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Die
Erfindung betrifft eine Tandem-Transfervorrichtung zum Transportieren
von Werkstücken aus
einer Bearbeitungsstation in die nachfolgende Bearbeitungsstation
einer Pressenstrasse, Transferpresse, Simulator oder dergleichen
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Erfordert
die Herstellung eines Werkstückes mehrere
Stanz- und Umformvorgänge,
so können zur
wirtschaftlichen Fertigung der erforderlichen Einzeloperationen
in einer Pressenstrasse, Transferpresse oder Großteilstufenpresse durchgeführt werden.
Derartige Anlagen sind in der Regel mit Transportvorrichtungen zum
automatischen Werkstücktransport
versehen. Diese Transportvorrichtungen besitzen entweder eigene
Antriebe oder werden vom Pressenantrieb betätigt.
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In
jüngster
Zeit lässt
sich ein Trend, weg von den vom Pressenantrieb betätigten und
hin zu den eigen angetriebenen Transportvorrichtungen, erkennen.
Die Vorteile der eigen angetriebenen Transportvorrichtungen sind
geringere Herstellkosten, höhere Flexibilität, sowie
eine höhere
Dynamik durch eine deutlich geringere zu bewegende Masse.
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Eine
solche Anordnung ist in der
DE 100 42 991 A1 offenbart. Jeder Bearbeitungsstufe
ist ein Paar von den anderen unabhängigen, frei programmierbaren
Transfereinheiten zugeordnet. Diese Transfereinheiten sind als Gelenkarme
ausgebildet und sind an den Ständern
befestigt. Über
Antriebe, die sich in Wirkverbindung mit Bewegungsübertragungsmittel
befinden, wird der Teiletransport ausgeführt. Die Bauform dieser Transfereinheiten
zeichnet sich außerdem
dadurch aus, dass bereits bei einem geringen Freiraum zwischen einem
Ober- und Unterwerkzeug das Ein- und Austragen von Teilen ermöglicht wird.
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Bei
Pressenstrassen bzw. Transferpressen sind bei großflächigen Teilen
große
Stufenabstände erforderlich.
Diese können
bis zu 8 m und mehr betragen. Um solche Distanzen zu überbrücken, reichen
zur Erzielung wirtschaftlicher Taktzeiten Transfersysteme, wie sie
oben beschrieben sind, nicht mehr aus.
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Die
DE 197 16 039 nimmt sich
dieses Problems an und bietet eine Lösung, bei der die Transportbewegungen
der Werkstücke
zwischen zwei Bearbeitungsstufen von zwei statt von einer Transporteinheit
erfolgt. Die beiden Transporteinheiten werden auf einem gemeinsamen
Träger
längsverschiebbar
geführt.
Durch einen gegenläufigen
Betrieb kann somit nahezu eine Takthalbierung des Werkstücktransports
erzielt werden.
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Auch
in der Auslegeschrift 24 39 032 ist eine Anordnung offenbart, bei
der zwischen zwei Bearbeitungsstationen, zwei Transfereinheiten
gegenläufig betrieben
werden. Sowohl die in der
DE
197 16 039 C2 , als auch die in der Auslegeschrift 24 39
032 beschriebenen Vorrichtungen haben den Nachteil, dass sie eine
unzureichende Freigängigkeit
zum Oberwerkzeug haben und zwischen Ständern und Werkzeug ein hoher
Platzbedarf erforderlich ist. Zusätzlich ist der bauliche Aufwand
hoch und die getrennten Antriebe teuer.
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In
der Offenlegungsschrift
DE 38
17 117 wurde das Prinzip der gegenläufigen Transfereinheiten zwischen
zwei Bearbeitungsstufen ebenfalls aufgegriffen und durch die Verwendung
von Robotern weiterentwickelt. Unter anderem sind dort zwei Knickarmroboter
offenbart, die in gegenläufigem
Betrieb den Werkstücktransport
zwischen 2 Pressen ausführen.
Insbesondere in
3 und
4 ist
eine Transfervorrichtung zu sehen, bei der die beiden Roboter auf
getrennten Trägerplattformen
derart befestigt sind, dass ein Roboter stehend und der andere hängend angeordnet
ist. Der Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass für jeden Roboter ein separater
Längsträger zur
Aufnahme der Trägerplattformen
erforderlich ist. Dies hat hohe Fertigungs- und Montagekosten zur Folge.
Außerdem
ist durch die vorgeschlagene Anordnung die Zugänglichkeit der Anlage stark
eingeschränkt.
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Ein
weiterer Nachteil dieser Ausführung
ist, dass jeder der beiden Roboter separat gesteuert und angetrieben
werden muss.
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Aufgabe und
Vorteil der Erfindung
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Hier
setzt die Erfindung ein und hat sich die Aufgabe gestellt eine gegenläufige Gelenkarmtransportvorrichtung
zwischen zwei Bearbeitungsstufen einer Presse oder zwischen zwei
Pressen in einer vereinfachten Bauart und platzsparenden Form vorzuschlagen.
Ebenso soll der Antrieb dieser Transportvorrichtung konstruktiv
einfach und kostengünstig
ausgeführt
werden.
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Die
Aufgabe wird ausgehend von einer Tandem-Transfervorrichtung nach
dem Oberbegriff des Anspruch 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruch 1 gelöst.
In den Unteransprüchen
sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen
der Tandem-Transfervorrichtung
angegeben.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Aufbau und den Antrieb
der bekannten Tandem-Transfervorrichtung so zu modifizieren, dass
sowohl eine gute Freigängigkeit
zum Oberwerkzeug beim Ein- und Austragen der Teile, als auch ein
einfacher und kostengünstiger
Aufbau gewährleistet
ist.
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Erreicht
wird dies durch die Verwendung von 2 bekannten Gelenkarmtransfereinheiten,
die auf einem gemeinsamen Träger
längsverschiebbar
in Pressendurchlaufrichtung, geführt
werden. Die Bewegung der einzelnen Gelenkarme, d.h. das Verschwenken
der Gelenkarmteile zueinander, sowie die Änderung der Teileorientierung
während
des Teiletransports erfolgen gemäß der noch
nicht vorveröffentlichten
Anmeldung
DE 103 52 983 sowie
der
DE 100 42 991
A1 mit den dort beschriebenen Freiheitsgraden.
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Zusätzlich zu
den Bewegungen des Gelenkarmes, wird im Tandembetrieb eine Horizontalbewegung
der einzelnen Gelenkarmvorrichtungen als Ganzes in und gegen die
Pressendurchlaufrichtung benötigt.
Dieses wird durch mindestens einen Antrieb, der über ein gemeinsames Bewegungsübertragungsmittel
beide Gelenkarmvorrichtungen antreibt, erreicht. Die Bewegung kann
beispielsweise durch einen Zahnriemen, eine Kette, Kugelrollspindel,
oder auch durch zwei Zahnstangen übertragen werden. Aus Gründen der
Funktionssicherheit können
auch zwei Antriebe verwendet werden, sodass bei Ausfall eines Motors
die Tandem-Transfervorrichtung mit Hilfe des zweiten Motors aus
einem möglichen
Kollisionsbereich gefahren werden kann.
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Der
Antrieb, die Bewegungsübertragungsmittel,
sowie die Position der Gelenkarmvorrichtung sind so angeordnet,
dass die beiden Gelenkarmvorrichtungen eine gegenläufige Horizontalbewegung ausführen. Durch
Verschwenken der Gelenkarmteile und des Werkstücks kann während der gegenläufigen Horizontalbewegung
eine Kollision der beiden Gelenkarmvorrichtungen sicher vermieden
werden.
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Eine
weitere konstruktive Ausgestaltung der vorgeschlagenen Tandem-Transfervorrichtung
ist, dass jedem der beiden Gelenkarmvorrichtungen mindestens ein
Antrieb und ein Bewegungsübertragungsmittel
zugeordnet werden. Dadurch wäre
es möglich
die Horizontalbewegung der Gelenkarmvorrichtungen entlang dem gemeinsamen
Träger
unabhängig
voneinander zu steuern. Zur Anpassung an unterschiedliche Werkzeughöhen kann
die vorgeschlagene Tandem-Transfervorrichtung optional mit einer
Rüstachse
ausgeführt
werden. Mit dieser Rüstachse
können
sowohl die Gelenkarmvorrichtungen als auch der Träger mit
den Antrieben in vertikaler Richtung verfahren werden. Da bei dieser
Bewegung keine hohe Dynamik erforderlich ist, kann der Antrieb und
die Hubeinrichtung entsprechend kleiner dimensioniert werden. Der
Hubantrieb ist dabei ortsfest am Ständer befestigt.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
mit der Darstellung in einer Prinzipskizze.
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Die 1 zeigt:
Teilansicht von 2 Pressen mit einer Tandem-Transfervorichtung
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 sind
von einer Pressenstrasse 1 in vereinfachter Form Teilansichten
der Umformbereiche der Pressen 2 und 3 dargestellt.
Erkennbar sind der Schiebetisch 4, der Stößel 5 sowie
das Oberwerkzeug 8 und das Unterwerkzeug 9. An
den Pressenständern 6, 7 ist
die Tandem-Transfervorrichtung 10 befestigt.
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Die
Tandem-Transfervorrichtungen 10 sind jeweils paarweise
und spiegelbildlich gegenüberliegend
an den Pressenständern
angeordnet. Verbunden sind die Vorrichtungen 10 durch eine
Quertraverse 27, auf der die Werkstückhaltemittel 28 befestigt sind.
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Den
eigentlichen Transport der Werkstücke 15 führen die
beiden Gelenkarmvorrichtungen 11 durch, die gemeinsam durch
einen Zahnriemen 30 von einem ortsfesten, regelbaren Motor 31 angetrieben
werden. Die Gelenkarmvorrichtungen 11 sind derart am oberen
und unteren Gurt des Zahnriemens 30 befestigt, dass sie
eine gegenläufige
Bewegung in horizontaler Richtung ausführen. Zur Umlenkung des Zahnriemens 30 dienen
die Zahnriemenscheiben 32 die im Träger 12 gelagert sind.
Ebenfalls gelagert und geführt
sind im bzw. auf dem Träger 12 die
Gelenkarmvorrichtungen 11, wodurch in vorteilhafter Weise eine
sehr kompakte Bauform erreicht wird.
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Die
Gelenkarmvorrichtung 11 besteht aus den Gelenkarmteilen 13 und 14.
Zum Antrieb des Gelenkarmteils 13 sind zwei Antreibe 17 vorgesehen, auf
denen die Zahnräder 18 befestigt
sind, die in Wirkverbindung mit Zahnrad 19 stehen. Zwei
Antriebe bieten in diesem Fall den Vorteil der kleineren Bauform
und insbesondere einer größeren Sicherheit,
d. h. bei einem Ausfall eines Antriebs wird die Transportvorrichtung
durch den zweiten Antrieb aus dem Bereich des Werkzeuges ausschwenkt
und eine Kollision vermieden.
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Der
Antrieb 20 treibt über
eine Räderkette 21 – 25 den
Gelenkarmteil 14 an. Der Schwenkwinkel 33 zwischen
den beiden Gelenkarmteilen 13, 14 kann dabei 180° und mehr
betragen. Die nahezu Vertikalbewegung am Beginn und Ende des Ein-
bzw. Austragvorgangs wird durch eine entsprechende Regelung der
Schwenkwinkel 16 und 33 sowie der horizontalen
Bewegung der beiden Gelenkarmvorrichtungen 11 zueinander
ermöglicht.
Diese Vertikalbewegung ist insbesondere für das Aufnehmen und Ablegen
von tief ausgeformten Werkstücken
günstig.
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Der
Antrieb 29 wirkt derart auf die Quertraverse 27,
dass diese in oder gegen die Transportvorrichtung schwenkbar ist,
zur Lageveränderung
während
dem Werkstücktransport.
Diese Lageveränderung
ist zum Einlegen in das Werkzeug 9 und zur Vermeidung einer
Kollision im gegenläufigen
Betrieb der Gelenkarmvorrichtung 11 erforderlich.
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Werden
zwei Werkstücke
gemeinsam durch eine Quertraverse 27 transportiert, so
ist Antrieb 26 zum auseinander fahren der Werkstückhaltemittel 28 vorgesehen.
Die Gelenkarmvorrichtungen 11 können jeweils unabhängig voneinander
programmiert werden, um eine optimale Freigängigkeit zum Oberwerkzeug 8 beim
Ein- bzw. Austragen der Werkstücke 15 zu
erreichen, und um eine Kollision der Werkstücke 15 in gegenläufigem Betrieb
sicher zu verhindern.
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Die
Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Sie
umfasst auch alle fachmännischen
Ausgestaltungen im Rahmen des geltenden Anspruches 1.
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- 1
- Pressenstrasse
- 2
- Presse
- 3
- Presse
- 4
- Schiebetisch
- 5
- Stößel
- 6
- Pressenständer
- 7
- Pressenständer
- 8
- Oberwerkzeug
- 9
- Unterwerkzeug
- 10
- Tandem-
-
- Transfervorrichtung
- 11
- Gelenkarmvorrichtung
- 12
- Träger
- 13
- Gelenkarmteil
- 14
- Gelenkarmteil
- 15
- Werkstück
- 16
- Schwenkwinkel
- 17
- Antrieb
- 18
- Zahnrad
- 19
- Zahnrad
- 20
- Antrieb
- 21
- Zahnrad
- 22
- Zahnrad
- 23
- Zahnrad
- 24
- Zahnrad
- 25
- Zahnrad
- 26
- Antrieb
- 27
- Quertraverse
- 28
- Werkstückhaltemittel
- 29
- Antrieb
- 30
- Zahnriemen
- 31
- Antrieb
- 32
- Zahnriemenscheibe
- 33
- Schwenkwinkel