DE20006993U1

DE20006993U1 - Device for the stem and for changing a tool set

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Publication number: DE20006993U1
Application number: DE20006993U
Authority: DE
Original assignee: NLT NORDER LAGERTECHNIK GmbH
Current assignee: Nlt Norder Lagertechnik & Co Maschinenba De GmbH
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2010-04-06

Description

14772/si/no
Gebrauchsmusteranmeldung14772/si/no
Utility model application

NLT Norder Lagertechnik GmbH, Blaufärberstraße 2a,
26506 NordenNLT Norder Lagertechnik GmbH, Blaufärberstrasse 2a,
26506 North

Vorrichtung zum Vorbau und zum Wechseln eines WerkzeugsatzesDevice for setting up and changing a tool set

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorbau und zum Wechseln eines Werkzeugsatzes für eine Längsteilanlage mit einem Lager zur senkrechten Lagerung von Werkzeugen und einer in dem Lager bewegbaren Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme und zum Transport der Werkzeuge.The invention relates to a device for preassembling and changing a tool set for a slitting line with a warehouse for the vertical storage of tools and a receiving device movable in the warehouse for receiving and transporting the tools.

Derartige Längsteilanlagen, insbesondere Spaltanlagen, werden benötigt um Bandstahl oder andere Materialien in der Längsrichtung auf definierte Streifenbreiten zu zerteilen. Dazu wird eine Rolle Bandstahl abgewickelt, zerteilt und wieder aufgewickelt. Das Zerteilen erfolgt auf einer sogenannten Spaltschere, bei der auf zwei gegenläufig zueinander laufenden Wellen Distanzstücke und Messer angeordnet sind. Die Anordnung der Distanzstücke und Messer muß für jeden neuen Zerteilauftrag geändert werden. Typischerweise werden für einen Schneid- oder Zerteilvorgang 66 bis 100 Werkzeuge benötigt, die ein Gesamtgewicht von etwaSuch slitting machines, especially splitting machines, are required to cut strip steel or other materials lengthwise into defined strip widths. For this purpose, a roll of strip steel is unwound, cut and rewound. The cutting takes place on a so-called splitting shear, in which spacers and knives are arranged on two shafts running in opposite directions. The arrangement of the spacers and knives must be changed for each new cutting order. Typically, 66 to 100 tools are required for a cutting or splitting process, which have a total weight of about

400 bis 800 kg aufweisen. Bisher erfolgt die Bestückung der Wellen mit Distanzstücken und Messern überwiegend manuell.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der EP 0 911 104 Al bekannt. In dieser Vorrichtung sind an zwei gegenüberliegenden Wänden Werkzeuge auf Dornen gelagert, die von einer Aufnahmeeinrichtung abgenommen werden. Dabei ist die Aufnahmeeinrichtung portalartig ausgebildet, wobei im Deckenbereich ein in zwei Dimensionen verfahrbares Gerüst aufgebaut ist, das ein absenkbares Element aufweist, welches zu den an den Wänden hängenden Werkzeugen geführt wird und dort die Werkzeuge aufnimmt.400 to 800 kg. Up to now, the shafts have been fitted with spacers and knives mainly manually.
A device of the type mentioned at the beginning is known from EP 0 911 104 A1. In this device, tools are mounted on mandrels on two opposite walls, which are removed by a receiving device. The receiving device is designed like a portal, with a frame that can be moved in two dimensions and has a lowerable element that is guided to the tools hanging on the walls and picks up the tools there.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen besonders schnellen und präzisen Werkzeugwechsel ermöglicht.The invention is based on the object of creating a device of the type mentioned above which enables a particularly fast and precise tool change.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Pa-beftt$n Spruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved with a device having the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.

Nach dem Grundgedanken der Erfindung ist die in dem Lager der Vorrichtung bewegbare Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme und zum Transport der Werkzeuge oben und unten geführt. Die Aufnahmeeinrichtung weist also zwei Führungen auf, die oben und unten, d. h. oberhalb und unterhalb eines in der Aufnahmeeinrichtung vorgesehenen Greifers vorgesehen sind, so daß der tatsächliche Übergabepunkt, an dem die Werkzeuge von der Aufnahmeeinrichtung aufgenommen werden, oben und unten vonAccording to the basic idea of the invention, the receiving device, which is movable in the bearing of the device, is guided at the top and bottom for receiving and transporting the tools. The receiving device therefore has two guides, which are provided at the top and bottom, i.e. above and below a gripper provided in the receiving device, so that the actual transfer point at which the tools are received by the receiving device is guided at the top and bottom of

Führungen umgeben ist. Im Gegensatz zu den bekannten hängenden Aufnahmeeinrichtungen wird dadurch erreicht, daß die Aufnahmeeinrichtung frei von Schwingungen ist und daher besonders schnell und präzise hin und her bewegt werden kann, so daß die Arbeitsgeschwindigkeit insgesamt erhöht wird und der Werkzeugwechsel besonders schnell durchgeführt werden kann.is surrounded by guides. In contrast to the known hanging support devices, this ensures that the support device is free of vibrations and can therefore be moved back and forth particularly quickly and precisely, so that the overall working speed is increased and the tool change can be carried out particularly quickly.

Besonders bevorzugt ist die Aufnahmeeinrichtung oben und unten synchron angetrieben, so daß die Aufnahmeeinrichtung insgesamt gleichmäßig angetrieben ist und durch den synchronen Antrieb sicher hin- und herbewegt werden kann, wobei ein Verkanten der Aufnahmeeinrichtung zuverlässig ausgeschlossen ist. Weiterhin weist die Aufnahmevorrichtung bevorzugt einen vertikal verfahrbaren Greifer auf. Günstigerweise sind dazu vier senkrechte Stäbe vorgesehen, die einen Rahmen bilden, in dem der Greifer vertikal verfahrbar ist. Günstigerweise ist die Aufnahmeeinrichtung, insbesondere der Rahmen, um die vertikale Achse drehbar, so daß der Greifer in zwei Dimensionen verfahrbar und um seine Achse drehbar ist. In einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung sind am Boden und am Dach der Vorrichtung je eine Schiene angeordnet, auf der die Aufnahmeeinrichtung verfahrbar ist. Die Schiene ist günstigerweise mittig zwischen den zu den Schienen parallelen Außenwänden des Lagers angeordnet. An diesen Außenwänden sind Kragarme oder Lagerdorne angeordnet, an denen die Werkzeuge senkrecht gelagert, insbesondere aufgehängt sind. Der GreiferParticularly preferably, the receiving device is driven synchronously at the top and bottom, so that the receiving device is driven evenly overall and can be moved back and forth safely by the synchronous drive, whereby tilting of the receiving device is reliably excluded. Furthermore, the receiving device preferably has a vertically movable gripper. Four vertical rods are advantageously provided for this purpose, which form a frame in which the gripper can be moved vertically. Advantageously, the receiving device, in particular the frame, can be rotated about the vertical axis, so that the gripper can be moved in two dimensions and can be rotated about its axis. In a preferred embodiment of the invention, a rail is arranged on the floor and on the roof of the device, on which the receiving device can be moved. The rail is advantageously arranged centrally between the outer walls of the storage area, which are parallel to the rails. Cantilever arms or storage mandrels are arranged on these outer walls, on which the tools are stored vertically, in particular suspended. The gripper

kann also zwischen den beiden Wänden des Lagers, an denen die Kragarme angeordnet sind, hin und her gefahren und auf und ab bewegt werden. Durch die Drehmöglichkeit der Aufnahmeeinrichtung kann der Greifer auf beide Seiten des Lagers zugreifen. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ermöglicht ein besonders schnelles Verfahren der Aufnahmeeinrichtung, das zudem, insbesondere durch den synchronen Antrieb oben und unten, besonders präzise durchgeführt werden kann.can therefore be moved back and forth and up and down between the two walls of the warehouse on which the cantilever arms are arranged. The gripper can access both sides of the warehouse thanks to the ability to rotate the receiving device. The embodiment according to the invention enables the receiving device to be moved particularly quickly, which can also be carried out particularly precisely, in particular thanks to the synchronous drive at the top and bottom.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der in der Aufnahmeeinrichtung vorgesehene Greifer mindestens eine horizontal verfahrbare Stützwelle auf. Diese Stützwelle ist dazu ausgelegt, den verbleibenden Zwischenraum zwischen dem Greifer und dem angesteuerten Kragarm an einer der Außenwände des Lagers zu überbrücken, so daß es möglich ist, die auf dem Kragarm gelagerten Werkzeuge über die Stützwelle auf den Greifer zu ziehen. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Stützwelle vorgesehen. Besonders bevorzugt sind jedoch zwei horizontal verfahrbare Stützwellen vorgesehen, die beide in den aufzunehmenden Werkzeugring einfahren und so eine definierte Lagerung des Werkzeugs gewährleisten und ein Schwingen oder Pendeln des Werkzeugs verhindern. Der Greifer ist bevorzugt als ausfahrbarer Innengreifer mit spreizbaren, insbesondere drei spreizbaren Fingern ausgebildet. Der Greifer kann nahezu beliebig weit ausgefahren werden und klemmt den letzten einzuziehenden Ring bzw. das letzte einzuziehendeIn a particularly preferred embodiment, the gripper provided in the receiving device has at least one horizontally movable support shaft. This support shaft is designed to bridge the remaining gap between the gripper and the controlled cantilever arm on one of the outer walls of the bearing, so that it is possible to pull the tools stored on the cantilever arm onto the gripper via the support shaft. According to the invention, at least one support shaft is provided. However, two horizontally movable support shafts are particularly preferably provided, both of which move into the tool ring to be received and thus ensure a defined storage of the tool and prevent the tool from swinging or oscillating. The gripper is preferably designed as an extendable internal gripper with spreadable, in particular three spreadable fingers. The gripper can be extended almost as far as desired and clamps the last ring or the last tool to be pulled in.

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Werkzeug von innen fest und zieht dann das Werkzeug und alle vor ihm liegenden Werkzeuge über die Stützwellen auf den Greifer. Die spreizbaren Finger sind günstigerweise in gleichen Abständen zueinander an dem Greifer angeordnet, wobei bei drei spreizbaren Fingern ein Finger nach unten ausgerichtet ist, so daß zwei spreizbare Finger in symmetrischer Weise vom höchsten Punkt entfernt angeordnet sind. Die verfahrbaren Stützwellen sind dicht benachbart zu den oberen Fingern angeordnet, günstigerweise an der innen ausgerichteten Seite, so daß das ringartige Werkzeug auf diesen Stützwellen leicht zum Liegen kommt.Tool from the inside and then pulls the tool and all the tools in front of it onto the gripper via the support shafts. The expandable fingers are advantageously arranged at equal distances from one another on the gripper, whereby with three expandable fingers one finger is directed downwards so that two expandable fingers are arranged symmetrically from the highest point. The movable support shafts are arranged close to the upper fingers, advantageously on the inwardly directed side so that the ring-like tool can easily come to rest on these support shafts.

Weiterhin weist der Greifer der Vorrichtung bevorzugt einen Pusher und einer Werkzeugpuffer auf. Der Werkzeugpuffer wird als ein Dorn gebildet, auf dem die vom Greifer erfaßten ringartigen Werkzeuge abgelegt werden. Der Pusher kann das oder die auf dem Werkzeugpuffer hängenden Werkzeuge nach vorne schieben und ist dafür als flächiges Schiebeelement ausgebildet. Die Stützwellen und der Werkzeugpuffer sind günstigerweise so angeordnet, daß die Auflageflächen des Werkzeugpuffers und der Stützwellen auf dem gleichen Kreisumfang liegen. Dadurch ist eine zuverlässige Übergabe der Werkzeuge vom Kragarm auf die Stützwellen und insbesondere von den Stützwellen auf den Werkzeugpuffer gewährleistet.Furthermore, the gripper of the device preferably has a pusher and a tool buffer. The tool buffer is formed as a mandrel on which the ring-like tools gripped by the gripper are placed. The pusher can push the tool or tools hanging on the tool buffer forwards and is designed as a flat sliding element for this purpose. The support shafts and the tool buffer are advantageously arranged so that the contact surfaces of the tool buffer and the support shafts lie on the same circumference. This ensures reliable transfer of the tools from the cantilever arm to the support shafts and in particular from the support shafts to the tool buffer.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung betrifft die oben beschriebene Aufnahmeeinrichtung, die erfindungsgemäß in einerAn essential aspect of the invention relates to the above-described receiving device, which according to the invention is arranged in a

oben genannten Vorrichtung verwendet wird oder zur Verwendung in dieser Vorrichtung ausgelegt ist.used in the device referred to above or is designed for use in such device.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Im einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing. The schematic representations show in detail in:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung undFig. 1 is a perspective view of a
device according to the invention and

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines
Greifers der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 2 is a perspective view of a
Gripper of the device according to the invention.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 dargestellt, die im wesentlichen ein Lager und eine in diesem Lager bewegbare Aufnahmeeinrichtung 2 aufweist. Das Lager weist eine Mehrzahl von in zwei Reihen angeordneten senkrechten Trägern 6 auf, die in ihrem oberen Endbereich mit Querträgern 7 verbunden sind, die eine Art Dach bilden. Im unteren Endbereich sind Bodenträger 8 vorgesehen, die die senkrechten Träger 6 miteinander verbinden, um so die Stabilität des Lagers zu erhöhen. An den senkrechten Trägern 6 sind auf der Innenseite Wandelemente angeordnet, die nach innen ragende Kragarme 13 aufweisen, die auch als Lagerdorne bezeichnet werden können. Die Wandelemente bilden zwei sichIn Fig. 1, a device 1 according to the invention is shown, which essentially has a bearing and a receiving device 2 which can be moved in this bearing. The bearing has a plurality of vertical supports 6 arranged in two rows, which are connected in their upper end region to cross beams 7, which form a kind of roof. In the lower end region, floor supports 8 are provided, which connect the vertical supports 6 to one another in order to increase the stability of the bearing. On the inside of the vertical supports 6, wall elements are arranged which have inwardly projecting cantilever arms 13, which can also be referred to as bearing mandrels. The wall elements form two

gegenüberliegende Wände 11 und 12. Auf diesen Kragarmen 13 können ringartige Werkzeuge in hängender Weise angeordnet werden, die dann von der Aufnahmeeinrichtung 2 zu einem Werkzeugsatz zusammenstellbar sind. Mittig zwischen den beiden Wänden 11 und 12 des Lagers ist an den oberen Querträgern 7 eine Schiene 5 und auf den unteren Bodenträgern 8 eine Schiene 4 angeordnet. An diesen Schienen 4, 5 ist die Aufnahmeeinrichtung 2 geführt. Dazu ist jeweils ein unterer und ein oberer Antrieb 15 vorgesehen, so daß die Aufnahmeeinrichtung 2 oben und unten synchron angetrieben ist. Oberhalb des unteren Antriebs 15 ist ein Drehgelenk 16 angeordnet, ebenso wie ein Drehgelenk 16 unterhalb des oberen Antriebs 15 angeordnet ist. Um diese Drehgelenke ist die gesamte übrige Aufnahmeeinrichtung drehbar. An den Drehgelenken 16 sind plattenförmige Elemente 17 angeordnet, die in jedem Eckbereich ein Rahmenelement 18 aufweisen, so daß insgesamt ein von vier senkrechten Stangen gebildeter Rahmen vorgesehen ist, in dem ein Greifer 3 vertikal auf und ab bewegbar ist und auf diese Weise zu jedem beliebigen Kragarm 13 gefahren werden kann. Durch die Verfahrbarkeit entlang der Schienen 4 und 5 und die Möglichkeit der Auf- und Abbewegung des Greifers 3 innerhalb der Aufnahmeeinrichtung 2 wird jeder beliebige Punkt des Lagers erreicht. Durch die Möglichkeit der Drehung um die Drehgelenke 16 kann der Greifer 3 entweder der einen Wand 11 oder der anderen Wand 12 des Lagers zugewandt werden.opposite walls 11 and 12. Ring-like tools can be arranged in a hanging manner on these cantilever arms 13, which can then be assembled by the receiving device 2 to form a tool set. A rail 5 is arranged centrally between the two walls 11 and 12 of the warehouse on the upper cross beams 7 and a rail 4 on the lower floor beams 8. The receiving device 2 is guided on these rails 4, 5. For this purpose, a lower and an upper drive 15 are provided, so that the receiving device 2 is driven synchronously at the top and bottom. A swivel joint 16 is arranged above the lower drive 15, just as a swivel joint 16 is arranged below the upper drive 15. The entire rest of the receiving device can rotate about these swivel joints. Plate-shaped elements 17 are arranged on the swivel joints 16, which have a frame element 18 in each corner area, so that a frame formed by four vertical rods is provided in total, in which a gripper 3 can be moved vertically up and down and can thus be moved to any cantilever arm 13. By being able to move along the rails 4 and 5 and by being able to move the gripper 3 up and down within the receiving device 2, any point in the warehouse can be reached. By being able to rotate around the swivel joints 16, the gripper 3 can face either one wall 11 or the other wall 12 of the warehouse.

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In Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Details der Vorrichtung, nämlich des Greifers dargestellt. Der Greifer 3 weist im wesentlichen einen ausfahrbaren Innengreifer 21, einen Werkzeugpuffer 24 und einen Pusher 23 auf. Auf dem Werkzeugpuffer 24 ist ein ringförmiges Werkzeug 30 abgelegt, das im wesentlichen auf den beiden stabförmigen Auflagestäben 28 des Werkzeugpuffers 24 aufliegt, die so angeordnet sind, daß sie im Bereich des Innenumfangs des ringförmigen Werkzeugs 30 liegen. Der Innengreifer 21 weist drei spreizbare Finger 25, 26 auf, die gleichmäßig verteilt, nämlich um 120° versetzt zueinander, angeordnet sind. Dabei ist ein Finger 25 nach unten ausgerichtet, während zwei obere Finger 26 vorgesehen sind, die nah benachbart zu Stützwellen 22 angeordnet sind. Die Stützwellen 22 fahren im Betrieb aus und überbrücken den verbleibenden Abstand zwischen dem Greifer 3 und dem angesteuerten Kragarm 13.Fig. 2 shows a perspective view of a detail of the device, namely the gripper. The gripper 3 essentially has an extendable inner gripper 21, a tool buffer 24 and a pusher 23. A ring-shaped tool 30 is placed on the tool buffer 24, which essentially rests on the two rod-shaped support rods 28 of the tool buffer 24, which are arranged so that they lie in the area of the inner circumference of the ring-shaped tool 30. The inner gripper 21 has three expandable fingers 25, 26, which are evenly distributed, namely offset by 120° from one another. One finger 25 is directed downwards, while two upper fingers 26 are provided, which are arranged closely adjacent to support shafts 22. The support shafts 22 extend during operation and bridge the remaining distance between the gripper 3 and the controlled cantilever arm 13.

Im Betrieb greift der ausfahrbare Innengreifer 21 mit seinen spreizbaren Fingern 25, 26 in die innere Bohrung der ringförmigen Werkzeuge 30 und schiebt das oder die Werkzeuge 30 vom Kragarm 13 auf den Werkzeugpuffer 24 oder umgekehrt. Dadurch ist es möglich, alle Werkzeuge auf einem Kragarm 13 in einem Zug auf den Werkzeugpuffer 24 zu übergeben oder umgekehrt zurückzugeben. Der Pusher 23 schiebt die Werkzeuge vom Ende des Werkzeugpuffers 24 nach vorne. Der Werkzeugpuffer 24 ist größenmäßig so ausgelegt, daß mehrere Werkzeuge 30 in einem Arbeitszyklus aufgenommen und in einem Zug entweder anDuring operation, the extendable internal gripper 21 reaches into the inner bore of the ring-shaped tools 30 with its spreadable fingers 25, 26 and pushes the tool or tools 30 from the cantilever arm 13 onto the tool buffer 24 or vice versa. This makes it possible to transfer all the tools on a cantilever arm 13 to the tool buffer 24 in one go or to return them in the other way. The pusher 23 pushes the tools forward from the end of the tool buffer 24. The tool buffer 24 is designed in such a way that several tools 30 can be picked up in one work cycle and in one go either to

ein zu bestückendes Drehkreuz oder direkt an eine zu bestückende Welle oder an eine andere vorbestimmte Zwischenlagerstation übergeben werden können. Ein Werkzeugsatz kann beispielsweise auch auf bestimmten Lagerdornen oder Kragarmen 13 des Lagers vorgebaut werden.a hub to be loaded or directly to a shaft to be loaded or to another predetermined intermediate storage station. A tool set can also be pre-assembled on certain storage mandrels or cantilever arms 13 of the warehouse.

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Claims

1. Device for preassembling and changing a tool set for a slitting line with a warehouse for the vertical storage of tools ( 30 ) and a receiving device ( 2 ) movable in the warehouse for receiving and transporting the tools, characterized in that the receiving device ( 2 ) is guided at the top and bottom.

2. Device according to claim 1, characterized in that the receiving device ( 2 ) is driven synchronously at the top and bottom.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the receiving device ( 2 ) has a vertically movable gripper ( 3 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving device ( 2 ) is rotatable about the vertical axis.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a rail ( 4 , 5 ) is arranged on the floor and on the roof of the warehouse, on which the receiving device ( 2 ) can be moved.

6. Device according to claim 5, characterized in that the rails ( 4 , 5 ) are arranged centrally between the walls ( 11 , 12 ) of the bearing parallel to the rails ( 4 , 5 ).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gripper ( 3 ) provided in the receiving device ( 2 ) has at least one horizontally movable support shaft ( 22 ).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gripper ( 3 ) has two horizontally movable support shafts ( 22 ).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gripper ( 3 ) has an extendable inner gripper ( 21 ), in particular with three spreadable fingers ( 25 , 26 ).

10. Device according to claim 9, characterized in that the spreadable fingers ( 25 , 26 ) are arranged at equal distances from one another on the gripper.

11. Device according to one of claims 9 or 10, characterized in that one finger ( 25 ) is directed downwards and that the movable support shafts ( 22 ) are arranged closely adjacent to the upper fingers ( 26 ).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gripper ( 3 ) has a pusher ( 23 ) and a tool buffer ( 24 ).

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the support shafts ( 22 ) and the tool buffer ( 23 ) are arranged such that the bearing surfaces of the tool buffer ( 23 ) and the support shafts ( 22 ) lie on the same circumference.

14. A receiving device for use in a device according to any one of the preceding claims.