DE10128184A1 - Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken mit mindestens einer Stelleinrichtung mit zumindest einer Tragschiene, einer Mehrzahl an Trägereinheiten und zumindest einer Führungseinrichtung, wobei jede Trägereinheit eine Mehrzahl an Führungsschlitten aufweist und wobei die Führungsschlitten entlang der Führungseinrichtung unabhängig voneinander verlagerbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken.

Derartige Vorrichtungen zum mehrachsigen Transport von Werkstücken finden bevor­ zugt Anwendungen als Transfereinrichtung zum zwei- oder dreidimensionalen Trans­ port von Werkstücken, beispielsweise Blechteilen zwischen verschiedenen Bearbei­ tungsstationen von Pressenanlagen, wie Großteilstufenpressen oder Transferpressen.

Eine Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken ist aus der EP 0 650 781 A2 bekannt, wobei ein Werkstück über zwei parallel zueinander angeordnete Greiferschienen innerhalb der Pressenanlage bewegt wird. Diese Greiferschienen sind über die gesamte Länge der Pressenanlage hindurchgeführt. Zum Werkstück­ transport beschreiben die Greiferschienen eine Vorschub-, Hub- und Öff­ nungs/Schließbewegung.

Die Greiferschienen sind zur Durchführung des Bewegungsablaufes auf sogenannten Hubsäulen gelagert, die ihrerseits von einem für beide Greiferschienen gemeinsamen Vertikalantrieb über eine höhenverstellbare Quertraverse und einen Stellantrieb für eine Querverschiebung in ihrer Lage verstellbar sind.

Hierbei besteht jedoch der Nachteil, daß eine große Zahl an mechanischen Bauteilen angetrieben und bewegt werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken zu schaffen, die eine geringe Zahl an im Kraftfluss ange­ ordneten mechanischen Bauteilen aufweist und auf einfache Weise an veränderte Bewegungsabläufe anpaßbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstü­ cken der vorgenannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken weist demzufolge zumindest eine Stelleinrichtung auf. Diese Stelleinrichtung umfaßt zumindest eine Tragschiene, eine Mehrzahl an Trägereinheiten für diese Tragschiene und zumindest eine Führungseinrichtung für diese Trägereinheiten. Jede der Trä­ gereinheiten weist dabei eine Mehrzahl an Führungsschlitten auf. Diese Führungs­ schlitten sind entlang der Führungseinrichtung unabhängig voneinander verlagerbar.

Es ist vorteilhaft, wenn die Trägereinheiten jeweils eine Konsole aufweisen, in der die Tragschiene aufgenommen ist. Dazu sind in diesen Konsolen Führungen ausgeformt, in denen eine an der Tragschiene ausgebildete Führungsleiste geführt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Tragschiene entlang einer Längsrich­ tung der Tragschiene verlagerbar. Dabei ist eine mit den Konsolen der Trägereinhei­ ten verbundene Antriebseinrichtung zu einer solchen Verlagerung der Tragschiene in einer Längsrichtung der Tragschiene vorgesehen. Diese Antriebseinrichtung ist vor­ teilshafterweise zwischen der in der Konsole ausgebildeten Führung und der darin aufgenommenen Führungsleiste der Tragschiene angeordnet und umfaßt bevorzugt Linearmotoren.

Die Konsolen der Trägereinheiten sind zudem mittels Verbindungselementen mit den einzelnen Führungsschlitten der entsprechenden Trägereinheit gelenkig verbunden, wobei in einer vorteilhaften Ausführungsform die Verbindungselemente einer Trä­ gereinheit mit der jeweiligen Konsole in einem gemeinsamen Gelenkpunkt verbunden sind. Eine mögliche Drehbewegung um diesem gemeinsamen Gelenkpunkt wird über ein Abstützelement abgestützt.

Mittels der Verbindungselemente wird eine Verlagerung der Führungsschlitten der Trägereinheiten entlang der Führungseinrichtungen an die entsprechenden Konsolen und damit an die Tragschiene vermittelt. Aufgrund dieser Verlagerung der Führungs­ schlitten entlang der Führungseinrichtungen werden die Konsolen und somit auch die Tragschienen in einer vertikalen Bewegung und/oder einer horizontalen Bewegung verlagert. Die horizontale Bewegung erfolgt dabei jeweils in einer über eine Ausrich­ tung der entsprechenden Führungseinrichtung gegebenen Richtung.

Somit wird über die horizontale und/oder vertikale Bewegung der Konsolen zusam­ men mit der beschriebenen Längsverlagerung der Tragschiene eine Vorrichtung zum Transport eines auf der Tragschiene gelagerten Werkstückes geschaffen, mit der Werkstücke dreidimensional bewegt werden.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Führungsschlitten einer Trägereinheit entlang einer gemeinsamen Führungseinrichtungen geführt sind. Die Führungseinrichtungen sind bevorzugt als geradlinige Führungsschienen ausgeführt, wobei die einzelnen Füh­ rungsschienen parallel zueinander und in einer zur Längsrichtung der Tragschiene normalen Richtung ausgerichtet sind.

Die Führungsschlitten sind zur Durchführung dieser Verlagerung vorteilshafterweise jeweils mit einzelnen Antriebseinrichtungen verbunden, wobei die Antriebseinrichtun­ gen bevorzugt Linearmotoren umfassen.

Die Antriebseinrichtungen der Führungsschlitten und die Antriebseinrichtungen der Tragschiene sind zur Steuerung eines Ausmaßes der Verlagerung der einzelnen Füh­ rungsschlitten bzw. der Tragschiene mit einer Steuereinrichtung verbunden. Vorteils­ hafterweise sind über diese Steuereinrichtung verschiedene Bewegungsabläufe für die Tragschiene bzw. die Führungsschlitten programmierbar um eine bestimmte, ge­ wünschte Bewegungskurve des auf der Tragschiene gehaltenen Werkstückes zu rea­ lisieren. Solche Bewegungsabläufe werden dabei bevorzugt in einer mit dieser Steu­ ereinrichtung verbundenen Speichereinheit hinterlegt.

Es ist vorteilhaft, wenn gemeinsam mit der Steuerung der Bewegungsabläufe der Führungsschlitten bzw. der Tragschiene eine Position der Führungsschlitten bzw. der Tragschiene über ein direkt oder indirekt wirkendes Meßsystem erfaßt und an die Steuereinrichtung weitergeleitet wird.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt jede Trägereinheit eine Stellein­ richtung, die im weiteren als erste Stelleinrichtung bezeichnet wird. Diese erste Stell­ einrichtung weist eine Tragschiene und zwei Trägereinheiten auf, wobei jede Trä­ gereinheit zwei Führungsschlitten und eine Führungseinrichtung aufweist. Die Füh­ rungsschlitten jeweils einer Trägereinheit sind entlang der Führungseinrichtung die­ ser Trägereinheit geführt und unabhängig voneinander verlagerbar. Zudem ist jeder der Führungsschlitten der Trägereinheiten jeweils mit einer Antriebseinrichtung ver­ bunden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken eine weitere Stelleinrichtung auf, die im folgenden als zweite Stelleinrichtung bezeichnet wird. Diese zweite Stelleinrichtung umfaßt wieder­ um eine Tragschiene und zwei Trägereinheiten, wobei jede dieser Trägereinheiten wiederum jeweils zwei Führungsschlitten aufweisen.

Die Trägereinheiten der zweiten Stelleinrichtung sind dabei entweder entlang der Füh­ rungseinrichtungen der ersten Stelleinrichtung oder entlang eigener Führungseinrich­ tungen mittels direkt mit den Führungsschlitten dieser Trägereinheiten verbundenen weiteren Antriebseinrichtungen verlagerbar.

Zudem ist die Tragschiene der zweiten Stelleinrichtung parallel zu der Tragschiene der ersten Stelleinrichtung angeordnet und in einer Längsrichtung dieser Tragschiene mittels zumindest einer weiteren Antriebseinrichtung verlagerbar.

Die Antriebseinrichtungen der Führungsschlitten der Trägereinheiten der zweiten Stelleinrichtung und die Antriebseinrichtung der Tragschiene der zweiten Stelleinrich­ tung sind vorteilshafterweise mit der Steuereinrichtung der ersten Stelleinrichtung ver­ bunden.

Weiterhin ist vorteilhaft ein Meßsystem zur Erfassung einer Position der Führungs­ schlitten der Trägereinheiten der zweiten Stelleinrichtung und einer Position der Trag­ schiene der zweiten Stelleinrichtung vorzusehen, wobei das Meßsystem mit der Steu­ ereinrichtung verbunden ist.

In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Bewegungskurve der Bewe­ gungen der ersten und der zweiten Stelleinrichtung als Funktion der Bewegungen der Tragschienen der ersten und der zweiten Stelleinrichtung und der Trägereinheiten der ersten und der zweiten Stelleinrichtung definiert.

Durch die programmierbare Ansteuereinrichtung der beschriebenen Antriebseinrich­ tungen wird eine hohe Anpaßbarkeit der Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken an einzelne auszuführende Bewegungsabläufe ermöglicht, ohne dass ein mechanischer Eingriff in das System notwendig wird.

Eine Antriebsleistung ist somit ausschließlich für eine Verlagerung der Führungs­ schlittens und einer Verlagerung der Tragschiene aufzuwenden. Dabei ist es vorteil­ haft, wenn diese Verlagerung horizontal erfolgt, also die entsprechenden Führungs­ einrichtungen horizontal ausgerichtet sind.

Durch die wenigen im Kraftfluß angeordneten mechanischen Bauteile wird die An­ triebsleistung minimiert und eine Bewegungsgeschwindigkeit gegenüber bekannten Vorrichtungen erhöht, ohne dadurch die Positioniergenauigkeit zu vermindern.

Weitere, bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach einem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine erste Seitenansicht der Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Fig. 1 in einer Darstellung längs einer Längs­ richtung einer Tragschiene,

Fig. 3 eine zweite Seitenansicht der Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Fig. 1 und Fig. 2 in einer Darstellung quer zur Längsrichtung der Tragschiene, und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Antriebseinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbei­ spieles der Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken mit einer ers­ ten und einer zweiten Stelleinrichtung 1, 2.

Die erste und die zweite Stelleinrichtung 1, 2 weisen jeweils eine Tragschiene 7 und 8 und zwei Trägereinheiten 3, 4 und 5, 6 für diese Tragschienen 7 und 8 auf. Die in dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel parallel zueinander ausgerichteten Tragschienen 7 und 8 sind mittels der zugehörigen Trägereinheiten 3, 4 und 5, 6 auf Führungseinrichtungen 9, 10 gelagert, wobei die Führungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 der Trägereinheiten 3, 4 und 5, 6 entlang der Führungseinrichtungen 9, 10 verlagerbar angeordnet sind.

Zudem ist in dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel jeder Führungs­ schlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 mit jeweils einer separaten Antriebseinrichtung ver­ bunden.

Die wesentlichen Merkmale der ersten und zweiten Stelleinrichtung 1, 2, insbesonde­ re in Bezug auf die Tragschiene 7 und 8 und Trägereinheiten 3, 4, 5, 6 stimmen in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel miteinander überein.

Die Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken ist jedoch nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel mit einer ersten und zweiten Stelleinrichtung 1, 2 mit weitgehend baugleichen Merkmalen beschränkt.

In einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken ausschließlich eine Stelleinrichtung 1 auf. Die Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken weist weiterhin in ei­ nem ebenfalls nicht gezeigten Ausführungsbeispiel eine andere, von den genannten Ausführungsbeispielen verschiedene Anzahl an Stelleinrichtungen 1, 2 auf.

Weiterhin ist die Stelleinrichtung der Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nicht auf das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel mit jeweils zwei Trägereinheiten 3, 4 oder 5, 6 für die Lagerung einer Tragschiene 7 oder 8 beschränkt. In weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Stelleinrichtung 1 oder 2 eine andere, von dem dargestellten Ausführungsbeispiel verschiedene Anzahl an Trägereinheiten 3, 4, 5, 6 auf.

Weiterhin ist die Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nicht auf die beschriebene Anordnung der Trägereinheiten auf den Führungseinrichtungen 9, 10 beschränkt. In weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen sind die einzelnen oder bestimmte Gruppen von Trägereinheiten 3, 4, 5, 6 jeweils auf einzelnen Führungs­ einrichtungen angeordnet.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils eine Trägereinheit der ersten und eine Trägereinheit der zweiten Stelleinrichtung 1, 2 auf einer Führungseinrichtung 9 bzw. 10 angeordnet. Somit umfaßt die Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken zwei unabhängige Führungseinrichtungen 9, 10.

Diese Führungseinrichtungen 9, 10 sind in ihrer Längserstreckung im wesentlichen in einer Richtung quer, in dem in Fig. 1 gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel normal, zur Längserstreckung der Tragschienen 7, 8 der ersten und zweiten Stellein­ richtung 1, 2 ausgerichtet. Zudem sind die Führungseinrichtungen 9, 10 in dem darge­ stellten bevorzugten Ausführungsbeispiel parallel zueinander ausgerichtet.

Mittels der ersten und der zweiten Stelleinrichtung 1 und 2 wird ein Werkstück (nicht gezeigt) innerhalb einer Pressenanlage geführt, wobei das Werkstück auf den Trag­ schienen 7, 8 der ersten bzw. der zweiten Stelleinrichtung 1 und 2 geführt ist. Dabei ist das Werkstück sowohl in eine Richtung entsprechend einer Längserstreckung der Tragschienen 7, 8 als auch in eine Richtung entsprechend der Längserstreckung der Führungseinrichtungen 9, 10 verlagerbar.

Jeder der Trägereinheiten 3, 4, 5, 6 weist in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ beispiel jeweils eine Konsole 19, 20, 21 , 22 und zwei Führungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 auf, wobei die einzelnen Führungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 der Trägereinheiten 3, 4,5, 6 jeweils mittels einem Verbindungselement 30, 31, 40, 41, 50, 51, 60, 61 mit den entsprechenden Konsolen 19, 20, 21, 22 dieser Trägereinheiten 3, 4, 5, 6 gelenkig verbunden sind.

Die Verbindungselemente 30, 31, 40, 41, 50, 51, 60, 61 jeweils einer Trägereinheit 3, 4, 5, 6 sind mit der entsprechenden Konsole 19, 20 dieser Trägereinheit 3, 4, 5, 6 in einem ge­ meinsamen Gelenkpunkt 33, 43, 53, 63 verbunden.

Weiterhin weisen die Konsolen 19, 20, 21, 22 der Trägereinheiten 3, 4, 5, 6 jeweils eine Führung 36, 46, 56, 66 auf, in der eine an der Tragschiene 7, 8 ausgebildete Führungs­ leiste 23, 24 aufgenommen ist. Die Führungsleiste 23, 24 kann entlang der gesamten Längserstreckung oder in Teilbereichen der Tragschienen 7, 8 angeordnet sein. Es ist ebenso möglich, die Führungsleiste 23, 24 und/oder die Führungen 36, 46, 56, 66 als separate Bauteile mittels Befestigungsmittel mit den Tragschienen bzw. mit der entsprechenden Konsolen zu verbinden.

Mittels jeweils einer mit den Konsolen 19, 20, 21, 22 verbundenen Antriebseinrichtung 37, 47, 57, 67 sind die Tragschienen entlang der in den Führungen aufgenommenen Führungsleisten verlagerbar. Dabei sind die Antriebseinrichtungen 37, 47, 57, 67 der Tragschienen 7, 8 zwischen den in den Konsole ausgebildeten Führungen 36, 46, 56, 66 und den darin aufgenommenen Führungsleisten 23, 24 der Tragschienen 7, 8 ange­ ordnet.

Die Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken ist jedoch nicht be­ schränkt auf das dargestellte Ausführungsbeispiel mit zwei Gruppen von jeweils zwei Antriebseinrichtungen, in der eine erste Gruppe von Antriebseinrichtung 37, 47 die erste Tragschiene 7 und eine zweite Gruppe von Antriebseinrichtung 57, 67 die zweite Tragschiene 8 bewegen. Es ist beispielsweise auch denkbar nur eine oder auch jedes andere Vielfache an Antriebseinrichtung pro Tragschiene 7 oder 8 einzusetzen.

Mittels dieser Antriebseinrichtungen 37, 47, 57, 67 werden die Tragschienen 7, 8 in einer Längsrichtung der Tragschienen 7, 8 entsprechend einem vorbestimmbaren Bewegungsablauf verlagert. Dieser vorbestimmbare Bewegungsablauf wird im fol­ genden als eine Vorschubbewegung der Tragschienen bezeichnet.

In dem in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfassen die ein­ zelnen Antriebseinrichtungen der Führungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 und die einzelnen Antriebseinrichtungen 37, 47, 57, 67 der Tragschienen 7, 8 bevorzugt Linear­ motoren.

Die Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. In einem in Fig. 4 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel umfassen die Antriebseinrichtungen der Führungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 Linearantriebe mit Servomotoren. In weiteren, nicht gezeigten Aus­ führungsbeispielen sind als Antriebseinrichtungen für die Führungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 und die Tragschienen 37, 47, 57, 67 verschiedene Anordnungen von Linearmotoren und/oder Linearantriebe mit Servomotoren und/oder hydraulische Antriebe und/oder servohydraulische Antriebe vorgesehen.

Wie beschrieben, weisen die erste und die zweite Stelleinrichtung 1 und 2 jeweils zwei Trägereinheiten 3, 4, 5, 6 auf, mittels deren die jeweiligen Tragschienen 7 oder 8 der ersten bzw. der zweiten Stelleinrichtung 1 oder 2 gelagert sind.

Zur Unterscheidung dieser Trägereinheiten 3, 4, 5, 6 innerhalb der nachstehenden Beschreibung, wird im weiteren unter Bezugnahme auf Fig. 1 von einer linken bzw. einer rechten Trägereinheit gesprochen. Ebenso wird von einer im Vordergrund ange­ ordneten vorderen Stelleinrichtung 1 und einer dahinter angeordneten hinteren Stell­ einrichtung 2 gesprochen.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die links angeordneten Trä­ gereinheiten 3 und 5 der vorderen und der hinteren Stelleinrichtung 1 und 2 auf einer ersten gemeinsamen, in Fig. 1 ebenfalls links angeordneten Führungseinrichtung 9 angeordnet. Weiterhin sind die rechts angeordneten Trägereinheiten 4 und 6 der vor­ deren und der hinteren Stelleinrichtung 1 und 2 auf einer zweiten gemeinsamen Füh­ rungseinrichtung 10 (in Fig. 1 rechts angeordnet) geführt.

Jede der im wesentlichen baugleichen Trägereinheiten 3, 4,5, 6 weist zwei Führungs­ schlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 auf. Jeder der Führungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 ist über jeweils ein Verbindungselement 30, 31, 40, 41, 50, 51, 60, 61 mit der ent­ sprechenden Konsole 19, 20, 21, 22 der einzelnen Trägereinheiten 3, 4, 5, 6 verbunden.

Die Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken ist jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel mit im wesentlichen baugleichen Trägereinheiten 3, 4,5, 6 beschränkt. Ebenso sind verschiedenartige Trägereinheiten 3, 4,5, 6 als Baugruppe innerhalb der Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken einsetzbar.

Da die Merkmale der Trägereinheiten 3, 4, 5 und 6 übereinstimmen, sind die nachste­ hend beschriebenen Merkmale falls diese im Zusammenhang nur einer Trägereinheit beschrieben für alle Trägereinheiten übertragbar.

Die Merkmale der Trägereinheiten werden nachstehend exemplarisch gemäß den in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Seitenansichten beschrieben.

Die in Fig. 3 links dargestellte Trägereinheit 4 weist einen ersten Führungsschlitten 13, einen zweiten Führungsschlitten 14 und eine Konsole 20 auf, wobei der erste Füh­ rungsschlitten 13 über ein erstes Verbindungselement 40 und der zweite Führungs­ schlitten 14 über ein zweites Verbindungselement 41 mit der Konsole 20 gelenkig verbunden ist.

Das erste und das zweite Verbindungselement 40 und 41, die in dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel stabförmig ausgeführt sind, bilden zusammen mit der Konsole 20 eine Hebe/Senk- und Positioniervorrichtung für die Tragschiene 7.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen das erste und das zweite Verbindungs­ element 40 und 41 mit der Konsole 20 einen gemeinsamen Gelenkpunkt 43 auf, wo­ bei die Konsole 20 um diesen gemeinsamen Gelenkpunkt 43 drehbar ist. In Fig. 2 ist diese mögliche Drehbewegung durch den Pfeil S verdeutlicht.

Um eine solche Drehbewegung S abzustützen, ist die Konsole 20 mit dem zweiten Führungsschlitten 14 durch ein Abstützelement 42 verbunden. Dieses Abstützungs­ element 42 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel stabförmig ausgeführt und ver­ läuft im wesentlichen parallel zum zweiten Verbindungselement 41.

Das erste und das zweite Verbindungselement 40 und 41 und das Abstützelement 42 sind bevorzugt über Scharniergelenke mit den entsprechenden Führungsschlitten 13 bzw. 14 und der Konsole 20 verbunden.

Die Führungsschlitten 13, 14 sind, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, entlang einer gemeinsamen Führungseinrichtung 9 oder in einem nicht gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel, entlang verschiedener Führungseinrichtungen verlagerbar.

Zur Verlagerung der Führungsschlitten 13, 14 sind direkt mit dem ersten und dem zweiten Führungsschlitten 13, 14 verbundene Antriebseinrichtungen vorgesehen. In den in Fig. 1 und Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispielen ist jeweils ein Führungs­ schlitten 13, 14 mit einer Antriebseinrichtung verbunden. Über diese Antriebseinrich­ tungen sind die Führungsschlitten unabhängig voneinander entlang der entsprechen­ den Führungseinrichtungen 10 verlagerbar.

Zudem weist auch die Konsole 20 eine Antriebseinrichtung auf, mittels deren die Tragschiene 7 verlagerbar ist.

Diese Antriebseinrichtungen der Führungsschlitten 13, 14 und die Antriebseinrichtung der Tragschiene 7 weisen in dem in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel Linearmotoren auf. In dem in Fig. 4 dargestellten weiteren Aus­ führungsbeispiel weisen die Antriebseinrichtungen der Führungsschlitten 13, 14 Line­ arantriebe mit Servomotoren auf.

Es sind darüber hinaus jedoch auch andere Antriebe oder auch hydraulische oder pneumatische Zylinder in unterschiedlichen Kombinationen einsetzbar. Es ist ebenso möglich, einzelne der Führungsschlitten in Gruppen zusammenzufassen und diese Gruppen gemeinsam über eine gemeinsame Antriebseinrichtung anzutreiben.

Die für eine Verlagerung der Führungsschlittens 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 bzw. der Tragschienen 7, 8 vorgesehenen Antriebseinrichtungen sind in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel über zumindest eine gemeinsame Steuereinrichtung miteinander verknüpft. Mittels dieser Steuereinrichtung werden die linearen Bewegungen der Füh­ rungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 und der Antriebseinrichtungen der Trag­ schienen 7, 8 gesteuert.

Über vordefinierte Bewegungsabläufe für die Führungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 kombiniert mit vordefinierten Bewegungsabläufen der Antriebseinrichtungen der Tragschiene 7, 8 können vordefinierbare Bewegungsabläufe, insbesondere die Vorschub-, Hub-, Öffnungs-/Schließbewegung der ersten und zweiten Stelleinrichtung 1, 2 erzeugt werden. In einer mit der Steuereinrichtung verbundenen Speicherelement können solche vordefinierten Bewegungsabläufe hinterlegt werden.

Dabei ist es vorteilhaft, eine Ist-Position der Führungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 und der Tragschienen 7 und 8 über zumindest ein Meßsystem zu erfassen und ein entsprechendes Positionssignal an die Steuervorrichtung weiterzuleiten.

Dadurch wird es möglich, die vorzugsweise in dem Speicherelement der Steuerein­ richtung hinterlegten Bewegungsabläufe mit den gemessenen Ist-Positionen der Füh­ rungsschlitten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 und der Tragschienen 7, 8 zu vergleichen und mögliche Korrekturen vorzunehmen.

Zur näheren Erläuterung der Funktionsweise der vorliegenden Erfindung werden im folgenden exemplarisch Bewegungsabläufe der Führungsschlitten der beiden in Fig. 3 gezeigten Trägereinheiten 4 und 6 beschrieben.

Dabei ist die in Fig. 3 links dargestellte Trägereinheit ein Teil der ersten Stelleinrich­ tung 1 und die in Fig. 3 rechts dargestellte Trägereinheit ist ein Teil der zweiten Stell­ einrichtung 2.

Die jeweils nicht dargestellten entsprechenden anderen Trägereinheit 3 und 5 der ersten bzw. der zweiten Stelleinrichtung 1 und 2 führen zu den im folgenden be­ schriebenen Bewegungsabläufen synchrone Bewegungen aus und werden dement­ sprechend nicht näher erläutert.

Die Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken ist jedoch nicht auf solche synchronisierte Bewegungsabläufe für die einzelnen Trägereinheiten einer Stelleinrichtungen 1 bzw. 2 beschränkt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken führen die einzelnen Trägereinheiten einer Stelleinrichtung 1 oder 2 verschiedenartige Bewegungen aus, wodurch beispielsweise die in Fig. 1 links ange­ ordneten Trägereinheiten 3 und 5 eine Senkbewegung, und in Fig. 1 rechts angeord­ neten Trägereinheiten 4 und 6 eine Hubbewegung durchführen können. Dadurch wird eine Schrägstellung der Tragschienen 8, 9 vergleichbar einer schiefen Ebene, bezo­ gen auf eine horizontale Ebene einstellbar. Beispielsweise kann dadurch ein Werk­ stück entlang der solchen schiefen Ebene abgleiten.

Aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung wird im folgenden jedoch ausschließ­ lich auf die synchrone Bewegung der zu einer Stelleinrichtung 1 oder 2 gehörenden Trägereinheiten Bezug genommen.

In einem ersten Beispiel für einen Bewegungsablauf werden die Führungsschlitten 13 und 14 der in Fig. 3 links angeordneten Trägereinheit 4 gemeinsam um einen gleichen Betrag X in eine erste Richtung verschoben. Die Führungsschlitten 17 und 18 der in Fig. 3 rechts angeordneten Trägereinheit 6 werden in ihrer Position festgehalten.

Somit bleibt ein erster relativer Abstand zwischen den zur ersten Stelleinrichtung 1 gehörenden Führungsschlitten 13 und 14 der in Fig. 3 links angeordneten Trägerein­ heit 4, und ein zweiter relativer Abstand zwischen den zur zweiten Stelleinrichtung 2 gehörenden Führungsschlitten 17 und 18 der in Fig. 3 rechts angeordneten Trägerein­ heit 6 unverändert.

Ein Abstand zwischen der dargestellten Führungsschiene 10 und den Tragschienen 7, 8 der ersten bzw. der zweiten Stelleinrichtung 1, 2 bleibt ebenfalls unverändert, wohin­ gegen ein Abstand zwischen den Tragschienen 7, 8 der ersten bzw. der zweiten Stelleinrichtung 1, 2 verändert wird.

Bewegt sich in diesem ersten Beispiel die in Fig. 3 links angeordneten Trägereinheit 4 auf die in Fig. 3 rechts angeordneten Trägereinheit 6 zu, wird der Abstand zwischen den Tragschiene 7, 8 der ersten bzw. der zweiten Stelleinrichtung 1, 2 verkleinert.

Bewegt sich in diesem ersten Beispiel die in Fig. 3 links angeordneten Trägereinheit 4 von der in Fig. 3 rechts angeordneten Trägereinheit 6 weg, wird der Abstand zwischen den Tragschiene 7, 8 der ersten bzw. der zweiten Stelleinrichtung 1, 2 hingegen ver­ größert.

Diese Bewegung stellt somit eine reine Öffnungs- bzw. Schließbewegung der Trag­ schienen 7, 8 der ersten und der zweiten Stelleinrichtung 1, 2 dar.

In einem zweiten Beispiel für einen Bewegungsablauf wird der erste Führungsschlitten 13 der zur ersten Stelleinrichtung 1 gehörenden, in Fig. 3 links angeordneten Trä­ gereinheit 4 um eine Strecke X in eine erste Richtung und der zweite Führungsschlit­ ten 14 dieser Trägereinheit 4 um eine Strecke Y in eine entgegengesetzte zweite Richtung bewegt. Weiterhin wird ein erster Führungsschlitten 17 der zur zweiten Stell­ einrichtung 2 gehörenden in Fig. 3 rechts angeordneten Trägereinheit 6 um die Stre­ cke X in die erste Richtung und der zweite Führungsschlitten 18 dieser Trägereinheit 6 um die Strecke Y in die entgegengesetzte, zweite Richtung verschoben.

Somit verändert sich bei beiden dargestellten Trägereinheiten 4 und 6 ein relativer Abstand zwischen den jeweiligen Führungsschlitten 13 und 14 bzw. 17 und 18. Über die mit den Führungsschlitten mittels der entsprechenden Verbindungselemente ver­ bundenen Konsolen 20, 22 wird diese Änderung des relativen Abstandes zwischen den jeweiligen Führungsschlitten 13 und 14 bzw. 17 und 18 vermittelt. Aufgrund die­ ser beschriebenen Veränderung des relativen Abstandes der Führungsschlitten 13 und 14 bzw. 17 und 18 verändert sich somit auch ein relativer Abstand zwischen den Tragschienen 7, 8 und der Führungseinrichtung 10.

Werden in diesem zweiten Beispiel für einen Bewegungsablauf die jeweiligen Füh­ rungsschlitten 13 und 14 bzw. 17 und 18 einer Trägereinheit 4 bzw. 6 jeweils um die Strecken X bzw. Y aufeinander zu bewegt, nimmt der relative Abstand zwischen den entsprechenden Führungsschlitten einer Trägereinheit 4, 6 um die Differenz der Be­ träge der Strecken X und Y ab. Somit heben sich die erste und die zweite Tragschie­ ne 7 und 8 an.

Sind zudem die Beträge der Strecken X und Y gleich groß führen beide Tragschienen 7 und 8 eine gleichartige Hubbewegung durch.

Werden demgegenüber in diesem zweiten Beispiel für einen Bewegungsablauf die jeweiligen Führungsschlitten 13 und 14 bzw. 17 und 18 der einzelnen Trägereinheiten 4 bzw. 6 um die Strecken X bzw. Y voneinander weg bewegt, wird der relative Ab­ stand zwischen den entsprechenden Führungsschlitten um die Differenz der Beträge der Strecken X und Y vergrößert. Somit senken sich die Tragschiene 7 und 8 ab.

Sind zudem die Beträge der Strecken X und Y gleich groß führen beide Tragschienen 7 und 8 eine gleichartige Senkbewegung durch.

Sind die Beträge der Strecken X und Y unterschiedlich, ergibt sich eine kombinierte Vertikal- und Horizontalbewegung der Konsolen 20, 22.

Somit ist über eine entsprechende Verlagerung der einzelnen Führungsschlitten 13, 14, 17, 18 sowohl der Abstand zwischen den Führungsschlitten einer Trägereinheit 4, 6 als auch der Abstand zwischen den Führungsschlitten verschiedener Trägerein­ heiten 4, 6 relativ zueinander veränderbar und eine kombinierte Vertikal- und Hori­ zontalbewegung der Tragschienen und somit eine frei kombinierbare Senk/Hub- und/oder Öffnungs- bzw. Schließbewegung durchführbar.

Diese Senk/Hub- und/oder Öffnungs- bzw. Schließbewegung als Funktion von Verla­ gerungen der Führungsschlitten 13, 14, 17, 18 ist mit der Verlagerung der Tragschie­ nen 7 und 8 kombinierbar. Dabei sind die Tragschienen 7 und 8 über die entspre­ chenden, mit den Konsolen der Trägereinheiten verbundenen Antriebseinrichtungen verlagerbar.

Somit ist an den vorgestellten Beispielen für einen möglichen Bewegungsablauf ex­ emplarisch gezeigt, daß eine Überlagerung der linearen Bewegungen der Führungs­ schlitten durch eine entsprechende programmierbare Ansteuerung der Antriebsein­ richtungen der Führungsschlitten und der Tragschienen eine Abbildung einer beliebi­ gen Bewegungskurve der ersten und zweiten Stelleinrichtungen 1, 2 möglich ist.

Diese Bewegungskurven kombinieren in frei wählbarer Weise Heb- und Senkbewe­ gungen mit Öffnungs- und Schließbewegungen. Diese Bewegungsabläufe sind mit dem Vorschubbewegung der Tragschiene kombiniert. Dadurch können Werkstücke entlang frei wählbarer Transportkurven im dreidimensionalen Raum transportiert wer­ den.

Bei den beschriebenen Bewegungsabläufen befindet sich ausschließlich eine geringe Anzahl an mechanischen Bauteilen in Bewegung, wodurch eine Antriebsleistung für die vorliegende Erfindung minimiert wird. Zusätzlich wird eine hohe Anpassbarkeit aufgrund der frei programmierbaren Ansteuerung der Antriebe ermöglicht.

Claims (26)

1. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken mit mindestens einer Stelleinrichtung (1, 2) mit zumindest einer Tragschiene (7, 8), eine Mehrzahl an Trägereinheiten (3, 4, 5, 6) und zumindest einer Führungseinrichtung (9, 10), wobei jede Trägereinheit (3, 4, 5, 6) eine Mehrzahl an Führungsschlitten (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) aufweist und wobei die Führungsschlitten (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) entlang der Führungseinrichtung (9, 10) unabhängig voneinander verlagerbar sind.

2. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Tragschiene (7) entlang einer Längsrichtung der Tragschiene (7) verlagerbar ist.

3. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ schlitten (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) einer Trägereinheit (3, 4, 5, 6) entlang einer Füh­ rungseinrichtung (9, 10) verlagerbar sind.

4. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest ein Führungsschlitten (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) jeder Trägereinheit (3, 4, 5, 6) mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist.

5. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Führungsschlitten (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) der Trägereinheiten (3, 4, 5, 6) mit ei­ ner Antriebseinrichtung verbunden ist.

6. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füh­ rungseinrichtungen (9, 10) geradlinige Führungsschienen aufweisen, wobei die Führungsschienen parallel zueinander und in einer zu einer Längsrichtung der Tragschiene (7) normalen Richtung ausgerichtet sind.

7. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trä­ gereinheit (3, 4, 5, 6) eine Konsole (19, 20, 21 , 22) aufweist, wobei die Führungs­ schlitten jeder Trägereinheit (3, 4, 5, 6) jeweils mittels einem Verbindungselement (30, 31, 40, 41, 50, 51, 60, 61) mit der Konsole (19, 20, 21, 22) der jeweiligen Trägerein­ heit (3, 4, 5, 6) gelenkig verbunden ist.

8. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (30, 31, 40, 41, 50, 51, 60, 61) jeweils einer Trägereinheit (3, 4, 5, 6) mit der Konsole (19, 20) dieser Trägereinheit (3, 4, 5, 6) in einem gemeinsamen Gelenkpunkt (33, 43, 53, 63) verbunden sind.

9. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (19, 20, 21 , 22) der Trägereinheiten (3, 4, 5, 6) jeweils eine Führung (36, 46, 56, 66) aufweisen, in der eine an der Tragschiene (7, 8) ausgebildete Führungsleiste (23, 24) aufgenommen ist.

10. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschie­ ne (7, 8) mittels zumindest einer Antriebseinrichtung (37, 47, 57, 67) verlagerbar ist, wobei die Antriebseinrichtung (37, 47, 57, 67) der Tragschiene (7, 8) mit einer der Konsolen (19, 20, 21 , 22) der Trägereinheiten (3, 4, 5, 6) verbunden ist.

11. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (37, 47, 57, 67) der Trag­ schiene (7, 8) zwischen der in der Konsole ausgebildeten Führung (36, 46, 56, 66) und der darin aufgenommenen Führungsleiste (23, 24) der Tragschiene (7, 8) an­ geordnet ist.

12. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die einzelnen Antriebseinrichtungen der Führungs­ schlitten (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) und/oder die einzelnen Antriebseinrichtungen der Tragschiene (37, 47, 57, 67) Linearantriebe mit Servomotoren und/oder hydrau­ lische Antriebe und/oder servohydraulische Antriebe und/oder Linearmotoren auf­ weisen.

13. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trägereinheit (3, 4, 5, 6) zumindest ein Abstützelement (32, 42, 52, 62) zum Abstützen einer Drehung um den jeweiligen gemeinsamen Gelenkpunkt (33, 43, 53, 63) auf­ weist.

14. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch zumindest eine Steuereinrichtung, wobei die Antriebseinrichtungen der Führungsschlitten (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) und/oder die Antriebseinrichtungen der Tragschiene (37, 47, 57, 67) mit der Steuereinrichtung verbunden sind.

15. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung programmierbar ist.

16. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine Speicher­ element in der Bewegungsabläufe für die Führungsschlitten (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) und/oder die Tragschienen (7, 8) abgespeichert sind, wobei die Spei­ chereinrichtung mit der Steuereinrichtung verbunden ist.

17. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch ein direktes oder indirekt wirkendes Meßsystem zur Bestimmung einer Position zumindest eines der Führungsschlitten (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) und/oder einer Position der Trag­ schiene (7, 8), wobei das Meßsystem mit der Steuereinrichtung verbunden ist.

18. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch eine erste Stelleinrichtung (1) mit einer Tragschiene (7) und zwei Trägereinheiten (3, 4), wo­ bei jede Trägereinheit (3, 4) zwei Führungsschlitten (11, 12, 13, 14) und eine Füh­ rungseinrichtung (9, 10) aufweist und wobei die Führungsschlitten jeweils einer Trägereinheit (3, 4, 5, 6) entlang der Führungseinrichtung (9, 10) dieser Trägereinheit (3, 4, 5, 6) geführt und unabhängig voneinander verlagerbar sind.

19. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Führungsschlitten der Trägereinheiten (3, 4) mit einer separaten Antriebseinrichtung verbunden ist.

20. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungsschlitten (11, 12) der Trägereinhei­ ten (3, 4) mit einer einzelnen Antriebseinrichtung verbunden ist.

21. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 20, gekennzeichnet durch eine zweite Stelleinrichtung (2) mit einer weiteren Tragschiene (8) und zwei weiteren Trä­ gereinheiten (5, 6), wobei jede der weiteren Trägereinheiten (5, 6) jeweils zwei weitere Führungsschlitten (15, 16, 17, 18) aufweist.

22. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinheiten (5, 6) der zweiten Stelleinrich­ tung (2) entlang der Führungseinrichtungen der ersten Stelleinrichtung (9, 10) oder entlang eigener Führungseinrichtungen mittels direkt mit den Führungsschlitten der Trägereinheiten (5, 6) der zweiten Stelleinrichtung (2) verbundenen weiteren Antriebseinrichtungen verlagerbar sind.

23. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschiene (8) der zweiten Stellein­ richtung (2) parallel zu der Tragschiene (7) der ersten Stelleinrichtung (1) ange­ ordnet ist.

24. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschiene (8) der zweiten Stelleinrichtung (2) in einer Längsrichtung der dieser Tragschiene (8) mittels zumindest einer wei­ teren Antriebseinrichtung verlagerbar ist.

25. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen der Führungsschlitten der Trägereinheiten (5, 6) der zweiten Stelleinrichtung (2) und/oder die Antriebseinrichtung der Tragschiene (8) der zweiten Stelleinrichtung (2) mit der Steuereinrichtung verbunden sind und ein Meßsystem zur Erfassung einer Position der Führungsschlitten der Trägereinhei­ ten (5, 6) der zweiten Stelleinrichtung (2) und/oder einer Position der Tragschiene (8) der zweiten Stelleinrichtung (2) vorgesehen ist.

26. Vorrichtung zum mehrachsigen Transport von Werkstücken nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegungskurve für eine Bewegungen der ersten und der zweiten Stelleinrichtung (1, 2) als eine Funktion der Bewegungen der Tragschienen (7, 8) der ersten und der zweiten Stelleinrichtung (1, 2) und/oder der Trägereinheiten (3, 4, 5, 6) der ersten und der zweiten Stelleinrichtung (1, 2) de­ finiert ist.