DE102005017954A1

DE102005017954A1 - Platinenzuführung

Info

Publication number: DE102005017954A1
Application number: DE102005017954A
Authority: DE
Inventors: Pius Locher; Ulrich Frank; Jürgen Haaga
Original assignee: Mueller Weingarten AG
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2025-04-19
Also published as: DE102005017954B4

Abstract

Für Umformanlagen wird das Konzept eines Platinenladers vorgeschlagen, bei dem durch Verwendung von Teiletransportvorrichtungen, in der Art eines Baukastensystems, Pressenanlagen mit den unterschiedlichsten Hubzahlen pro Minute in einem weiteren Bereich beschickt werden können. Ermöglicht wird dieses durch ein flexibles System, in dem die Teiletransportvorrichtungen jeweils nur sehr kurze Transportwege ausführen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Konzept zur Zuführung von Platinen für Umformanlagen, wie Stufenpressen, Mehrstößel-Transferpressen, Pressenstraßen oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Platinenzuführungen dienen dazu vollautomatisch arbeitende Umformanlagen mit Kontur- oder Formplatinen zu beschicken. Diese Platinen werden in einem vorgeschalteten Arbeitsverfahren, entweder auf Scherenlinien oder Schnittpressen, aus einem Blechband geschnitten und anschließend zu Paketen gestapelt. Der prinzipielle Aufbau einer Anlage zur Zuführung von Platinen ist in dem Handbuch der Umformtechnik, Schuler GmbH, Springer Verlag 1996, Seite 217 und folgende beschrieben. Dabei werden die paketierten Platinen Entstapelstellen mit integrierter Doppelblechkontrolle und Doppelblechablage zugeführt, entstapelt, gewaschen, geölt und vor der Presse zentriert zum lagegerechten Transport in die Presse. Für den Platinentransport zu den einzelnen Aggregaten wurden bisher in der Regel Transportbänder und Feedersysteme verwendet. Bei neuen Entwicklungen werden auch verstärkt die Einsatzmöglichkeiten von Industrierobotern untersucht, wie in dem Aufsatz „Feeder oder Roboter in der Fachzeitschrift Bänder, Bleche, Rohre, Ausgabe Oktober 2001, Seite 26 – 28, ausführlich beschrieben. Auf die komplexen Anforderungen an die Anlagen wird in der Veröffentlichung auch hingewiesen, wie der Transport von Doppel- und Formplatinen mit unterschiedlichem Zuschnitt und auch die Handhabung von magnetischem und nicht magnetischem Material.

Insbesondere befasst sich der Aufsatz mit dem Leistungsvergleich bzw. den erreichbaren Hüben pro Minute bei dem Einsatz von Knickarmrobotern und Feedern. Bei der Entstapelung wird für den Knickarmroboter eine erreichbare Taktzeit unter 10 Hüben pro Minute und für Feeder mehr als 15 Hübe pro Minute genannt. Als Richtwert für die in der Praxis verwendeten verschiedenen Pressensysteme gelten die folgenden maximalen Vergleichswerte:

– Automatisierte Pressenstrassen	12 Hübe pro Minute
– Saugerbrücken-Transferpressen	17 Hübe pro Minute
– Drei-Achs-Greiferschienen-Transferpressen	25 Hübe pro Minute

Im Vergleich der Werte ist somit der Einsatz des Knickarmroboters wegen zu geringer Ausbringung unwirtschaftlich. Andererseits sind jedoch standardisierte Industrieroboter deutlich kostengünstiger als Feeder.

Interessant wird der Einsatz der Industrieroboter durch die Entwicklung optischer Zentrierstationen und insbesondere durch die integrierten Bilderkennungssysteme. Hierbei wird die Ist-Lage der Platine durch Kameras erfasst und mittels eines Bildverarbeitungsrechners die Abweichung zur Soll-Lage berechnet. Die ermittelten Korrekturwerte werden an die Roboter-Steuerung weitergegeben. Der Roboter hebt die Platine an und führt die Lageveränderung durch oder alternativ werden die Greifelemente des Roboters vor dem Anheben in die erforderliche Lage positioniert. Eine derartige optische Zentrierstation ist in der Fachzeitschrift Bleche, Rohre, Profile 6/1999, Seite 19 beschrieben.

Aufgabe und Vorteil der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Konzept für Platinenlader unter Verwendung von Teiletransportvorrichtungen vorzuschlagen, welches an die verschiedensten Hubzahlen der Pressensysteme anpassbar ist.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Platinenlader nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des Platinenladers angegeben.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Teiletransportvorrichtungen, welche z.B. als Industrieroboter, Gelenkarmtransfervorrichtungen, Teleskoptransfervorrichtungen, Feeder oder dergleichen ausgebildet sein können, derart anzuordnen, dass diese nur kürzeste Transportwege ausführen und somit die Ausbringung wesentlich erhöhen.

Zur Erreichung dieses Zieles ist, bei Verwendung von zwei Entstapelstellen, für die Teiletransportvorrichtung eine Verfahrbarkeit quer zur Transportrichtung als Rüstachse vorgesehen. Im Bedarfsfall kann die Rüstachse auch als dynamische Achse ausgebildet werden. Somit kann die Teiletransportvorrichtung auf eine optimale Position zwischen der Entstapelstelle und der Ablage der Platine auf ein Transportband eingestellt werden. Diese Achse ist zusätzlich als eine Art Brücke ausgeführt mit der Möglichkeit der Ausschleusung von Doppelblechen entgegen der Transportrichtung. In Längsausrichtung, d. h. mit der schmaleren Seite werden dann die Platinen durch die Waschmaschine und die Beölungseinrichtung transportiert. Dieses ermöglicht die Verwendung von wesentlich schmäleren, kostengünstigeren Waschmaschinen und Beölungseinrichtungen, standardisiert auf die heute maximal verfügbaren Coilbreiten.

Nach dem Austritt aus der Beölungseinrichtung wird die Lage der Platine mittels Kameras von einem Lageerkennungssystem festgestellt und die ermittelte Platinenlage ergibt die Regelparameter für die Achsen der nachfolgenden Teiletransportvorrichtung. Die Teiletransportvorrichtung führt eine eventuell erforderliche Lageveränderung der Platine durch, zur exakten Positionierung für die weitere Verarbeitung in der Presse. Auch die Ausführung einer Drehbewegung der Platinen um 90 Grad kann stattfinden. Somit ist der früher erforderliche querorientierte Platinentransport, mit anschließender Lageausrichtung mittels mechanischer Anschläge in einer Zentrierstation, nicht mehr erforderlich.

Wesentlich für die Erfindung ist, dass die Platine von der Teiletransportvorrichtung aus einer undefinierten Lage aufgenommen, um 90° gedreht und in die erste Werkzeugstufe lagegerecht eingelegt wird. Dieses lagegerechte Einlegen kann direkt mit der oben beschriebenen Teiletransportvorrichtung erfolgen, es kann aber auch eine Zwischenablage eingebaut werden, auf welche die Platinen lagegerecht abgelegt werden. Von dort werden die Platinen ohne weitere Lagekorrektur von der Teiletransportvorrichtung der ersten Stufe in die erste Werkzeugstufe eingelegt. Durch die Entscheidung für eine Zwischenabla ge wird in einfachster Form der Transportweg und damit die Transportzeit erheblich verkürzt. Die bauliche Ausführung der Zwischenablage kann kostengünstig in einfachster Form erfolgen. Auch eine früher erforderliche Höhenanpassung zwischen den Transportbändern und dem Platineneinleger auf unterschiedliche Werkzeughöhen entfällt, da dieses ein Bestandteil der normalen Funktionalität der Teiletransportvorrichtung darstellt. Ebenso kann der bis dahin erforderliche Fundamentgraben entfallen.

Ebenfalls von Vorteil ist, dass der gesamte Platinentransport ausschließlich liegend auf den Förderbändern erfolgt. Auf den üblicher Weise hängenden Transport, an erheblich teureren Magnet- oder Saugerförderbändern, kann gänzlich verzichtet werden. Ebenso ist keine Einschränkung oder zusätzlicher Aufwand bei unterschiedlichen nicht magnetischen Platinenwerkstoffen erforderlich.

Weitere Vorteile des erfinderischen universellen Platinenkonzeptes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels. Das Ausführungsbeispiel zeigt die Variante mit der oben beschriebenen Zwischenablage.

Die Figur zeigt eine Draufsicht auf einen Platinenlader.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Der Platinenlader 1 besteht aus zwei Entstapelstellen 2, 3. Die Entstapelstellen 2, 3 sind verfahrbar und können in den Ladepositionen 4, 5 mit Platinenpaketen beladen werden. Spreizmagnete 6 dienen zur Vereinzelung der Platinen 7. Als erste Teiletransportvorrichtung sind Roboter 8, 9 eingesetzt, die im Wechsel die Platine 7 anheben und diese nach einer Schwenkbewegung auf das Förderband 10 auflegen. In dem Roboterarm bzw. seinem Abstapelkopf ist eine Doppelblechkontrolle integriert. Erkennt die Doppelblechkontrolle Doppelbleche, fährt das Förderband 10 entgegen der Durchlaufrichtung 11 und transportiert die Doppelbleche zu der Doppelblechablage 12. Ist der Platinenstapel z.B. an der Entstapelstelle 2 abgearbeitet, so fahren die Roboter 8, 9 auf einer Verfahrachse 23 quer zur Durchlaufrichtung 11 zu der Entstapelstelle 3. Es entsteht keine Produktionsunterbrechung, da z.B. Roboter 9 nach der Entnahme der vorletzten Platine 7 in die Entstapelposition der Entstapelstelle 3 fährt. Das Fahrsignal kann z.B. durch einen Sensor zur Messung der Stapelhöhe oder durch eine Gewichtsmessung erfolgen.
Die Verfahrachse 23 ist ähnlich einem Torrahmen ausgeführt und bildet somit eine Öffnung für den Transport der Platine 7 in und gegen die Durchlaufrichtung 11. Die vereinzelte Platine 7 wird durch das Förderband 10 zu der Waschmaschine 13 transportiert. Wird die Waschmaschine 13 und die Beölungseinrichtung 14, z.B. bei Aluminiumplatinen, nicht benötigt, ist eine Verfahrung auf Schienen 15 aus dem Platinentransportbereich vorgesehen. Sind die Waschmaschine 13 und die Beölungseinrichtung 14 aus dem Platinenbereich ausgefahren, übernimmt eine Überbrückung den Transport zwischen dem Förderband 10 und dem Förderband 17. Im Anschluss an die Beölungseinrichtung 14 ist ein nur angedeutetes Lageerkennungssystem 16 installiert, um die Lage der auf dem Förderband 17 befindlichen Platine 7 zu erfassen.
Das Lageerkennungssystem 16 besteht aus Kameras, einem Bildverarbeitungsrechner und der Steuerungselektronik. Die aus dem Soll-Ist-Vergleich ermittelten Regelgrößen werden für jede Platine 7 über eine Schnittstelle den als weitere Teiletransportvorrichtung eingesetzten Robotern 18, 19 übergeben, die gegebenenfalls eine Lagekorrektur der Platine 7 auf Sollwert durchführen. Nach der Lageorientierung übernehmen die Roboter 18, 19 die Platine 7 wechselseitig vom Förderband 17, führen die Lageorientierung durch und legen die Platine 7 lagegerecht auf die Zwischenablage 20. Die Transfervorrichtung 21 der Presse 22 übernimmt die Platine 7 und legt diese in die erste Bearbeitungsstufe der Presse 22 ab.
Auch bei der Anordnung der Roboter 18, 19 ist erkennbar, dass diese nur eine sehr kurze Schwenkbewegung für den Transport der Platine 7 ausführen, wodurch eine hohe Hubzahl der Presse 22 erreichbar ist.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sie umfasst auch alle fachmännischen Ausgestaltungen im Rahmen des geltenden Anspruches 1. So sind bei einem Einsatz des erfindungsgemäßen Platinenladers bei einer automatisierten Pressenstraße jeweils nur ein Roboter für die Entstapelung und ein Roboter zur Ablage auf die Zwischenablage erforderlich.

1: Platinenlader
2: Entstapelstelle
3: Entstapelstelle
4: Ladeposition
5: Ladeposition
6: Spreizmagnete
7: Platine
8: Roboter
9: Roboter
10: Förderband
11: Durchlaufrichtung
12: Doppelblechablage
13: Waschmaschine
14: Beölungseinrichtung
15: Schienen
16: Lageerkennungssystem
17: Förderband
18: Roboter
19: Roboter
20: Zwischenablage
21: Transfervorrichtung
22: Presse
23: Verfahrachse

Claims

Platinenlader, zur Zuführung von Platinen zu Umformanlagen wie Pressen, Pressenstrassen, Transferpressen oder dergleichen, bestehend aus mindestens einer Entstapelstelle mit Doppelblechablage, Förderbändern sowie gegebenenfalls einer Waschmaschine, einer Beölungseinrichtung und einem Lageerkennungssystem für Platinen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entstapelung der Platinen (7) in den Entstapelstellen (2, 3) und zur Entnahme der vereinzelten Platine (7) von einem Förderband (17) zum nachfolgenden Ablegen in der Presse (22) mindestens je eine Teiletransportvorrichtung einsetzbar ist.
Platinenlader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Förderband (17) und der Presse (22) eine Zwischenablage (20) zur Ablage der Platinen (7) anbaubar ist und dass diese Platinen (7) von einer Transfervorrichtung (21) in die Presse (22) einlegbar sind.
Platinenlader nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teiletransportvorrichtung bei zwei Entstapelstellen (2, 3) als Rüstachse und/oder dynamische Achse quer zur Durchlaufrichtung (11) auf einer Verfahrachse (23) verfahrbar ist.
Platinenlader nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platinen (7) in einer Längsorientierung in Durchlaufrichtung (11) transportierbar sind.
Platinenlader nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teiletransportvorrichtung eine Lageorientierung der Platine (7) und einen Höhenausgleich zwischen einem Förderband (17) und einer Zwischenablage (20) ausführt.
Platinenlader nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (7) lagegerecht von der Zwischenablage (20) durch eine Transfervorrichtung (21) der Presse (22) in die erste Bearbeitungsstufe einlegbar ist.
Platinenlader nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrachse (23) auf einem Rahmen angeordnet ist, der mit einer Öffnung für ein Förderband (10) versehen ist.