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Die
Erfindung betrifft eine Transfervorrichtung zum Transport von Formteilen
zwischen Pressen gemäß Oberbegriff
der Patentansprüche
1 bis 3.
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Nach
DE 42 37 313 A1 und
DE 196 36 823 A1 sind
Umsetzeinrichtungen für
Werkstücke
bekannt, die jeweils aus einem jeder Presse separat zugeordnetem
Transportmittel für
die Zuführung
von einer Ablagestation in die Werkzeugstufe und Abführung von
einer Werkzeugstufe in eine nachfolgende Ablagestation besteht.
Die separat steuerbare Transportbewegung für das in die Werkzeugstufe
eintragende bzw. austragende Transportmittel wird vorteilhaft in
Transferpressenanlagen genutzt, wenn bei kurzen Abständen zwischen
Werkzeug- und Ablagestation die Rücklaufbewegung des Transportmittels in
eine Parkstellung während
des Schließens
der Werkzeuge eine unterschiedliche Länge aufweist.
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Für Anwendung
in Pressenstraßen
mit erhöhten
Stufenabstand wirken die erhöhten
Aufwendungen für
separate Transportbewegung des eintragenden und austragenden Transportmittels
zu kostenintensiv. Durch die nach
DE 42 37 313 A1 in Transportrichtung hintereinander
und seitlich versetzte Anordnung der Umsetzeinrichtung wird mit überlappter
Bauweise eine Überschneidung
derselben für
einen gemeinsamen Übergabepunkt
in Stufenmitte erreicht.
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Die
seitlich versetzte Anordnung erfordert neben einer größeren Ständerweite
eine breite und damit masseintensive Führungsleiste, was sich nachteilig
auf die Steifigkeit und die Antriebsleistung auswirkt.
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Aus
der
EP 0 685 276 A1 ist
eine Umsetzvorrichtung in einer Umformmaschine mit auf Transferschienen
angeordneten Laufwagen bekannt, wobei die Laufwagen über Schubstangen
von einem gemeinsamen Kurvenantrieb für die Transferbewegung antreibbar
sind. Über
diesen gemeinsamen Antrieb besteht eine Abhängigkeit der Transferbewegung
aller durch die Pressenanlage reichenden Transportmittel, so dass
eine Unabhängigkeit
von benachbarten Pressen in der Bewegung der jeweils jeder Presse
zugeordneten ein- und austragenden Transportmittel nicht realisierbar
ist.
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Nach
DE 199 53 049 A1 ist
eine weitere Einrichtung bekannt, bei der die einer Presse zugeordneten
vertikal beweglichen Führungsschienen
eine gemeinsame synchron steuerbare Längsantriebs- und Hubeinheit
für ein
ein- und austragendes Transportmittel aufweisen.
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Da
die Hubeinheiten über
die Führungsschiene
gemeinsam auf beide Transportmittel wirken, ist ein bedarfsweises
separates Schwenken der Formteile um die Achse in Transportrichtung
für jedes
einzelne Transportmittel, insbesondere zur Verbesserung der Freigängigkeit
zum Werkzeug während
der Transportbewegung nicht vorgesehen. Die Antriebsleistung der
Hubeinheiten ist so bestimmt, dass die Masse der Führungsschiene
einschließlich der
mitbewegten Längsantriebseinheit
vertikal heb- und senkbar ist.
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Da
die benachbarten Schlitten jeweils spiegelbildlich von einander
abgerichtete fliegend angeordnete Konsole zur Aufnahme der Transportmittel aufweisen,
wird das Steifigkeits-Masse-Verhältnis ungünstiger
beeinflusst.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, separate, jeder Presse zugeordnete Transfereinrichtungen
für den Transport
von Formteilen zu schaffen, die innerhalb einer Pressenanlage separate
und/oder gemeinsam synchron steuerbare Längsantriebseinheiten für die ein-
und austragenden Transportmittel aufweisen, wobei die bewegten Massen
für eine
minimierte Antriebsleistung und/oder erhöhte Beschleunigung zu reduzieren
sind, ein bedarfsweises Schwenken von Formteilen um die Achse in
Transportrichtung während
der Transportbewegung möglich
ist und kurze Rüstzeiten
beim Werkzeugwechsel erreicht werden. Dabei soll die Vorrichtung
in Pressenanlagen mit oder ohne jeweils zwischen den Pressen angeordneten
Ablagestationen anwendbar sein.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die Merkmale von jedem der Patentansprüche 1 bis 3
erreicht. Weitere detaillierte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 4 bis
15 beschrieben.
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Der
Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass in einer stationären, vorzugsweise
oberhalb der Durchfahrhöhe
der mit Werkzeugen bestückten Schiebetische
angeordneten Führungsschiene
erste Schlitten oder gekoppelte Schlittenpaare von einem stationären ersten
Antrieb längsbeweglich
gelagert sind und die zugehörigen
vertikal be weglichen zweiten Schlitten zur Aufnahme der Transportmittel
für die Formteile
separat unabhängig
voneinander oder gemeinsam von vorzugsweise stationären zweiten
Antrieben steuerbar sind, so dass für die eintragenden und/oder
austragenden Transportmittel eine beliebige Fahrkurve programmierbar
ist. Dabei kann die Führungsschiene
je Presse segmentiert oder auch entlang der Pressenanlage durchgehend
sein.
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Die
Transfereinrichtungen sind im Dauerhub der Presse mit pressensynchroner
Steuerung als auch mit separater Steuerung betreibbar, wenn die Presse
beispielsweise im Einzelhubbetrieb arbeitet.
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Einfach-
bzw. Mehrfachplatinen werden der ersten Presse mittels eines eintragenden
Transportmittels zugeführt,
das vorzugsweise unabhängig
vom austragenden Transportmittel steuerbar ist. Der Transport der
Formteile in den Folgepressen kann vorteilhaft durch eine Kopplung
der ein- und austragenden Transportmittel gemeinsam synchron gesteuert
werden.
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Dabei
ist es möglich,
dass sowohl die Transportbewegung als auch die Transport- und Vertikalhubbewegung
zwischen dem ein- und austragenden Transportmittel gekoppelt werden.
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In
einem ersten Fall sind die beiden zum ein- und austragendem Transportmittel
gehörenden
ersten Schlitten zu einem ersten Schlittenpaar gekoppelt und von
einem gemeinsamen ersten Antrieb steuerbar, wobei die zweiten Schlitten,
vertikal geführt
in den ersten Schlitten, eine separate, unabhängige Vertikalhubbewegung mittels
eines zweiten Antriebes ermöglichen.
Dadurch kann durch unterschiedliche Hubbewegung der beiden zu einem
Transportmittel gehörenden
und gegenüberliegenden
zweiten Schlitten eine Schwenkbewegung der Formteile um die Achse
in Transportrichtung erreicht werden.
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In
einem zweiten Fall sind sowohl die ersten als auch die zweiten Schlitten
von je einem gemeinsamen ersten und zweiten Antrieb synchron steuerbar.
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In
vorteilhafter Weise sind die zweiten Antriebe ebenso stationär auf den
Führungsschienen
angeordnet, so dass einerseits die zu transportierenden Massen reduziert
und andererseits aufwendige Energieketten vermieden werden.
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Die
Kraftübertragung
vom stationären
Antrieb auf das vertikal wirkende zweite Lineargetriebe erfolgt
vorteilhaft über
Umlenkmittel, wobei neben Zugmittelgetrieben auch Linearmotoren
zum Einsatz kommen.
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Im
Fall der gekoppelten Schlittenpaare wird der gemeinsame Hebehubantrieb
vorzugsweise durch ein beide erste Schlitten verbindendes drittes Lineargetriebe
erreicht. Es ist ebenso denkbar, bei einer weiteren Ausgestaltung
nach Anspruch 3 jeweils von separaten Antrieben und einem gemeinsamen Kraftübertragungsmittel
sowohl den ersten Schlitten in Transportrichtung als auch den zweiten
Schlitten in Vertikalrichtung anzutreiben. Dabei ist das gemeinsame,
vorteilhaft als Zugmittelgetriebe ausgeführte Kraftübertragungsmittel über die
im ersten Schlitten gelagerten Umlenkmittel mit dem zweiten Schlitten verbunden
und mit beiden Enden gelagert.
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In
allen Lösungen
nach Anspruch 1 bis 3 können
für eine
separate Schwenkmöglichkeit
der Formteile um die Achse quer zur Transportrichtung zusätzliche
Drehantriebe in die zweiten Schlitten integriert werden.
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Beim
Rüsten
können
die formteilspezifischen Transportmittel in einem Fall neben den
Werkzeugen auf den Schiebetischen abgesteckt und gemeinsam mit den
ausfahrbaren Werkzeugen gewechselt werden.
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In
einem anderen Fall sind die zu wechselnden Transportmittel auf den
Zwischenstationen absteckbar, die gemeinsam mit den formteilspezifischen
Ablageschablonen beim Umrüsten
aus- und einfahrbar sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung befinden sich die Führungsschienen
auch während
des Teiletransports stationär
oberhalb der Durchfahrhöhe der
mit den Werkzeugen bestückten
Schiebetische, ohne dass eine zusätzliche Höhenverstellung der Führungsschienen
während
des Werkzeugwechsels erforderlich ist, wodurch kurze Rüstzeiten
erreicht werden.
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Die
Vorrichtung ist vorteilhaft in Pressenanlagen mit und ohne Zwischenablagen
anwendbar. Unabhängig
vom Abstand der Pressen können
die Lineargetriebe für
flexible Transportschritte eingesetzt werden.
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Es
ist ebenfalls denkbar, dass die Pressen innerhalb der Pressenanlage
jeweils untereinander einen unterschiedlich großen Abstand aufweisen.
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Im
Fall ohne Zwischenablagen ist das austragende gleich das eintragende
Transportmittel für die
Folgestufe.
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Die
Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Die
zugehörigen
Zeichnungen zeigen:
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1: – Ausschnitt
aus einer Pressenanlage mit Kopf- und Folgepresse und Transfervorrichtung
in einer ersten Ausgestaltung
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2: – Transfervorrichtung
nach einer zweiten Ausgestaltung mit gekoppelten Lineargetrieben
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3: – Transfervorrichtung
nach einer dritten Ausgestaltung mit stationären Antrieben
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4: – Transfervorrichtung
nach einer vierten Ausgestaltung mit stationären Antrieben und gekoppelten
Lineargetrieben
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5: – Transfervorrichtung
mit einem kombinierten horizontalen und vertikalen Lineargetriebe über ein
gemeinsames Kraftübertragungsmittel
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6: – Perspektivischer
Ausschnitt aus 5
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7: – Transfervorrichtung
mit Linearmotoren
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8: – Transfervorrichtung
in einer Schwenkstellung um die Achse in Transportrichtung
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9: – Transfervorrichtung
in einer Rüststellung
beim Werkzeugwechsel
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Die
Pressenanlage mit jeweils einem Ausschnitt der Transfervorrichtung
nach den 1 bis 9 besteht
aus mehreren in Reihe angeordneten Pressen 1 und 2.
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Jeder
Presse ist in Transportrichtung ein Werkzeug 5, 6 für eine Umformoperation
zugeordnet.
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Am
Stößel 4 ist
ein Oberwerkzeug 5 befestigt. Das zugeordnete Unterwerkzeug 6 befindet
sich auf einem Schiebetisch 7. Nachfolgend werden das Oberwerkzeug 5 und
das Unterwerkzeug 6 verschiedentlich auch als Werkzeug
bezeichnet. Zwischen den benachbarten Pressen 1 und 2 ist
eine Zwischenstation 3 (Ablagestation) vorgesehen. Vor
der Stufe 1 dient eine Zentrierstation 11 der
Lagepositionierung einer Platine 13. Mit Hilfe der eintragenden Transportmittel 14, 16 erfolgt
der Transport von der Zentrierstation 11/Zwischenstation 3 in
die Presse 1 bzw. 2.
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Mit
dem austragendem Transportmittel 15, 17 erfolgt
der Transport der Formteile 12 nach der Umformung aus der
Presse 1, 2 in die nachfolgende Zwischenstation 3.
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Die
Vorrichtung zum Transport der Formteile 12 weist entlang
jeder einzelnen Presse 1, 2 Führungsschienen 8 jeweils
vor und hinter den Werkzeugen 5, 6 auf. Die Führungsschienen 8 können oberhalb
der Durchfahrhöhe 25 der
mit Werkzeugen 5, 6 bestückten Schiebetische 7 angeordnet
werden, so dass diese auch beim Werkzeug wechsel stationär ohne zusätzliche
Höhenverstellung
am Pressenständer 10 gelagert
verbleiben. Dazu enthalten die Stößel 4 neben der Aufspannfläche für das Oberwerkzeug 5 im
Bereich der Führungsschienen 8 eine
Aussparung 9.
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Auf
den Führungsschienen 8 sind
nach 1 erste Schlitten 20 längsbeweglich
geführt.
In der Presse 1 sind beide Schlitten 20 mittels
erster Lineargetriebe 19 von einem separaten ersten Antrieb 18.1 und 18.2 so
steuerbar, dass in Verbindung mit dem separaten Hebehubantrieb ein
für die
Zuführung der
Platinen 13 und Entnahme der Formteile 12 jeweils
voneinander unabhängiger
Bewegungsablauf möglich
ist. In der Presse 2 sind die Schlitten über eine
Koppel 26 zu einem ersten Schlittenpaar 20.1/20.2 verbunden
und werden mittels erstem Lineargetriebe 19 vom ersten
Antrieb 18 in Transportrichtung gemeinsam angesteuert.
An beiden benachbarten ersten Schlitten 20 und Schlittenpaaren 20.1/20.2 ist
spiegelbildlich zueinander und an der von einander abgewandten Seite
jeweils ein zweites vertikal wirkendes Lineargetriebe 22 angeordnet.
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Der
auf dem Schlitten 20, 20.1, 20.2 gelagerte
zweite Antrieb 23.1, 23.2 treibt über das
Zugmittel 27 den zweiten Schlitten 21 an, wobei
die quer zur Transportrichtung gegenüberliegenden zweiten Schlitten 21 über das
ein- oder austragende Transportmittel 14, 16 und 15, 17 verbunden
sind.
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Die
Transportmittel sind mit Saugerspinnen zur Aufnahme der Platinen 13 und
Formteile 12 ausgerüstet.
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Nach 2 enthält die Transfereinrichtung nach
einer zweiten Ausgestaltung einen für beide zweite Schlitten 21 gemeinsamen
zweiten Antrieb 23, wobei die beiden ersten Schlittenpaare 20.1, 20.2 zusätzlich über das
dritte Lineargetriebe 24, beispielsweise in Form eines
Zugmittels verbunden sind.
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In
einer dritten Ausgestaltung der Transfervorrichtung nach 3 sind
auch den vertikal beweglichen zweiten Schlitten 21 jeweils
stationäre,
auf der Führungsschiene 8 gelagerte
Antriebe 23.1, 23.2 zugeordnet.
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Dazu
wirkt auf den Schlitten 20.1 ein erstes horizontal wirkendes
Lineargetriebe 19 für
die Transportbewegung und eine Kombination aus einem zweiten horizontal
und vertikal wirkenden Lineargetriebe 22 über ein
gemeinsames Kraftübertragungsmittel 28 für die Hubbewegung
zusammen. Der erste endlos ausgebildete Zahnriemen 29 treibt
den Schlitten 20.1 und über
die Koppel 26 den Schlitten 20.2 an. Der zweite
endlich ausgebildete Zahnriemen 30 treibt zusätzlich über die
Umlenkrollen 31 den zweiten Schlit ten 21 in Vertikalrichtung
an, dessen Enden auf der Führungsschiene 8 fixiert
sind.
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Je
nach Ansteuerung der beiden ersten und zweiten Antriebe 18, 23.1, 23.2 ist
eine beliebige zweiachsige Fahrkurve der Transportmittel 14, 15, 16, 17 programmierbar.
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Es
ist möglich,
dass die beiden ersten und/oder zweiten Antriebe der quer zur Transportrichtung
gegenüberliegenden
Seite durch eine gemeinsame Welle synchronisiert sind. Darüber hinaus ist
es denkbar, dass beide Seiten von einem gemeinsamen ersten und/oder
zweiten Antrieb 18, 23 angesteuert werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Transfervorrichtung nach 4 wirken
ein erstes und zweites Lineargetriebe 19, 22 gemeinsam
auf die Schlitten 20, 20.1.
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Beide
Lineargetriebe 19, 22 weisen stationäre erste
und zweite Antriebe 18, 18.1, 18.2, 23, 23.1, 23.2 auf.
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Das
zweite Lineargetriebe 22 besteht aus einer Kombination
eines horizontal und vertikal wirkenden Lineargetriebes, wobei der
horizontal wirkende Teil über
ein im ersten Schlitten 20, 20.1 gelagertes Umlenkmittel 32 mit
dem vertikal wirkenden Teil verbunden ist. Während in der Presse 1 dem
Transportmittel 14, 15 jeweils ein separates kombiniert
horizontal und vertikal wirkendes zweites Lineargetriebe 22 zugeordnet
ist, können
in der Folgepresse 2 die gekoppelten Schlittenpaare 20.1, 20.2 an
den Umlenkmitteln 32 über
ein drittes Lineargetriebe 24 verbunden werden.
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Die
zweiten Schlitten 21 werden hier vom zweiten Antrieb 23 gemeinsam
synchron gesteuert.
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In
einer fünften
Ausgestaltung nach 5 und 6 werden
ein horizontal und vertikal wirkendes Lineargetriebe 33 so
kombiniert, dass die zugehörigen
ersten und zweiten Schlitten 20 und 21 von einem
gemeinsamen Kraftübertragungsmittel 28, beispielsweise
in Form eines Zahnriemens antreibbar sind. Die beiden zugehörigen ersten
und zweiten Antriebe 18, 23 sind auf der Führungsschiene 8 stationär und am
gegenüberliegenden
Ende des Lineargetriebes 33 angeordnet.
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Der
erste Schlitten 20 enthält
Umlenkrollen 31, die das Zugmittel für den Vertikalantrieb des zweiten
Schlitten 21 umlenken und in dem das gemeinsame Kraftübertragungselement 28 endseitig
gelagert ist.
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Einen
Ausschnitt nach 5 für die einer Presse 2 zugeordnete
Vorrichtung zeigt die 6 in perspektivischer Ansicht.
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Beide
gegenüberliegende
zweite Schlitten 21 sind über ein ein- bzw. austragendes
Transportmittel 16, 17 für den Transport der Formteile 12 miteinander
verbunden.
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In
einer Querschnittsdarstellung aus 5, 6 beschreibt 8 die
Transfervorrichtung in einer Schwenkposition um die Achse in Transportrichtung.
Zur Verbesserung der Freigängigkeit
zwischen Unterwerkzeug 6 und den Formteilen 12 kann
zur Überwindung
von Werkzeugkonturen eine Schwenken der Transportmittel 15, 16, 17 vorteilhaft
sein. Dazu erzeugen die je Transportmittel 15, 16, 17 gegenüberliegenden
Lineargetriebe 33 einen unterschiedlich hohen Vertikalhub.
Die Transportmittel 15, 16, 17 sind über Gelenkpunkte 34 mit
den zweiten Schlitten 21 verbunden.
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7 beschreibt
eine weitere Ausgestaltung der Lineargetriebe als Linearmotoren.
In Presse 1 sind jedem Transportmittel 14, 15 neben
dem Schlitten 20 ein Zusatzschlitten 35 zugeordnet,
die beide den Primärteil 36 bilden
und der zugehörige
Sekundärteil 37 des
Linearmotors 38, 38.1, 38.2 auf der Führungsschiene 8 stationär angeordnet
ist.
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Im
Schlitten 20 ist ein als Umlenkmittel 32 wirkendes
Zahnrad 39 gelagert, das mit einer am Zusatzschlitten 35 angeordneten
Zahnstange 40 verbunden ist. Durch Relativbewegung von
Schlitten 20 und Zusatzschlitten 35 wird eine
Drehbewegung des Zahnrades 39 erzeugt, die auf einen als
zweites Lineargetriebe 22 wirkenden vertikal ausgerichteten Zahnriementrieb 41 übertragen
wird, der mit dem zweiten Schlitten 21 gekoppelt ist.
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Die
Ausgestaltung der zugehörigen
Presse 2 unterscheidet sich von der Presse 1 dadurch,
dass jeweils nur ein Schlitten 20.1 und Zusatzschlitten 35.1 des
Schlittenpaares aktiv durch den Linearmotor 38 angesteuert
wird und die Schlitten 20.1, 20.2 und Zusatzschlitten 35.1, 35.2 mittels
einer Koppel 26.1, 26.2 verbunden sind.
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Es
ist ebenso denkbar, dass bei Wegfall des Zusatzschlittens 35.2 durch
ein drittes Lineargetriebe 24 die Kraftübertragung zwischen den Umlenkmitteln 32 erfolgt.
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9 zeigt
die Transfervorrichtung in einer Rüststellung bei Werkzeugwechsel.
Dazu wurden zuvor die ein- und austragenden Transportmittel 15, 16 auf
den Zwischenstationen 3 abgesteckt, die gemeinsam mit den
Ablageschablonen 42 der Zwischenstation 3 aus
der Pressenanlage zwecks Umrüsten
aus- und einfahren.
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Es
ist ebenso denkbar, dass die formteilspezifischen Transportmittel 15, 16 und
Ablageschablonen 42 bei vergrößertem Torraum der Presse 1, 2 auf den
Schiebetischen 7 neben den Werkzeugen 5, 6 absteckbar
sind und die Zwischenstationen 3 in der Pressenanlage verbleiben.
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- 1–2(n)
- Pressen
- 3
- Zwischenstation
(Zwischenförderer)
- 4
- Stößel
- 5
- Oberwerkzeug
- 6
- Unterwerkzeug
- 7
- Schiebetisch
- 8
- Führungsschiene
- 9
- Aussparung
- 10
- Ständer
- 11
- Zentrierstation
- 12
- Formteil
- 13
- Platine
- 14,
16
- eintragendes
Transportmittel
- 15,
17
- austragendes
Transportmittel
- 18,
18.1, 18.2
- erster
Antrieb
- 19
- erstes
Lineargetriebe
- 20
- erster
Schlitten
- 20.1,
20.2
- erstes
Schlittenpaar
- 21
- zweiter
Schlitten
- 22
- zweites
Lineargetriebe
- 23,
23.1, 23.2
- zweiter
Antrieb
- 24
- drittes
Lineargetriebe
- 25
- Durchfahrhöhe
- 26,
26.1, 26.2
- Koppel
- 27
- Zugmittel
- 28
- gemeinsames
Kraftübertragungsmittel
- 29
- erster
Zahnriemen
- 30
- zweiter
Zahnriemen
- 31
- Umlenkrollen
- 32
- Umlenkmittel
- 33
- horizontal
und vertikal wirkendes Lineargetriebe
- 34
- Gelenkpunkte
- 35,
35.1, 35.2
- Zusatzschlitten
- 36
- Primärteil
- 37
- Sekundärteil
- 38,
38.1, 38.2
- Linearmotor
- 39
- Zahnrad
- 40
- Zahnstange
- 41
- Zahnriementrieb
- 42
- Ablagenschablonen
- 43
- dritter
Antrieb