DE102007009747B4

DE102007009747B4 - Transfersystem

Info

Publication number: DE102007009747B4
Application number: DE102007009747A
Authority: DE
Inventors: Emil Dr. Egerer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2027-03-01
Also published as: JP5349337B2; DE102007009747A1; US20100202866A1; US8505710B2; JP2010519054A; WO2008104514A1

Abstract

Transfersystem (10') mit zwei sich geradlinig längserstreckenden Transportbalken (16), die in einer ersten Bewegungsart (40, 54, 60) aufeinander zu beweglich sind, um ein Werkstück festzuklemmen, die in einer zweiten Bewegungsart (32, 36) längs ihrer Längserstreckung beweglich sind, um das festgeklemmte Werkstück zu transportieren, und die in einer dritten Bewegungsart anhebbar (38, 48, 56) sind, um das festgeklemmte Werkstück hochzuheben, dadurch gekennzeichnet, dass das Transfersystem (10') einen Motor (42) umfasst, der eine Welle (44) hat, welche durch den Motor (42) gleichzeitig rotierbar (46) und längs ihrer Längserstreckung linear hin- und herbewegbar (48) ist und der derart an die Transportbalken gekoppelt ist, dass er die Bewegungen der Transportbalken (16) gemäß zwei unterschiedlichen Bewegungsarten der drei Bewegungsarten bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Transfersystem nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein solches Transfersystem, häufig kurz auch einfach als Transfer bezeichnet, wird im Zusammenhang mit einer Anordnung von mehreren Pressen bereitgestellt. Das Transfersystem hat die Aufgabe, ein Werkstück innerhalb einer Presse von einem Werkzeug zum nächsten zu transportieren.
Das Transfersystem weist hierzu zwei sich geradlinig längserstreckende Transportbalken auf, die auch als Greiferschienen bezeichnet werden können. Die Transportbalken sind zueinander parallel. In einer ersten Bewegungsart sind sie aufeinander zu beweglich, um ein Werkstück festzuklemmen. In einer zweiten Bewegungsart sind sie längs ihrer Längserstreckung beweglich, um das festgeklemmte Werkstück zu transportieren. Die Längsbewegung erfolgt in aller Regel senkrecht zu der Klemmbewegung. In einer dritten Bewegungsart sind die Transportbalken anhebbar, um das festgeklemmte Werkstück hochzuheben, was insbesondere innerhalb einer Presse sinnvoll ist. Die Hubbewegung erfolgt ebenfalls in aller Regel in einer Richtung senkrecht zu den beiden anderen Bewegungsrichtungen.
Transfersysteme der genannten Art sind beispielsweise in dem Buch: Schuler, Handbuch der Umformtechnik, Schuler AG, Springer Verlag, Heidelberg, 1996, ausführlich beschrieben, siehe insbesondere die Seiten 230 bis 242.
Die DE 10 2005 019 112 A1 beschreibt einen sogenannten Kombinationsantrieb, der eine stangenförmige Welle hat, welche durch den Motor gleichzeitig rotierbar ist und längs ihrer Längserstreckung linear hin- und herbewegbar ist. Es wird in dieser Druckschrift eine Anwendung im Gebiet von Werkzeugmaschinen beschrieben, wobei an eine Kopplung der Welle mit solchen Bauteilen gedacht ist, die gleichzeitig gedreht und und hin- und her bewegt werden sollen.
Die DE-AS 1 222 759 beschreibt ein Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine hin- und hergehenden Bewegung, die insbesondere zur Verwendung in einer Presse gedacht ist.
Die DE 34 01 704 C1 offenbart eine Vorschubeinrichtung zum schrittweisen Material- und/oder Werkstücktransport, die zur Verwendung in Pressen gedacht ist. Die Vorschubeinrichtung ermöglicht eine Bewegungsart in einer Presse, bei der zwei sich längs eines Transportweges im Abstand voneinander erstreckende Greiferschienen in wenigstens zwei etwa senkrecht zueinander verlaufenden Bewegungsrichtungen von einer einzigen umlaufenden Antriebskurvenscheibe über an diese angreifende Kurvenscheiben mitlaufen und über geeignete Übertragungselemente angetrieben werden.
1 zeigt ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Transfersystem des Standes der Technik in perspektivischer Darstellung. Das Transfersystem 10 soll Werkstücke zwischen in der Figur nicht gezeigten Werkzeugen einer Presse transportieren und kann zwischen wenigen Metern und bis fast 100 m lang sein. Zur Montage des Transfersystems 10 an den jeweiligen Pressen dient eine Montagestruktur 12 an einem Ende des Transfersys tems und eine Montagestruktur 14 am anderen Ende des Transfersystems. Herzstück des Transfersystems sind zwei Transportbalken 16. Die Transportbalken 16 erstrecken sich über die gesamte Länge des Transfersystems 10. Eine Bewegung der Transportbalken 16 erfolgt mittels dreier unterschiedlicher Elektromotoren 18. Grundsätzlich würde es genügen, wenn drei Elektromotoren 18 an einer Seite des Transfersystems angeordnet sind, vorliegend sind an beiden Seiten des Transfersystems je drei Elektromotoren 18 angeordnet. Einer der Elektromotoren 18 an jeder Seite ist für eine Relativbewegung der Transportbalken 16 aufeinander zu entsprechend dem Pfeil 20 verantwortlich. Durch diese Relativbewegung 20 können die Transportbalken ein Werkstück zwischen sich festklemmen. Ein zweiter der Elektromotoren 18 ist für eine translatorische Bewegung längs der Längserstreckung der Transportbalken 16 verantwortlich, siehe Pfeil 22. Ein dritter der Elektromotoren 18 an jeder Seite des Transfersystems 10 ist für eine Hubbewegung verantwortlich, siehe Pfeil 24.
Es ist aufwendig, dass für jede Bewegungsart (Pfeile 20, 22 bzw. 24) jeweils ein Elektromotor bereitgestellt sein muss, wobei sich die Zahl der Elektromotoren sogar dadurch verdoppelt, dass an beiden Seiten jeweils ein Elektromotor die Bewegung gemäß der Bewegungsart bewirkt.
Somit ist es Aufgabe der Erfindung, ein Transfersystem 10 gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 kompakter zu gestalten.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Transfersystem einen Motor umfasst, der derart an die Transportbalken gekoppelt ist, dass er die Bewegungen der Transportbalken gemäß zwei unterschiedlichen Bewegungsarten der drei Bewegungsarten bewirkt. Es handelt sich somit um einen Doppelfunktionsmotor, und dieser ersetzt zwei Motoren bei der Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik. Dadurch wird das Transfersystem kompakter.
Als Motor wird bei der Erfindung ein so genannter Kombinationsantrieb verwendet (vgl. beispielhaft die DE 10 2005 019 112 A1 ): Ein solcher Motor hat eine (stangenförmige) Welle, welche durch den Motor gleichzeitig rotierbar ist und längs ihrer Längserstreckung linear hin- und herbewegbar ist.
Die rotatorische Bewegung kann dann für eine erste Bewegungsart der Transportbalken verantwortlich sein, und die Linearbewegung der Welle kann für eine zweite Bewegungsart der Transportbalken verantwortlich sein.
Grundsätzlich gibt es keine Festlegung darauf, für welche der Bewegungsarten die rotatorische Bewegung des Motors und für welche die translatorische Bewegung der Welle des Motors verantwortlich sein kann.
Es hat sich allerdings als nicht vorteilhaft erwiesen, wenn die translatorische Bewegung der Welle des Motors für die zweite Bewegungsart verantwortlich ist, weil die festgeklemmten Werkstücke über längere Strecken zu transportieren sein können und es andererseits Grenzen bei der translatorischen Bewegung der Welle gibt.
Somit sind die folgenden vier Ausführungsformen eher bevorzugt:
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die rotatorische Bewegung der Welle des Motors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der dritten Bewegungsart verantwortlich und die translatorische Bewegung der Welle des Motors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der ersten Bewegungsart verantwortlich.
Bei einer zweiten Ausführungsform ist die rotatorische Bewegung der Welle des Motors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der ersten Bewegungsart verantwortlich und die translatorische Bewegung der Welle des Doppelfunktionsmotors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der dritten Bewegungsart verantwortlich.
Bei einer dritten Ausführungsform ist die rotatorische Bewegung der Welle des Doppelfunktionsmotors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der zweiten Bewegungsart verantwortlich und die translatorische Bewegung der Welle des Doppelfunktionsmotors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der ersten Bewegungsart verantwortlich.
Bei einer vierten Ausführungsform ist die rotatorische Bewegung der Welle des Doppelfunktionsmotors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der zweiten Bewegungsart verantwortlich und die translatorische Bewegung der Welle des Doppelfunktionsmotors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der dritten Bewegungsart verantwortlich.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der
1 eine perspektivische Ansicht eines Transfersystems gemäß dem Stand der Technik zeigt und
2 eine Querschnittsansicht eines Transfersystems gemäß der Erfindung zeigt.
Ein Transfersystem 10', von dem in 2 im Vergleich zu 1 nur die eine Seite mit der Montagestruktur 12' gezeigt ist, umfasst Transportbalken 16, welche in drei zueinander orthogonalen Richtungen bewegt werden sollen. Für jede Bewegungsart greift ein Mitnehmer an dem Transportbalken 16 an, nämlich ein Mitnehmer 26 für die Vorschubbewegung, ein Mitnehmer 28 für die Querbewegung, bei der zwei Transportbalken 16 aufeinander zu- bzw. voneinander wegbewegt werden, und ein Mitnehmer 30 für eine Auf- bzw. Abbewegung zum Heben bzw. Senken eines Werkstücks. Der Mitnehmer 26 greift fest an dem Transportbalken 16 an, während der Transportbalken 16 relativ zu den Mitnehmern 28 und 30 hin- und herbeweglich ist, siehe Pfeile 32. Diese unterschiedlichen Funktionalitäten der Mitnehmer 28 und 30 im Vergleich zum Mitnehmer 26 bezüglich der Vorschubbewegung des Transportbalkens 16 spiegeln sich in einer unterschiedlichen Lagerung des Transportbalkens 16 in den Mitnehmern wieder. Die Bewegung des Mitnehmers 26 und damit die Vorschubbewegung des Transportbalkens 16 erfolgt über ein Zahnriemensystem 34. Das Zahnriemensystem 34 bewirkt eine Hin- und Herbewegung von Mitnehmer 26 und Transportbalken 16 entsprechend dem Pfeil 36. Der Mitnehmer 26 ist relativ zu dem Zahnriemensystem 34 in die beiden zur Vorschubrichtung orthogonalen Richtungen beweglich, siehe für den Hub den Pfeil 38 und für die Bewegung senkrecht zur Papierebene die Pfeilrückansicht 40.
Die Vorschubbewegung erfolgt somit in an sich konventioneller Weise.
Zum Bewegen der beiden anderen Mitnehmer 28 und 30 ist ein einziger Motor 42 vorgesehen, der vorliegend ein so genannter Kombiantrieb ist: Der Motor 42 dreht eine Welle 44 entsprechend dem Pfeil 46, und gleichzeitig kann er die Welle 44 auch auf- und abbewegen, siehe Pfeil 48. Um die rotatorische Bewegung der Welle 44 in eine translatorische Bewegung umzuwandeln, ist an der Welle 44 ein Zahnrad 50 ausgebildet, welches mit einer Zahnstange 52 kämmt. Durch die Drehung der Welle 44 entsprechend dem Pfeil 46 wird somit eine translatorische Bewegung der Zahnstange 52 bewirkt, die in 2 in Richtung senkrecht zur Papierebene erfolgt, siehe Pfeilsymbol 54. Die Zahnstange 52 ist mit dem Mitnehmer 28 gekoppelt, so dass ihre translatorische Bewegung mit einer translatorischen Bewegung des Transportbalkens 16 einhergeht. Diese Bewegung bewirkt, dass sich die beiden Transportbalken 16 einander nähern und ein Werkstück ergreifen können (vgl. Darstellung der beiden Transportbalken 16 in 1: Beim Transportsystem 10' ist in entsprechender Weise ein zweiter Transportbalken 16 vorgesehen). Die Ankopplung des Mitnehmers 28 an die Zahnstange 52 ist dergestalt, dass eine Auf- und Abbe wegung des Mitnehmers 28 bei unveränderter Lage der Zahnstange 52 ermöglicht ist, siehe Pfeil 56.
Diese Auf- und Abbewegung kann ihrerseits dann zustande kommen, wenn der Motor 42 die Welle 44 entsprechend dem Pfeil 48 hin- und herbewegt. Über eine Halterung 58 ist nämlich der Mitnehmer 30 an die Welle 44 gekoppelt. Die Halterung ist dergestalt, dass entsprechend dem Pfeilsymbol 60 eine Relativbewegung in Richtung senkrecht zur Papierebene möglich ist. Die Lagerung des Transportbalkens 16 in dem Mitnehmer 30 ist oben bereits erwähnt worden.
Bei dem Transfersystem 10' ist es so, dass zwei Bewegungsarten, nämlich die Querbewegung, die Bewegung der Transportbalken 16 aufeinander zu bzw. voneinander weg und die Hubbewegung, von ein und demselben Motor 42 (Kombiantrieb) bewirkt werden. Der Motor 42 ersetzt somit bei dem Transfersystem 10' zwei der Elektromotoren 18, die das Transfersystem 10 des Standes der Technik hat. Die weitere Bewegungsart, vorliegend die Vorschubbewegung der Transportbalken 16, wird in herkömmlicher Weise bewirkt. Alternativ zu der dargestellten Ausführungsform ist es auch möglich, dass die Auf- und Abbewegung in an sich herkömmlicher Art erfolgt und die rotatorische Bewegung der Welle des Kombiantriebs die Vorschubbewegung bewirkt.
Wie bereits erwähnt, zeigt die 2 nur die eine Seite des Transfersystems 10'. Genau so, wie das Transfersystem 10 des Standes der Technik drei Elektromotoren an beiden Seiten aufweist, kann das Transfersystem 10' auch einen Doppelfunktionsmotor 42 auf der zweiten Seite aufweisen.

Claims

Transfersystem (10') mit zwei sich geradlinig längserstreckenden Transportbalken (16), die in einer ersten Bewegungsart (40, 54, 60) aufeinander zu beweglich sind, um ein Werkstück festzuklemmen, die in einer zweiten Bewegungsart (32, 36) längs ihrer Längserstreckung beweglich sind, um das festgeklemmte Werkstück zu transportieren, und die in einer dritten Bewegungsart anhebbar (38, 48, 56) sind, um das festgeklemmte Werkstück hochzuheben, dadurch gekennzeichnet, dass das Transfersystem (10') einen Motor (42) umfasst, der eine Welle (44) hat, welche durch den Motor (42) gleichzeitig rotierbar (46) und längs ihrer Längserstreckung linear hin- und herbewegbar (48) ist und der derart an die Transportbalken gekoppelt ist, dass er die Bewegungen der Transportbalken (16) gemäß zwei unterschiedlichen Bewegungsarten der drei Bewegungsarten bewirkt.
Transfersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorische Bewegung der Welle des Motors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der dritten Bewegungsart verantwortlich ist und die translatorische Bewegung der Welle des Motors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der ersten Bewegungsart verantwortlich ist.
Transfersystem (10') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorische Bewegung (46) der Welle (44) des Motors (42) für eine Bewegung der Transportbalken (16) entsprechend der ersten Bewegungsart (54) verantwortlich ist und die translatorische Bewegung (48) der Welle (44) des Motors (42) für eine Bewegung der Transportbalken (16) entsprechend der dritten Bewegungsart (48) verantwortlich ist.
Transfersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorische Bewegung der Welle des Motors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der zweiten Bewegungsart verantwortlich ist und die translatorische Bewegung der Welle des Motors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der ersten Bewegungsart verantwortlich ist.
Transfersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorische Bewegung der Welle des Motors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der zweiten Bewegungsart verantwortlich ist und die translatorische Bewegung der Welle des Motors für eine Bewegung der Transportbalken entsprechend der dritten Bewegungsart verantwortlich ist.