DE4418461C2 - Wechselsystem für werkstückspezifisches Zubehör bei einer Transferpresse - Google Patents

Description

Werkstücke, bei deren Herstellung verschiedene Stanz- und Um­ formvorgänge erforderlich sind, werden in der Regel auf Stufen- bzw. Transferpressen oder Pressenstraßen herge­ stellt.

Diese Pressen verfügen über einen hohen Automatisierungs- Standard. Es ist z. B. möglich, eine Großteilstufenpresse, im wesentlichen vollautomatisch, in wenigen Minuten auf ein anderes Werkstück umzurüsten. Nach erfolgter Umrüstung wird bei der Produktion der Werkstücktransport von einer zur nächsten Umform- oder Bearbeitungsstation mittels eines auto­ matischen Transportsystems durchgeführt.

Dieses Transportsystem kann aus Längsträgern bestehen, die sich in Werkstücktransportrichtung erstrecken. Auf den Längsträgern be­ finden sich Transportwagen, die paarweise mit Querträgern ver­ bunden sind. Die eigentliche Werkstückmitnahme erfolgt durch an den Querträgern befestigte Halteelemente. Diese Halteelemente kön­ nen z. B. in Verbindung mit einem Unterdrucksystem als Sauger wirken. Je nach Bedarf sind für die sichere Werkstückaufnahme und den Transport eine unterschiedliche Zahl und Anordnung von Saugern erforderlich. Die Sauger sind dabei in der Regel nicht direkt an dem Querträger befestigt, sondern an sogenannten Saugerspinnen, die auf die Querträger aufgeschraubt werden. Zusätzlich zur Befestigung der Spinnen müssen auch eine Reihe von elektrischen und pneumatischen Versorgungsleitungen ange­ bracht werden.

Viele technisch anspruchsvolle Lösungen werden mittlerweile für das automatische Umrüsten und den Werkzeugwechsel vorgeschlagen und realisiert. Dem Problem eines schnellen und sogar automa­ tischen Wechsels der Saugerspinnen wurde bisher jedoch wenig Aufmerksamkeit geschenkt.

Aus der EP 0 575 615 A1 sind Vorschläge bekannt, wie außerhalb der Großteilstufenpresse die Querträger einschl. den Saugerspinnen in einer Art Werkzeugmagazin auto­ matisch abgelegt und entnommen werden können. Nicht offenbart ist jedoch das eigentliche Befestigen der Sauger. Das vorge­ schlagene System hat auch den Nachteil, daß eine Vielzahl von Querträgern erforderlich ist, die aufgrund einer speziellen Leichtbauweise, zur Reduzierung der Massen, auch sehr teuer sein können.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schnellwechselsystem sowohl manuell als auch automatisch für Saugerspinnen zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Dabei wird eine Lösung vorgeschlagen, die durch manuelle Be­ tätigung eines Öffnungs- bzw. Schließsystems auf einfache Weise ohne jede Schraubverbindung einen Austausch der Saugerspinne ermöglicht. Die Entriegelung der Saugerspinne geschieht durch Betätigung eines Hebels, der über entsprechende mechanische Glieder die Saugerspinne aus der Fixierung am Querträger löst und gleichzeitig die Versorgungsleitungen abkuppelt. Nach der Entriegelung liegt die Saugerspinne frei und kann entnommen werden. Nach dem Einlegen der teilegebundenen neuen Sauger­ spinne kann diese durch Betätigung des Mechanismus am Quer­ träger fixiert und gleichzeitig die Versorgungsleitungen wieder angekuppelt werden. Während dieser Vorgang außerhalb der Presse stattfindet und zu diesem Zweck die Querträger mit den Sauger­ spinnen von den Längsträgern abgekuppelt werden und über Schiebetische aus dem Arbeitsraum der Presse ausgefahren werden, schlägt die Erfindung auch eine Lösung für das auto­ matische Wechseln der Saugerspinne innerhalb der Presse vor. Zu diesem Zweck ist es nicht nötig, den Querträger von dem Längs­ träger abzukuppeln, wodurch eine masseärmere und starre Verbindung zwischen diesen beiden Trägern möglich ist.

Zusätzlich entfällt durch diese Maßnahme die sonst erforder­ liche Kupplung der Versorgungsleitungen zwischen Längs- und Querträger, was einen weiteren wesentlichen Vorteil darstellt.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Gesamtbild einer Großteilstufenpresse in Teiletransportrichtung,

Fig. 2 Eine Ansicht quer zur Transportrichtung in der Funktion Teiletransport,

Fig. 3 Eine Ansicht quer zur Transportrichtung in der Funktion Werkzeugwechsel mit abgekuppelten Quer­ träger einschl. Saugerspinne,

Fig. 4a, 4b Einzelheit des Querträgers mit manuellem Sauger­ spinnenwechselsystem in gekuppelter Stellung,

Fig. 5a, 5b Darstellung nach Fig. 4 in entkuppelter Stellung,

Fig. 6 Alternative zur Ausführung nach Fig. 4 in ge­ kuppelter Ausführung,

Fig. 7 Darstellung nach Fig. 6 in entkuppelter Stellung,

Fig. 8 Eine Ansicht quer zur Transportrichtung in der Funktion Teiletransport, Saugerspinnenwechsel automatisch in der Presse,

Fig. 9 Eine Ansicht quer zur Transportrichtung mit Ab­ steckvorrichtung in Saugerspinnenwechselposition,

Fig. 10-12 Darstellung des automatisierten Abkuppelvorganges der Saugerspinne.

In der Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Großteilstufen­ presse dargestellt. Gezeigt ist ein Kopfstück 1, Ständer 2, Stößel 3, Schiebetische 4, Oberwerkzeug 5, Unterwerkzeug 6, Längsträger 7, Transportwagen 8, Querträger 9, Saugerspinne 10 und Werkstück 11. Beispielhaft sind 4 Bearbeitungsstufen, ausge­ führt und während des dargestellten Umformvorgangs befindet sich der Transportwagen 8 in Parkstellung zwischen den Werkzeugen im Ständerbereich 2.

Fig. 2 zeigt die Darstellung quer zur Teiletransportrichtung 12 in der Funktion der Teileentnahme von dem Unterwerkzeug 6. Zu diesem Zweck ist der Querträger 9 mit den Saugerspinnen 10 in die Entnahmestellung gefahren und Sauger 13 haben auf das Werkstück 11 aufgesetzt. Eine Querträger-Absteckvor­ richtung 14 befindet sich auf dem Schiebetisch 4.

In Fig. 3 ist der Werkzeugwechsel vorbereitet. Das Oberwerk­ zeug 5 ist mittels des Stößels 3 auf das Unterwerkzeug 6 abge­ setzt und die Spannelemente sind gelöst. Die Querträger-Ab­ steckvorrichtung 14 ist unter den Querträger 9 gefahren und dieser durch eine Querträger-Kupplung 15 vom Längsträger 7 ent­ kuppelt. Der Schiebetisch 4 fährt nun die ganze abgelegte Ein­ heit aus der Presse. Die Fahrbewegung des Schiebetisches 4 ist dabei quer zu der Teiletransportrichtung 12.

Fig. 4a und 4b ist eine detaillierte Darstellung der Befesti­ gung der Saugerspinnen 10 auf dem Querträger 9. In Fig. 4a ist der Querträger 9 in seiner Transportlage gezeichnet, während Fig. 4b eine Draufsicht von Fig. 4a ist. Die Lage der Sauger­ spinne 10 entspricht der Anordnung wie sie für den Teiletrans­ port erforderlich ist. Versorgungsleitungen 16, z. B. für Luft oder Elektrik, sind durch Kupplungen 17 miteinander verbunden. Die Spinnen 10 mit Saugern 13 tragende Schieber 18 sind durch Halteplatten 19 in Führungen 20 fixiert. Mitnahmebolzen 21 verbinden die Schieber 18 mit einem Betätigungsmechanismus 22. Der Betätigungsmechanismus 22 besteht in diesem Ausführungsbei­ spiel aus einer Zahnstange 23 mit Führung 24, Zahnrad 25, Hand­ hebel 26 und Fixierstift 27.

Fig. 5a und Fig. 5b zeigen in Ansicht und Draufsicht die ent­ kuppelte Stellung der Schieber 18 von dem Querträger 9. Dieser Vorgang findet bei der Ausführung des manuellen Wechsels des teilegebundenen Zubehörs außerhalb der Presse statt. Zu diesem Zweck wird der Handhebel 26 geschwenkt, nachdem zuvor der Fi­ xierstift 27 aus der Zentrierlage gelöst wurde. Das mit dem Handhebel 26 fest verbundene Zahnrad 25 bewirkt eine lineare Verschiebung der Zahnstange 23 und über den Mitnahmebolzen 21 wird diese Bewegung auf den Schieber 18 übertragen. Die am Schieber 18 befestigten Halteplatten 19 werden aus den Führungen 20 gezogen und auch die Kupplungen 17 der Versorgungsleitungen 16 werden entkuppelt. Der Schieber 18 mit allen daran befe­ stigten Funktionselementen ist nun in vertikaler Richtung frei, während in horizontaler Richtung noch eine Abstützung in Füh­ rungen 20 vorhanden ist. Der Schieber 18 kann in vertikaler Richtung entnommen werden und ein neuer Schieber eingelegt werden. Die Fixierung und Ankuppelung des neuen Schiebers ist dann eine Umkehrung des Abkuppelvorganges.

Fig. 6 und Fig. 7 ist eine konstruktive Variante der in Fig. 4 und Fig. 5 beschriebenen Ausführung. Für den Betätigungsmecha­ nismus 22 wird ein Hebelsystem 28 vorgeschlagen zur Erzeugung der Linearbewegung. Auch hier wird nach Lösen des Fixierstiftes 27 durch eine Schwenkbewegung des Handhebels 26 die Bewegung erzeugt. Der Mitnahmestift 21 zur Koppelung des Hebelsystems 28 mit dem Schieber 18 ist als federbelasteter Bundbolzen zum ein­ fachen Lösen der Verbindung ausgeführt. Fig. 6 zeigt die gekuppelte und Fig. 7 die entkuppelte Stellung.

In Fig. 8 ist in der Darstellung quer zur Transportrichtung die Ausführung für den Wechsel der Schieber 18 mit den Sauger­ spinnen 10 vollautomatisch in der Presse aufgezeigt. Die Kupp­ lung 15 zwischen Längsträger und Querträger 9 entfällt und damit auch an dieser Verbindungsstelle die Kupplungen für die Versorgungsleitungen. Während der Produktion ist die Absteck­ vorrichtung 29 für die Saugerspinne 10 mit Schieber 18 und Zu­ behör eingefahren und ein Stützträger 30 mit Fixierung 31 aus dem Arbeitsbereich geschwenkt. Befestigt ist diese Absteck­ vorrichtung 29 auf dem Schiebetisch 4 und fährt bei dem Werkzeug­ wechsel mit den abgesteckten Elementen aus der Presse.

Aus Fig. 9 ist die Werkzeugwechselstellung zu ersehen. Auf dem Schiebetisch 4 befinden sich bereits das Unterwerkzeug 6 und das Oberwerkzeug 5. Die Absteckvorrichtung 29 ist teleskopartig ausgefahren und geschwenkt, der Stützträger 30 befindet sich in der Wechselstellung für die Saugerspinne 10.

Fig. 10 bis Fig. 12 zeigt den Ablauf der Abkuppelung innerhalb der Maschine. Fig. 10a ist eine detaillierte Einzelheit von Fig. 9. Fig. 10b die Draufsicht von Fig. 10a. Der Querträger 9 mit dem teilegebundenen Zubehör befindet sich oberhalb des Stützträgers 30 mit den Fixierungen 31. Am Stützträger 30 be­ findet sich ein Verriegelungshebel 32 und die Fixierungen 31. Auf dem Querträger 9 sind die bereits unter manuellem Wechsel beschriebenen Elemente: Schieber 18 mit Halteplatten 19, Saugerspinne 10, Sauger 13, Führungen 20 und Mitnahmebolzen 21. Auf die Darstellung der Versorgungsleitungen 16 mit Kupp­ lung 17 wurde verzichtet. Der Betätigungsmechanismus 22 besteht aus einer Zylindereinheit 33 mit Verbindungselement 34. Im weiteren Unterschied zu der Anordnung für das manuelle Wechseln sind die Führungen 20 gedreht und das kürzere Führungsteil ist unterhalb des Schiebers 18 angeordnet. Fest mit dem Schieber 18 sind Fixierbolzen 35 verbunden.

Fig. 11 zeigt das Übergeben des teilegebundenen Zubehörs an den Stützträger 30 der Absteckvorrichtung 29. Zu diesem Zweck wurde der Querträger 9 abgesenkt bis die Fixierbolzen 35 in den Fixierun­ gen 31 des Stützträgers 30 liegen. Die Zylindereinheit 33 wird auf der Kolbenstangenseite mit Druckmedium beaufschlagt und über das Verbindungselement 34 und den Mitnahmebolzen 21 am Schieber 18 wird die Einfahrbewegung an den Schieber 18 weitergeleitet. Die Fixierbolzen 35 werden damit in die Kuppelstellung der Fixie­ rung 31 gefahren und gleichzeitig die Halteplatten 19 aus den Führungen 20 ausgefahren. Das teilegebundene Zubehör ist damit von dem Querträger 9 gelöst und über den Stützträger 30 auf der Absteckvorrichtung 29 befestigt.

Fig. 12 zeigt die Situation unmittelbar vor dem Ausfahren des Schiebetisches 4 aus dem Pressenraum. Der Querträger 9 hat einen Vertikalhub durchgeführt und damit den Störbereich für das Ausfahren des Schiebetisches 4 verlassen. Der sich an einer Nase des Schiebers 18 abstützende Verriegelungshebel 32 garantiert eine sichere Transportlage der abgesteckten Einheit.

Die Ankoppelung des teilegebundenen Zubehörs für die Fertigung des neuen Werkstückes findet in entsprechend umgekehrter Reihenfolge statt.

Claims (7)

1. Wechselsystem für werkstückspezifisches Zubehör bei einer Transferpresse, wobei die Presse an Längsträgern (7) bzw. an zugehörigen Transportwagen (8) angeordnete Quertraversen (9) aufweist, an denen Halteelemente wie Saugerspinnen (10) o. dgl. für den Werkstücktransport befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Quertraverse (9) wenigstens ein parallel hierzu verlaufender, mit den Saugerspinnen (10) o. dgl. und einer Kupplungsseite mit elektrischen und/oder pneumatischen Leitungen (16, 17) versehener Schieber (18) zugeordnet ist, der über eine Führungs- und Kupplungseinrichtung (19, 20) an der Quertraverse (9) mittels eines manuellen (22) oder automatischen Antriebs (33) lösbar befestigt ist.

2. Wechselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der Quertraverse (9) jeweils wenigstens ein längsverschiebbarer Schieber (18) vorgesehen ist.

3. Wechselsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Kupplungseinrichtung (19, 20) zur Befestigung des die Saugerspinne (10) tragenden Schiebers (18) an der Quertraverse (9) durch eine Führung (20) an der Quertraverse (9) gebildet ist, in welche eine mit dem Schieber (18) verbundene Halteplatte (19) verfahrbar eingreift.

4. Wechselsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus (22) aus einer Zahnstange (23) besteht, die mit dem Schieber (18) verbunden und mittels einer Längsführung (24) geführt ist, wobei ein manuell oder automatisch angetriebenes Zahnrad (25) eine Längsverschiebung der Zahnstange (23) bewirkt.

5. Wechselsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus (22) aus einem Hebelsystem (28) besteht, wobei der Schieber (18) über einen exzentrisch angetriebenen Schubhebel längsverschiebbar ist.

6. Wechselsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverschiebung des Schiebers (18) eine Entriegelung zwischen der Führung (20) und der Halteplatte (19) für den Schieber (18) in vertikaler Richtung bewirkt, wobei der Schieber (18) nach oben abnehmbar oder nach unten hin ablegbar ist.

7. Wechselsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus (22) bzw. die Längsverschiebung des Schiebers (18) durch einen mechanischen Fixierstift (27) blockiert ist, der als federbelasteter Bundbolzen (27) ausgebildet ist.