DE10060709A1

DE10060709A1 - A method by which a work piece is held during a forging process has a hydraulic gripper with a trigger controlling the fluid to hold or release the work

Info

Publication number: DE10060709A1
Application number: DE2000160709
Authority: DE
Inventors: Manfred Baudler; Frank Reisenweber
Original assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Current assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2020-12-08
Also published as: DE10060709B4

Abstract

The work (6) is firmly held between a fixed and a moveable clamp jaw system (8) operated by a cylinder (9) controlled by the release trigger (18) on a robotic arm (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät zum Halten eines Schmiede teiles beim Schmiedevorgang, bei dem ein länglicher Greifer einerends an einer Trageinrichtung gelagert ist und anderenends eine Greifeinrichtung bildet, bei dem der Greifer zwischen der Lagerung und der Greifeinrich tung einen Greiferarm und eine Anbringungseinrichtung, die wahlweise nachgiebig oder starr einstellbar ist, aufweist und bei dem die Anbrin gungseinrichtung Mittel zur Starrstellung und ein blockförmiges Nachge beelement, das im Greifer an zwei einander gegenüberliegenden Seiten be festigt ist, aufweist.The invention relates to a handling device for holding a forge part of the forging process, in which an elongated gripper at one end a carrying device is mounted and at the other end a gripping device forms, in which the gripper between the storage and the gripping device tion a gripper arm and an attachment device, which is optional is flexible or rigid adjustable, and in which the attachment supply device means for rigid position and a block-shaped Nachge beelement that be in the gripper on two opposite sides is consolidated.

Bei einem bekannten (DE 42 20 796 A1) Handhabungsgerät dieser Art ist das Nachgebeelement eine Manschette, die eine Hydraulikkammer be grenzt, deren Innendruck über ein Steuerventil wahlweise auf einen die Manschette nachgiebig machenden niederen Druckwert oder auf einen die Manschette starr machenden hohen Druckwert einstellbar ist. Die Hydrau likkammer, das Steuerventil und die Druckwert-Einstellmittel sind relativ aufwendige Bauteile und auch die hohle Manschette ist ein aufwendiges Gebilde, da sie beim Schmiedebetrieb am Greifer auftretende Kräfte auszu halten hat. Das bekannte Handhabungsgerät läßt nur relativ geringe Takt zeiten zu.In a known (DE 42 20 796 A1) handling device of this type the yielding element is a cuff that be a hydraulic chamber limits, the internal pressure via a control valve either on the Cuff compliant low pressure or on a Cuff rigidifying high pressure value is adjustable. The hydrau Likkammer, the control valve and the pressure value setting means are relative complex components and also the hollow sleeve is a complex Formations, since they exert forces occurring on the gripper during the forging operation hold. The known handling device leaves only a relatively low cycle times to.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Handhabungsgerät der ein gangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Anbringungseinrichtung ver einfacht, mechanisch gestaltet ist. Das erfindungsgemäße Handhabungsge rät ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachgebe element ein dauerhaft materialelastisch verformbares Blockstück ist und daß die Mittel zur Starrstellung eine Starrstellstange bilden, die einerends auf einer der beiden Befestigungsseiten des verformbaren Blockstücks am Greifer befestigt ist, das verformbare Blockstück überragt und anderenends am Greifer lösbar fixierbar ist. An object of the invention is therefore to provide a handling device gangs mentioned type to create, in which the attachment device ver simple, mechanically designed. The handling ge according to the invention advises is solving this problem, characterized in that the yielding element is a block piece that is permanently deformable in terms of material elasticity and that the means for rigid position form a rigid adjusting rod, one end on one of the two fastening sides of the deformable block piece on Gripper is attached, the deformable block piece protrudes and other ends is releasably fixable on the gripper.

Das materialelastisch verformbare Blockstück ist von einfacher Bauweise und läßt die beim Schmiedevorgang erwünschte Beweglichkeit des Greifers zu. Die Mittel zur Starrstellung sind von einfacher Bauweise, da sie in der Starrstellstange und den lösbaren Fixiermitteln bestehen. Die Anbringungs einrichtung ist vereinfacht mechanisch gestaltet. Wenn das Handhabungs gerät das Schmiedeteil hebt und bewegt, ist das verformbare Blockstück durch die fixierte Starrstellstange überbrückt bzw. blockiert und setzt die Starrstellstange den Greiferarm starr fort. Wenn das Handhabungsgerät das Schmiedeteil beim Schmiedevorgang hält, ist die Starrstellstange außer Funktion gebracht und wird die Flexibilität und Biegsamkeit des Block stücks wirksam.The material-elastic deformable block piece is of simple construction and leaves the desired mobility of the gripper during the forging process to. The means for rigid positioning are of simple construction, since they are in the Rigid adjusting rod and the releasable fixing means exist. The attachment the design is mechanically simplified. If that's handling If the forged part lifts and moves, the deformable block is bridged or blocked by the fixed rigid adjusting rod and sets the Rigid rod rigidly continues the gripper arm. If the handling device If the forged part holds during the forging process, the rigid actuating rod is not Function and is the flexibility and flexibility of the block effective.

Die lösbare Fixierung ist z. B. durch eine Verschraubung gegeben, wobei zum Herstellen und zum Lösen der Fixierung geschraubt werden muß. Dies alles sind sehr langsame Vorgänge. Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt jedoch vor, wenn die Lagerung des Greifers drehschwenkbar sowie heb/senkbar ist und zum lös baren Fixieren der Greifer und die Starrstellstange einen Zapfen und eine Höhlung, die ineinander schiebbar sind, aufweisen und wenn bei unver formtem Blockstück Zapfen und Höhlung fixierend ineinandergreifen und bei Abstützung der Greifeinrichtung zum Schmiedevorgang und aufgrund einer Drehschwenkung sowie einer Heb/Senkung des Greifers das Block stück verformt sowie die Starrstellstange bei der Zapfen/Höhlung-Stelle von dem Greifer befreit ist. Hierbei erfolgen das Herstellen und das Lösen der Fixierung selbsttätig durch Drehschwenken des Greifers in Heb/Senk- Richtung und Heb/senken des Greifers an dem gelagerten Ende. Das nach giebig Einstellen und das starr Einstellen erfolgt durch Betätigung der dem Greifer-Lager zugeordneten Drehschwenkbarkeit und Heb/Senkbarkeit. Hierdurch ist die Nachgiebigstellung und Starrstellung beschleunigt, was die Taktzeit, mit der das Handhabungsgerät arbeitet, erhöht.The releasable fixation is e.g. B. given by a screw, wherein must be screwed to manufacture and to loosen the fixation. All of these are very slow processes. A particularly useful and advantageous embodiment of the invention is, however, when the Storage of the gripper can be swiveled and raised / lowered and released fix the gripper and the rigid adjusting rod one pin and one Have cavities that can be pushed into each other and if not molded block piece, the pin and the cavity interlock and when the gripping device is supported for the forging process and due to the block is pivoted and the gripper is raised / lowered piece deformed as well as the rigid adjusting rod at the pin / hollow point is released from the gripper. Here, the manufacture and the release take place the fixation automatically by swiveling the gripper in lifting / lowering Direction and lifting / lowering the gripper at the supported end. That after Set and set rigidly by pressing the Gripper bearing assigned swiveling and lifting / lowering. This accelerates the compliance and rigid position, what the cycle time with which the handling device works increases.

Das Handhabungsgerät ist z. B. ein Manipulator, dessen Trageinrichtung ein Fahrwerk ist, das hängend an Laufrollen oder am Boden verfahrbar ist. In der Regel ist das Handhabungsgerät ein Roboter, dessen Trageinrichtung ortsfest ist und bei dem in für Roboter an sich bekannter Weise die Lage rung des Greifers drehschwenkbar sowie heb/senkbar ist. Bei diesem durch die Praxis bekannten Roboter ist jedoch die Anbringungseinrichtung, die wahlweise nachgiebig oder starr einstellbar ist, nicht vorhanden. In der Re gel ist der Greifer zusätzlich um eine Längsachse drehbar und in einer waa gerechten Ebene drehschwenkbar. Der hier interessierende Drehschwenk- Winkel liegt z. B. bei 5° und der hier interessierende Heb/Senk-Weg liegt z. B. bei 5-10 mm.The handling device is e.g. B. a manipulator, the support device is a chassis that can be moved hanging on rollers or on the floor. As a rule, the handling device is a robot, its carrying device is stationary and the location in a manner known per se for robots tion of the gripper can be pivoted and raised / lowered. With this through However, the robot known in practice is the attachment device that is either flexible or rigidly adjustable, not available. In the Re gel, the gripper is also rotatable about a longitudinal axis and in a waa just level swivel. The rotating swivel Angle is z. B. is 5 ° and the lift / lower path of interest here z. B. at 5-10 mm.

In der Regel ist das verformbare Blockstück in gerader Linie mit der Greif einrichtung und dem Greiferarm angeordnet. Die Verformung des Block stücks beim Nachgiebigeinstellen mittels Drehschwenken und Heb/senken ist eine Art Knickung des Blockstücks. Zu der Greifeinrichtung gehört eine Klemmzange, bei der z. B. eine Zangenbacke gegenüber dem Greifer unbe weglich und nur die andere Zangenbacke beweglich ist. Eine zu der Greif einrichtung gehörende Zangenbetätigungseinrichtung ist z. B. auf der Ober seite des Greifers vorgesehen. Das elastische Blockstück besteht aus Gummi oder einem entsprechenden Kunststoff und besitzt an den beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Befestigung je eine angeklebte Metallplatte zur Verschraubung mit anderen Teilen des Handhabungsgerätes. Das ver formbare Blockstück hält nicht nur die Vibrationskräfte der Schmiede schläge aus, sondern auch die durch die Knickung bedingten Zug- und Druckkräfte.As a rule, the deformable block piece is in a straight line with the griffin device and the gripper arm arranged. The deformation of the block piece of flexible adjustment by turning and lifting / lowering is a kind of kinking of the block piece. One belongs to the gripping device Clamping pliers where z. B. uncomfortable a jaw over the gripper is movable and only the other jaw is movable. One to the griffin device belonging pliers actuating device is z. B. on the upper side of the gripper provided. The elastic block is made of rubber or a corresponding plastic and owns each other on the two a glued metal plate on opposite sides of the attachment for screwing to other parts of the handling device. That ver malleable block not only holds the vibratory forces of the forge deflections, but also the pulling and Compressive forces.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn die Starrstell stange auch einen beachtlichen Bereich der Länge des Greiferarm überragt. Die Starrstellstange ist also länger gestaltet, wodurch sich die Bauweise der lösbaren Fixierung vereinfacht, da der Weg des freien Endes der Starrstell stange relativ zum Greifer beim Lösen vergrößert ist.It is also particularly expedient and advantageous if the rigid position bar also extends a considerable area over the length of the gripper arm. The rigid actuating rod is therefore longer, which means that the construction of the releasable fixation simplified because the way of the free end of the rigid position rod is enlarged relative to the gripper when loosening.

Es ist möglich, das verformbare Blockstück bei dem der Greifereinrichtung zugewendeten Ende des Greiferarms anzuordnen und die Befestigung der Starrstellstange auf der der Greifeinrichtung zugewendeten Seite des ver formbaren Blockstücks vorzusehen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn das verformbare Blockstück bei dem der Lagerung zu gewendeten Ende des Greiferarms angeordnet ist und die Befestigung der Starrstellstange auf der der Lagerung zugewendeten Seite des verformbaren Blockstücks vorgesehen ist. Es ist das verformbare Blockstück von der Hit ze des Schmiedevorgangs weiter entfernt und die Verformung des Block stücks ist vereinfacht. It is possible to use the deformable block piece in that of the gripper device Arrange facing end of the gripper arm and the attachment of the Rigid adjusting rod on the side of the ver facing the gripping device to provide malleable block piece. Particularly useful and advantageous it is, however, if the deformable block piece during storage turned end of the gripper arm is arranged and the attachment of the Rigid adjusting rod on the side of the deformable facing the bearing Block piece is provided. It is the deformable block piece from the Hit ze the forging process further away and the deformation of the block piece is simplified.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn zwei ver formbare Blockstücke seitlich nebeneinander angeordnet sind. Dies verbes sert die Stabilität der Anbringungseinrichtung und ist hinsichtlich des Knickens der verformbaren Blockstücke vorteilhaft.It is particularly expedient and advantageous if two ver malleable blocks are arranged side by side. This is better sert the stability of the attachment device and is in terms of Kinking the deformable block pieces advantageous.

Wenn Bewegungen der Lagerung genutzt werden, um die Fixierung der Starrstellstange zu lösen, dann wird die Nachgiebigkeit der verformbaren Blockstücks nicht nur zur Unterdrückung von Vibrationen genutzt, son dern auch zum Lösen der Fixierung durch Knicken bzw. Biegen des Block stücks. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn der Grei fer für den Schmiedevorgang aus einer durchgehend geraden Stellung beim Lager in Abwärtsrichtung gedreht und gehoben ist. Hierbei wird die Aufla ge des Schmiedeteiles auf dem Gesenk als Widerlager genutzt und wird das Blockstück nach oben geknickt.When movements of the storage are used to fix the To release rigid adjusting rod, then the resilience of the deformable Block pieces not only used to suppress vibrations, son also to loosen the fixation by kinking or bending the block tee. It is particularly expedient and advantageous if the Grei fer for the forging process from a continuously straight position at Bearing rotated in the downward direction and lifted. Here the Aufla ge of the forged part on the die as an abutment and will Block section bent upwards.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn die Dreh schwenk-Bewegung und die Heb/Senk-Bewegung des Greifers gleichzeitig verlaufend gestaltet sind. Die beiden Bewegungen erfolgen also nicht zeit lich versetzt gegeneinander, da dies zu unerwünschten Verbiegungen des Greifers führen kann. Es ist ja zu beachten, daß beim Nachgiebigstellen und beim Starrstellen das Schmiedeteil und die dieses haltende Klemmzange auf dem Amboß bzw. einem unteren Gesenk abgestützt sind.It is then particularly expedient and advantageous if the rotation swivel movement and the lifting / lowering movement of the gripper at the same time are designed progressively. The two movements therefore do not take time Lich offset against each other, as this leads to undesirable bending of the Gripper can lead. It should be noted that when completing and the rigid part, the forged part and the clamp holding it are supported on the anvil or a lower die.

Bei dem erfindungsgemäßen Handhabungsgerät ist eine schnelle Betätigung des Nachgiebigstellens und des Starrstellens von Interesse, um erhöhte Taktzeiten zu ermöglichen. Deshalb soll das Bewirken und Lösen der Fi xierung der Starrstellstange beschleunigt erfolgen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es daher, wenn für die Drehschwenk-Bewegung und die Heb/Senk-Bewegung als Antriebsmittel Elektromotoren vorgesehen sind. Diese Elektromotoren sprechen auf Steuerbefehle schneller an als Hydrau likmittel.The handling device according to the invention is quick to operate of compliance and staring of interest to increased To enable cycle times. Therefore, the effecting and loosening of Fi Fixing rod fixation accelerated. Particularly useful and it is therefore advantageous if for the pivoting movement and the Lift / lower movement are provided as drive means for electric motors. These electric motors respond to control commands faster than Hydrau likmittel.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar gestellt und zeigtIn the drawing, a preferred embodiment of the invention is shown posed and shows

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines Handhabungsgeräts zum Halten eines Schmiedeteiles beim Schmiedevorgang, Fig. 1 shows schematically a side view of a handling device for holding a part forged during the forging process,

Fig. 2 einen Teil der Darstellung in Fig. 1, in einem gegenüber Fig. 1 ver größerten Maßstab, bei einer Starreinstellung, und Fig. 2 shows a part of the illustration in Fig. 1, in a larger scale compared to Fig. 1, with a star setting, and

Fig. 3 die Darstellung in Fig. 2, bei einer Nachgiebigeinstellung. Fig. 3 shows the representation in Fig. 2, with a resilient setting.

Das Handhabungsgerät gemäß Zeichnung gehört zu einem stehenden Schmiedehammer 1, der ein unteres, ruhendes Gesenk 2 bildet und ein obe res bewegbares Gesenk 3 an einem Schlagbären 4 aufweist, der gemäß ei nem Pfeil 5 auf und ab bewegbar ist. Zwischen den beiden Gesenken 2, 3 wird ein Schmiedeteil 6 umgeformt, das bei der Umformung auf dem unte ren Gesenk 2 aufliegt. Das Handhabungsgerät ist als Roboter ausgebildet, der einen im wesentlichen waagerecht verlaufenden Greifer 7 aufweist, der an seinem einen Ende eine Klemmzange 8 bildet, die zwischen zwei Zan genbacken das Schmiedeteil 6 hält und eine Zangenbetätigungseinrichtung 9 umfaßt. Gemäß einer gestrichelten Darstellung 8' ist die eine Zangenbacke von der Zangenbetätigungseinrichtung 9 in eine Stellung gebracht, in der das Schmiedeteil 6 freigegeben ist.The handling device according to the drawing belongs to a standing forging hammer 1 , which forms a lower, stationary die 2 and has an upper movable die 3 on a bear 4 , which can be moved up and down according to an arrow 5 . Between the two dies 2 , 3 , a forged part 6 is formed, which rests on the lower die 2 during the forming. The handling device is designed as a robot, which has a substantially horizontally extending gripper 7 , which forms at one end a clamp 8 , which baked the forged part 6 between two pliers and includes a gripper actuating device 9 . According to a broken line 8 ′, the one jaw of the pliers is brought into a position by the pliers actuation device 9 in which the forged part 6 is released.

Bei dem Greifer 7 schließt an die Klemmzange 8 ein Greiferarm 10 an, der die Zangenbetätigungseinrichtung 9 trägt. An den Greiferarm 10 schließt ein Blockstück 11 an, an das ein Armbereich 12 anschließt. Das Blockstück 11 bildet an zwei einander gegenüberliegenden Seiten je eine Platte, die mit einer anliegenden Platte des Greiferarms 10 bzw. des Armbereichs 12 ver schraubt ist, und besteht im übrigen aus einem dauerhaft bzw. wiederholt elastisch verformbaren Material. Der Armbereich 12 läßt sich mittels eines Elektromotors 13 gemäß einem Pfeil 14 auf und ab drehschwenken und von einem Elektromotor 15 gemäß einem Pfeil 16 heben und senken. Eine Steuereinrichtung 17 bewirkt synchrones Arbeiten der beiden Elektromo toren 13, 15. Das Ganze ist von einer Trageinrichtung 23 aufgenommen.In the gripper 7 , the gripper arm 8 is connected to the gripper arm 10 , which carries the gripper actuation device 9 . A block piece 11 adjoins the gripper arm 10 , to which an arm region 12 connects. The block piece 11 forms on two opposite sides of each a plate which is screwed ver with an adjacent plate of the gripper arm 10 or the arm portion 12 , and is otherwise made of a permanently or repeatedly elastically deformable material. The arm region 12 can be pivoted up and down by means of an electric motor 13 according to an arrow 14 and raised and lowered by an electric motor 15 according to an arrow 16 . A control device 17 causes synchronous operation of the two electric motors 13 , 15 . The whole is received by a support device 23 .

Das Blockstück 11 gehört zu einer Anbringungseinrichtung 18, die gemäß Fig. 2 und 3 auch eine Starrstellstange 19 umfaßt, die am Greifer 7 zwi schen dem Blockstück 11 und dem Armbereich 12 dauerhaft befestigt ist. Die Starrstellstange 19 erstreckt sich mit etwas Abstand vom Greiferarm 10 in Richtung zur Klemmzange 8. Am freien Ende der Starrstellstange 19 und dem diesem zugeordneten Teil des Greiferarms 10 ist eine lösbare Fi xiereinrichtung vorgesehen, indem die Starrstellstange einen Zapfen 20 trägt, der in eine Höhlung 21 des Greiferarms paßt. Gemäß Fig. 2 ist die Fixiereinrichtung im Eingriff, ist das verformbare Blockstück nicht ver formt und kann der Greifer das Schmiedeteil tragend manipulieren. Gemäß Fig. 3 ist das Schmiedeteil aufgelegt und abgestützt, ist der Greifer bis hin zum Blockstück waagerecht und ist die Lagerung 22 sowohl im Gegenuhr zeigersinn drehgeschwenkt als auch nach oben angehoben, wobei die Lage rung 22 hier durch die Drehachse des Armbereichs 12 symbolisiert ist.The block piece 11 is part of an attachment device 18 , which according to FIGS . 2 and 3 also includes a rigid actuating rod 19 which is permanently attached to the gripper 7 between the block piece 11 and the arm region 12 . The rigid actuating rod 19 extends at a distance from the gripper arm 10 in the direction of the clamping pliers 8 . At the free end of the rigid control rod 19 and the associated part of the gripper arm 10 a releasable fi xiereinrichtung is provided by the rigid control rod carries a pin 20 which fits into a cavity 21 of the gripper arm. Referring to FIG. 2, the fixing device is engaged, the deformable block piece is not ver formed and the gripper is able to manipulate the forging supporting. Referring to FIG. 3, the forged part is placed and supported, the gripper is up horizontally to the block piece and the bearing 22, both in Gegenuhr-clockwise rotating pivoted as lifted upwards, whereby the position tion 22 is symbolized here by the axis of rotation of the arm portion 12th

Claims

1. handling devices for holding a forged part during the forging process,
in which an elongated gripper is supported at one end on a carrying device and forms a gripping device at the other end,
in which the gripper has a gripper arm and an attachment device between the bearing and the gripping device, which attachment device can be adjusted either flexibly or rigidly, and
in which the attachment means for rigid position and a block-shaped yielding element which is fastened in the gripper on two mutually opposite sides,
characterized by
that the yielding element is a permanently material-elastically deformable block ( 11 ) and
that the means for rigid position form a rigid actuating rod ( 19 ), the egg nerends on one of the two fastening sides of the deformable block piece ( 11 ) is attached to the gripper ( 7 ), projects beyond the deformable block piece and at the other end releasably fixable on the gripper ( 7 ) ( 20 , 21 ) is.

2. Handling device according to claim 1, characterized in that the bearing ( 22 ) of the gripper ( 7 ) can be pivoted and raised / lowered and for releasably fixing the gripper ( 7 ) and the rigid actuating rod ( 19 ) a pin ( 20 ) and a cavity ( 21 ), which can be pushed into each other, and that in the case of undeformed block piece ( 11 ), the pin and the cavity interlocking and when the gripping device is supported for the forging process and due to a pivoting movement and a lifting / lowering of the gripper, the block piece is deformed and the rigid actuating rod ( 19 ) is freed from the gripper ( 7 ) at the pin / hollow point.

3. Handling device according to claim 1 or 2, characterized in that the rigid actuating rod ( 19 ) also projects over a considerable range of the length of the gripper arm ( 10 ).

4. Handling device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the deformable block ( 11 ) at the bearing ( 22 ) facing the end of the gripper arm ( 10 ) is arranged and the attachment of the rigid actuating rod ( 19 ) on the storage ( 22 ) facing side of the deformable block piece is provided.

5. Handling device according to one of the preceding claims, characterized in that two deformable block pieces ( 11 ) are arranged side by side.

6. Handling device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the gripper ( 7 ) for the forging process from a continuous straight position in the bearing ( 22 ) in the downward direction rotates and is raised.

7. Handling device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the pivoting movement and the lifting / lowering movement of the gripper ( 7 ) are designed to run simultaneously.

8. Handling device according to one of claims 2 to 7, characterized in that electric motors are provided for the rotary pivoting movement and the lifting / lowering movement as drive means ( 13 , 15 ).