专利名称：用以将抓取工具可拆式固定在多工位压力机的横梁上的方法和支承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用以将一抓取工具可拆式固定在多工位压力机的一可移动的横梁上的方法，所述抓取工具具有两个间隔开设置的支座并且用所述支座与两个在横梁上安装的支承嵌接，将所述抓取工具锁定在一规定的嵌接位置，本发明还涉及一种用以实施这种方法的支承装置。
背景技术：
由US-PS 5 746 567已知，一种由两个支座和两个在其上固定真空抓具(抽吸式抓具)的支承管构成的抓取工具至少以两个支座安装在多工位压力机的横梁上并且随后借助一夹紧杠杆和锁定杠杆在克服摩擦的情况下使其沿横梁移动，以便使两支座上的平行的楔面同时与固定连接于横梁上的各支承的相应的楔面进入接触，而且在该运动过程中将定心销插入各支座或各支承上的配合的定心孔中。在这种情况下，抓取装置在横梁上的水平移动和在各楔面之间的压紧是费时费力的，因而不能令人满意。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种开头所述型式的方法和支承装置，其允许抓取工具在横梁上较快和较简单的位置精确的夹紧和固定。
上述目的按照本发明的建议在方法方面这样来达到，即，将抓取工具在相对于横梁的中心纵轴线的倾斜位置以在第一支座上的至少一个在纵向剖面倒圆或成楔形逐渐缩小的凸出部插入一在第一支承中的相应倒圆或成V形逐渐变窄的凹槽内，然后连同第二支座向着横梁方向回转，其中，在第二支座和第二支承上的各配对的楔面在重力作用下将凸出部轴向压向凹槽的壁，并然后将第二支座与第二支承锁定。
本发明的优点是，实现了抓取工具的精确的定位，为此只需将其一端以凸出部插入第一支承的对应的凹槽内并然后可使抓取工具的另一端下沉和下降。在该回转运动过程中，第二支座和第二支承上的各配合作用的楔面进入接触并且抓取工具自动地移到其相对于横梁预定的位置。在该最终位置，抓取工具夹紧在第二支承上的楔面与第一支承上的凹槽之间。然后只还需要通过第二支座与第二支承的锁定来固定抓取工具的这个最终位置。为此，优选将至少一个在第二支承中轴向引导的定位销沿平行于横梁的中心纵轴线的方向插入第二支座中的配合孔内。在这种情况下，通过在定位销和孔旁边的配合作用的楔面或锥面可以保证，在抓取工具还没有精确地平行于横梁的中心纵轴线定位的情况下，其在锁定过程中仍可少许继续偏转，直至预定的最终位置。
在本发明的另一优选的实施形式中，在抓取工具向预定的最终位置回转时，负压供给管道经由第二支承和第二支座上气动系统接合器的配合作用的各接合器半体连接于工具侧的负压管道。由于在重力作用下自动实现抓取工具的偏转，因此对于该离合过程也不需要任何的附加的操作和力消耗。
本发明的支承装置的特征在于，在抓取工具相对于横梁的中心纵轴线的倾斜位置，第一支座就能以至少一个在其上安装的、在纵向剖面倒圆或成楔形逐渐缩小的凸出部插入一在第一支承中的相应的逐渐变窄的凹槽内，并且在嵌接位置抓取工具可连同第二支座向着横梁方向回转，而且第二支座和第二支承设有在回转运动过程中相互触靠的楔面，通过这些楔面，在重力作用下凸出部可轴向压向凹槽的壁，而且在该夹紧位置第二支座与第二支承可被锁定。
所述凸出部可以例如在其自由端具有大致半圆柱的形状，其具有在抓取工具的组装状态下水平延伸的圆柱轴线。倒圆的凹槽在这种情况下构造成相应的空心圆柱形的，其适宜具有扩大的入口区域。或者，凸出部的自由端也可构成有一上面的和下面的楔面并且凹槽构成有相应的相对面。但在优选的实施形式中，在第一支座的轴向外侧面安装两个在自由端基本上呈球拱形的凸出部，其可插入第一支承的安装在横梁的侧面上的部分中的、具有圆锥形扩大的入口区域的相应的球拱形凹面的凹槽内。两个在组装状态下水平并列设置的球拱形凸出部允许简单地插入在入口区域扩大的球拱形凹面的凹槽内，但仍可靠地将抓取工具导入一在横梁的纵向中平面上对准的位置，在该位置实现抓取工具在横梁上的安装的回转运动的最终阶段。
在本发明的另一优选的实施形式中，在抓取工具的相反于球拱形的凸出部的一端在第二支座的轴向外侧面上构成有或设置有两个间隔开并列的楔，其有效的外楔面从上向下轴向回缩并且支承在相应的楔面上，后者构成在第二支承的部分上，所述部分安装在横梁的侧面上。在这里具有较大间距的各楔面的成对设置也有助于抓取工具在横梁的中心纵平面上的自动的对准(定位)。同样原因，有可能的话，两个在第二支座上设置的楔面应该位于一共同的平直的平面内。
抓取工具在其预定的位置的锁定应该使之保持其在横梁上的位置。这一点在本发明的优选的实施形式中以简单的方式这样达到，即，在第二支承的两侧面的部分上分别可轴向移动地支承一沿横梁的纵向方向延伸的定位销，其在楔入的位置穿过楔面可插入在第二支座上的对应的楔中的一对准的孔内。在该实施形式中，通过定位销的自由端和/或对应的孔的入口区域成楔形或圆锥形构成，使定位销有助于将第二支座拉入在横梁上的预定的最终位置。此外各部分的适合的设置和尺寸确定达到，连接于第二支座的各楔在下沉或下降时自动压回优选由弹簧向锁定方向预载的定位销，直到其嵌入对应的孔中。
自动的定位和锁定的同时，通过第二支承和第二支座设有一个或多个负压管道的一些相互配合的接合器元件，所述接合器元件在抓取工具转入到楔入的位置时实现接合器嵌接，而使抓取工具的气动接头也可以自动连接在一个或多个供给管道上。
以下借助附图更详细地说明本发明的一种实施例。其中图1 多工位压力机的一可移的横梁的俯视图，其包括两个在其上固定的抓取工具，后者的真空抓具在该示例中携带一汽车的侧板；图2 按图1的两抓取工具之一的第一支座就在与横梁连接以前的内侧的斜向视图；图3 按图2的第一支座在与横梁横连接以后的外侧的斜向视图；图4 按图1的一个抓取工具的第二支座在组装状态下的外侧的斜向视图；以及图5 包括定位销的第二支承和在第二支座上固定的与第二支承配合作用的各部分的侧视图，部分地有纵剖面，其中如同图2-4那样，为了图示清楚起见未示出横梁和其中附加的第二支座。
具体实施例方式
图1只是示意性而非详细地示出本发明的两抓取工具在大型多工位压力机的可沿横向方向移动的横梁10(也称为横杆梁)上的安装。其中总体分别用12标记的抓取工具(也称为抽吸器桥)分别包括两个轴向间隔开设置的支座14、16，其固定连接于两个轴向延伸的管18例如铝管并且构成一本身刚性的装置。将连接到一负压源上的真空抓具(抽吸式抓具)20以这样的形式和设置方式固定连接到管18上，即，使它们一起可以在预定的位置抓住和支持一确定的工件22，以便将其由大型多工位压力机的一加工站运送到下一加工站。如果紧接着另一成形的工件要在压力机上变形，则以按相同方式可在横梁的同一位置固定的各同种的抓取工具代替各抓取工具12，其不同只在于真空抓具20的形式和设置方式。
由于大型多工位压力机的投资费用很高，用于拆卸规定的抓取工具和安装配合于下一待加工的工件的抓取工具的改装时间必须是尽可能短的。此外用于固定抓取工具12的装置虽然改装时间较短但必须确保在预定的位置具有很精确的定位和可靠的锁定。
如同在US-PS 5 746 567中所描述的固定装置那样，将抓取工具12以其支座14、16从上面安装到横梁10上，从而在组装状态下基本上U形的支座14、16坐在横梁10的上面上并且周围嵌接其上面的侧边缘。为了支座14、16的精确的定位和锁定，在横梁10上间隔开固定安装一图2和3中所示的第一支承24和一图4和5中所示的第二支承26。所建议的新的固定方法以及实施该建议的新的支承设置与已知的US-PS 5 746 567中的支承设置的区别在于，在各配合作用的支承和支座上设置的定位与固定装置的型式以及改装过程中的操作。
在图2和3中，关于图1中左边示出的抓取工具12示出外面的第一支座14与在未示出的横梁10上固定的第一支承24一起的细节。其中U形凹槽用28标记，横梁10通过该凹槽延伸。为了与各管18相连接，支座14在各侧面构成有纵向剖分的配合的孔。支座14的分开的外面的侧面部分30通过夹紧螺钉32与其中间部分相连接。通过各夹紧螺钉32的拧紧将管18固定夹紧于容纳它的孔中。
与第一支座14配合作用的固定在横梁10上的支承24包括两个在其形状上一致的支承半体，其每一个安装在横梁的一侧面上。支承24的两个半体在该示例中经由各螺柱34相互拧紧连接，后者水平横向通过横梁10延伸。通过经由螺柱34或相应的管与横梁10的夹紧，第一轴24的两个半体完全固定地以平行的设置安装到横梁10的侧面上。或者，各支承半体也可分别拧紧于其侧面上。
第一支承24的两个半体的每一个包括一坚实的L形角钢件，其下侧边36在组装状态下沿横梁10的纵向方向水平延伸。角钢件在其轴向外端转为一垂直向上延伸的侧边38。该侧边38在抓取工具的组装状态下位于第一支座14的轴向外侧。在垂直的侧边38中在其轴向内部的面向支座14的一面制出一倒圆的凹槽40。在该示例中凹槽40具有圆形的轴向延伸的盲孔的形状，其包括一不完全半球拱形凹面的区域和一向外成圆锥形扩展的入口区域。
为了与具有两倒圆的凹槽40的支承24配合作用，在第一支座14的外面上以如支承24中的各凹槽40同样的横向间距安装两个配合于其球拱形凹面横截面的成球形倒圆的凸出部42。凸出部42的横截面在大致半球体形外端之后逐渐缩小。该缩小如同凹槽40的入口区域的扩大，用于使各凸出部42在抓取工具12的向第一支座14那边倾斜下降的倾斜的位置可以插入各凹槽40内，同时支座14支承在支承24的水平侧边36上。在第二支座16下沉时倒圆的凸出部42可以完全进入倒圆的凹槽40内。支座14在端部通过凸出部在凹槽40内的嵌接相对于横梁10的横截面定心，亦即在水平和侧面精确地定位。
图4和5中与第二支承26一起以其细节示出的第二支座16按如第一支座14相同的方式固定连接于各管18上。用于容纳横梁10的U形内部凹槽也与第一支座14的相应的凹槽28相一致。但与其不同的是，在第二支座16的轴向外侧面上向U形凹槽的两侧面分别安装一楔44，其轴向外面的有效的楔面44’在组装状态下从上向下越来越接近第二支座16的轴向外面。如由图5可看出的，每一楔44经由通过第二支座16轴向延伸的螺栓46与坚实的L形角形件48固定连接并夹紧之，后者支承气动系统接合器的各未示出的接合器半体以及负压管道的管道接头50，其供给真空抓具20负压。
第二支承26按如第一支承相应的方式包括两个在横梁10的侧面上安装的通过螺柱34相互连接并与横梁10相连接的L形角形件，其分别具有一在组装状态下沿横梁10的纵向方向延伸的水平侧边51和一在第二支座16的轴向外侧之前凸起的垂直侧边52。垂直侧边52的轴向内侧分别设有一配合于楔44的轴向外面的楔面44’的楔面52’。在图4和5所示的抓取工具12的组装状态下，楔面44’和52’相互平面贴紧，同时各管18平行于横梁10的中心纵轴线延伸。由两定位销54固定该组装的最终位置，各定位销54同样平行于横梁10的中心纵轴线通过第二支承26的对应的楔形的垂直侧边52延伸并且嵌入楔44中配合的轴向孔56内。每一定位销54在其自由端构成有一圆锥形斜面，并且孔56的入口区域在该示例中也设有一圆锥形扩大部分。每一定位销54由一未示的弹簧向锁定方向预加载，但也可借助一在其上安装的手柄58通过旋转经由凸轮导轨将其撤回于一中立位置，在该位置在锁定位置指向下方的手柄58垂直指向上方。
在第二支承26的各水平侧边51上安装气动系统接合器的各未示出的接合器半体，其在图4和5中所示的组装状态下与相应构成的在第二支座16上安装的各气动系统接合器半体对准地相嵌接，从而上述的真空抓具20的负压管道经由接头50、未示出的气动系统接合器和在第二支承26的水平侧边51的下面设置的管道接头60连接于未示出的负压供给管道上。
抓取工具12在横梁10上的安装是很简单的，并且虽然所述的机械装置很简单但在相当大程度上仍可自动地进行。在安装过程的开始只需要将第一支座14安装在第一支承24的水平侧边36上并在向支承那边倾斜下降的管18的位置将倒圆的凸出部42插入倒圆的凹槽40内。然后人们只需将抓取工具12的另一端亦即第二支座16从微小的高度落到第二支承26上。在下落运动中楔44的下端轴向向外压回定位销54，楔面44’和52’进入相互接触，并且通过楔作用将抓取工具12总体上在轴向上继续向第一支承24那边推动，从而在那里各凸出部42直到以其半球体形自由端贴着各凹槽40的半球体形凹面的底面并且抓取工具12固定夹紧在该轴向支承位置与楔面52’之间并从而精确地定位。定位销52与其容纳孔56的配合作用为保持该状态提供保证。通常第二支座16自动下降到使定位销54与容纳孔56对准。如果这样仍不能完全达到这种情况，则各定位销的足够强的弹簧预载、在必要时补充手工压力将其圆锥形自由端分别挤入相应的容纳孔中，并因此迫使第二凸缘16进入预定的组装位置，在该位置各管18水平和平行于横梁10的中心纵轴线延伸。
当然，定位销可以在另一种情况下和/或在另一位置嵌入第二支座16或一与其连接的零件中。不过在该实施例中所建议的原本用来精确定位需要的楔面44’、52’的锁定设置比同样试图使各定位销54自动进入嵌接的另一解决方案的费用更低。此外，各定位销54与各容纳孔56的配合作用确保第二支座16相对于横梁10具有精确的侧向定位。
对于倒圆的凸出部42和凹槽40，也可以采取另外的可供选择的实施形式。代替具有半球体形自由端的凸出部42，也可以采用例如具有半圆柱形自由端的凸出部42，其具有水平的、横向于横梁10的纵向方向延伸的圆柱轴线或采用一楔形的自由端，其具有一上楔面和一下楔面。利用这样的凸出部和相应的凹槽40，同样可以实现抓取工具在安装在横梁10上时功能上所需要的摆转运动。
当然，支座14、16的外部形状、其与各管18的连接以及支承24、26的外部形状及其与横梁10的连接也可以有许多不同的实施方案。这样，例如凸出部42可安装在支承24上而凹槽40设置在支座14上，并且它们如同可能设置的楔面44’、52’那样也可以位于支座14或16的轴向内侧面上。进行这种修改和改型都没关系，只要可以实施所示的和上述的抓取工具12的向横梁10上预定位置的转动即可。
权利要求
1.用以将一抓取工具(12)可拆式固定在多工位压力机的一可移动的横梁(10)上的方法，所述抓取工具具有两个间隔开设置的支座(14、16)并且用所述支座与两个在横梁(10)上安装的支承(24、26)嵌接，将所述抓取工具锁定在一规定的嵌接位置，其特征在于，所述抓取工具(12)在相对于横梁(10)的中心纵轴线的倾斜位置以在第一支座(14)上的至少一个在纵向剖面倒圆或成楔形逐渐缩小的凸出部(42)插入一在第一支承(24)中的相应倒圆或成V形逐渐变窄的凹槽(40)内，然后连同第二支座(16)向着横梁(10)方向回转，其中，在第二支座(16)和第二支承(26)上的楔面(44’、52’)在重力作用下将凸出部(42)轴向压向凹槽(40)的壁，并然后将第二支座(16)与第二支承(26)锁定。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，为了使第二支座(16)与第二支承(26)锁定，将至少一个在第二支承(26)中轴向引导的定位销(54)沿平行于横梁(10)的中心纵轴线的方向插入在第二支座(16)中的一配合孔(56)内。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在锁定过程中，所述抓取工具(12)通过定位销(54)和孔(54)的配合作用的楔面或锥面而回转到预定的最终位置。
4.按照权利要求1至3之一项所述的方法，其特征在于，在抓取工具(12)向预定的最终位置回转时，将负压供给管道(60)经由在第二支承(26)和第二支座(16)上的配合作用的气动系统接合器连接到工具侧的负压管道上。
5.用以将一抓取工具可拆式固定在多工位压力机的一可移动的横梁(10)上的支承装置，所述抓取工具利用两个间隔开设置的支座(14、16)可形锁合地与两个在横梁(10)上安装的支承(24、26)嵌接夹紧并锁定，其特征在于，在抓取工具(12)相对于横梁(10)的中心纵轴线的倾斜位置，第一支座(14)就能以至少一个在其上安装的、在纵向剖面倒圆或成楔形逐渐缩小的凸出部(42)插入一在第一支承(24)中的相应倒圆或成V形逐渐变窄的凹槽(40)内，在嵌接位置，抓取工具(12)可连同第二支座(16)向着横梁(10)方向回转，并且，第二支座(16)和第二支承(26)设有在回转运动过程中相互触靠的楔面(44’、52’)，通过这些楔面，在重力作用下凸出部(42)可轴向压向凹槽(40)的壁，而且在该夹紧位置，第二支座(16)与第二支承(26)可被锁定。
6.按照权利要求5所述的支承装置，其特征在于，在第一支座(14)的轴向外侧面上安装两个在自由端基本上呈球拱形的凸出部(42)，它们可插入相应的球拱形凹面的凹槽(40)内，所述凹槽在第一支承(24)的安装在横梁(10)的侧面上的部分(38)中具有圆锥形扩大的入口区域。
7.按照权利要求5所述的支承装置，其特征在于，在第一支座(14)的轴向外侧面上安装两个在自由端基本上呈半圆柱形的凸出部，它们具有水平的、横向于横梁(10)延伸的圆柱轴线，所述凸出部可插入相应的半圆柱形凹面的凹槽内，所述凹槽在第一支承(24)的安装在横梁(10)的侧面上的部分(38)中具有楔形扩大的入口区域。
8.按照权利要求5至7之一项所述的支承装置，其特征在于，在第二支座(16)的轴向外侧面上设有间隔开并列的两个楔(44)，其有效的外楔面(44’)从上向下轴向回缩并且触靠在相应的楔面(52’)上，后者构成在第二支承(26)的部分(52)上，所述部分(52)安装在横梁(10)的侧面上。
9.按照权利要求5至8之一项所述的支承装置，其特征在于，第一支承(24)和第二支承(26)设置在横梁(10)的对置的侧面上的各配对部分分别通过相互夹紧而压向横梁(10)。
10.按照权利要求5至9之一项所述的支承装置，其特征在于，在第二支承(26)的两侧面的部分(52)上分别可轴向移动地支承一沿横梁(10)的纵向方向延伸的定位销(54)，所述定位销在楔入的位置穿过楔面(44’、52’)可插入第二支座(16)上的对应的楔(44)中的一个对准的孔(56)内。
11.按照权利要求10所述的支承装置，其特征在于，所述定位销(54)的自由端和/或孔(56)的入口区域构造成楔形的或圆锥形的。
12.按照权利要求10或11所述的支承装置，其特征在于，所述定位销(52)在锁定位置通过弹簧力预加载。
13.按照权利要求11和12所述的支承装置，其特征在于，在抓取工具(12)向楔入的位置回转时，定位销(54)可通过第二支座(16)上的楔面(44’)克服弹簧力挤回，并且在达到楔入的位置以后，定位销(54)可通过弹簧力插入锁定位置。
14.按照权利要求5至13之一项所述的支承装置，其特征在于，第二支承(26)和第二支座(16)设有一个或多个负压管道(50、60)的气动系统接合器的一些相互配合的接合器元件，它们在抓取工具(12)转入到楔入的位置时实现接合器嵌接。
全文摘要
用以将抓取工具(12)可拆式固定在多工位压力机的可移动的横梁上的方法和装置。所述抓取工具(12)具有两个间隔开设置的支座(14、16)，它们与两个在横梁上安装的支承(24、26)相嵌接并且锁定在一规定嵌接位置。为了实现较快速和较简单的安装，将抓取工具(12)在相对于横梁的倾斜位置以在第一支座(14)上的至少一个在纵向剖面倒圆或成楔形逐渐缩小的凸出部(42)插入一在第一支承(24)中的相应倒圆或成V形逐渐变窄的凹槽(40)内。然后将第二支座(16)向横梁那边偏转。其中在第二支座(16)和第二支承(26)上的楔面(44’、52’)在重力作用下将凸出部(42)轴向压向凹槽(40)的壁。在最终位置将第二支座(16)与第二支承(26)锁定。
文档编号B30B15/00GK1701948SQ20051007135
公开日2005年11月30日 申请日期2005年5月27日 优先权日2004年5月28日
发明者A·比尔辛 申请人:比尔辛自动化有限公司