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Die Erfindung betrifft eine Beladeeinrichtung für eine Presse mittels der Platinen durch Greiferelemente, vorzugsweise Vakuumsauger, von einem Vorratsstapel abgenommen, über eine Doppelplatinenkontrolle und gegebenenfalls eine Einfettstation transportiert und dem Werkzeugraum einer Presse positioniert zugeführt werden.
Aus der DE-OS 1481147 ist eine Beladeeinrichtung für eine Presse bekannt, der Platinen auf Paletten über ein Förderband zugeführt werden. In der Entstapelstation sind Vakuumsauger an einer vertikal bewegbaren Brücke vorgesehen, die die Platinen vereinzeln und durch einen Hebehub an eine Magnetrollenbahn übergeben. Von der Magnetrollenbahn gelangen die Platinen über eine Doppelplatinenkontrolle durch eine Einfettvorrichtung auf einen ersten Ablagetisch, der gleichzeitig zur Aussonderung von Doppelplatinen durch eine Abschwenkbewegung dient. Von diesem ersten Ablagetisch wird die daraufliegende Platine mittels eines mit Vakuumsaugern versehenen Greifelemente auf einen zweiten Ablagetisch vor dem Werkzeugraum einer Presse transportiert.
Hiebei wird im normalen Betriebsfall mittels eines zweiten Greiferelementes, welches mit dem ersten Greiferelement mechanisch verbunden ist, eine auf dem zweiten Ablagetisch liegende Platine in den Werkzeugraum der Presse getragen und positioniert abgelegt. Die Greiferelemente werden bei dieser Beladeeinrichtung über geeignete Getriebeverbindungen vom Hauptantrieb der Presse angetrieben, während die Vakuumsauger im Bereich der Magnetrollenbahn einen, genau wie das Förderband, separaten Antrieb aufweisen. Diese Beladeeinrichtung weist den Mangel auf, dass sie nur an einer Presse verwendet werden kann, die über vom Pressenhauptantrieb angetriebene Greiferelemente verfügt. Weiterhin hat die Beladeeinrichtung den Nachteil, dass bei einer Umrüstung der Presse für ein anderes Werkstück aufwendige Einstellungen und Anpassmassnahmen erforderlich werden.
Eine von diesen Mängeln befreite Beladeeinrichtung zeigt die DE-OS 25 34819. Hiebei werden Platinen von zwei Hubwagen mittels, z. B. Vakuumsaugern entstapelt und durch Magnetförderbänder über eine Doppelplatinenkontrolle und eine Abwurfvorrichtung in den Bereich eines Klinkenvorschubgerätes hängend gefördert. Die Platine wird dann von dem Klinkenvorschubgerät schiebend in den Werkzeugraum der Presse befördert. Die ansonsten günstige Beladeeinrichtung ist jedoch für Platinen, aus denen Aussenhautteile für die Karosserie eines Kraftfahrzeuges hergestellt werden, schwerlich zu verwenden, da die Platinen beschädigt werden könnten.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Beladeeinrichtung anzugeben, die einerseits unabhängig von einem Pressenhauptantrieb angetrieben wird, anderseits Platinen tragend, d. h. möglichst oberflächenschonend, in dem Werkzeugraum der Presse positioniert ablegt.
Diese Aufgabe ist bei einer Beladeeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Greiferelemente durch zwei numerisch gesteuerte Stellantriebe verfahrbar sind, und dass die Stellantriebe die Greiferelemente in zwei senkrecht zueinanderstehenden Ebenen bewegen und die zu fördernden Platinen einer Bahnkurve folgend unmittelbar in den Werkzeugraum der Presse tragen.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn man bei der erfindungsgemässen Beladeeinrichtung vorsieht, dass den Greiferelementen zu Beginn des Trennvorganges eine niederfrequente Schwingung abklingend überlagerbar ist.
Weiter ist es günstig vorzusehen, dass eine Palette auf einem quer zur Förderrichtung der Platinen von einer Endlage in eine andere Endlage verfahrbaren Wechselschieberwagen gelagert ist.
Die Vorteile einer erfindungsgemässen Beladeeinrichtung sind insbesondere im einfachen Aufbau und der nahezu universellen Anwendbarkeit bei der Automatisierung von Pressen bzw. Pressenstrassen zu sehen. Ein weiterer Vorteil ist die oberflächenschonende Behandlung der Platine während des Transportes. Der einfache und platzsparende Aufbau ergibt sich durch den Wegfall nicht erforderlicher Förderbänder bzw. Hubwagen. Weiterhin kann auf einen aufwendigen Klinkenvorschub bzw. mehrere Greiferelemente verzichtet werden.
An Hand der Zeichnungen ist nachfolgend ein Beispiel einer erfindungsgemässen Beladeeinrichtung schematisch dargestellt und näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Anicht einer mit einer CNC-Steuerung versehenen erfindungsgemässen Einrichtung und Fig. 2 eine erfindungsgemässe Einrichtung in Draufsicht.
An einer Frontseite einer Presse --10-- sind oberhalb des Arbeitsraumes --11-- in waagrechter Richtung verlaufend Führungsschienen --12-- angeordnet, in denen ein Trägerrahmen --13-- verfahrbar gelagert ist. Der Trägerrahmen --13-- überspannt L-förmig zwei Wechselschieberwagen --14, 15--, die an Hand der Fig. 2 noch näher erläutert sind und stützt sich auf einer Fahrschiene ab. Auf den
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näher dargestellten Laufschiene verfahrbar angeordnet. An dem Förderschlitten --18-- ist über ein die Heb- und Senkbewegung übertragendes Führungselement --19-- ein Träger --20-- lageeinstellbar angeordnet.
An dem Träger --20-- selbst sind Greiferelemente in Form von Vakuumsaugern --21-- senkrecht wirkend federnd gelagert. Zwischen der Presse --10-- und dem ersten Verschiebewagen --14-ist noch eine Doppelplatinenablage --22-- vorgesehen.
Die bisher beschriebene Beladeeinrichtung wird mittels einer CNC-Steuerung --25-- gesteuert, die in bekannter Weise aufgebaut ist. Unter einer CNC-Steuerung ist dabei eine programmierbare numerische elektronische Steuervorrichtung zu verstehen, die mit einem Rechner ausgestattet ist und deren Funktion durch die Programmierung festlegbar ist, wobei die Programmierung in hinsichtlich ihres Speicherinhaltes änderbaren Speichern, die austauschbar oder umprogrammierbar ausgebildet sein können, festgehalten ist.
Als Speicher kommen dabei z. B. Kernspeicher oder Halbleiterspeicher (z. B. PROM's) in Frage.
Ausgangsseitig sind in der CNC-Steuerung --25-- zwei (drei) Lageregler-26, 27 (28)-integriert, denen je ein Stellantrieb --29, 30--, (31) zugeordnet ist. Der Stellantrieb --29-- bewirkt die Horizontalbewegung des gemeinsamen Förderschlittens --18--, während der Stellantrieb --30-- die Vertikalbewegung von an dem Förderschlitten --18-- angebrachten Vakuumsaugern --21-- veranlasst. Der Stellantrieb --31-kann für die Beeinflussung der Stellung des Trägerrahmens --4-- vorgesehen werden. Die Lagerregel-
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einen Istwert - Geschwindigkeit - erhalten.
Weiterhin sind den Stellantrieben --29, 30, (31)--noch inkrementale Impulsgeber --38, 39, (40)--zugeordnet, die den jeweiligen Lageistwert an die Lageregler - -26, 27, (28)-melden. Der Lagesollwert wird hiebei von der CNC-Steuerung --25-- ermittelt, mit dem Lageistwert verarbeitet und ein resultierendes Signal gelangt in der Folge an die steuerbaren Stromrichter
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zusätzliche Signalausgänge --41-- auf, die über einen Dekoder --42-- und Verstärker --43, 44-- mit Stellgliedern --45, 46-- verbunden sind. Die Stellglieder-45, 46-können beispielsweise Ventile sein, die das Ein- und Ausschalten der Vakuumsauger --21-- bewirken.
An einer Ziffernanzeige-47-- können typische Kennwerte der Beladeeinrichtung angezeigt werden. Der CNC-Steuerung --25-- ist noch eine Kassettenspeicher-Eingabe --48-- zugeordnet, mittels der Programme problemlos durch Austausch der Kassette verändert werden können. Mittels einer Verriegelungsschaltung --49--, die über den Dekoder - von den Signalausgängen --41-- angesteuert wird, wird die eigentliche nicht dargestellte Pressensteuerung derart verriegelt, dass ein Starten der Presse --10-- so lange mit Sicherheit verhindert wird, wie sich die Vakuumsauger --21-- im unmittelbaren Pressenbereich, d. h. im Werkzeugraum-11befinden.
Die Eingangsseite der CNC-Steuerung --25-- weist einerseits eine Anpass-und Verknüpfungssteuerung --50-- auf, deren wesentliche Aufgabe darin besteht, die Pressensteuerung mit der CNC-Steuerung --25-- zu verknüpfen. Hiefür ist der Anpasssteuerung --50-- ein Kommandoeingang --51-- zugeordnet, dem pressenbetriebstypische Signale, z. B. Stellungssignale, Werkzeug beladen-entladen, zugeführt werden. Der Anpasssteuerung --50-- nachgeschaltet, der CNC-Steuerung --25-- jedoch vorgeschaltet, ist eine Freigabestufe --52--, durch die die Stellantriebe --29, 30, (31)-gestartet werden, eine Endlagenbegrenzungsstufe --53--, durch die ein Überfahren äusserster Endlagen durch den Förderschlitten - und damit Beschädigungen oder Störungen vermieden werden.
Gleichzeitig wird aus der Anpasssteuerung --50-- eine Signalisationsstufe --54-- angesteuert, die mit Hilfe von beispielsweise Leuchtdioden innerhalb eines Funktionsfluss-Diagrammes den Funktionsablauf der Beladeeinrichtung anzeigt.
Die CNC-Steuerung --25-- beinhaltet weiterhin als direkt zugeordnete Eingangsstufen eine Betriebsartenvorwahlstufe --55--, eine Koordinaten-Eingabestufe --56-- für die von den Stellantrieben --29, 30, (31)-anzufahrenden Punkte, eine Bahngeschwindigkeitsanwahlstufe-57--, eine Verweilzeiteingangsstufe --58--, eine Zusatzfunktionsanwahlstufe --59-- und eine Interpolationseingabestufe --60--.
Über die letztgenannten Eingangsstufen --55 bis 60-- kann der Bewegungszyklus der Beladeeinrichtung manuell eingegeben werden.
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Mit der Betriebsartenvorwahlstufe --55-- wird beispielsweise Einrichtbetrieb, Dauerbetrieb usw. vorgewählt, während über die Koordinateneingabestufe --56-- die anzufahrenden Punkte bestimmt werden. Mit Hilfe der Interpolationseingabestufe --60-- wird bestimmt, auf welche Weise die vorgewählten Punkte angefahren werden, entweder direkt linear, d. h. auf dem kürzesten Weg, oder auf Kreisbögen oder nach Art der Bahnsteuerung.
In Fig. 2 sind in einer Draufsicht im wesentlichen die Wechselschieberwagen --14, 15-- näher dargestellt. Die Wechselschieberwagen --14, 15-- sind auf Schienen --61, 62-- von einer Endlage in die andere verfahrbar, wobei sich in jeder Endlage immer eine Palette --16-- mit einem Platinenstapel --17-unter dem Fordersehlitten-18-entstapelbereit befindet, während auf dem freien Ende des jeweiligen Wechselschieberwagens --14, 15-- eine leerentstapelte Palette --16-- gegen eine mit einem Platinenstapel - versehene ausgetauscht werden kann. Hiebei ist selbst bei Verwendung nur eines Wechselschieberwagens --14, 15-- ein unterbrechungsloser Betrieb möglich.
In der Doppelplatinenablage --22--, die abweichend von dem gezeigten Beispiel auch hinter oder neben dem zu entstapelnden Platinenstapel --17-vorgesehen sein kann, werden die von Fall zu Fall auftretenden Doppelplatinen abgelegt bzw. abgeworfen.
Die Doppelplatinenkontrolle erfolgt hiebei während der Hubbewegung des Trägers --20-- nach dem Ablösen einer Platine mittels der Vakuumsauger --21-- von dem Platinenstapel --17--.
Nachfolgend ist die Funktion der vorhergehend beschriebenen Beladeeinrichtung mit einer CNC-Steuerung --25-- beschrieben.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausgangssituation zeigt gefüllte Platinenstapel --17-- auf den beiden Wechselschieberwagen-14, 15--, die die in Fig. 2 dargestellte Position einnehmen. Die Stellantriebe --29, 30-- verfahren den Fordersehlitten-18-programmgemäss auf einer vorgewählten Bahnkuve derart, dass über einen Hebehub mittels der Vakuumsauger --21-- eine Platine von dem Platinenstapel --17-abgehoben, in den Werkzeugraum --11-- der Presse --10-- hineingefördert und auf einem nicht näher dargestellten Umformwerkzeug positioniert abgelegt wird.
Wird beispielsweise während des Hebehubes eine Doppelplatine ermittelt, so befördert der Forderschlitten-18-diese nur zu der Doppelplatinenablage - -22--, um umgehend eine neue Platine von dem Platinenstapel --17-- zu vereinzeln und dem Werkzeug- raum --11-- der Presse --10-- zuzuführen. Bei abnehmendem Platinenstapel --17-- wird über den Stellantrieb --30-- der Hebehub stufenweise nachgesteuert. Sobald der eine Platinenstapel --17-- auf dem Wechselschieberwagen --14-- leerentstapelt ist, entnimmt der Forderschlitten-18-mittels der Vakuumsauger --21-- die Platinen dem Platinenstapel --17-- auf dem Wechselschieberwagen --15--.
Zwischenzeitlich wird der Wechselschieberwagen --14-- aus der in Fig. 2 gezeichneten Endlage in die gegenüberliegende Endlage verfahren, wodurch der auf dem freien Ende des Wechselschieberwagens --14-bereits auf der Palette --16-- bereitgehaltene Platinenstapel --17-- unter den Forderschlitten-18- gelangt, während die leere Palette --16-- auf dem nunmehr freien Ende des Wechselschieberwagens --14-gegen eine mit einem Platinenstapel --17-- versehene ausgetauscht werden kann. Sobald der Platinenstapel - auf dem Wechselschieberwagen --15-- leerentstapelt ist, fördert der Forderschlitten-18-die Platinen wieder von dem Wechselschieberwagen --14-- zu der Presse --10--, während an dem Wechselschieberwagen --15-- der bereits geschilderte Wechsel der Paletten --16-- erfolgt.
Ein unterbrechungsfreier Betrieb ist auch mit nur einem Wechselschieberwagen --14, 15-- möglich, wobei der Wechsel an sich nur beschleunigt ablaufen muss, was durch eine entsprechende Programmierung relativ leicht zu erreichen ist.
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--21--Träger --20-- über den entsprechend dem Programm ansteuerbaren Stellantrieb --30-- ein. Hiedurch und z. B. durch Aufwölbung der Enden der Platinen wird mit ausreichender Sicherheit die Entstapelung von Doppelplatinen vermieden. Die Schwingung liegt weit unterhalb des Hörbereiches, so dass keine zusätzliche Lärmbelästigung auftritt. Nach der Schwingungsphase wird der Förderschlitten-18-durch die Stellantriebe --29, 30-- über die CNC-Steuerung --25-- auf einer optimalen Bahnkurve beschleunigt und verzögert.
Eine oberflächenschonende Behandlung der entstapelten und geförderten Platinen ist hiedurch sichergestellt.
Eine Anpassung an ein neu herzustellendes Werkstück ist im wesentlichen durch einen Programmwechsel mit Hilfe der Kassettenspeicher-Eingabe-48-möglich.
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Der gestrichelt dargestellte Stellantrieb --31-- ist nicht unbedingt notwendig, kann aber beispielsweise für die Einstellung des Trägerrahmens --13-- relativ zur Presse --10-- oder für die Verfahrbewegung der Wechselschieberwagen --14, 15-- verwendet werden.
In manchen Fällen kann es zweckmässig sein, die oder einen der Stellantriebe --29, 30, 31-- mittels Linearmotoren aufzubauen, wobei beispielsweise in den Endbereichen des Trägerrahmens --13-- der Förderschlitten --18-- positionierend bewegt wird, während in dem relativ grossen Zwischenbereich der Förderschlitten --18-- ungesteuert bewegt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Beladeeinrichtung für eine Presse, mittels der Platinen durch Greiferelemente, vorzugsweise Vakuumsauger, von einem Vorratsstapel abgenommen, über eine Doppelplatinenkontrolle und gegebenenfalls eine Einfettstation transportiert und dem Werkzeugraum einer Presse positioniert zugeführt werden, da-
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Stellantriebe (29,30) verfahrbar sind, und dass die Stellantriebe (29,30) die Greiferelemente (21) in zwei senkrecht zueinanderstehenden Ebenen bewegen und die zu fördernden Platinen einer Bahnkurve folgend unmittelbar in den Werkzeugraum (11) der Presse (10) tragen.
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