EP2457675A1 - Aufnahmeeinheit für Werkstücke - Google Patents

Aufnahmeeinheit für Werkstücke Download PDF

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EP2457675A1
EP2457675A1 EP10192942A EP10192942A EP2457675A1 EP 2457675 A1 EP2457675 A1 EP 2457675A1 EP 10192942 A EP10192942 A EP 10192942A EP 10192942 A EP10192942 A EP 10192942A EP 2457675 A1 EP2457675 A1 EP 2457675A1
Authority
EP
European Patent Office
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receiving unit
workpiece
receiving
unit
module
Prior art date
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Granted
Application number
EP10192942A
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English (en)
French (fr)
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EP2457675B1 (de
Inventor
Walter Thiel
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.)
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Publication date
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Priority to JP2011260788A priority patent/JP5901253B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/14—Particular arrangements for handling and holding in place complete dies
    • 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
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • 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
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/26—Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts
    • 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
    • B21D43/18—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in pneumatic or magnetic engagement with the work

Definitions

  • the invention relates to a receiving unit for workpieces, in particular a receiving unit which receives workpieces by means of a plurality of holding elements.
  • handling systems which have different types of suckers as holding elements on a holding frame as receiving unit.
  • suckers In this case, magnetic suckers, and vacuum suckers, such as e.g. Bellows suction, surface suction and single suction used.
  • various holding elements are used mixed in a receiving unit, which are then arranged on a suction plate or a holding frame.
  • the vacuum cups shorten with an elastic sealing lip when sucking in workpieces, whereas the magnetic suckers do not shorten due to their rigid housing.
  • the sealing lip of the vacuum suction must be able to create a seal on the surface of the recorded workpiece. For this purpose, a deformation path must be provided, around which the workpiece is sucked in and the sealing lip is compressed.
  • the object is to solve the above problems and to provide a pickup unit which allows flexible picking up of various workpieces while preventing premature collision between the holding members and the workpieces.
  • Fig. 1 is a sheet metal working machine, more specifically a punching machine 1 shown, which has a machine frame in the form of a C-frame 2.
  • the C-frame 2 consists of a torsionally rigid welded steel construction.
  • a hydraulic unit 3 is provided, with which a plunger 4 is hydraulically driven via a ram drive, not shown.
  • a lower tool holder 5 for receiving a lower tool part of a punching tool 11 is provided on the lower inside of the C-frame 2.
  • the plunger 4 On the upper inside of the C-frame 2, the plunger 4 is provided.
  • the plunger 4 has an upper tool holder with which it receives a tool upper part of the punching tool 11.
  • a machine table 6 On the lower inside of the C-frame, a machine table 6 is furthermore arranged, which has a transverse rail 7 with a magazine for the punching tools 11.
  • clamping claws 8 At the cross rail 7 clamping claws 8 are arranged for holding a metal plate to be processed 9.
  • the clamping claws 8 can be fixed at suitable locations on the cross rail 7, and are displaceable, so that the metal plate 9 is held securely.
  • a plurality of tool holders 10 for the punching tools 11 are present.
  • a flap 12 At the front end of the machine table 6, a flap 12 is provided for the discharge of small workpieces.
  • the machine table 6 travels in a Y direction together with the cross rail 7, to which the clamping claws 8 are fastened, with which the metal plate 9 is held, in a position stored in the control device, and the cross rail 7 moves in X.
  • a punching stroke is performed by the plunger 4. Following this, the next punching position is approached according to the same principle.
  • Finished workpieces 13, which are punched out of the metal plate 9, are either discharged through the flap 12, or removed via a sheet loading and unloading unit.
  • a receiving unit on an arm which is arranged on the sheet metal working machine, are used for unloading finished workpieces 13.
  • Fig. 2 shows a side view of a sheet loading and sheet unloading unit 14.
  • the sheet loading and unloading unit 14 has a stationary unit 15.
  • a frame with two vertical uprights 16 and a horizontal linear unit 17 is provided.
  • a vertical linear unit 19 is provided, which is movable in a vertical direction.
  • the vertical linear unit 19 has a receiving unit 20.
  • the receiving unit 20 is on its underside with holding elements 21, 22, namely exemplarily here with two so-called magnetic suckers 21 and two vacuum cups 22 for receiving the sheet metal plate 9 (FIG. Fig. 1 ) Mistake.
  • the sheet metal plate 9 can also be accommodated by positive grippers.
  • a permanent magnet or by taking advantage of the adhesion, special means are required for removing the sheet metal plate from the holding members.
  • the magnetic suction 21 has a cylinder in which a permanent magnet is provided as a reciprocating piston.
  • a reciprocating piston When the reciprocating piston is moved by applying a vacuum in the space of the cylinder facing the male workpiece 13 to the end of the cylinder where a male workpiece 13 is located, the workpiece 13 is attracted by the magnetic force.
  • the reciprocating piston For releasing the tightening force, by applying a pressure in the space of the cylinder facing the male workpiece 13, the reciprocating piston is moved to the opposite end, away from the workpiece 13, and the magnetic tightening force on the workpiece 13 is released.
  • the movable element moves in an X direction and possibly in a Y direction over a sheet metal magazine, not shown, which is located, for example, in the X direction between the two uprights 16.
  • the vertical linear unit 19 then moves the receiving unit 20 downwards and the holding elements 21, 22 receive one of the metal plates 9.
  • the magnetic suckers 21 are driven in this embodiment, or a vacuum is introduced into the vacuum suction device 22.
  • the metal plate is added.
  • the vertical linear unit 19 moves upwards, the movable element 18 moves over the machine table 6 (FIG. Fig. 1 ) and the metal plate 9 is placed on the machine table 6 and passed to the clamping claws 8.
  • the movable element 18 moves over the workpiece 13 and takes it up again with the aid of the retaining elements 21, 22, to then store it eg in a workpiece container, not shown.
  • FIGS. 3a and 3b each show a side view of the receiving unit 20th
  • the receiving unit 20 here has three receiving modules 23, which are next to each other in cuboid spaces, which are formed by guides 26, are added.
  • the receiving modules 23 each have a parallelepiped-guided section 24 and in each case a holding element 21, 22, wherein the holding elements 21, 22 as the so-called magnetic suction 21 or the two vacuum cups 22 are formed.
  • the number of receiving modules 23 may vary depending on the size of the receiving unit 20 and the required holding elements 21, 22. At least one receiving module 23 is required.
  • the receiving unit 20 has the guides 26 which support the receiving modules 23 in the receiving unit 20 slidably.
  • the guides 26 are formed here as walls, each forming the cuboid space.
  • a respective stop 25 in the form of a projecting shoulder of the guide, or alternatively of any other suitable means, is provided in order to limit the movement of the receiving module 23 in the direction of the workpiece 13 to be picked up.
  • a cover At an opposite, here upper, side of the cuboid space, is provided, so that the receiving modules 23 can not escape from the cuboid spaces.
  • the guideways do not form a cuboid but a suitable space in another form, and the guided section 24 in a suitably different form, or the guided sections 24 are guided in another suitable manner.
  • the number of holding elements 21, 22 serves in this embodiment only to explain the invention.
  • ten holding elements 21, 22 are provided, for example, in a plate with the dimensions 330 ⁇ 100 mm.
  • the size and shape of the plate or frame in which the guides 26 are provided and the number and positions of the holding elements 21, 22 are dependent upon the size of the workpieces 13 to be received.
  • the number of vacuum cups 22 is not limited to a vacuum cleaner 22 per receiving module 23. When using so-called surface vacuum cleaners, there are a plurality of vacuum suction cups 22 per receiving module 23 in order to be able to build up a vacuum at points between the openings despite the presence of openings in the workpiece 13, and to be able to receive the workpiece 13.
  • the magnetic suction 21 and the vacuum suction 22 a holding force is exerted on the picked-up workpiece 13.
  • the holding force is directed to the magnetic suckers 21 and the vacuum cups 22 axially to the holding members 21, 22 in a direction away from the workpiece 13 received by the holding member 21, 22.
  • the direction of force of all holding elements 21, 22 is the same and is perpendicular to the metal plate.
  • the direction of force is also perpendicular to the curved surface, but the force directions of the individual recording units are not equal.
  • the receiving unit 20 has an area in the interior, in which the receiving modules 23 are supported by the guides 26 and the guided portions 24.
  • the receiving modules 23 are supported so as to be slidable toward the interior of the receiving unit 20 and in the opposite direction.
  • the block-shaped guided sections 24 are adapted so that the receiving modules 23 can adapt in their orientation at least in one direction of the contour of the male workpiece 13.
  • the receiving modules 23 are arranged side by side along the side 27.
  • the receiving modules can be provided at a suitable distance from each other. In a horizontal orientation of the receiving unit 20, wherein the side 27 is directed downward, the receiving modules 23 are pulled by their weight down and can perform a leveling.
  • At least one biasing device may be provided which presses the receiving modules 23 in the direction of the male workpiece 13.
  • drive units are also possible, which move the receiving modules 23 in accordance with a predetermined path or a predetermined counterforce in the direction of the workpiece to be picked up or away. This movement can be controlled by the control device of the sheet metal working machine.
  • the receiving unit 20 is positioned above the workpiece 13 to receive a horizontal workpiece 13.
  • the guided sections 24 of the receiving modules 23 are due to the weight of the receiving modules 23 on the stops 25.
  • the receiving unit 20 is moved downward until the underside of the holding elements 21, 22 rest on the workpiece 13.
  • the suitable holding elements 21, 22 are activated.
  • the Fig. 3a shows a situation in which the workpiece 13 is received with the so-called magnetic suction 21 in operation.
  • This is necessary, for example, in the case of a workpiece 13 designed as a perforated plate, since no vacuum can be built up due to the presence of the holes.
  • the workpiece 13 is held by the magnetic suction 21, the guided portion 24 abuts against the stops 25.
  • the holding force is transmitted through the magnetic suction 21, and the workpiece 13 is thus received on the receiving unit 20.
  • the vacuum suckers 22 are not in operation here and the receiving elements 23 with the magnetic suckers 21 are pushed upwards by the workpiece 13 in order to prevent a collision between the vacuum suckers 22 and the workpiece 13, which is due to the distance between the guided sections 24 and Attacks 25 can be seen.
  • the vacuum suckers 22 generate a counterforce which is negligible, to the holding force and the workpiece 13 is held securely.
  • Fig. 3b the situation is shown in which the workpiece 13 is received with the vacuum cups 22 in operation. This is done, for example, in a non-ferromagnetic material.
  • the vacuum cups 22 are in operation, as evidenced by their compressed bellows and FIG the guided sections 24 of the receiving modules 23 abut the vacuum suction device 22 against the stops 25.
  • the receiving module 23 with the magnetic suction 21 is pushed back by the workpiece 13, on which the magnetic suction 21 rests, is raised by a shortening of the vacuum suction device 22 during suction. Thereby, a collision between the magnetic suction 21 and the workpiece 13 is avoided, and thus the suction of the workpiece 13 is not hindered by the vacuum suction 22.
  • the use of the receiving unit 20 according to the invention improves the flexibility in picking up a workpiece, so that no continuous conversion is required. Thereby, the main time of the machine in which machining is actually performed on the machine is increased, the running stability of the discharge side of a sheet metal working machine is improved because reduced holding forces are possible, and existing special suckers can be further used.
  • suitable tools can also be accommodated with the receiving unit.
  • the receiving unit (20) can be used with various sheet metal working machines, such as e.g. Punching machines, laser machines, punching laser machines, or bending machines are used.
  • sheet metal working machines such as e.g. Punching machines, laser machines, punching laser machines, or bending machines are used.

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Abstract

Eine Aufnahmeeinheit (20) zum Aufnehmen von mindestens einem Werkstück (13) wird bereitgestellt. Die Aufnahmeeinheit (20) weist an einer dem aufzunehmenden Werkstück (13) zugewandten Seite (27) mehrere Halteelemente (21, 22) und mindestens ein Aufnahmemodul (23) auf. In dem Aufnahmemodul (23) ist mindestens ein Halteelement (21, 22) vorgesehen und das Aufnahmemodul (23) ist verschiebbar in der Aufnahmeeinheit (20) gelagert. Somit ist der Abstand zwischen dem Halteelement (21, 22) in dem Aufnahmemodul (23) und dem aufzunehmenden Werkstück (13) unabhängig von dem Abstand zwischen anderen Halteelementen (21, 22) und dem aufzunehmenden Werkstück (13) einstellbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aufnahmeeinheit für Werkstücke, insbesondere eine Aufnahmeeinheit, die Werkstücke mittels mehrerer Halteelemente aufnimmt.
  • Um Werkstücke, insbesondere Blechteile, aus Stanzmaschinen zu entnehmen sind Handlingsysteme bekannt, die an einem Halterahmen als Aufnahmeeinheit verschiedene Arten von Saugern als Halteelemente aufweisen. Hierbei werden Magnetsauger, und Vakuumsauger, wie z.B. Faltenbalgsauger, Flächensauger und Einzelsauger verwendet.
  • Für unterschiedliche Werkstücke werden unterschiedlich aufgebaute Halteelemente verwendet. So ist es z.B. schwierig, ein Werkstück mit einem Vakuumsauger aufzunehmen, wenn das Werkstück eine große Anzahl von Ausstanzungen aufweist, die die Ausbildung eines Vakuums verhindern. Hier ist ein Aufnehmen mit einem Magnetsauger, also über ein magnetisches Wirkprinzip, günstig. Werkstücke, die nicht ferromagnetisch sind, wie z.B. Teile aus Aluminiumblech, können hingegen nicht mit einem Magnetsauger aufgenommen werden, sondern werden z.B. mit Hilfe von Vakuumsaugern aufgenommen.
  • Um eine größere Flexibilität hinsichtlich der aufzunehmenden Werkstücke zu erzielen, werden verschiedene Halteelemente in einer Aufnahmeeinheit gemischt verwendet, die dann an einer Saugplatte oder einem Halterahmen angeordnet sind.
  • Hierbei ergibt sich aber das Problem, dass sich die verschiedenen Halteelemente beim Aufnehmen der Werkstücke unterschiedlich verhalten. So verkürzen sich die Vakuumsauger mit einer elastischen Dichtlippe beim Ansaugen von Werkstücken, wohingegen sich die Magnetsauger auf Grund ihres starren Gehäuses nicht verkürzen. Da die verschiedenen Halteelemente so in der Aufnahmeeinheit angebracht werden, dass sich ihre Unterseiten in einer Ebene befinden, entsteht folgendes Problem: Die Dichtlippe des Vakuumsaugers muss sich zum Abdichten an die Oberfläche des aufgenommenen Werkstücks anlegen können. Dazu muss ein Verformungsweg vorgesehen sein, um den das Werkstück angesaugt wird und die Dichtlippe zusammengedrückt wird. Wenn der Verformungsweg nicht vorhanden ist, da das Werkstück zuerst an den Magnetsaugern anliegt, besteht die Gefahr, dass die Verbindung zwischen dem Vakuumsauger und der Oberfläche des Werkstücks nicht dicht ist, und eine ausreichende Haltekraft nicht sicher erzeugt wird. Bei dünnen Blechteilen besteht außerdem die Gefahr, dass sich die Blechteile beim Ansaugen verbiegen. Wenn, um dieses Problem zu umgehen, die Vakuumsauger weiter in Richtung des Werkstücks angebracht werden als die Magnetsauger, um den erforderlichen Verformungsweg für die Vakuumsauger zu erzielen, besteht andererseits allerdings die Gefahr, dass sich dünne Blechteile bei der Verwendung der Magnetsauger wiederum verbiegen, oder die Werkstücke durch die Kraft auf Grund der Verformung der Vakuumsauger von den Magnetsauger weggedrückt werden.
  • Durch die starre Anordnung der Halteelemente ist darüber hinaus ein Aufnehmen von komplizierteren, kleineren Teilen ohne besonderen Aufwand nur schwer möglich.
  • Daraus ergibt sich eine Notwendigkeit von häufigen Umbaumaßnahmen, oder von Sonderlösungen für Teile, die sonst nicht durch einen Lift, also ein Handlingsystem, entnommen werden können. Daraus ergibt sich die Aufgabe, die obigen Probleme zu lösen und eine Aufnahmeeinheit bereit zu stellen, die ein flexibles Aufnehmen von verschiedenen Werkstücken ermöglicht, wobei eine vorzeitige Kollision zwischen den Halteelementen und den Werkstücken verhindert wird.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 12 und 13 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Im Einzelnen zeigen:
    • Fig. 1 eine Stanzmaschine als eine Blechbearbeitungsmaschine;
    • Fig. 2 eine Blechbelade- und Blechentladeeinheit für die in der Fig. 1 gezeigten Stanzmaschine;
    • Fig. 3a eine Seitenansicht einer Aufnahmeeinheit für die in der Fig. 2 gezeigten Blechbelade- und Blechentladeeinheit mit einem durch einen Magnetsauger aufgenommenen Werkstück; und
    • Fig. 3b eine Seitenansicht der Aufnahmeeinheit für die in der Fig. 2 gezeigten Blechbelade- und Blechentladeeinheit mit einem durch einen Vakuumsauger aufgenommenen Werkstück.
  • In Fig. 1 ist eine Blechbearbeitungsmaschine, genauer gesagt eine Stanzmaschine 1 gezeigt, die ein Maschinengestell in Form eines C-Rahmens 2 aufweist. Der C-Rahmen 2 besteht aus einer torsionssteifen Schweißkonstruktion aus Stahl.
  • Am hinteren Ende des C-Rahmens 2 ist ein Hydraulikaggregat 3 vorgesehen, mit dem ein Stößel 4 über einen nicht gezeigten Stößelantrieb hydraulisch angetrieben wird.
  • Auf der unteren Innenseite des C-Rahmens 2 ist eine untere Werkzeugaufnahme 5 zum Aufnehmen eines Werkzeugunterteils eines Stanzwerkzeugs 11 vorgesehen.
  • Auf der oberen Innenseite des C-Rahmens 2 ist der Stößel 4 vorgesehen. Der Stößel 4 besitzt eine obere Werkzeugaufnahme mit der er ein Werkzeugoberteil des Stanzwerkzeugs 11 aufnimmt.
  • Auf der unteren Innenseite des C-Rahmens ist weiterhin ein Maschinentisch 6 angeordnet, der eine Querschiene 7 mit einem Magazin für die Stanzwerkzeuge 11 aufweist. An der Querschiene 7 sind Spannpratzen 8 zum Festhalten einer zu bearbeitenden Blechplatte 9 angeordnet. Die Spannpratzen 8 können an geeigneten Stellen auf der Querschiene 7 befestigt werden, und sind versetzbar, so dass die Blechplatte 9 sicher gehalten wird. In dem Linearmagazin sind mehrere Werkzeugaufnahmen 10 für die Stanzwerkzeuge 11 vorhanden. Am vorderen Ende des Maschinentischs 6 ist eine Klappe 12 zum Ausschleusen von kleinen Werkstücken vorgesehen.
  • Darüber hinaus weist die Stanzmaschine 1 eine nicht gezeigte Steuerungsvorrichtung auf.
  • Im Betrieb fährt der Maschinentisch 6 zum Stanzen in einer Y-Richtung gemeinsam mit der Querschiene 7, an der die Spannpratzen 8 befestigt sind, mit denen die Blechplatte 9 gehalten wird, in eine in der Steuerungsvorrichtung gespeicherte Position, und die Querschiene 7 fährt in X-Richtung in die gespeicherte Position, wobei die Blechplatte 9 über den Maschinentisch 6 gleitet. Dann wird von dem Stößel 4 ein Stanzhub durchgeführt. Im Anschluss daran wird nach demselben Prinzip die nächste Stanzposition angefahren.
  • Fertige Werkstücke 13, die aus der Blechplatte 9 ausgestanzt werden, werden entweder über die Klappe 12 ausgeschleust, oder über eine Blechbelade- und Blechentladeeinheit entnommen.
  • Alternativ kann auch eine Aufnahmeeinheit an einem Arm, der an der Blechbearbeitungsmaschine angeordnet ist, zum Entladen von fertigen Werkstücken 13 verwendet werden.
  • Fig. 2 zeigt eine seitliche Ansicht einer Blechbelade- und Blechentladeeinheit 14. Die Blechbelade- und Blechentladeeinheit 14 weist eine stationäre Einheit 15 auf. Für die stationäre Einheit 15 ist ein Rahmen mit zwei vertikalen Ständern 16 und eine horizontale Lineareinheit 17 vorgesehen. An einem beweglichen Element 18 der horizontalen Lineareinheit 17 ist eine vertikale Lineareinheit 19 vorgesehen, die in einer vertikalen Richtung beweglich ist. Am unteren Ende weist die vertikale Lineareinheit 19 eine Aufnahmeeinheit 20 auf. Die Aufnahmeeinheit 20 ist auf ihrer Unterseite mit Halteelementen 21, 22, nämlich exemplarisch hier mit zwei sogenannten Magnetsaugern 21 und zwei Vakuumsaugern 22 zum Aufnehmen der Blechplatte 9 (Fig. 1) versehen.
  • Als physikalische Wirkprinzipien zum Aufnehmen der Blechplatte 9 sind kraftschlüssige Prinzipien, wie z.B. eine magnetische Kraft über einen Permanentmagnet, einen Magnetsauger, oder einen ansteuerbaren Elektromagnet, eine Saugkraft, die durch ein Einbringen eines Vakuums in einen Vakuumsauger erzeugt wird, oder Adhäsion denkbar. Darüber hinaus kann die Blechplatte auch durch formschlüssige Greifer aufgenommen werden. Bei einem Permanentmagneten oder bei dem Ausnützen der Adhäsion sind spezielle Mittel zum Abnehmen der Blechplatte von den Halteelementen erforderlich.
  • Der Magnetsauger 21 weist einen Zylinder auf, in dem als Hubkolben ein Permanentmagnet vorgesehen ist. Wenn der Hubkolben durch Aufbringen eines Vakuums in dem dem aufzunehmenden Werkstück 13 zugewandten Raum des Zylinders zu dem Ende des Zylinders bewegt wird, an dem sich ein aufzunehmendes Werkstück 13 befindet, wird das Werkstück 13 durch die magnetische Kraft angezogen. Zum Lösen der Anzugskraft wird der Hubkolben durch Anlegen eines Drucks in dem dem aufzunehmenden Werkstück 13 zugewandten Raum des Zylinders zu dem entgegengesetzten Ende hin, weg von dem Werkstück 13, bewegt, und die magnetische Anzugskraft auf das Werkstück 13 wird aufgehoben.
  • Im Betrieb der Blechbelade- und Blechentladeeinheit 14 fährt das bewegliche Element in einer X-Richtung und ggf. in einer Y-Richtung über ein nicht gezeigtes Blechmagazin, das sich z.B. in X-Richtung zwischen den beiden Ständern 16 befindet. Die vertikale Lineareinheit 19 fährt dann die Aufnahmeeinheit 20 nach unten und die Halteelemente 21, 22 nehmen eine der Blechplatten 9 auf. Dazu werden in dieser Ausführungsform entweder die Magnetsauger 21 angesteuert, oder ein Vakuum in die Vakuumsauger 22 eingebracht. Dadurch wird die Blechplatte aufgenommen. Anschließend fährt die vertikale Lineareinheit 19 nach oben, das bewegliche Element 18 fährt über den Maschinentisch 6 (Fig. 1) und die Blechplatte 9 wird auf den Maschinentisch 6 gelegt und an die Spannpratzen 8 übergeben.
  • Nach Fertigstellen des Bearbeitungsvorgangs zum Herstellen des Werkstücks 13 fährt das bewegliche Element 18 über das Werkstück 13 und nimmt es mit Hilfe der Halteelemente 21, 22 wieder auf, um es dann z.B. in einen nicht gezeigten Werkstückbehälter abzulegen.
  • Die Figuren 3a und 3b zeigen jeweils eine Seitenansicht der Aufnahmeeinheit 20.
  • Die Aufnahmeeinheit 20 weist hier drei Aufnahmemodule 23 auf, die nebeneinander in quaderförmigen Räumen, die durch Führungen 26 gebildet werden, aufgenommen werden.
  • Die Aufnahmemodule 23 weisen jeweils einen quaderförmigen geführten Abschnitt 24 und jeweils ein Halteelement 21, 22 auf, wobei die Halteelemente 21, 22 als der sogenannte Magnetsauger 21 oder die zwei Vakuumsauger 22 ausgebildet sind.
  • In alternativen Ausführungsformen kann die Anzahl der Aufnahmemodule 23 abhängig von der Größe der Aufnahmeeinheit 20 und der benötigten Halteelemente 21, 22 variieren. Es ist mindestens ein Aufnahmemodul 23 erforderlich.
  • Die Aufnahmeeinheit 20 weist die Führungen 26 auf, die die Aufnahmemodule 23 in der Aufnahmeeinheit 20 verschiebbar lagern. Die Führungen 26 sind hier als Wände ausgebildet, die jeweils den quaderförmigen Raum bilden. An einer dem aufzunehmenden Werkstück 13 zuwandten Seite 27, in den Figuren 3a und 3b am unteren Ende, ist jeweils ein Anschlag 25 in Form eines vorstehenden Absatzes der Führung, oder alternativ eines anderen geeigneten Mittels, vorgesehen, um die Bewegung des Aufnahmemoduls 23 in Richtung des aufzunehmenden Werkstücks 13 zu begrenzen. An einer gegenüberliegenden, hier oberen, Seite des quaderförmigen Raums ist eine nicht gezeigte Abdeckung vorgesehen, so dass die Aufnahmemodule 23 nicht aus den quaderförmigen Räumen austreten können.
  • In einer alternativen Ausführungsform wird durch die Führungen kein quaderförmiger, sondern ein geeigneter Raum in einer anderen Form, und der geführte Abschnitt 24 in einer geeigneten anderen Form ausgebildet, oder die geführten Abschnitte 24 werden auf eine andere geeignete Weise geführt.
  • Die Anzahl der Halteelemente 21, 22 dient in dieser Ausführungsform nur zur Erklärung der Erfindung. In einer tatsächlich genutzten Aufnahmeeinheit 20 sind beispielsweise in einer Platte mit den Ausmaßen 330 x 100 mm zehn Halteelemente 21, 22 vorgesehen. In alternativen Ausführungsformen ist die Größe und die Form der Platte oder eines Rahmens, in dem die Führungen 26 vorgesehen sind, und die Anzahl und Positionen der Halteelemente 21, 22 abhängig von der Größe der aufzunehmenden Werkstücke 13. Auch ist die Anzahl der Vakuumsauger 22 nicht auf einen Vakuumsauger 22 pro Aufnahmemodul 23 begrenzt. Bei der Verwendung von sogenannten Flächensaugern sind mehrere Vakuumsauger 22 pro Aufnahmemodul 23 vorhanden, um bei einem Vorliegen von Durchbrüchen im Werkstück 13 trotzdem an Stellen zwischen den Durchbrüchen ein Vakuum aufbauen zu können, und das Werkstück 13 aufnehmen zu können.
  • Durch den Magnetsauger 21 und die Vakuumsauger 22 wird eine Haltekraft auf das aufgenommene Werkstück 13 ausgeübt. Die Haltekraft ist bei dem Magnetsauger 21 und den Vakuumsaugern 22 axial zu den Halteelementen 21, 22 in einer Richtung weg von dem durch das Halteelement 21, 22 aufgenommenen Werkstück 13 gerichtet. Bei einer ebenen Blechplatte ist die Kraftrichtung aller Halteelemente 21, 22 gleich und steht senkrecht auf der Blechplatte.
  • In einer alternativen Ausführungsform der Aufnahmeeinheit 20 für Werkstücke 13 mit einer gekrümmten Oberfläche, an der das Werkstück aufgenommen werden soll, ist die Kraftrichtung ebenfalls senkrecht auf der gekrümmten Oberfläche, aber die Kraftrichtungen der einzelnen Aufnahmeeinheiten sind nicht gleich.
  • Die Aufnahmeeinheit 20 weist einen Bereich im Inneren auf, in dem die Aufnahmemodule 23 durch die Führungen 26 und die geführten Abschnitte 24 gelagert sind. Die Aufnahmemodule 23 sind so gelagert, dass sie in Richtung zu dem Inneren der Aufnahmeeinheit 20 hin und in die entgegengesetzte Richtung verschiebbar sind. Die quaderförmigen geführten Abschnitte 24 sind so angepasst, dass sich die Aufnahmemodule 23 in ihrer Ausrichtung zumindest in einer Richtung der Kontur des aufzunehmenden Werkstücks 13 anpassen können. Die Aufnahmemodule 23 sind entlang der Seite 27 nebeneinander angeordnet. Die Aufnahmemodule können in einem geeigneten Abstand zueinander vorgesehen sein. Bei einer horizontalen Ausrichtung der Aufnahmeeinheit 20, wobei die Seite 27 nach unten gerichtet ist, werden die Aufnahmemodule 23 durch ihre Gewichtskraft nach unten gezogen und können dabei einen Niveauausgleich durchführen.
  • In alternativen Ausführungsformen, insbesondere in solchen, in denen die Aufnahmemodule 24 nicht durch die Gewichtskraft nach unten, in Richtung des Werkstücks 13 gezogen werden, kann zumindest eine Vorspannvorrichtung vorgesehen sein, die die Aufnahmemodule 23 in Richtung zu dem aufzunehmenden Werkstück 13 drückt. In weiteren alternativen Ausführungsformen sind auch Antriebseinheiten möglich, die die Aufnahmemodule 23 entsprechend einem vorbestimmten Weg oder einer vorbestimmten Gegenkraft in Richtung des aufzunehmenden Werkstücks, oder davon weg, bewegen. Diese Bewegung kann durch die Steuerungsvorrichtung der Blechbearbeitungsmaschine angesteuert werden.
  • Im Betrieb wird zum Aufnehmen eines waagrecht liegenden Werkstücks 13 die Aufnahmeeinheit 20 über dem Werkstück 13 positioniert. Die geführten Abschnitte 24 der Aufnahmemodule 23 liegen bedingt durch die Gewichtskraft der Aufnahmemodule 23 auf den Anschlägen 25 auf. Dann wird die Aufnahmeeinheit 20 nach unten bewegt, bis die Unterseite der Halteelemente 21, 22 auf dem Werkstück 13 aufliegen. In Abhängigkeit von dem Material des Werkstücks 13 und der Beschaffenheit der Oberfläche werden die geeigneten Halteelemente 21, 22 aktiviert.
  • Die Fig. 3a zeigt eine Situation, in der im Betrieb das Werkstück 13 mit dem sogenannten Magnetsauger 21 aufgenommen ist. Dies ist beispielsweise bei einem als Lochplatte ausgeführten Werkstück 13 erforderlich, da durch das Vorhandensein der Löcher kein Vakuum aufgebaut werden kann. Das Werkstück 13 wird durch den Magnetsauger 21 gehalten, dessen geführter Abschnitt 24 an den Anschlägen 25 anliegt. Somit wird die Haltekraft durch den Magnetsauger 21 übertragen, und das Werkstück 13 wird damit an der Aufnahmeeinheit 20 aufgenommen. Die Vakuumsauger 22 sind hier nicht in Funktion und die Aufnahmeelemente 23 mit den Magnetsaugern 21 werden durch das Werkstück 13 nach oben gedrückt, um eine Kollision zwischen den Vakuumsaugern 22 und dem Werkstück 13 zu verhindern, was an dem Abstand zwischen den geführten Abschnitten 24 und den Anschlägen 25 ersichtlich ist. Somit erzeugen die Vakuumsauger 22 nur durch ihr Gewicht eine Gegenkraft, die vernachlässigbar ist, zu der Haltekraft und das Werkstück 13 wird sicher gehalten.
  • In Fig. 3b ist die Situation gezeigt, in der im Betrieb das Werkstück 13 mit den Vakuumsaugern 22 aufgenommen ist. Dies wird beispielsweise bei einem nicht-ferromagnetischen Material durchgeführt. Die Vakuumsauger 22 sind in Funktion, was an ihren zusammengedrückten Faltenbälgen und daran ersichtlich ist, dass die geführten Abschnitte 24 der Aufnahmemodule 23 mit dem Vakuumsauger 22 an den Anschlägen 25 anliegen. Das Aufnahmemodul 23 mit dem Magnetsauger 21 wird zurückgedrückt, indem das Werkstück 13, auf dem der Magnetsauger 21 aufliegt, durch eine Verkürzung der Vakuumsauger 22 beim Ansaugen angehoben wird. Dadurch wird eine Kollision zwischen dem Magnetsauger 21 und dem Werkstück 13 mieden, und somit wird das Ansaugen des Werkstücks 13 durch die Vakuumsauger 22 nicht behindert.
  • Dieses Prinzip, eine Kollision zu vermeiden, kann auch bei Werkstücken 13 ausgenützt werden, die nicht eben sind, sondern an Stellen erhaben sind, an denen sich Halteelemente 21, 22 befinden, die ein Aufnehmen sonst behindern würden. Dadurch können auch kleinere, "kompliziertere" Teile aufgenommen werden.
  • Insgesamt verbessert sich durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinheit 20 die Flexibilität beim Aufnehmen eines Werkstücks, so dass kein ständiges Umrüsten erforderlich ist. Dadurch wird die Hauptzeit der Maschine, in der auf der Maschine tatsächlich eine Bearbeitung durchgeführt wird, erhöht, die Laufstabilität der Entladeseite einer Blechbearbeitungsmaschine wird verbessert, da reduzierte Haltekräfte möglich sind, und vorhandene Spezialsauger können weiter genutzt werden.
  • In alternativen Ausführungsformen können mit der Aufnahmeeinheit auch dafür geeignete Werkzeuge aufgenommen werden.
  • Die Aufnahmeeinheit (20) kann mit verschiedenen Blechbearbeitungsmaschinen, wie z.B. Stanzmaschinen, Lasermaschinen, Stanz-Laser-Maschinen, oder Biegemaschinen verwendet werden.

Claims (15)

1. Aufnahmeeinheit (20) zum Aufnehmen von mindestens einem Werkstück (13), wobei
die Aufnahmeeinheit (20) an einer dem aufzunehmenden Werkstück (13) zugewandten Seite (27) mehrere Halteelemente (21, 22) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufnahmeeinheit (20) mindestens ein Aufnahmemodul (23) aufweist, in dem mindestens ein Halteelement (21, 22) vorgesehen ist, wobei
das Aufnahmemodul (23) verschiebbar in der Aufnahmeeinheit (20) gelagert ist, so dass der Abstand zwischen dem Halteelement (21, 22) in dem Aufnahmemodul (23) und dem aufzunehmenden Werkstück (13) unabhängig von dem Abstand zwischen anderen Halteelementen (21, 22) und dem aufzunehmenden Werkstück (13) einstellbar ist.
2. Aufnahmeeinheit (20) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Aufnahmemodule (23) in der Aufnahmeeinheit (20) vorgesehen sind.
3. Aufnahmeeinheit (20) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (20) mindestens eine Vorspannvorrichtung aufweist, die auf das/die Aufnahmemodul/e (23) eine Vorspannkraft in Richtung zu dem aufzunehmenden Werkstück (13) hin aufbringt.
4. Aufnahmeeinheit (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (20) mindestens eine Antriebseinheit für das/die Aufnahmemodul/e (23) aufweist, die dazu angepasst ist, das/die Aufnahmemodul/e (23) in Richtung zu dem aufzunehmenden Werkstück (13) hin und weg davon zu bewegen.
5. Aufnahmeeinheit (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Halteelemente (21, 22) auf mindestens zwei verschiedenen physikalischen Wirkprinzipien basieren.
6. Aufnahmeeinheit (20) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufnahmemodul (23) mindestens ein Halteelement (21) aufweist, das auf dem magnetischen Wirkprinzip basiert.
7. Aufnahmeeinheit (20) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (21) als ansteuerbarer Elektromagnet ausgebildet ist.
8. Aufnahmeeinheit (20) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (21) als Magnetsauger ausgebildet ist.
9. Aufnahmeeinheit (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufnahmemodul (23) mindestes ein Halteelement (22) aufweist, das als Vakuumsauger ausgebildet ist.
10. Aufnahmeeinheit (20) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (20) Führungen (26) aufweist, durch die das mindestens eine Aufnahmemodul (23) verschiebbar gelagert ist.
11. Aufnahmeeinheit (20) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (20) mindestens einen Anschlag (25) aufweist, mit dem die Bewegung des/der Aufnahmemoduls/e (23) in Richtung des aufzunehmenden Werkstücks (13) begrenzt ist.
12. Aufnahmeeinheit (20) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (25) an der Führung (26) vorgesehen ist.
12. Blechbelade- und Blechentladeeinheit (14) mit einer Aufnahmeeinheit (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.
13. Blechbearbeitungsmaschine (1) mit einer Blechbelade- und Blechentladeeinheit (14) gemäß Anspruch 12.
14. Blechbearbeitungsmaschine (1) gemäß Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Blechbearbeitungsmaschine (1) eine Stanzmaschine ist.
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