CH655268A5 - Werkzeugwechsler fuer umformmaschine. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugwechsler für Umformmaschinen, gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Die Patentinhaberin hat bereits früher einen vollautomatisierten Werkzeugwechsler für Umformmaschinen vorgeschlagen, und zwar einen Werkzeugwechsler der befähigt ist, vollautomatisch ausgewählte Werkzeuge oder einen ganzen Satz von Werkzeugen auszuwechseln. Dabei wird ein programmierbarer mechanischer Robot verwendet, um einen Werkzeugüberführungskopf zwischen ausgewählten Stellen in der Maschine und solchen in einem Werkzeugspeicher hin und her zu bewegen. In einem solchen Werkzeugwechsler sind Lokalisiermittel vorgesehen sowohl auf der Maschine wie auch im Speicherbereich, um den Überführungskopf genau in Stellung zu bringen. Da dieser Werkzeugwechsler vollautomatisiert ist, muss er mit sehr ausgeklügelten Servo-rückmeldeschlaufen und mit verhältnismässig aufwendigen programmierbaren Steuerungen ausgerüstet sein, die recht kostspielig sind. Der Markt für solche Ausführungen ist eher beschränkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugwechsler der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, der weitgehend automatisiert ist, in dem aber die Steuerungen erheblich vereinfacht sind. Es soll die Steuerung durch eine Bedienungsperson vorgesehen sein, damit aufwendige Servorückmeldesysteme und programmierbare Steuerungen wegfallen. Hiedurch soll der Werkzeugwechsler erheblich vereinfacht und sein Gestehungspreis erheblich gesenkt werden. Die Anschaffung eines solchen Werkzeugwechslers rechtfertigt sich dann auch überall dort wo kein Bedarf vorliegt für einen vollautomatisierten und deshalb sehr aufwendigen Werkzeugwechsler.

Die Lösung der Erfindungsaufgabe wird in einem Werkzeugwechsler für eine Umformmaschine gesehen, wie er im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 umschrieben ist. Inbezug auf weitere Besonderheiten einer bevorzugten Ausführungsform wird auf die abhängigen Ansprüche hingewiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Draufsicht einer Anlage mit einer Umformmaschine, einer Werkzeugspeicherzone und einem Werkzeugwechsler, der in einer Lage zwischen der Umformmaschine und der Speicherzone gezeigt ist,

Fig. 2 einen Aufriss des Werkzeugwechslers,

Fig. 3 einen Teilaufriss eines zum Werkzeugwechsler gehörenden Wagens und zugehörigen Teilen im grösseren Massstab,

Fig. 4 eine Ansicht, teilweise im Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 einen Teilschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4, Fig. 6 einen Seitenaufriss, in welchem insbesondere ein Werkzeugwechselkopf teilweise im Schnitt dargestellt ist, Fig. 7 einen Schnitt jenes Bereiches, der zum Anheben des Werkzeugerfassungselementes dient, und

Fig. 8 einen Aufriss, teilweise im Schnitt einer Ausführungsvariante eines Liftes, in dem ein Schraubgetriebe anstelle eines Kolben-Zylinderaggregates zur Verwendung gelangt ist.

Im rechten Teil der Fig. 1 ist eine herkömmliche Lehrstation-Umformmaschine 10 schematisch veranschaulicht, bei welcher Stangenmaterial 11 einem Unterteilapparat 12 zuge2

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führt wird. In diesem wird das Stangenmaterial in Abschnitte unterteilt, welche dann anschliessend in der Umformmaschine in mehreren Schritten umgeformt werden und zwar entweder im Kaltzustand oder im Heisszustand.

Eine solche Umformmaschine weist eine Mehrzahl von Matrizen 16 bis 20 auf, die in einer Wulst des Maschinengestelles 13 gehaltert sind, und zugehörige Werkzeuge 21 bis 25, die auf einem hin- und herbeweglichen Schlitten 26 gehaltert sind. Dieser Schlitten wird meistens durch ein Kurbelgetriebe 27,28 hin und her bewegt und es ergeben sich so fünf Arbeitsstationen 31 bis 35, die durch die zugehörigen Mittellinien angedeutet sind. Eine (nicht dargestellte) Überführungseinrichtung dient dazu, die Werkstücke schrittweise vom Schleifapparat 12 zur ersten Arbeitsstation 31 und dann zu den weiteren Arbeitsstationen zu überführen. Eine Maschine dieser Gattung ist beispielsweise in der US-PS 2 542 864 offenbart.

Im Werkzeugspeicherbereich 40 befinden sich Werkzeugspeicherregale 41 und 42. Das Regal besitzt Ausnehmungen zur Aufnahme von Ersatzmatrizen 16a bis 20a und es besitzt auch eine länglich zylindrische Ausnehmung 43, in welcher die Matrizen 16 bis 20 aufgenommen werden, wenn sie von der Maschine 10 weggenommen sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das diese Ausnehmung begrenzende Rohr eingerichtet zur Aufnahme der Gesenke in einer Reihenanordnung, wobei es genügend lang ist um alle diese Gesenke aufzunehmen, wenn sie von der Maschine entfernt sind.

Ersatzwerkzeuge 21a bis 25a sind in ähnlicher Weise im Werkzeugregal 42 untergebracht und auch durch den Werkzeugwechsler überführbar zum Ersatz der Werkzeuge 21 bis 25. Auch hier ist das Regal 42 mit der länglich zylindrischen Ausnehmung 44 versehen zur Aufnahme der Werkzeuge 21 bis 25 in einer Reihenanordnung.

Nebst den Werkzeugen 16a bis 25a sind auch Spülköpfe 46 und 47 im Regal 41 bzw. 42 gehaltert. Diese Spülköpfe dienen dazu, die Werkzeug- und Gesenkhohlräume zu reinigen zur Aufnahme von neuen Werkzeugen während dem Werkzeugwechselvorgang. Meistens ist das Ersatzwerkzeug in den Regalen 41 und 42 gehaltert währenddem die Maschine arbeitet, so dass jedesmal wenn ein Werkzeugwechsel erforderlich ist, das Ersatzwerkzeug bereitliegt zum Einsatz, sobald das zu ersetzende Werkzeug weggenommen ist.

Eine Schiene 51, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem I-Träger besteht, erstreckt sich über der Maschine 10 und über dem Werkzeugspeicherbereich 40 hinweg. Der Werkzeugwechsler 53 ist an der Schiene 51 hin-und herbeweglich geführt, damit er von der Maschine 10 zum Speicherbereich 40 und zurück bewegt werden kann.

Wie dies am besten aus Fig. 2 hervorgeht, umfasst der Werkzeugwechsler 53 drei Baueinheiten, nämlich einen Wagen 61, der an der Schiene verfahrbar ist, einen motorisch angetriebenen Lift 62 und einen Werkzeugwechselkopf 63, der am Lift abgestützt ist und durch ihn vertikal beweglich ist. Der Aufbau des Wagens 61 geht am besten aus den Fig. 3 und 4 hervor. Dieser Wagen hat ein Gestell 64, an dem in Abstand voneinander Paare von Stützrollen 66 gelagert sind, die auf dem unteren Flansch 67 der Schiene 51 aufliegen. Lokalisiermittel 68 sind an der Schiene 51 vorgesehen, an Stellen, die den fünf Arbeitsstationen 51 bis 55 entsprechen und auch an solchen, die im Speicherbereich 40 den Aufnahme- und Abgabestellen entsprechen. Jedes solche Lokalisiermittel besteht aus einem Paar von in Abstand von einander gelegenen, an der Unterseite des unteren Flansches 67 befestigten Blöcken 69, die eingerichtet sind um mit einer federbelasteten Arretierrolle 71 in Eingriff zu gelangen. Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, ist diese Arretierrolle 71 auf einer Stützschwinge 72 gelagert, die ihrerseits bei 73 am Wagengestell 74 gelagert ist. Ein Bolzen 74 ist am freien Ende der Stützschwinge 73 befestigt und durch eine Feder 76 belastet, die das Bestreben hat, die Arretierrolle 71 nach oben zu bewegen.

Beim Verfahren längs der Schiene 51 liegt der Wagen 61 an der Unterseite des Flansches 67 an bis er an einem der Arretierblöcke 69 eintrifft beim Eingreifen an einem Arretierblock 69 wird die Rolle 71 entgegen dem Widerstand der Feder 67 nach unten gedrückt bis sie eine Lage erreicht, die den Zwischenraum zwischen den Blöcken eines Paares erreicht hat, wo sie dann zurückschnappt bis in die Lage nach Fig. 3. Dort stellt sich die Arretierrolle 71 einer Bewegung des Wagens vor- oder rückwärts entgegen, wodurch dem Bedienungsmann dank dessen Tastsinn angegeben wird, dass sich der Wagen in einer für einen Werkzeugwechsel geeigneten Lage befindet. Mit dieser Schnapparretierung ist sichergestellt, dass der Werkzeugwechsel sauber vor sich gehen kann. Die Bedienungsperson kann auch visuell feststellen, dass der Werkzeugwechsler sich in einer Lage befindet, die für den Werkzeugwechsel geeignet ist, wobei zugleich die Schnapparretierung genaue Lokalisierangaben gibt, um es dem Bedienungsmann zu ermöglichen, den Werkzeugwechsler in geeigneter Position zu halten.

Ein Liftstützglied 77, das sich vom Wagengestell 64 abwärts erstreckt, trägt den motorgetriebenen Lift 62. Im ersten gezeigten Ausführungsbeispiel weist dieser Lift als Motor ein Kolben- und Zylinderaggregat auf, dessen Kolben 78 auf zwei in Abstand voneinander angeordneten Lagern 77a und 77b abgestützt ist, wobei diese Lager am Liftstützglied 77 so angebracht sind, dass der Kolben dadurch vertikal abgestützt ist, aber sich inbezug auf das Stützglied drehen lässt. Das vertikal bewegliche Element des Liftes ist der Zylinder 79, in welchem der Kolben 78 arbeitet. Das Aggregat arbeitet wenn Druckflüssigkeit eingelassen wird zum Heben und Senken des Werkzeugwechselkopfes, der direkt am unteren Ende des Zylinders 79 angebracht ist.

Ein Drehschaltmechanismus 81 ist zwischen dem Stützglied 77 und dem Zylinder 79 vorgesehen zum Drehen des Liftes inbezug auf das Stützglied 77 um 180° wenn der Werkzeugwechsler zwischen dem Speicherbereich 40 und der Maschine 10 bewegt wird.

Wie am besten aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, weist der Schaltmechanismus 81 eine Platte 82 auf, die mittels Klemmbolzen 83 am Kolben 78 befestigt ist und somit mit ihr drehbar ist. Die Platte 82 ist mit zwei Anschlagflächen 84 und 86 versehen, welche mit entgegengesetzten Seiten eines am Liftsupport angebrachten Anschlagelementes 87 zusammenarbeiten, wenn der Lift inbezug auf das Stützglied 77 um ISO-gedreht wird, zwecks Begrenzens dieser Drehbewegung. Um den Liftzylinder in der einen oder anderen seiner Wirklage zu halten, ist eine Schnapprolle 88 auf einem federbelasteten Schwenkarm 89 gelagert. Eine in Fig. 3 gezeigte Feder 91 wirkt mittels eines Plungers 82 um die Vorbelastungskraft auf die Schnapprolle 88 auszuüben.

Letztere ist am Liftsupport 77 angebracht in einer Lage diametral gegenüber dem Anschlagelement, so dass, wenn die Anschlagfläche 84 an einer Seite des Anschlagelementes 87 anliegt, die Schnapprolle am Rand der entgegengesetzten Anschlagfläche 86 anliegt und eine Vorbelastungskraft abgibt, um die Anschlagfläche 84 mit dem Anschlagglied 87 in Anlage zu halten. Wenn der Lift um 180° gedreht ist ausgehend von der Lage nach Fig. 5, im Gegenuhrzeigersinn, so läuft die Schnapprolle an der Oberfläche der Platte 84 auf und rollt über derselben hinweg bis die Anschlagfläche an der entgegengesetzten Seite des Anschlaggliedes anliegt. In dieser Lage rollt die Rolle 88 über die Kante der Anschlagfläche 84, um erneut eine Federvorbelastung zu liefern, die

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bestrebt ist, die Anschlagfläche 86 am Anschlagelement 87 in Anlage zu halten.

Die Platte 82 ist auch mit einem Fortsatz 93 versehen, in dem das obere Ende einer Führungsstange 94 festgeklemmt ist. Diese dient dazu, eine Relativdrehung zwischen dem Kolben 78 und dem Zylinder 79 zu verhindern. Sie erstreckt sich durch einen Führungsblock 96 hindurch, der mit Schiebesitz auf dem Zylinder 79 angebracht ist, so dass der Zylinder dazu befähigt ist, sich inbezug auf den Kolben auf und ab zu bewegen, sich inbezug auf denselben aber nicht drehen lässt.

Ein Sammelrohr 97 ist an seinem oberen Ende im Führungsblock 96 befestigt und erstreckt sich von dort nach unten längs des Zylinders 79 an dessen unterem Ende er auch befestigt ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist ein seitlich auskragender Betätigungsarm 98 am Rohr 97 gelagert, wobei er sich seitlich des Ringes erstreckt, wie aus Fig. 1 hervorgeht.

Der Arm 98 dient zum Betätigen der verschiedenen Steuerventile 89, die durch den Bedienungsmann betätigt werden zum Steuern der verschiedenen Vorgänge am Werkzeugwechsel, wie nachfolgend beschrieben. Der Arm 98 ermöglicht es der Bedienungsperson, den Werkzeugwechsler von Hand zu bewegen, längs der Schiene 51 von der einen zu irgendeiner der anderen Werkzeugwechselpositionen in der Maschine 10 und im Speicherbereich 40. Während einer solchen Bewegung bleibt die Bedienungsperson in einer Bedienungslage 101 zwischen der Maschine 10 und dem Speicherbereich 40 und sie bewegt den Werkzeugwechsler, ohne selbst ihre Lage zu ändern. Bei der Verschiebebewegung des Werkzeugwechslers kann dieser jedoch über 180° gedreht werden mittels des Armes 98. Wenn sich der Werkzeugwechsler über der Maschine befindet, so erstreckt sich der Arm rückwärts längs der Schiene 51 zum Speicherbereich hin, so dass die Steuerventile 99 und das Ende des Armes bei der Seite der Maschine gelegen sind. Wenn hingegen der Werkzeugwechsler sich über dem Speicherbereich befindet, so erstreckt sich der Arm 98 im entgegengesetzten Sinne zur Maschine hin.

Der Drehschaltmechanismus 81, zu welchem die Schnapprolle 88 und das Anschlagglied 87 gehören, ermöglicht es der Bedienungsperson mit ihrem Tastsinn zu erfühlen, wenn der Lift 61 um 180° gedreht worden ist in die richtige Lage für einen Werkzeugwechselvorgang. In ähnlicher Weise geben die Wirkung der Schnapprolle 71 am Wagen 61 der Bedienungsperson eine Anzeige dafür, dass der Werkzeugwechsler sich in geeigneter Lage längs der Schiene 51 befindet für einen Werkzeugwechselvorgang.

Wie am besten aus den Fig. 2, 6 und 7 hervorgeht, weist der Werkzeugwechselkopf 63 einen am unteren Ende des Zylinders 79 befestigten Rahmen 106 auf. An diesem sind die beiden gegenüberliegenden Steuerglieder 107 und 108 nach unten ragend angebracht, welche Steuerglieder die Steuerflächen 109 bzw. 111 besitzen. Wenn der Werkzeugwechselkopf bei einer der Gesenkstationen abgesenkt wird, so liegt das Steuerelement 107 an der vorderen Fläche 112 des Schlittens 26 und das Steuerelement 108 an der vorderen Fläche 113 der Gesenkbrustpartie des Maschinengestelles 13 an. Vorgängig einem Werkzeugwechselvorgang wird der Schlitten in seine hintere Totpunktlage gebracht, so dass ein vorbestimmter Abstand zwischen den beiden Flächen 112 und 113 vorhanden ist. Wenn eine bedeutsame Nichtausrichtung vorliegt zwischen dem Werkzeugwechsler vom Kopf 63 und dem Zwischenraum zwischen den beiden Flächen 112 und 113, so haben die geneigten Flächen 109 und 111 die Wirkung, den Werkzeugwechselkopf in Fig. 6 gesehen seitlich zu bewegen. Ein Steuerblock 114, der am Kopf 63 angebracht ist, hat eine sich nach unten erweiternde schlauchförmige Öffnung 116, die an einem Zapfen am Schlitten 26 anzuliegen kommt, um den Kopf in einer zur Ebene der Fig. 6 winkelrecht stehenden Richtung zu positionieren, wenn der Kopf in seine Wirklage abgesenkt wird. Somit sind die Steuerelemente 107 und 108 dahin wirksam, dass sie den Kopf in einer Ebene positionieren, wogegen der Steuerblock 114 dahin wirksam ist, den Kopf in einer dazu winkelrecht stehenden Ebene positioniert.

Das schlussendliche Positionieren des Kopfes inbezug auf die Werkzeuge wird ausgeführt durch drei Zapfen 118 (von denen nur zwei gezeigt sind), die an der Maschine vorhanden sind. Diese Zapfen erstrecken sich in zugehörige Nuten hinein, die an Vorsprüngen 119 vorhanden sind, um den Kopf genau zu positionieren und ihn positioniert zu halten während dem Werkzeugwechselvorgang. Zuunterst sind die Nuten in den Vorsprüngen 119 zueinander geneigt, um als sekundäre Auflaufflächen zu wirken, um den Kopf genauestens zu positionieren, wenn er seine schlussendliche Arbeitslage erreicht. Ausserdem arbeiten die Zapfen und Nuten zusammen, um den Kopf positioniert zu halten während dem Werkzeugwechselvorgang, so dass die Kopfposition beibehalten bleibt und dass die bei einem Werkzeugherausnehmen und -einsetzen auftretenden Kräfte nicht auf den Lift 62 oder den Wagen 61 einwirken.

Ein am Rahmen 106 des Kopfes 63 angebrachter, vertikal beweglicher Werkzeugsupport 121 hat ein Paar von in Abstand voneinander gelegenen, zueinander parallelen Werkzeugsupportelementen 122, welche die Werkzeuge am Kopf abstützen, wenn sie von der Maschine zum Speicherbereich, oder umgekehrt, überführt werden. Ein Kolben- und Zylindersupport 120 ist vorgesehen, um den Werkzeugsupport 121 zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Lage zu bewegen zwecks Anpassens an zwei verschiedene Werkzeuggrössen. Im gezeigten Beispiel haben die Gesenke 16 bis 20 einen grösseren Durchmesser als die Werkzeuge 21 bis 25. Deshalb wird der Werkzeugsupport 121 abgesenkt, um die Stützelemente 122 auf die Gesenke 16 bis 20 auszurichten, wenn diese ausgewechselt werden müssen, und er wird angehoben in seine obere Lage für geeignete Ausrichtung auf die Werkzeuge 21 bis 25. Ein seitlich auskragender Zapfen 123 wirkt mit einer Führung 124 zusammen, um eine Drehung des Werkzeugsupports 121 inbezug auf den Kopf zu verhindern.

Am Werkzeugwechselkopf 63 sind zwei einander gegenüberliegende Führungsleisten 126 angebracht, die einen Wagen 127 so stützen, dass er längs des Werkzeugkopfes hin und her beweglich ist. Ein solcher Wagen ist mit einander gegenüberliegenden Paaren von Rollen 128 und 129 ausgerüstet und auch mit seitlichen Rollen 131. Für die Bewegung des Wagens 127 quer zum Werkzeugwechselkopf hin und her dient ein Motor 132, der beispielsweise aus einem mit Druckluft betriebenen Motor bestehen kann. Dieser Motor ist mit dem Wagen durch einen Kettenantrieb 133 verbunden.

Ein vom Wagen 127 herabragendes Werkzeuggreifelement 134 hat zwei in Abstand voneinander gelegene, herabragende Finger 136 und 137. Der Finger 136 ist so dimensioniert, dass er passend in eine Nut 138 eingreifen kann, die in jedem der Werkzeuge 21 bis 25 vorgesehen ist. Der Finger 137 ist so dimensioniert, dass er in eine Nut 139 eingreifen kann, die in jedem der Gesenke 16 bis 20 vorgesehen ist. Das Werkzeuggreifelement 134 ist beschränkt vertikal beweglich am Werkzeugkopf gehaltert mittels eines in der Fig. 7 gezeigten Betätigungssystems, zu dem ein Kolben 141 gehört, dessen Kopf 142 in einem Zylinder 143 arbeitet. Wenn der Kolben seine Aussenlage einnimmt wie in Fig. 7 gezeigt, so nimmt das Werkzeuggreifelement seine untere Lage ein, die auch seine Wirklage ist. Nimmt hingegen der Kolben seine

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Innenläge ein, so ist das Werkzeuggreifelement aus der Wirklage heraus angehoben.

Die Werkzeuge sind lösbar im Schlitten 26 verriegelt mittels eines Apparates der an sich bekannt ist. In ähnlicher Weise ist ein Werkzeugverriegelungssystem vorhanden für jedes der Gesenke zum lösbaren Verriegeln derselben in der Gesenkbrustpartie des Rahmens. Der Verriegelungsapparat für die Gesenke ist auch eingerichtet um die Gesenke teilweise auszuwerfen bis in die Lage die in Fig. 6 gezeigt ist und in welcher die Nut 139 zugänglich ist für den Finger 137. In der voll installierten Lage ist die Stirn des Gesenkes 20 im wesentlichen mit der Stirn 113 der Gesenkbrustpartie des Gestelles 13 bündig.

Dank einer Ausbildung in welcher der Zylinder 79 gehoben und gesenkt wird, wogegen der Kolben feststehend ist, ist es nicht erforderlich, eine Vielzahl von Speiseschleifen von dem Wagen 61 zu den Steuerungen zu legen. Anstattdes-sen ist eine einzige biegsame Druckleitung 146 (Fig. 4) vorgesehen zwischen dem Wagen 61 und dem Sammelrohr 97 und von diesem Rohr zu den verschiedenen Steuerventilen 99. Auch von diesen Ventilen brauchen nichtbiegsame Rohrleitungen zum Antriebsmotor 132 zum Zylinder 120 oder zum Zylinder 79 gelegt zu werden, da ja keine Bewegung zwischen diesen Ventilen und diesen Betätigungsmechanismen auftritt. Es braucht hingegen eine biegsame Leitung auf dem Werkzeugwechselkopf zur Verbindung des Zylinders 143 mit dem zugehörigen Ventil. Bei einer solchen Auslegung mit einer Mindestanzahl von biegsamen Schleifen werden auch Unterhaltsarbeiten auf ein Minimum reduziert.

Eine volle Steuerung des Werkzeugwechsels wird ermöglicht durch die Ventile 99 beim Handgriff 98. Eines der Ventile 99 ist mit dem Liftzylinder 79 verbunden für das Heben und Senken des Kopfes. Ein anderes Ventil 99 ist mit dem Support 120 verbunden, welches die Lage des Supportes 122 steuert. Ein drittes solches Ventil 99 steuert die Arbeit des Motors 132 für den Wagen und ein viertes solches Ventil 99 steuert das Heben und Senken der Finger 136 und 137.

Ein Werkzeugwechsel spielt sich im wesentlichen wie folgt ab. Wenn ein bestimmtes Gesenk entfernt werden soll, beispielsweise das Gesenk 20, so wird dieses entriegelt und teilweise aus der Maschine ausgeworfen bis in die in Fig. 6 gezeigte Lage. Die Bedienungsperson bewegt dann den Werkzeugwechslerwagen längs der Schiene 51 bis der Wagenschnapper, welcher der Station 35 entspricht, erreicht ist. Während der Bewegung des Werkzeugwechslers in diese Lage wird er drehgeschaltet in die geeignete Lage durch Drehen des Handgriffes und somit auch des Liftzylinders und des Kopfes bis in die Lage, die geeignet ist für das Empfangen des Werkzeuges aus der Maschine.

Der Lift wird dann betätigt zum Absenken des Werkzeugwechslerkopfes in seine Wirklage, wobei die Steuerelemente 107 und 108 jede Falschausrichtung korrigieren, die vorliegen könnte in einer Ebene wenn der Kopf abgesenkt wird und der Steuerblock 114 korrigiert jede erhebliche Fehlausrichtung in der dazu winkelrecht stehenden Ebene. Es ergibt sich somit eine genügend genaue Positionierung des Werkzeugwechselkopfes, so dass die wirksamen Zapfen 118 mit den zueinander geneigten Flanken der Nuten 119 zur Wirkung gelangen für das schlussendliche Positionieren des Kopfes.

Vor dem Absenken des Kopfes wird der Wagen 127 in seiner extremen Lage der Annäherung an das Gesenk positioniert, so dass der Finger 137 automatisch in der Nut 139 positioniert wird, wenn der Kopf seine Wirklage erreicht. Des weiteren wird der Werkzeugsupport abgesenkt bis in seine Lage in welcher das Werkzeugstückelement 122 das Gesenk 20 aufnehmen kann.

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Sobald der Kopf in diesem Sinne geeignet positioniert ist, wird der Motor 132 in Tätigkeit gesetzt, um den Wagen 127 in Fig. 6 gesehen nach links zu bewegen, um dadurch das Gesenk aus der Gesenkbrust herauszunehmen und auf dem s Werkzeugsupport abzulegen. Der Lift wird dann betätigt um den Kopf anzuheben samt dem Werkzeug 20 bis dieses genügend angehoben ist für die anschliessende Überführung in den Speicherbereich, wo der Werkzeugwechsler mit dem Rohr 43 ausgerichtet wird und vor diesem Rohr steht. Hier io ergeben Schnapper auf der Schiene 51 Angaben für die Bedienungsperson dafür, dass der Werkzeugwechsler geeignet positioniert ist für die Abgabe der herausgenommenen Gesenke im Rohr 43.

Während seiner durch die Bedienungsperson von Hand 15 durchgeführten Überführung von der Maschine zum Speicherbereich wird der Werkzeugwechselkopf um 180° gedreht, um den Kopf inbezug auf das Rohr 43 geeignet zu positionieren. Der Motor 32 wird dann erneut in Betrieb gesetzt, um das Gesenk 20 aus dem Werkzeugwechselkopf in 20 das Rohr 43 zu stossen, wo es dann wieder freigegeben wird. Falls nun ein Ausspülvorgang durchzuführen ist wird der Werkzeugwechsler in die Lage gebracht zur Aufnahme des Spülkopfes 46 und das Überführen desselben zur Arbeitsstation 35, in der es eingesetzt wird zum Ausspülen der Gesenk-25 aufnähme in an sich bekannter Weise.

Sobald der Spülkopf erneut in dem Speicherbereich zurückgebracht worden ist, wird der Wagen in eine Lage gebracht, in welcher er das Ersatzwerkzeug 20a aufnehmen kann. Auch hier sind die Zäpfen 118a vorhanden, die für 30 eine geeignete Lage des Wechselkopfes sorgen für das Aufnehmen des Ersatzgesenkes 20a. Sobald der Kopf voll abgesenkt ist, ist der Finger 137 in Eingriff in der Nut 139 des Ersatzwerkzeuges 20a und der Motor 132 wird nun in Tätigkeit gesetzt um letzteres aus dem Speicherregal 41 auf die Stütz-35 elemente 122 zu bewegen.

Nun wird der Lift gehoben und wird der Werkzeugwechsler in eine Lage bei der Arbeitsstation 35 überführt und dabei um 180° gedreht, damit nachher das im Wechslerkopf abgestützte Gesenk geeignet positioniert ist zur Einfüh-40 rung in die Gesenkaufnahmeausnehmung in dieser Arbeitsstation. Nun wird der Kopf abgesenkt und in der vorbeschriebenen Lage positioniert, so dass das im Wechslerkopf liegende Ersatzgesenk 20a geeignet positioniert ist für die Einführung in die dann noch leere Gesenkaufnahmeausneh-45 mung. Anschliessend wird der Motor 132 in Tätigkeit gesetzt, damit der Wagen 127 nach rechts in Fig. 6 gesehen bewegt wird und so das Ersatzgesenk in die Aufnahmeausneh-mung hineinstösst bis in die in Fig. 6 gezeigte Lage.

Das Gesenk ist dann noch nicht voll eingesetzt. Das Verso vollständigen des Einsetzens wird durchgeführt durch Heben des Greifelementes 134, um dadurch den Finger 137 aus der Nut 139 hinauszunehmen, worauf der Wagen in Fig. 6 gesehen nach links bewegt wird, bis der Finger 137 von der Stirn des Gesenkes weggenommen ist. Das Werkzeuggreifelement 55 wird dann erneut abgesenkt, damit der Finger 137 sich mit der Stirn des Ersatzwerkzeuges in Ausrichtung befindet. Der Wagen wird dann nach rechts bewegt und das Gesenk in seine voll eingesetzte Lage gebracht. Weil das Werkzeuggreifelement 134 inbezug auf den Werkzeugwechselkopf gehoben 60 werden kann, ist es nicht erforderlich, den Werkzeugwechselkopf für diesen schlussendlichen Einsetzvorgang anzuheben.

Eine ähnliche Prozedur gelangt zur Anwendung für das Herausnehmen und Ersetzen von Werkzeugen 21 bis 25. In 65 diesem Fall ist jedoch die Nut 138 vollständig freiliegend wenn das Werkzeug im Schlitten 26 eingesetzt ist, weshalb es nicht erforderlich ist, die Werkzeuge teilweise auszuwerfen bevor der Wagen abgesenkt wird, um den Finger 36 in die

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Nut 38 zu bewegen. Auch ist beim Wiedereinsetzen ein einfaches Überführen des Wagens 127 nach links genügend für das volle Einsetzen des Werkzeuges in die zugehörige Werk-zeugaufnahmeausnehmung.

Fig. 8 veranschaulicht eine Ausführungsvariante, in welcher zum Antrieb des Liftes ein Schraubgetriebe anstatt ein Kolben- und Zylinderaggregat zur Anwendung gelangt. In dieser Ausführungsvariante ist eine Schraubspindel 151 ähnlich auf dem Liftsupport 77 gelagert wie im Hauptausführungsbeispiel der Kolben, und es ist eine Mutter 152 in einem Gehäuse 153 gelagert, welches dem Zylinder entspricht. Der Werkzeugwechselkopf ist auf dem Gehäuse angebracht. Ein Druckluftmotor 154, der auch auf dem Gehäuse 153 angebracht ist, ist durch einen Kettenantrieb mit einer Schnek-ke 156 antriebsverbunden, die mit einer Schneckenradverzahnung in Eingriff steht, welche die Mutter inbezug auf das Gehäuse dreht für das Anheben und Absenken des Gehäuses samt dem Werkzeugwechselkopf. Es leuchtet ein, dass in dieser Variante der Lift stehenbleiben wird in einer bestimmten Lage ohne Druckluftzufuhr, sobald der Motor angehalten ist.

In gewissen Fällen kann es erwünscht sein, den Werkzeugwechselkopf so anzuordnen, dass er nicht über 180° dreht um eine Vertikalachse während der Überführungsbewegung. In solchen Fällen ist der Ventilbetätigungshebel auf dem Lift abgestützt und dreht er um 180° während der

Überführung des Werkzeugwechslers, wogegen der Werk-zeugwechslerkopf selber nicht dreht.

Es wurde ein Werkzeugwechsler vorgeschlagen, der es einer Bedienungsperson ermöglicht, ohne viel Kraftaufwand und recht bequem die Werkzeuge in einer Umformmaschine auszuwechseln. In der veranschaulichten Ausführung ist es nicht erforderlich, einen Servomechanismus vorzusehen, um den Werkzeugwechsler während seinem Betrieb zu positionieren. Die Schnapper auf der Schiene geben der Bedienungsperson eine Angabe darüber, dass der Wagen des Werkzeugwechslers geeignet positioniert ist und die Steuerglieder arbeiten automatisch, um das schlussendliche Positionieren des Werkzeugwechselkopfes zu bewerkstelligen, wenn er in seine Wirklage abgesenkt wird. Schliesslich ist die schlussendliche Positionierung des Werkzeugwechselkopfes automatisch erreicht durch die Zapfen, die an der Maschine und an den Speicherregalen vorgesehen sind. Ausserdem ist daraufhinzuweisen, dass die Kräfte, die während dem Herausnehmen und Wiedereinsetzen der Werkzeuge auftreten, direkt durch den Werkzeugwechselkopf aufgenommen werden. Weil die Steuerungen für den Werkzeugwechsler an einem von Hand betätigten Steuerorgan (Schwenkgriff) vorgenommen werden können, der für die Bedienungsperson in allen Situationen leicht zugänglich ist, ist es für die Bedienungsperson nicht notwendig, über der Maschine oder über dem Speicherbereich zu arbeiten.

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7 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Werkzeugwechsler für eine Umformmaschine, bei der Werkzeuge an einer Mehrzahl von in Abstand voneinander gelegenen Arbeitsstationen vorliegen und in der ein Werkzeugspeicher für Ersatzwerkzeuge an einer Mehrzahl von in Abstand voneinander gelegenen Speicherstationen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass er einen horizontal beweglichen Schlitten (61) aufweist, der zwischen der Maschine (10) und dem Speicher (40) hin- und herbeweglich ist, einen motorisch angetriebenen Lift (62), der durch einen Wagen getragen ist, einen Werkzeugüberführkopf (63), der durch den Lift vertikal beweglich abgestützt ist, eine Mehrzahl von Lokalisierungsmitteln (68), die eine Angabe liefern, wenn der Wagen über einer der Arbeitsstationen (31) bis (35) und auch wenn er über einer der Speicherstationen gelegen ist für das Positionieren des Werkzeugwechslers in jeder Station, erste und zweite Nockenmittel (107,108,114 und 118,119), die dazu befähigt sind, den Kopf inbezug auf die Stationen zu positionieren, wenn er durch den Lift abgesenkt ist, wobei die ersten Nockenmittel (107,108, 114) zuerst arbeiten, um ein Annäherungspositionieren durchzuführen und wobei die zweiten Nockenmittel (118,119) einschliessend arbeiten, um ein Feinpositionieren des Kopfes zu bewerkstelligen.
2. 2. Werkzeugwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalisierungsmittel (68) aus Vorsprüngen (69) bestehen, die zum Eingriff gelangen, wenn der Wagen (61) in einer der Stationen positioniert ist, wobei jeder solche Vorsprung angibt, wenn der Wagen in einer dieser Stationen positioniert ist.
3. 3. Werkzeugwechsler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich seitlich erstreckender Lenker (98) am Lift (62) vorhanden ist, um es einer Bedienungsperson zu ermöglichen, den Wagen (61) über der Maschine (10) und über dem Werkzeugspeicher (40) vorwärts und rückwärts zu bewegen, ausgehend von einer zwischenliegenden Bedienungsposition (101).
4. 4. Werkzeugwechsler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerungen (99) für den Lift (62) und den Werkzeugüberführungskopf (63) auf dem Lenker (98) angeordnet sind für die Bedienung in der Bedienungsposition.
5. 5. Werkzeugwechsler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lift (62) und der Werkzeugüberführungskopf (93) motorisch angetrieben sind, wobei der Lift teleskopisch ineinander angeordnete erste und zweite Glieder (78, 79 und 151, 152) aufweist, wobei das erste Glied (78 und 151) auf dem Wagen (61) angeordnet ist und das zweite Glied (79 und 152) inbezug auf das erste Glied beweglich ist, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughinter-führungskopf auf dem zweiten Glied abgestützt ist, um mit ihm beweglich zu sein, wobei die Steuerungen (99) für den Lift und den Werkzeugüberführungskopf an der Bedienungsposition (101) gelegen sind und wobei eine flexible, mit den Steuerungen verbundene Energieeinspeisevorrichtung (146) die Energie liefert für den Betrieb des Liftes und des Werkzeugüberführungskopfes.
6. 6. Werkzeugwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lift (62) und der Werkzeugüberführungskopf (63) motorisch angetrieben sind, wobei der Lift teleskopisch ineinander verschiebbare erste und zweite Glieder (78, 79 und 151,152) aufweist, wobei das erste Glied (78 und 151) auf dem Wagen (61) angebracht ist und das zweite Glied (79 und 152) inbezug auf das erste Glied beweglich ist, wobei ferner der Werkzeugüberführungskopf auf dem zweiten Glied abgestützt und mit ihm beweglich ist, wobei ferner Steuerungen (99) vorgesehen sind für den Lift und den Werkzeugüberführungskopf, welche Steuerungen an einer Bedienungsposition (101) angeordnet ist und eine flexible Energiezuliefervorrichtung (146) an den Wagen und die

   Steuerungen angeschlossen ist und die Energie liefert zum Betätigen des Liftes und des Werkzeugüberführungskopfes.