DE10028147A1 - Verfahren zum Betreiben einer Werkstücktransportvorrichtung für eine Pressenanlage - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Werkstücktransportvorrichtung für eine Pressenanlage wird die Vorrichtung mittels wenigstens einer Antriebseinrichtung angetrieben, die durch eine Bremseinrichtung in einer Stillstandsposition gehalten werden kann. Durch Aufbringen eines vorbestimmten Drehmoments durch die Antriebseinrichtung wird die Funktion der Bremseinrichtung geprüft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Werkstücktransportvorrichtung für eine Pressen­ anlage nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Gattungsgemäße Verfahren sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Die dort eingesetzten Bremseinrichtungen dienen dazu, zu demjenigen Zeit­ punkt, in denen die Pressenanlage nicht arbeitet, die von der Lageenergie von angehobenen Teilen solcher Vorrichtungen oder der Energie des Gewichtsausgleiches durch eine eventuelle Bewegung der Teile nach unten oder oben ausgehende Gefährdung zu vermeiden. Solche auch als Haltebremsen bezeichneten Einrichtungen be­ sitzen Reibbeläge, die so ausgelegt sind, daß sie nur eine begrenzte Anzahl von Betriebsbremsungen, d. h. Bremsungen aus der Bewegung ausführen können, da sie hierfür nicht konstruktiv ausgelegt sind. Solche Be­ triebsbremsungen können beispielsweise durch Span­ nungsausfall oder durch Fehlschaltungen während der Inbetriebnahme notwendig sein.

Mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge der Brem­ seinrichtungen vermindert sich jedoch das aufbringbare Bremsmoment, wodurch ein sicheres Halten der Vorrich­ tungsteile nicht mehr gewährleistet ist und die poten­ tielle Energie dieser Teile eine Gefährdung darstellt.

Alternativ hierzu werden bei einem ebenfalls allgemei­ nen Stand der Technik mechanische Festhaltevorrichtun­ gen eingesetzt, die einen Formschluß zu dem jeweiligen Vorrichtungsteil besitzen. Diese sind jedoch relativ aufwendig herzustellen, müssen für jede Vorrichtung separat angepaßt werden und verursachen daher relativ hohe Kosten.

Die normalerweise eingesetzten, oben beschriebenen Bremseinrichtungen sind dagegen Standardteile, wodurch sich relativ geringe Kosten und ein sehr niedriger Montageaufwand ergeben. Ein weiterer Vorteil der be­ kannten Bremseinrichtungen ist das niedrigere erfor­ derliche Bremsmoment, da meist im Anschluß an die Bremseinrichtung noch eine Untersetzung des Antriebes und somit eine Erhöhung des Drehmoments erfolgt.

Zum allgemeinen Stand der Technik bezüglich Bremsein­ richtungen bei Werkstücktransportvorrichtungen für Pressenanlagen sowie bezüglich Verfahren zum Betreiben von Werkstücktransportvorrichtungen für Pressenanlagen wird auf die CH-PS 291 869 und die EP 0 511 028 B1 verwiesen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfah­ ren zum Betreiben einer Werkstücktransportvorrichtung für eine Pressenanlage zu schaffen, bei welchem in jedem Zustand während des Betriebs der Werkstücktrans­ portvorrichtung sichergestellt ist, daß die Bremsein­ richtung das erforderliche Drehmoment aufbringen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird durch Aufbringen eines vorbe­ stimmten Drehmoments mit Hilfe der Antriebseinrichtung geprüft, ob die Bremseinrichtung noch funktioniert, so daß es möglich ist, das Verfahren zum Betreiben der Werkstücktransportvorrichtung für die Pressenanlage nicht zu starten, wenn das von der Antriebseinrichtung aufgebrachte Drehmoment das maximale Haltemoment der Bremseinrichtung überschreitet. Hierdurch ist in jeder Situation eine sichere Funktion der Bremseinrichtung gewährleistet und es können potentielle Unfälle durch Bewegungen der Werkstücktransportvorrichtung bzw. de­ ren Teile verhindert werden. Dies bringt eine enorme Erhöhung der Sicherheit beim Betreiben von Pressenan­ lagen mit sich und kann sogar Menschenleben retten.

Das vorbestimmte, von der Antriebseinrichtung aufge­ brachte Drehmoment liegt dabei in einem Bereich, der geringfügig niedriger ist als das von der Bremsein­ richtung aufzubringende Drehmoment, wobei selbstver­ ständlich das durch die Masse des Werkstücks und der Werkstücktransportvorrichtung aufgebrachte Drehmoment berücksichtigt werden müssen.

In weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß kein zusätzlicher Hardwareaufwand erforderlich ist, da Standardteile verwednet werden können. Hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise auch keine Erhöhung des Trägheitsmomentes.

Eine in der Praxis besonders sinnvoll einsetzbare Mög­ lichkeit der Durchführung der Prüfprozedur der Bremseinrichtung ist dann gegeben, wenn das vorbe­ stimmte Drehmoment durch die Antriebseinrichtung beim Abschalten der Pressenanlage aufgebracht wird. Dies stellt keinerlei Zeitverlust beim Betrieb der Pressen­ anlage dar und es ist bei jedem neuerlichen Einschal­ ten der Pressenanlage eine sichere Wirkungsweise der Bremseinrichtung gewährleistet.

Selbstverständlich kann das vorbestimmte Drehmoment durch die Antriebseinrichtung alternativ auch beim Einschalten der Pressenanlage oder zu beliebigen Zeit­ punkten beim Stillstand der Pressenanlage manuell durch eine Bedienperson aufgebracht werden.

Bei zu geringem Bremsmoment der Bremseinrichtung kön­ nen entsprechende Maßnahmen zur Personensicherheit ergriffen werden, d. h. es können dann die Werkstück­ transportvorrichtung und/oder die Pressenanlage abge­ schaltet werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens ist in Anspruch 9 angegeben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun­ gen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Un­ teransprüchen sowie aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbei­ spiel.

Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Dar­ stellung eine Werkstücktransportvorrichtung für eine Pressenanlage, mit welcher das erfindungsgemäße Ver­ fahren durchgeführt werden kann.

Eine Vorrichtung 1 zum Transport von Werkstücken 2 innerhalb einer nicht dargestellten, jedoch an sich bekannten Pressenanlage weist einen Riementrieb 3 auf, der über ein Getriebe 4 von einer Antriebseinrichtung, im vorliegenden Fall von einem Elektromotor 5 ange­ trieben wird, auf. Statt des Riementriebs 3, des Ge­ triebes 4 sowie des Elektromotors 5 sind selbstver­ ständlich auch andere Einrichtungen denkbar, die bei bekannten Werkstücktransportvorrichtungen 1 für Pres­ senanlagen Verwendung finden.

Um den Riementrieb 3, das Getriebe 4 sowie, den Elek­ tromotor 5 zu entlasten bzw. eine ungewollte Bewegung des Werkstücks 2 nach unten aufgrund der auf dasselbe einwirkenden Schwerkraft zu vermeiden, greift an dem Riementrieb 3 eine im vorliegenden Fall pneumatisch betriebene und an sich bekannte Gewichtsausgleichsein­ richtung 6 an. Da die Gewichtsausgleichseinrichtung 6 die Masse des Werkstücks 2 jedoch nicht zu jedem Zeit­ punkt sicher in einer beliebigen Stellung halten kann, greift zusätzlich an einer Ausgangswelle 7 des Elek­ tromotors 5 eine Bremseinrichtung 8 an. Selbstver­ ständlich wäre es auch möglich, die Bremseinrichtung 8 an einem beliebigen anderen Punkt innerhalb der Werk­ stücktransportvorrichtung 1 angreifen zu lassen, an welcher sie in der Lage ist, eine ungewollte Bewegung des Werkstücks 2 zu verhindern.

Die Bremseinrichtung 8 weist wenigstens einen, im vor­ liegenden Fall jedoch zwei Reibbeläge 9 auf, ist je­ doch im vorliegenden Fall als reine Haltebremse bzw. statische Bremse ausgelegt, d. h. die Reibbeläge 9 sind so ausgeführt, daß sie nur im Notfall für eine Be­ triebsbremsung des Werkstücks 2, d. h. also einer Brem­ sung aus der Bewegung des Werkstücks 2 heraus, einge­ setzt werden können und bei solchen Betriebsbremsungen einem verhältnismäßig hohen Verschleiß ausgesetzt sind. Das Haltemoment wird bei der Bremseinrichtung 8 durch Federkraft aufgebracht und die Bremseinrichtung 8 kann elektrisch oder hydraulisch belüftet werden. Selbstverständlich wäre auch die Verwendung einer Be­ triebsbremse als Bremseinrichtung 8 denkbar.

An der Ausgangswelle 7 des Elektromotors 5 ist ein Encoder bzw. Weggeber 10 angeschlossen, der die jewei­ lige Stellung der Ausgangswelle 7 und somit des Werk­ stücks 2 als elektrischen Impuls an eine Steuerein­ richtung 11 weitergibt. Die Steuereinrichtung 11 ist wiederum mit einem Stromgeber bzw. Stromrichter 12 verbunden, der den Elektromotor 5 mit einer bestimmten Stromstärke versorgt und so dessen Antriebsleistung und damit den von dem Werkstück 2 zurückgelegten Weg sowie dessen Geschwindigkeit steuert. Der Weggeber 10, die Steuereinrichtung 11 sowie der Stromgeber 12 sind von an sich bekannter Bau- und Funktionsweise, die einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet bekannt sind, und daher im folgenden nicht näher erläutert werden sollen.

Um eine ungewollte Bewegung des Werkstücks 2 nach un­ ten oder oben zu vermeiden, ist die Bremseinrichtung 8 bei jedem Stillstand der Werkstücktransportvorrichtung 1 im Eingriff, d. h. die Reibbeläge 9 greifen an der Ausgangswelle 7 an und verhindern eine Bewegung der­ selben und somit eine Bewegung des Werkstücks 2. Da bei einem eventuellen Verschleiß der Reibbeläge 9 das notwendige Haltemoment von der Bremseinrichtung 8 un­ ter Umständen nicht mehr aufgebracht werden kann, wird durch Aufbringen eines vorbestimmten Drehmoments durch den Elektromotor 5 die Funktion der Bremseinrichtung 8 geprüft. Dies kann zyklisch, z. B. bei jedem Abschalten oder Einschalten der Werkstücktransportvorrichtung 1 bzw. der Pressenanlage vorgenommen werden, selbstver­ ständlich jedoch auch zu beliebigen anderen Zeitpunk­ ten im Stillstand, beispielsweise im Rahmen eines Ser­ viceintervalls, manuell durch eine Bedienperson.

Der Elektromotor 5 wird also bei geschlossener Brems­ einrichtung 8 von dem Stromgeber 12 mit einem bestimm­ ten Strom I beaufschlagt, der beispielsweise einem Drehmoment von 80% des Haltemoments der Bremseinrich­ tung 8 entspricht. Daraufhin erfolgt eine Summenbil­ dung der auftretenden Momente, wobei die durch die Gewichtsausgleichseinrichtung 6 aufgebrachte Kraft und das Moment der Bremseinrichtung 8 in eine positive und die Gewichtskraft der Teile der Werkstücktransportvor­ richtung 1 in eine negative Richtung wirken. Ist die Haltekraft der Bremseinrichtung 8 größer als die Ge­ wichtskraft, so erfolgt keine Bewegung des Systems. Bei einem Verschleiß der Reibbeläge 9 und einem daraus folgenden Nicht-Vorhandensein des erforderlichen Hal­ temoments überwiegt das Drehmoment des Elektromotors 5 und es erfolgt ein Durchrutschen der Bremseinrichtung 8. Diese Bewegung kann durch den Weggeber 10 erfaßt werden und bei Überschreiten eines vorgegebenen Drehwinkels kann die gesamte Pressenanlage abgeschaltet werden. Des weiteren ist es dann möglich, geeignete Maßnahmen zur Personensicherheit einzuleiten.

Das durch den Elektromotor 5 aufgebrachte Drehmoment wirkt also der Gewichtskraft der Werkstücktransport­ vorrichtung 1 bzw. des Werkstücks 2 entgegen und liegt in einem Bereich, der geringfügig niedriger ist als das von der Bremseinrichtung 8 aufbringbare Haltemo­ ment. Durch diese Prüfprozedur wird zu jedem Zeitpunkt des Betriebs der Werkstücktransportvorrichtung 1 si­ chergestellt, daß die Bremseinrichtung 8 das notwendi­ ge Haltemoment aufbringen kann. In demjenigen Fall, in dem das von der Antriebseinrichtung 5 aufgebrachte Drehmoment das mögliche Haltemoment der Bremseinrich­ tung 8 überschreitet, wird, wie oben beschrieben, die Werkstücktransportvorrichtung 1 bzw. die Pressenanlage sofort abgeschaltet und es können potentielle Unfälle durch ein Instandsetzen der Bremseinrichtung 8 vermie­ den werden.

Claims (11)

1. Verfahren zum Betreiben einer Werkstücktransport­ vorrichtung für eine Pressenanlage, wobei die Vor­ richtung mittels wenigstens einer Antriebseinrich­ tung angetrieben wird, die durch eine Bremsein­ richtung in einer Stillstandsposition gehalten werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß durch Aufbringen eines vorbestimmten Drehmoments durch die Antriebseinrichtung (5) die Funktion der Bremseinrichtung (8) geprüft wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Drehmoment durch die Antriebsein­ richtung (5) beim Abschalten der Werkstücktrans­ portvorrichtung (1) oder der Pressenanlage aufge­ bracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Drehmoment durch die Antriebsein­ richtung (5) beim Einschalten der Werkstücktrans­ portvorrichtung (1) oder der Pressenanlage aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Drehmoment durch die Antriebsein­ richtung (5) zu beliebigen Zeitpunkten während des Stillstandes der Pressenanlage manuell durch eine Bedienperson aufgebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bewegung der Antriebseinrichtung (5) während des Prüfvorgangs die Werkstücktransport­ vorrichtung (1) und/oder die Pressenanlage abge­ schaltet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Antriebseinrichtung (5) aufgebrachte Drehmoment entgegen der Gewichtskraft der Werk­ stücktransportvorrichtung (1) wirkt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Antriebseinrichtung (5) aufgebrachte Drehmoment in die Richtung der Gewichtskraft der Werkstücktransportvorrichtung (1) wirkt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bremseinrichtung (8) eine Ausgangswelle (7) der Antriebseinrichtung (5) gebremst wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Werkstück­ transportvorrichtung (1), einer für den Antrieb der Werkstücktransportvorrichtung (1) vorgesehenen Antriebseinrichtung (5) und einer an der An­ triebseinrichtung (5) angreifenden Bremseinrich­ tung (5).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Bewegung der Antriebseinrichtung (5) ein Weggeber (10), eine Steuereinrichtung (11) und ein Stromgeber (12) vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung als Elektromotor (5) aus­ gebildet ist.