DE69102855T2

DE69102855T2 - Vorrichtung zum Abstützen und Transportieren von Blechtafeln während der Bearbeitung in einer Stanz- und/oder Schneidemaschine.

Info

Publication number: DE69102855T2
Application number: DE69102855T
Authority: DE
Inventors: Guido Salvagnini
Original assignee: Salvagnini SpA
Current assignee: Salvagnini SpA
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1991-10-16
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2011-10-17
Also published as: DE69102855D1; ES2057740T3; US5180049A; IT9021819A1; EP0482702B1; EP0482702A1; JP3311763B2; JPH05138272A; ATE108385T1; IT9021819A0; IT1246470B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stützen und Transportieren von Metalltafeln während der Verarbeitung in einer Stanz- und/oder einer Schneidemaschine.
Entsprechend der bekannten Technik umfaßt eine Stanz- und/oder eine Schneidemaschine in ihren verschiedenen Ausführungsformen eine horizontale Ebene, auf der eine Metalltafel plaziert ist und in Folge für die verschiedenen Verarbeitungspositionen bewegt wird, wobei sie in jeder von diesen einem Stanz- und/oder einem Schneidebetrieb unterworfen wird. Eine solche Bewegung wird durch eine Klemmhandhabungsvorrichtung ermöglicht, die entlang zweier Achsen, die senkrecht zueinander und horizontal sind, bewegbar ist.
Die Tafel weist allgemein große horizontale Abmessungen und eine kleine Dicke auf und die Klemmen der Handhabungsvorrichtung, die nur eine Seite derselben greifen, sind derart nicht in der Lage, diese in der horizontalen Ebene ohne die Mitwirkung einer Stützplattform, die sich über die gesamte Fläche erstreckt, über die sich die Tafel während der Verarbeitung bewegt, zu halten.
Die Stützplattform wird allgemein durch eine Metallstruktur verwirklicht, im allgemeinen durch Rippen verstärkte Metallplatten, auf deren oberer Oberfläche zur Verringerung der Reibung eine große Anzahl von Stützkugeln angeordnet ist. Die Stützkugeln sind Kugeln mit einem Durchmesser, der im Bereich von einem bis zwei Zentimetern liegt, die auf einer Schicht von wesentlich kleineren Kugeln rollen, die in einem halbkugelförmigen Hohlraum gehalten sind, dessen Radius gleich der Summe des Radius der Hauptkugel und des Durchmessers der kleinen Kugeln ist, wobei die Kanten des halbkugelförmigen Hohlraums sich so zurückdrehen, daß die kleinen Kugeln nicht entkommen können.
Die Anwesenheit der Stützkugeln auf der die Metalltafel, die in der Verarbeitung ist, tragenden Fläche, die gleichförmig über die Fläche verteilt sind, transformiert die Reibung der Tafel auf der Stützfläche von Scheuern in Rotieren, wodurch das Zwillingsproblem der Reduzierung der Reibungskraft, die die Handhabungsvorrichtung überwinden muß, und des Vermeidens des Einrillens der unteren Oberfläche der Tafel, das unvermeidlich mit dem scheuernden Kontakt auftritt, gelöst wird.
Die Reduzierung der Reibung zwischen der Tafel und der Stützfläche ist nicht so wichtig bei der Ermöglichung der Erhöhung der Beschleunigungen der Handhabungsvorrichtung, die weitaus mehr durch die Trägheit der Handhabungsvorrichtung und der Tafel als durch die Reibung bestimmt sind, aber dafür um so mehr bei der Genauigkeit der Positionierung der Tafel auf der Fläche. Tatsächlich wird bei dem Schritt, bei dem die Handhabungsvorrichtung in Richtung des Punktes abbremst, an dem die Tafel zu einem Halt gebracht werden soll, um gestanzt oder geschnitten zu werden, die Handhabungsvorrichtung selbst in der Richtung der Bewegung der Trägheitskräfte, welche größer als die Reibungskräfte sind, deformiert. Direkt nachdem sie zu einem Halt gebracht ist, und bevor die Tafel gestanzt oder geschnitten wird, muß die Handhabungsvorrichtung zurück in ihre nicht deformierte Gestalt gehen. Es ist genau in diesem Moment, daß die Reibung zwischen der Tafel und der Stützfläche eine große Wichtigkeit hat, da sie der Rückkehr der Handhabungsvorrichtung in die nicht deformierte Gestalt entgegensteht und eine Ungenauigkeit der Position des Stanzens oder des Schneidens der Tafel erzeugt.
Von diesem Gesichtspunkt aus haben die Kugeln das Problem nicht vollständig gelöst, da sie immer noch einige Reibung erzeugen, die ausreichend ist, um die Deformation der Handhabungsvorrichtung beizubehalten, die dazu neigt, zunehmend leichter und daher weniger steif zu sein.
Die Tendenz zur Erhöhung der Beschleunigungen der Handhabungsvorrichtung in modernen Stanz- und Schneidemaschinen hat einen anderen schwachen Punkt der Stützkugeln hervorgehoben, und zwar genauer den, daß zwischen der Tafel und den Kugeln ein Gleitvorgang ebenso zusätzlich zu dem Rollvorgang stattfindet, und dieses hat eine Konsequenz darin, daß die Tafel entlang ihrer unteren Oberfläche eingerillt wird, da die Trägheit der Kugel so ist, daß sie aufgrund der Wirkung der tangentialen Reibungskraft nicht mit der Tafel beschleunigen kann, da die tangentiale Reibungskraft klein ist, da der Abschnitt der Tafel, der auf einer einzelnen Kugel aufliegt, klein ist.
Falls ein Versuch gemacht wird, diesen Nachteil durch Reduzierung der Trägheit der Stützkugeln durch Verminderung ihrer Durchmesser zu eliminieren, muß der Abstand zwischen einer Kugel und der nächsten zwangsweise ebenfalls reduziert werden, um zu verhindern, daß dünnere Tafeln, wenn sie gebogen sind, mit ihren Kanten gegen die Kugeln mit einem zu hohen Aufprallwinkel schlagen, und derart, wodurch zusätzlich zur Erhöhung der Kosten der Kugeleinheit, das Gewicht der Tafel auf jeder Kugel und die Möglichkeit der Beschleunigung ihrer Drehung zur Vermeidung des Einrillens reduziert wird.
Derart haben die beiden Probleme, zu deren Lösung die Stützkugeln bei Stanz- und Schneidemaschinen angewendet worden sind, eine Teillösung, die um so weniger zufriedenstellend ist, je größer die Notwendigkeit zur Erhöhung der Produktivität dieser Maschinen wird.
Andererseits erzeugt oder kompliziert das Vorhandensein der Stützkugeln auf der Stützfläche andere Probleme, wie die gegenseitige Beeinflussung der Klemmen der Handhabungsvorrichtung und der Stützfläche und der Abtransport der gestanzten oder geschnittenen Tafeln.
Die unteren Klemmbacken der Klemmen nehmen klar einen bestimmten Raum unter der unteren Oberfläche der Tafel ein, die auf den Kugeln ruht. Es ist daher notwendig, entweder die gegenseitige Beeinflussung der Klemmen und der Kugeln oder deren nachteilige Wirkungen zu verhindern.
Mögliche Lösungen dieser Probleme beinhalten die Verwendung von flexiblen Klemmen oder von gefederten Kugeln, welche die gegenseitige Einflussung nicht vermeiden, aber Brüche verhindern, oder von Nockenvorrichtungen, die die Kugeln absenken, wenn die Klemmen ankommen, wodurch die gegenseitige Beeinflussung vermieden wird.
Alle diese Lösungen haben Finanzkosten, die nicht vernachlässigbar sind, und die zunehmend kritisch bei höheren Beschleunigungen und Geschwindigkeiten der Handhabungsvorrichtung werden, die durch die Entwicklung der Elektromotoren, der Elemente für die Übertragung der Bewegung und der elektronischen Steuerungen für die Bewegung möglich geworden sind.
Andererseits kann das automatische Verschieben der gestanzten oder geschnittenen Tafeln weg von der Fläche, auf der sie durch die Handhabungsvorrichtung während der Verarbeitung gehandhabt wurden, nicht durch die Handhabungsvorrichtung selbst ausgeführt werden, die keine ausreichende Reichweite aufweist, und es benötigt daher eine zusätzliche Vorrichtung.
Die ideale Lösung würde die übereinstimmende Drehung aller Kugeln sein, woraufhin die Tafel sich in Richtung des äußeren Teiles der Stützfläche bewegen würde, aber diese Lösung ist praktisch unmöglich. Eine andere Lösung würde die Unterteilung der Stützfläche in so viele Segmente, die miteinander wie die Platten einer Platten-Typ-Fördereinrichtung verbunden sind, sein: die letztere würde jedoch schwer, langsam und nicht sehr effektiv bei der präzisen Handhabung aufgrund des niedrigen Reibungskoeffizienten der Kugeln sein, und sie würde Schwierigkeiten beim Schleppen der Tafel mit sich haben.
Darum wurden Vorrichtungen eingeführt, die außerhalb der Stützfläche sind, wie Handhabungsklemmen oder Batterien von Saugnäpfen auf einem beweglichen Schlitten, die die Maschine komplizieren und sie teurer machen.
Es ist daher notwendig zu folgern, daß die Stützkugeln die Lösung der zwei anderen zusätzlichen Probleme, d.h. die gegenseitige Beeinflussung mit den Klemmen und den Abtransport der Tafeln, nicht in sich tragen.
Letztlich ist zu sehen, daß die Bewegung der Tafel auf den Stützkugeln außerdem aufgrund der Nicht-Planarität der Tafel und der Stützfläche Geräusch erzeugt, da sie mit einer Abfolge von kleinen Stößen zwischen Körpern, die mit resonanten Strukturen verbunden sind, stattfindet.
EP-A-0 038 132 offenbart eine Stützvorrichtung für Metallbleche nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Eliminieren der Reibung während des Schrittes der genauen Positionierung der Tafel in der Stanz- oder Schneideposition.
Eine zweite Aufgabe ist die des Nicht-Einrillens der unteren Oberfläche der Tafel.
Eine dritte Aufgabe ist die der Vermeidung des Hinzufügens von Vorrichtungen gegen die gegenseitige Beeinflussung der Klemmen der Handhabungsvorrichtung und der Stützebene.
Eine vierte Aufgabe ist die Eliminierung des Geräusches aufgrund des Gleitens der Tafel über die Stützebene.
Eine fünfte Aufgabe ist die Aufnahme in die Stützfläche einer geeigneten Vorrichtung zum Bewegen gestanzter oder geschnittener Tafeln in Richtung der Außenseite, die außerdem zum Bewegen der Tafeln in verschiedene Positionen in der Lage ist, um sie in verschiedenen Stapeln zu plazieren.
Entsprechend der Erfindung werden diese Aufgaben durch eine Vorrichtung zum Stützen und Transportieren von Metalltafeln während der Verarbeitung in einer Stanz- und/oder Schneidemaschine erreicht, die weiter die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale aufweist.
Unabhängig von dem Verfahren, durch das die Borsten an der tragenden Struktur der Stützfläche befestigt werden, falls ihr Widerstand gegen die Spitzenlast und ihre Anzahl so ist, daß sie das Gewicht einer Tafel maximaler Dicke tragen, löst die simple Einführung der Borsten anstelle der Stützkugeln die ersten vier der fünf oben aufgeführten Aufgaben.
Tatsächlich bestimmt die restliche Deformierung der Handhabungsvorrichtung aufgrund der Wirkung der Trägheitskräfte in dem Moment, wenn sie zu einem Halt gebracht ist, eine Abweichung der Tafel aus der verlangten Position, die kleiner als die Abweichung des oberen Endes einer Borste aus einer freien Position, die durch die Reibung der Tafel verursacht wird, ist: die Rückkehr der Handhabungsvorrichtung in die nicht deformierte Gestalt und die folgende exakte Positionierung der Metalltafel benötigt derart keinen Gleitvorgang der Tafel auf den oberen Enden der Borsten, sondern nur eine elastische Rückkehr der Borsten in ihre freie Position, wobei einer solchen Rückkehr kein Widerstand entgegensteht. Damit ist die erste Aufgabe erreicht.
Die Härte der Borsten ist nicht so, daß sie eine Metalloberfläche einritzen und ihre fortdauernde Hin- und Herbewegung unter der Tätigkeit der Klemmen der Handhabungsvorrichtung und der Tafel hindert sie daran, abgeschliffene Partikel anzusammeln. Damit ist die zweite Aufgabe erreicht.
Die Flexibilität der Borsten ist so, daß die unteren Klemmbacken der Klemmen der Handhabungsvorrichtung sie während ihres Passierens versetzen, ohne auf exzessiven Widerstand zu treffen und ohne sie zu beschädigen. Damit ist die dritte Aufgabe erreicht. Die Flexibilität der Borsten selbst führt dazu, daß die vierte Aufgabe erreicht.
Der Reibungskoeffizient zwischen der Tafel und der Fläche, die durch die oberen Enden der Borsten gebildet wird, ist zehnmal höher als der Reibungskoeffizient zwischen der Tafel und den Stützkugeln, und diese Tatsache, die eine sehr begrenzte negative Wirkung auf die Beschleunigungen der Handhabungsvorrichtung hat, da die Trägheit weiterhin Vorrang vor der Reibung hat, ermöglicht zusammen mit dein geringen Gewicht der Borsten die Verwendung der Borsten als ein integraler Teil des Endladeförderers. Ein solcher Förderer kann den Teil der Stützebene der Stanz- oder Schneidemaschine bilden, auf dem die Handhabungsvorrichtung die gestanzten oder geschnittenen Tafeln zurückläßt, um sie von der Maschine wegzunehmen, wobei die hohe Reibung und das geringe Gewicht der Mittel (Gurte und Scheiben), die zum Versetzen der Borsten verwendet werden können, gute Beschleunigungen der ausgehenden Tafeln erlauben.
Der so erdachte Förderer hat eine weitere höchst nützliche Eigenschaft zusätzlich dazu, daß er selbst ein integraler Teil der Stützfläche ist und keine zusätzlichen Vorrichtungen zum Handhaben der Tafeln benötigt werden: eine Metalleiste, die parallel zu den geradlinigen Abschnitten der Gurte ist, kann in eine Richtung parallel zu der der Handhabung und in einer oder der anderen der zwei Richtungen streichen, wobei die gehandhabte Tafel in die Position geschoben wird, die der Stapelposition in einer Stapeleinrichtung stromabwärts von der Stanz- oder Schneidemaschine entspricht, wobei die Leiste tatsächlich, wobei sie in einem begrenzten Ausmaß die Borsten beeinflußt, die sich währenddessen zusammen mit den Gurten bewegen, die Tafel nur an einer Seite berührt.
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden klarer gemacht durch eine Ausführungsform, die als ein nicht begrenzendes Beispiel in den beigefügten Zeichnungen illustriert ist, von denen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Stanz- und/oder Schneidemaschine zeigt, die mit einer Stützebene für die Metalltafel, mit einer Handhabungsvorrichtung und mit einem Förderer für die gestanzte oder geschnittene Tafel vorgesehen ist;
Fig. 2 ein vergrößertes Detail der Stützebene in einer Schnittansicht, die entlang der Linie II-II auf Fig. 1 genommen ist, zeigt;
Fig. 3 dasselbe Detail in einer Schnittansicht, die entlang der Linie III-III aus Fig. 2 genommen ist, zeigt;
Fig. 4, 5 und 6 ein Büschel von Borsten der obigen Stützebene in seiner natürlichen Position, in dem Moment, wenn die Handhabungsvorrichtung zu einem Halt gebracht ist, bzw. in dem Moment des Stanzens oder Schneidens zeigen;
Fig. 7 ein vergrößertes Detail des Förderers zeigt;
Fig. 8 eine Teilansicht einer Reihe von Borsten in einer Schnittansicht, die entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 7 genommen ist, zeigt;
Fig. 9 und 19 Schnittansichten entlang der Linien IX-IX und X-X aus Fig. 8 sind.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1, zu einer Stanz- und/oder Schneidemaschine 3 gehören, auf einer Basis 11, eine Stützfläche 1 für eine Metalltafel 6, eine Handhabungsvorrichtung 2 zum Handhaben der Tafel während des Schritts des Stanzens und/oder Schneidens und, als Teil der Stützfläche 1, ein Förderer 18 zum Entladen der gestanzten oder geschnittenen Tafel.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3, die Basis wird durch röhrenförmige Metallabschnitte 5 gebildet, die Seite an Seite angeordnet und miteinander verschweißt sind, die Längsräume 26 bilden, in die Streifen 7 aus steifen Plastikmaterial eingeführt sind, in welchen mit der traditionellen Technik der Bürstenkonstruktion entsprechende Reihen von Borstenbüscheln 8 aus synthetischem Material eingesetzt sind. Die Streifen 7 können leicht in den Räumen 26, in denen sie dank der Flexibilität ihrer Schenkel 10 leicht eingeklemmt sind, ersetzt werden.
Die Handhabungsvorrichtung 2 ist mit Klemmen 9 vorgesehen, die sich, nachdem sie eine Kante der Metalltafel 6 gegriffen haben, in eine Richtung parallel und/oder transversal zu den Reihen der Borstenbüschel 8 bewegen, wobei sie sich mit diesen, ohne diese zu zerstören, gegenseitig beeinflussen.
Wie in den Fig. 4 - 6 illustriert ist, ist jeder Borstenbüschel 8 in einen Streifen 7 eingeklemmt und kann in Kooperation mit vielen anderen Borstenbüscheln, die die Metalltafel 6 stützen, alle die Positionen einnehmen, die von seiner natürlichen Position aus Fig. 4 bis zu der der maximalen Biegung in Fig. 5 reichen, und die in dem Moment, wenn die Handhabungsvorrichtung zu einem Halt gebracht ist, durch die Reibungskraft bestimmt wird, die erzeugt wird, wenn Kontakt zwischen den oberen Enden der Borsten 8 und der Tafel 6 besteht, wobei die Tafel 6 bezüglich dieser Enden der Borsten 8 gleitet. Eine Zwischenposition wie die aus Fig. 6 wird durch das Borstenbüschel 8 in dem Moment eingenommen, wenn die Tafel 6 gestanzt oder geschnitten wird, wobei die Handhabungsvorrichtung, die die Tafel 6 bewegt, wieder in ihre normale Gestalt zurückgekehrt ist, nachdem sie zu einem Halt gebracht worden ist, wobei die Deformationen aufgrund der Trägheitskräfte eliminiert sind. Der Durchgang einer gewissen Anzahl von Borstenbüscheln 8 von der Position aus Fig. 5 zu der Position aus Fig. 6 findet statt, ohne daß die Tafel 6 auf den oberen Enden der Borsten 8 gleitet, und daher ohne irgendwelche Widerstandskräfte: das bedeutet, daß die Position, die für die Tafel 6 erwünscht ist, ohne irgendwelche zu denen der Positionierung der Handhabungsvorrichtung auf ihren numerisch gesteuerten Achsen zusätzliche Fehler erreicht wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7, der Förderer 18 wird durch zwei Zahnriemen 12, die über zwei Paare von Scheiben 13 und 14, von den die 13 antreibend sind, gewunden sind, gebildet. Die Riemen 12 sind miteinander durch eine gewisse Anzahl von Streben 15 verbunden, wobei sie mit diesen über deren Teile 20 mit Vorsprüngen 21 der Riemen 12, wobei Gummieinsätze 25 dazwischengesetzt sind, gekoppelt sind, verbunden sind (Fig. 8-10).
Die Streifen 7 mit den Borstenbüscheln 8 werden in die Streben 15 eingeklemint. Ein Clip 16, der mit einer Schraube 22 an der Strebe 15 befestigt ist, zwingt den Streifen 7 elastisch gegen die Wand der Strebe 15 selbst und hält ihn gegen diese geklemmt.
Eine Leiste 17, die parallel zu den Riemen 12 ist (Fig. 7), wird durch herkömmliche Mittel 30 in eine Richtung parallel zu sich selbst und in einer horizontalen Richtung parallel zu den Streben 15 des Förderers 18 geführt und bewegt, wobei sie sich in einem begrenzten Ausmaß mit den oberen Enden der Borsten 8 des Förderers 18 gegenseitig beeinflußt. Sie kann die Tafel 6, die durch den Förderer 18 bewegt wird, in einer Richtung senkrecht zu den Riemen 12 verschieben und sie in Ausrichtung mit der gewünschten Stapelposition bringen.
Während des Betriebes wird die Metalltafel 6, nachdem sie auf der Stützebene 1 positioniert worden ist, in einer bekannten Weise durch die Handhabungsvorrichtung 2 gegriffen, um bezüglich der Stanz- und/oder Schneidemaschine 3 geliefert und gehandhabt zu werden. Wenn der Verarbeitungsbetrieb vorüber ist, wird sie auf dem Förderer 18 positioniert, wo sie durch die Leiste 17 so ausgerichtet wird, daß sie folgend auf den Betrieb der Antriebsscheiben 13 und die folgende Bewegung der Reihen von Borsten 8 des Förderers zu der gewünschten Entladeposition zum möglichen Stapeln gebracht wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Stützen und Transportieren einer Blechtafel in einer Bearbeitungsmaschine wie eine Stanz- oder Schneidemaschine, mit

einer stationären stützebene (1) zum Stützen der Blechtafel (6) während des Arbeitsbetriebes an der Bearbeitungsmaschine (3), wobei die stationäre Stützebene (1) erste horizontale parallele Reihen von Borsten (8) enthält,

deren oberen Enden in einer gemeinsamen horizontalen Ebenen liegen und deren unteren Enden an entsprechenden ersten Trägerstreifen (7) befestigt sind, die starr mit einer stationären Basis (11) verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß sie weiter aufweist

einen Endlos-Lade-/Entladeförderer (18) zum Transportieren der Blechtafel (6) zu und weg von der Bearbeitungsmaschine (3),

wobei der Förderer (18) zweite horizontale parallele Reihen von vertikalen flexiblen Borsten (8) enthält,

deren oberen Enden in einer gemeinsamen horizontalen Ebenen liegen und deren unteren Enden an entsprechenden zweiten Trägerstreifen (7) befestigt sind, die starr mit gezahnten Endlosgurten (12) verbunden sind,

die einen oberen horizontalen Tragweg aufweisen,

der sich quer zu den zweiten Trägerstreifen (7) erstreckt,

eine sich horizontal senkrecht zu der zweiten Reihe von vertikalen Borsten (8) erstreckende Leiste (17),

die sich oberhalb und unterhalb der oberen Enden der Borsten (8) zum Angreifen an eine Kante der Blechtafel (6) befindet, und Mittel (30) zum Versetzen der Leiste (17) in eine horizontale Richtung parallel zu der zweiten Reihe von Borsten (8)

zum Bewegen der Blechtafel (6) quer zu der Bewegungsvorrichtung des Förderers (18).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Basis (11) aus röhrenförmigen Metallabschnitten (5) gebildet ist, die Seite an Seite zum Bilden von Längsräumen (26) zum Aufnehmen der ersten Trägerstreifen (7) auf eine blockierte entfernbare Weise angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gezahnten Endlosgurte (12) und zwei Paare von Scheiben (13, 14) gewunden sind, von denen eine antreibt, wobei die Gurte (12) miteinander durch Bügel (15) verbunden sind, mit denen ein entsprechender zweiter Trägerstreifen (7) verbunden ist.