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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum überwachten Transport von Blechen,
insbesondere in eine Umformanlage, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Bei einem solchen Verfahren ist vorgesehen, dass ein Blech durch
einen Feeder von einer ersten Position aufgenommen wird und das
Blech mit dem Feeder zu einer zweiten Position bewegt wird.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum überwachten Transport von Blechen,
insbesondere in eine Umformanlage, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
8. Eine solche Vorrichtung ist ausgestattet mit einem verfahrbaren
Feeder, mittels dem ein Blech von einer ersten Position zu einer
zweiten Position transportierbar und bevorzugt dort ablegbar ist.
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Ein
solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind beispielsweise
aus der
DE 43 22 963 A1 bekannt.
Diese Druckschrift lehrt, bei blechverarbeitenden Maschinen Bleche
mit einem Feeder mit Saugeinrichtung von einem Blechstapel abzuheben und
einer Bearbeitungsmaschine zuzuführen.
Hierbei kann es unter bestimmten Umständen vorkommen, dass zwei oder
mehr Bleche aneinander anhaften. Gelangt ein solches Blech-Paket
aus zwei oder mehr Blechen in die Bearbeitungsmaschine, so kann das
Werkzeug Schaden nehmen. Um dies zu verhindern, lehrt die
DE 43 22 963 A1 eine
Doppelblechkontrolle durchzuführen.
Hier zu wird während
des Transports eine Gewichtsbestimmung des dem Stapel entnommenen
Bleches durchgeführt.
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Die
DE 35 05 671 A1 offenbart
ein Messverfahren und eine Messanordnung, bei denen Doppelblechlagen
durch Bestimmung der Induktivität
eines Elektromagneten erkannt werden sollen.
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Eine
weitere Vorrichtung zur Doppelblecherkennung ist aus der JP 10-293012
A bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist im Bereich des Blechstapels
ein Rahmen vorgesehen, an dem eine Lichtschranke angeordnet ist.
Beim Anheben der Bleche werden diese durch die Lichtschranke durchgeführt, wobei
die Blechdicke mittels der Lichtschranke detektiert wird.
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Aus
der
DE 692 04 410
T2 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zuführen von
halbfertigen Teilen von einem Stapel zu einer Umformmaschine bekannt.
Die Vorrichtung weist eine Detektionseinrichtung zum Detektieren
einer Veränderung in
der Lage oder der Geometrie des Stapels auf.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum überwachten
Transport von Blechen, insbesondere in eine Umformanlage, anzugeben,
die eine besondere hohe Zuverlässigkeit und
Betriebssicherheit gewährleisten.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind
in den jeweils abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bewegung des Feeders zur
zweiten Position ein erstes Sensorelement, das am Feeder angeordnet ist,
sowie ein zweites Sensorelement, das an der zweiten Position angeordnet
ist, in eine signalmäßige Anordnung
gebracht werden, und dass auf Grundlage eines zwischen den Sensorelementen übertragenen
Messsignals die Blechzahl am Feeder und/oder an der zweiten Position
bestimmt wird.
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Ein
Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, zur Bestimmung
der Blechzahl am Feeder und/oder der zweiten Position eine von zwei Sensorelementen
gebildete Messstrecke vorzusehen. Dabei ist ein Sensorelement auf
dem beweglichen Feeder montiert und das zweite Sensorelement bezüglich dem
Maschinenbett fest angeordnet. Eine solche Anordnung ermöglicht es,
die Sensorelemente bei vergleichsweise einfachem Aufbau nahe an
der Transportbahn der Bleche anzuordnen, wodurch eine besonders
hohe Messgenauigkeit gewährleistet
wird. Durch Anordnung eines der beiden Sensorelemente auf dem fahrenden
Feeder kann darüber
hinaus der Gefahr der Kollision des Feeders mit einem Sensorelement
entgegengetreten werden. Dies gilt insbesondere auch für den Fall
dass, beispielsweise aufgrund einer Änderung der Form der Bleche,
eine Änderung
des Verfahrweges des Feeders erforderlich wird. Somit gewährleistet
das erfindungsgemäße Verfahren
eine besonders hohe Betriebssicherheit.
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Nach
der Erfindung befinden sich die beiden Sensorelemente dann in einer
signalmäßigen Anordnung,
die eine Blechzahlbestimmung zulässt,
wenn der Feeder zur zweiten Position hin verfahren ist. Bei der
signalmäßigen Anordnung
sind die beiden Sensorelemente geeigneterweise übereinander angeordnet.
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Die
Blechzahlbestimmung wird erfindungsgemäß dann durchgeführt, wenn
sich der Feeder in der zweiten Position befindet. Ist der Feeder
aus der zweiten Position herausgefahren, können sich daher die beiden
Sensorelemente außerhalb
ihrer Signalreichweite befinden.
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Mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens kann
beispielsweise festgestellt werden, ob unerwünschterweise ein Doppelblech,
ein Mehrfachblech oder ein Fehlblech vorliegt. Entspricht die gemessene
Blechzahl nicht der gewünschten
Blechzahl, so kann vorgesehen sein, den weiteren Transport der Bleche
und/oder den Betrieb der Umformanlage automatisch zu stoppen.
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Eine
besonders zuverlässige
und wirtschaftliche Blechzahlerkennung kann nach der Erfindung dadurch
gewährleistet
werden, dass die Sensorelemente akustische Sensorelemente, insbesondere
Ultraschall-Sensorelemente sind. Hierin kann ein eigenständiger Erfindungsaspekt
gesehen werden. Grundsätzlich
können
die Sensorelemente aber beispielsweise auch kapazitive Sensorelemente,
induktive Sensorelemente oder optische Sensorelemente sein.
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Eine
besonders einfach ausführbare
Signalverarbeitung kann nach der Erfindung dadurch gegeben sein,
dass zur Bestimmung der Blechzahl ein durch das Blech durchtretendes
Transmissionssignal herangezogen wird. In diesem Fall wird von einem der
beiden Sensorelemente ein Signal ausgesandt und von dem anderen
Sensorelement der nach Durchgang des Signales durch das Blechelement verbleibende
Restsignalpegel bestimmt. Insbesondere bei einer akustischen Messung
ist es vorteilhaft, dass sich die beiden Sensorelemente bei der
Bestimmung der Blechzahl beiderseits der Flachseiten des Bleches,
insbesondere etwa mittig am Blech, befinden. Hierdurch können unerwünschte Beugungseffekte
an Blechkanten reduziert werden.
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Für eine besonders
hohe Messgenauigkeit ist vorteilhaft, dass die Bestimmung der Blechzahl
bei stillstehendem Feeder durchgeführt wird. Dies ist besonders
bei akustischen Messungen vorteilhaft, da hier eine Relativbewegung
der Sensorelemente untereinander und/oder eine Relativbewegung des
Bleches bezüglich
der Sensorelemente zu einer Signalverfälschung führen kann. Grundsätzlich kann
aber auch vorgesehen sein, den Feeder mit dem Blech und dem ersten
Sensorelement bei der Bestimmung der Blechzahl langsam bezüglich dem
zweiten Sensorelement zu bewegen, wobei die Relativgeschwindigkeit
geeigneterweise maximal 2,1 m/min beträgt. Vorzugsweise wird die Blechzahlbestimmung
mit einem Stoppbefehl an den Feeder oder kurz danach aktiviert.
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Grundsätzlich kann
vorgesehen sein, dass das Blech nach der Blechzahlbestimmung in
der zweiten Position von dem Feeder weiter in eine dritte Position
gefahren wird und erst dort freigegeben wird. Besonders bevorzugt
ist es jedoch, dass das Blech an der zweiten Position vom Feeder
freigegeben und abgelegt wird. In diesem Fall findet die Blechzahlbestimmung
dann statt, wenn sich das Blech am Ablagepunkt befindet. Die Blechzahlbestimmung
kann vorgesehen werden solange das Blech noch vom Feeder gehalten
wird. Sie kann aber auch vorgesehen werden nachdem das Blech in
der zweiten Position vom Feeder freigegeben wurde.
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Wird
von dem Feeder an der ersten Position ein Doppelblech oder auch
ein Mehrfachblech aufgenommen, so besteht die Gefahr, dass sich
das zusätzliche
Blech bei der Bewegung des Feeders löst und abfällt und/oder dass es sich gegenüber dem
anderen Blech seitlich verschiebt. Dies kann insbesondere beim Abbremsen
des Feeders aufgrund der Massenträgheit des zusätzlichen
Bleches geschehen. Dabei besteht die Möglichkeit, dass das zusätzliche
Blech außerhalb
des Nachweisbereiches der beiden Sensorelemente zu liegen kommt.
Vor diesem Hintergrund ist es zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit
vorteilhaft, dass seitlich versetzt zur zweiten Position zumindest
ein weiteres, insbesondere akustisches, Sensorelement zum Nachweis unbeabsichtigt
vorhandener Bleche vorgesehen wird. Das weitere Sensorelement kann
beispielsweise auch induktiv, kapazitiv oder optisch ausgebildet sein.
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Zum
Nachweis unbeabsichtigt vorhandener Bleche können beispielsweise Sensorelementpaare mit
fest zueinander angeordneten Einzelsensorelementen vorgesehen sein.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, dass, insbesondere nach der
Freigabe des Bleches, der Feeder so bewegt wird, dass das am Feeder
angeordnete erste Sensorelement mit dem weiteren Sensorelement in
eine signalmäßige Anordnung
gelangt, in der auf Grundlage eines zwischen dem ersten Sensorelement
und dem weiteren Sensorelement übertragenen
Messsignals ein unbeabsichtigt vorhandenes Blech nachweisbar ist.
Bei dieser Ausführungsform
ist zum Nachweis unbeabsichtigt vorhandener Bleche nur ein einziges
zusätzliches Sensorelement
erforderlich, das mit dem am Feeder angeordneten ersten Sensorelement
messtechnisch zusammenwirkt. Insbesondere kann vorgesehen sein,
den Feeder nach Freigabe des Bleches nicht gleich zur ersten Position
zurückzufahren,
sondern diesen zunächst
zum weiteren Sensorelement hinzufahren, um zu prüfen, ob sich zwischen dem am
Feeder angeordneten Sensorelement und dem weiteren Sensorelement
ein unbeabsichtigt vorhandenes Blech befindet. Bei dieser Ausführungsform
wird der Möglichkeit
entgegengewirkt, dass der Feeder oder ein vom Feeder abfallendes
Blech an ein Sensorelement stößt und dieses
beschädigt.
Zum Nachweis unbeabsichtigt vorhandene Bleche kann auch zumindest
ein zusätzliches
Sensorelement am Feeder angeordnet sein.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Bestimmung der am
Feeder und/oder der zweiten Position vorliegenden Blechzahl vorgesehen
ist, wobei der Sensor ein erstes Sensorelement aufweist, das mit dem
Feeder beweglich am Feeder angeordnet ist, sowie ein zweites Sensorelement,
das an der zweiten Position angeordnet ist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann insbesondere zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
eingesetzt werden, wodurch sich die in diesem Zusammenhang beschriebenen
Vorteile erzielen lassen.
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Für eine besonders
wirtschaftliche und zuverlässige
Blechzahlbestimmung ist es vorteilhaft, dass der Sensor ein akustischer
Sensor, insbesondere ein Ultraschallsensor ist. Grundsätzlich kann
er jedoch auch als kapazitiver Sensor, als induktiver Sensor oder
als optischer Sensor ausgebildet sein.
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Ferner
ist es nach der Erfindung vorteilhaft, dass das an der zweite Position
angeordnete zweite Sensorelement ein Sender ist und das am Feeder
angeordnete erste Sensorelement ein Empfänger ist. Dies ist insbesondere
dann zweckmäßig, wenn
der Sensor ein akustischer Sensor ist, da in diesem Fall der Empfänger häufig verschmutzungsempfindlicher ist
als der Sender. Ist der Empfänger
oberhalb der geförderten
Bleche auf Feeder angeordnet, so ist die Gefahr verringert, dass
Schmutzteilchen von den Blechen zum Empfänger gelangen können. Darüber hinaus
tritt durch die Bewegung des Feeders mitsamt dem Empfänger auch
eine Reinigungsfunktion am Empfänger
auf.
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Vorzugsweise
sind die beiden Sensorelemente so angeordnet, dass sie bei einer
Ablagestellung des Feeders übereinander
mit dazwischenliegendem Blech positioniert sind. Unter einer Ablagestellung
wird eine solche Stellung verstanden, in der der Feeder das aufgenommene
Blech freigibt. Die Ablagestellung kann insbesondere an der zweiten Position
gegeben sein.
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Grundsätzlich kann
vorgesehen sein, das Blech mit der Vorrichtung unmittelbar in den
Arbeitsbereich der Umformanlage zu übergeben. In diesem Fall kann
die zweite Position im Arbeitsbereich der Umformanlage angeordnet
sein. Nach der Erfindung ist es jedoch vorteilhaft, dass die zweite
Position an einer Zufuhrbahn für
den Weitertransport des Bleches in die Umform anlage angeordnet ist.
In diesem Fall wird das Blech nicht unmittelbar im Arbeitsbereich
der Umformanlage abgelegt, sondern auf einer zusätzlichen Zufuhrbahn, die den
Weitertransport des Bleches in den Arbeitsbereich übernimmt.
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Die
Umformanlage kann beispielsweise eine Stanzmaschine, eine Presse
und/oder eine Biegemaschine aufweisen.
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Besonders
zweckmäßig ist
es, dass, insbesondere an der Zufuhrbahn, zumindest ein weiteres Sensorelement
zum Nachweis unbeabsichtigt verlorener Bleche angeordnet ist. Hierdurch
kann verhindert werden, dass zusätzliche
Bleche, die unter Umständen
bei der Bewegung des Feeders auf die Zufuhrbahn abfallen, und die
vom ersten und zweiten Sensorelement nicht nachweisbar sind, mit
der Zufuhrbahn in den Arbeitsbereich der Umformanlage gefördert werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, den Feeder mit dem ersten Sensorelement nach
dem Ablegen des Bleches wie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
erläutert
zum weiteren Sensorelement zu fahren, um dann eine Messung zum Nachweis
unbeabsichtigt vorhandener Bleche zwischen dem ersten Sensorelement und
dem weiteren Sensorelement durchzuführen. Das zumindest eine Sensorelement
kann beispielsweise auch am Feeder angeordnet sein.
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Eine
konstruktiv besonders einfache und wirtschaftliche Vorrichtung kann
nach der Erfindung dadurch erhalten werden, dass der Feeder einen Sauggreifer
aufweist. Ein solcher Sauggreifer kann beispielsweise Saugnäpfe aufweisen,
die mit Unterdruck arbeiten. Zusätzlich
oder alternativ kann der Feeder beispielsweise einen Magnetgreifer
und/oder einen mechanischen Greifer aufweisen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, die schematisch
in den Figuren dargestellt sind. In den Figuren zeigen:
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1 bis 3 Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
in verschiedenen Verfahrensstadien bei der Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens;
und
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4 ein
weiteres Aufführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
beim Nachweis abgefallener Bleche.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist in den 1 bis 3 dargestellt.
Die Vorrichtung dient zum Transport von Blechen 20 von
einem in einer ersten Position 1 angeordneten Blechstapel 22 zu
einer zweiten Position 2 an einer Zufuhrbahn 50 einer Kaltumformanlage.
Die Kaltumformanlage kann beispielsweise eine Stanze, eine Presse
und/oder eine Biegemaschine aufweisen.
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Zum
Verfahren der Bleche 20 weist die Vorrichtung einen Feeder 10 auf.
In dem in 1 dargestellten Verfahrensstadium
ist dieser Feeder 10 oberhalb des Blechstapels 22 in
der ersten Position angeordnet. Dort nimmt der Feeder 10,
der beispielsweise einen Sauggreifer aufweisen kann, ein Blech 20 auf und
transportiert dieses etwa zwei bis drei Meter weit zum Umformprozess
in die zweite Position 2. Dieser Zustand ist in 2 dargestellt.
Das Blech 20 wird dann vom Feeder 10 freigegeben,
auf der als Förderband
ausgebildeten Zufuhrbahn 50 abgeladen und zum Umformwerkzeug
weitertransportiert.
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Unter
bestimmten Umständen
kann es, beispielsweise aufgrund von Adhäsionskräften zwischen übereinander
liegenden Blechen 20, dazu kommen, dass zwei oder mehr
Bleche 20 beim Aufnehmen vom Blechstapel 22 aneinanderhaften.
Um zu verhindern, dass ein solches Blechpaket dem Umformprozess
zugeführt
wird, sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zwei akustische Sensorelemente 31 und 32 vorgesehen.
Das als Ultraschall-Sender ausgebildete Sensorelement 32 ist
direkt unterhalb des Abladepunktes an der zweiten Position 2 fest
montiert. Das als Ultraschall-Empfänger ausgebildete Sensorelement 31 ist
auf dem fahrenden Feeder 10 montiert. Es ist so angeordnet,
dass es sich zum Zeitpunkt der Ablage des Bleches 20 in der
zweiten Position 2 exakt über dem Sensorelement 32 befindet.
Da der Feeder 10 bei der Ablage in der Regel gestoppt ist,
erlaubt diese Anordnung der Sensorelemente 31, 32 einen
Nachweis von Doppel- oder Mehrfachblechen bei stehendem Feeder.
Werden ein Doppelblech oder Mehrfachbleche erkannt, so kann die
Vorrichtung automatisch gestoppt werden.
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Die
Sensoranordnung ist insbesondere geeignet zur Erkennung von Blechdicken
bis zu 2,5 mm.
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Entlang
der Transportstrecke des Feeders 10 ist zwischen der ersten
Position 1 und der zweiten Position 2 ein weiteres
Sensorelement 36 vorgesehen, das beispielsweise als induktives
Sensorelement ausgebildet sein kann. Dieses weitere Sensorelement 36 dient
dazu, beim Transport abgefallene Doppel- oder Mehrfachbleche nachzuweisen.
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Ein
Abfallen von Doppel- oder Mehrfachblechen vom Feeder 10 kann
insbesondere beim Abbremsen des Feeders 10 in der zweiten
Position 2 auftreten. In diesem Fall können die abgefallenen Bleche,
in 3 mit dem Bezugszeichen 20' gekennzeichnet, auf der Zufuhrbahn 50 zwischen
der zweiten Position 2 und dem Umformwerkzeug zu liegen kommen.
Zum Nachweis dieser abgefallenen Bleche 20' sind mehrere weitere Sensoren 34, 34', 35, 35' vorgesehen.
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Die
als Ultraschall-Sensoren ausgebildeten Sensoren 34, 34' sind zwischen
der zweiten Position 2 und dem Umformbereich an der Zufuhrbahn 50 fest installiert.
Hierdurch kann gewährleistet
werden, dass die Relativgeschwindigkeit des Bleches 20' und den Sensorelementen 34, 34' bei der Messung
Null beträgt.
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Zusätzlich oder
alternativ kann ein weiteres Paar Sensorelemente 35, 35' vorgesehen
sein. Das erste Sensorelement 35 ist dabei hinter dem Ablagebereich
fest an der Zufuhrbahn 50 angeordnet, das zweite weitere
Sensorelement 35' hingegen
am Feeder 10, so dass es mit dem Feeder 10 mitfährt. Durch Verfahren
des Feeders 10 können
die Sensorelemente 35 und 35' nach Ablage des Bleches 20 zum Nachweis
eines abgefallenen Bleches 20' übereinander angeordnet werden.
Dieser Zustand ist in 3 dargestellt. Durch Anordnung
des Sensorelementes 35' am
Feeder 10 kann verhindert werden, dass der Feeder 10 an
dieses Sensorelement 35' stößt. Somit ist
das Sensorelement 35' auch
bei einem längeren Verfahrweg
des Feeders 10 sicher.
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Beispielsweise
kann es sich bei dem Sensorelement 35 um einen Empfänger und
beim Sensorelement 35' um
einen Sender handeln. Jedoch ist auch eine umgekehrte Anordnung
möglich.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist in 4 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der 4 unterscheidet sich
vom Ausführungsbeispiel
der 1 bis 3 dadurch, dass nach dem Ausführungsbeispiel
der 4 zum Nachweis abgefallener Bleche 20', die an der
Zufuhrbahn 50 zum Liegen kommen, am Feeder 10 kein
zusätzliches
Sensorelement 35' vorgesehen ist.
Stattdessen wird zum Nachweis dieser abgefallenen Bleche 20' das erste Sensorelement 31 verwendet,
das auch bei der Mehrfachblecherkennung während der Ablage des Bleches 20 zum
Einsatz kommt und dabei oberhalb des zweiten Sensorelementes 32 angeordnet
wird. Zum Nachweis abge fallener Bleche 20' wird der Feeder 10 nach
Ablage des Bleches 20 weiter verfahren, wodurch das am
Feeder 10 angeordnete erste Sensorelement 31 oberhalb
des weiteren Sensorelementes 35 positioniert wird. Nun
kann zwischen den Sensorelementen 31 und 35 eine Blechdickenbestimmung
durchgeführt
werden und damit das abgefallene Blech 20' nachgewiesen werden. Bei einer
solchen Anordnung ist die Zahl der benötigten Sensorelemente reduziert.