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Bearbeitungsmaschine, insbesondere Presse
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Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine der im Oberbegriff
des Hauptanspruchs angegebenen Art. Außer an Pressen ist dabei bevorzugt an Stanzen
gedacht.
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Bekannte Bearbeitungsmaschinen dieser Art arbeiten mit von beiden
Seiten her in Richtung auf das jeweilige Werkstück bewegbaren bzw. nach den Seiten
aus dem Arbeitsbereich zieh- oder schwenkbaren Greifarmen, die das Werkstück unterstützen.
Derartige Maschinen besitzen den grundlegenden Nachteil, daß die besagte Transportvorrichtung
nicht von nur einer Seite der Maschine her zugänglich ist, sondern Reparaturarbeiten
oder dergleichen eine Zugänglichkeit von allen Seiten her erfordern. Dies gilt auch
dann, wenn die Reparaturarbeiten nicht an der Transportvorrichtung selber ausgeführt
werden müssen, sondern diese zur Ermöglichung des Zugangs zu anderen Teilen der
Maschine, beispielsweise den eigentlichen Werkzeugen, entfernt werden muß.
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Diesbezüglich erheblich günstiger verhält sich die aus der DT-OS 1
652 811 bekannte Transportvorrichtung, die mit von der Seite
her
in die eigentliche Maschine hineinragenden Greiferarmen ausgerüstes ist, die an
ihrem freien einen Ende einen Magnetgreifer tragen und an ihrem anderen Ende in
Verbindung stehen mit einer pneumatischen Antriebsvorrichtung. Diese bekannte Transportvorrichtung
enthält einen einzigen Greiferarm, der in seinem Verlauf an einem ortsfesten Schwenklager
schwenkbar gelagert ist und lediglich dazu dient, das Werkstück von einer eingangsseitigen
Ablage zur Bearbeitungsstelle zu transportieren. Die dabei auch erforderlichen Hubbewegungen
des Magnetgreifers werden über eine ortsfeste Steuerkurve erzeugt, auf der eine
mit dem Greiferarm fest verbundene Rolle abrollt.
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Diese bekannte Transportvorrichtung bietet also zwar den Vorteil einer
"einseitigen" Vorrichtung, indem sie keine Zugänglichkeit von beiden Seiten der
Maschine her erfordert, aber ihre Anwendbarkeit ist doch recht beschränkt. In aller
Regel tritt bei Bearbeitungsmaschinen der im Oberbegriff des Hauptanspruchs definierten,
erfindungsgemäßen Art nicht nur die Aufgabe auf, Werkstücke von einer eingangsseitigen
Ablage zu einer einzigen Bearbeitungsstelle zu transportieren, sondern es ist auch
ein Transport von der Bearbeitlmgsstelle zu einer ausgangs#eitigen Ablage, beispielsweise
einem endlosen Band, erforderlich, und es gibt auch Bearbeitungsmaschinen mit mehreren
Arbeitsstellen, in denen beispielsweise Teile mit zunehmender Profiltiefe gepreßt
werden. Auch zwischen diesen verschiedenen Arbeitsstellen soll der Transport der
Werkstücke automatisch erfolgen, und zwar vor allem aus Sicherheitsgründen, da das
unmittelbare Einlegen der Werkstücke von Hand in den Bereich der Werkzeuge trotz
aller bekannten Sicherheitsschaltungen nicht gefahrlos ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungsmaschine
der beschriebenen Art so auszubilden, daß unter Wahrung der Vorteile einer "einseitigen"
Transportvorrichtung diese mit nur geringem Aufwand für den Transport der Werkstücke
zwischen
verschiedenen Stellen - Ablagen und Bearbeitungsstellen
- einsetzbar und durch nur geringe Änderungen an unterschiedlich ausgerüstete Maschinen,
insbesondere verschiedener Stellenzahlen, angepaßt werden können. Die erfindungsgemäße
Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs.
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Bei der Erfindung werden also mittels einer einzigen Antriebsvorrichtung
- die in der Regel drei Teilvorrichtungen für Bewegungen in verschiedenen Koordinaten
enthalten wird - mehrere Greiferarme bewegt, wobei dann, wenn eine Abstimmung gemäß
Anspruch 2 erfolgt und die Schiene gemäß Anspruch 3 gelagert ist, die Greiferarme
starr mit der Schiene verbunden sind.
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Diese konstruktive Zusammenfassung der verschiedenen Greiferarme mit
einer einzigen, mit der Antriebsvorrichtung in Verbindung stehenden Schiene bietet
die weitere vorteilhafte, in Anspruch 8 im einzelnen beschriebene Möglichkeit, die
Schiene zum Zwecke der Reparatur bzw. zum Werkzeugwechsel mit allen Greiferarmen
um eine senkrechte Achse aus dem Bereich der eigentlichen Maschine herauszuschwenken.
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Selbstverständlich ist es möglich, durch unterschiedliche konstruktive
Ausbildung von Magnetgreifern, die Elektromagnete oder Permanentmagnete enthalten
können, und durch lösbare Befestigung der Magnetgreifer an den zugeordneten Greiferarmen
eine Anpassung an die Form und das Gewicht der jeweils zu transportierenden und
zu bearbeitenden Werkstücke vorzunehmen. Auch ist es zweckmäßig, die Greiferarme
entsprechend Anspruch 7 mehrteilig auszubilden, um die Lage der Magnetgreifer in
ihren verschiedenen Positionen den jeweils vorliegenden Verhältnissen anzupassen.
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Die zu bearbeitenden Werkstücke können sich im Extremfall dadurch
unterscheiden, daß es sich teils um Platinen, teils um
Profilteile
handelt. Soweit die Transportvorrichtung bisher beschrieben ist, sie sich also auf
den Transport gleichsam innerhalb der eigentlichen Maschine erstreckt, bereitet
die Anpassung an diese unterschiedlichen Werkstückarten keine Schwierigkeit; man
braucht lediglich entsprechend gestaltete Magnetgreifer einzusetzen und gegebenenfalls
die Greiferarme in der beschriebenen mehrteiligen Ausführung entsprechend zu gestalten.
Häufig liegt nun aber die eingangsseitige Ablage bereits so nahe im Bereich der
Werkzeuge der Bearbeitungsmaschine , daß auch hier eine Eingabe der Werkstücke von
Hand gefährlich ist. Aus diesem Grunde verwendet man eine Zuführungsvorrichtung
für den Transport der Werkstücke von einer Eingabestelle, wo die Eingabe der Werkstücke
ungefährdet von Hand erfolgen kann, zu einer Ablage vor der Bearbeitungsstelle der
Maschine. Für die Ausbildung dieser Zuführtingsvorrichtung kommt es nun auf die
Art der Werkstücke an. Handelt es sich um Profilteile, so wird man diese einzeln
auf ein Förderband legen, das die Profilteile dann auch einzeln zur eingangsseitigen
Ablage bewegt; dort werden sie beispielsweise mittels der beschriebenen Magnetgreifer
erfaßt und zur Arbeitsstelle transportiert. Handelt es sich dagegen um Platinen,
so wirl man diese stapelweise auf der Eingabestelle ablegen und den Stapel mittels
eines Drehtischs zur eingangsseitigen Ablage schwenken.
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Hier erfolgt also nicht, wie bei den beispielsweise aus der DT-OS
24 49 238 bekannten Magnet-Förderband-Vorrichtungen, ein Einzeltransport der Werkstücke
längs einer Geraden, sondern ein gemeinsamer stapelweiser Transport auf einem Kreisbogen
mittels eines Drehtischs. Damit unabhängig von der Höhe des jeweils vorhandenen
Stapels an der eingangsseitigen Ablagestelle der Greifer stets in derselben Höhe
die einzelnen Platinen ergreifen kann, wird man einen an sich bekannten hydropneumatischen
Platinenstapler unterhalb des Drehtischs in Verbindung mit einer Lichtschranke vorsehen;
eine derartige Vorrichtung sorgt dafür, daß die jeweils durch den Magnetgreifer
- oder einen anderen Greifer - abzuhebende Platine sich stets in derselben Höhe
befindet.
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Die Aufgabe, eine Bearbeitungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
9 so auszubilden, daß sie mit möglichst geringem Teile-und Arbeitsaufwand sowohl
für die Bearbeitung von Platinen als auch von Profilteilen einsetzbar ist, löst
die Erfindung gemäß Anspruch 9. Verständlicherweise ist es grundsätzlich möglich,
die Merkmale dieses Anspruchs losgelöst von den Merkmalen des Anspruchs 1 einzusetzen,
wenngleich die Kombination der verschiedenen Merkmalsgruppen natürlich besonders
vorteilhaft im Rahmen der allgemeinen Aufgabe ist, eine einen möglichst großen Einsatzbereich
besitzende Bearbeitungsmaschine zu schaffen, die mit möglichst geringem Aufwand
an unterschiedliche Werkstücke anpaßbar ist und bei allen diesen unterschiedlichen
Werkstücken automatisch arbeitet.
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Weitere erfindungswesentliche Merkmale beinhalten die Unteransprüche
und zeigen die Figuren.
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Im folgenden wird als Ausführungsbeispiel der Erfindung die in den
Figuren in den in diesem Rahmen interessierenden Einzelheiten dargestellte Presse
beschrieben. Dabei zeigen die Figuren 1, 2 und 3 in Seitenansicht, in Vorderansicht
und in Draufsicht die hier interessierenden Teile der Presse in Gesamtdarstellung,
während Figur 4 eine vorteilhafte Ausbildung eines Greiferarms wiedergibt.
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Figur 5 schließlich zeigt die hier interessierenden Einzelheiten einer
Maschine nach den Figuren 1 bis 3, jedoch nicht mit einer Magnet-Förderband-Vorrichtung
als Zuführungsvorrichtung für die Werkstücke, sondern mit einem Drehtisch, da es
sich in der Ausrüstung der Maschine gemäß Figur 5 um eine Presse zur Bearbeitung
von Platinen handelt.
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Betrachtet man zunächst die Figuren 1 bis 3, so enthält die eigentliche
Maschine einen den Sockel 1 quer zur Transportrichtung 2 der zu bearbeitenden Werkstücke
übergreifenden Rahmen 3, in dem der Stößel 4 mit üblichen und daher nicht dargestellten
Antriebsmitteln
gelagert ist. Der unteren S irn-läche des Stößels
4 liegt das Werkzeug 5 auf einer Art Titrhplatte gegenüber.
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Betrachtet man nun den im Ra;1mer der Erfindung interessierenden Weg
der Werkstücke, hier vor Profilteilen, so werden diese einzeln an der Eingabestelle
6 auf das von dem Antrieb 7 angetriebene Förderband 8 abgelegt, unter dessen oberem
Trum zumindest in einem mittleren Bereich ?ermanentmagnete angeordnet sind. Dieses
Förderband nimmt also ale aus ferromagnetischem Material bestehenden Werkstücke
von den Eingabestelle 6 zur eingangsseitigen Ablage 9 der Maschine mit, so kein
Magsnetfeld mehr vorliegt und die Teile in einer vorbesti-ten Stellung durch eine
gabelartige Aufnahme gehalten werden. Gehalten wird die Magnet-Förderband-Vorrichtung
durch die in Draufsicht etwa U-förmige, an dem Sockel 1 vorn angesetzte Konsole
10. Die Konsole besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus Träger- mit einem C-Profil
und demgemäß horizontalen Flanschen, auf de der Rahmen oder das Gestell 11 für die
Förderband-Vorrichtung aufgesetzt und vorzugsweise verschraubt ist.
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Betrachtet man nun weiter den Weg der Werkstücke, so ist eine Transportvorrichtung
vorgesehen, die die einzelnen Werkstücke an der eingangsseitigen Ablage 9 ergreift
und zur Arbeitsstelle 12 sowie von dort zur ausgangsseitigen Ablage 13 transportiert,
von wo die in dieser Maschine bearbeiteten Werkstücke über die Rutsche 14 in den
Auffangbehälzer 52 gelangen. Diese Transportvorrichtung enthält als wesentlichen
Bestandteil die Schiene 15, die, wie bei 15' in Figur 1 angedeutet, in ihrer Längsrichtung
mittels der Kolben-Zylinder-Anordnurx 16 pneumatisch verstellt werden kann. Der
Zylinder der Anordnung 16 ist über senkrechte Säulen 17 und 18 aufgehängt an der
weiteren pneumatischen Kolben-Zylin der-Anordnung 19, die Höhenbewegungen der Schiene
parallel zu sich durchzuführen gestattet. Betrachtet man nun Figur 2, so erkennt
man, daß der Höhenverstellantrieb 19 seinerseits über in
diesem
Ausführungsbeispiel drei horizontal quer zur Transportrichtung 2 verschiebbar in
dem am Rahmen 3 fest gelagerten Block 20 gehaltene Führungssäulen 21, 22 und 23
abgefangen ist, so daß die Schiene mit ihren Verstellantrieben gleichsam auch am
Rahmen 3 aufgehängt ist. Die Führungssäule 22 bildet einen beweglichen Bestandteil
einer weiteren Kolben- Zyl inder-Anordnung innerhalb des Blocks 20, bei deren Betätigung
auf pneumatischem Wege also die Tragscheibe 24 mit der daran angehängten Gesamtanordnung
quer zur Transportrichtung 2 verschoben wird. Wahlweise ist eine solche Verschiebung
auch durch das Hebelgestänge 25 möglich, das im Bereich seines oberen Endes bei
26 mechanisch in Verbindung steht mit dem Stößel 4 und im Bereich seines anderen
Endes bei 27 an die Platte 24 angelenkt ist.
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Die Schiene 16 bildet nun den Träger für zumindest zwei Greiferarme
28 und 29, die gemeinsam nur in Figur 3 dargestellt sind.
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An ihren nach innen, also in Figur 3 nach oben, weisenden freien Enden
sind die Greiferarme mit an sich bekannten Magnetgreifern versehen, wobei es sich
um elektromagnetische oder permanentmagnetische Greifer handeln kann. Diese Greifera.-me
28 und 29 sind in diesem Ausführungsbeispiel sowohl in Längsrichtung der Schiene
15 als auch in dazu senkrechten Richtungen starr befestigt, so daß die Greiferarme
28 und 29 alle Bewegungen der Schiene 15 mitmachen. Der Greiferarm 28 dient also
zum Transport der Werkstücke von der eingangsseitigen Ablage 9 zur Bearbeitungsstelle,
während der Greiferarm 29 den Transport der bearbeiteten Werkstücke von der Bearbeitungsstelle
19 zur ausgangsseitigen Ablage 13 der Maschine bewerkstelligt. Wenn, wie in diesem
Ausführungsbeispiel, die Greiferarme 28 und 29 in Längsrichtung der Schiene 15 relativ
zueinander unverschiebbar gelagert sind, ist es erforderlich, daß die Abstände zwischen
der Arbeitsstelle 12 einerseits und den Ablagen 9 und 13 andererseits gleich groß
sind und der Längshub der Schiene 15 dieselbe Größe besitzt. Mittels einer einzigen
Antriebsvorrichtung,
nämlich den in den Figuren 1 und 2 dargestellten
und bezeichneten Antrieben für Längsverschiebung, Höhenverstellung und Querverstellung,
ist es also möglich, beide Greiferarme 28 und 29 synchron zu betätigen und demgemäß
die Transportvorgänge für in diesem Ausführungsbeispiel zwei Werkstücke gleichzeitig
zu bewerkstelligen. Verständlicherweise ist es möglich, bei Bearbeitungsmaschinen
mit mehreren Bearbeitungsstellen, also beispielsweise Pressen, die vor- und nachschlagen,
eine entsprechend größere Anzahl von Greiferarmen an derselben Schiene 15 vorzusehen.
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Dadurch, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Querverstellung sowohl
durch eine in dem Block 20 angeordnete Kolben-Zylinder-Anordnung, also pneumatisch,
als auch auf mechanischem Wege mittels des Hebelgestänges 25 erfolgen kann, kann
man auch die Schnelligkeit der Querbewegung der Greiferarme nach den jeweiligen
Verhältnissen wählen. Während nämlich die pneumatische Querverschiebung weitgehend
losgelöst von der Bewegung des Stößels 4 erfolgen kann und demgemäß keinen großen
Freigang hinsichtlich des am Stößel 4 unten befestigten Werkzeugs erfordert, wird
die Querverschiebung bei Benutzung des Hebelgestänges 25 aus der Stößelbewegung
abgeleitet und erfordert dememäß hinsichtlich des genannte oberen Werkzeugs einen
größeren Freigang, gestattet aber ein schnelleres Arbeiten der Presse.
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Betrachtet man nochmals Figur 2, so erkennt man zwischen dem Höhenverstellantrieb
19 und dem Längsverschiebeantrieb 16 die beiden Flansche 30 und 31. Die Verbindung
zwischen ihnen ist so gestaltet, daß nach Aufhebung einer Verriegelung der Flansch
31 mit der letztlich an ihm hängenden Schiene 15 und damit auch den Greiferarmen
28 und 29 um die vertikale Schwenkachse 32 geschwenkt werden kann. In Verbindung
mit der Tatsache, daß die durch die verschiedenen Antriebe in Verbindung mit dem
Block 20 gebildete Aufhängung für die Schiene 15 in diesem Ausführungsbeispiel hinter
der ausgangsseitigen Ablage 13 angeordnet ist, ermöglicht diese Konstruktionseinzelheit,
wie in Figur 3 bei 15', 28' und 29' dargestellt,
die gesamte Transportvorrichtung
um 2700 aus dem eigentlichen Arbeitsbereich der Presse herauszuschwenken. Dies erweist
sich als günstig einerseits im Hinblick auf Umrüstungen der Werkzeuge und für Reparaturen
in der eigentlichen Maschine, andererseits gestattet diese Ausbildung der Maschine
auch die Anpassung der beschriebenen Transportvorrichtung, insbesondere der Greiferarme
28 und 29, an die jeweils zu transportierenden Werkzeuge.
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Für diese Anpassung wird man, wie in Figur 4 anhand eines Ausführungsbeispiels
für den Greiferarm 28 dargestellt, diese aus mehreren Teilen zusammensetzen, die
nach Aufheben von Arretierungen 33, 34 und 35 relativ zueinander bewegt werden können.
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Der Teil 36 trägt den Magnetgreifer 37, dessen Aufbau hier im einzelnen
nicht interessiert. Teil 36 ragt mit dem stangenförmigen Fortsatz 38 in eine entsprechende
geschützte Aufnahme 39 in dem benachbarten Teil 40 hinein. Dieser Teil wiederum
ist bei 41 in einer senkrechten Ebene schwenkbar verbunden mit dem unmittelbar an
der Schiene 15 gelagerten Teil 42. Demgemäß ist es möglich, sowohl die Höhenlage
des Magnetgreifers 37 als auch seinen Abstand von der Schiefe 15 dem jeweils zu
transportierenden Werkstück anzupassen.
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Betrachtet man nun nochmals den in Transportrichtung 2 vor der eigentlichen
Maschine, d.h. vor dem Sockel 1, liegenden Bereich, so ist fest in der, wie beschrieben,
in Draufsicht U-förmigen Konsole 10 der hydro-pneumatische Zylinder 43 als Platinenstapler
für den Fall angeordnet, daß nicht eine Magnet-Förderband-Einrichtung, sondern ein
Drehtisch Einsatz findet. Zu diesem Zweck wird also das Gestell 11 mit dem Förderband,
seinen Magneten und seinem Antrieb abgeschraubt von den Stützflächen der Konsole
10, und stattdessen wird, wie in Figur 5 im einzelnen dargestellt, auf die Stützflächen
44 der Konsole 10 der Drehlagerbock 45 für den Drehtisch 46 aufgesetzt und aufgeschraubt.
Der Drehtisch ist in Figur 3
durch den Schwenkkreis 46' angedeutet.
Er wird in diesem Ausführungsbeispiel von Hand um die Schwenkachse 47 geschwenkt,
so daß ein bei 48 beispielsweise ebenfalls von Hand abgelegter Platinenstapel an
die eingangsseitige Ablage 49 geschwenkt wird. Dort sorgt der hydro-pneumatische
Zylinder 43 in Verbindung mit der nur in Figur 2 bei 50 angedeuteten Lichtschranke
dafür, daß unabhängig von der jeweiligen Höhe des Platinenstapels an der eingangsseitigen
Ablage 49 die jeweils zu ergreifende Platine in ein und derselben Höhe liegt, so
daß der Greiferarm 28 mit seinem Magnetgreifer 37 (siehe Figur 4) alle Platinen
des Stapels ohne Zwischenjustage oder -verstellung ergreifen und zu der in Figur
1 mit 12 bezeichneten Arbeitsstelle transportieren kann.
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Es kann, wie bei 51 in den Figuren 1 und 2 angedeutet, zweckmäßig
sein, auf dem Drehtisch ein Schutzgitter vorzusehen, das sich also mit dem Drehtisch
bei Betätigung desselben dreht.
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Die beschriebene Bearbeitungsmaschine ist also geeignet für den automatischen
Betrieb in einer großen Zahl von Einsatzfällen, für die bisher getrennte Maschinen
erforderlich waren.
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L e e r s e i t e