DE102004005046B4

DE102004005046B4 - Transportvorrichtung für Werkstücke in Pressen

Info

Publication number: DE102004005046B4
Application number: DE102004005046A
Authority: DE
Inventors: Rainer Reichenbach
Original assignee: Mueller Weingarten AG
Current assignee: Mueller Weingarten AG
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2024-01-31
Also published as: MXPA06008460A; DE502005007134D1; CA2553656A1; JP2007519529A; DE102004005046A1; JP5006050B2; KR20060126750A; US20060260381A1; WO2005072888A1; US7448489B2; EP1708835A1; CN1913987A; CA2553656C; ES2326325T3; KR101110907B1; EP1708835B1; CN1913987B

Abstract

Transportvorrichtung zum Transportieren von Werkstücken durch Bearbeitungsstufen insbesondere einer Stufenpresse oder dergleichen, mit zwei parallel zueinander angeordneten, austauschbaren Tragschienen an denen Greifer oder Quertraversen zur Aufnahme und Transport der Werkstücke befestigt sind, wobei die Tragschienen eine horizontale Längsbewegung in und gegen die Teiletransportrichtung durchführen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Horizontalbewegung in Werkstücktransportrichtung für jede Tragschiene (10) wenigstens zwei Linearantriebe (16, 17) vorgesehen sind und dass die Linearantriebe (16, 17) an den äußeren Enden der Tragschienen (10) angeordnet und wenigstens teilweise mit diesen lösbar verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung von Werkstücken durch Bearbeitungsstationen einer Presse, insbesondere Stufenpresse oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Erfordert die Herstellung eines Werkstückes mehrere Bearbeitungsabläufe, wie Schneiden und Umformen, so werden zur wirtschaftlichen Fertigung die erforderlichen Einzeloperationen in einer so genannten Stufenpresse durchgeführt. Die Anzahl der Werkzeuge entspricht dann der Anzahl der Arbeitsstufen, die zum Herstellungsprozess der Werkstücke erforderlich sind.
In den Pressen befinden sich Transportvorrichtungen mit denen die Werkstücke von einen Arbeitsstation zur nächsten transportiert werden. Die Transportvorrichtung kann als 2-Achs-Transfer oder 3-Achs-Transfer ausgeführt werden, womit die Bewegungsachsen der Transportmittel definiert werden. Bei einem 2-Achs-Transfer sind beidseitig durch die Presse verlaufende Tragschienen vorgesehen an denen mit Saugern oder dergleichen bestückte Quertraversen zum Werkstücktransport befestigt sind, die eine sich überlagernde Horizontal- und Vertikalbewegung ausführen (siehe z. B. 4 der DE 101 58 194 A1 ).
Bei einem 3-Achs-Transfer sind die Tragschienen als sogenannte Greiferschienen ausgebildet, die zusätzlich zur Horizontal- und Vertikalbewegung noch eine Querbewegung ausführen und mittels Greiferelemente das Werkstück greifen, um dieses von einer Bearbeitungsstufe zur Nächsten zu transportieren. In der Praxis wird der 3-Achs- oder Greifer-Transfer vorzugsweise zum Transportieren von außen greifbaren, biegesteifen Blechteilen verwendet (siehe z. B. 5, rechte Darstellung von DE 101 58 194 A1 ).
Der Antrieb der drei Achsen kann direkt über Kurvenscheiben und Hebel vom Pressenantrieb erfolgen oder jede Bewegungsachse ist mit einem Eigenantrieb ausgerüstet. Ein 3-Achs-Transfer mit jeweils eigenen Antrieben ist auch in dem US-Patent 4,887,446 offenbart. Die Vertikalbewegung sowie die Schließbewegung, quer zur Pressendurchlaufrichtung, erfolgt mittels Elektromotoren oder Hydraulikzylindern. Für die Ausführung der Horizontalbewegung der Tragschienen wird ein elektrischer Linearantrieb vorgeschlagen.
Nähere Angaben über den Linearantrieb und insbesondere über die Längen des Primär- und Sekundärteils sind nicht in dem Patent aufgeführt, ebenso wird auch der bei einer Umrüstung erforderliche Wechsel der Greiferschienen nicht offenbart.
Eine Vorrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln von Trag- oder Greiferschienenteilen ist in der DE 36 36 010 ausführlich beschrieben. Als Verbindungselement bzw. Greiferschienenschloss wird eine nach dem Schwenkspanner- Prinzip wirkende Vorrichtung vorgeschlagen. Neben der erforderlichen komplexen Gestaltung bedingt insbesondere die Erzielung eines Freiraumes der Greiferschienenteile zueinander, zum Wechselvorgang, einen erheblichen Aufwand.
Anstelle der Horizontalbewegung der Tragschienen kann diese Bewegung auch durch Transportwagen auf den Tragschienen erfolgen.
Aufgabe und Vorteil der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Presse und insbesondere für eine Stufenpresse mit Zwei- oder Drei-Achs-Transfer einen Linearantrieb für die Horizontalbewegung derart auszubilden, dass dieser kostengünstig ausgebildet ist und auch bei hoher Leistungsanforderung eine kompakte Bauform ergibt. Zusätzlich soll der Linearantrieb bei einem Werkzeugwechsel einen einfachen Austausch der Greiferschienen ermöglichen.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Transportvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung angegeben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde zwei Linearantriebe pro Tragschiene für die Horizontalbewegung vorzusehen. Diese Linearantriebe werden derart angeordnet, dass auf einfache Weise der Wechsel der Tragschiene möglich ist. Zu diesem Zweck befinden sich die Linearmotoren im Wesentlichen an den äußeren Enden der Tragschiene. Diese äußeren Enden sind getrennt von der auszuwechselnden Tragschiene und mit dieser über Tragschienenschlösser lösbar verbunden. Die Tragschienenschlösser befinden sich ebenfalls in den eigenständigen Endstücken und lediglich ein Spannkopf greift in die auswechselbare Tragschiene ein. Für den Wechselvorgang wird die Verbindung gelöst und mittels der Linearmotoren die Endstücke um einen definierten Betrag horizontal auseinander gefahren, wodurch ein problemloser Werkzeugwechsel möglich ist. In vorteilhafter Weise kann durch diesen Bewegungsablauf das Tragschienenschloss in einer sehr einfachen Form ausgebildet werden. Die Tragschiene ist bei einem vorzugsweise verwendeten 3-Achs-Transfer als Greiferschiene ausgebildet.
Für den eigentlichen Umrüstvorgang ist der Pressentisch als Schiebetisch ausgebildet auf dem sich das Werkzeug befindet. Auch alles für den Werkstücktransport erforderliche teileabhängige Zubehör wird ebenfalls auf dem Schiebetisch abgelegt und aus der Presse gefahren.
Auf einem außerhalb der Presse befindlichen Schiebetisch ist ein neues Werkzeug aufgespannt und das teileabhängige Zubehör angeordnet. Nach erfolgtem Wechsel der Schiebetische wird die Presse vollautomatisch auf die neue Produktion umgerüstet und auch die ausgetauschten Tragschienenteile durch die Tragschienenschlösser gespannt. Zu diesem Zweck fahren die Linearantriebe die Tragschienen-Endstücke mit den darin befindlichen Tragschienenschlösser soweit in Richtung der Tragschiene, dass die Spannköpfe in die in der Tragschiene vorgesehenen Aufnahme eingreifen können. Die Tragschienenschlösser spannen die Tragschiene und die Endstücke zusammen und dadurch wird die Tragschiene auch fest mit dem Linearantrieb verbunden.
Die vorgeschlagene Verwendung von Linearantrieben erfüllt in vorteilhafter Weise die gestellte Aufgabe. Durch neuere Entwicklungen stehen Antriebe mit hoher Dynamik und schneller Hubfolge zur Verfügung. Da diese Antriebe verschleißfrei arbeiten ist eine bleibende hohe Positioniergenauigkeit über den gesamten Lebenszyklus gewährleistet.
Aufgrund der hohen Leistungsdichte, der Aufteilung auf zwei Antriebe pro Tragschiene und die Integration direkt an die Tragschienenenden wird eine kompakte und preiswerte Ausführung erreicht.
Als weiterer Vorteil wird bei der Verwendung von zwei Antrieben die Betriebssicherheit erhöht da bei dem Ausfall eines Antriebes der zweite Antrieb die Tragschiene und insbesondere die Greifer an einer Greiferschiene aus dem Kollisionsbereich fährt.
Besonders vorteilhaft wird die Erfindung bei einem 3-Achs-Transfer eingesetzt. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Figuren eines Ausführungsbeispiels.
Die Figuren zeigen:
1 Teilansicht einer Stufenpresse mit gespannter Tragschiene, die als Greiferschiene ausgebildet ist.
2 wie 1, jedoch mit gelöster Greiferschiene
3 Einzelheit der Greiferschiene
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Das Ausführungsbeispiel beschreibt einen 3-Achs-Transfer mit Greiferschienenantrieb. In 1 ist von einer Stufenpresse 1 der Stößel 2 und Schiebetisch 3 dargestellt an denen die Oberwerkzeuge 4 und Unterwerkzeuge 5 befestigt sind. Im Bereich der Ständer 6, 7 sind die so genannten Schließkästen 8, 9 angeordnet. Diese Schließkästen 8, 9 sind mit Antriebeseinrichtungen versehen die einen Vertikal- und einen Schließhub der Greiferschiene 10 durchführen. Derartige Schließkästen 8, 9 sind bekannt und z.B. in der DE 43 36 854 A1 des Anmelders ausführlich beschrieben. Zur Greiferschiene 10 gehören auch die Greiferschienen-Endstücke 11, 12. Die Verbindungen der Greiferschiene 10 mit den Endstücken 11, 12 bewirken Greiferschienenschlösser 13. Die Greiferschienenschlösser 13 sind als Schwenkspanner bzw. Dreh-Zugspanner ausgeführt deren Grundkörper 14 mit dem Spannantrieb direkt im Hohlprofil der Greiferschienen-Endstücke 11, 12 integriert sind, während die Spannköpfe 15 in die entsprechenden Aufnahmen der Greiferschiene 10 eingreifen und spannen.
Die Linearantriebe sind mit 16 und 17 bezeichnet und bestehen aus einem Primärteil 18, 19 und einem Sekundärteil 20, 21. Der Primärteil 18, 19 ist auf den Schließkästen 8, 9 angeordnet. Der Sekundärteil 20 ist dem Greiferschienen-Endstück 11 verbunden während der Sekundärteil 21 geteilt ist und sowohl an der Greiferschiene 10 als auch am Greiferschienen-Endstück 12. befestigt ist. Die Linearantriebe 16, 17 bewirken beim 3-Achs-Transfer die Horizontalbewegung der Werkstücke in Transportrichtung 22 als auch den Rückhub gegen die Transportrichtung 22.
Gut erkennbar ist durch die vorgeschlagene Aufteilung der Antriebe deren kurze und kompakte Bauform.
Die Situation für einen Werkzeugwechsel zeigt 2. Die Greiferschienenschlösser 13 sind geöffnet und durch die Linearantriebe 16, 17 sind die Greiferschienen-Endstücke 11, 12 horizontal und entgegengesetzt soweit auseinander gefahren, dass ein Freiraum zur Greiferschiene 10 gegeben ist. Die abgekuppelte Greiferschiene 10 ist auf Aufnahmen 23, die sich am Schiebetisch 3 befinden, abgelegt und gehalten.
Die Aufteilung des Sekundärteils 21 in einen Teil der an der Greiferschiene 10 befestigt ist und einen Teil welcher sich am Greiferschienen-Endstück 12 befindet ermöglicht bei kürzester Bauform und geringer Horizontalverfahrung den erforderlichen Freiraum zum Greiferschienenwechsel.
Eine Einzelheit der Erfindung zeigt 3. In der Schnittdarstellung, im Bereich der Greiferschienen-Teilstelle, ist die Anordnung des Linearantriebes 16 zu sehen. Der Primärteil 18 ist mit einer Aufnahme 23 des Schließkastens 8 verbunden. Am Greiferschienen-Endstück 11 ist der Sekundärteil 20 befestigt. Von dem Greiferschienenschloss befindet sich der Spannkopf 15 in eingeschwenkter Spannstellung.
Durch die Linearführungen 24 ist das Greiferschienen-Endstück 11 in der Aufnahme 23 geführt und gehalten.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens.
So ist auch die Verwendung von nur einem Linearantrieb zum Wechsel der Greiferschiene möglich. Folgender schematischer Ablauf ist dann erforderlich:

– Öffnen des entgegengesetzt vom aktiven Linearantrieb befindlichen Greiferschienenschlosses
– Verfahren der Greiferschiene in Wechselstellung
– Öffnen des Greiferschienenschlosses auf der Seite des Linearantriebes
– Verfahren des Endstückes mit dem Linearantrieb um den für den Greiferschienenwechsel erforderlichen Betrag

Selbstverständliche lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel auch auf einen 2-Achs-Transfer mit Saugerbalken-Werkstück-Transport prinzipiell übertragen.

1: Stufenpresse
2: Stößel
3: Schiebetisch
4: Oberwerkzeug
5: Unterwerkzeug
6: Ständer
7: Ständer
8: Schließkasten
9: Schließkasten
10: Greiferschiene
11: Greiferschienen-Endstück
12: Greiferschienen-Endstück
13: Greiferschienenschloss
14: Grundkörper
15: Spannkopf
16: Linearantrieb
17: Linearantrieb
18: Primärteil
19: Primärteil
20: Sekundärteil
21: Sekundärteil
22: Transportrichtung
23: Aufnahme
24: Linearführung

Claims

Transportvorrichtung zum Transportieren von Werkstücken durch Bearbeitungsstufen insbesondere einer Stufenpresse oder dergleichen, mit zwei parallel zueinander angeordneten, austauschbaren Tragschienen an denen Greifer oder Quertraversen zur Aufnahme und Transport der Werkstücke befestigt sind, wobei die Tragschienen eine horizontale Längsbewegung in und gegen die Teiletransportrichtung durchführen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Horizontalbewegung in Werkstücktransportrichtung für jede Tragschiene (10) wenigstens zwei Linearantriebe (16, 17) vorgesehen sind und dass die Linearantriebe (16, 17) an den äußeren Enden der Tragschienen (10) angeordnet und wenigstens teilweise mit diesen lösbar verbunden sind.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebe (16, 17) zumindest teilweise auf Tragschienen-Endstücken (11, 12) angeordnet sind.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Sekundärteile (20, 21) der Linearantriebe (16, 17) auf Tragschienen-Endstücken (11, 12) angeordnet sind.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschiene (10) mit Tragschienen-Endstücken (11, 12) durch Tragschienschlösser (13) verbindbar sind und diese Tragschienenschlösser (13) bevorzugt als Dreh-Zugspanner ausgebildet sind.
Transportvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärteil (21) geteilt ist und ein Teil am Tragschienen-Endstück (12) und das andere Teil and der Tragschiene (10) derart angeordnet sind, dass diese Teile bei gespanntem Tragschienenschloss (13) eine Einheit bilden.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebe (16, 17) unabhängig voneinander fahrbar sind.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschienen-Endstücke (11, 12) bei geöffneten Tragschlössern (13) unabhängig voneinander und entgegengesetzt fahrbar sind.
Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkörper (14) der Tragschienenschlösser (13) in einem Hohlprofil der Tragschienen-Endstücke (11, 12) integriert sind.
Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schaffung der Freiräume zum Wechsel der Tragschiene (10) zwei Tragschienenschlösser (13) und wenigstens ein Linearantrieb (16, 17) verwendet wird.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen 3-Achstransfer die Tragschienen als Greiferschienen mit Greifern ausgebildet sind, wobei mittels eines Hubmechanismus eine Vertikalbewegung sowie mittels eines Schließ-Öffnungsmechanismus eine Querbewegung zur Teiletransportrichtung durchführbar ist und wobei vorzugsweise mindestens zur Horizontalbewegung ein Linearantrieb einsetzbar ist.