EP0778094A1 - Transfereinrichtung für Mehrstationenpressen - Google Patents

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EP0778094A1
EP0778094A1 EP96119403A EP96119403A EP0778094A1 EP 0778094 A1 EP0778094 A1 EP 0778094A1 EP 96119403 A EP96119403 A EP 96119403A EP 96119403 A EP96119403 A EP 96119403A EP 0778094 A1 EP0778094 A1 EP 0778094A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gripper
transfer device
rails
fingers
tools
Prior art date
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Application number
EP96119403A
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English (en)
French (fr)
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EP0778094B1 (de
Inventor
Günter Riedisser
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.)
L Schuler GmbH
Original Assignee
L Schuler GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by L Schuler GmbH filed Critical L Schuler GmbH
Publication of EP0778094A1 publication Critical patent/EP0778094A1/de
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Publication of EP0778094B1 publication Critical patent/EP0778094B1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K27/00—Handling devices, e.g. for feeding, aligning, discharging, Cutting-off means; Arrangement thereof
    • B21K27/02—Feeding devices for rods, wire, or strips
    • B21K27/04—Feeding devices for rods, wire, or strips allowing successive working steps

Definitions

  • the invention relates to a transfer device for multi-stage presses, in particular for massive forming, with the features of the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a transfer device for step presses, in which forming tools are arranged in a row.
  • Step presses are mostly used for extrusion, in which a desired blank is created from a solid blank through several successive forming steps. Separate tools are required for each forming step. The workpiece must therefore be transported from tool to tool between individual forming steps.
  • multi-stage presses the workpieces are arranged in a row on a common table. Associated top tools are also attached to a ram in a row.
  • the transfer device now has the task of conveying the workpieces from tool to tool in cycles, when the ram releases the tools.
  • massive forming is particularly suitable for mass production, in which large and recurrently identical workpiece lots have to be processed, massive forming is also increasingly being used for smaller workpieceless batches. Since the forming tools are used specifically to produce a single workpiece type, a tool change is required when setting up the multi-stage press on a specific workpiece or when converting.
  • the tool change should, if possible, not be hindered by gripper means which are provided in the area of the tools and which are provided on the transfer device for workpiece transport.
  • the transfer device used for the further transport of the workpieces generally has grippers which are adapted to a specific type of workpiece. In this case, in addition to the workpiece change, a gripper change is also required if the multi-stage press is to be converted.
  • DE 34 43 874 A1 discloses a transfer device for transferring workpieces in a multi-stage press.
  • This transfer device has a set of pliers held parallel to one another.
  • the arms are each arranged approximately at right angles to a line, which is defined by the row of successive workpieces.
  • the pliers are opened and closed at the individual tool positions, for which purpose separate drive devices are used. These have gear means provided on the arms and leading through them, which are driven by cam disks.
  • the pliers are provided with passive spring clamping devices.
  • Individual pliers are provided for the workpiece transfer, the drive and / or adjustment of which can be relatively complex.
  • a multi-stage forming machine for massive forming has a number of tool stages arranged in a row on a carrier, through which a solid blank has to pass.
  • a pair of pliers is used with two pliers boxes, which can be moved translationally synchronously with each other.
  • a plier box with rigid pliers is arranged on one side of the row defined by the tool stages and another plier box with spring-shaped pliers is arranged on the other side.
  • Each pliers box is driven in such a way that, in addition to its translatory movement, it can also perform an angular movement about its translation axis. In this way, opposing and associated pliers halves are moved towards and away from each other.
  • the transfer device should have a simple structure, work precisely, and be easily convertible itself.
  • the carrier means designed as gripper rails are arranged on one side of the tool row and therefore release the other side of the tools (front).
  • flap-like or cheek-shaped carrier means for the grippers are arranged on both sides of the workpieces, access to the tools is significantly easier. This is not paid for by the disadvantage of more complicated gripping devices, as would be the case when using gripping tongs or the like.
  • the basic construction according to claim 1 enables a precise and safe gripping of the workpieces and an exact insertion of the workpiece in the subsequent tool.
  • the gripper means are advantageously formed by grippers, each of which contains two gripper fingers.
  • the first gripper fingers are connected to the first gripper rail and the second gripper fingers are connected to the second gripper rail.
  • a translationally opposite adjustment of the gripper rails in their respective longitudinal direction thus allows all grippers to be opened and closed.
  • the opposite movement with respect to the workpiece enables the clamped workpiece to be held in the same position as the workpiece which is freely seated in the respective tool. In this way, tilting, canting or a slanted insertion of workpieces is reliably excluded.
  • the gripper fingers are designed to be resilient in a certain area, it is advantageous if they are essentially rigidly designed cantilevers which extend away from the respective gripper rail.
  • the gripper fingers have a simple design and the adjustment effort is limited to a minimum.
  • a solution which enables a particularly simple change of gripper is obtained if the gripper fingers are connected to an attachment rail which is detachably held on the gripper rail.
  • To replace the gripper all that is required is to change the top rails, in the simplest case only two screw connections have to be loosened per top rail.
  • the gripper fingers intended for each workpiece type remain firmly connected to the top rail and are pre-adjusted with respect to it.
  • the gripper rails are preferably carried by a common carrier device which is movably mounted in relation to the multi-station press and can be specifically adjusted by means of corresponding drive devices.
  • the carrier device can be raised and lowered and is adjustable in the longitudinal direction.
  • the gripper rails are held on the carrier device via slides or linear guides and are longitudinally adjustable in relation to the latter. As a result, the opening and closing movement of the gripper fingers can be obtained independently of the transport movement which is given to the carrier device as a whole.
  • the carrier device with both gripper rails and the gripper fingers held thereon can be pivoted from the vicinity of the tools into a rest position which is further away from the tools. In such a rest position, free access to the tools is provided, which enables a particularly simple tool change.
  • the carrier device and the gripper rails are preferably pivoted about an axis of rotation which is arranged parallel to the longitudinal extent of the gripper rails.
  • a mechanically particularly reliable, fast-running and precise construction of the transfer device according to the invention has a common drive means for the opposite longitudinal adjustment of the gripper rails for opening and closing the grippers and for the transfer movement, which is given synchronously to the carrier device and thus to both gripper rails.
  • a drive device is, for example, a central shaft with cam disks, which is connected to a worm drive via a gearwheel.
  • the axis of rotation of the worm wheel is also the axis of rotation about which the carrier device is pivoted into and out of its rest position when pivoted. In this way, the carrier device and the drive devices assigned to it can be pivoted about an otherwise stationary drive.
  • the solution is mechanically simple and robust.
  • the translational movement for opening and closing the gripper rails can be obtained in a simple manner by the gripper rails being carried by two crank cores which are mounted on the carrier device.
  • the advantage and the peculiarity of this solution lies in the fact that when the gripper fingers are transferred into the respective gripping position, an arc-shaped feed movement to the individual workpieces is carried out. As a result, the lateral feed movement of the gripper fingers disappears almost completely shortly before the gripper fingers come into contact with the workpiece. In spite of the gripper fingers being fed in laterally, a pure clamping movement with respect to the workpieces is achieved and lateral displacement and tilting of the workpieces is avoided.
  • the gripper rails are preferably driven via a toothed rack, which is mounted parallel to the gripper rails on the carrier device and is driven by a gear pinion. This in turn is over driven by a cardan shaft, which derives its movement from a cam.
  • the cardan shaft enables the translatory movement of the carrier device while driving the gear pinion without twisting it. In this way, the transfer movement (lifting, lowering, feed, ie synchronous movement of both gripper rails) is decoupled from the gripping movement (opposite movement of the gripper rails).
  • a multi-stage press 1 is shown in perspective and highly schematic, as it is used for the massive forming of workpieces over five tool stages.
  • the multi-stage press 1 has a table 2 on which a tool base frame 3 is mounted in a stationary manner.
  • the tool base frame carries a total of five tool stages with matrices 5a to 5e, which are only symbolically indicated on the basis of flat cylinders, which are referred to as matrices 5.
  • a plunger 8 is mounted in a press frame 7 toward and away from the dies 5. This carries the matrices 5a to 5e associated matrices 9a to 9e, which serve as the upper tools for shaping workpieces (not shown further) lying in the matrices 5a to 5e.
  • a transfer device 11 is provided for the further transport of the workpieces from the die 5a to 5d to the die 5b to 5e or for the insertion of the workpieces into the die 5a and for the removal of the finished formed workpiece from the die 5e , 13 and gripper fingers 14 (a to f), 15 (a to f) carried by these are indicated. Six gripper finger pairs are therefore provided for five tool stages.
  • a transfer station 17 which is only indicated schematically by a dash-dotted line and an exit station 18 which is likewise only indicated schematically and which are arranged at the beginning or end of the row of tools defined by the dies 5a to 5e.
  • the gripper rails 12, 13 are mounted on a common carrier 19 which can be moved in the vertical direction (lifting direction) and parallel to the longitudinal extent of the gripper rails 12, 13 (transport direction).
  • the transport direction is illustrated in FIG. 2 by an arrow 21, while the lifting direction is symbolized in FIG. 3 by an arrow 22.
  • the gripper fingers 14 (a to f) are provided at the end with a suitable gripper surface and aligned parallel to one another. At their end facing away from the dies 5, they are each rigidly connected to the gripper rail 12.
  • the gripper fingers 15 (a to f), which are also provided with corresponding gripping surfaces and are parallel to one another, are, however, firmly connected to the gripper rail 13.
  • the gripper rails 12, 13 can be moved with respect to one another.
  • the gripper rail 12 is carried by two crank cores 23, 24, which are rotatably mounted on the carrier 19 about a vertical axis.
  • the crank links 23, 24 thereby define a parallelogram with the gripper rail 12 and guide the gripper rail 12 on a circular path indicated by arrows 25.
  • the ends of the gripper fingers 14 (a to f) carry out a corresponding identical movement.
  • the gripper rail 13 is also carried by crank cores 27, 28 which are rotatably mounted parallel to one another on the carrier 19 and thus define a parallelogram with the carrier rail 13.
  • the length corresponds to the lengths of the crank links 23, 24.
  • the resulting movement of the gripper rail 13 and the gripper fingers 15 (a to f) is illustrated by arrows 29.
  • the crank links 23, 27 and the crank links 24, 28 are each in pairs via gear wheels 31, 32; 33, 34 engaged with each other.
  • the gears are so large and arranged that the crank links 23, 27; 24, 28 rotate in pairs in opposite directions at the same speed when they are driven.
  • a rack 36 is provided, which is mounted on the carrier 19 so as to be longitudinally displaceable.
  • the rack 36 drives the crank link 24 via a gear 38 shown in FIG. 3, which in turn drives the crank link 28 in opposite directions.
  • the toothed rack 36 drives the crank link 23, which in turn drives the crank link 27, via a gear wheel (not shown further).
  • a rotation of the crank links 23, 27; 24, 28 and thus a relative movement of the gripper rails 12, 13 only comes about when the toothed rack 36 is displaced with respect to the carrier 19.
  • a gear pinion 39 is rotatably mounted on the carrier 19 and is in engagement with the rack 36.
  • the gear pinion 39 is connected to a drive source 42 via a cardan shaft 41, the cardan shaft 41 permitting a translational movement of the gear pinion 39 in the direction of the arrow 21 without causing the gear pinion 39 to rotate.
  • a control shaft 43 which is driven by a worm 45 (FIG. 3) via a gear 44, serves as the drive source 42 for the gear pinion 39 and thus for opening and closing the pairs of gripper fingers.
  • the continuously rotating worm 45 drives the control shaft 43 in synchronism with the working strokes of the tappet 8.
  • a cam plate 47 brings about a periodic, targeted movement of the gear pinion 39 via a lever and gear tap, not shown.
  • Further cams 49, 50 effect the transport or feed movement of the carrier 19 in the direction of the arrow 21 via a lever drive (not shown).
  • the lifting and lowering of the carrier 19, on the other hand, is derived from a cam 51 which is seated on the control shaft 43 and via corresponding ones Lever gear causes the lifting and lowering of the carrier 19.
  • the transfer device 11 including the control shaft 42, forms a structural unit which, as indicated in FIG. 3, can be pivoted out of the working position into a rest position.
  • the gripper fingers 14, 15 cover the path 53 indicated by the broken line. Your rest position is indicated at 54.
  • the pivot axis is the axis of rotation of the worm 45, the gear 44 also being pivoted about the worm 45.
  • the multi-stage press 1 described so far operates as follows:
  • the gripper fingers 14, 15 (a to f) are in an almost closed and retracted position.
  • the crank links 23, 27; 24, 28 rotated by approximately 180 ° relative to the respective position shown in FIG. 2.
  • the gripper rails 12, 13 are in their position as far as possible from the dies 5 (a to e).
  • the cam disks 49, 50 cause the carrier 19 to be displaced in the direction of the transfer station 17, ie to the left in FIG. 2.
  • crank links 23, 24 run counterclockwise
  • crank links 27, 28 in FIG. 2 also rotate clockwise from their position facing away from the dies 5 (a to e) into the position shown, to be pointed towards them.
  • the gripper fingers 14, 15 close like pliers each on a circular arc, which is indicated by the arrows 25, 29.
  • the workpieces lying in the transfer station 17 and the subsequent tool stations are gripped and thus clamped by the gripping fingers 14, 15.
  • a slope-free area of the cam plate 47 is reached so that the gear pinion 39 does not continue to rotate.
  • the cam disc 51 now controls a lifting movement, whereby the carrier 19 with the gripper rails 12, 13, the grippers 14, 15 and the workpieces located therein is lifted. Shortly afterwards or overlapping in time, the transfer movement caused by the cam disks 49, 50 begins to the right in FIG. 2, ie toward the failure station 18. The stroke of the transfer movement corresponds exactly to a distance between the matrices 5 (a to e) which are evenly spaced from one another.
  • the carrier 19 is lowered and the crank links 23, 27; via the cam disk 47, the cardan shaft 41, the gear pinion 39 and the toothed rack 36. 24, 28 driven so that the gripper rails 12, 13 are pivoted away from the matrices 5 in opposite arcs.
  • the gripper fingers 14, 15 perform semi-circular opening movements (arrows 25, 29). To Termination of the same, the patrices 9 attached to the plunger 8, which are already moving downward, hit the workpieces and deform them accordingly.
  • the illustrated transfer device 11 With the illustrated transfer device 11, a secure gripping of the workpieces is achieved.
  • the grippers move towards or away from the workpiece in question in almost exactly opposite directions. This means that the workpiece is not given any momentum that could lead to tilting or tilting. Due to the forced guidance of all movements required for workpiece transport, derived from a single drive source (worm 45), a precise execution of all movements is achieved.
  • the entire transfer device 11 forms a unit that can be removed from the tool area in a simple folding movement. This serves both to change the tools and to change the gripper rails 12, 13 or individual gripper fingers 14, 15.
  • the gripper fingers 14, 15 can be held on attachment rails which are carried by the gripper rails 12, 13.
  • Such an embodiment has the advantage that the gripper fingers can be easily replaced with a few simple steps when converting to other workpieces to be machined. This significantly improves the usability of the tool room and makes tool changing easier. Manual removal of the gripper rails is not required if measures are to be carried out on the tools.
  • a transfer device for a multi-stage press has two bearings mounted parallel to one another on a carrier Gripper rails that are movable with the carrier along a transfer curve.
  • the gripper rails carry paired gripper fingers which can be moved towards and away from one another by counter-movement of the gripper rails.
  • the infeed movement is generated by parallelogram gears, which are used to support and drive the gripper rails.
  • the parallelogram gears are driven by a single drive source via a cardan shaft, which enables the transfer movement to be carried out without changing the relative position of the gripper fingers.
  • Such a transfer device is arranged on one side of the row formed by the tools and thus enables good access to the workpieces from the other side. If necessary, the entire transfer device can be removed from the tool area. This is preferably done in a pivoting movement.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Abstract

Eine Transfereinrichtung (11) für eine Mehrstufenpresse weist zwei parallel zueinander an einem Träger (19) gelagerte Greiferschienen (12, 13) auf, die mit dem Träger (19) entlang einer Transferkurve bewegbar sind. Die Greiferschienen (12, 13) tragen paarweise einander zugeordnete Greiferfinger (14, 15), die durch gegenläufige Bewegung der Greiferschienen (12, 13) aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Die Zustellbewegung wird durch Parallelogrammgetriebe erzeugt, die zur Lagerung und zum Antrieb der Greiferschienen (12, 13) dienen. Die Parallelogrammgetriebe sind von einer einzigen Antriebsquelle (43) her über eine Kardanwelle (41) angetrieben, die die Ausführung der Transferbewegung ermöglicht, ohne daß dabei die Relativposition der Greiferfinger (14, 15) zueinander geändert würde. Eine solche Transfereinrichtung (11) ist an einer Seite der von den Werkzeugen (5) gebildeten Reihe angeordnet und ermöglicht somit einen guten Zugang zu den Werkstücken von der jeweils anderen Seite her. Bedarfsweise kann die gesamte Transfereinrichtung (11) aus dem Werkzeugbereich entfernt werden. Dies erfolgt vorzugsweise in einer Schwenkbewegung. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Transfereinrichtung für Mehrstufenpressen, insbesondere zur Massivumformung, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Transfereinrichtung für Stufenpressen, bei denen Umformwerkzeuge in einer Reihe angeordnet sind.
  • Stufenpressen werden meist zum Fließpressen verwendet, bei dem aus einem massiven Rohling durch mehrere aufeinanderfolgende Umformschritte ein gewünschtes Werkstück entsteht. Dabei sind für jeden Umformschritt gesonderte Werkzeuge erforderlich. Das Werkstück muß deshalb zwischen einzelnen Umformschritten von Werkzeug zu Werkzeug weitertransportiert werden. Bei Mehrstufenpressen sind die Werkstücke auf einem gemeinsamen Tisch in einer Reihe angeordnet. Zugeordnete Oberwerkzeuge sind ebenfalls in einer Reihe an einem Stößel befestigt. Die Transfereinrichtung hat nun die Aufgabe, die Werkstücke jeweils dann taktweise von Werkzeug zu Werkzeug weiterzubefördern, wenn der Stößel die Werkzeuge freigibt.
  • Obwohl die Massivumformung insbesondere zur Massenproduktion geeignet ist, bei der große und immer wiederkehrend gleiche Werkstücklose zu bearbeiten sind, findet die Massivumformung zunehmend auch für kleinere Werkstücklose Anwendung. Nachdem die Umformwerkzeuge jeweils speziell zur Herstellung eines einzigen Werkstücktyps dienen, ist bei der Einrichtung der Mehrstufenpresse auf ein bestimmtes Werkstück oder bei der Umrüstung ein Werkzeugwechsel erforderlich.
  • Der Werkzeugwechsel soll möglichst nicht durch im Bereich der Werkzeuge stehende Greifermittel behindert werden, die an der Transfereinrichtung zum Werkstücktransport vorgesehen sind.
  • Die zum Weitertransport der Werkstücke dienende Transfereinrichtung weist in der Regel Greifer auf, die an einen speziellen Werkstücktyp angepaßt sind. In diesem Fall ist neben dem Werkstückwechsel auch ein Greiferwechsel erforderlich, wenn die Mehrstufenpresse umgerüstet werden soll. Aus der DE 34 43 874 A1 ist eine Transfereinrichtung zum Umsetzen von Werkstücken in einer Mehrstufenpresse bekannt. Diese Transfereinrichtung weist einen Satz an zueinander parallelen Armen gehaltener Zangen auf. Die Arme sind jeweils etwa rechtwinklig zu einer Linie angeordnet, die durch die Reihe aufeinanderfolgender Werkstücke definiert wird. Beim Umsetzen der Werkstücke werden die Arme synchron seitlich verschwenkt, wobei die Zangen auf etwa halbkreisförmigen Bahnen bewegt werden. Bei den einzelnen Werkzeugpositionen werden die Zangen geöffnet und geschlossen, wozu jeweils gesonderte Antriebseinrichtungen dienen. Diese weisen an den Armen vorgesehene und durch diese führende Getriebemittel auf, die über Kurvenscheiben angetrieben sind. In einer alternativen Ausführungsform sind die Zangen rein passiv mit Federklemmeinrichtungen versehen.
  • Es sind zum Werkstückumsetzen einzelne Zangen vorgesehen, deren Antrieb und/oder Justage relativ aufwendig sein kann.
  • Aus der EP 00 41 690 B1 ist eine mehrstufige Umformmaschine zur Massivumformung bekannt. Die Umformmaschine weist mehrere in einer Reihe an einem Träger angeordnete Werkzeugstufen auf, die ein massiver Rohling zu durchlaufen hat. Zum Umsetzen des Rohlings von Werkzeugstufe zu Werkzeugstufe dient ein Zangenapparat mit zwei Zangenkästen, die synchron zueinander translatorisch verschiebbar sind. Dabei ist ein Zangenkasten mit starr ausgebildeten Zangen auf einer Seite der von den Werkzeugstufen definierten Reihe und ein anderer Zangenkasten mit federnd ausgebildeten Zangen auf der anderen Seite angeordnet. Jeder Zangenkasten ist derart angetrieben, daß er neben seiner translatorischen Bewegung noch eine Winkelbewegung um seine Translationsachse ausführen kann. Auf diese Weise wird ein Aufeinanderzu- und Voneinanderwegbewegen einander gegenüberliegender und einander zugeordneter Zangenhälften erreicht.
  • Infolge der beidseitigen Anordnung der Zangenhälften in Bezug auf die Werkzeuge ist der Zugang zu den Werkzeugen erschwert, was insbesondere bei der Umrüstung von Bedeutung sein kann.
  • Daraus leitet sich die Aufgabe ab, eine Transfereinrichtung für Mehrstufenpressen zu schaffen, die einfach umrüstbar ist. Darüber hinaus soll die Transfereinrichtung einfach aufgebaut sein, präzise arbeiten und selbst auf einfache Weise umrüstbar sein.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Transfereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Die als Greiferschienen ausgebildeten Trägermittel sind auf einer Seite der Werkzeugreihe angeordnet und geben deshalb die andere Seite der Werkzeuge (Vorderseite) frei. Gegenüber dem Stand der Technik, bei dem klappen- oder wangenartig ausgebildete Trägermittel für die Greifer zu beiden Seiten der Werkstücke angeordnet sind, ist der Zugang zu den Werkzeugen deutlich erleichtert. Dies wird nicht durch den Nachteil komplizierterer Greifeinrichtungen erkauft, wie es bei Verwendung von Greifzangen oder ähnlichem der Fall wäre. Außerdem ermöglicht die Grundkonstruktion gemäß dem Patentanspruch 1 ein präzises und sicheres Ergreifen der Werkstücke und ein genaues Einsetzen des Werkstückes in das jeweils nachfolgende Werkzeug.
  • Vorteilhafterweise werden die Greifermittel von Greifern gebildet, die jeweils zwei Greiferfinger enthalten. Die ersten Greiferfinger sind dabei mit der ersten Greiferschiene verbunden und die zweiten Greiferfinger sind mit der zweiten Greiferschiene verbunden. Eine translatorische gegenläufige Verstellung der Greiferschienen in deren jeweiliger Längsrichtung gestattet somit ein Öffnen und Schließen aller Greifer. Die gegenläufige Bewegung in Bezug auf das Werkstück ermöglicht, daß das gespannte Werkstück in der gleichen Position gehalten ist wie das frei in dem jeweiligen Werkzeug sitzende Werkstück. Auf diese Weise wird ein Verkippen, Verkanten oder ein schiefes Einsetzen von Werkstücken sicher ausgeschlossen.
  • Obwohl es möglich ist, daß die Greiferfinger in einem gewissen Bereich federnd ausgebildet sind, ist es vorteilhaft, wenn sie im wesentlichen starr ausgebildete Ausleger sind, die sich von der jeweiligen Greiferschiene weg erstrecken. Die Greiferfinger sind konstruktiv einfach ausgelegt und der Justageaufwand beschränkt sich auf ein Minimum.
  • Eine Lösung, die einen besonders einfachen Greiferwechsel ermöglicht, wird erhalten, wenn die Greiferfinger mit einer Aufsatzschiene verbunden sind, die lösbar an der Greiferschiene gehalten ist. Zum Auswechseln der Greifer ist lediglich das Wechseln der Aufsatzschienen erforderlich, wobei im einfachsten Falle pro Aufsatzschiene lediglich zwei Schraubverbindungen zu lösen sind. Die für einen jeweiligen Werkstücktyp vorgesehenen Greiferfinger bleiben mit der Aufsatzschiene fest verbunden und in Bezug auf diese vorjustiert.
  • Vorzugsweise sind die Greiferschienen von einer gemeinsamen Trägereinrichtung getragen, die in Bezug auf die Mehrstationenpresse bewegbar gelagert und über entsprechende Antriebseinrichtungen gezielt verstellbar ist. Die Trägereinrichtung ist dabei heb- und senkbar sowie in Längsrichtung verstellbar. Die Greiferschienen sind über Schlitten oder Linearführungen an der Trägereinrichtung gehalten und in Bezug auf diese längsverstellbar. Dadurch kann die Öffnungs- und Schließbewegung der Greiferfinger unabhängig von der Transportbewegung erhalten werden, die der Trägereinrichtung als Ganzes erteilt wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, daß die Trägereinrichtung mit beiden Greiferschienen und den daran gehaltenen Greiferfingern aus der Nachbarschaft der Werkzeuge in eine Ruheposition geschwenkt werden kann, die von den Werkzeugen weiter abliegt. In einer derartigen Ruheposition ist freier Zugang zu den Werkzeugen gewährt, was einen besonders einfachen Werkzeugwechsel ermöglicht.
  • Beim Verschwenken in die Ruheposition werden die Trägereinrichtung und die Greiferschienen vorzugsweise um eine Drehachse geschwenkt, die parallel zu der Längserstreckung der Greiferschienen angeordnet ist.
  • Eine mechanisch besonders zuverlässige, schnell laufende und präzise Konstruktion der erfindungsgemäßen Transfereinrichtung weist ein gemeinsames Antriebsmittel für die gegenläufige Längsverstellung der Greiferschienen zum Öffnen und Schließen der Greifer und für die Transferbewegung auf, die der Trägereinrichtung und somit beiden Greiferschienen synchron erteilt wird. Eine solche Antriebseinrichtung ist bspw. eine zentrale Welle mit Kurvenscheiben, die über ein Zahnrad mit einem Schneckenantrieb in Verbindung steht. Die Drehachse des Schneckenrades ist dabei zugleich die Drehachse, um die die Trägereinrichtung beim Verschwenken in ihre und aus ihrer Ruheposition geschwenkt wird. Auf diese Weise können die Trägereinrichtung und die ihr zugeordneten Antriebseinrichtungen um einen ansonsten ruhenden Antrieb geschwenkt werden. Die Lösung ist mechanisch einfach und robust.
  • Die translatorische Bewegung zum Öffnen und Schließen der Greiferschienen kann auf einfache Weise erhalten werden, indem die Greiferschienen jeweils von zwei Kurbellenkern getragen werden, die an der Trägereinrichtung gelagert sind. Der Vorteil und die Besonderheit dieser Lösung liegt darin, daß beim Überführen der Greiferfinger in die jeweilige Greifstellung eine kreisbogenförmige Zustellbewegung zu den einzelnen Werkstücken ausgeführt wird. Infolgedessen verschwindet die laterale Zustellbewegung der Greiferfinger kurz bevor die Greiferfinger mit dem Werkstück in Berührung kommen nahezu vollständig. Es wird somit trotz seitlichen Zustellens der Greiferfinger eine reine Klemmbewegung in Bezug auf die Werkstücke erreicht und ein seitliches Verschieben und Kippen der Werkstücke wird vermieden.
  • Der Antrieb der Greiferschienen erfolgt vorzugsweise über eine Zahnstange, die parallel zu den Greiferschienen an der Trägereinrichtung gelagert und von einem Zahnradritzel angetrieben ist. Dieses ist seinerseits über eine Kardanwelle getrieben, die ihre Bewegung von einer Kurvenscheibe herleitet. Die Kardanwelle ermöglicht die translatorische Bewegung der Trägereinrichtung unter Mitnahme des Zahnradritzels ohne eine Verdrehung desselben. Auf diese Weise wird eine Entkopplung der Transferbewegung (Heben, Senken, Vorschub, d.h. synchrone Bewegung beider Greiferschienen) von der Greifbewegung (gegensinnige Bewegung der Greiferschienen) erreicht.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Mehrstufenpresse zur Massivumformung mit einer zwei Greiferschienen aufweisenden Transfereinrichtung, die auf einer Seite der Werkzeuge angeordnet ist, in perspektivischer und schematisierter Darstellung,
    Fig. 2
    die Transfereinrichtung der Mehrstufenpresse nach Fig. 1, in schematisierter Draufsicht und
    Fig. 3
    die Mehrstufenpresse nach Fig. 1 mit der Transfereinrichtung nach Fig. 2, in schematisierter und vereinfachter Querschnittsdarstellung.
  • In Fig. 1 ist perspektivisch und stark schematisiert eine Mehrstufenpresse 1 dargestellt, wie sie der Massivumformung von Werkstücken über fünf Werkzeugstufen hinweg dient. Die Mehrstufenpresse 1 weist einen Tisch 2 auf, auf dem ein Werkzeuggrundgestell 3 ortsfest gelagert ist. Das Werkzeuggrundgestell trägt insgesamt fünf, jeweils lediglich anhand von flachen Zylindern symbolisch angedeutete, Werkzeugstufen mit Matrizen 5a bis 5e, die insgesamt als Matrizen 5 bezeichnet werden.
  • Auf die Matrizen 5 zu und von diesen weg bewegbar ist in einem Pressenrahmen 7 ein Stößel 8 gelagert. Dieser trägt den Matrizen 5a bis 5e zugeordnete Patrizen 9a bis 9e, die als Oberwerkzeuge zum Umformen von nicht weiter dargestellten, in den Matrizen 5a bis 5e liegenden Werkstücken dienen.
  • Zum Weitertransport der Werkstücke von Matrize 5a bis 5d zu Matrize 5b bis 5e bzw. zum Einführen der Werkstücke in die Matrize 5a und zum Herausnehmen des fertig umgeformten Werkstückes aus der Matrize 5e ist eine Transfereinrichtung 11 vorgesehen, die in Fig. 1 durch zwei Greiferschienen 12, 13 sowie von diesen getragene Greiferfinger 14 (a bis f), 15 (a bis f) angedeutet ist. Für fünf Werkzeugstufen sind somit sechs Greiferfingerpaare vorgesehen.
  • Dies ist erforderlich, um neben den Werkzeugstufen eine lediglich mittels einer strichpunktierten Linie schematisch angedeutete Übergabestation 17 und eine ebenfalls lediglich schematisch angedeutete Ausfahrstation 18 bedienen zu können, die am Anfang bzw. Ende der von den Matrizen 5a bis 5e definierten Werkzeugreihe angeordnet sind.
  • Die Greiferschienen 12, 13 sind, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, an einem gemeinsamen Träger 19 gelagert, der in Vertikalrichtung (Hubrichtung) sowie parallel zu der Längserstreckung der Greiferschienen 12, 13 (Transportrichtung) bewegbar ist. Die Transportrichtung ist in Fig. 2 durch einen Pfeil 21 veranschaulicht, während die Hubrichtung in Fig. 3 mit einem Pfeil 22 symbolisiert ist.
  • Die Greiferfinger 14 (a bis f) sind endseitig mit einer geeigneten Greiferfläche versehen und parallel zueinander ausgerichtet. An ihrem von den Matrizen 5 weg weisenden Ende sind sie jeweils mit der Greiferschiene 12 starr verbunden. Die ebenfalls mit entsprechenden Greifflächen versehenen und zueinander parallelen Greiferfinger 15 (a bis f) sind hingegen mit der Greiferschiene 13 fest verbunden. Um ein jeweils einen Greiferfinger 14 und einen Greiferfinger 15 umfassendes Greiferfingerpaar wahlweise in Greifstellung und in Freigabestellung überführen zu können, sind die Greiferschienen 12, 13 in Bezug aufeinander bewegbar. Die Greiferschiene 12 ist dazu von zwei Kurbellenkern 23, 24 getragen, die um eine Vertikalachse drehbar an dem Träger 19 gelagert sind. Die Kurbellenker 23, 24 definieren dadurch mit der Greiferschiene 12 ein Parallelogramm und führen die Greiferschiene 12 auf einer durch Pfeile 25 angedeuteten Kreisbahn. Eine entsprechende identische Bewegung vollführen die greiferseitigen Enden der Greiferfinger 14 (a bis f).
  • Die Greiferschiene 13 ist ebenfalls von Kurbellenkern 27, 28 getragen, die parallel zueinander an dem Träger 19 drehbar gelagert sind und somit mit der Trägerschiene 13 ein Parallelogramm definieren. Die Länge stimmt mit den Längen der Kurbellenker 23, 24 überein. Die resultierende Bewegung der Greiferschiene 13 und der Greiferfinger 15 (a bis f) ist durch Pfeile 29 veranschaulicht. Die Kurbellenker 23, 27 und die Kurbellenker 24, 28 stehen jeweils paarweise über lediglich schematisch angedeutete Zahnräder 31, 32; 33, 34 miteinander in Eingriff. Die Zahnräder sind dabei so groß und so angeordnet, daß sich die Kurbellenker 23, 27; 24, 28 jeweils paarweise gegensinnig gleich schnell drehen, wenn sie angetrieben sind.
  • Zum Antrieb der Kurbellenker 23, 27; 24, 28 ist eine Zahnstange 36 vorgesehen, die längsverschiebbar an dem Träger 19 gelagert ist. Die Zahnstange 36 treibt über ein aus Fig. 3 ersichtliches Zahnrad 38 den Kurbellenker 24, der seinerseits den Kurbellenker 28 gegensinnig treibt. Gleichermaßen treibt die Zahnstange 36 über ein nicht weiter dargestelltes Zahnrad den Kurbellenker 23, der seinerseits den Kurbellenker 27 treibt. Eine Drehung der Kurbellenker 23, 27; 24, 28 und damit eine Relativbewegung der Greiferschienen 12, 13 kommt nur zustande, wenn die Zahnstange 36 in Bezug auf den Träger 19 verschoben wird.
  • Zum Antrieb der Zahnstange 36 in Bezug auf den Träger 19 ist ein Zahnradritzel 39 drehbar an dem Träger 19 gelagert, das mit der Zahnstange 36 in Eingriff steht. Über eine Kardanwelle 41 ist das Zahnradritzel 39 mit einer Antriebsquelle 42 verbunden, wobei die Kardanwelle 41 eine Translationsbewegung des Zahnradritzels 39 in Richtung des Pfeiles 21 gestattet, ohne eine Drehung des Zahnradritzels 39 zu verursachen.
  • Als Antriebsquelle 42 für das Zahnradritzel 39 und somit für das Öffnen und Schließen der Greiferfingerpaare dient eine Steuerwelle 43, die über ein Zahnrad 44 von einer Schnecke 45 (Fig. 3) angetrieben ist. Die kontinuierlich drehende Schnecke 45 treibt die Steuerwelle 43 synchron zu den Arbeitshüben des Stößels 8 an. Aus der kontinuierlichen Bewegung der Steuerwelle 43 wird anhand einer Kurvenscheibe 47 über einen nicht weiter dargestellten Hebel und Zahnradabgriff eine periodische gezielte Bewegung des Zahnradritzels 39 herbeigeführt. Weitere Kurvenscheiben 49, 50 bewirken über einen nicht weiter dargestellten Hebeltrieb die Transport- oder Vorschubbewegung des Trägers 19 in Richtung des Pfeiles 21. Das Heben und Senken des Trägers 19 wird hingegen von einer Kurvenscheibe 51 abgeleitet, die auf der Steuerwelle 43 sitzt und über entsprechende Hebelgetriebe das Heben und Senken des Trägers 19 bewirkt.
  • Die Transfereinrichtung 11 bildet einschließlich der Steuerwelle 42 eine bauliche Einheit, die, wie in Fig. 3 angedeutet ist, aus der Arbeitsposition in eine Ruheposition verschwenkbar ist. Bei der Verschwenkung in die Ruheposition legen die Greiferfinger 14, 15 den gestrichelt angedeuteten Weg 53 zurück. Ihre Ruheposition ist bei 54 angedeutet. Die Schwenkachse ist dabei die Drehachse der Schnecke 45, wobei auch das Zahnrad 44 um die Schnecke 45 geschwenkt wird.
  • Die insoweit beschriebene Mehrstufenpresse 1 arbeitet wie folgt:
  • Während eines Arbeitshubes des Stößels 8 befinden sich die Greiferfinger 14, 15 (a bis f) in nahezu geschlossener und zurückgezogener Stellung. In dieser sind die Kurbellenker 23, 27; 24, 28 um etwa 180° gegen die jeweilige, in Fig. 2 dargestellte, Stellung verdreht. Die Greiferschienen 12, 13 stehen dabei in ihrer von den Matrizen 5 (a bis e) weitestmöglich entfernten Position. Währenddessen bewirken die Kurvenscheiben 49, 50 ein Verlagern des Trägers 19 in Richtung auf die Übergabestation 17 zu, d.h. in Fig. 2 nach links. Ist diese Stellung erreicht und der Stößel 8 so weit nach oben gefahren, daß die Matrizen 5 (a bis e) frei sind, erreicht die Kurvenscheibe 47 in ihrer Drehung einen Bereich, bei dem sie beginnt, über die Kardanwelle 41 das Zahnradritzel 39 so zu drehen, daß die Zahnstange 36 in Fig. 2 nach links verschoben wird. Infolgedessen läuft bspw. der Kurbellenker 23 aus seiner durch ein Kreuz 56 markierten Position in die dargestellte Position. Entsprechend dreht sich der Kurbellenker 24.
  • Während die Kurbellenker 23, 24 im Gegenuhrzeigersinne laufen, drehen sich die Kurbellenker 27, 28 in Fig. 2 in Uhrzeigerrichtung ebenfalls aus ihrer von den Matrizen 5 (a bis e) weg weisenden Position in die dargestellte, auf sie zu weisende Position. Dabei schließen sich die Greiffinger 14, 15 zangenartig jeweils auf einem Kreisbogen, der durch die Pfeile 25, 29 angedeutet ist. Es werden dadurch die in der Übergabestation 17 sowie den folgenden Werkzeugstationen liegenden Werkstücke ergriffen und somit von den Greiffingern 14, 15 festgespannt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein steigungsfreier Bereich der Kurvenscheibe 47 erreicht, so daß das Zahnradritzel 39 nicht weiterdreht.
  • Die Kurvenscheibe 51 steuert nun eine Hubbewegung, wodurch der Träger 19 mit den Greiferschienen 12, 13, den Greifern 14, 15 und den darin befindlichen Werkstücken gehoben wird. Kurz darauf oder zeitlich überlappend beginnt die durch die Kurvenscheiben 49, 50 hervorgerufene Transferbewegung in Fig. 2 nach rechts, d.h. auf die Ausfallstation 18 zu. Der Hub der Transferbewegung entspricht genau einem Abstand der gleichmäßig voneinander beabstandeten Matrizen 5 (a bis e). Zu Ende der Transferbewegung wird der Träger 19 abgesenkt und über die Kurvenscheibe 47, die Kardanwelle 41, das Zahnradritzel 39 und die Zahnstange 36 werden die Kurbellenker 23, 27; 24, 28 so angetrieben, daß die Greiferschienen 12, 13 auf gegensinnigen Kreisbögen von den Matrizen 5 weggeschwenkt werden. Die Greiferfinger 14, 15 vollführen dabei halbkreisförmige Öffnungsbewegungen (Pfeile 25, 29). Nach Beendigung derselben treffen die an dem Stößel 8 befestigten Patrizen 9, die sich bereits nach unten bewegen, auf den Werkstücken auf und verformen diese entsprechend.
  • Mit der dargestellten Transfereinrichtung 11 wird ein sicheres Greifen der Werkstücke erreicht. Die Greifer bewegen sich nahezu genau gegenläufig auf das betreffende Werkstück zu bzw. weg. Damit wird dem Werkstück kein Impuls erteilt, der zum Kippen oder Verkanten führen könnte. Durch die Zwangsführung aller zum Werkstücktransport erforderlichen Bewegungen, abgeleitet von einer einzigen Antriebsquelle (Schnecke 45), wird eine präzise Ausführung aller Bewegungen erreicht. Darüber hinaus bildet die gesamte Transfereinrichtung 11 eine Einheit, die in einer einfachen Klappbewegung aus dem Werkzeugbereich entfernt werden kann. Dies dient sowohl dem Wechsel der Werkzeuge als auch dem Wechsel der Greiferschienen 12, 13 oder einzelner Greiferfinger 14, 15.
  • Alternativ können die Greiferfinger 14, 15 an Aufsatzschienen gehalten sein, die von den Greiferschienen 12, 13 getragen sind. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, daß Greiferfinger beim Umrüsten auf andere zu bearbeitende Werkstücke mit wenigen Handgriffen einfach auswechselbar sind. Die Bedienbarkeit des Werkzeugraumes ist dadurch wesentlich verbessert und der Werkzeugwechsel ist erleichtert. Es ist kein manueller Ausbau der Greiferschienen erforderlich, wenn Maßnahmen an den Werkzeugen auszuführen sind.
  • Anstelle der Zahnstange zum Antrieb der Kurbellenker können andere Antriebsmittel wie Zahnriemen, Ketten oder dergleichen verwendet werden.
  • Eine Transfereinrichtung für eine Mehrstufenpresse weist zwei parallel zueinander an einem Träger gelagerte Greiferschienen auf, die mit dem Träger entlang einer Transferkurve bewegbar sind. Die Greiferschienen tragen paarweise einander zugeordnete Greiferfinger, die durch gegenläufige Bewegung der Greiferschienen aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Die Zustellbewegung wird durch Parallelogrammgetriebe erzeugt, die zur Lagerung und zum Antrieb der Greiferschienen dienen. Die Parallelogrammgetriebe sind von einer einzigen Antriebsquelle her über eine Kardanwelle angetrieben, die die Ausführung der Transferbewegung ermöglicht, ohne daß dabei die Relativposition der Greiferfinger zueinander geändert würde. Eine solche Transfereinrichtung ist an einer Seite der von den Werkzeugen gebildeten Reihe angeordnet und ermöglicht somit einen guten Zugang zu den Werkstücken von der jeweils anderen Seite her. Bedarfsweise kann die gesamte Transfereinrichtung aus dem Werkzeugbereich entfernt werden. Dies erfolgt vorzugsweise in einer Schwenkbewegung.

Claims (14)

  1. Transfereinrichtung für Mehrstufenpressen, insbesondere zur Massivumformung,
       mit zwei translatorisch verstellbaren Trägermitteln, die jeweils mehrere, eine Greif- und eine Freigabestellung aufweisende Greifeinrichtungen tragen und die parallel zu einer Reihe von Bearbeitungsplätzen für Werkstücke angeordnet sind,
       dadurch gekennzeichnet,
       daß die Trägermittel als zwei zueinander parallele Greiferschienen (12, 13) ausgebildet sind, die beide auf einer Seite einer Reihe angeordnet sind, die von den Bearbeitungsplätzen (Matrizen 5a bis 5e) definiert ist.
  2. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
       daß die Greifermittel Greifer sind, die jeweils zwei Greiferfinger (14, 15) enthalten, deren erster von der ersten Greiferschiene (12) und deren zweiter von der zweiten Greiferschiene (13) getragen ist, und
       daß die Greiferschienen (12, 13) zum Ergreifen und zum Freigeben eines Werkstückes in ihrer jeweiligen Längsrichtung in Bezug auf das Werkstück gegenläufig verstellbar sind.
  3. Transfereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferfinger (14, 15) im wesentlichen starr ausgebildete Ausleger sind, die sich von der jeweiligen Greiferschiene (12, 13) weg erstrecken.
  4. Transfereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferfinger (14, 15) bei ihrer Greif- und Freigabebewegung jeweils auf kreisbogenförmigen Bahnen geführt sind.
  5. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschienen (12, 13) von einer gemeinsamen Trägereinrichtung (19) getragen sind, die in Bezug auf die Mehrstufenpresse (1) bewegbar gelagert ist.
  6. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinrichtung (19) in einer Schwenkbewegung von den Bearbeitungsplätzen (5) weg in eine Ruheposition (54) bewegbar ist.
  7. Transfereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung um eine Schwenkachse (45) erfolgt, die parallel zu einer von den Werkzeugen (5) definierten Linie ausgerichtet ist.
  8. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinrichtung (19) Getriebemittel (31, 32, 33, 34) zum gegenläufigen Längsverstellen der Greiferschienen (12, 13) in Bezug auf die Trägereinrichtung (19) trägt, die mit einem gemeinsamen Antriebsmittel (36, 39, 41, 42) verbunden sind.
  9. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschienen (12, 13) bei der Überführung von der Greif- in die Freigabestellung und umgekehrt eine Querbewegung ausführen.
  10. Transfereinrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Greiferschiene (12, 13) von zwei Kurbellenkern (23, 27; 24, 28) getragen ist und daß alle Kurbellenker (23, 27; 24, 28) über Getriebemittel (36, 39, 41, 42) von einem Zentralantrieb (45, 43) angetrieben sind.
  11. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinrichtung (19) mittels einer Hubeinrichtung senkrecht zu ihrer Längsrichtung (21) derart bewegbar ist, daß die Greiferfinger (14, 15) auf Werkzeuge zu und von diesen weg bewegbar sind, die zur Aufnahme von Werkstücken an der Mehrstationenpresse (1) vorgesehen sind.
  12. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinrichtung (19) mittels einer Vorschubeinrichtung längs zu ihrer Längsrichtung derart bewegbar ist, daß die Greiferfinger (14, 15) parallel zu einer Reihe von Werkzeugen bewegbar sind, die zur Aufnahme von Werkstücken an der Mehrstationenpresse (1) vorgesehen sind.
  13. Transfereinrichtung nach Anspruch 10, 11, und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschienen (12, 13) in ihrer Greifbewegung und die Trägereinrichtung (19) in ihrer Vorschubbewegung sowie in ihrer Hebebewegung von dem Zentralantrieb (45, 43) angetrieben sind.
  14. Transfereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschienen (12, 13) von dem Zentralantrieb (45, 43) über eine Kardanwelle (41) angetrieben sind.
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