DE102005004387B4

DE102005004387B4 - Vorrichtung zum Transportieren von Werkstücken zwischen Pressmaschinen

Info

Publication number: DE102005004387B4
Application number: DE102005004387A
Authority: DE
Inventors: Kiyokazu Komatsu Baba; Kazuhiko Komatsu Shiroza; Takashi Komatsu Moriyasu; Shuuji Komatsu Mizuguchi
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2025-02-01
Also published as: US7316149B2; US20050166659A1; DE102005004387A1

Abstract

Werkstücktransportvorrichtung, mit einer Querschiene (233; 233A), die ein Werkstück (W) mittels eines Werkstückhalters (232) trägt, um dieses zum Transport zwischen benachbarten Pressmaschinen (202, 203; 202A) lösbar zu halten, umfassend:
einen Hebeträger (221), der durch einen Hebemechanismus (225) auf und ab bewegt wird; und
einen Schwenkkörper (228), der an dem Hebeträger (221) angebracht ist und durch einen Schwenkmechanismus (231) zur Schwenkung in der Werkstücktransportrichtung (T) geschwenkt wird,
wobei an dem Schwenkkörper (228) die Querschiene (233; 233A) vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch
einen Ausleger (215) der zwischen den Pressmaschinen (202, 203; 202A) in der Werkstücktransportrichtung (T) vorgesehen ist;
einen Zuführträger (217), der an dem Ausleger (215) angebracht ist und durch den Verfahrmechanismus (219) längs des Auslegers (215) bewegt wird;
wobei der Hebeträger (221) an dem Zuführträger (217) angebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Pressmaschinen und insbesondere eine Vorrichtung zum Transportieren von Werkstücken zwischen Pressmaschinen.
Als Werkstücktransportvorrichtungen zum Transportieren von zu bearbeitendem Material (eines Werkstücks) zwischen mehreren aufeinander folgend angeordneten Pressmaschinen (Tandempressen) sind Transportvorrichtungen des Roboterarmtyps und Transportvorrichtungen des Zuführungsvorrichtungstyps bekannt.
Eine Transportvorrichtung des Roboterarmtyps weist einen sich um einen Drehpunkt drehenden und im aufrechten Zustand an einer Zwischenposition zwischen benachbarten Pressmaschinen angeordneten Arm sowie einen an der Spitze des Arms angebrachten Werkstückhalter auf. Bei einer solchen Transportvorrichtung kann ein durch eine Presse gehaltenes Werkstück von einer Presse zur anderen transportiert werden, indem der Arm um etwa 180 Grad um den Drehpunkt gedreht wird (siehe JP HEI 10-137997-A ).
Eine Transportvorrichtung des Zuführungsvorrichtungstyps wird beispielsweise in einer Stufenpresse verwendet und weist einen parallel zur Werkstücktransportrichtung (Zuführrichtung) angeordneten Hebeausleger, einen durch diesen Hebeausleger geführten Träger und einen Linearmotor als Zuführungs-Antriebseinheit, die den Träger längs des Hebeauslegers antreibt, auf. Bei einer solchen Transportvorrichtung kann das Werkstück in dem Stadium, in dem es durch einen zwischen einem Paar von Trägern geführten Werkstückhalter gehalten wird und die Träger in der Zuführrichtung angetrieben bzw. verfahren werden, zur nächsten Bearbeitungsstufe transportiert werden (siehe Vorstehend wurde eine in einer Stufenpresse verwendete Transportvorrichtung beschrieben, jedoch kann dieselbe Struktur auch auf eine Transportvorrichtung in einer Tandempresse angewandt werden.
Jedoch sind im Fall der oben angeführten Transportvorrichtung des Roboterarmtyps, bei der ein Werkstück durch Drehen des Arms um den Drehpunkt befördert wird, einige spezifischen Maßnahmen wie etwa das Vergrößern des Abstands zwischen Säulenständern entsprechend den Schwenkbahnen des Arms und des Werkstücks erforderlich.
Ferner muss im Fall der oben angeführten Transportvorrichtung des Zuführungsvorrichtungstyps verhindert werden, dass sich der in der Werkstücktransportrichtung angeordnete Hebeausleger und der Schlitten der Pressmaschine gegenseitig behindern, weshalb Platz für das Anordnen eines Hebeauslegers zwischen dem Schlitten der Pressmaschine und dem Säulenständer vorhanden sein muss.
Auf Grund der Gegebenheiten muss bei allen herkömmlichen Werkstücktransportvorrichtungen, wie sie oben angeführt worden sind, jeder Säulenständer im aufrechten Zustand an einer von der Mitte der Presse nach außen versetzten Stelle vorgesehen sein, weshalb die Größe der Presse als Straße wie etwa eine Tandempresse, die mehrere Pressmaschinen umfasst, nachteiligerweise insgesamt zunimmt.
Die Offenlegungsschrift DE 10 042 991 A1 offenbart ein Gelenkarm-Transportsystem für Pressenstraßen und Großteil-Transferpressen, wobei ein Schlitten, der die Gelenkarme trägt, auf einer vertikalen Führungsschiene verstellbar befestigt ist. Die DE 100 100 79 A1 offenbart ein insbesondere für Großteilstufenpressen vorgesehenes Transportsystem mit einem vertikal verstellbaren Schlitten, an dem ein schwenkbarer und vertikal verstellbarer Transportarm vorgesehen ist. Am Ende des Transportarms ist ein Werkstückhalter befestigt.
In letzter Zeit werden bereits installierte Pressmaschinen häufig nachgerüstet, weshalb ein großer Bedarf an der Entwicklung einer Werkstücktransportvorrichtung, die vorteilhaft zum Nachrüsten von vorhandenen Pressmaschinen verwendet werden kann, besteht. Besonders bei einer Vorrichtung zum Pressen, die bereits installiert worden ist, ist der Abstand zwischen benachbarten Pressmaschinen manchmal groß. Beim Versuch, der Situation, in der der Abstand zwischen Pressmaschinen groß ist, zu begegnen, treten die nachstehend beschriebenen Probleme auf.
Die oben angeführte Transportvorrichtung des Zuführungsvorrichtungstyps kann wegen ihrer spezifischen Struktur im Fall eines großen Abstands zwischen benachbarten Pressmaschinen kaum eingesetzt werden.
Im Fall der oben angeführten Transportvorrichtung des Roboterarmtyps ist es möglich, beim Nachrüsten Gegenmaßnahmen zu treffen, indem die Länge des Arms zwischen Verbindungsstellen proportional zum Abstand zwischen benachbarten Pressmaschinen vergrößert wird und außerdem die Leistung der in jedem Verbindungsabschnitt verwendeten Antriebseinheit erhöht wird. Wenn bei einer Transportvorrichtung des Roboterarmtyps die Länge des Roboterarms vergrößert wird oder die Abgabeleistung einer Antriebseinheit erhöht wird, wird jedoch die Gesamtgröße der Werkstücktransportvorrichtung kumulativ größer, was nachteilig ist. Falls andererseits der Abstand zwischen benachbarten Pressmaschinen klein ist, ist es äußerst schwierig, die Bahn eines Werkstücks so festzulegen, dass einem Säulenständer oder dergleichen ausgewichen wird, was ebenfalls problematisch ist.
Es ist eine Werkstücktransportvorrichtung bekannt, die auf dem Belade-/Entladevorrichtungssystem basiert und auch mit jenem Fall, in dem der Abstand zwischen benachbarten Pressmaschinen groß ist, in Einklang gebracht werden kann.
Bei der auf dem Belade-/Entladevorrichtungssystem basierenden Werkstücktransportvorrichtung sind auf der Eingangsseite und auf der Ausgangsseite jeder Pressmaschine eine Beladevorrichtung bzw. eine Entladevorrichtung mit einer gegenseitigen Verbindungsstruktur vorgesehen, wobei zwischen der Beladevorrichtung auf der Eingangsseite und der Entladevorrichtung auf der Ausgangsseite ein Pendelwagen-Fahrgestell vorgesehen ist, damit ein Werkstück durch die Entladevorrichtung aus dem Hauptkörper der Pressmaschine befördert bzw. durch die Beladevorrichtung in den Hauptkörper der Pressmaschine befördert werden kann, wobei das Werkstück über das Pendelwagen-Fahrgestell zur nächsten Bearbeitungsstufe transportiert wird.
Auch bei der auf dem Belade-/Entladevorrichtungssystem basierenden Werkstücktransportvorrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist, ist es dann, wenn der Abstand zwischen benachbarten Pressmaschinen groß ist, erforderlich, zwischen diesen ein überspannendes Pendelwagen-Fahrgestell vorzusehen, so dass die Größe der Vorrichtung insgesamt größer wird und für die Installation der Vorrichtung ein großer Raum beansprucht wird. Ferner wird ein Werkstück an das Pendelwagen-Fahrgestell abgegeben oder von diesem übernommen, weshalb leicht ein Fehler bei der Beförderung auftreten kann.
Wie oben beschrieben worden ist, nimmt bei der Gestaltung der Werkstücktransportvorrichtung beliebigen Typs die Größe unvermeidlich zu, weshalb es schwierig ist, die Transportgeschwindigkeit zur Erhöhung der Produktivität zu steigern.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung eine Werkstücktransportvorrichtung vorgeschlagen, die eine relativ schlanke Konfiguration besitzt und eine höhere Werkstücktransportgeschwindigkeit zulässt (siehe JP 2003-200231-A ).
Bei dieser Werkstücktransportvorrichtung 300, die in den
28A und 28B gezeigt ist, sind ein zur Werkstücktransportrichtung T paralleler Hebeausleger 301 sowie ein Träger 302 und ein Unterträger 303, die jeweils in Längsrichtung des Hebeauslegers 301 beweglich sind, vorgesehen, wobei die Werkstücktransportvorrichtung 300 ferner eine Querschiene 305 mit einem Saugnapf 304 als Werkstückhalter zwischen einem Paar von Unterträgern 303, die jeweils an den linken und rechten Seiten aneinander angrenzen, umfasst.
Bei dieser Werkstücktransportvorrichtung 300 wird der Saugnapf 304 über den Träger 302, den Unterträger 303 und die Querschiene 305 auf und ab bewegt, indem der Hebeausleger 301 durch einen Servomotor 306 mit Hebewelle auf und ab bewegt wird. Ferner verschiebt sich der Träger 302 in Längsrichtung des Hebeauslegers 301, wenn er durch einen (nicht gezeigten) Linearmotor, der zwischen dem Hebeausleger 301 und dem Träger 302 vorgesehen ist, angetrieben wird, wobei außerdem durch Versetzen des Unterträgers 303 in der Bewegungsrichtung des Trägers 302, wenn er durch einen (nicht gezeigten) Linearmotor, der zwischen dem Träger 302 und dem Unterträger 303 vorgesehen ist, angetrieben wird, die Querschiene 305 und der Saugnapf 304 in der Werkstücktransportrichtung T bewegt werden. Folglich kann durch Steuern der Positionen der zwei zueinander senkrechten Antriebswellen für Bewegungen in der vertikalen Richtung und/oder in der Werkstücktransportrichtung T die Bewegungsbahn des Saugnapfs 304 und folglich die Bewegungsbahn eines Werkstücks W gesteuert werden.
Jedoch muss bei der oben beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung 300 die Steifheit des Hebeauslegers 301 erhöht sein, um eine Genauigkeit der Positionierung sicherzustellen, weshalb unvermeidlich sein Gewicht höher ist. Ferner ist es zum Auf- und Abbewegen der Querschiene 305 erforderlich, den gesamten Hebeausleger 301 auf und ab zu bewegen.
Auf Grund der Gegebenheiten ist bei der Werkstücktransportvorrichtung 300 auch die Auslegung des Servomotors 306 größer, so dass die gesamte Vorrichtung größer ist, was unvermeidlich höhere Kosten mit sich bringt. Wenn ein klein ausgelegter Servomotor als Servomotor 306 verwendet würde, um die oben beschriebenen Probleme zu vermeiden, wäre es schwierig, die Werkstücktransportgeschwindigkeit zu erhöhen. Somit könnte die Produktivität nicht auf das gewünschte Niveau gesteigert werden, was ein Nachteil wäre.
Da ferner ein Endabschnitt des Hebeauslegers 301 in einem Bereich, in dem ein Prägestempel ein- und ausfährt, vorgesehen ist, kann dann, wenn der Prägestempel durch einen anderen ersetzt wird, der Vorgang des Austauschens des Prägestempels erst ausgeführt werden, nachdem der Hebeausleger 301 nach oben aus dem genannten Bereich heraus bewegt worden ist, was in nachteiliger Weise zu einem Produktionsausfall führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Werkstücktransportvorrichtung zum Transportieren eines Werkstücks zwischen Pressmaschinen zu schaffen, die die oben genannten Nachteile nicht besitzt und eine Verkleinerung der Größe einer Pressvorrichtung und einer Pressenstraße auch dann ermöglicht, wenn der Abstand zwischen Pressmaschinen wie bei einer Pressvorrichtung des herkömmlichen Typs groß ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung sieht eine Werkstücktransportvorrichtung vor, die eine Querschiene aufweist, die ein Werkstück mittels eines Werkstückhalters trägt, um dieses zum Transport zwischen benachbarten Pressmaschinen lösbar zu halten, wobei die Werkstücktransportvorrichtung einen Ausleger, der zwischen den Pressmaschinen in der Werkstücktransportrichtung vorgesehen ist, einen Zuführträger, der an diesem Ausleger angebracht ist und durch den Verfahrmechanismus längs des Auslegers bewegt wird, einen Hebeträger, der an diesem Zuführträger angebracht ist und durch einen Hebemechanismus auf und ab bewegt wird, und einen Schwenkkörper, der an diesem Hebeträger angebracht ist und durch einen Schwenkmechanismus zur Schwenkung in der Werkstücktransportrichtung angetrieben wird, wobei an dem Schwenkkörper eine Querschiene vorgesehen ist, umfasst.
Bei der vorstehend beschriebenen Erfindung sind die Bewegungen der Querschiene so festgelegt, dass in dem vorangehenden Schritt ein Werkstück aus einer Bearbeitungsposition an einer Presse heraus befördert wird und danach im nächsten Schritt in eine Bearbeitungsposition an einer Presse hinein befördert wird, indem die durch den Verfahrmechanismus herbeigeführte Bewegung des Zuführträgers in der Werkstücktransportrichtung, die durch den Hebemechanismus herbeigeführte Auf- und Abbewegung des Hebeträgers und die durch den Schwenkmechanismus herbeigeführte Schwenkbewegung des Schwenkkörpers gesteuert wird. Mit der Erfindung ist es möglich, die Gewichte von durch den Verfahrmechanismus, den Hebemechanismus und den Schwenkmechanismus bewegten beweglichen Körpern (träge Massen) jeweils kleiner festzulegen und damit durch schwächere Auslegung und Vereinfachung der Vorrichtungskonfiguration die Herstellungskosten zu senken sowie durch Erhöhen der Werkstücktransportgeschwindigkeit die Produktivität zu steigern. Da durch Synthetisieren der Bewegung des Zuführträgers in der Werkstücktransportrichtung, der Auf- und Abbewegung des Hebeträgers und der Schwenkbewegung des Schwenkkörpers ein weiter Bewegungsbereich für die Querschiene sichergestellt werden kann, kann ein Werkstück hinein und hinaus befördert werden, ohne den Ausleger bis in den Bereich, in dem der Prägestempel ein- und ausfährt auszudehnen. Auf Grund dieser Konfiguration ist es nicht erforderlich, beim Ersetzen des Prägestempels durch einen anderen den Ausleger nach oben aus dem Bereich, in dem der Prägestempel ein- und ausfährt, heraus zu bringen, so dass sich die zum Wechseln des Prägestempels erforderliche Zeit verkürzt und eine Steigerung der Produktivität möglich wird.
Zudem können die Bewegungen der Querschiene durch Steuern der Verfahrvorgänge des Verfahrmechanismus, des Hebemechanismus und des Schwenkmechanismus frei gewählt werden. Insbesondere können die Bewegungen der Querschiene so eingestellt werden, dass sich die Querschiene in eine Bearbeitungsposition an einer Presse oder in die Nähe einer solchen bewegt, indem lediglich das Eindringen des Schwenkmechanismus zugelassen wird, um eine Behinderung des Prägestempels oder dergleichen zu vermeiden, und beim Befördern eines Werkstücks in die Bearbeitungsposition an einer Presse und aus dieser heraus ein Eindringen des Verfahrmechanismus, des Hebemechanismus und des Schwenkmechanismus in den Zwischenraum zwischen dem Schlitten und der Grundplatte nicht zugelassen wird. Auf Grund dieses Merkmals ist es nicht erforderlich, die lichte Weite zwischen Säulenständern (Frontöffnungsabmessung) übermäßig groß zu halten, um einen Zwischenraum zu schaffen, der ein Eindringen des Hebemechanismus und des Schwenkmechanismus zwischen den rechten und linken Enden des Schlittens und der Innenseite eines Säulenständers zulässt, weshalb die Erfindung eine Werkstücktransportvorrichtung schaffen kann, die vorteilhaft auf die Umgestaltung (Nachrüstung) einer bereits installierten Pressmaschine, bei der die lichte Weite zwischen Säulenständern nicht verändert werden kann, angewandt werden kann. Zum anderen kann dann, wenn die Werkstücktransportvorrichtung bei einer neu zu installierenden Pressmaschine eingesetzt wird, deren Hauptkörper kompakt entworfen werden, was vorteilhafterweise eine Senkung der Anschaffungskosten ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist vorzugsweise ein Kippmechanismus vorgesehen, der die Querschiene in eine Drehung um die Längsachse versetzt.
Bei der vorstehend beschriebenen Erfindung wird ein Werkstück durch den Kippmechanismus in der vertikalen Richtung geneigt, um so die Neigung des Werkstücks, die in Verbindung mit der Schwenkbewegung des Schwenkkörpers unvermeidlich hervorgerufen wird, zu kompensieren. Auf Grund dieses Merkmals kann das Werkstück in der horizontalen Lage gehalten werden, so dass die Arbeitsschritte zum Befördern eines Werkstücks in eine Bearbeitungsposition an einer Presse und aus dieser heraus reibungsloser und genauer ausgeführt werden können.
Erfindungsgemäß ist vorzugsweise ein Ausleger, der die benachbarten Pressmaschinen überspannt, vorgesehen.
Bei der vorstehend beschriebenen Erfindung ist die Struktur auf Grund dessen, dass nur ein Ausleger, der die Pressmaschinen überspannt, vorgesehen ist, vereinfacht, was eine weitere Kostensenkung ermöglicht.
Eine Werkstücktransportvorrichtung zum Transportieren eines Werkstücks zwischen benachbarten Pressmaschinen wird offenbart, wobei die Werkstücktransportvorrichtung einen Werkstückhalter, der das Werkstück hält, einen Träger, der zwischen den benachbarten Pressmaschinen vorgesehen ist und durch einen Antriebsmechanismus in einer Richtung, die zur Werkstücktransportrichtung senkrecht ist, linear bzw. geradlinig bewegt werden kann, und einen Schwenkkörper, dessen Schwenkachse an dem Träger vorgesehen ist und durch einen Schwenkmechanismus zur Schwenkung in der Werkstücktransportrichtung angetrieben werden kann, wobei der Werkstückhalter an dem Schwenkkörper vorgesehen ist, umfasst.
Die Werkstücktransportvorrichtung kann zum Zuführen eines Werkstücks von einer Pressmaschine zu einer anderen in der Werkstücktransportrichtung auf Grund dessen, dass die Schwenkachse des Schwenkkörpers gemeinsam mit dem Träger linear in einer Richtung, die zur Werkstücktransportrichtung senkrecht ist, bewegt wird, in einem schmalen Zwischenraum bezüglich der Werkstücktransportrichtung installiert werden. Auf Grund dieses Merkmals kann dann, wenn zwischen benachbarten Pressmaschinen ein Zuführungsmechanismus vorgesehen ist, die lichte Weite zwischen gegenüberliegenden Säulenständern klein sein, was ein Verkürzen der gesamten Pressenstraße ermöglicht. Zudem kann das Werkstück zwischen benachbarten Säulenständern direkt aus einer Bearbeitungsposition an einer Presse in eine andere Bearbeitungsposition an einer Presse transportiert werden. Ferner ist es nicht erforderlich, eine Schwenkbahn für einen Roboterarm sicherzustellen oder den Hebeausleger an einer vom Säulenständer nach innen versetzten Stelle anzuordnen, so dass die lichte Weite zwischen benachbarten Säulenständern bezüglich der Werkstücktransportrichtung kleiner gehalten werden kann, wo durch eine Verkleinerung der Größe der Pressvorrichtung insgesamt möglich wird.
Ferner kann eine solche Werkstücktransportvorrichtung bei der Umgestaltung (Nachrüstung) von bereits installierten Pressmaschinen, bei denen die lichte Weite zwischen Säulenständern nicht verändert werden kann, angewandt werden.
Vorzugsweise ist ein Kippmechanismus vorgesehen, der den Werkstückhalter in eine Drehung um eine Achse, die zur Schwenkachse parallel ist, versetzt.
Auf Grund dessen, dass ein Kippmechanismus vorgesehen ist, kann durch diesen ein Werkstück in der vertikalen Richtung gekippt werden, um die Neigung des Werkstücks, die in Verbindung mit der Schwenkbewegung des Schwenkkörpers zwangsläufig verursacht wird, zu kompensieren. Da das Werkstück auf Grund dieser Konfiguration in der horizontalen Stellung gehalten werden kann, können die Arbeitsschritte zum Transportieren eines Werkstücks in eine Position für Pressarbeit oder aus einer solchen reibungsloser und genauer im Vergleich zur herkömmlichen Technik ausgeführt werden.
Ferner ist es möglich, ein Werkstück während seines Transports, um es im nächsten Schritt an einem unteren Prägestempel zu platzieren, zu kippen, wodurch ein höherer Freiheitsgrad beim Prägestempelentwurf gegeben ist.
Die Werkstücktransportvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Werkstückhalter, der ein Werkstück hält, ein erstes Verbindungsglied, an dessen einen bzw. ersten Ende der Werkstückhalter angebracht ist, einen Führungsabschnitt, der das andere bzw. zweite Ende dieses ersten Verbindungsglieds drehbar abstützt und in einer Richtung, die zur Werkstücktransportrichtung senkrecht ist, linear bzw. geradlinig führt, ein zweites Verbindungsglied, wovon ein Ende an einem Abschnitt zwischen den beiden Enden des ersten Verbindungsglieds angelenkt ist, einen Abstützpunkt, der das zweite Ende dieses zweiten Verbindungsglieds drehbar abstützt, und eine Antriebseinheit, die das erste und/oder das zweite Verbindungsglied antreibt, wobei sich das eine Ende des ersten Verbindungsglieds in der Werkstücktransportrichtung bewegt, wenn das erste und das zweite Verbindungsglied durch die Antriebseinheit angetrieben und geschwenkt werden.
Der Zuführungsmechanismus kann auf Grund dessen, dass sich das andere bzw. zweite Ende des ersten Verbindungsglieds an dem Zuführungsmechanismus zum Zuführen eines Werkstücks in der Werkstücktransportrichtung von einer Seite einer Pressmaschine zu deren anderen Seite in der zur Werkstücktransportrichtung senkrechten Richtung bewegt, in einem schmalen Zwischenraum bezüglich der Werkstücktransportrichtung installiert werden. Wenn zwischen benachbarten Pressmaschinen ein Zuführungsmechanismus vorgesehen ist, ist daher die lichte Weite zwischen Säulenständern klein, so dass die Länge der Pressenstraße insgesamt kleiner gehalten werden kann. Außerdem kann zwischen benachbarten Pressmaschinen ein Werkstück direkt aus einer Bearbeitungsposition an einer Presse in eine andere Bearbeitungsposition an einer Presse transportiert werden. Ferner ist es nicht erforderlich, eine Schwenkbahn für einen Roboterarm sicherzustellen oder den Hebeausleger an einer vom Säulenständer nach innen versetzten Stelle vorzusehen, so dass der Zwischenraum zwischen benachbarten Säulenständern in der horizontalen Richtung bezüglich der Werkstücktransportrichtung kleiner gehalten werden kann, wodurch eine Verkleinerung der Größe der Pressvor richtung insgesamt möglich wird.
Die Umgestaltung bei (Nachrüstung) bereits installierten Pressmaschinen, bei denen die lichte Weite zwischen Säulenständern nicht verändert werden kann, angewandt werden.
Das erste und das zweite Verbindungsglied schwenken, wenn eines von ihnen oder beide durch die Antriebseinheit angetrieben werden, wobei sich ein Ende des ersten Verbindungsglieds und der am Ende des ersten Verbindungsglieds drehbar angebrachte Werkstückhalter in der Werkstücktransportrichtung bewegen. Das durch den Werkstückhalter gehaltene Werkstück wird also in der Zuführrichtung transportiert. Da ein Werkstück mittels eines Zuführungsmechanismus, der die zwischen Säulenständern und dergleichen gelagerten ersten und zweiten Verbindungsglieder enthält, transportiert werden kann, ist es daher nicht erforderlich, die Antriebseinheit an einer Stelle in der Nähe des Schlittens vorzusehen, weshalb die Antriebseinheit bequem geprüft und gewartet werden kann.
Da bei der Transportvorrichtung des Zuführungstyps der Hebeausleger für jeden Zwischenraum zwischen einem Paar benachbarter Pressmaschinen unterteilt ist, ist an einem in der Zuführrichtung angetriebenen Träger eine Antriebskraftquelle (wie beispielsweise ein Linearmotor bei der auf der herkömmlichen Technik basierenden Werkstücktransportvorrichtung des Zuführungstyps, wie sie oben beschrieben worden ist) vorgesehen. Auf Grund dieser Konfiguration ist unvorteilhafterweise das Gewicht des Trägers selbst höher. Ferner kann eine Beschädigung, falls sich eine Behinderung zwischen der Werkstücktransportvorrichtung und dem Prägestempel ergeben sollte, auch die Antriebskraftquelle betreffen. Da jedoch an jenem Ende des ersten Verbindungsglieds, das sich in der Zuführrichtung bewegt, kein schwerer Gegenstand vorgesehen ist, ist die Last bei dem Antriebsvorgang geringer, wodurch Energie gespart werden kann. Auch dann, wenn sich zwischen der Werkstücktransportvorrichtung und dem Prägestempel eine Behinderung ergeben sollte, betrifft eine Beschädigung nicht die Antriebskraftquelle selbst, weshalb die zur Wiederherstellung des Presssystems erforderliche Zeit kurz ist.
Der Abstand zwischen den beiden Endachsen bzw. Endwellen des zweiten Verbindungsglieds entspricht vorzugsweise dem halben Abstand zwischen den beiden Endachsen des ersten Verbindungsglieds, wobei vorzugsweise ein Ende des zweiten Verbindungsglieds mit einem Drehpunkt zwischen den beiden Enden des ersten Verbindungsglieds verbunden ist, während das andere bzw. zweite Ende des zweiten Verbindungsglieds in der Verlängerung der Geraden, auf der sich das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds bewegt, positioniert ist.
Da der Abstand zwischen den beiden Endachsen des zweiten Verbindungsglieds dem halben Abstand zwischen den beiden Endachsen des ersten Verbindungsglieds entspricht, wobei ein Ende des zweiten Verbindungsglieds mit einem Drehpunkt zwischen den beiden Endachsen des ersten Verbindungsglieds verbunden ist und ferner das andere bzw. zweite Ende des zweiten Verbindungsglieds in der Verlängerung der Geraden, auf der sich das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds bewegt, positioniert ist, ist durch die ersten und zweiten Verbindungsglieder ein so genannter Scott-Russel-Mechanismus gebildet. Wenn bei dem Mechanismus, wie er oben beschrieben worden ist, das erste oder das zweite Verbindungsglied durch die Antriebseinheit angetrieben werden, bewegt sich ein Ende des ersten Verbindungsglieds linear in einer Richtung, die zur Bewegungsrichtung des zweiten Endes des ersten Verbindungsglieds, das durch den Führungsabschnitt geführt wird, senkrecht ist, also in einer zur Werkstücktransportrichtung parallelen Richtung. Daher bewegt sich das an dem ersten Ende des ersten Verbindungsglieds angebrachte Werkstück gleichfalls linear, so dass der Bereich für die Bewegungsbahn des Werkstücks minimal gehalten werden kann, wodurch sich eine weitere Verkleinerung der Größe der Pressmaschine möglich wird. Ferner wird infolge der Linearbewegung die Werkstücktransportstrecke minimiert, so dass sich die Transportleistung erhöht.
Die Antriebseinheit umfasst vorzugsweise einen in dem Führungsabschnitt vorgesehenen Linearmotor.
Das erste Ende des ersten Verbindungsglieds bewegt sich, wenn das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds, das durch den Führungsabschnitt geführt wird, durch den Linearmotor linear verfahren wird, in der Werkstücktransportrichtung. Daher kann der Werkstücktransport mit einer höheren Geschwindigkeit und einer höheren Genauigkeit im Vergleich zu jenem Antriebsmechanismus, der die Drehbewegung mittels eines Elektromotors des allgemeinen Typs in eine Linearbewegung umsetzt, ausgeführt werden.
Die Antriebseinheit umfasst vorzugsweise eine Drehantriebseinheit, die das zweite Verbindungsglied um den Abstützpunkt an seinem zweiten Ende dreht.
Verschiedenartige Servomotoren, wovon jeder vielseitig verwendbar ist, können als Drehantriebseinheit zum Drehen des zweiten Verbindungsglieds um den Abstützpunkt als Drehpunkt verwendet werden, so dass die Herstellungskosten der Transportvorrichtung gesenkt werden können. Da die Dre hung des zweiten Verbindungsglieds um den Abstützpunkt an seinem zweiten Ende als Drehpunkt erfolgt, ist es nicht erforderlich, an dem ersten Ende des zweiten Verbindungsglieds oder des ersten Verbindungsglieds, das beim Transport eines Werkstücks eine bewegliche Komponente ist, eine Antriebseinheit vorzusehen, so dass sich die Struktur der beweglichen Komponente bei verringertem Gewicht vereinfacht und sich die Antriebslast weiter verringert.
Vorzugsweise ist eine Hebeantriebseinheit, die den Abstützpunkt an dem zweiten Ende des zweiten Verbindungsglieds auf und ab bewegt, vorgesehen.
Der Abstützpunkt wird durch die Hebeantriebseinheit auf und ab bewegt, wobei sich diese nicht in einem Bereich befindet, in dem sich eine Behinderung des Schlittens (oder des oberen Prägestempels) ergeben könnte, weshalb auch dann, wenn eine gegenseitige Behinderung zwischen der Werkstücktransportvorrichtung und dem Schlitten (oder dem oberen Prägestempel) eintreten sollte, verhindert werden kann, dass eine Beschädigung direkt die Hebeantriebseinheit selbst betrifft.
Vorzugsweise ist ein Vorbelastungsabschnitt zum Vorbelasten des ersten Verbindungsglieds oder des zweiten Verbindungsglied in einer vorgegebenen Richtung vorgesehen, damit sich das erste Ende des ersten Verbindungsglieds, wenn es an einem Totpunkt angelangt, der auf der Geraden liegt, die das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds mit dem zweiten Ende des zweiten Verbindungsglieds verbindet, von diesem Totpunkt weg bewegt.
Es ist durch Vorbelasten des ersten Verbindungsglieds durch den Vorbe lastungsabschnitt, damit das eine Ende des ersten Verbindungsglieds den Totpunkt passiert und sich in der korrekten Richtung bewegt, möglich, die Schwenkung des ersten Verbindungsglieds korrekter zu steuern, so dass der Werkstücktransport mit höherer Genauigkeit ausgeführt werden kann.
Der Vorbelastungsabschnitt umfasst vorzugsweise ein Stellorgan, das an einer vorgegebenen Stelle zwischen den beiden Endachsen des zweiten Verbindungsglieds schiebt und zieht.
Ein Stellzylinder, der seine Länge durch Verfahren seines Kolbens mittels Hydraulikdruck oder Luftdruck verlängert bzw. verkürzt oder einen Elektromotor verwendet, um dessen Drehung in eine Linearbewegung umzusetzen, kann eingesetzt werden. Ferner kann durch Schieben oder Ziehen an einer vorgegebenen Stelle zwischen den beiden Endachsen des zweiten Verbindungsglieds durch das Stellorgan die Schwenkung des ersten Verbindungsglieds, mit dem das eine Ende des zweiten Verbindungsglieds verbunden ist, genau gesteuert werden.
An dem Werkstückhalter ist vorzugsweise eine Hebeantriebseinheit vorgesehen, die das Werkstück auf und ab bewegt.
Diese Hebeantriebseinheit muss nicht immer in dem Zuführungsmechanismus vorgesehen sein, so dass die Struktur des Zuführungsmechanismus vereinfacht werden kann.
Die Werkstücktransportvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Werkstückhalter, der das Werkstück hält, ein Abstütz- bzw. Tragelement, das zwischen den benachbarten Pressmaschinen vorgesehen ist, einen Hebeträger, der an diesem Abstützelement angebracht ist und durch einen Hebemechanismus auf und ab bewegt wird, und einen Schwenkkörper, dessen Schwenkachse an diesem Hebeträger vorgesehen ist und durch einen Schwenkmechanismus zur Schwenkung in der Werkstücktransportrichtung angetrieben wird, wobei der Werkstückhalter vorzugsweise an dem Schwenkkörper vorgesehen ist.
Die Bewegung des Werkstückhalters wird so festgelegt, dass in dem vorangehenden Schritt ein Werkstück aus einer Bearbeitungsposition an einer Presse heraus befördert wird und danach im nächsten Schritt in eine solche hinein befördert wird, indem die durch den Hebemechanismus herbeigeführte Auf- und Abbewegung des Hebeträgers und die durch den Schwenkmechanismus herbeigeführte Schwenkbewegung des Schwenkkörpers gesteuert wird. Es ist möglich, das Gewicht von durch den Hebemechanismus und den Schwenkmechanismus bewegten beweglichen Körpern (trägen Massen) auf jeweils kleinere Werte festzulegen und damit durch schwächere Auslegung und Vereinfachung der Vorrichtungskonfiguration die Herstellungskosten zu senken sowie durch Erhöhen der Werkstücktransportgeschwindigkeit die Produktivität zu steigern.
Ferner können die Bewegungen des Werkstückhalters frei gewählt werden, indem seine Bewegung durch den Hebemechanismus bzw. den Schwenkmechanismus gesteuert wird. Insbesondere können die Bewegungen des Werkstückhalters in einen Zwischenraum zwischen dem Schlitten und einer Grundplatte gelegt werden, so dass sich der Werkstückhalter dann, wenn ein Werkstück in eine Bearbeitungsposition an einer Presse befördert oder aus einer solchen heraus befördert wird, in Richtung der Bearbeitungsposition bewegt, indem lediglich das Eindringen des Schwenkkörpers zugelassen wird und außerdem verhindert wird, dass der Hebemechanismus und der Schwenkmechanismus in dem Zwischenraum mit dem Prägestempel in Berührung kommen. Auf Grund dieser Konfiguration ist es beispielsweise nicht erforderlich, die lichte Weite zwischen Säulenständern (Frontöffnungsabmessung) übermäßig groß zu halten, um einen Zwischenraum zu schaffen, der ein Eindringen des Hebemechanismus und des Schwenkmechanismus zwischen den rechten und linken Enden des Schlittens und der Innenseite eines Säulenständers zulässt, weshalb eine Werkstücktransportvorrichtung geschaffen werden kann, die vorteilhaft auf die Umgestaltung (Nachrüstung) einer bereits installierten Pressmaschine, bei der die lichte Weite zwischen Säulenständern nicht verändert werden kann, angewandt werden kann. Zum anderen kann dann, wenn die Werkstücktransportvorrichtung bei einer neu zu installierenden Pressmaschine eingesetzt wird, deren Hauptkörper kompakt entworfen werden, was vorteilhafterweise eine Senkung der Anschaffungskosten ermöglicht.
Ferner kann der Werkstückhalter auf Grund dessen, dass sich die Schwenkachse des Schwenkkörpers gemeinsam mit dem Hebeträger auf und ab bewegt, im Gegensatz zu dem Fall, in dem die Schwenkachse fest ist, während der Aufwärtsbewegung aus einer unteren Position des Schlittens in einen Zwischenraum zwischen dem Schlitten (oder dem oberen Prägestempel) und der Grundplatte (oder dem unteren Prägestempel) geführt werden. Auf Grund dieses Merkmals ist die Werkstücktransportzeit nicht so stark beschränkt, so dass die Produktivität weiter gesteigert werden kann.
Vorzugsweise ist auf der Schwenkbahn des Schwenkkörpers bezogen auf die Schwenkachse ein unterer Totpunkt vorhanden.
Auf Grund dessen, dass bezüglich der Schwenkachse des Schwenkkörpers ein unterer Totpunkt auf der Schwenkbahn vorhanden ist, sind der Schwenkkörper und das Abstützelement an oberen Steilen positioniert, so dass die Einsehbarkeit der Pressenstraße wesentlich verbessert ist. Ferner ist am Boden keine Werkstücktransportvorrichtung vorhanden, so dass die Wartung der Pressenstraße ziemlich einfach ist.
Vorzugsweise ist eine Einheit des Schwenkkörpers zwischen den benachbarten Pressmaschinen vorgesehen.
Es gibt lediglich einen Ausleger, der die Pressmaschinen überspannt, so dass sich die Struktur bei weiterer Kostensenkung vereinfacht.
In einem Fall, in dem der Abstand zwischen den Pressmaschinen, ähnlich wie bei vorhandenen Vorrichtungen, groß ist, wird die folgende Konfiguration verwendet.
Die Werkstücktransportvorrichtung umfasst einen Ausleger, der in der Werkstücktransportrichtung zwischen den Pressmaschinen vorgesehen ist, einen Zuführträger, der an diesem Ausleger angebracht ist und durch den Verfahrmechanismus längs des Auslegers bewegt wird, einen Hebeträger, der an diesem Zuführträger angebracht ist und durch einen Hebemechanismus auf und ab bewegt wird, und einen Schwenkkörper, der an diesem Hebeträger angebracht ist und durch einen Schwenkmechanismus in der Werkstücktransportrichtung geschwenkt wird.
Weitere Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen;
1 eine Draufsicht, die eine Tandempresse mit einer darin vorgesehenen Werkstücktransportvorrichtung zeigt, wobei der Aufsatz weggelassen ist;
2 eine Vorderansicht, die die Tandempresse zeigt, wobei ein Teil der Säulenständer weggelassen ist;
3A, 3B Vorderansichten, die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
4A, 4B Vorderansichten, die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
5 eine Vorderansicht, die einen Schlüsselabschnitt einer Tandempresse mit einer darin vorgesehenen Werkstücktransportvorrichtung zeigt;
6 eine Vorderansicht, die einen Schlüsselabschnitt einer Tandempresse mit einer darin vorgesehenen Werkstücktransportvorrichtung zeigt;
7 eine Vorderansicht, die einen Schlüsselabschnitt einer Tandempresse mit einer darin vorgesehenen Werkstücktransportvorrichtung zeigt;
8 eine allgemeine ebene Ansicht, die eine Tandempressenstraße zeigt;
9 eine längs der Linie A-A in 8 aufgenommene Ansicht;
10 eine längs der Linie B-B in 9 aufgenommene Ansicht;
11 eine vergrößerte Ansicht, die den Abschnitt E in 10 zeigt, um die Struktur der Werkstücktransportvorrichtung zu veranschaulichen;
12A, 12B erläuternde Ansichten (1), die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
13A, 13B erläuternde Ansichten (2), die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
14A, 14B erläuternde Ansichten (3), die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
15A, 15B erläuternde Ansichten (4), die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
16A, 16B erläuternde Ansichten (5), die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
17 eine Ansicht, die eine Werkstücktransportvorrichtung zeigt;
18 eine allgemeine ebene Ansicht, die eine Tandempressenstraße gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
19 eine längs der Linie A-A in 18 aufgenommene Ansicht;
20 eine längs der Linie B-B in 19 aufgenommene Ansicht;
21 eine vergrößerte Ansicht, die den Abschnitt E in 20 zeigt, um die Struktur der Werkstücktransportvorrichtung zu veranschaulichen;
22A, 22B erläuternde Ansichten (1), die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
23A, 23B erläuternde Ansichten (2), die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
24A, 24B erläuternde Ansichten (3), die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
25A, 25B erläuternde Ansichten (4), die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
26A, 26B erläuternde Ansichten (5), die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung zeigen;
27 eine Ansicht, die eine Werkstücktransportvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt zeigt;
28A eine bereits erwähnte allgemeine Vorderansicht, die eine auf der herkömmlichen Technik basierende Tandempressenstraße zeigt; und
28B eine bereits erwähnte vergrößerte Vorderansicht, die einen Schlüsselabschnitt der Werkstücktransportvorrichtung nach 28A zeigt.
1 ist eine Draufsicht, die eine Tandempresse 1 mit einer darin vorgesehenen Werkstücktransportvorrichtung 2 zeigt, wobei der Aufsatz weggelassen ist, während 2 eine Vorderansicht ist, die die Tandempresse 1 zeigt, wobei ein Teil der Säulenständer weggelassen ist;
Die 3A, 3B, 4A und 4B sind Vorderansichten, die jeweils einen Arbeitsschritt der Werkstücktransportvorrichtung 2 zeigen.
In der nachfolgenden Beschreibung sind gleichen Komponenten oder Komponenten, die dieselben Funktio nen wie jene die im Folgenden beschrieben werden, gleiche Bezugszeichen zugewiesen worden, wobei ihre Beschreibung vereinfacht ist oder entfällt.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst die Tandempresse 1 mehrere Pressmaschinen 10 (wovon in den 1 und 2 lediglich zwei Einheiten gezeigt sind), die seriell aufeinander folgend vorgesehen sind, so dass ein Werkstück W, also zu bearbeitendes Material, von der Eingangsseite in Flussrichtung bis zur Ausgangsseite in Flussrichtung sequenziell bearbeitet wird.
Die Pressmaschine 10 umfasst einen Aufsatz 11 mit einem darin aufgenommenen Antriebskraftabgabemechanismus wie etwa einem Kurbelgetriebe, ein (nicht gezeigtes) Bett und Säulenständer 12, die in einer Sicht von oben an vier Ecken emporragend vorgesehen sind, wobei der Aufsatz 11, das Bett und die Säulenständer 12 jeweils durch einen (nicht gezeigten) Zugstab, der in vertikaler Richtung durch einen Säulenständer 12 verläuft, verbunden sind. Mit dem Antriebskraftabgabemechanismus in dem Aufsatz 11 ist ein Schlitten 13 verbunden, an dem ein (nicht gezeigter) oberer Prägestempel angebracht ist, wobei außerdem an dem Bett eine Grundplatte 14 vorgesehen ist, an der ein unterer Prägestempel 14A angebracht ist.
In der Pressmaschine 10 wird der Schlitten 13 durch eine (nicht gezeigte) Schlittenantriebseinheit in der vertikalen Richtung angetrieben. Diese Schlittenantriebseinheit umfasst einen Hauptmotor als Antriebskraftquelle, ein durch den Hauptmotor gedrehtes Schwungrad, eine Kupplung, um die durch die Drehung des Schwungrades erzeugte Energie intermittierend an einen Antriebskraftabgabemechanismus in dem Aufsatz 11 abzugeben, und eine Bremse zum Anhalten der Bewegung des Schlittens 13.
Die Werkstücktransportvorrichtung 2 transportiert ein durch die Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite (in den Figuren auf der linken Seite gezeigt) bearbeitetes Werkstück W in der Werkstücktransportrichtung T zu der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite (in den Figuren auf der rechten Seite gezeigt), wobei sie in einem Abschnitt zwischen den Säulenständern 12 an jeder Pressmaschine 10 angebracht ist.
Die Werkstücktransportvorrichtung 2 umfasst einen Werkstückhalter 30, der ein Werkstück W hält, einen Zuführungsmechanismus 20, der das Werkstück W in der Werkstücktransportrichtung T (Zuführrichtung) zuführt, und eine Hebeantriebseinheit, die das Werkstück W auf und ab bewegt (und einen Linearmotor 28 umfasst, wie weiter unten beschrieben wird).
Zwei Einheiten des Zuführungsmechanismus 20 sind an gegenüberliegenden Stellen in der zur Zuführrichtung senkrechten Richtung angeordnet, so dass sie ein Paar bilden, wobei jeder der Zuführungsmechanismen 20 durch einen Unterstützungsabschnitt 12A, der jener Fläche des Säulenständers 12 entspricht, die der Pressmaschine 10 zugewandt ist, unterstützt ist. An diesem Unterstützungsabschnitt 12A ist ein Paar von Führungselementen 25 befestigt.
Zwischen einem Paar von Führungselementen 25 ist ein sich linear bzw. geradlinig bewegendes Element (Träger) 23 vorgesehen, das in der vertikalen Richtung frei beweglich ist, während seine Bewegung in anderen Richtungen blockiert ist.
Zwischen dem Führungselement 25 und dem linear beweglichen Element 23 ist ein Linearmotor 27 als Antriebsein heit für das linear bewegliche Element 23 vorgesehen. Dieser Linearmotor 27 ist zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen des linear beweglichen Elements 23 und dem Führungselement 25 angeordnet und umfasst eine Primärspule 23A an einer Seitenfläche des linear beweglichen Elements 23 und einen sekundären Leiter 25A (oder einen sekundären Permanentmagneten) als sekundären Magneten an einer Seitenfläche des Führungselements 25.
Das linear bewegliche Element 23 und das Führungselement 25 sind, obwohl dies nicht gezeigt ist, beispielsweise über das LM (Linear Motion, eine Handelsbezeichnung) miteinander in Eingriff, so dass das linear bewegliche Element 23 reibungslos und mit hoher Präzision angetrieben werden kann.
An dem linear beweglichen Element 23 ist ein Achsenabschnitt 21B, der dem anderen bzw. zweiten Ende eines ersten Verbindungsglieds 21 entspricht, angelenkt. Das erste Verbindungsglied 21 besitzt eine dimensionsbezogene Konfiguration, bei der der Drehpunkt (das zweite Ende) des Achsenabschnitts 21B an einer Zwischenstelle zwischen benachbarten Pressmaschinen 10 bezüglich der Zuführrichtung angeordnet ist und sich eines seiner Enden diagonal nach unten erstreckt und eine im Wesentlichen zentrale Stelle der beweglichen Grundplatte 14 in Zuführrichtung erreicht. Der Werkstückhalter 30, der im Folgenden genau beschrieben wird, ist an dem einen bzw. ersten Ende des ersten Verbindungsglieds 21 befestigt, so dass er sich um die Mittellinie, die zu jener Richtung, in der sich das erste Verbindungsglied 21 erstreckt, senkrecht ist, frei drehen kann.
Ein Ende eines zweiten Verbindungsglieds 22 ist mit einem Zwischenpunkt zwischen dem Drehpunkt des Achsenabschnitts 21B, der dem zweiten Ende des ersten Verbindungsglieds 21 entspricht, und einer Stelle, an der der Werkstückhalter 30 angebracht ist und die dem ersten Ende des ersten Verbindungsglieds 21 entspricht, (an einer Zwischenstelle zwischen den beiden Endachsen) über eine Koppelachse bzw. Koppelwelle 21A drehbar verbunden.
Der Abstand zwischen den beiden Endachsen des zweiten Verbindungsglieds 22 ist gleich dem halben Abstand zwischen den beiden Endachsen des ersten Verbindungsglieds 21, wobei sich eine Achse bzw. Welle an dem zweiten Ende von dem Drehpunkt des Achsenabschnitts 21B des ersten Verbindungsglieds 21 in der vertikalen Richtung erstreckt.
An einem die Vorrichtung unterstützenden Abschnitt 12A zwischen gegenüberliegenden Säulenständern 12 unterhalb des Führungselements 25 ist ein Paar von Auflagen bzw. Halterungen 26 befestigt. Zwischen dem Paar von Auflagen 26 wird ein Abstütz- bzw. Tragelement 24 so geführt, dass es sich in der vertikalen Richtung frei bewegen kann. Das andere bzw. zweite Ende des zweiten Verbindungsglieds 22 ist an diesem Abstützelement 24 angelenkt. Die Position des Abstützelements 24 in der vertikalen Richtung wird beim Zuführen des Werkstücks W durch eine (nicht gezeigte) Positionsfixierungseinheit festgelegt.
Durch das Führungselement 25 und das linear bewegliche Element 23, die oben beschrieben worden sind, ist ein Führungsabschnitt 20A gebildet, der das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds 21 in der vertikalen Richtung, die zur Zuführrichtung senkrecht ist, linear führt, während durch das Abstützelement 24 ein Abstützpunkt 20B gebildet ist, der das zweite Ende des zweiten Verbindungsglieds 22 drehbar abstützt. Ferner ist das zweite Ende des zweiten Verbindungsglieds 22 in der Verlängerung der Geraden, auf der sich das zweite Ende des ersten Ver bindungsglieds 21 bewegt, positioniert, wobei es durch den Führungsabschnitt 20A in der vertikalen Richtung geführt wird.
Der Zuführungsmechanismus 20 mit der oben beschriebenen Konfiguration stellt einen so genannten Scott-Russel-Mechanismus dar. Der Zuführungsmechanismus 20 verfährt das linear bewegliche Element 23 in der vertikalen Richtung, wobei sich der Linearmotor 27 in dem Zustand befindet, in dem eine Bewegung des Abstützpunktes 20B in der vertikalen Richtung blockiert ist, so dass sich das zweite Ende des zweiten Verbindungsglieds 22 nicht in der vertikalen Richtung bewegt, worauf das erste Verbindungsglied 21 schwenkt, während sich das zweite Verbindungsglied 22 um den Abstützpunkt 20B dreht und sich das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21 linear in der zur Bewegungsrichtung des linear beweglichen Elements 23 senkrechten Richtung bewegt. Wenn das linear bewegliche Element 23 durch den Linearmotor 27 angetrieben wird, führt daher der an dem ersten Ende des ersten Verbindungsglieds 21 angebrachte Werkstückhalter 30 das Werkstück W zu, indem er es in der Werkstücktransportrichtung verschiebt.
Die Hebeantriebseinheit, die das Werkstück W auf und ab bewegt, ist, wie in 2 gezeigt ist, zwischen dem Abstützelement 24 und der Auflage 26 angeordnet und umfasst einen Linearmotor 28, der das Abstützelement 24 in der vertikalen Richtung antreibt. Der Linearmotor 28 umfasst eine an einer Seitenfläche des Abstützelements 24 vorgesehene (nicht gezeigte) Primärspule und einen an einer Seitenfläche der Auflage 26 vorgesehenen (nicht gezeigten) sekundären Leiter. Wenn das Abstützelement 24 durch den Linearmotor 28 in der vertikalen Richtung angetrieben wird, wird über das zweite Verbindungsglied 22 ein Hebevorgang ausgeführt, so dass das erste Verbin dungsglied 21 und das linear bewegliche Element 23 sowie der an dem ersten Verbindungsglied 21 angebrachte Werkstückhalter 30 und das durch diesen gehaltene Werkstück W in der vertikalen Richtung bewegt werden.
Die Hebeantriebseinheit umfasst einen (nicht gezeigten) Halte- bzw. Sperrmechanismus zum Befestigen des Abstützelements 24 an einer spezifizierten Stelle der Auflage 26, der beim Zuführen des Werkstücks W eine Bewegung des Abstützelements 24 in der vertikalen Richtung verhindert.
Die Werkstücktransportvorrichtung 2 umfasst ein Stellorgan 29 als Vorbelastungseinheit, um dann, wenn der Zuführungsmechanismus 20 betätigt wird, das erste Verbindungsglied 21 so vorzubelasten, dass sich sein erstes Ende, wenn es an einem Totpunkt (siehe 3B) auf der Verbindungsgeraden zwischen dem zweiten Ende des ersten Verbindungsglieds 21 und dem zweiten Ende des zweiten Verbindungsglied 22 angelangt, von diesem Totpunkt weg in eine spezifizierte Position bewegt. Wie in 3B gezeigt ist, dreht sich das erste Verbindungsglied 21 nämlich in eine vertikale Lage, wobei in diesem Zustand sein erstes Ende über dem zweiten Ende des zweiten Verbindungsglieds 22 liegt, wobei diese Überlagerungsposition dem Totpunkt entspricht, und sich das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21 an diesem Totpunkt entweder nach links oder nach rechts bewegen kann, weshalb das Stellorgan 29 vorgesehen ist, um die Bewegungsrichtung des ersten Endes des ersten Verbindungsglieds 21 zu steuern.
Das Stellorgan 29 ist ein Stellzylinder, der einen Zylinder 29A und einen Kolben 29B umfasst, wobei ein Ende des Zylinders 29A an einem Säulenständer 12 angelenkt ist, während die Spitze des Kolbens 29B an einer vorgegebenen Stelle zwischen den Endachsen des zweiten Verbindungsglieds 22 angelenkt ist. Die Bewegungsrichtung des ersten Verbindungsglieds 21, mit der das zweite Verbindungsglied 22 gekoppelt ist, wird gesteuert, indem der Fluiddruck (im Allgemeinen der Hydraulikdruck) oder der Gasdruck (im Allgemeinen der Luftdruck) so gesteuert wird, dass sich der Kolben 29B des Stellorgans 29 vorwärts oder rückwärts bewegt, um an einer Zwischenstelle des zweiten Verbindungsglieds 22 zu schieben oder zu ziehen.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Werkstückhalter 30 eine Querschiene 31, die die ersten Enden eines Paars erster Verbindungsglieder 21 überspannt, eine an der Querschiene angebrachte Saugnapfvorrichtung 32 und einen Kippmechanismus 33 zum Kippen des Werkstücks W.
Die Querschiene 31 ist ein hohlstabähnliches Element, dessen beiden Enden über den Kippmechanismus 33 durch die ersten Enden eines Paars erster Verbindungsglieder 21 geführt werden. Die Saugnapfvorrichtung 32, die das Werkstück W an mehreren Stellen (an 8 Stellen) ansaugen kann, ist an der Querschiene 31 befestigt.
Die Querschiene 31 und die Saugnapfvorrichtung 32 gleichen jenen, die bei einer gewöhnlichen Umlade- bzw. Umsetzzuführungsvorrichtung und dergleichen verwendet werden, und besitzen eine geeignete Steifheit und eine ausreichende Kraft, um das Werkstück zu halten (anzusaugen).
Die Vorrichtung zum Halten eines Werkstücks ist nicht auf die Saugnapfvorrichtung 32 begrenzt, weshalb zum selben Zweck beispielsweise eine Fingervorrichtung, die ein Paar von Fingern aufweist, um die seitlichen Randabschnitte des Werkstücks W zu halten, oder eine Greifervorrichtung, die ein Paar von Greifern aufweist, um die seitlichen Randabschnitte des Werkstücks W zu ergreifen, verwendet werden kann.
Der Kippmechanismus 33 ist ein Mechanismus, der die Querschiene 31 als Reaktion auf die Drehung des ersten Verbindungsglieds 21, wenn der Zuführungsmechanismus 20 zum Zuführen des Werkstücks W betätigt wird, um die Achse dreht und einen (nicht gezeigten) Motor, der den Drehwinkel des ersten Verbindungsglieds 21 erfasst und das erste Verbindungsglied 21 antreibt, oder ein (nicht gezeigtes) Getriebe, das die Drehung des Motors auf die Querschiene 31 überträgt, umfasst.
Hierbei ist kein Mechanismus zum Auf- und Abbewegen des Werkstücks W in dem Werkstückhalter 30 vorgesehen, sondern auch eine Konfiguration zugelassen, bei der der Werkstückhalter 30 eine Hebeantriebseinheit umfasst, die die Querschiene 31 oder die Saugnapfvorrichtung 32 in der vertikalen Richtung führt und das gehaltene Werkstück W auf und ab bewegt.
Als Nächstes werden die Arbeitsschritte der Werkstücktransportvorrichtung 2 zum Transportieren eines Werkstücks beschrieben.
Zuerst wird im Anschluss an eine Bearbeitung des Werkstücks W durch die Pressmaschine 10 und eine Aufwärtsbewegung des Schlittens 13, wie in 2 gezeigt ist, der Zuführungsmechanismus 20 betätigt, um ein Ende des ersten Verbindungsglieds 21 an eine Stelle zwischen dem Schlitten 13 und der beweglichen Grundplatte 14 der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite in Werkstücktransportrichtung, also an eine Stelle über dem Werkstück W zu bewegen (zurückzuführen).
Danach wird das Abstützelement 24 durch den Linearmotor 28 als Hebeantriebseinheit, die das erste Verbindungs glied 21 und den Werkstückhalter 30 abwärts bewegt, um mit der Saugnapfvorrichtung 32 das Werkstück W anzusaugen und an dem unteren Prägestempel 14A zu halten, nach unten bewegt. Danach wird das Abstützelement 24 durch den Linearmotor 28 nach oben verfahren, um das erste Verbindungsglied 21 und den Werkstückhalter 30 nach oben zu bewegen (anzuheben) und dadurch das Werkstück W von dem unteren Prägestempel 14A wegzuziehen (wie durch die zweifach strichpunktierte Linie in 2 angegeben ist).
Indem anschließend das linear bewegliche Element 23 durch den Linearmotor 27 als Antriebseinheit für den Zuführungsmechanismus 20, wie in den 3A und 3B gezeigt ist, nach oben verfahren wird, schwenken das erste Verbindungsglied 21 und das zweite Verbindungsglied 22, wobei das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21, der Werkstückhalter 30 und das Werkstück W in der Zuführrichtung bewegt werden. Wenn das erste Verbindungsglied 21 in die vertikale Lage verstellt ist und sein Ende an dem Totpunkt (siehe 3B) angelangt ist, wird das linear bewegliche Element 23 durch den Linearmotor 27 nach unten verfahren, wobei durch den Kolben 29B des Stellorgans 29 an einer Zwischenstelle des zweiten Verbindungsglieds 22 eine Schubkraft ausgeübt wird, und es wird das Ende des ersten Verbindungsglieds 21 in Zuführrichtung zu der Pressmaschine auf der Ausgangsseite bewegt. In diesem Schritt ist die Lage des Werkstücks W nicht zur horizontalen Achse geneigt, weil die Querschiene 31 durch den Kippmechanismus 33 entsprechend dem Drehwinkel des ersten Verbindungsglieds 21 um die Achse gedreht wird.
Nachdem das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21 in Zuführrichtung zu der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite bewegt worden ist, wie in den 4A und 4B gezeigt ist (siehe 4A), werden das Abstützelement 24 und der Werkstückhalter 30 nach unten bewegt, um dadurch das Werkstück W an dem unteren Prägestempel 14A der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite zu platzieren, worauf die Haltebetriebsart der Saugnapfvorrichtung 32 aufgehoben wird (siehe 4B).
Danach wird das Abstützelement 24 durch den Linearmotor 28 hochgefahren, um das erste Verbindungsglied 21 und den Werkstückhalter 30 nach oben zu bewegen, wobei außerdem das linear bewegliche Element 23 durch den Linearmotor 27 für den Zuführungsmechanismus 20 verfahren wird, um das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21 in der zur Zuführrichtung entgegengesetzten Richtung zu der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite zurückzuführen. In diesem Schritt wird das erste Ende des ersten Verbindungsglied 21 zu der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite zurückgeführt, wobei durch den Kolben 29B des Stellorgans 29 eine Zugkraft auf die Zwischenstelle des zweiten Verbindungsglieds 22 ausgeübt wird, wenn der Endabschnitt den Totpunkt in der Gegenrichtung passiert.
Durch Wiederholen der oben beschriebenen Arbeitschritte kann das Werkstück W von der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite zu der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite geführt werden.
Mit der Werkstücktransportvorrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist, sind die folgenden Vorteile verbunden:

(1) Da der Zuführungsmechanismus 20 zwischen den Säulenständern 12 von benachbarten Pressmaschinen 10 gelagert ist, ist es weder erforderlich wie bei einer Transportvorrichtung des Roboterarmtyps eine Bahn zum Schwenken sicherzustellen noch wie bei einer Transportvorrichtung des Zuführungstyps einen Hebeausleger an einer von dem Säulenständer nach innen versetzten Position vorzusehen, weshalb die Gesamtgröße der Tandempresse 1 verkleinert werden kann.
(2) Da die Werkstücktransportvorrichtung 2 den Zuführungsmechanismus 20 umfasst, der das erste Verbindungsglied 21 und das zweite Verbindungsglied 22 dreht, wenn er durch die Antriebseinheit angetrieben wird, und dadurch das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21 in der Zuführrichtung bewegt wird, wird auch das durch den Werkstückhalter 30 gehaltene Werkstück W in Zuführrichtung transportiert. Da das Werkstück W durch den zwischen den Säulenständern 12 der Pressmaschinen 10 gelagerten Zuführungsmechanismus 20 transportiert werden kann, ist es daher nicht erforderlich, den Linearmotor 27 als Antriebseinheit beispielsweise an einer Stelle in der Nähe des Schlittens 13 innerhalb des Werkstücktransportbereichs anzuordnen, so dass der Linearmotor 27 bequem von der Außenseite der Pressmaschine 10 geprüft und gewartet werden kann.
(3) Da ferner kein schwerer Gegenstand wie etwa eine Antriebskraftquelle an dem sich in der Zuführrichtung bewegenden ersten Ende des ersten Verbindungsglieds 21, vorgesehen ist und daher das Gewicht des beweglichen Körpers im Vergleich zu dem Fall, in dem eine Antriebskraftquelle wie etwa ein Linearmotor an einem in Zuführrichtung angetriebenen Träger wie etwa bei der Transportvorrichtung des Zuführungstyps vorgesehen ist, wesentlich geringer ist, ist die Antriebslast kleiner und wird das Sparen von Energie unterstützt.

Ferner betrifft eine Beschädigung, falls eine Störung zwischen der Werkstücktransportvorrichtung 2 und dem Prägestempel eintritt, nicht die Antriebskraftquelle, so dass keine längere Zeitspanne für die Wiederherstellung des Systems erforderlich ist.

(4) Da ferner der Zuführungsmechanismus 20 einen so genannten Scott-Russel-Mechanismus darstellt und der Achsenabschnitt 21B des ersten Verbindungsglieds 21 durch den Linearmotor 27 angetrieben wird, bewegt sich das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21 linear in einer Richtung, die zur Bewegungsrichtung des Achsenabschnitts 21B senkrecht ist, also in einer zur Werkstücktransportrichtung parallelen Richtung. Da sich der an dem ersten Ende des ersten Verbindungsglieds 21 angebrachte Werkstückhalter 30 gleichfalls linear bewegt, verkleinert sich daher der Bereich für die Bahn des Werkstücks W, so dass eine weitere Verkleinerung der Größe der Pressmaschine 10 möglich ist.
(5) Da das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds 21 durch das Führungselement 25 geführt wird und das linear bewegliche Element 23 durch den Linearmotor 27 linear verfahren wird, kann das Werkstück W mit einer höheren Geschwindigkeit und mit einer höheren Genauigkeit im Vergleich zu einem Antriebsmechanismus, bei dem ein Motor für die Drehung und ein Getriebe oder dergleichen kombiniert sind, transportiert werden.
(6) Da ferner die Hebeantriebseinheit den Linearmotor 28 umfasst, wird das Werkstück W bei seinem Transport nach oben gezogen und von dem unteren Prägestempel 14A der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite abgehoben und kann von oben in den unteren Prägestempel 14A der Pressmaschine 10 auf der anderen Seite gesetzt werden, so dass das Werkstück W reibungslos und mit hoher Genauigkeit transportiert werden kann. Insbesondere dann, wenn das Werkstück W ein festes Material mit einer großen Biegehöhe ist (und beispielsweise durch Bearbeiten mit einer Tiefziehmaschine geformt ist), kann das Werkstück W von dem unteren Prägestempel 14A abgehoben und weggezogen werden, was vorteilhaft ist.
(7) Wenn ein Ende des ersten Verbindungsglieds 21 an dem Totpunkt angelangt, kann es zum Passieren des Totpunkt in der geeigneten Richtung vorbelastet werden, indem durch das Stellorgan 29 eine Schubkraft auf die Zwischenstelle des zweiten Verbindungsglieds 22 ausgeübt wird, wodurch die Schwenkung des ersten Verbindungsglieds 21 genauer gesteuert wird und das Werkstück W mit einer höheren Genauigkeit transportiert wird.
(8) Da die Lage des Werkstücks W ferner durch den Kippmechanismus 33 so gesteuert wird, dass sie während des Zuführens nicht zur horizontalen Achse geneigt ist, können die Arbeitsschritte zum Befördern des Werkstücks W in eine Bearbeitungsposition an einer Presse oder aus einer solchen heraus reibungsloser und genauer ausgeführt werden.

Außerdem ist es möglich, das Werkstück W im nächsten Schritt während seines Transports zu kippen und an dem unteren Prägestempel 14A zu platzieren, so dass die Freiheit beim Entwurf des Prägestempels höher ist.
Eine weitere Werkstücktransportvorrichtung wird mit Bezug auf 5 beschrieben.
Die Werkstücktransportvorrichtung 2 unterscheidet sich von der vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung in der Konfiguration und im Betrieb der Antriebseinheit für den Zuführungsmechanismus 20 und der Hebeantriebseinheit. In der vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung ist die Antriebseinheit für den Zuführungsmechanismus 20 der Linearmotor 27, wobei dann, wenn das linear bewegliche Element 23 durch den Linearmotor 27 (in der Heberichtung V) auf und ab bewegt wird, ein Ende des ersten Verbindungsglieds 21 in der Werkstücktransportvorrichtung bewegt wird. Im Gegensatz dazu ist bei der Werkstücktransportvorrichtung der Abstützpunkt 20B für das zweite Verbindungsglieds 22 gedreht und wird verfahren, um das zweite Verbindungsglied 22 so zu drehen, dass das erste Verbindungsglied 21 schwenkt und sich ein Ende von diesem in der Werkstücktransportrichtung bewegt.
In der vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung umfasst die Hebeantriebseinheit den Linearmotor 28, während die Hebeantriebseinheit bei der Werkstücktransportvorrichtung einen Drehantriebsmotor umfasst.
Die Unterschiede zwischen der Werkstücktransportvorrichtung und der vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung werden im Folgenden genau beschrieben.
5 ist eine Vorderansicht, die einen Schlüsselabschnitt der Tandempresse 1, in dem die Werkstücktransportvorrichtung 2 vorgesehen ist, zeigt.
In 5 umfasst die Werkstücktransportvorrichtung 2 einen Zuführungsmechanismus 40, der durch den Vorrichtungsunterstützungsabschnitt 12A, der einander zugewandten Flächen der gegenüberliegenden Säulenständer 12 der benachbarten Pressmaschinen 10 entspricht, unterstützt ist. An dem Vorrichtungsunterstützungsabschnitt 12A ist ein Paar länglicher, stabähnlicher Führungselemente 45 angebracht, die über eine Auflage 45A aneinander befestigt sind.
Ein linear bewegliches Element (Träger) 43, dessen Bewegung in anderen Richtungen als der vertikalen Richtung blockiert ist, wird an dem Paar von Führungselementen 45 so geführt, dass es sich in der vertikalen Richtung frei bewegen kann. Ein Führungsabschnitt 20A, der das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds 21 in der vertikalen Richtung, die quer zur Zuführrichtung verläuft, ist nämlich durch ein (nicht gezeigtes) Führungsloch, das in dem linear beweglichen Element 43 vorgesehen ist, gebildet, wobei ein Führungselement 45 durch dieses Führungsloch verläuft.
Ferner ist an dem Vorrichtungsunterstützungsabschnitt 12A für die gegenüberliegenden Säulenständer 12 in dem unteren Abschnitt des Führungselements 45 ein Paar von Hebeantriebsvorrichtungen 48 angebracht. Die Hebeantriebsvorrichtung 48 enthält einen (nicht gezeigten) Motor und eine Schraubenwelle 48A, die sich dreht, wenn die Drehung des Motors auf sie übertragen wird, wobei ein oberes Ende dieser Schraubenwelle 48A durch eine Auflage 46, die an dem Vorrichtungsunterstützungsabschnitt 12A für die Säulenständer 12 befestigt ist, drehbar gelagert ist. Ein Abstützelement 44 wird durch die Hebeantriebsvorrichtung 48 getragen, wobei zwei Endabschnitte 44A des Abstützelements 44 durch Schrauben auf die Schraubenwelle 48A gesetzt sind.
Mit dem oberen Abschnitt des Abstützelements 44 ist ferner ein Antriebsmotor 47 als Drehantriebseinheit angebracht, wobei das zweite Ende des zweiten Verbindungsglieds 22 mit der Drehachse dieses Antriebsmotors 47 gekoppelt ist. Der Abstützpunkt 20B ist nämlich durch die Drehachse des Antriebsmotors 47 gebildet, wobei das zweite Verbindungsglied 22 an und um diesen Abstützpunkt 20B drehbar gelagert ist.
Der Zuführungsmechanismus 40 mit der oben beschriebenen Konfiguration dreht das zweite Verbindungsglied 22 durch den Antriebsmotor 47, worauf das erste Verbindungsglied 21, mit dem ein Ende des zweiten Verbindungsglieds 22 gekoppelt ist, schwenkt, während sich das linear bewegliche Element 43, an dem das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds 21 angelenkt ist, in der vertikalen Richtung bewegt und sich außerdem das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21 in der Zuführrichtung bewegt. Wenn sich der Antriebsmotor 47 dreht und das zweite Verbindungsglied 22 antreibt, bewegt sich daher der an einem Ende des ersten Verbindungsglieds 21 angebrachte Werkstückhalter 30 in der Werkstücktransportrichtung, um den Zuführvorgang auszuführen.
Die Hebeantriebseinheit umfasst die Hebeantriebsvorrichtung 48 und bildet einen so genannten Schraubenwellenmechanismus zum Bewegen des Abstützelements 44, wobei sich seine beiden Endabschnitte 44A, die auf die Schraubenwelle 48A geschraubt sind, in der vertikalen Richtung bewegen, wenn die Schraubenwelle 48A der Hebeantriebsvorrichtung 48 durch den Motor gedreht wird.
Als Nächstes werden die Arbeitsschritte der Werkstücktransportvorrichtung 2 zum Transportieren eines Werkstücks beschrieben.
Die Arbeitsschritte der Werkstücktransportvorrichtung 2 sind im Wesentlichen dieselben wie in der vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung, wobei an der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite in Werkstücktransportrichtung das erste Verbindungsglied 21 und der Werkstückhalter 30 durch die Hebeantriebsvorrichtung 48 nach unten bewegt werden, um ein Werkstück W zu halten, und dann das Werkstück W von dem unteren Prägestempel 14A weggezogen (angehoben) wird.
Danach wird das zweite Verbindungsglied 22 durch den Antriebsmotor 47 des Zuführungsmechanismus 40 angetrieben und gedreht, um das Werkstück W in Richtung der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite zuzuführen. Außerdem dreht sich der Antriebsmotor 47, wenn ein Ende des ersten Verbindungsglieds 21 an dem Totpunkt angelangt, in einer vorgegebenen Richtung, um das erste Verbindungsglied 21 in einer vorgegebenen Richtung anzutreiben, so dass keine Vorbelastungseinheit vorgesehen ist.
Als Nächstes wird in der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite die Hebeantriebsvorrichtung 48 angetrieben, um das Werkstück W nach unten zu bewegen und an dem unteren Prägestempel 14A zu platzieren, wobei das erste Verbindungsglied 21 und der Werkstückhalter 30, nachdem die Rückhaltung durch die Saugnapfvorrichtung 32 aufgehoben worden ist, nach oben bewegt (angehoben) werden. Danach wird das zweite Verbindungsglied 22 durch den Antriebsmotor 47 angetrieben und gedreht, um das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21 und den Werkstückhalter 30 in Richtung der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite zurückzuführen.
Durch Wiederholen der oben beschriebenen Arbeitsschritte wird das Werkstück W sequenziell von der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite zu der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite transportiert.
Mit der Werkstücktransportvorrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist, ist neben den oben beschriebenen Vorteilen (1) bis (4) und (8) der folgende Vorteil verbunden:

(9) Da die Antriebseinheit für den Zuführungsmechanismus 40 durch den Antriebsmotor 47, der an dem Abstützelement 44 angebracht ist, gebildet ist, muss weder an dem ersten Ende des zweiten Verbindungsglieds 22 noch an irgendeinem beweglichen Abschnitt wie etwa dem ersten Verbindungsglied 21 oder dem linear beweglichen Element 43 eine Antriebskraftquelle vorgesehen sein, weshalb sich das Gewicht der beweglichen Abschnitt und somit die Antriebslast weiter verringern, was das Energiesparen fördert.

Als Nächstes wird mit Bezug auf 6 eine weitere Werkstücktransportvorrichtung 2 beschrieben.
Die Werkstücktransportvorrichtung 2 unterscheidet sich von der zuerst beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung in der Konfiguration und dem Betrieb der Antriebseinheit für den Zuführungsmechanismus 20 und die Hebeantriebseinheit. In der zuerst beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung ist die Antriebseinheit für den Zuführungsmechanismus 20 durch den Linearmotor 27 gebildet, jedoch umfasst die Antriebseinheit nun einen so genannten Zuführungs-Schraubenwellenmechanismus mit einem Motor für die Drehung und den Antrieb und einen Schraubenwelle.
Ferner ist die Hebeantriebseinheit in der vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung durch den Linearmotor 28 zum Antreiben des Abstützelements 24 nach oben und nach unten gebildet, jedoch umfasst die Hebeantriebseinheit nun einen Drehantriebsmotor zum Antreiben eines Schieberahmens, der den gesamten Zuführungsmechanismus trägt, sowie eine Zahnstange.
Die Unterschiede zur vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung werden im Folgenden genau beschrieben.
6 ist eine Vorderansicht, die einen Schlüsselabschnitt der Tandempresse 1, in der die Werkstücktransportvorrichtung 2 vorgesehen ist, zeigt.
In 6 umfasst die Werkstücktransportvorrichtung 2 einen Zuführungsmechanismus 50, der durch den Vorrichtungsunterstützungsabschnitt 12A, der einander zugewandten Flächen der gegenüberliegenden Säulenständer 12 der benachbarten Pressmaschinen 10 entspricht, unterstützt ist. Dieser Zuführungsmechanismus 50 ist auf einem Schieberahmen 54 auf einer an dem Vorrichtungsunterstützungsabschnitt 12A befestigten Führungsschiene 56 angeordnet, so dass er sich entlang der Führungsschiene 56 in der vertikalen Richtung bewegen kann.
In dem Schieberahmen 54 sind zwei Schraubenwellen 55 vorgesehen, wobei ein linear bewegliches Element (Träger) 53 an den Schraubenwellen 55 durch Einsetzen von Schrauben in Schraubenlöcher (nicht gezeigt) geführt ist. Das zweite Ende des Verbindungsglieds 21 ist an diesem linear beweglichen Element 53 angelenkt. Auf Grund dieser Konfiguration ist der Führungsabschnitt 20A zum linearen Führen des zweiten Endes des ersten Verbindungsglieds 21 in der vertikalen Richtung (Heberichtung V), die senkrecht zur Zuführrichtung ist, durch die Schraubenwellen 55 und das linear bewegliche Element 53, das sich in Verbindung mit der Drehung der Schraubenwellen 55 in der vertikalen Richtung entlang der Schraubenwelle 55 bewegen kann, gebildet.
Mit den jeweiligen unteren Enden der beiden Schraubenwellen 55 ist ein Antriebsmotor 57 gekoppelt, wobei das linear bewegliche Element 53, das auf die Schraubenwellen 55 geschraubt ist, in der vertikalen Richtung angetrieben wird, wenn die Schraubenwellen 55 durch den Antriebsmotor 57 gedreht werden. In Verbindung mit der vertikalen Bewegung dieses linear beweglichen Elements 53 bewegt sich das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds 21 auf und ab, wobei das erste Verbindungsglied 21 außerdem schwenkt und sich sein erstes Ende in der Zuführrichtung bewegt. Die Antriebseinheit für den Zuführungsmechanismus 50 umfasst also den Antriebsmotor 57, eine Schraubenwelle 55 und das linear bewegliche Element 53. Wenn das linear bewegliche Element 53 durch den Antriebsmotor 57 und die Schraubenwellen 55 auf und ab bewegt wird, bewegt sich der Werkstückhalter 30, der an dem ersten Ende des ersten Verbindungsglieds 21 angebracht ist, in der Werkstücktransportrichtung, um den Zuführvorgang auszuführen.
Ein Ende des zweiten Verbindungsglieds 22 ist mit einem Zwischenpunkt zwischen dem Drehpunkt des Achsenabschnitts 21B, der dem zweiten Ende des ersten Verbindungsglieds 21 entspricht, und einem Punkt, an dem der Werkstückhalter 30 angebracht ist und der dem ersten Ende des ersten Verbindungsglieds 21 entspricht, über die Koppelachse 21A drehbar verbunden.
Der Abstand zwischen den beiden Enden des zweiten Verbindungsglieds 22 ist gleich dem halben Abstand zwischen den beiden Enden des ersten Verbindungsglieds 21, wobei deren zweites Ende unterhalb des Drehpunkts des Achsenabschnitts 21B des ersten Verbindungsglieds 21 in vertikaler Richtung an dem Schieberahmen 54 positioniert ist.
Ferner ist ein Stellorgan 29 als Vorbelastungseinheit vorgesehen, um das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21 vorzubelasten, damit es in einer vorgegebenen Richtung den Totpunkt passiert, wenn es an diesem Totpunkt, der auf einer Geraden liegt, die das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds 21 mit dem zweiten Ende des zweiten Verbindungsglieds 22 verbindet, angelangt. An dem Schieberahmen 54 ist ein Endabschnitt des Zylinders 29A des Stellorgans 29 angelenkt, während die Spitze des Kolbens 29B des Stellorgans 29 an einer vorgegebenen Stelle zwischen den beiden Endachsen des zweiten Verbindungsglieds 22 angelenkt ist.
Ferner sind unterhalb des Schieberahmens 54 ein an einer Auflage des Vorrichtungsunterstützungsabschnitts 12A für den Säulenständer 12 befestigter Motor 58 und ein an einer Drehachse des Motors 58 befestigtes Ritzel 58A vorgesehen. Mit dem Ritzel 58A ist eine Zahnstange 54A in Eingriff, die an der Unterseite des Schieberahmens 54 befestigt ist und sich nach unten erstreckt, so dass der Schieberahmen 54 in Verbindung mit der Drehung des Motors 58 in der vertikalen Richtung angetrieben wird. Die Hebeantriebseinheit ist also durch den Motor 58, das Ritzel 58A und die Zahnstange 54A gebildet, wobei der Hebevorgang zum Bewegen des gesamten Schieberahmens 54, der den Zuführungsmechanismus 50 und den Werkstückhalter 30 trägt, ausgeführt wird, wenn die Hebeantriebseinheit durch den Motor 58 angetrieben und gedreht wird.
Als Nächstes werden die Arbeitsschritte der Werkstücktransportvorrichtung 2 zum Transportieren eines Werkstücks beschrieben.
Die Arbeitsschritte der Werkstücktransportvorrichtung 2 sind im Wesentlichen dieselben wie bei der zuerst beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung, wobei in der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite in Werkstücktransportrichtung der Motor 58 als Hebeantriebseinheit betätig wird, um den Schieberahmen 54 und den Werkstückhalter 30 nach unten zu bewegen, um das Werkstück W zu halten, und das Werkstück W dann von dem unteren Prägestempel 14A abgehoben wird.
Dann werden die Schraubenwellen 55 durch den Antriebsmotor 57 für den Zuführungsmechanismus 50 gedreht, um das linear bewegliche Element 53 in der vertikalen Richtung zu bewegen und dadurch das Werkstück W der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite zuzuführen. In diesem Schritt passiert ein Ende des ersten Verbindungsglieds 21 den Totpunkt, wenn durch das Stellorgan 29, das an dem Schieberahmen 54 angelenkt ist, auf einen Zwischenpunkt an dem zweiten Verbindungsglied 22 gedrückt wird.
Danach wird in der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite der Motor 58 betätigt, um das Werkstück W nach unten zu bewegen und an dem unteren Prägestempel 14A zu platzieren, wobei der Schieberahmen 54, das erste Verbindungsglied 21 und der Werkstückhalter 30, nachdem die Rückhaltung durch die Saugnapfvorrichtung 32 aufgehoben worden ist, angehoben werden. Danach wird der Antriebsmotor 57 betätigt, um das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 21 und den Werkstückhalter 30 in Richtung der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite zurückzuführen.
Durch Wiederholen der oben beschriebenen Arbeitsschritte wird das Werkstück W sequenziell von der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite zu der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite transportiert.
Mit der Werkstücktransportvorrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist, ist neben den oben beschriebenen Vorteilen (1) bis (4), (7) und (8) der folgende Vorteil verbunden:

(10) Die Antriebseinheit für den Zuführungsmechanismus 50 umfasst den in dem Schieberahmen 54 vorgesehenen Antriebsmotor 57, die Schraubenwellen 55 und das auf die Schraubenwellen 55 geschraubte linear bewegliche Element 53, so dass weder an dem linear beweglichen Element 53 noch an dem ersten Verbindungsglied 21 ein Motor als Antriebskraftquelle vorgesehen sein muss, wodurch sich das Gewicht der beweglichen Abschnitte und somit die Antriebslast weiter verringern, was das Energiesparen fördert.

Eine weitere Werkstücktransportvorrichtung 2 wird mit Bezug auf 7 beschrieben.
Die Werkstücktransportvorrichtung 2 unterscheidet sich von der zuerst beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung durch die Richtung, auf die der Zuführungsmechanismus 40 festgelegt ist. In der vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung bewegt sich das linear bewegliche Element 23 in dem Zuführungsmechanismus 20 in der vertikalen Richtung, wobei das erste Verbindungsglied 21 und das zweite Verbindungsglied 22 in einer vertikalen Ebene schwenken. Im Gegensatz dazu bewegt sich nun das linear bewegliche Element in der horizontalen Richtung quer zur Werkstücktransportrichtung, wobei das erste Verbindungsglied und das zweite Verbindungsglied in einer horizontalen Ebene schwenken.
Die Unterschiede zu der vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung werden im Folgenden genau beschrieben.
7 ist eine ebene Ansicht, die einen Schlüsselabschnitt einer Tandempresse 1 mit einer darin vorgesehenen Werkstücktransportvorrichtung 2 zeigt.
In 7 umfasst die Werkstücktransportvorrichtung 2 einen Zuführungsmechanismus 60, der durch den Vorrichtungsunterstützungsabschnitt 12A, der einander zugewand ten Flächen von gegenüberliegenden Säulenständer 12 von benachbarten Pressmaschinen 10 entspricht, unterstützt ist.
Der Zuführungsmechanismus 60 weist ein Basiselement 64 auf, das an einer an dem Vorrichtungsunterstützungsabschnitt 12A befestigten Auflage 12B so geführt wird, dass sich das Basiselement 64 in der vertikalen Richtung frei bewegen kann. Dieses Basiselement 64 kann sich in der vertikalen Richtung bewegen, weil ein an seiner Seitenfläche vorgesehener Führungs- und Halteabschnitt 64A mit einem konkaven Querschnitt eine Hebeführung 66, die an der Auflage 12B vorgesehen ist und sich in der vertikalen Richtung erstreckt, gleitend hält.
Der Zuführungsmechanismus 60 kann als Gesamtheit auf und ab bewegt werden, indem das Basiselement 64 durch eine (nicht gezeigte) Hebeantriebseinheit auf und ab bewegt wird.
Der Zuführungsmechanismus 60 umfasst ferner ein erstes Verbindungsglied 61, an dessen einen Ende der Werkstückhalter 30 angebracht ist, ein zweites Verbindungsglied 62, wovon ein Ende mit einer Zwischenstelle zwischen zwei Endachsen des ersten Verbindungsglieds 61 verbunden ist, ein linear bewegliches Element (Träger) 63, das das andere Ende des ersten Verbindungsglieds 61 drehbar abstützt, und eine Auflage 64B, die das andere Ende des zweiten Verbindungsglieds 62 abstützt.
Die Konfiguration ist dieselbe wie in der vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung, jedoch sind das erste Verbindungsglied 61, das zweite Verbindungsglied 62, das linear bewegliche Element 63 und das Abstützelement bzw. Basiselement 64 um 90 Grad zur horizontalen Achse parallel zur Werkstücktransportrichtung gedreht.
Ferner unterscheidet sich die Auflage 64A von jener in der vorangehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung und ist an einem Seitenabschnitt des Basiselements 64 befestigt, wobei sich beim Anheben die Auflage 64B gemeinsam mit dem Basiselement 64 in der vertikalen Richtung bewegt.
Das linear bewegliche Element 63, wird durch eine Führungsschiene 65, die an dem Basiselement 64 ausgebildet ist, so geführt, dass es sich in der horizontalen Richtung frei bewegen kann, jedoch seine Bewegung in anderen Richtungen als der vertikalen Richtung blockiert ist. Das linear bewegliche Element 63 wird durch einen Linearmotor 67 als Antriebseinheit in der horizontalen Richtung angetrieben. Dieser Linearmotor 67 ist zwischen gegenüberliegenden Flächen des linear beweglichen Elements 63 und der Führungsschiene 65 angeordnet und mit einer Primärspule an einer Seitenfläche des linear beweglichen Elements 63 und einem sekundären Leiter (oder einem sekundären Permanentmagneten) an einer Seitenfläche der Führungsschiene 65 ausgebildet.
Durch das linear bewegliche Element 65 und die Führungsschiene 65 ist ein Führungsabschnitt zum linearen Führen des zweiten Endes des ersten Verbindungsglieds 61 in einer Richtung quer zur Zuführrichtung (in der horizontalen Richtung) gebildet.
Als Vorbelastungseinheit zum Vorbelasten, damit das erste Ende des ersten Verbindungsglieds 61, wenn es an einem Totpunkt angelangt, der auf der Geraden, die das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds 61 mit dem zweiten Ende des zweiten Verbindungsglieds 62 verbindet, liegt, diesen Totpunkt nach der vorgegebenen Seite verlässt, ist ein Stellorgan 29 vorgesehen. Ein Endabschnitt des Zylinders 29A des Stellorgans 29 ist an dem Basiselement 64 angelenkt, während die Spitze des Kolbens 29B des Stellorgans 29 an einer vorgegebenen Stelle zwischen den beiden Enden des zweiten Verbindungsglieds 62 angelenkt ist.
Der Kippmechanismus 33 ist ein Mechanismus, der beim Zuführen des Werkstücks W die Querschiene 31 durch Antreiben des Zuführungsmechanismus 60 als Reaktion auf die Drehung des ersten Verbindungsglieds 61 um die vertikale Achse an der Anbringungsposition dreht und beispielsweise einen (nicht gezeigten) Motor, der den Drehwinkel des ersten Verbindungsglieds 61 erfasst und das erste Verbindungsglied 61 antreibt, sowie ein (nicht gezeigtes) Getriebe, das die Drehung des Motors auf die Querschiene 31 überträgt, umfasst.
Als Nächstes werden die Arbeitsschritte der Werkstücktransportvorrichtung 2 zum Transportieren eines Werkstücks beschrieben.
Die Arbeitsschritte der Werkstücktransportvorrichtung 2 sind im Wesentlichen dieselben wie bei der zuerst beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung, wobei in der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite in Werkstücktransportrichtung der Motor 58 als Hebeantriebseinheit betätigt wird, um den Schieberahmen 54 und den Werkstückhalter 30 nach unten zu bewegen, um das Werkstück W zu halten, und das Werkstück W dann von dem unteren Prägestempel 14A abgehoben wird.
Indem dann das linear bewegliche Element 63 durch den Linearmotor 67 in der horizontalen Richtung (nach oben in 7) verfahren wird, schwenkt das erste Verbindungsglied 61 mit seinem einen Ende, das sich in der Werkstücktransportrichtung bewegt, wodurch das Werkstück W in Richtung der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite geführt wird. Wenn das eine Ende des ersten Verbindungsglieds 61 den Totpunkt passiert, wird eine Zwischenstelle des zweiten Verbindungsglieds 62 vorbelastet, wobei dann, wenn jenes Ende den Totpunkt durchlaufen hat, das linear bewegliche Element 63 durch den Linearmotor 67 nach unten (in 7) verfahren wird, um das Werkstück W der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite zuzuführen.
Danach wird in der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite die (nicht gezeigte) Hebeantriebseinheit angetrieben, um das Werkstück W nach unten zu bewegen und an dem unteren Prägestempel 14A zu platzieren, wobei der Zuführungsmechanismus 60, nachdem die Rückhaltung durch die Saugnapfvorrichtung 32 aufgehoben worden ist, nach oben bewegt wird. Danach wird das linear bewegliche Element 63 durch den Linearmotor 67 verfahren, um das erste Verbindungsglied 61 zu der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite zurückzuführen.
Durch Wiederholen der oben beschriebenen Arbeitsschritte wird das Werkstück W sequenziell von der Pressmaschine 10 auf der Eingangsseite zu der Pressmaschine 10 auf der Ausgangsseite transportiert.
Mit der oben beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung sind neben den Vorteilen (5) und (7), die oben beschrieben worden sind, die folgenden Vorteile verbunden:

(11) Da der Zuführungsmechanismus 60 in der horizontalen Lage vorgesehen ist, kann er beispielsweise an einer Pressmaschine 10 angebracht werden, wenn der Raum zur Anbringung in der vertikalen Richtung versperrt ist. Ferner werden das linear bewegliche Element 63 und das erste Verbindungsglied 61 in der horizontalen Richtung angetrieben, weshalb die Veränderung der Lageenergie im Vergleich zu dem Fall, in dem die Komponenten in der vertikalen Richtung angetrieben werden, kleiner ist und der Wirkungsgrad des Antriebs zunimmt.
(12) Da sich das Verbindungsglied 61 in einer horizontalen Ebene dreht, ist ferner eine Überlagerung mit dem Schlitten 13 der Pressmaschine 10 kaum gegeben, weshalb, nachdem das Werkstück W bearbeitet worden ist, das erste Verbindungsglied 61 und der Werkstückhalter 30 zu einem früheren Zeitpunkt, während sich der Schlitten 13 nach oben zu bewegen beginnt, in die Pressmaschine 10 geführt werden können. Auf Grund dieses Merkmals verkürzt sich die mit der Bewegung des Schlittens 13 zusammenhängende Wartezeit während des Transportschritts, wodurch im Ergebnis der gesamte Prozess in der Tandempresse in einer kürzeren Zeitspanne ausgeführt werden kann.
(13) Indem die Lage des Werkstücks W durch den Kippmechanismus 33 nach Bedarf gesteuert wird, damit sich das Werkstück W während seines Zuführens in Bezug auf die vertikale Achse nicht verdreht, können die Arbeitsschritte zum Befördern des Werkstücks W in die Bearbeitungsposition an einer Presse und aus dieser heraus reibungsloser und genauer ausgeführt werden.

In der ersten bis vierten beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung umfasst die Werkstücktransportvorrichtung 2 jeweils Zuführungsmechanismen 20, 40, 50 bzw. 60, die paarweise an zwei Seiten senkrecht zur Werkstücktransportrichtung angebracht sind, ist jedoch nicht auf jene Konfiguration, die oben beschrieben worden ist, begrenzt. Die Werkstücktransportvorrichtung kann stattdessen nur einen einzigen Zuführungsmechanismus enthalten. In diesem Fall kann ein Werkstück durch einen einzigen, zwischen zwei Säulenständern gelagerten Zuführungsmechanismus transportiert werden, wenn der Werkstückhalter freitragend an dem Zuführungsmechanismus befestigt ist.
In der ersten bis vierten beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung stellen die Zuführungsmechanismen 20, 40, 50 bzw. 60 jeweils einen so genannten Scott-Russel-Mechanismus dar, sind jedoch nicht auf diese Konfiguration begrenzt. Stattdessen können die Längen des ersten und des zweiten Verbindungsglieds, die Stelle zum Anbringen des zweiten Verbindungsglieds an dem ersten Verbindungsglied und die Positionen der Enden des ersten und des zweiten Verbindungsglieds frei gewählt und nach Bedarf festgelegt werden. Wenn der Zuführungsmechanismus jedoch einen so genannten Scott-Russel-Mechanismus bildet, kann das Werkstück linear transportiert und außerdem in einfacher Weise eine Bahn zum Transportieren des Werkstücks bestimmt werden, weshalb die Konfigurationen der oben beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung bevorzugt werden.
In der ersten bis vierten beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung wird das andere bzw. zweite Ende des ersten Verbindungsglieds 21, 61 jeweils in der vertikalen Richtung oder in der horizontalen Richtung betätigt, allerdings ist jede Konfiguration zulässig, unter der Bedingung, dass das zweite Ende linear in einer zur Werkstücktransportrichtung senkrechten Richtung verfahren wird. Beispielsweise ist eine Konfiguration zulässig, bei der das zweite Ende des ersten Verbindungsglieds in einer zur horizontalen Richtung geneigten Richtung verfahren wird.
Als Nächstes wird mit Bezug auf die 8 bis 10 eine weitere Werkstücktransportvorrichtung 2 beschrieben.
8 ist eine allgemeine ebene Ansicht, die eine Tandempressenstraße zeigt. 9 ist eine längs der Linie A-A in 8 aufgenom mene Ansicht, während 10 eine längs der Linie B-B in 9 aufgenommene Ansicht ist.
Bei der Tandempressenstraße 1 sind mehrere (zwei Einheiten) Pressmaschinen 10A, 10B von der Eingangsseite (linke Seite in den 8 und 9) bis zur Ausgangsseite (rechte Seite in den 8 und 9) aufeinander folgend, jedoch mit einem vorgegebenen Zwischenraum, angeordnet. Ferner ist in einer vorgegebenen Höhe zwischen der Pressmaschine 10A und der Pressmaschine 10B ein Abstützelement 82 vorgesehen. Dieses Abstützelement 82 ist jeweils über Auflagen 81 an den Säulenständern 12, 12 der Pressmaschine 10A auf der Ausgangsseite sowie an den Säulenständern 12, 12 der Pressmaschine 10B auf der Eingangsseite befestigt.
11 ist eine vergrößerte Ansicht, die den Abschnitt E in 10 zeigt, um die Struktur der Werkstücktransportvorrichtung 2 zu veranschaulichen.
Bei der vorstehend beschriebenen Werkstücktransportvorrichtung 2 ist das Abstützelement 82 an einer oberen Stelle zwischen den benachbarten Pressmaschinen 10A, 10B positioniert, um keine Probleme zu verursachen, wenn ein Werkstück hinein- oder heraus befördert wird, und keine Überlagerung mit dem jeweiligen Schlitten 13 oder anderen Komponenten herbeizuführen.
Das Abstützelement 82 umfasst einen an einem Element 82A aufgehängten Ausleger 82B, wobei an diesem Ausleger 82B ein Rahmen 101 über eine Auflage bzw. Halterung 102 angebracht ist und ferner an diesem Rahmen 101 ein Hebeträger 73 über eine Linearführung 76 angebracht ist. Der Hebeträger 73 kann sich gegenüber dem Rahmen 101 auf und ab bewegen, wobei er durch die Linearführung 76 geführt wird. Ferner umfasst dieser Rahmen 101 einen Servomotor 78, eine Kugelumlaufspindel 75, die mit einer Abtriebswelle dieses Servomotors 78 gekoppelt ist, und eine Kugelmutter 83, die auf diese Kugelumlaufspindel 75 geschraubt ist und außerdem an dem Hebeträger 73 befestigt ist, wobei sich der Hebeträger 73 auf und ab bewegt, wenn er durch den Servomotor 78 angetrieben und gesteuert wird. Folglich wird der Hebeträger 73 durch einen Hebemechanismus (einen so genannten einachsigen Kugelumlaufspindel-Läufer-Mechanismus) 100, der die Linearführung 76, den Servomotor 78, die Kugelumlaufspindel 75 und die Kugelmutter 83 umfasst, auf und an bewegt.
An dem Hebeträger 73 ist über eine (nicht gezeigte) Lagervorrichtung eine Drehachse 85 angebracht, an der ein Arm (Schwenkkörper) 71 über eine Kopplungseinheit wie etwa einen Längskeil 88 befestigt ist, so dass der Arm 71 in Bezug auf den Hebeträger 73 in der Werkstücktransportrichtung T um die Drehachse 85 schwenken kann. Ferner ist eine Abtriebswelle eines Servomotors 87 über ein Übergangsstück bzw. eine Reduktion 86 mit der Drehachse 85 gekoppelt, wobei der Arm 71, wenn er durch den Servomotor 87 angetrieben und gesteuert wird, in der Werkstücktransportrichtung T schwenkt. Folglich wird der Arm 71 durch einen Schwenkmechanismus 84, der die Drehachse 85, das Übergangsstück 86 und den Servomotor 87 umfasst, angetrieben und in der Werkstücktransportrichtung T geschwenkt.
An dem Arm 71 ist eine Querschiene 98 vorgesehen, die ein Werkstück W im Hängezustand mittels einer geeigneten Anzahl von Saugnapfvorrichtungen 32, wovon jede das Werkstück W in lösbarer Weise trägt, trägt. In einem Spitzenabschnitt des Arms 71 ist eine Tragvorrichtung 96 vorgesehen, die im Wesentlichen einen Gehäuseabschnitt 94 und eine über eine (nicht gezeigte) Lagervorrichtung in dem Gehäuseabschnitt 94 angebrachte tragende Welle 95 umfasst, wobei die Querschiene 98 über eine Kopplungsvorrichtung 97 an der tragenden Welle 95 angefügt ist. Hierbei besitzt die Tragvorrichtung 96 die Funktion eines auf Luftdruck basierenden Drehgelenks, wobei die Saugnapfvorrichtungen 32 über die Querschiene 98, die Kopplungsvorrichtung 97 und die tragende Welle 95 mit einer (nicht gezeigten) Unterdruckleitung verbunden sind.
An dem Arm 71 ist ferner der Kippmechanismus 33, um das Werkstück W in der vertikalen Richtung zu drehen, vorgesehen. Dieser Kippmechanismus 33 umfasst einen Servomotor 89, der über ein Gehäuse 90 an einer Stelle in der Nähe des Basis-Endabschnitts des Arms 71 an einer Seitenfläche von diesem angefügt ist, ein Übergangsstück 91, das mit der Abtriebswelle des Servomotors 98 gekoppelt ist, eine Riemenscheibe 92 mit einem Getriebe, die an der Abtriebswelle des Übergangsstücks 91 angebracht ist, und einen Synchronriemen, der um die Riemenscheibe 92 mit Getriebe und eine Riemenscheibe 103 mit Getriebe geführt ist, wobei das Werkstück W, wenn die Querschiene 98 durch den Servomotor 89 in eine Drehung um ihre Längsachse versetzt wird, in der vertikalen Richtung gedreht wird. Das Werkstück W wird durch den Kippmechanismus 33 in der vertikalen Richtung gedreht, um die Neigung des Werkstücks W, die sich in Verbindung mit der Schwenkbewegung des Arms 71 unvermeidlich ergibt, zu kompensieren. Folglich wird das Werkstück W stets in der horizontalen Lage gehalten, wodurch es reibungsloser und genauer in die Bearbeitungsposition an einer Presse und aus dieser heraus befördert werden kann.
In dem Servomotor 78 ist eine (nicht gezeigte) Codiervorrichtung als Positionsdetektor zum Erfassen der momentanen Höhenposition des Hebeträgers 73 vorgesehen, wobei ferner eine (nicht gezeigte) Codiervorrichtung als Posi tionsdetektor zum Erfassen der momentanen Neigung des Arms 71 und eine (nicht gezeigte) Codiervorrichtung als Positionsdetektor zum Erfassen der momentanen Neigung der Querschiene 98 in dem Servomotor 87 bzw. dem Servomotor 89 vorgesehen sind, wobei die von den Positionsdetektoren erfassten Positionssignale in eine Steuereinheit für die Werkstücktransportvorrichtung eingegeben werden.
Die Steuereinheit für die Werkstücktransportvorrichtung gibt anhand der von den Positionsdetektoren eingegebenen Ist-Positionsinformationen und der von einer (nicht gezeigten) Pressensteuereinheit zum Steuern der jeweiligen Arbeitsabläufe der Pressmaschinen 10A, 10B eingegebenen Ist-Positionsinformationen für die Schlitten 13, 13 Steuersignale an die Servomotoren 78, 87 und 89 aus, um Bewegungsmuster für die Querschiene 98 entsprechend den Bedürfnissen bei der Bearbeitung durch Pressen zu erhalten.
Eine Bewegung M (eine Bahn, die durch die strichpunktierte Linie in 9 angegeben ist) der Querschiene 98 ist so festgelegt worden, dass durch Steuern der Auf- und Abbewegung des Hebeträgers 73 durch den Hebemechanismus 100 und der Schwenkbewegung des Arms 71 durch den Schwenkmechanismus 84 das Werkstück W in dem vorangehenden Schritt aus einer Bearbeitungsposition an einer Presse heraus und im nachfolgenden Schritt in eine Bearbeitungsposition an einer Presse befördert wird.
Unter Bezugnahme auf die 12A bis 16B, die jeweils die Arbeitsschritte der Pressmaschinen 10A und 10B veranschaulichen, werden die Arbeitsschritte der Werkstücktransportvorrichtung 2 zum Befördern des Werkstücks W in und aus Bearbeitungspositionen an den Pressmaschinen 10A bzw. 10B beschrieben. Es sei angemerkt, dass in der folgenden Beschreibung der Begriff ”vorwärts” die Richtung von der Pressmaschine 10A auf der Eingangsseite zu der Pressmaschine 10B auf der Ausgangsseite, also die Werkstücktransportrichtung T, bedeutet.
Arbeitsschritt (1)
Ausgehend von dem in 12A gezeigten Zustand wird die Querschiene 98 durch Synthetisieren der Abwärtsbewegung des Hebeträgers 73 und der Drehbewegung des Arms 71 im Uhrzeigersinn in der Figur, um die Längsrichtung des Arms 71 auf die horizontale Richtung einzustellen, und anschließendem Einführen des Arms 71 in einen Zwischenraum zwischen dem Schlitten 13 und der beweglichen Grundplatte 14 an der Pressmaschine 10A unter Vermeidung einer Überlagerung mit dem Prägestempel oder mit anderen Komponenten in die Bearbeitungsposition an einer Presse bewegt (siehe 12B).
Arbeitsschritt (2)
Durch weiteres Abwärtsbewegen des Hebeträgers 73 aus dem in 12B gezeigten Zustand wird die Querschiene 98 in der vertikalen Richtung nach unten in eine Position bewegt, in der die Saugnapfvorrichtung 32 mit dem Werkstück W in Kontakt gerät, so dass das Werkstück W von der Saugnapfvorrichtung 32 angesaugt wird (siehe 13A).
Arbeitsschritt (3)
Durch Aufwärtsbewegen des Hebeträgers 73 aus dem in 13A gezeigten Zustand wird die Querschiene 98 in der vertikalen Richtung nach oben in eine Position bewegt, in der sich das Werkstück W von dem unteren Prägestempel der Pressmaschine 10A löst, und danach das Werkstück W von dem unteren Prägestempel der Pressmaschine 10A nach oben gezogen (siehe 13B).
Arbeitsschritt (4)
Durch Synthetisieren der Aufwärtsbewegung des Hebeträgers 73 und der Drehbewegung des Arms 71 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Figur, jeweils ausgehend von dem in 13B gezeigten Zustand, wird die Querschiene 98 in der horizontalen Richtung vorwärts bewegt, um das Werkstück W von der Bearbeitungsposition an einer Presse wegzuziehen (siehe 14A).
Arbeitsschritt (5)
Durch Synthetisieren der Aufwärtsbewegung des Hebeträgers 73 und der Drehbewegung des Arms 71 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Figur, jeweils ausgehend von dem in 14A gezeigten Zustand, wird das Werkstück W vorwärts in Richtung der Pressmaschine 10B bewegt (siehe 14B).
Arbeitsschritt (6)
Durch Synthetisieren der Abwärtsbewegung des Hebeträgers 73 und der Drehbewegung des Arms 71 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Figur, jeweils ausgehend von dem in 14B gezeigten Zustand, wird das Werkstück W weiter in Richtung der Pressmaschine 10B vorwärts bewegt (siehe 15A).
Arbeitsschritt (7)
Durch Synthetisieren der Abwärtsbewegung des Hebeträgers 73 und der Drehbewegung des Arms 71 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Figur, jeweils ausgehend von dem in 15A gezeigten Zustand, um die Längsrichtung des Arms 71 auf die horizontale Richtung einzustellen, und anschließendem Einführen des Arms 71 in den Zwischenraum zwischen dem Schlitten 13 und der beweglichen Grundplatte 14 an der Pressmaschine 10B unter Vermeidung einer Überlagerung mit dem Prägestempel oder mit anderen Komponenten wird die Querschiene 98 in Richtung der Bearbeitungsposition an einer Presse bewegt (siehe 15B).
Arbeitsschritt (8)
Durch weiteres Abwärtsbewegen des Hebeträgers 73 aus dem in 15B gezeigten Zustand wird die Querschiene 98 in vertikaler Richtung nach unten in eine Position bewegt, in der das Werkstück W in den unteren Prägestempel der Pressmaschine 10B gesetzt ist (siehe 16B).
Danach wird das Werkstück W von der Saugnapfvorrichtung 32 freigegeben und werden nacheinander ein Arbeitsschritt, der den Arbeitsschritt (8) umkehrt, um den in 15B gezeigten Zustand herbeizuführen, und ferner die Arbeitsschritte, die den Arbeitsschritt (7), den Arbeitsschritt (6) und den Arbeitsschritt (5) umkehren, ausgeführt, um den in 12A gezeigten Zustand wiederherzustellen, womit die Arbeitsschritte eines Zyklus abgeschlossen wären. Durch Wiederholen dieses Arbeitszyklus wird das Werkstück W sequenziell von der Pressmaschine 10A zu der Pressmaschine 10B transportiert.
In dem Arbeitsschritt (1) und dem Arbeitsschritt (2), die oben beschrieben worden sind, wird die Querschiene 98 durch den Kippmechanismus 33 in eine Drehung um ihre Längsachse versetzt, damit sich die Ansaugstirnfläche der Saugnapfvorrichtung 32 im horizontalen Zustand befindet. Ferner wird in jedem der Arbeitsschritte (3) bis (8) das Werkstück W durch den Kippmechanismus 33 in der vertikalen Richtung gedreht, um dadurch die Neigung des Werk stücks W, die in Verbindung mit der Drehung des Arms 71 unvermeidlich herbeigeführt wird, zu kompensieren und das Werkstück W in der horizontalen Lage zu halten.
Mit der Werkstücktransportvorrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist, sind die folgenden Vorteile verbunden:

(14) Da das Gewicht von beweglichen Teilen (trägen Massen), die von dem Hebemechanismus 100 und dem Schwenkmechanismus 84 herrühren, kleiner gehalten sind, sind eine schwächere Auslegung und eine Vereinfachung der Konstruktion bei geringeren Kosten möglich, wobei ferner durch Erhöhung der Werkstücktransportgeschwindigkeit die Produktivität gesteigert werden kann. Da ferner der Bewegungsbereich der Querschiene 98 durch Synthetisieren der Aufwärtsbewegung des Hebeträgers 73 und der Schwenkbewegung des Arms 71 größer gemacht werden kann, kann das Werkstück W, ohne den Ausleger oder andere Komponenten bis in den Bereich, in dem der Prägestempel ein- und ausgefahren wird, zu verlängern, in eine Bearbeitungsposition an einer Presse und aus einer solchen heraus befördert werden. Auf Grund dieser Konfiguration, die sich von der herkömmlichen Technik unterscheidet, ist es nicht erforderlich, beim Ersetzen des Prägestempels durch einen anderen den Ausleger nach oben aus dem Bereich, in dem der Prägestempel ein- und ausfährt, heraus zu bringen, so dass sich die zum Wechseln des Prägestempels erforderliche Zeit verkürzt und eine weitere Steigerung der Produktivität möglich wird.
(15) Ferner können die Bewegungen der Querschiene 98 durch Steuern des Hebemechanismus 100 bzw. des Schwenkmechanismus 84 frei gewählt werden. Daher können die Bewegungen M der Querschiene 98 so festgelegt werden, dass, wie oben im Zusammenhang mit den Arbeitsschritten beschrieben worden ist, die Querschiene 98 in Richtung einer Bearbeitungsposition an einer Presse bewegt werden kann, indem lediglich der Arm 71 eingeführt wird, um eine Überlagerung mit dem Prägestempel oder anderen Komponenten zu vermeiden, jedoch das Einführen des Hebemechanismus 100 und des Schwenkmechanismus 84 in den Raum zwischen dem Schlitten 13 und der beweglichen Grundplatte 14 nicht zugelassen wird, wenn das Werkstück W in eine Bearbeitungsposition an einer Presse oder aus einer solchen heraus befördert wird. Auf Grund dieses Merkmals ist es beispielsweise nicht erforderlich, die lichte Weite zwischen Säulenständern (Frontöffnungsabmessung: Weite, die in 10 durch das Bezugszeichen L angegeben ist) übermäßig zu vergrößern, um Raum sicherzustellen, der ein Einführen des Hebemechanismus 100 und des Schwenkmechanismus 84 zwischen dem rechten und dem linken Ende des Schlittens 13 und einer Innenfläche der Säulenständer 12 zuzulassen, weshalb die Werkstücktransportvorrichtung vorteilhaft zur Umgestaltung (Nachrüstung) einer bereits installierten Pressmaschine ist, bei der die lichte Weite zwischen Säulenständern nicht verändert werden kann, verwendet werden kann. Wenn die Werkstücktransportvorrichtung 2 in eine neu zu installierende Pressmaschine eingesetzt wird, kann deren Hauptkörper kompakt entworfen werden, was vorteilhafterweise eine Senkung der Anschaffungskosten ermöglicht.
(16) Da ferner die Struktur der Werkstücktransportvorrichtung 2 einfach und kompakt ist, so dass sie auch in einem Fall verwendet werden kann, in dem der Zwischenraum zwischen benachbarten Pressmaschinen 10A, 10B schmal ist, kann dem Wunsch eines Kunden nach Verkürzung der Gesamtlänge einer Tandempressenstraße voll entsprochen werden. Ferner kann zwischen benachbarten Pressmaschinen 10A, 10B ein Werkstück direkt aus einer Bearbeitungsposition an der Press maschine 10A in eine Bearbeitungsposition an der Pressmaschine 10B transportiert werden.

Der Arm 71 ist zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der Werkstückhalter 30 in jeder der Pressmaschinen 10A, 10B in einer Bearbeitungsposition befindet, in der horizontalen Lage, jedoch ist er nicht auf Konfiguration begrenzt. Stattdessen kann sich der Arm 71 in einer Stellung, in der er geneigt ist, befinden. In diesem Fall kann die Position des Werkstückhalters 30 in der Zuführrichtung durch Einstellen der Neigung des Arms 71 zu jenem Zeitpunkt eingestellt werden.
Ferner ist eine freitragende Werkstücktransportvorrichtung 2 beschrieben worden, bei der lediglich ein Arm 71 vorgesehen ist, der die Pressmaschinen 10A, 10B überspannt, um die Querschiene 98 zu führen. Stattdessen kann aber auch eine Werkstücktransportvorrichtung 2 mit zentralem Antriebsrad, wie sie in 17 gezeigt ist (wobei in der Figur den Komponenten, die gleich oder ähnlich zu vorherig beschriebenen Komponenten sind, die gleichen Bezugszeichen gegeben worden sind) verwendet werden, bei der zwei Arme 71 zwischen der Pressmaschine 10A und einer auf deren Ausgangsseite angeordneten Pressmaschine vorgesehen sind, um die Querschiene 98 zu tragen. Diese Werkstücktransportvorrichtung 2 mit zentralem Antriebsrad wird beispielsweise vorteilhaft eingesetzt, wenn die Pressmaschine 10A und andere Komponenten groß sind.
Die Ausführungsform der Erfindung dient zur Anwendung der Erfindung in einem Fall, in dem der Zwischenraum zwischen Pressvor richtungen groß ist. Die Ausführungsform besitzt eine Konfiguration, die jener der oben beschriebenen fünften Werkstücktransportvorrichtung ähnlich ist. Jedoch ist in dieser Ausführungsform auch eine Hin- und Herbewegung in der Werkstücktransportrichtung möglich, um dem Fall entsprechen zu können, in dem der Zwischenraum zwischen Pressmaschinen groß ist.
18 ist eine allgemeine ebene Ansicht, die eine Tandempressenstraße gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt. 19 ist eine längs der Linie A-A in 18 aufgenommene Ansicht, während 20 eine längs der Linie B-B in 19 aufgenommene Ansicht ist.
Eine Tandempressenstraße 201 gemäß dieser Ausführungsform umfasst mehrere Einheiten (zwei Einheiten in dieser Ausführungsform) von Pressmaschinen 202, 203, die von der Eingangsseite (linke Seite in den 18 und 19) bis zur Ausgangsseite (rechte Seite in den 18 und 19) hintereinander, jedoch mit einem vorgegebenen Zwischenraum, angeordnet sind, eine (nicht gezeigte) Materialbeschickungsvorrichtung, die auf der Eingangsseite der eingangsseitigen Pressmaschine 202 angeordnet ist, eine (nicht gezeigte) Produktentnahmevorrichtung, die auf der Ausgangsseite der ausgangsseitigen Pressmaschine 203 angeordnet ist, eine Werkstücktransportvorrichtung (die nicht gezeigt ist, jedoch die gleiche Konfiguration wie eine Werkstücktransportvorrichtung 204 besitzt, die nachstehend beschrieben wird), um ein Werkstück an der Materialbeschickungsvorrichtung zu einer Bearbeitungsstation in der eingangsseitigen Pressmaschine 202 zu transportieren, eine Werkstücktransportvorrichtung 202, um ein Werkstück W zwischen jeder der Bearbeitungsstationen in den benachbarten Pressmaschinen 202, 203 zu übergeben (Beschickung/Entnahme), und eine Werkstücktransportvorrichtung (die nicht gezeigt ist, jedoch die gleiche Konfiguration wie die Werkstücktransportvorrichtung 204 besitzt), um das Werkstück von einer Bearbeitungsstation in der ausgangsseitigen Pressmaschine auf die Produktentnahmevorrichtung umzuladen.
Jede der Pressmaschinen 202, 203 besitzt einen Säulenständer 205 als Hauptkörperrahmen, einen oberen Rahmen 206, der über diesem Säulenständer 205 angeordnet ist und in dem ein Antriebskraftübertragungsmechanismus aufgenommen ist, einen Schlitten 207, der an dem Säulenständer 205 in der vertikalen Richtung beweglich geführt ist und sich mittels des Antriebskraftübertragungsmechanismus in der vertikalen Richtung bewegen kann, eine bewegliche Grundplatte 209, die an einer Stelle an einem Bett 208 vorgesehen ist, die dem Schlitten 207 gegenüberliegt, einen (nicht gezeigten) oberen Prägestempel, der an dem unteren Ende des Schlitten 207 angebracht ist, und einen (nicht gezeigten) unteren Prägestempel, der an dem oberen Ende der Grundplatte 209 angebracht ist, wobei bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration jede der Pressmaschinen 202, 203 eine Bearbeitung des Werkstücks W durch Pressen ausführt.
Ferner ist in einer vorgegebenen Höhe zwischen der Pressmaschine 202 und der Pressmaschine 203 ein Tragrahmen 210, der einen Ausleger 215 trägt und nachstehend beschrieben wird, vorgesehen. Dieser Tragrahmen 210 ist an dem Säulenständer 205 auf der Ausgangsseite der Pressmaschine 202 bzw. an dem Säulenständer 205 auf der Eingangsseite der Pressmaschine 203 über Auflagen 211 befestigt.
21 ist eine vergrößerte Ansicht, die den Abschnitt E in 20 zeigt, um die Struktur der Werkstücktransportvorrichtung 204 zu veranschaulichen.
Die Werkstücktransportvorrichtung 204 umfasst einen Ausleger 215, der die benachbarten Pressmaschinen 202, 203 in der Werkstücktransportrichtung T überspannt. Dieser Ausleger 215 wird in hängendem Zustand durch den Tragrahmen 210 getragen und ist an einer obersten Stelle positioniert, an der er die Vorgänge zum Hinein- und Hinausbefördern eines Werkstücks nicht behindert und außerdem keine Überlagerung mit einem der Schlitten 207 oder anderen verwandten Komponenten bewirkt.
An dem Ausleger 215 ist über eine Linearführung 216 ein Zuführträger 217 angebracht, der sich längs des Auslegers 215 (in der Werkstücktransportrichtung T) unter der Führung durch die Linearführung 216 bewegen kann. Ferner ist zwischen dem Ausleger 215 und dem Zuführträger 217 ein Linearmotor 218 vorgesehen, der den Zuführträger 217 längs des Auslegers 215 verschiebt. Dieser Linearmotor 218 umfasst einen Magneten 218a, der an einer äußeren Seitenfläche des Auslegers 215 angefügt ist, und eine Spule 218b, die an einer inneren Seitenfläche des Zuführträgers 217, die diesem Magneten 218a zugewandt ist, angefügt ist, wobei sich der Läufer mit der Spule 218b (der Zuführträger 217) als Reaktion auf eine Veränderung des an einem Stator (dem Ausleger 215) mit dem Magneten 218a erzeugten Magnetfelds verschiebt. Folglich wird der Zuführträger 217 längs des Auslegers 215 durch einen Verfahrmechanismus 219 bewegt, der die Linearführung 216 und den Linearmotor 218 umfasst.
An dem Zuführträger 217 ist über eine Linearführung 220 ein Hebeträger 221 angebracht, der sich in Bezug auf den Zuführträger 217 unter der Führung durch die Linearführung 220 auf und ab bewegen kann. Ferner umfasst der Zuführträger 217 einen Servomotor 222, eine Kugelumlaufspindel 223, die mit der Abtriebswelle des Servomotors 222 gekoppelt ist, und eine Kugelmutter 224, die auf die Kugelumlaufspindel 223 geschraubt ist und an dem Hebeträger 221 befestigt ist, wobei sich der Hebeträger 221 auf und ab bewegt, wenn er durch den Servomotor 222, der ihn hierbei steuert, verfahren wird. Folglich wird der Hebeträger 221 durch den Hebemechanismus 225 (einen so genannten einachsigen Kugelumlaufspindel-Läufer-Mechanismus), der die Linearführung 220, den Servomotor 222, die Kugelumlaufspindel 223 und die Kugelmutter 224 umfasst, auf und ab bewegt.
An dem Hebeträger 221 ist über eine (nicht gezeigte) Lagervorrichtung eine Drehachse 226 angebracht, wobei der Arm (Schwenkkörper) 228 an dieser Drehachse 226 über eine Kopplungseinheit wie etwa einen Längskeil 227 oder dergleichen befestigt ist, so dass der Arm 228 in Bezug auf den Hebeträger 221 in der Werkstücktransportrichtung T um die Drehachse 226 schwenken kann. Ferner ist eine Abtriebswelle eines Servomotors 230 über ein Übergangsstück 229 mit der Drehachse 226 gekoppelt, wobei der Arm 228 in der Werkstücktransportrichtung T schwenkt, wenn er durch den Servomotor 230, der ihn hierbei steuert, angetrieben wird. Folglich wird der Arm 228 durch den Schwenkmechanismus 231, der die Drehachse 226, das Übergangsstück 229 und den Servomotor 230 umfasst, in der Werkstücktransportrichtung geschwenkt und angetrieben.
An dem Arm 228 ist eine Querschiene 233 vorgesehen, die ein Werkstück W im Hängezustand mittels einer vorgegebenen Anzahl von Saugnapfvorrichtungen (Werkstückhaltern) 232, wovon jede das Werkstück W in lösbarer Weise trägt, trägt. In einem Spitzenabschnitt des Arms 228 ist eine Tragvorrichtung 236 vorgesehen, die im Wesentlichen einen Gehäuseabschnitt 234 und eine über eine (nicht gezeigte) Lagervorrichtung in dem Gehäuseabschnitt 234 angebrachte tragende Welle 235 umfasst, wobei die Querschiene 233 über eine Kopplungsvorrichtung 237 an der tragenden Welle 235 angefügt ist. Die Tragvorrichtung 236 besitzt die Funktion eines auf Luftdruck basierenden Drehgelenks, wobei die Saugnapfvorrichtungen 232 über die Querschiene 233, die Kopplungsvorrichtung 237 und die Tragvorrichtung 236 mit einer (nicht gezeigten) Unterdruckleitung verbunden sind.
An dem Arm 228 ist ein Kippmechanismus 238, um das Werkstück W in der vertikalen Richtung zu drehen, vorgesehen. Dieser Kippmechanismus 238 umfasst einen Servomotor 240, der über ein Gehäuse 239 an einer Stelle in der Nähe des Basis-Endabschnitts des Arms 228 an einer Seitenfläche von diesem angefügt ist, ein Übergangsstück 241, das mit der Abtriebswelle des Servomotors 240 gekoppelt ist, eine Riemenscheibe 242 mit Getriebe, die an der Abtriebswelle des Übergangsstücks 241 angebracht ist, eine Riemenscheibe 243 mit Getriebe, die an der Abtriebswelle 235 angebracht ist, und einen Synchronriemen 244, der um die Riemenscheibe 242 mit Getriebe und die Riemenscheibe 243 mit Getriebe geführt ist, wobei das Werkstück W, wenn die Querschiene 233 durch den Servomotor 240, der diese hierbei steuert, in eine Drehung um ihre Längsachse versetzt wird, in der vertikalen Richtung gedreht wird. In dieser Ausführungsform wird das Werkstück W durch den Kippmechanismus 238 in der vertikalen Richtung gedreht, um die Neigung des Werkstücks W, die sich in Verbindung mit der Schwenkbewegung des Arms 228 unvermeidlich ergibt, zu kompensieren. Da das Werkstück W stets in der horizontalen Lage gehalten, können die Arbeitsschritte zum Befördern des Werkstücks W in eine Bearbeitungsposition an einer Presse und aus dieser heraus reibungsloser und genauer ausgeführt werden.
Zwischen dem Ausleger 215 und dem Zuführträger 217 ist eine (nicht gezeigte) lineare Skala als Positionsdetektor zum Erfassen der momentanen Position des Zuführträgers 217 vorgesehen, wobei das durch diesen Positionsdetektor erfasste Positionssignal in eine (nicht gezeigte) Steuereinheit zum Steuern der Werkstücktransportvorrichtung 204 eingegeben wird. Ferner ist in dem Servomotor 222 eine (nicht gezeigte) Codiervorrichtung als Positionsdetektor zum Erfassen der momentanen Höhenposition des Hebeträgers 221 vorgesehen, während in dem Servomotor 230 und dem Servomotor 240 eine (nicht gezeigte) Codiervorrichtung als Positionsdetektor zum Erfassen des momentanen Neigungswinkels des Arms 228 bzw. eine (nicht gezeigte) Codiervorrichtung als Positionsdetektor zum Erfassen des momentanen Neigungswinkels der Querschiene 233 vorgesehen sind, wobei die von den Positionsdetektoren erfassten Positionssignale in eine Steuereinheit für Werkstücktransportvorrichtung eingegeben werden. Zum anderen gibt die Steuereinheit für Werkstücktransportvorrichtung anhand der von den Positionsdetektoren und einer (nicht gezeigten) Pressensteuereinheit zum Steuern der Arbeitsabläufe der Pressmaschinen 202, 203 eingegebenen Ist-Positionsinformationen Steuersignale zur Ausführung von Bewegungsmustern für die Querschiene 233 entsprechend den Bedingungen für die Bearbeitung durch Pressen an die Servomotoren 222, 230 und 240 und den Linearmotor 218 aus.
In dieser Ausführungsform ist eine Bewegung M der Querschiene 233, um in dem vorangehenden Schritt das Werkstück W aus einer Bearbeitungsposition an einer Presse heraus zu befördern und außerdem im nachfolgenden Schritt das Werkstück W in eine Bearbeitungsposition an einer Presse zu befördern (eine Bahn, die durch die strichpunktierte Linie in 19 angegeben ist) festgelegt worden, wobei die Bewegung M durch Steuern der Bewegung in Werkstücktransportrichtung des Zuführträgers 217 durch den Verfahrmechanismus 219 und der Auf- und Abbewegung des Hebeträgers 221 durch den Hebemechanismus 225 sowie der Schwenkbewegung des Arms 228 durch den Schwenkmechanismus 231 ausgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf die erläuternden Ansichten in den 22A bis 26B, die die Arbeitsschritte veranschaulichen, werden die Arbeitsschritte der Werkstücktransportvorrichtung 204 zum Befördern des Werkstücks W in und aus Bearbeitungspositionen an den Pressmaschinen 202 bzw. 203 beschrieben. Es sei angemerkt, dass in der folgenden Beschreibung der Begriff ”vorwärts” die Richtung von der Pressmaschine 202 auf der Eingangsseite zu der Pressmaschine 203 auf der Ausgangsseite, also die Werkstücktransportrichtung T, bedeutet.
Arbeitsschritt (1)
Ausgehend von dem in 22A gezeigten Zustand wird durch Synthetisieren der Rückwärtsbewegung des Zuführträgers 217, der Abwärtsbewegung des Hebeträgers 221 und der Drehbewegung des Arms 228 im Uhrzeigersinn in der Figur die Längsrichtung des Arms 228 auf die horizontale Richtung eingestellt und anschließend der Arm 228 in einen Zwischenraum zwischen dem Schlitten 207 und der beweglichen Grundplatte 209 an der Pressmaschine 202 unter Vermeidung einer Überlagerung mit dem Prägestempel oder mit anderen verwandten Komponenten eingeführt, um die Querschiene 233 in Richtung einer Bearbeitungsposition an einer Presse zu bewegen (siehe 22B).
Arbeitsschritt (2)
Ausgehend von dem in 22B gezeigten Zustand wird durch geringfügiges Rückwärtsbewegen des Zuführträgers 217 und Drehen des Arms 228 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Figur die Querschiene 233 in der vertikalen Richtung nach unten in eine Position bewegt, in der die Saugnapf vorrichtung 232 mit dem Werkstück W in Kontakt gerät, um es anzusaugen (siehe 23A).
Arbeitsschritt (3)
Ausgehend von dem in 23A gezeigten Zustand wird durch geringfügiges Vorwärtsbewegen des Zuführträgers 217 und Drehen des Arms 228 im Uhrzeigersinn in der Figur die Querschiene 233 in der vertikalen Richtung nach oben in eine Position bewegt, in der sich das Werkstück W von dem unteren Prägestempel der Pressmaschine 202 löst, und danach das Werkstück W von dem unteren Prägestempel der Pressmaschine 202 nach oben gezogen (siehe 23B).
Arbeitsschritt (4)
Ausgehend von dem in 23B gezeigten Zustand wird durch Synthetisieren der Vorwärtsbewegung des Zuführträgers 217, der Aufwärtsbewegung des Hebeträgers 221 und der Drehbewegung des Arms 228 entgegen dem Uhrzeigersinn, in der Figur, die Querschiene 233 in der horizontalen Lage vorwärts bewegt, um das Werkstück W von der Bearbeitungsposition an einer Presse wegzuziehen (siehe 24A).
Arbeitsschritt (5)
Ausgehend von dem in 24A gezeigten Zustand wird durch Synthetisieren der Vorwärtsbewegung des Zuführträgers 217 und der Drehbewegung des Arms 228 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Figur das Werkstück W vorwärts in Richtung der Pressmaschine 203 bewegt (siehe 24B).
Arbeitsschritt (6)
Ausgehend von dem in 24B gezeigten Zustand wird durch Synthetisieren der Vorwärtsbewegung des Zuführträgers 217 und der Drehbewegung des Arms 228 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Figur das Werkstück W weiter in Richtung der Pressmaschine 203 vorwärts bewegt (siehe 25A).
Arbeitsschritt (7)
Ausgehend von dem in 25A gezeigten Zustand wird durch Synthetisieren der Vorwärtsbewegung des Zuführträgers 217, der Abwärtsbewegung des Hebeträgers 221 und der Drehung des Arms 228 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Figur die Längsrichtung des Arms 228 auf die horizontale Richtung eingestellt und anschließend der Arm 228 in den Raum zwischen dem Schlitten 207 und der beweglichen Grundplatte 209 in der Pressmaschine 203 unter Vermeidung einer Überlagerung mit dem Prägestempel oder anderen verwandten Komponenten eingeführt, um die Querschiene 233 in Richtung der Bearbeitungsposition an einer Presse zu bewegen (siehe 25B).
Arbeitsschritt (8)
Ausgehend von dem in 25B gezeigten Zustand wird durch geringfügiges Vorwärtsbewegen des Zuführträgers 217 und außerdem durch Drehen des Arms 228 im Uhrzeigersinn in der Figur die Querschiene 233 in vertikaler Richtung nach unten in eine Position bewegt, in der das Werkstück W in den unteren Prägestempel der Pressmaschine 203 gesetzt ist (siehe 26A).
Danach wird das Werkstück W von der Saugnapfvorrichtung 232 freigegeben, worauf der Arbeitsschritt, der den Arbeitsschritt (8) umkehrt, ausgeführt wird, um den in 26B gezeigten Zustand herbeizuführen, und dann nacheinander die Arbeitsschritte, die den Arbeitsschritt (7), den Arbeitsschritt (6) und den Arbeitsschritt (5) umkehren, ausgeführt werden, um den in 22A gezeigten Zustand wiederherzustellen, womit die Arbeitsschritte eines Zyklus abgeschlossen wären. Durch anschließendes Wiederholen dieses Arbeitszyklus wird das Werkstück W sequenziell von der Pressmaschine 202 zu der Pressmaschine 203 transportiert.
In dem Arbeitsschritt (1) und dem Arbeitsschritt (2) wird die Querschiene 233 durch den Kippmechanismus 238 in eine Drehung um ihre Längsachse versetzt, damit die Ansaugstirnfläche der Saugnapfvorrichtung 232 horizontal ist. In jedem der Arbeitsschritte (3) bis (8) wird das Werkstück W durch den Kippmechanismus 238 in der vertikalen Richtung gedreht, um dadurch die Neigung des Werkstücks W, die in Verbindung mit der Drehung des Arms 228 unvermeidlich herbeigeführt wird, zu kompensieren und das Werkstück W in der horizontalen Lage zu halten.
Da bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform das Gewicht von beweglichen Teilen (trägen Massen), die von dem Verfahrmechanismus 219, dem Hebemechanismus 225 und dem Schwenkmechanismus 231 herrühren, kleiner gehalten sind, sind eine schwächere Auslegung und eine Vereinfachung der Vorrichtungskonfiguration bei geringeren Kosten möglich, wobei zudem durch Erhöhung der Werkstücktransportgeschwindigkeit die Produktivität gesteigert werden kann. Da ferner durch Synthetisieren der Bewegung des Zuführträgers 217 in der Werkstücktransportrichtung, der Auf- und Abbewegung des Hebeträgers 221 und der Schwenkbewegung des Arms 228 ein großer Bewegungsbereich der Querschiene 233 sichergestellt werden kann, kann das Werkstück W, ohne den Ausleger 215 bis in den Bereich, in dem der Prägestempel ein- und ausgefahren wird, zu verlängern, hinein und heraus befördert werden. Auf Grund dieser Konfiguration ist es nicht erforderlich, beim Ersetzen des Prägestempels durch einen anderen den Ausleger nach oben aus dem Bereich, in dem der Prägestempel ein- und ausfährt, heraus zu bringen, so dass sich die zum Wechseln des Prägestempels erforderliche Zeit verkürzt, was ebenfalls zu einer Steigerung der Produktivität beiträgt.
Ferner kann zum Verfahren die Bewegung der Querschiene 233 durch Steuern des Verfahrmechanismus 219, des Hebemechanismus 225 und des Schwenkmechanismus 231 frei gewählt werden. Wie oben im Zusammenhang mit den Arbeitsschritten beschrieben worden ist, kann daher beim Hinein- oder Herausbefördern des Werkstücks W in eine oder aus einer Bearbeitungsposition an einer Presse eine Bewegung M der Querschiene 233 festgelegt werden, die ihre Annäherung an diese Bearbeitungsposition ermöglicht, indem lediglich die Einführung des Arms 228, jedoch nicht des Verfahrmechanismus 219, des Hebemechanismus 225 und des Schwenkmechanismus 231 in den Raum zwischen dem Schlitten 207 und der Grundplatte 209 zugelassen wird, um eine Überlagerung mit dem Prägestempel oder dergleichen zu vermeiden. Auf Grund dieses Merkmals ist es beispielsweise nicht erforderlich, die lichte Weite zwischen Säulenständern (Frontöffnungsabmessung: Weite, die in 20 durch das Bezugszeichen L angegeben ist) übermäßig zu vergrößern, um Raum zu schaffen, der ein Einführen des Verfahrmechanismus 219, des Hebemechanismus 225 und des Schwenkmechanismus 231 zwischen dem rechten und dem linken Ende des Schlittens 207 und einer inneren Seitenfläche des Säulenständers 12 zuzulassen, weshalb die Erfindung eine Werkstücktransportvorrichtung bereitstellen kann, die vorteilhaft zur Umgestaltung (Nachrüstung) einer bereits installierten Pressmaschine, bei der die lichte Weite zwischen Säulenständern nicht verändert werden kann, verwendet werden kann. Wenn die Werkstücktransportvorrichtung 2 gemäß dieser Ausführungsform in eine neu zu installierende Pressmaschine eingesetzt wird, kann deren Hauptkörper kompakt entworfen werden, was den Vorteil einer Senkung der Anschaffungskosten bietet.
In dieser Ausführungsform ist eine freitragende Werkstücktransportvorrichtung 204 beschrieben worden, bei der lediglich ein Ausleger 215 die Pressmaschinen 202, 203 überspannt und lediglich ein Arm 228 zum Tragen der Querschiene 233 verwendet wird, um die Vorrichtungskonfiguration zu vereinfachen und außerdem die Kostensenkung zu fördern, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration begrenzt. Stattdessen kann eine Werkstücktransportvorrichtung 204A mit zentralem Antriebsrad verwendet werden, bei der zwei Ausleger 215 zwischen einer Pressmaschine 202A und einer auf deren Ausgangsseite angeordneten Pressmaschine vorgesehen sind und ebenso zwei Arme 228 verwendet werden, um die Querschiene 233A zu tragen, wie in 27 gezeigt ist (wobei den Komponenten, die gleich oder ähnlich zu jenen in der sechsten Ausführungsform sind, die gleichen Bezugszeichen gegeben worden sind). Diese Werkstücktransportvorrichtung 204A mit zentralem Antriebsrad wird beispielsweise vorteilhaft eingesetzt, wenn die Pressmaschine 202A und andere verwandte Komponenten groß sind.
Modifikationen
Obwohl Tandempressen beschrieben worden sind, bei denen die Werkstücktransportvorrichtung 2 zwei Einheiten von Pressmaschinen 10 (10A, 10B) umfasst, ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration begrenzt, sondern kann auch auf eine Tandempressenstraße angewandt werden, die drei oder mehr Pressmaschinen umfasst.
Ferner ist in der Ausführungsform eine Werk stücktransportvorrichtung 204 des freitragenden Typs beschrieben worden, bei der lediglich ein Ausleger 215 die Pressmaschinen 202, 203 überspannt und lediglich ein Arm 228 verwendet wird, um die Querschiene 233 zu tragen, um die Vorrichtungskonfiguration zu vereinfachen und zudem um die Kostensenkung zu fördern, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration begrenzt. Stattdessen kann eine Werkstücktransportvorrichtung 204A mit zentralem Antriebsrad verwendet werden, bei der zwei Ausleger 215 zwischen einer Pressmaschine 202A und einer auf deren Ausgangsseite angeordneten Pressmaschine vorgesehen sind und ebenso zwei Arme 228 verwendet werden, um die Querschiene 233A zu tragen, wie in 27 gezeigt ist (wobei den Komponenten, die gleich oder ähnlich zu jenen in der Ausführungsform sind, die gleichen Bezugszeichen gegeben worden sind). Diese Werkstücktransportvorrichtung 204A mit zentralem Antriebsrad wird beispielsweise vorteilhaft eingesetzt, wenn die Pressmaschine 202A und andere verwandte Komponenten groß sind.
Die besten Konfigurationen und Verfahren zum Ausführen der Erfindung sind oben offenbart worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Konfigurationen und Verfahren begrenzt. Obwohl die vorliegende Erfindung oben im Zusammenhang mit spezifischen Ausführungsformen beschrieben worden ist, können von Fachleuten nämlich viele Änderungen bezüglich der Formen, der Materialien, der Größen und anderer einzelner Konfigurationen, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet worden sind, angebracht werden, ohne vom technischen Grundgedanken und dem Umfang der Gegenstände der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Daher dienen die oben beschriebenen Konfigurationen lediglich zur Veranschaulichung, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu fördern, und schränken die vorliegende Erfindung nicht ein, so dass Beschreibungen, die Komponentennamen, bei denen jeweils ein Teil oder die Gesamtheit der Einschränkungen, die die Form oder andere Faktoren betreffen, die in Beschreibungen der obigen Ausführungsformen verwendet worden sind, fehlt, im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Obgleich die Erfindung anhand der Ausführungsformen beschrieben worden ist, die derzeit für am praktischsten und zweckmäßigsten gehalten werden, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf die offenbarten Ausführungsformen eingeschränkt. Vielmehr sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen, die mit dem Erfindungsgedanken äquivalent sind und im Umfang der beigefügten Ansprüche liegen, enthalten sein.

Claims

Werkstücktransportvorrichtung, mit einer Querschiene (233; 233A), die ein Werkstück (W) mittels eines Werkstückhalters (232) trägt, um dieses zum Transport zwischen benachbarten Pressmaschinen (202, 203; 202A) lösbar zu halten, umfassend: einen Hebeträger (221), der durch einen Hebemechanismus (225) auf und ab bewegt wird; und einen Schwenkkörper (228), der an dem Hebeträger (221) angebracht ist und durch einen Schwenkmechanismus (231) zur Schwenkung in der Werkstücktransportrichtung (T) geschwenkt wird, wobei an dem Schwenkkörper (228) die Querschiene (233; 233A) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch einen Ausleger (215) der zwischen den Pressmaschinen (202, 203; 202A) in der Werkstücktransportrichtung (T) vorgesehen ist; einen Zuführträger (217), der an dem Ausleger (215) angebracht ist und durch den Verfahrmechanismus (219) längs des Auslegers (215) bewegt wird; wobei der Hebeträger (221) an dem Zuführträger (217) angebracht ist.
Werkstücktransportvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kippmechanismus (238), der die Querschiene (233) in eine Drehung um die Längsachse versetzt.
Werkstücktransportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit des Auslegers (215) die benachbarten Pressmaschinen (202, 203) überspannt.