit einer entsprechenden Lasche 63 mit dem jeweiligen oberen Schlitten 33 bis 36 verbunden sind.
    Der Antrieb 56 bildet mit der Hubeinrichtung 32 und der Schubstange 31 sowie der ihr zugeordneten Antriebseinrichtung ein Antriebsmittel 64, das die Laufwagen 27, 28, 29 auf der Transferkurve K führt. Zwischen jeweils zwei Laufwagen (27, 27', Fig. 3a), von denen einer auf der Transportschiene 25 und der andere auf der Transportschiene 26 angeordnet ist, ist jeweils eine Quertraverse 66, 67 angeordnet, wie sie bspw. aus Figur 2 hervorgeht.
    Jeder Quertraverse 66, 67 trägt ein oder mehrere Rahmen 68, an denen quer zu der Quertraverse 66, 67 Saugarme 69, 70 angeordnet sind. Jeder Saugarm 69, 70 ist endseitig mit einem Sauger 71, 72 versehen, der im temporären Festhalten der Werkstücke W dient. Die Rahmen 68 bilden mit den Saugarmen 69, 70 und den Saugern 71, 72 sogenannte Saugerspinnen. Diese sind ein werkstückspezifisches Tooling, das bei Werkzeugwechsel ebenfalls zu wechseln ist.
    Bei der in den Figuren 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsformen sind die Quertraversen 66, 67 um eine Querachse drehbar zwischen dem Laufwagen 27, 28 auf der Tragschiene 25 und dem Laufwagen 27' auf der Laufschiene 26 gelagert, wie in Figur 3a veranschaulicht ist. Die Quertraverse 66 ist an ihrem in Figur 3a linksseitigen Ende 74 über eine gesteuerte Kupplungeinrichtung 75 mit dem Laufwagen 27' verbunden. Dabei ist eine Kupplungshälfte 75a mit der Quertraverse 66 und eine andere Kupplungshälfte 75b mit dem Laufwagen 27' verbunden. Die Kupplungshälfte 75b ist drehbar an dem Laufwagen 27' gelagert.
    Das gegenüberliegende Ende 77 ist ebenfalls über eine lösbare Kupplung 78 mit dem Laufwagen 27 verbunden. Dabei ist eine Kupplungshälfte 78a mit der Quertraverse und die andere Kupplungshälfte 78b mit einem von dem Laufwagen 27 getragenen Drehantrieb 79 verbunden. Mit diesem kann die Quertraverse 66 gezielt um ihre Querachse positioniert werden.
    Während die Drehantriebe 79 eine Drehantriebseinrichtung für die Saugerspinnen bilden, wird durch die vorstehend beschriebenen Motoren 55 und die von diesen angetriebenen Gewindespindeln 41, 42, 43, 44 eine Höhenverstelleinrichtung 81 gebildet. Sowohl der Drehantrieb 79 als auch die Höhenverstelleinrichtung 81 ist unabhängig von dem Antriebsmittel 64 ansteuerbar. Zur Ansteuerung dient eine Steuereinrichtung 82, die Teil der ohnehin vorhandenen elektrischen Maschinensteuerung sein kann. Die Steuereinrichtung 82 steuert die Motoren 55 zur Einstellung der Höhe der Tragschienen 25, 26 und die Drehantriebe 79 zur Einstellung der Winkellage. Außerdem steuert die Steuereinrichtung 82 das Antriebsmittel 64 oder fragt wenigstens dessen Position ab. Die Steuereinrichtung 82 ist so ausgebildet, dass sie mit Hilfe der insoweit beschriebenen Bestandteile der Mehrstationenpresse 1 eine Übergabe der Quertraversen 66, 67 oder der Saugerspinnen an Toolingablagen 83, 84 ohne Zuhilfenahme von Übergabeeinrichtung bewerkstelligt. Die zur Aufnahme des Toolings vorgesehenen Toolingablagen 83, 84 sind, wie aus Figur 2 hervorgeht, an den Schiebetischen 5 (6 und 7) vorgesehen. Sie sind durch ortsfest an dem jeweiligen Schiebetisch 5 (6, 7) gelagerte ortsfeste vertikal nach oben ragende Bolzen (Absteckstifte) 85, 86 gebildet. Diese sind rein passiv und übernehmen das Tooling ohne Zwischenschaltung einer wie auch immer gearteten Übergabeeinrichtung.
    Die insoweit beschriebene Mehrstationenpresse 1 arbeitet insbesondere beim Werkzeug- und Toolingwechsel wie folgt:
    Zum Werkzeugwechsel prüft die Steuereinrichtung 82, ob die Quertraversen 66, 67 oberhalb der Toolingablagen 83, 84 gehalten sind. Falls die Position nicht übereinstimmt wird das Antriebsmittel 64 so betätigt, dass die Laufwagen 27, 28, 29 verfahren werden und die Quertraversen 66, 67 oberhalb der Toolingablagen 83, 84 zu stehen kommen.
    Im nächsten Schritt werden, wie in Figur 2 angedeutet ist, die Drehantriebe 79 so angesteuert, dass die Quertraversen 66, 67 um 90° schwenken. Dabei kippen die Saugarme 69, 70 in eine mehr oder weniger vertikale Position. Dies ist die Ablageposition.
    Zur Übergabe des Toolings an die Toolingablagen 83, 84 steuert die Steuereinrichtung 82 die Motoren 55 an, die über die Gewindespindeln 41, 42, 43, 44 die Abstände zwischen den oberen Schlitten 46, 47, 48, 49 und den unteren Schlitten 33, 34, 35, 36 vergrößern, so dass die Tragschienen 25, 26 nach unten fahren. Dabei werden die Quertraversen 66, 67 mit ensprechenden Öffnungen auf den Absteckstiften 85, 86 abgesetzt. Die Steuereinrichtung 82 löst nun die Kupplungen 75, 77, wonach die Tragschienen 25, 26 durch Ansteuerung der Motoren 55 wieder nach oben gefahren werden. Das Tooling ist somit an den Schiebetischen 5 (6, 7) abgelegt und kann mit diesen aus der Mehrstationenpresse 1 herausgefahren werden.
    Alternativ ist es bei einer in Figur 3 veranschaulichten abweichenden Ausführungsform möglich, lediglich die Saugerspinnen an entsprechenden Toolingablagen 83, 84 abzulegen, wobei die Quertraverse 66 in der Transfereinrichtung verbleibt. Soweit diese Ausführungsform mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform übereinstimmt gilt die vorstehende Beschreibung entsprechend und es werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Abweichend von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die Quertraversen 66 unverdrehbar an den Laufwagen 27, 27' gehalten. Auf der Quertraverse 66 ist mit lösbaren Kupplungsmitteln 75', 77' ein entsprechender Rahmen 91 gehalten, der über Drehantriebe 92 Saugerspinnen 93 trägt, an denen die Sauger 71, 72 gehalten sind.
    Die Vorgehensweise bei dem Toolingwechsel ist für diese Ausführungsform in den Figuren 4a bis 4d veranschaulicht. Bei normalem Betrieb der Mehrstationenpresse 1 nimmt das Tooling die in Figur 4a veranschaulichte Position ein. Um das Tooling an der Toolingablage 84 abzulegen, wird der Drehantrieb 92 betätigt, so dass die Saugerspinne 93 durch die in Figur 4b veranschaulichte Position hindurch in die Position nach Figur 4c fährt. Zur Ablage des Toolings an der Toolingablage 84 steuert die Steuereinrichtung 82 nun die Motoren 55 an, so dass die Quertraverse 66 nach unten fährt und den Rahmen 91 mit der Saugerspinne 93 an der Toolingablage 84 ablegt. Der Rahmen 91 wird dabei von den Absteckstiften 85 aufgenommen. Danach steuert die Steuereinrichtung 82 die Motoren 55 um, so dass die Quertraverse wieder nach oben fährt.
    Eine Mehrstationenpresse 1 weist eine Transfereinrichtung 24 mit Quertraversen 66, 67 auf. Die Transfereinrichtung 24 ist zum automatischen Toolingwechsel eingerichtet. Dazu sind die Quertraversen 66, 67 oder das an diesen gehaltene Tooling an passiven Toolingaufnahmen 83, 84 an den Schiebetischen 5, 6, 7 abzulegen. Dies erfolgt ohne Zuhilfenahme von Übergabeeinrichtungen, indem die Steuereinrichtung 82 eine von dem übrigen Antriebsmittel 64 für den Werkstücktransfer unabhängige Höhenverstelleinrichtung 81 so ansteuert, dass die Quertraversen bis auf die passiven Toolingaufnahmen 83, 84 abgesenkt werden.

    Claims (12)

    1. Umformmaschine,
      mit mehreren Arbeitsstationen (2, 3, 4), die in Transportrichtung (T) hintereinander angeordnet sind und die von Werkstücken (W) nacheinander zu durchlaufen sind,
      mit aus den Arbeitsstationen (2, 3, 4) herausfahrbaren Tischen (5, 6, 7), die mit Mitteln zur Aufnahme von Werkzeugen (8, 9, 10) versehen sind und Toolingaufnahmen (83, 84) tragen,
      mit einer Transfereinrichtung (24) zum Transport der Werkstücke (W) von Arbeitsstation (2, 3, 4) zu Arbeitsstation, wobei die Transfereinrichtung (24) wenigstens zwei sich im wesentlichen parallel zu der Transporteinrichtung (T) erstreckende Tragschienen (25, 26) aufweist,
      mit Quertraversen (66, 67), die zwischen den Tragschienen (25, 26) angeordnet sind und die ein Tooling mit Haltemitteln (71, 72) zum gesteuerten Halten und Freigeben der Werkstücke (W) tragen,
      mit wenigstens einem Antriebsmittel (64) zum Bewegen der Quertraversen (66, 67) auf einer vorgegebenen Transferkurve (K) und mit Höhenverstellmitteln (81), eine Vertikalverstellung der Quertraversen (66, 67) gestatten,
      mit Drehantriebsmitteln (79) zum gesteuerten Drehen der Haltemittel (71, 72) um eine quer zu der Transportrichtung (T) orientierte Achse,
      mit einer Steuereinrichtung (82), die dazu eingerichtet ist, wenigstens den Betrieb der Höhenverstelleinrichtung (81) und der Drehantriebsmittel (79) zu steuern,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (82) derart ausgebildet ist,
      daß zur Ablage der Quertraversen (66, 67) und des von den Quertraversen (66, 67) gehaltenen Toolings beim Werkzeugwechsel das Drehantriebsmittel (79) veranlaßt wird, das Tooling in eine Ablageposition, insbesondere in eine mehr oder weniger vertikale Position zu schwenken, und
      die Höhenverstelleinrichtung (81) veranlaßt wird, die Tragschienen (25, 26) zur Übergabe der Quertraversen und des Toolings an die Toolingaufnahmen (83, 84) vertikal bis zu der Position der Toolingaufnahmen (83, 84) abzusenken.
    2. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Tragschienen (25, 26) längsverfahrbar gelagerte Laufwagen (27, 28, 29) angeordnet sind, die mit jeweils einem Ende einer Quertraverse (66, 67) verbunden sind.
    3. Umformmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Quertraversen (66, 67) mit den Laufwagen (27, 28, 29) über gesteuert lösbare Kupplungsmittel (75, 77) verbunden sind.
    4. Umformmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (75, 77) von der Steuereinrichtung (82) gesteuert sind.
    5. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenverstelleinrichtung (81) wenigstens ein gesteuert längenverstellbares Mittel (41) enthält, das wirkungsmässig zwischen dem Antriebsmittel (64) und den Tragschienen (25, 26) angeordnet ist.
    6. Umformmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gesteuert längenverstellbare Mittel (41) durch Schraubspindeln gebildet ist, über die die Tragschiene (25, 26) mit vertikal verschiebbar gelagerten Schlitten (46, 47, 48, 49) verbunden ist, die von dem Antriebsmittel (64) entsprechend der Transferkurve (K) vertikal verfahren werden.
    7. Umformmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (64) durch ein Kurvengetriebe (57) gebildet ist, das wenigstens eine Kurvenscheibe (58) für die Vertikalkomponente der Transferkurve (K) und wenigstens eine weitere Kurvenscheibe für die Transportrichtungskomponente der Transferkurve (K) sowie Kurvenfolgermittel (59) aufweist, wobei das Kurvenfolgermittel (59) für die Vertikalkomponente mit den Tragschienen (25, 26) und das Kurvenfolgermittel für die Transportrichtungskomponente mit den Laufwagen (27, 28, 29) verbunden ist, und dass die Höhenverstelleinrichtung (81) von dem Antriebsmittel (64) gesondert ausgebildet und dazu vorgesehen ist, die Vertikallage der Transferkurve (K) einzustellen.
    8. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehantriebsmittel (79) an den Laufwagen (27, 27') angeordnete Drehantriebe sind.
    9. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehantriebsmittel (79) an den Quertraversen angeordnete Drehantriebe (92) sind.
    10. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Toolingaufnahmen (83, 84) passiv ausgebildet sind.
    11. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (82) derart ausgebildet ist, dass die Übergabe des Toolings von dem Transfersystem (24) an die Toolingaufnahmen (83, 84) direkt erfolgt.
    12. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (82) Teil einer Maschinensteuerung ist und durch einen entsprechenden Programmabschnitt realisiert ist.
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