DD249372A3 - Greifer fuer eine entnahmevorrichtung an einer spritzgiessmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Greifer fuer eine Entnahmevorrichtung an einer Spritzgiessmaschine zur Entnahme von grossflaechigen, unregelmaessig gekruemmten Kunststofformteilen mit rauher Oberflaeche, insbesondere von solchen Formteilen, die nach dem Oeffnen des Werkzeuges im Formnest verbleiben und erst nach dem beendeten Ausdrueckhub erfasst werden koennen. Ziel der Erfindung ist es, die Umruest- und Einstellzeiten von Entnahmevorrichtungen zu senken und den Gebrauchswert zu erhoehen, in dem eine universelle Einstellung an Formteilen mit beliebigen Konturen moeglich ist. Es besteht die Aufgabe, einen Greifer zu schaffen, der das im Formnest verbliebene Formteil nach dem Ausdrueckhub erfasst und aus der Spritzgiessmaschine entnimmt. Die Loesung sieht vor, dass der Greifer aus einem Greifergehaeuse mit darin ueber ein Geradfuehrungsgetriebe verschiebbaren kastenfoermigen Deckel besteht. Im Greifer sind eine Rueckfuehrungseinrichtung, eine Klauenbetaetigungseinrichtung mit Klauen und eine Stoesseleinrichtung mit Greiferstoesseln parallel hintereinander angeordnet. Der Greifer dient zur Entnahme von Formteilen, die erst nach Ausfuehrung des Auswerferhubes erfasst werden koennen. Fig. 2

Description

den Aufnahmeschienen für die Klauen das Greifergehäuse durch Öffnungen. In der Stößeleinrichtung sind in einer Grundplatte in ihrer Länge verstellbare und in beliebiger Anordnung fixierbare Greiferstößel mit Kugelgelenkköpfen angeordnet. Diese Greiferstößel mit Kugelgelenkköpfen überragen ebenfalls das Greifergehäuse durch Öffnungen.

Die Grundplatte der Stößeleinrichtung ist mit T-Nuten und darin befindlichen Öffnungen versehen. In den T-Nuten sind die Greiferstößel in beliebiger Anzahl und Anordnung mittels Gewindestiften fixierbar. Im Greiferstößel ist ein mit einer Feder versehenes Schiebestück in einer mit einer konischen Außenkontur versehenen Spreizbuchse angeordnet. Dabei ist die konische Außenkontur der Spreizbuchse von einer mit konischer Bohrung versehenen Hülse umgeben. Unterhalb der Hülse ist ein Feststellmechanismus mit Längsträgerpaaren als Bestandteil eines Rahmens angeordnet. An den Eckpunkten des Rahmens befinden sich Spindeln mit Kettenrädern, die über eine Kette miteinander verbunden sind. Über einen an einem Eckpunkt befindlichen zentralen Antrieb ist der parallele Abstand des Rahmens zur Grundplatte veränderbar.

Über jeder T-Nut der Grundplatte ist jeweils ein Längsträgerpaar parallel und in Richtung der Nut verlaufend angeordnet. Am Boden der Spreizbuchse befindet sich ein Vierkantflansch der über ein Gewinde verstellbar ist. Im konischen Bereich der Spreizbuchse ist ein Gewindestift angeordnet, der in eine Paßfedernut des Schiebestückes eingreift.

Die Schlitten in der Klauenbetätigungseinrichtung überlappen sich mit ihren einander zugewandten Seiten. Auf den Schlitten verlaufen je zwei T-Nuten parallel zueinander und über die gesamte Länge der Schlitten. In den T-Nuten sind Klauenstößel in beliebiger Anzahl und Anordnung mittels Gewindestiften fixierbar. Im Klauenstößel sind ein Sockel, ein federbeweglicher Stößel mit einem Stößelkopf und ein Vierkantflansch angeordnet und dabei befindet sich der Vierkantflansch in der T-Nut. Am Stößelanschlag ist eine Schlitzmutter über ein Gewinde des Gewindestiftes verstellbar angeordnet.

Die Summe der durch die Federn der Klauenstößel und der Greiferstößel verursachten Kräfte ist kleiner als die Kräfte der Federn der Rückführungseinrichtung.

Die Summe aller durch den Feststellmechanismus an den Greiferstößeln bewirkten Haltekräfte ist größer als die Kräfte der Federn der Rückführungseinrichtung.

An einem der Klauenstößel sind Initiatoren, die mit dem Antrieb der Klauenbetätigungseinrichtung bzw. mit dem Feststellmechanismus der Stößeleinrichtung in Verbindung stehen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: schematische Darstellung des Greifers im Horizontalschnitt

Fig. 2: schematische Darstellung des Greifers im Vertikalschnitt

Fig. 3: schematische Darstellung der Klauenbetätigungseinrichtung

Fig. 4: schematische Darstellung des Feststellmechanismus in der Stößeleinrichtung

Fig. 5: Vorderansicht des Greifers im Schema

Fig. 6: werkzeug- bzw. formteilabhängige Einstellgröße des Greifers

Fig. 7: Klauenstößel in konstr. Ausführung

Fig. 8: Ausführung der Aufnahmeschienenbefestigung

Fig. 9: Greiferstößel der Stößeleinrichtung in konstr. Ausführung

Fig. 10: Einzelheit am Greiferstößel gemäß Schnittverlauf A-A von Fig. 9

Das wesentliche des Greiferaufbaus geht aus der Fig. 1 und 2 hervor. Der Greifer besteht aus den drei baukastenmäßig zusammengefügten Baugruppen Rückführungseinrichtung 3, Klauenbetätigungseinrichtung 2 und Stößeleinrichtung 1. Die Rückführungseinrichtung 3 besteht aus einem Geradführungsgetriebe 6, das mittels einer Feder 7 in einer ausgefahrenen Extremlage gehalten wird. Diese Baugruppe enthält ferner einen Initiator 51, der bei einem bestimmten Getriebeweg beaufschlagt wird. An die Rückführungseinrichtung 3 schließt sich die im Greifergehäuse 5 gelagerte Klauenbetätigungseinrichtung 2 an. Sie besteht aus zwei parallel in einer Ebene bewegten Schlitten 12, die sich an ihren einander zugewandten Seiten überlappen und in linearen Wälzführungen 52 geführt sind. Die Betätigung der Schlitten 12 erfolgt über ein Schubkurbelgetriebe 8 von einem zentralen Antrieb 9 aus. Auf jedem Schlitten 12 sind vier oder zwei, je ob Einfach- oder Doppelgreifer, mit in einer Richtung variablen Abstand zueinander einstellbare und in ihrer Länge veränderbare Klauenstößel 10 angeordnet. Diese Klauenstößel 10 sind auf eine in festgelegten Grenzen beliebige Ausfahrlänge von oben mittels Schlitzmutter 44 einstellbar und gegen die Kraft einer Feder 53 um ein bestimmtes Maß eindrückbar. Einer der acht oder vier Klauenstößel ist mit einem Initiator 45 versehen, der bei einer vom Formteil abhängigen Eindrücklänge S_KI - a + t, + 2 mm (siehe Fig. 1 und 6), die am Initiator einstellbar ist, ein Signal gibt. Ferner ist derselbe Klauenstößel mit einem weiteren Initiator 46 versehen, der die eingestellte maximale Ausfahrlänge (S_Ki = 0) signalisiert. Die kleinste mögliche Länge der Klauenstößel 10 ist so bemessen, daß deren Stößelköpfe 54 immer über dem Greifergehäuse 5 liegen. Jeweils ein Klauenstößelpaar ist an den Stößelköpfen 54 über ein Drehgelenk 55 und ein Dreh-Schub-Gelenk 56 mit einer Aufnahmeschiene 15 verbunden. Der Greifer enthält in der Ausführung als Einfachgreifer zwei und in der Ausführung der Doppelgreifer vier Aufnahmeschienen 15. Auf diesen Aufnahmeschienen sind die eigentlichen Klauen 11 an jeder beliebigen Stelle und in beliebiger Anzahl und Anordnung festklemmbar. Die Klauen 11 können im Bedarfsfall dem Werkstück angepaßt werden. (Fig. 8) Durch die Überlappung der Schlitten 12 ist mit Hilfe von vier Aufnahmeschienen 15 auf einfache Weise die Umrüstung zum Doppelgreifer möglich.

Der Greifer ist mit einer Haltefunktion im energielosen Zustand versehen. Die Funktion ist so in das Konzept eingefügt, daß bei Unterbrechung der Energiezufuhr während der Klauenbewegung (Öffnungs- und Schließbewegung) die Klauen 11 mittels Federn 57 in Schließstellung gehen und dort gehalten werden. Wird andererseits die Energiezufuhr unterbrochen, wenn die Klauen 11 sich in geöffneter Endstellung befinden, so bleibt diese Stellung erhalten. In steuerungstechnischer Hinsicht ist die Klauenbetätigungseinrichtung 2 mit zwei Initiatoren 58 ausgestattet. Durch diese Initiatoren 58 werden die Stellungen „Klauen geöffnet" und „Klauen geschlossen" signalisiert. Die Stößeleinrichtung 1 ist ein der Klauenbetätigungseinrichtung 2 vorgelagerter flächenartiger Stützkörper. Er enthält eine mit T-Nuten 19 versehene Grundplatte 18, auf der in beliebiger Weise mit Kugelgelenkköpfen 14 versehene, in ihrer Länge variable Greiferstößel 13 einsetzbar sind. Die Schiebestücke 26 der Greiferstößel 13 sind in über Kreuz geschlitzten Spreizbuchsen 27 gegen die Kraft einer Feder 28 verschiebbar aufgenommen. Die Schiebestücke 26

sind außerdem mittels Gewindestifte 29 und Paßfedernut 30 gegen Drehung gesichert und in der Spreizbuchse 27 auf eine maximale Ausfahrlänge begrenzt. Die Spreizbuchsen 27 besitzen an ihrem oberen Ende eine konische Außenkontur 31, die von einer axial verschiebbaren Hülse 32 mit konischer Bohrung umgeben ist. Die Spreizbuchsen 27 sind mittels Vierkantflansch 33 mit Gewindestiften 34 auf der Grundplatte 18 fixierbar. Der Vierkantflansch 33 ist verstellbar ausgeführt, so daß an allen Greiferstößeln 13 bei anliegender Hülse 32 an der konischen Außenkontur der Spreizbuchse 27 ein gleiches Maß I zwischen Oberkante Vierkantflansch 33 und Unterkante Hülse 32 einstellbar ist, ohne daß hohe Genauigkeitsforderungen an die Einzelteilfertigung gestellt werden müssen. (Fig. 9) Die Schiebestücke 26 der Greiferstößel 13 sind in ihrer Sollage von einer zentralen Stelle 35 manuell oder maschinell mittels eines nicht dargestellten elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antriebes, der in Wirkverbindung mit dem Initiator 45, der die werkstückabhängige Klaueneindrücklänge S_K, = a + t, + 2 mm signalisiert, steht, über einen Feststellmechanismus 59 fixierbar. Der Feststellmechanismus 59 enthält einen gitterartigen Rahmen 37, der jeweils beidseitig zu jederT-Nut 19 der Grundplatte 18 parallel dazu verlaufende Längsträger 38 aufweist, die sich unter den Hülsen 32 der Greiferstößel 13 befinden. Die axiale Betätigung der Hülse 32 erfolgt durch zur Grundplatte 18 parallele Auf- oder Abwärtsbewegung des Rahmens 37. Auf diese Weise wird die Wirkverbindung zu jeder Hülse 32 geschaffen, die sich an beliebiger Position innerhalb der Stößeleinrichtung 1 befinden kann. Die Betätigung des Rahmens 37 erfolgt über vier Spindeln 39, die über Kettentriebe 60, bestehend aus vier Kettenrädern 40 und einer umlaufenden Kette 41, miteinander verbunden sind. Durch diesen Aufbau des Feststellmechanismus 59 ist gewährleistet, daß auf jeden Greiferstößel 13 nur Zugkräfte wirken, wodurch ein extremer Leichtbau möglich ist.

Die Federn 53, 28, 7 der Klauenstößel 10, der Greiferstößel 13 der Stößeleinrichtung 1 und der Rückführungseinrichtung 3 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Gesamtheit der Federkräfte 53, 28 aller Klauenstößel 10 und Greiferstößel 13 zusammen kleiner ist als die Federkräfte 7 der Rückführungseinrichtung 3. Andererseits ist die Summer aller durch den Feststellmechanismus 59 bewirkten Haltekräfte an allen Greiferstößeln 13 größer als die Federkraft 7 der Rückführungseinrichtung 3. Die Teileanwesenheit im Greifer wird durch einen über einen verstellbaren zwischen den Greiferstößeln 13 befindlichen leichten Schwenkbügel 64 betätigten Initiator 54 signalisiert.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Greifers wird nachstehend erläutert: Vor der Greifereinstellung sind vom Werkzeug bzw. von der Werkstückzeichnung folgende Daten bzw. Angaben zu entnehmen:

— Einfach- oder Zweifachwerkzeug

— Auswahl geeigneter Abstützpunkte für die Kugelgelenkköpfe 14 der Stößeleinrichtung 1

— Auswahl geeigneter Stellen für die Anordnung der Klauen 11

— Entnahme der maximalen Formteiltiefe t_ma„

— Ermittlung der Tiefendifferenz der Klauen 11 At_Ki (Fig. 6)

— Ermittlung der Tiefe der an der initiatorbestückten Klaue 11 zur Anlage kommenden Formteilkontur in der Werkzeughälfte 62 aus der das Formteil 61 herausgedrückt wird (Maß t,) Fig. 6

Die Voreinstellung des Greifers geschieht wie folgt:

— Einschieben und Justieren der Greiferstößel 13 in der Grundplatte 18 der Stößeleinrichtung 1

— Einstellen der Klauenstößel 10 auf den Schlitten 12

— Festklemmen der Klauen 11 auf den Aufnahmeschienen 15

— Einstellen der Klauenstößel 10 auf das Maß At_Ki mittels Schlitzmutter 44

— Einstellen des Initiators 45 auf Maß S_KI = a + t, + 2 mm

— Einstellen des Initiators 46 auf Maß S_ra = 0

— Lösen des Feststellmechanismus 59 von der zentralen Stelle 35 aus

Die weiteren Einstellungen des so voreingestellten Greifers geschehen selbständig durch einmaliges Heranfahren des Greifers an das erste Formteil 61.

Dabei ist die Funktionsweise wie folgt:

— Heranfahren des Greifers an die Werkzeughälfte 62 die das Formteil 61 enthält. Dabei berühren die Klauen 11 zuerst die Trennfläche 63 der Werkzeughälfte. Beim weiteren Heranfahren werden die Klauenstößel 10 zusammengedrückt bis Initiator 45 den x-Hub der Entnahmevorrichtung beendet. Während dieses Vorganges wurden außerdem die Greiferstößel 13 der Stößeleinrichtung 1 derartig eingedrückt, daß sich an ihnen unter Anpassung der Kugelgelenkköpfe 14 die Kontur des Formteils 61 abgebildet hat. Nach Impulsgabe des Initiators 45 erfolgt das maschinelle oder manuelle Anziehen des Feststellmechanismus 59 von der zentralen Stelle 35 aus. Dies geschieht derartig, daß eine der Spindeln 39 an der zentralen Stelle 35 in Drehung versetzt wird. Über den aus Kettenrädern 40 mit umlaufender Kette 41 bestehenden Kettentrieb 60 erfolgt die synchrone Mitnahme der übrigen Spindeln 39, so daß der Rahmen 37 parallel so bewegt wird, daß seine Träger 38 die Hülsen 32 auf die konischen Außenkonturen 31 der Spreizbuchsen 27 schieben. Dabei klemmen die Spreizbuchsen 27 die Schiebestücke 26 der Greiferstößel 13 in der Sollage fest. Die Schiebestücke 26 sind dabei durch die Paßfedernut 30 und den Gewindestift 29 gegen Drehung gesichert, so daß auch die angepaßte Lage der Kugelgelenkköpfe 14 an das Formteil 61 erhalten bleibt. Nun erfolgt der Ausdrückhub am Werkzeug. Dabei wird das Greifergehäuse 5 mit Stößeleinrichtung 1 und Klauenbetätigungseinrichtung 2 mittels Rückführungseinrichtung 3 zurückgedrückt, wobei gleichzeitig die Klauenstößel 10 unter Beibehaltung des Berührungskontaktes mit der Werkzeugtrennfläche 63 bis auf ihre maximale Länge ausfahren. Sobald der Initiator 46 S_KI = 0 mm signalisiert, wird der Klauenschließvorgang über Antrieb 9, Schubkurbelgetriebe 8, Schlitten 12, Aufnahmeschienen 15 und Klauen 11 vollzogen. Während dieses Vorganges wird das Formteil 61 zwischen den Auswerfestiften des Werkzeuges und den Kugelgelenkköpfen 14 der Stößeleinrichtung 1 festgeklemmt. Wenn der Initiator 58 signalisiert „Klauen geschlossen" und Initiator 65 die Teileanwesenheit im Greifer quittiert, erfolgt der Abziehvorgang der Entnahmevorrichtung, wobei zunächst die Rückführungseinrichtung 3 wieder in ihre Ausgangsstellung ausfährt.

Die Funktion des eingestellten Greifers ist wie folgt:

- Heranfahren des Greifers an die Werkzeughälften 62 die das Formteil 61 noch enthält bis Initiator 45 den Klaueneindrückweg Ski = a + t, + 2 mm quittiert. (Dabei liegt das Formteil 61 an der eingestellten Stößeleinrichtung 1 an.)

- Ausdrückhub unter Bewegung der Rückführungseinrichtung 3 und Ausfahren der Klauenstößel 10 auf maximale Länge S_K| = 0 mm

- Bei Quittierung S_Ki = 0 mm durch Initiator 46 und der Teileanwesenheit durch Initiator 65 erfolgt der Vorgang „Klauen schließen"

- X-Hub der Entnahmevorrichtung unter Bewegung der Rückführungseinrichtung in ihre Ausgangslage

- Nach Beendigung der Bewegungen der Entnahmevorrichtung (Z- und Y-Hub, Drehung des Greifers um C-Achse, Auftreffen des Teiles auf dem Ablegeband)

wird wiederum die Rückführungseinrichtung zusammengedrückt. Der Initiator 51 löst den Vorgang „Klauen öffnen" aus und damit das Ablegen des Formteiles.

Die Voreinstellung des Greifers kann während des Werkzeugwechsels oder bereits bei Vorlage der Formteilzeichnung vorgenommen werden, so daß keine durch durch die Entnahmetechnik bedingten Ausfallzeiten entstehen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Greifer für eine Entnahmevorrichtung an einer Spritzgießmaschine mit einer festen und einer beweglichen Werkzeugaufspannplatte, wobei der Greifer an einer Greiferaufspannplatte einer Hubeinrichtung der Entnahmevorrichtung angeordnet ist und zur Entnahme von großflächigen, unregelmäßig gekrümmten Kunststofformteilen mit rauher Oberfläche verwendet wird, die nach dem Öffnen des Werkzeuges im Formnest bleiben und erst nach beendeten Auswerferhub erfaßbar sind und der Greifer nach dem Öffnen des Werkzeuges zwischen die Werkzeughälften fährt, wobei seine Greifelemente zum Formteil gerichtet sind, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Greifergehäuse (5) mit einem kastenförmigen Deckel (4) eine Rückführungseinrichtung (3), eine Klauenbetätigungseinrichtung (2) und eine Stößeleinrichtung (1) parallel hintereinander angeordnet sind, wobei Klauenbetätigungseinrichtung (2) und Stößeleinrichtung (1) durch die Rückführungseinrichtung (3) gegenüber dem kastenförmigen Deckel (4) längsverschiebbar sind.

2. Greifer nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein im Deckel (4) angeordnetes Geradführungsgetriebe (6) mit einer Feder (7) den Deckel (4) mit dem Greifergehäuse (5) verbindet, im Greifergehäuse (5) ein Schubkurbelgetriebe (8) mit einem Antrieb (9) angeordnet ist, am Schubkurbelgetriebe (8) Schlitten (12) mit in ihrer Länge verstellbaren und in beliebiger Anordnung fixierbaren Klauenstößeln (10) mit Aufnahmeschienen (15) für Klauen (11) befestigt sind und in der Stößeleinrichtung (1) in einer Grundplatte (18) in ihrer Länge verstellbare und in beliebiger Anordnung fixierbare Greiferstößel (13) mit Kugelgelenkköpfen (14) angeordnet sind.

Hierzu 9 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Greifer für eine Greiferaufspannplatte, die an einer Hubeinrichtung einer Entnahmevorrichtung angeordnet ist und bei einer Spritzgießmaschine zur Entnahme von großflächigen, unregelmäßig gekrümmten Kunststofformteilen mit rauher Oberfläche verwendet wird, insbesondere von solchen Formteilen, die nach dem Öffnen des Werkzeuges im Formnest verbleiben und erst nach dem beendeten Ausdrückhub erfaßt werden können, wobei aber auch Formteile entnehmbar sein sollen, die nach der Werkzeugöffnung auf dem Stempel verbleiben.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Greifer von Entnahmevorrichtungen an Spritzgießmaschinen bekannt, die als parallel geführte Zangengreifer ausgeführt sind z. B. in den WP 153 602, DE-AS 2 937 061, WP 211 774, WP 150 045, WP 74 938, DE-PS 3 245 715, DE-PS 3 314 806. Allen diesen Greifern ist gemeinsam, daß die Klauen bzw. Zangen unmittelbar mit dem Betätigungsgetriebe verbunden sind und ganz direkt am zu handhabenden Werkstück angreifen. Die Gestaltung und fehlende Längenbeweglichkeit der Klauen bzw. Zangen ermöglicht es nicht, Kunststofformteile zu entnehmen, die nach dem Öffnen des Werkzeuges im Formnest verbleiben und erst nach Beendigung des Ausdrückhubes erfaßt werden können. Hinzu kommt, daß die bekannten Greifer keine Einstellungsmöglichkeit für eine variable Anordnung der Klauen bzw. Zangen zueinander ermöglichen und somit unregelmäßig geformte großflächige Teile mit Tiefendifferenz und Versatz nicht erfaßt werden können.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Umrüst- und Einstellzeiten von Entnahmevorrichtungen an Spritzgießmaschinen nach oder während des Werkzeugwechsels zu senken und den Gebrauchswert von derartigen Greifern dahingehend zu erhöhen, daß eine universelle Einstellung des Greifers bei beliebigen Konturen der Formteile ermöglicht wird.

Darstellung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Greifer für eine Entnahmevorrichtung an Spritzgießmaschinen zu schaffen, der es ermöglicht, großflächige und unregelmäßig geformte Formteile mit rauher Oberfläche aus dem Werkzeug zu entnehmen, wobei diese nach dem Öffnen des Werkzeuges im Formnest verbleiben und erst nach Betätigung des Ausdrückhubes erfaßt werden können und eine schnelle Anpaßfähigkeit des Greifers an beliebige Formteile gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Greifergehäuse mit einem kastenförmigen Deckel eine Rückführungseinrichtung, eine Klauenbetätigungseinrichtung und eine Stößeleinrichtung parallel hintereinander angeordnet sind. Dabei ist der Deckel im Greifergehäuse verschiebbar und an einer Greiferaufspannplatte der Hubeinrichtung befestigt. Im Deckel ist die Rückführungseinrichtung angeordnet. Ein darin befindliches Geradführungsgetriebe mit einer Feder verbindet den Deckel mit dem Greifergehäuse. Im Greifergehäuse ist die Klauenbetätigungseinrichtung bestehend aus einem Schubkurbelgetriebe mit einem Antrieb angeordnet. Am Schubkurbelgetriebe sind Schlitten befestigt und auf diesen Schlitten in ihrer Länge verstellbare und in beliebiger Anordnung fixierbare Klauenstößel mit Aufnahmeschienen für die Klauen befestigt. Dabei überragen die Klauenstößel mit