EP1499488A1 - Vorrichtung zum schonenden herausl sen und entnehmen eines p ressformteils aus dem pressformwerkzeug - Google Patents
Vorrichtung zum schonenden herausl sen und entnehmen eines p ressformteils aus dem pressformwerkzeugInfo
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- EP1499488A1 EP1499488A1 EP03708245A EP03708245A EP1499488A1 EP 1499488 A1 EP1499488 A1 EP 1499488A1 EP 03708245 A EP03708245 A EP 03708245A EP 03708245 A EP03708245 A EP 03708245A EP 1499488 A1 EP1499488 A1 EP 1499488A1
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Definitions
- the invention is based on a device for removing a press-molded part from the press-molding tool according to the preamble of claim 1, such as "fully automatic manufacture of SMC parts" from a contribution by R. Brussels and U. Weber, published in the magazine Kunststoffe, vintage 79 (1989), pages 1149-1154 - briefly cited below with [1] - emerges as known.
- a certain amount of a mixture of reactive thermosetting synthetic resin and fibers which is matched in weight to the finished component, is assumed when manufacturing SMC parts.
- the coordinated amount of raw material is obtained by cutting out cut parts of a certain size and shape from a fiber mat web (prepreg web) delivered in roll form and by folding the cut parts into a stack of mats. Such a mat stack is inserted in the correct position in an open mold of a press.
- the molding tool is heated to a temperature at which the reactive synthetic resin reacts chemically and sets. By initially slowly closing the molding tool in the press, the introduced raw material is initially only heated, which makes the synthetic resin soft and flowable.
- the mold is then closed under controlled force and speed, whereby the softened raw material flows away to the side and completely fills the mold cavity.
- the mold is kept closed for a while with a defined force, so that the synthetic resin can fully react and harden. Only then can the mold is opened and the finished SMC part is removed from it.
- pin-shaped ejectors are integrated at least in the lower tool for molding the pressed SMC part from the molding tool.
- the SMC part When opening the mold, ie when lifting the upper tool upwards, the SMC part must first detach from the engraving of the upper tool, so that the SMC part remains safely in the lower tool. This can be ensured by ejector pins integrated in the upper tool or - if no pressure points from ejector pins may be recognizable on the workpiece surface molded on the upper side - by a release agent applied to the engraving surface of the upper tool. Removing the workpiece from the upper tool engraving requires a certain amount of force between the pressed part on the one hand and the upper tool on the other hand, despite the surface-applied release agent.
- the opening force of the press is sufficient in any case.
- the ejectors integrated in [1] in the lower tool come into action and lift the SMC part slightly off the engraving of the lower tool, so that it only lies loosely in the lower tool and can be easily removed .
- a disadvantage of the system according to [1] is that it relies on the use of integrated ejector pins to remove the pressed part from the lower engraving. These require material thickening and / or stiffening in or on the workpiece at the workpiece-side attachment points, which lead to shrinkage when the plastic reacts or cools down, which can be seen as slight sink marks on the visible side of the pressed part.
- the pressed part still in the gripper is checked for completeness during the removal movement by means of light barriers; in the event of detected defects, an alarm is given and the production system for the inspection of the mold is temporarily shut down.
- the function of the known gripper is designed in such a way that it can only remove an SMC part lying loosely in the lower tool from the press, but cannot remove the pressed part from the engraving of the lower tool.
- EP 461 365 B1 [2] shows a process for the production of plastic pressed parts made of thermoplastic, in which a weight-matched amount of heated and softened thermoplastic is placed in an open mold of a press, by closing the mold the plastic mass in the mold cavity is extruded and then the workpiece still in the mold is cooled and finally removed from it.
- a suction gripper with two round suction cups per workpiece, which is handled by a three-axis movable manipulator, is used.
- the object of the invention is to improve the generic device on the basis that any shaped mold parts can be gently removed from the mold and removed from it.
- the removal gripper is then designed as a workpiece-adapted, dimensionally stable suction bell, with which very high forces can be exerted on the workpiece by a vacuum acting on the workpiece surface, which allow the workpiece to be carefully removed from the engraving of the lower tool.
- the force is applied, the workpiece is in no way deformed, but rather stabilized in its target shape.
- 1 is a schematic overall view of a process plant in a plan view
- 2 is a vertical sectional view of the press and the removal tool attached to the workpiece
- FIG. 3 shows an enlarged longitudinal section through an exemplary embodiment of a safety valve for maintaining the negative pressure despite a possible leak in one of the vacuum-loaded pockets of the removal tool
- FIG. 4 is an enlarged view of detail IV in FIG. 2, showing a sealing profile between two adjacent pockets of the removal tool
- FIG. 7 shows a simplified top view of the removal tool according to FIG. 2.
- the method on which the invention is based or which precedes it for the serial production of SMC parts will be briefly explained with reference to the method scheme according to FIG.
- the SMC parts are produced from fiber-containing, reactive resin mass, which is provided as a preliminary product in the form of a quasi-endless resin mat web 4 wound up into a supply roll 1.
- a protective film 2 which is only removed shortly before processing the resin mat and rolled up to form a separate roll 2.
- the protective film is deflected in the vicinity of the cutting table 3 against the processing direction of the resin mat in the direction of the winding 2.
- the side edges of the resin mat web are unsuitable for further processing and are cut off by a stationary cutting tool.
- the on the train Edge trimmings cut off at the edge are also diverted into waste containers via turning bars.
- the usable part of the resin mat web is disassembled on the cutting table 3, which is provided with a very hard support, various cut parts 5 of defined shape and size being cut out from it and stacked to form a multilayer resin mat stack of a certain number of layers and layer arrangement.
- the resulting waste which can no longer be used, is discharged into a corresponding waste container 9.
- a cutting robot 6 is provided in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, which guides a high-frequency rotary oscillating saw blade 8, which is driven by a suitable motor 7.
- the cut parts 5 cut by the robot 6 on the table 3 are stacked to form a resin mat stack, the cut parts being handled and moved by a handling robot 10, which in turn is designed with a substrate specially designed for this task and this substrate Resin mat gripper 11 is equipped, which will not be discussed further here.
- the handling robot places it in a heated position in a heated mold 18 of the molding press 12.
- the mold 18 which can be opened and closed by the molding press 12 consists of a lower tool 24 with its engraving 26 mounted on the press table 21 and an upper tool 23 with engraving 25 mounted on the press ram 22. The heating of the molding tool 18 is not shown here.
- the molding tool 18 is closed by the press until the shaping surface of the cavity comes into contact with the inserted resin mat stack and is clamped in the closing direction with a defined, initially still low force. Through contact with the hot tool heats the resin mass and softens it. Due to the closing force of the molding tool, the resin mass begins to flow and thereby completely fills the cavity of the more and more closing molding tool 18. The tool is then held in the closed state for a certain time with increased force, the resin composition thermally curing. After this curing time has expired, the press 12 opens the tool, the finished SMC part remaining in the lower, stationary mold half. By means of a removal robot 13 provided with a removal tool 14, the SMC part can be removed from the press and placed in a cooling station 15. While the cutting and handling robots 6 and 10 are preparing a new resin mat stack, the opened molding tool 18 is cleaned by two cleaning robots 16, so that it is ready to receive a new resin mat stack.
- the present invention relates to a device for gently detaching the finished pressed plastic workpiece 19 from the engraving 26 of the lower tool 24.
- a device for gently detaching the finished pressed plastic workpiece 19 from the engraving 26 of the lower tool 24 With regard to the optical demands on the workpiece surface 20 on the top, on the visible side, no ejector pins may be provided in the lower tool.
- a removal gripper 14 is provided, which is designed as a workpiece-adapted, dimensionally stable suction bell.
- the removal gripper is arranged on the wrist 39 of the multi-axis handling robot 13 and can be freely manipulated by it.
- the underside of the bell-shaped removal gripper is shaped such that it covers the entire workpiece surface 20, which is exposed in the lower tool 24, in a true-to-form manner up to the workpiece edge accessible in the lower tool 24.
- the removal chamber is provided on the contact side of the suction bell with a soft material covering 27, which at least along the Entire workpiece edge can be sealingly applied to the workpiece 19 by means of certain contact strips, a gap-like intermediate space being enclosed between the suction bell and the workpiece 19.
- this space is divided into a plurality of pockets 29 by a plurality of sealing lines, which run crosswise over the workpiece surface to be detected, and are sealed against one another by the sealing profiles 28.
- Each of the pockets is provided with a separate vacuum connection 30 and can therefore be subjected to a vacuum.
- the sealing profiles used to form the sealing lines should consist of a material that is temperature-resistant up to at least 140 ° C.
- the sealing profiles 28 follow the course of the exposed workpiece surface 20 true to shape and can be sealingly applied to the workpiece surface.
- the relaxed end profile shape 32 of the sealing profile is curved. Only under the effect of the vacuum and the pressure caused by the ambient air pressure is the sealing profile 28 pressed flat on the end face of the workpiece surface. By exerting force in the pulling direction, the residual gas trapped in the pockets can expand, the gap between the workpiece and the suction bell can widen, and the sealing profile can be lifted somewhat from the workpiece surface. However, thanks to the curvature 32 of the sealing face that regresses in this situation, its sealing contact with the workpiece surface is retained. Even under the action of force and consequent expansion of the pockets 29, the sealing profiles 28 remain tight and the vacuum remains unchanged.
- the vacuum either does not reach its target level at all or that during the operation of the release process of the workpiece the vacuum breaks down in one of the pockets by the removal gripper.
- One cause can be a faulty workpiece, e.g. that the surface of the workpiece is rough or porous.
- Another reason for an insufficient vacuum can be local damage or disturbance of the sealing profile by a foreign body or contamination.
- Another possibility for a breakdown of the vacuum in a pocket can be to overstress the elasticity of the sealing profile, so that it lifts locally from the workpiece surface 20; ambient air then briefly flows into the relevant pocket and the vacuum collapses very quickly.
- the individual pockets 29 are connected to one another via the supply lines to the individual vacuum connections 30.
- a safety valve 31 is arranged in the vacuum connection of each pocket 29 so that the vacuum does not break down in all the other pockets and the entire removal gripper becomes ineffective despite the external line connection of the pockets to one another and despite a possible leak in one of the pockets. This is designed such that in the event of a possible breakdown of the vacuum in one of the pockets, the relevant vacuum connection is closed by the associated safety valve, so that no or at most very little ambient air can penetrate into the other pockets from the leaked pocket.
- FIG. 1 An exemplary embodiment of such a safety valve 31 is shown in FIG.
- An essential component of this device is a check valve 55, which remains in the open position shown during undisturbed operation, which is brought about on the one hand by the return spring 58 and the position of which is predetermined by the support cage 61. In this open position of the safety valve, there is an unimpeded flow connection between the two line connections leading to the outside.
- the valve member of the check valve 55 is axially movable through a delay piston 56, which in turn is in a piston chamber 57 largely closed to the outside can slide.
- a delay piston 56 which in turn is in a piston chamber 57 largely closed to the outside can slide.
- the check valve 55 finally switches to the closed position only in the event of longer, evacuation times caused by leaks. However, if the desired level of vacuum in the connected pocket is reached within the delay time, the evacuation flow comes to a standstill and the check valve 55 automatically returns to the open position shown from a partially closed intermediate position due to the action of the return spring.
- the associated safety valve 31 also remains permanently closed and only a small amount of leaked air flows continuously into the vacuum supply via the adjustable by-pass throttle 60. However, this small amount of false air is no longer detrimental to maintaining the vacuum in the other pockets of the extraction gripper. The vacuum there can still be easily maintained at a level sufficient for the workpiece 19 to be removed from the engraving 26 of the lower tool 24.
- a leak in one or the other pocket 29 of the removal gripper 14 represents a malfunction that should be eliminated.
- the leakage of a single pocket is not easily recognized in automated operation because the workpiece can be securely held on the removal gripper by enough other pockets.
- the vacuum supply to each individual pocket 29 is provided with a monitoring device 33 in the form of a barometer with an integrated signal converter. If the level of the respective vacuum falls below a pre-settable threshold value, this emits a signal to the outside. This not only detects the condition of a leak on one of the pockets, but also already identifies which pocket the leak occurred on.
- this allows the workpiece that has just been removed to be examined specifically for any defects; on the other hand, the removal gripper itself can be checked specifically for any foreign objects in the sealing area or damage to the seals.
- the signals of the monitoring devices 33 that occur in the course of series production can be evaluated for statistical purposes. For example, this can reveal whether certain bags are particularly fig leaking and how high the vacuum loss is, in which phase of a work cycle the vacuum loss begins and how quickly the vacuum drops. Together with a log of the causes of the leak, targeted countermeasures can then be taken to improve the manufacturing process. Possible causes of leakage include: workpiece porous; Foreign bodies on sealing profile, dirty sealing profile, damaged sealing profile.
- the removal gripper 14 handled by the removal robot 13 is properly attached to the workpiece 19 located in the open tool of the press 12 and the vacuum is applied to the individual pockets 29 by the valve 40, the process of gently detaching the workpiece from the engraving 26 can begin , where u quite high forces have to be exerted.
- the joints and drives from excessive force development but in order to be able to exert high forces on the workpiece, which is gripped by vacuum, to release it, several pressure rams 36 are attached to the edge of the suction bell lie outside the area of the lower engraving 26. With these pressure tappets which can be actuated by servo motors and which can be placed on counter surfaces 37 on the lower tool 24, the removal tool can be pressed off the lower tool.
- each outwardly projecting bracket 38 is attached to the outer edge of the removal gripper 14, in which pneumatic cylinders 35 are held.
- a pneumatic cylinder is arranged near each corner of the extraction gripper, which is rectangular in plan.
- the piston rods of the piston rods which can be moved back and forth by these pneumatic cylinders in the lifting direction, represent the pressure plungers 36 mentioned.
- the pneumatic cylinders 35 can be supplied with compressed air via the main valve 41.
- the Compressed air is passed on to the individual pneumatic cylinders via a distribution device 42.
- Different, eg two "distribution programs" can be implemented with the distribution device.
- the distribution device has a valve member that is both rotatable and axially displaceable in a stationary housing.
- the program selection of one of the distribution programs structurally specified in the distribution device is carried out by axially positioning the movable valve member within the housing.
- the program itself can be implemented by rotating the valve member about its longitudinal axis.
- the push-off force can be exerted intermittently or pulsating, the location of the respective temporary force changing cyclically. This makes it possible to gently remove workpieces that are very tight in the engraving from the engraving.
- the pneumatic cylinders are advantageously provided with a displacement sensor with which the stroke of the associated pressure tappet 36 can be detected. The pulsating pushing of the removal gripper 14 from the lower tool 24 is continued until a sufficiently large stroke is reported by all four displacement sensors, which suggests that the workpiece has detached from the engraving at all four corners.
- the simplest distribution program of the distribution device 42 consists in that all four connected pneumatic cylinders are supplied with compressed air at the same time, and accordingly the removal gripper is pressed off at all four corners with the same force and synchronously by the lower tool 24. If it turns out that the workpiece cannot be easily removed from the engraving 26, a different distribution program can be selected.
- Such modified programs can provide that the individual pneumatic cylinders are pressurized cyclically one after the other and relieved again. In this case, the pneumatic cylinders can be pressurized one after the other individually and between be completely relieved, so that the push-off force is only effective at one corner, but the place of action of the push-off force is changed cyclically.
- an interim partial relief of the pneumatic cylinders can be provided, so that a certain minimum push-off force is constantly effective on the entire gripper circumference.
- Another distribution program is also conceivable, in which two pneumatic cylinders are pressurized together and simultaneously and the other two are relieved or partially relieved and this pairing of loaded and unloaded pneumatic cylinders is cyclically interchanged.
- pockets 29 ′′ are incorporated into its supporting shell, which consists of a hard and resilient construction material, and narrow webs which run crosswise are left.
- these bridges grooves 50 for example of rectangular cross-section, are milled into which a shape-corresponding seal 51 made of a soft material is firmly adhered.
- the exposed contact side is also arched in its relaxation form 52.
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herauslösen eines fertig gepressten, insbesondere aus Duroplast bestehenden Werkstücks aus einem Pressformwerkzeug und zum Entnehmen des Werkstücks (19) aus der Formpresse (12). Um beliebig geformte Pressformteile schonend aus dem Pressformwerkzeug herauslösen und entnehmen zu können, ist der vorzugsweise durch einen Industrieroboter handhabbare Entnahmegreifer (14, 14', 14'') erfindungsgemäss als eine werkstückangepasste, formstabile Saugglocke ausgebildet, die das gesamte Werkstück (19) formgetreu bis zum Werkstückrand überdeckt und mit einer kontaktseitigen Weichstoffauflage (27, 45, 51) dichtend an das Werkstück anlegbar ist. In die Weichstoffauflage (27, 45, 51) sind gegeneinander abgedichtete Taschen (29, 29', 29'')eingearbeitet, die jeweils für sich mit Vakuum beaufschlagbar sind. Die separaten und gegenseitig rückwirkungsfreien Vakuumanschlüsse (30) sind jeweils mit einer Überwachungseinrichtung (33) versehen, die bei Vakuumabfall unter einen Schwellwert ein Signal gibt. Am Rand der Saugglocke sind mehrere, auf Gegenflächen am Unterwerkzeug aufsetzbare Druckstössel (36) angebracht, mit denen der Entnahmegreifer (14, 14', 14'') vom Unterwerkzeug (24) abdrückbar ist.
Description
Vorrichtung zum schonenden Herauslösen und Entnehmen eines Pressformteils aus dem Pressformwerkzeug
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Entnehmen eines Pressformteils aus dem Pressformwerkzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus einem Beitrag von R. Brüssel und U. Weber "SMC-Teile vollautomatisch herstellen", veröffentlicht in der Zeitschrift Kunststoffe, Jahrgang 79 (1989) , Seiten 1149-1154 - nachfolgend kurz mit [1] zitiert - als bekannt hervorgeht.
In dem in [1] beschriebenen Verfahren wird bei der Fertigung von SMC-Teilen von einer bestimmten Menge eines Gemisches von reaktionsfähigem duroplastischem Kunstharz und Fasern ausgegangen, die gewichtsmäßig auf das fertige Bauteil abgestimmt ist. Und zwar wird die abgestimmte Rohstoffmenge durch Ausschneiden von Zuschnitteilen bestimmter Größe und Form aus einer in Rollenform angelieferten Fasermattenbahn (Prepreg- Bahn) und durch Zusammenlegen der Zuschnitteile zu einem Mattenstapel gewonnen. Ein solcher Mattenstapel wird lagegenau in ein geöffnetes Formwerkzeug einer Presse eingelegt . Das Formwerkzeug ist auf eine Temperatur beheizt, bei der das reaktionsfähige Kunstharz chemisch reagiert und abbindet. Durch anfänglich langsames Schließen des in der Presse befindlichen Formwerkzeuges wird der eingebrachte Rohstoff zunächst lediglich erwärmt, wodurch das Kunstharz weich und fließfähig wird. Anschließend wird das Formwerkzeug unter kontrollierter Kraft und Geschwindigkeit geschlossen, wobei der erweichte Rohstoff seitlich wegfließt und dabei die Kavität des Formwerkzeuges vollständig ausfüllt. Nach diesem Ausfüllen der Gravur wird das Formwerkzeug noch eine Zeit lang mit definierter Kraft geschlossen gehalten, so dass das Kunstharz vollständig ausreagieren und aushärten kann. Erst dann kann
das Formwerkzeug geöffnet und das fertige SMC-Teil daraus entnommen werden.
Zum Ausformen des gepressten SMC-Teiles aus dem Formwerkzeug sind bei [1] stiftförmige Auswerfer zumindest im Unterwerkzeug integriert. Beim Öffnen des Formwerkzeuges, d.h. beim Abheben des Oberwerkzeuges nach oben, muss sich zunächst das SMC-Teil von der Gravur des Oberwerkzeuges lösen, so dass das SMC-Teil mit Sicherheit im Unterwerkzeug zurückbleibt. Dies kann durch im Oberwerkzeug integrierte Auswerferstifte oder - sofern auf der oberseitig abgeformten Werkstückoberfläche keine Druckstellen von Auswerferstiften erkennbar sein dürfen - durch ein auf die Gravur-Oberfläche des Oberwerkzeuges aufgebrachtes Trennmittel sichergestellt werden. Zwar erfordert ein Herauslösen des Werkstücks aus der oberen Werkzeuggravur trotz oberflächlich aufgetragenem Trennmittel einen gewissen Kraftaufwand zwischen Pressteil einerseits und Oberwerkzeug andererseits. Die Öffnunfskraft der Presse reicht aber dafür in jedem Fall aus. Nach dem Öffnen des Formwerkzeuges treten die bei [1] auf jeden Fall im Unterwerkzeug integrierten Aus- werfer in Aktion und heben das SMC-Teil leicht von der Gravur des Unterwerkzeuges ab, so dass es nur noch lose im Unterwerkzeug aufliegt und leicht entnommen werden kann. Nachteilig bei der Anlage nach [1] ist, dass sie zum Herauslösen des Pressteils aus der unteren Gravur auf den Einsatz von integrierten Auswerferstiften angewiesen ist . Diese erfordern an den werkstückseitigen Ansatzstellen Materialverdickungen und/oder -aussteifungen im oder am Werkstück, die beim Ausreagieren oder Abkühlen des Kunststoffes zu Schwindungen führen, die sich auf der Sichtseite des Pressteils als leichte Einfallstellen abzeichnen. Bei optisch anspruchsvollen Verkleidungsteilen, insbesondere bei lackierten Karosserieteilen, würden solche Einfallstellen unschön auffallen und können nicht akzeptiert werden. Außerdem besteht bei der Press- Verarbeitung von reaktiven Vormassen von Duroplasten die Gefahr eines Festbackens des einen oder anderen der Auswerferstifte, wodurch es zu empfindlichen Störungen des Produktionsprozesses kommen kann.
Zum automatisierten Entnehmen des im Unterwerkzeug der vorbekannten Presse aufgrund der Auswerfstifte lose aufliegenden SMC-Teiles ist bei [1] ein Entnahmegerät mit einem Greifer vorgesehen, der in die Presse einfährt, dort das Pressteil ergreift und es in einen automatischen Formteilspeicher abgelegt, wenn es einwandfrei ist. Das noch im Greifer befindliche Pressteil wird gemäß [1] bereits während der Entnahmebewegung mittels Lichtschranken auf Vollständigkeit überprüft; im Falle von festgestellten Defekten wird Alarm gegeben und die Fertigungsanlage zur Inspektion des Formwerkzeuges vorübergehend stillgesetzt. Über das Funktionsprinzip des verwendeten Greifers selber ist in [1] nichts ausgesagt. Jedenfalls ist der bekannte Greifer in seiner Funktion derart gestaltet, dass er lediglich ein im Unterwerkzeug lose aufliegendes SMC- Teil aus der Presse zu entnehmen, nicht jedoch das Pressteil auch aus der Gravur des Unterwerkzeuges herauszulösen vermag.
Wegen der von Werkstoffverdickungen, die für Auswerferstifte vorgesehen werden müssen, ausgehenden Oberflächenwelligkeit auf der Sichtseite der Kunststoff-Pressteile muss man insbesondere bei der Herstellung von optisch anspruchsvollen Kunststoff-Fließpresseilen auf solche Auswerferstifte verzichten und das Herauslösen der Pressteile aus dem Unterwerkzeug auf andere Art und Weise bewerkstelligen. Unabhängig davon ist ein Verzicht auf Auswerferstifte auch in den Fällen angezeigt, bei denen - bedingt durch eine bestimmte Werkstückgestalt - die Sichtseite des Werkstücks der Gravur des Unterwerkzeugs zugeordnet werden muss.
Der Anmelderin ist kein automatisierbares oder mechanisierbares Verfahren zum Herauslösen von SMC-Pressteilen aus dem Unterwerkzeug bekannt, welches ohne werkzeugintegrierte Auswerferstifte auskäme. Bei Werkzeugen ohne Auswerferstifte wird mit einem zuvor oberflächlich aufgebrachten Trennmittel gearbeitet und nach dem Öffnen der Presse das fertige Werkstück mühselig von Hand aus dem Unterwerkzeug herausgelöst. Dabei
wird versucht, mit einem spitzen Gegenstand an einer Randstelle das Werkstück lokal von der Gravur zu lösen und durch Einblasen von Druckluft in den entstehenden Spalt diesen in seiner Flächenausdehnung zu erweitern. Auf diese Weise - lokal mechanisches Lösen des Randes und pneumatisches Erweitern - wird nach und nach das ganze Werkstück aus der unteren Gravur herausgelöst. Abgesehen von dem Zeitaufwand dafür und dem beschwerlichen Arbeiten an einem erhitzten Werkzeug und in ergonomisch ungünstigen Platzbedingungen wird bei dieser Vorgehensweise häufig genug das Werkstück beschädigt, so dass es unbrauchbar wird. Vor allem großflächige Teile sind bei einem auf diese Art und Weise bewerkstelligten Herauslösen besonders gefährdet, weil hier die vom Bauteilrand weiter entfernt liegende Bauteilmitte trotz gelöstem Rand u.U. immer noch fest an der Wekzeuggravur fasthaften kann. Ein zu kräftiges Abheben des bereits gelösten Bauteilrandes kann das noch reaktionswarme Pressteil über die Elastizitätsgrenze beanspruchen und bleibende Verformungen in ihm hervorrufen.
In der EP 461 365 Bl = [2] wird ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffpressteilen aus thermoplastischem Kunststoff gezeigt, bei dem eine gewichtsmäßig abgestimmte Menge an erwärmten und erweichtem Thermoplast-Kunststoff in ein geöffnetes Formwerkzeug einer Presse eingelegt, durch Schließen des Formwerkzeugs die Kunststoffmasse in die Kavität des Formwerkzeugs fließgepresst und anschließend das noch im Formwerkzeug befindliche Werkstück abgekühlt und schließlich aus ihm entnommen wird. Zum automatisierten Entnehmen des fertigen Werkstücks aus dem geöffneten Pressform-Werkzeug wird nach [2] ein von einem dreiachsig beweglichen Manipulator gehandhabter Sauggreifer mit zwei runden Saugnäpfen je Werkstück verwendet. Üblicherweise werden beim Handhaben von Hartteilen durch Sauggreifer anpassungsfähige Saugnäpfe aus weichelastischem Werkstoff verwendet, bei denen der Saugnapf- rand als eine im Querschnitt dünne Dichtlippe ausgebildet ist, die sich schirmartig nach unten öffnet und die sich an Oberflächenunebenheiten gut anschmiegen und deswegen gut abdichten kann. Bei [2] ist nicht ausdrücklich darauf hingewie-
sen, dass der Entnahmegreifer lediglich zum Entnehmen des aus dem Unterwerkzeug bereits herausgelösten und demgemäß nur noch lose im Unterwerkzeug liegenden Pressteils verwendet wird, jedoch darf dies angesichts der lediglich zwei Saugnäpfe je Werkstück unterstellt werden. Es kommt hinzu, dass bei der Pressverarbeitung von chemisch nicht reagierenden Thermoplasten praktisch kein Störpotential im Sinne eines Festbackens von den Auswerferstiften ausgeht, und bei der Verarbeitung eines solchen Werkstoffs das Herauslösen des Pressteils aus der Gravur mittels Auswerferstiften auch ohne ausdrückliche Erwähnung in der Regel unterstellt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäß zugrundegelegte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, dass beliebig geformte Pressformteile schonend aus dem Pressformwerkzeug herausgelöst und aus ihm entnommen werden können.
Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Danach ist der Entnahmegreifer als werkstückadaptierte formstabile Saugglocke ausgebildet, mit der durch oberseitig an der Werkstückoberfläche angreifendes Vakuum auf das Werkstück sehr hohe Kräfte ausgeübt werden können, die das Werkstück schonend aus der Gravur des Unterwerkzeugs herauszulösen erlauben. Bei der Krafteinwirkung wird das Werkstück keinesfalls deformiert, sondern vielmehr in seiner Sollform stabilisiert .
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Verfahrensanlage in einer Grundrissdarstellung,
Fig. 2 eine vertikale Schnitt-Ansicht auf die Presse und das auf das Werkstück angesetzte Entnahmewerkzeug,
Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Sicherheitsventils zur Aufrechterhaltung des Unterdruckes trotz eines etwaigen Lecks in einer der vakuum-beaufschlagten Taschen des Entnahme- Werkzeuges,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IV in Figur 2, ein Dichtprofil zwischen zwei benachbarten Taschen des Entnahmewerkzeuges zeigend,
Fig. 5 und 6 zwei weitere Ausführungsbeispiele von Dichtprofilen zwischen zwei benachbarten Taschen des Entnahmewerkzeuges in einer ähnlichen Darstellung wie Figur 4, und
Fig. 7 eine vereinfachte Draufsicht auf das Entnahmewerkzeug nach Figur 2.
Das der Erfindung zugrunde liegende bzw. vorausgehende Verfahren zum serienmäßigen Herstellen von SMC-Teilen sei kurz an Hand des Verfahrensschemas nach Figur 1 erläutert . Die SMC-Teile werden aus faserhaltiger, reaktionsfähiger Harzmasse hergestellt, die in Form einer quasi -endlosen, zu einer Vorratsrolle 1 aufgewickelten Harzmattenbahn 4 als Vorprodukt bereitgestellt wird. Zur Aufrechterhaltung der Reaktionsfähigkeit des Kunstharzes in der Harzmattenbahn ist diese mit einer Schutzfolie 2 abgedeckt, die erst kurz vor der Verarbeitung der Harzmatte abgezogen und zu einem gesonderten Wickel 2 aufgerollt wird. Die Schutzfolie wird über eine in der Nähe des Zuschneidetischs 3 befindliche Wendestange entgegen der Verarbeitungsrichtung der Harzmatte in Richtung zum Wickel 2 umgelenkt. Die Seitenränder der Harzmattenbahn sind für eine Weiterverarbeitung ungeeignet und werden durch je ein stationäres Schneidwerkzeug abgeschnitten. Die am Bahn-
rand abgeschnittenen, seitlichen Abfallstreifen werden ebenfalls über Wendestangen in Abfallbehälter umgelenkt.
Auf dem mit einer sehr harten Auflage versehenen Zuschneide- tisch 3 wird der brauchbare Teil der Harzmattenbahn zerlegt, wobei aus ihr verschiedene Zuschnitteile 5 definierter Form und Größe herausgeschnittenen und diese zu einem mehrlagigen Harzmattenstapel bestimmter Lagenzahl und Lagenanordnung aufgestapelt werden. Die dabei anfallenden Verschnitteile, die nicht weiter verwendet werden können, werden in einen entsprechenden Abfallbehälter 9 abgeführt. Für ein mechanisiertes und automatisiertes Zuschneiden ist bei dem Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Zuschneideroboters 6 vorgesehen, der ein hochfrequent drehoszillierendes Sägeblatt 8 führt, welches von einem geeignetem Motor 7 angetrieben wird.
Auf einem gesonderten Wiege- und Stapelbildungsvorrichtung 17 werden die durch den Roboter 6 auf dem Tisch 3 geschnittenen Zuschnitteile 5 zu einem Harzmattenstapel aufgestapelt, wobei die Zuschnitteile durch einen Handhabungsroboter 10 gehandhabt und bewegt werden, der seinerseits mit einem speziell für diese Aufgabe und dieses Substrat ausgebildeten Harzmattengreifer 11 ausgerüstet ist, auf den hier nicht weiter eingegangen werden soll. Nachdem der Harzmattenstapel in gehöriger Form für ein neues Werkstück gebildet worden ist, wird dieser durch den Handhabungsroboter lagedefiniert in ein beheiztes Formwerkzeug 18 der Formpresse 12 eingelegt. Das durch die Formpresse 12 offen- und schließbare Pressformwerkzeug 18 besteht aus einem auf dem Pressentisch 21 montierten Unterwerkzeug 24 mit seiner Gravur 26 sowie aus einem am Pressenstδßel 22 montierten Oberwerkzeug 23 mit Gravur 25. Die Beheizung des Formwerkzeuges 18 ist hier nicht dargestellt.
Durch die Presse wird das Formwerkzeug 18 bis zum Kontakt der formgebenden Oberfläche der Kavität mit dem eingelegten Harz- mattenstapel geschlossen und mit definierter, zunächst noch geringer Kraft im Schließsinn gespannt. Durch den Kontakt mit
dem heißen Werkzeug erwärmt sich die Harzmasse und erweicht dadurch. Aufgrund der Schließkraft des Formwerkzeuges beginnt die Harzmasse zu fließen und füllt dadurch die Kavität des sich mehr und mehr schließenden Formgebungswerkzeuges 18 schließlich vollständig aus. Das Werkzeug wird anschließend mit erhöhter Kraft eine gewisse Zeit lang im Schließzustand gehalten, wobei die Harzmasse thermisch aushärtet. Nach Ablauf dieser Aushärtungszeit öffnet die Presse 12 das Werkzeug, wobei das fertige SMC-Teil in der unteren, ortsfesten Werkzeughälfte liegen bleibt. Durch einen mit einem Entnahmewerkzeug 14 versehenen Entnahmeroboter 13 kann das SMC-Teil aus der Presse entnommen und in einer Abkühlstation 15 abgelegt werden. Während die Zuschneide- und Handhabungsroboter 6 bzw. 10 einen neuen Harzmattenstapel vorbereiten, wird das geöffnete Formwerkzeug 18 durch zwei Reinigungsroboter 16 gereinigt, so dass es zur Aufnahme eines neuen Harzmattenstapels bereit ist.
Bei der vorliegenden Erfindung geht es um eine Vorrichtung zum schonenden Herauslösen des fertig gepressten Kunststoff- Werkstücks 19 aus der Gravur 26 des Unterwerkzeuges 24. Mit Rücksicht auf die optischen Ansprüche an die oberseitig liegende, siehtseitige Werkstückoberfläche 20 dürfen im Unterwerkzeug keine Auswerferstifte vorgesehen sein.
Um beliebig geformte Pressformteile dennoch schonend aus der Gravur 26 des unteren Teils 24 des Pressformwerkzeuges 18 herauslösen und aus ihm entnehmen zu können, ist ein Entnahmegreifer 14 vorgesehen, der als eine werkstückangepasste, formstabile Saugglocke ausgebildet ist. Der Entnahmegreifer ist am Handgelenk 39 des mehrachsigen Handhabungsroboters 13 angeordnet und durch ihn frei manipulierbar. Die Unterseite des glockenförmigen Entnahmegreifers ist derart geformt, dass er die gesamte, im Unterwerkzeug 24 frei liegende Werkstückoberfläche 20 formgetreu bis zu dem im Unterwerkzeug 24 zugänglichen Werkstückrand hin überdeckt. Innenseitig ist der Entnahmegrei er an der Kontaktseite der Saugglocke mit einer Weichstoffaufläge 27 versehen, die zumindest entlang des ge-
samten Werkstückrandes mittels gewisser Anlagestreifen dichtend an das Werkstück 19 anlegbar ist, wobei zwischen Saugglocke und Werkstück 19 ein spaltartiger Zwischenraum eingeschlossen ist. Dieser Zwischenraum ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch mehrere Dichtlinien, die kreuzweise über die zu erfassende Werkstückoberfläche hinweg verlaufend, in mehrere Taschen 29 unterteilt, die durch die Dichtprofile 28 gegeneinander abgedichtet sind. Jede der Taschen ist mit einem separaten Vakuumanschluss 30 versehen und somit für sich mit Vakuum beaufschlagbar. Mit Rücksicht auf die Reaktionstemperaturen zum Aushärten der duroplastischen SMC-Teile sollten die zur Bildung der Dichtlinien verwendeten Dichtprofile aus einem Werkstoff bestehen, der mindestens bis etwa 140 °C temperatursbeständig ist.
Die Dichtprofile 28 folgen dem Verlauf der frei liegenden Werkstückoberfläche 20 formgetreu und lassen sich dichtend an die Werkstückoberfläche anlegen. Die entspannte stirnseitige Profilform 32 des Dichtprofils ist gewölbt. Erst unter der Wirkung des Vakuums und der vom Umgebungsluftdruck bewirkten Anpressung wird das Dichtprofil 28 stirnseitig flach an die Werkstückoberfläche angedrückt . Durch Kraftausübung in Zugrichtung kann sich zwar das in den Taschen eingeschlossene Restgas zwar ausdehnen, der Spalt zwischen Werkstück und Saugglocke erweitern und das Dichtprofil etwas von der Werkstückoberfläche abheben. Jedoch bleibt dank der sich in dieser Situation zurückbildenden Wölbung 32 der Dichtungsstirnseite deren dichtender Kontakt mit der Werkstückoberfläche erhalten. Auch unter Krafteinwirkung und folglicher Aufweitung der Taschen 29 bleiben die Dichtprofile 28 dicht und das Vakuum bleibt unverändert stehen.
Es kann vorkommen, dass in einer der Taschen 29 das Vakuum entweder erst gar nicht sein Sollniveau erreicht oder aber, dass während des Betriebes des Lösevorganges des Werkstückes durch den Entnahmegreifer das Vakuum in einer der Taschen zusammenbricht. Hierfür kann es mehrere Ursachen geben. Eine Ursache kann in einem fehlerhaften Werkstück liegen, z.B.
dass die Oberfläche des Werkstückes rauh oder porös ist. Ein anderer Grund für ein unzureichendes Vakuum kann in einer lokalen Beschädigung oder Störung des Dichtprofils durch einen Fremdkörper oder Verschmutzung liegen. Eine weitere Möglichkeit für ein Zusammenbrechen des Vakuums in einer Tasche kann in einer Überbeanspruchung der Elastizität des Dichtprofils liegen, so dass sie lokal von der Werkstückoberfläche 20 abhebt; es strömt dann kurzfristig Umgebungsluft in die betreffende Tasche ein und das Vakuum fällt sehr schnell in sich zusammen.
Über die Versorgungsleitungen zu den einzelnen Vakuumanschlüssen 30 stehen die einzelnen Taschen 29 untereinander in Verbindung. Damit trotz der äußeren LeitungsVerbindung der Taschen untereinander und trotz eines etwaigen Lecks in einer der Taschen das Vakuum nicht in sämtlichen anderen Taschen zusammenbricht und der ganze Entnahmegreifer wirkungslos wird, ist im Vakuumanschluss einer jeden Tasche 29 jeweils ein Sicherheitsventil 31 angeordnet ist. Dieses ist derart ausgebildet, dass im Fall eines etwaigen Zusammenbruchs des Vakuums in einer der Taschen der betreffende Vakuumanschluss durch das zugehörige Sicherheitsventil verschlossen wird, so dass keine oder höchstens sehr wenig Umgebungsluft aus der leckbehafteten Tasche in die anderen Taschen eindringen kann.
In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen Sicherheitsventils 31 gezeigt. Wesentlicher Bestandteil dieser Einrichtung ist ein Rückschlagventil 55, welches beim ungestörten Betrieb in der dargestellten, offenen Stellung verharrt, die einerseits durch die Rückstellfeder 58 herbeigeführt wird und deren Position andererseits durch den Stützkäfig 61 vorgegeben ist. In dieser Offenstellung des Sicherheitsventils besteht eine ungehinderte Strömungsverbindung zwischen den beiden nach Außen führenden Leitungsanschlüssen.
Das Ventilglied des Rückschlagventils 55 ist axialbeweglich durch einen Verzögerungskolben 56 geführt, der seinerseits in einem nach außen weitgehend verschlossenen Kolbenraum 57
gleiten kann. Beim Aufschalten des Vakuums strömt die in der angeschlossenen Tasche 29 zunächst noch befindliche Luft von unten (Anschluss 30) durch das Rückschlagventil 55 in die in Figur 3 nach rechts führende Vakuumleitung. Dabei übt die heftig strömende Luft eine im Schließsinne wirkende Kraft auf das Rückschlagventil 55 aus, die die Kraft der Rückstellfeder 58 durchaus übersteigt. Die im Kolbenraum 57 eingeschlossene und bei einer solchen Schließbewegung vom Verzögerungskolben 56 verdrängte Luft, die nur über die einstellbare Verzögerungsdrossel 59 ins Freie entweichen kann, erlaubt jedoch nur ein sehr langsames Schließen des Rückschlagventiles 55. Diese Verzögerungszeit ist so bemessen, dass die zugehörige Tasche sicher evakuuiert werden kann. Lediglich bei leckbedingten längeren Evakuierungszeiten geht das Rückschlagventil 55 schließlich doch in die Schließstellung über. Wird jedoch innerhalb der Verzögerungszeit das Sollnivau von Vakuum in der angeschlossenen Tasche erreicht, so kommt die Evakuierungs- strömung zum Stillstand und das Rückschlagventil 55 kehrt aufgrund der Wirkung der Rückstellfeder aus einer teilgeschlossenen Zwischenstellung selbsttätig in die dargestellte Offenstellung zurück.
Sollte während des Betriebes des Entnahmegreifers in der an- geschlossenenen Tasche das Vakuum plötzlich zusammenbrechen, so tritt erneut eine heftige EvakuierungsStrömung im Sicherheitsventil auf, die länger als die Verzögerungszeit anhält, so dass das Rückschlagventil 55 dauerhaft in die Schließstellung übergeht. Durch dieses lokale Verschließen soll ein dauerhaftes Einströmen von Falschluft in die Vakuumzufuhrleitungen der anderen Taschen verhindert und das Vakuum in den anderen Taschen aufrecht erhalten werden. In diesem Zustand des verschlossenen Sicherheitsventil ist eine Vakuumzufuhr nur noch über die einstellbare By-pass-Drossel 60 über das Rückschlagventil hinweg zu der angeschlossenen Tasche möglich. Dadurch soll gegebenenfalls eine Vakuumversorgung der angeschlossenen Tasche für den Fall sicher gestellt sein, dass das Leck sich aus irgend einem Grunde zurück bildet. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Entnahmgrei-
fer durch den Entnahmeroboter 13 noch einmal fest an das Werkstück 19 angedrückt wird.
Sollte eine Tasche 29 des Entnahmegreifers 14 während eines Entnahmevorganges dauerhaft leck bleiben, so bleibt das zugehörige Sicherheitsventil 31 ebenfalls dauerhaft geschlossen und es strömt lediglich eine kleine Leckmenge Falschluft über die einstellbare By-pass-Drossel 60 ständig in die Vakuumversorgung ein. Diese geringe Falschluftmenge ist jedoch nicht weiter schädlich für eine Aufrechterhaltung des Vakuums in den anderen Taschen des Entnahmegreifers. Das Vakuum dort kann dennoch ohne weiteres auf einem für das Herauslösen des Werkstückes 19 aus der Gravur 26 des Unterwerkzeugs 24 ausreichenden Niveau gehalten werden.
Selbstverständlich stellt eine Leckage der einen oder anderen Tasche 29 des Entnahmegreifers 14 eine Störung dar, die beseitigt werden sollte. Andererseits wird das Undicht-werden einer einzelnen Tasche in dem automatisierten Betrieb nicht so ohne weiteres erkannt, weil das Werkstück durch noch genügend andere Taschen am Entnahmegreifer sicher festgehalten werden kann. Um gleichwohl eine etwaige Leckage an den einzelnen Taschen erkennen zu können, ist die Vakuumzufuhr zu jeder einzelnen Tasche 29 mit einer Überwachungseinrichtung 33 in Form eines Barometers mit integriertem Signalwandler versehen. Bei Abfall der Höhe des jeweiligen Vakuums unter einen voreinstellbaren Schwellwert gibt diese ein Signal nach außen ab. Damit ist nicht nur der Umstand eines Lecks an einer der Taschen detektierbar, sondern auch bereits feststellbar, an welcher Tasche das Leck aufgetreten ist. Dadurch kann zum einen das gerade entnommene Werkstück gezielt auf etwaige Fehlstellen untersucht werden; zum anderen kann auch der Entnahmegreifer selber gezielt auf etwaige Fremdkörper im Dichtungsbereich oder Beschädigungen an den Dichtungen überprüft werden. Außerdem können die im Laufe einer Serienproduktion anfallenden Signale der Überwachungseinrichtungen 33 für statistische Zwecke ausgewertet werden. Beispielsweise kann dadurch aufgedeckt werden, ob bestimmte Taschen besonders hau-
fig undicht werden und wie hoch der Vakuumverlust ist, in welcher Phase eines Arbeitszyklus' der Vakuumverlust einsetzt und wie rasch das Vakuum absinkt. Zusammen mit einer Protokollierung der Ursachen für das Undicht-werden können dann gezielte Gegenmaßnahmen ergriffen werden, die den Fertigungs- prozess verbessern. Als Ursachen für Leckagen kommen z.B. in Betracht: Werkstück porös; Fremdkörper auf Dichtprofil, Dichtprofil verschmutzt, Dichtprofil schadhaft.
Wenn der durch den Entnahmeroboter 13 gehandhabte Entnahmegreifer 14 an das im geöffneten Werkzeug der Presse 12 befindliche Werkstück 19 ordnungsgemäß angesetzt und das Vakuum durch das Ventil 40 auf die einzelnen Taschen 29 aufgeschaltet ist, kann der Vorgang des schonenden Herauslösens des Werkstücks aus der Gravur 26 beginnen, wobei u.U. recht hohe Kräfte ausgeübt werden müssen. Um einerseits den Roboter, insbesondere den Arbeitsarm, die Gelenke und Antriebe von zu hoher Kraftentfaltung zu entlasten, um jedoch andererseits durchaus hohe Kräfte auf das durch Vakuum erfasste Werkstück zum Herauslösen desselben ausüben zu können, sind am Rand der Saugglocke mehrere Druckstößel 36 angebracht, die außerhalb des Bereiches der unteren Gravur 26 liegen. Mit diesen servomotorisch betätigbaren Druckstößeln, die auf Gegenflächen 37 am Unterwerkzeug 24 aufsetzbar sind, kann das Entnahmewerkzeug vom Unterwerkzeug abgedrückt werden.
Am Außenrand des Entnahmegreifers 14 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel vier nach außen abragende Konsolen 38 angebracht, in denen Pneumatikzylinder 35 gehaltert sind. Nahe jeder Ecke des im Grundriss rechteckigen Entnahmegreifers ist jeweils ein Pneumatikzylinder angeordnet. Die Kolbenstangen der von diesen Pneumatikzylindern servomotorisch in Abheberichtung hin und her bewegbaren Kolbenstangen stellen die erwähnten Druckstößel 36 dar. Die Pneumatikzylinder 35 sind ü- ber das Hauptventil 41 mit Druckluft versorgbar.
Mit dem Freischalten der Druckluft wird die Phase des Herauslösens des Werkstücks aus der Gravur eingeleitet, wobei die
Druckluft über eine Verteileinrichtung 42 an die einzelnen Pneumatikzylinder weitergeleitet wird. Mit der Verteileinrichtung sind unterschiedliche, z.B. zwei "Verteilprogramme" umsetzbar. Zu diesem Zweck weist die Verteileinrichtung ein in einem ortsfesten Gehäuse sowohl drehbares als auch axial verschiebbares Ventilglied auf. Die Programmwahl eines der baulich in der Verteileinrichtung vorgegebenen Verteilprogramme erfolgt durch axiale Positionierung des beweglichen Ventilgliedes innerhalb des Gehäuses. Die Umsetzung des Pro- grammes selber kann durch Rotation des Ventilgliedes um seine Längsachse erfolgen.
Durch die Wirkung der Verteileinrichtung 42 kann die Abdrückkraft unterbrechend oder pulsierend ausgeübt werden, wobei der Ort der jeweils vorübergehenden Kraft zyklisch wechselt. Dadurch ist es möglich, auch solche Werkstücke, die in der Gravur sehr fest sitzen, schonend aus der Gravur herauszulösen. Vorteilhafterweise sind die Pneumatikzylinder mit einem Weggeber versehen, mit denen der zurückgelegte Hub des zugehörigen Druckstößels 36 detektierbar ist. Das pulsierende Abdrücken des Entnahmegreifers 14 vom Unterwerkzeug 24 wird so lange fortgesetzt, bis von allen vier Weggebern ein ausreichend großer Hub gemeldet wird, der darauf schließen lässt, dass das Werkstück an allen vier Ecken sich aus der Gravur herausgelöst hat .
Das einfachste Verteilprogramm der Verteileinrichtung 42 besteht darin, dass alle vier angeschlossenen Pneumatikzylinder gleichzeitig mit Druckluft versorgt werden und demgemäß der Entnahmegreifer an allen vier Ecken mit gleicher Kraft und Synchron vom Unterwerkzeug 24 abgedrückt wird. Sollte sich ergeben, dass das Werkstück hierbei nicht ohne weiteres aus der Gravur 26 herauslösen lässt, so kann ein anderes Verteil- Programm angewählt werden. Solche modifizierten Programme können vorsehen, dass die einzelnen Pneumatikzylinder zyklisch nacheinander mit Druck beaufschlagt und wieder entlastet werden. Hierbei können die Pneumatikzylinder phasenversetzt reihum jeweils einzeln mit Druck beaufschlagt und zwi-
schendrin vollständig entlastet werden, so dass die Abdrückkraft jeweils nur an einer Ecke wirksam ist, wobei aber der Wirkungsort der Abdrückkraft zyklisch gewechselt wird. In einer Modifikation des Verteilprogramms kann eine interimsweise Teilentlastung der Pneumatikzylinder vorgesehen sein, so dass eine gewisse Mindest-Abdrückkraft am gesamten Greiferumfang ständig wirksam ist. Es ist auch ein weiteres Verteilprogramm denkbar, bei dem jeweils zwei Pneumatikzylinder gemeinsam und zugleich mit Druck beaufschlagt und die beiden anderen entlastet oder teilentlastet werden und diese Paarung von belasteten und entlasteten Pneumatikzylindern zyklisch vertauscht wird.
Abschließend soll noch kurz auf zwei in den Figuren 5 und 6 angedeutete Modifikationen der Entnahmegreifer 14' bzw. 14" eingegangen werden. Während bei dem in den Figuren 2 und 4 dargestellten Entnahmegreifer 14 innenseitig ein vollflächige Weichstoffaufläge 27 vorgesehen ist, aus der die Taschen 29 herausgearbeitet und schmale Dichtprofile 28 zwischen benachbarten Taschen stehen gelassen sind, sind bei dem in Figur 5 gezeigten Entnahmegreifer 14' die Taschen 29' dadurch gebildet, dass einzelne sich überkreuzende und dichtend aneinander stoßende Dichtleisten 45 auf die Innenseite der Schale des Entnahmegreifers aufgeschraubt sind. Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der Dichtleisten weisen diese an der Kontaktseite zur Werkstückoberfläche 20 zwei Spiegel- bildlichg angeordnete Dichtlippen 46 auf, die in ihrer Entspannungsform 46' leicht in Richtung zum Werkstück 19 hin ab- ragen. Aufgrund dieser elastischen Ausbildung der Dichtlippen kann sich die Dichtleiste 45 auch bei größeren Relatiwer- schiebungen und lokalen Formabweichungen dennoch stets dichtend an die Werkstückoberfläche 20 anschmiegen.
Bei dem in Figur 6 ausschnittsweise gezeigten Ausführungsbeispiel eines Entnahmegreifers 14" sind in dessen tragende Schale, die aus einem harten und belastbaren Konstruktions- Werkstoff besteht, Taschen 29" eingearbeitet und kreuzweise verlaufende schmale Stege stehen gelassen. In diese Stege
sind Nuten 50 von beispielsweise rechteckigem Querschnitt eingefräst, in die eine formentsprechende Dichtung 51 aus einem weichen Werkstoff fest haftend eingeklebt ist. Zur Gewährleistung einer gewissen Bewegungselastizität und Anschmiegbarkeit ist auch hier die frei liegende Kontaktseite in ihrer Entspannungsform 52 gewölbt ausgebildet.
.oOo,
Claims
1. Vorrichtung zum Herauslösen eines fertig gepressten Kunststoff-Werkstücks aus der unteren Gravur eines in Unterwerkzeug mit unterer Gravur und Oberwerkzeug mit oberer Gravur geteilten, durch eine Formpresse offen- und schließbaren Pressformwerkzeuges und zum Entnehmen des Werkstücks aus der Formpresse, insbesondere bei der Herstellung von Pressteilen aus reaktionsfähigen Rohmassen eines Duroplasts, enthaltend einen mehrachsig manipulierbaren Entnahmegreifer, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ss der auch zum Herauslösen des Werkstücks (19) aus der Gravur (26) des unteren Werkzeuges (24) bestimmte Entnahmegreifer (14, 14', 14") als eine formstabile, werkstückangepasste Saugglocke ausgebildet ist, die das gesamte Werkstück (19) auf der im Unterwerkzeug (24) frei liegenden Werkstückoberfläche (20) formgetreu bis zu dem im Unterwerkzeug (24) zugänglichen Werkstückrand hin überdeckt und die mit einer Weichstoffaufläge (27, 45, 51) an der Kontaktseite der Saugglocke zumindest entlang des gesamten Werkstückrandes dichtend an das Werkstück (19) anlegbar ist, wobei der zwischen Saugglocke und Werkstück (19) eingeschlossene spaltartige Zwischenraum (29, 29', 29") mit Vakuum beaufschlagbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ss die an der Kontaktseite des glockenförmigen Entnahmegreifers (14, 14', 14") angebrachte Weichstoffaufläge (27, 45, 51) das gesamte Werkstück (19) zumindest entlang bestimmter Dichtlinien (28, 45, 51) überdeckt und in soweit dem Verlauf der im Unterwerkzeug (24) frei liegenden Werkstückoberfläche (20) formgetreu folgt, wobei die Dichtlinien (28, 45, 51) dichtend an die Werkstückoberfläche (20) anlegbar sind, und dass zwi- sehen den Dichtlinien (28, 45, 51) gegeneinander abgedichtete, mit Vakuum beaufschlagbare Taschen (29, 29', 29") freigelegt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ss jede der gegeneinander abgedichteten, innenseitig an der Saugglocke angebrachten Taschen (29, 29', 29") jeweils mit einem separaten Vakuumanschluss (30) versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ss im Vakuumanschluss einer jeden Tasche (29, 29', 29") jeweils ein Sicherheitsventil (31) angeordnet ist, welches im Fall eines etwaigen Zusammenbruchs des Vakuums in einer der Taschen (29, 29', 29") den betreffenden Vakuumanschluss (30) verschließt, derart dass keine oder nur sehr wenig Umgebungs- luft aus der leckbehafteten Tasche in die anderen Taschen (29, 29', 29") eindringen kann.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ss die Vakuumzufuhr zu jeder einzelnen Tasche (29, 29', 29") mit einer Überwachungseinrichtung (33) versehen ist, die bei Abfall der Höhe des jeweiligen Vakuums unter einen voreinstellbaren Schwellwert ein Signal gibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ss am Rand des glockenförmigen Entnahmegreifers (14, 14', 14") mehrere, außerhalb des Bereiches der unteren Gravur (26) liegende, auf Gegenflächen (37) am Unterwerkzeug (24) aufsetzbare, servomotorisch (35) in Abheberichtung hin und her bewegbare Druckstößel (36) angebracht sind, mit denen der Entnahmegreifer (14, 14', 14") vom Unterwerkzeug (24) abdrückbar ist .
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ss die sertvomotorisch (35) hin und her bewegbaren Druckstößel (36) mit einem Weggeber versehen sind, mit denen der zurückgelegte Hub des Druckstößels (36) detektierbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ss der Entnahmegreifer (14, 14', 14") am Handgelenk (39) eines sechsachsigen Industrieroboters (13) angebracht ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ss die zur Bildung der Dichtlinien (28, 45, 51) verwendeten Dichtprofile aus einem Werkstoff bestehen, der mindestens bis etwa 140 °C temperatursbeständig ist.
, oOo.
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