DE69805345T2

DE69805345T2 - Vorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks

Info

Publication number: DE69805345T2
Application number: DE69805345T
Authority: DE
Inventors: Johan Massee
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2018-02-13
Also published as: US5960661A; ATE217554T1; CA2229824A1; EP0860219A1; ES2178098T3; NL1005319C2; EP0860219B1; DE69805345D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Metalldrückvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks, wobei die Vorrichtung eine Antriebseinheit zum Drehen eines Formwerkzeugs um eine Rotationsachse, eine Formwalze zum Bearbeiten des Werkstücks, eine Einrichtung zum Bewegen der Formwalze in einer X-Richtung und einer Y-Richtung in bezug auf die Antriebseinheit und eine Steuereinheit umfasst, die einen Speicher für ein oder mehrere Steuerprogramm(e) aufweist.
Ein solches Verfahren und eine Vorrichtung sind beispielsweise aus der EP-A-0 125 720 des Anmelders bekannt. Die Steuereinheit der Vorrichtung kann auf solch eine Weise dabei angeordnet sein, dass die Bewegungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Steuerprogramm kontrolliert wird, so dass die Formwalze einem oder mehreren gewünschten Wegen zum Transformieren des Werkstücks auf dem Formwerkzeug folgt. Bei der bekannten Vorrichtung müssen Hilfsmittel, wie ein Ejektor oder ähnliches vorgesehen werden, um das transformierte Werkstück von dem Formwerkzeug zu entfernen, wobei das transformierte Werkstück gewöhnlich zu einer nächsten Bearbeitungsstation durch geeignete Förderer transportiert werden muss, um weiteren Bearbeitungsschritten unterworfen zu werden. Bei der bekannten Vorrichtung ist es im allgemeinen nötig, das Werkstück, das von dem Formwerkzeug entfernt wurde, sowohl in einer vertikalen als auch in einer horizontalen Richtung zu transportieren, was den Transport schwieriger macht und weiter die Positionierung des Werkstücks zu einer schwierigen Aufgabe macht. Ferner ist die Position des Werkstücks, wenn es einmal von dem Formwerkzeug durch den Ejektor oder ähnliches freigegeben wurde, nicht länger genau bestimmt, was es verhältnismäßig erschwert, das Werkstück zu bewegen.
Eine weitere Metalldrückvorrichtung, die die Kombination der Merkmale gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 aufweist, ist aus der DE-A-2 925 673 bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, wobei die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Um diese Aufgabe zu erreichen, ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit den Merkmalen versehen, die in Anspruch 1 definiert sind.
Somit wird eine Vorrichtung erhalten, wobei der Transport des Werkstücks während der Zufuhr und der Abgabe auf einen horizontalen Transport, aufgrund der vertikalen Bewegungsrichtung der Antriebseinheit und des Formwerkzeugs begrenzt werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Antriebseinheit in einem Gehäuse geführt, das auf der oberen Seite offen ist und dessen offene obere Seite zu einer zumindest im wesentlichen horizontalen Stützfläche kontinuierlich ist, wobei ein Zuführförderer, der in einer zumindest im wesentlichen horizontalen Ebene fördert, sich an einer Seite der Stützfläche anschließt, und wobei ein Ausgabeförderer für ein bearbeitetes Werkstück, der in einer zumindest im wesentlichen horizontalen Ebene transportiert, sich vorzugsweise an einer Seite der Stützfläche anschließt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, wobei die Merkmale der Vorrichtung gemäß der Erfindung vorteilhafter Weise zum Positionieren des Werkstücks in der Vorrichtung verwendet werden. Gemäß der Erfindung wird ein Werkstück der Vorrichtung von Anspruch 1 in einer zumindest näherungsweise horizontalen Ebene zugeführt, bis das Werkstück über dem Formwerkzeug positioniert ist, wonach des Formwerkzeug nach oben bewegt wird, um das Werkstück aufzunehmen. Ferner wird ein Abgabeelement vorzugsweise in die Vorrichtung unter das Werkstück bewegt, das auf dem Formwerkzeug transformiert worden ist, nachdem der Bearbeitungsschritt fertiggestellt ist, wobei das Formwerkzeug nach unten zum Liefern des bearbeitenden Werkstücks an das Abgabeelement bewegt wird, wonach das Abgabeelement das Werkstück von der Vorrichtung in einer zumindest im wesentlichen horizontalen Ebene entfernt.
Die Erfindung wird genauer untenstehend unter Verweis auf die Zeichnungen beschrieben, die eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellen.
Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf einer Anordnung, die sich aus drei Vorrichtungen zusammensetzt.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Anordnung aus Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Vorrichtung auf Fig. 1 entlang der Linie III-III.
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 3 und des zugehörigen Zuführförderers.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 4.
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 3 und den zugehörigen Abgabeförderer.
Fig. 7 ist eine schematische Querschnittsansicht der Vorrichtung aus der Fig. 6, die beispielhaft im Betrieb des Abgabeförderers gezeigt ist.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Anordnung zum Herstellen eines Produkts, die sich aus drei Formmaschinen zusammensetzt, wobei zwei Formmaschinen 1, die eine identische Konstruktion aufweisen, ein Halbprodukt fertigen, das nachfolgend einer dritten Formmaschine 2 zugeführt wird, die einen Endbearbeitungsschritt an dem Halbprodukt durchführt. Wie es aus der Draufsicht aus Fig. 1 offensichtlich ist, umfasst jede Formmaschine einen Zuführförderer 3, der ein (schematisch angegebenes) Werkstück 4, das in diesem Fall aus einer Metallscheibe besteht, der Formmaschine zuführt. Jede Formmaschine 1 umfasst ferner einen Abgabeförderer 5, der das Werkstück, das durch die Formmaschine transformiert wurde, weg von der Formmaschine trägt.
Fig. 3 zeigt eine der Formmaschinen 1 in einer Teilquerschnittsansicht. Die andere Formmaschine 1 ist auf genau die gleiche Weise konstruiert. Die Formmaschine 1 umfasst ein externes Gehäuse 6 (nicht im einzelnen gezeigt) und ein internes Gehäuse 7, das innerhalb des externen Gehäuses positioniert ist, indem eine Antriebseinheit 8 geführt wird. Die Antriebseinheit 8 ist mit einem Drehträger 9 versehen, auf dem ein Formwerkzeug 10 montiert ist. Der Träger 9 und das Formwerkzeug 10 können um eine Rotationsachse 11 durch die Antriebseinheit 8 gedreht werden. Die Rotationsachse 11 erstreckt sich in vertikaler Richtung und fällt mit einer x-Richtung zusammen, in der die Antriebseinheit 8 durch einen Hydraulikzylinder 12 bewegt werden kann. Die Bewegung kann durch eine (schematisch angegebene) Steuereinheit 13 kontrolliert werden und durch ein Maßelement 14 gemessen werden.
Die Antriebseinheit 8 umfasst ein Spindelgehäuse 15, in dem der Träger 9 in Lagern drehbar ist. Das Spindelgehäuse 15 umfasst mehrere Führungsarme 16, die gleichmäßig beabstandet entlang des Umfangs vorgesehen sind, und die in Führungsschienen 17 geführt werden, die im Inneren des Gehäuses 7 montiert sind. Das Gehäuse 7 hat eine offene obere Seite, die sich an eine zumindest im wesentlichen horizontale Stützfläche 18 anschließt. Auf der Stützfläche 18 ist ein Trägerbalken 19 montiert, der in der vorliegenden Ausführungsform zwei Gleitstück 20, 21 trägt, wobei die Gleitstücke in der y-Richtung durch einen (schematisch angegebenen) Hydraulikzylinder 22 bewegt werden können, und jeweils eine Formwalze 23 tragen. Die Bewegung jedes Gleitstücks 20, 21 wird durch ein Maßelement 24 gemessen, das mit der Steuereinheit 13 verbunden ist.
Der Trägerbalken 19 trägt eine Klemmeinheit 25, die in einer Linie mit der vertikalen Rotationsachse 11 ist, wobei die Klemmeinheit mit einer Futterplatte 26 versehen ist, die um eine Rotationsachse 11 drehbar ist, und durch die ein Werkstück 4 auf das Formwerkzeug 10 geklemmt werden kann. Dem Werkstück 4 kann seine gewünschte Form auf dem Formwerkzeug 10 unter der Kontrolle der Steuereinheit 13 gegeben werden, indem die Antriebseinheit 8 in einer x-Richtung und die Gleitstücke 20, 21 in jeweiliger y-Richtung bewegt werden.
In der Praxis weist die oben beschriebene Formmaschine 1 einige Vorteile aufgrund der Tatsache auf, dass sich die Rotationsachse 11 in vertikaler Richtung erstreckt und die Antriebseinheit 8 in vertikaler Richtung bewegbar ist. Zunächst ermöglicht es die bewegbare Antriebseinheit 8, eine kompakte Konstruktion zu verwenden, wobei insbesondere der Trägerbalken 19 lediglich eine begrenzte Höhe aufweist, so dass die Konstruktion sehr steif gestaltet werden kann, was wiederum ein genaues Fertigen ermöglicht. Ferner kann der Transport der Werkstücke auf einen im wesentlichen horizontalen Transport in der oben beschriebenen Formmaschine 1 begrenzt werden, was eine präzise Positionierung ermöglicht.
Wie es genauer in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, schließt sich der Zuführförderer 3 an die horizontale Stützfläche 18 an, wobei der Zuführförderer 3 in der horizontalen Ebene transportiert. Der Zuführförderer 3 umfasst Schienen 27, die auf beiden Seiten der Rotationsachse 11 angeordnet sind, wobei in diesen Schienen ein Stütztisch bewegbar geführt wird. Der Stütztisch 28 umfasst Zentrierelemente 29, die ein Werkstück 4 in bezug auf eine Öffnung 30 zentrieren. Wenn ein Werkstück an die Formmaschine 1 zuzuführen ist, wird der Stütztisch 28 mit seiner Öffnung 30 mittig über der Rotationsachse 11 positioniert, wonach die Antriebseinheit 8 nach oben in der x-Richtung bewegt wird und das Formwerkzeug 10 das Werkstück 4 von dem Stütztisch 28 aufnimmt, wonach der Stütztisch wieder aus der Formmaschine bewegt wird.
Auf eine ähnliche Weise schließt sich der Abgabeförderer 5, der diametral gegenüberliegend dem Zuführförderer 3 positioniert ist, an die Stützfläche 18 an. Auch der Abgabeförderer transportiert in einer horizontalen Ebene. Der Abgabeförderer 5 entspricht im wesentlichen dem Zuführförderer 3 und umfasst Schienen 31, die auf beiden Seiten der Rotationsachse 11 angebracht sind, und die einen Stütztisch 32 stützen. Wenn ein bearbeitetes Werkstück 4 aus der Formmaschine 1 abzugeben ist, wird der Stütztisch 32 in die Formmaschine bewegt, wobei das Formwerkzeug 10 und das Werkstück 4, das darauf transformiert worden ist, über dem Stütztisch 32 positioniert werden. Der Stütztisch 32 ist mit einer mittleren Öffnung 33 versehen, deren Durchmesser so gewählt ist, dass das Formwerkzeug 10 durchgelangen kann und das Werkstück 4 nicht durchgelangen kann. Das Werkstück 4 wird auf dem Stütztisch 32 durch Bewegen der Antriebseinheit 8 nach unten platziert und in einer genau bestimmten Position durch Zentrierelemente 34 gehalten.
Wie es in der Draufsicht von Fig. 3 dargestellt ist, wirken die zwei Abgabeförderer 5 mit einer Fördereinheit 35 zusammen, die in einer Richtung quer zur Richtung der Förderer 5 transportiert, wobei die Fördereinheit die Werkstücke 4, die durch die Formmaschine 1 hergestellt wurden, einem Zuführförderer 36 der Formmaschine 2 zuführt. Die Formmaschine 2 führt einen Endbearbeitungsschritt auf den Werkstücken durch. Ein Abgabeförderer 37 ist zum Abtransport der Werkstücke von der Formmaschine 2 vorgesehen. Die Förderer 36, 37 weisen eine im wesentlichen ähnliche Konstruktion wie die Förderer 3, 4 auf und müssen hier nicht genauer beschrieben werden.
Aus dem Vorstehenden wird offensichtlich, dass der Transport der Werkstücke innerhalb der Anordnung aus Fig. 1 auf eine verhältnismäßig einfache Weise stattfinden kann, wodurch eine genaue Positionierung der Werkstücke innerhalb der Formmaschinen 1, 2 unter allen Umständen sichergestellt ist. Die vertikale Bewegung der Antriebseinheit 8 wird vorteilhafter Weise für den Transport und die Positionierung der Werkstücke verwendet.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, die auf verschiedene Weisen innerhalb des Rahmens der Ansprüche variiert werden können.

Claims

1. Metalldrückvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks, wobei die Vorrichtung eine Antriebseinheit (8) zum Drehen eines Formwerkzeugs (10) um eine Drehachse umfasst, eine Formgebungswalze (23) zum Bearbeiten des Werkstücks, eine Einrichtung zum Bewegen der Formgebungswalze (23) in eine x-Richtung und eine y-Richtung in Bezug auf die. Antriebseinheit (8) und eine Steuereinheit (13), die einen. Speicher für ein oder mehrere Steuerprogramme umfasst, wobei die Rotationsachse der Antriebseinheit (8) mit der x-Richtung zusammenfällt, und die Rotationsachse sich in eine Vertikalrichtung erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (8) und das Formgebungswerkzeug (10) durch die Bewegungseinrichtung in x-Richtung bewegt werden können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit (8) in einem Gehäuse (7) geführt wird, das auf der oberen Seite offen ist, und dessen offene obere Seite anschließend an eine mindestens im Wesentlichen horizontale Stützfläche (18) ist, wobei ein Zuführförderer (3), der in einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Ebene fördert, sich an einer Seite der Stützfläche (18) anschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Ausgabeförderer (S) für ein bearbeitetes Werkstück sich auf einer Seite der Stützoberfläche anschließt, der mindestens im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene fördert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Zuführförderer (3) einen bewegbaren Stütztisch (28) für das Werkstück umfasst, wobei der Stütztisch (28) einen mittleren Durchlass (30) für das Formwerkzeug (10) umfasst.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Ausgabeförderer (5) einen zweiten Stütztisch (32) für das bearbeitete Werkstück umfasst, wobei der zweite Stütztisch (32) einen mittleren Durchlass (33) für das Formwerkzeug umfasst.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, wobei ein Trägerbalken (19) auf der Stützoberfläche montiert ist, wobei der Trägerbalken die offene obere Seite des Gehäuses überbrückt und ein Gleitstück für die Formwalze lagert, das in mindestens der y-Richtung bewegbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Stützbalken (19) eine Spanneinheit (29) stützt, die eine Futterplatte (26) umfasst, die um die Rotationsachse drehbar ist, wobei die Spanneinheit (25) entlang der Rotationsachse bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Antriebseinheit (8) ein Spindelgehäuse (15) umfasst, das eine Anzahl von Führungsarmen (16) hat, die in regelmäßig beabstandet entlang des Umfangs vorgesehen sind, wobei die Führungsarme (16) jeweils mit einer zugehörigen Führungsschiene (17) zusammenwirken, die in dem Gehäuse lösbar montiert ist.

9. Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkstück an die Vorrichtung in einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Ebene zugeführt wird, bis das Werkstück über dem Formwerkzeug (10) positioniert ist, wonach das Formwerkzeug (10) nach oben bewegt wird, um das Werkstück aufzunehmen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein Ausgabeelement (5) in die Vorrichtung unter das Werkstück bewegt wird, das auf dem Formwerkzeug (10) transformiert worden ist, nachdem der Bearbeitungsschritt fertiggestellt ist, wobei das Formwerkzeug (10) nach unten zum Abgeben des bearbeitenden. Werkstücks an das Abgabeelement (5) bewegt wird, wonach das Ausgabeelement das Werkstück aus der Vorrichtung in einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Ebene entfernt.