DE102009016727A1

DE102009016727A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen von tafelförmigem Gut zu einem Bearbeitungsprozess

Info

Publication number: DE102009016727A1
Application number: DE102009016727A
Authority: DE
Inventors: Markus Eble
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-12
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2009-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von tafelförmigem Gut zu einem Bearbeitungsprozess, wobei das Gut mittels eines Transportsystems transportiert und während des Transports mittels eines Ausrichtsystems ausgerichtet wird, wobei zwei Antriebe für das Gut voneinander beabstandet angeordnet sind und eine Schräglagenkorrektur des Gutes durch eine kurzzeitige Differenzdrehzahl der Antriebe erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von tafelförmigem Gut zu einem Bearbeitungsprozess nach den Merkmalen des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Aus der EP 0469866 B1 ist eine Vorrichtung zum Ausrichten eines tafelförmigen Gutes, beispielsweise eines Blattes in einem Zuführweg beschrieben. Hierzu sind erste und zweite Blattförderrollen vorgesehen, die in dem Zuführweg zur Drehung um Achsen quer zu dem Zuführweg angebracht sind. Ferner ist eine erste und zweite Antriebseinrichtung zum drehbaren Antreiben der ersten, bzw. zweiten Rollen vorgesehen. Die Vorrichtung beinhaltet ferner eine Einrichtung zum Bewegen der ersten und zweiten Rollen, quer in Bezug auf den Zuführweg.
Im Stand der Technik ist eine Einrichtung vorgesehen, die auf die Erfassung einer Querfehlausrichtung eines Blattes in dem Zuführweg durch eine Sensoreinrichtungen reagiert um die Bewegung der Querbewegungseinrichtung der Rollen zu steuern und um die ersten und zweiten Rollen quer zu bewegen. Die Vorrichtung ist sehr aufwendig und erfordert eine Mehrzahl von Stellsystemen.
Es ist ferner aus der US 5094442 A1 eine Einrichtung bekannt, mit welcher die Position eines Papierbogens ermittelt und durch eine entsprechende Steuerung der Papierbogen quer verschoben werden kann. Die Längspositionierung des Papierbogens erfolgt über die Variation der Geschwindigkeit, mit welcher der Papierbogen in eine nachgeschaltete Maschine einläuft. Auch diese Vorrichtung erfordert einen hohen technischen und elektronischen Aufwand.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausrichtung eines bedruckten Bogens oder eines tafelförmigen Gutes bei hoher Produktionsgeschwindigkeit mit geringem technischen Aufwand zu erzielen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Von den auf dem Markt befindlichen weiterverarbeitenden Maschinen, z. B. Lackier- oder Druckmaschinen, wird die möglichst passgenaue Bereitstellung eines einlaufenden tafelförmigen Gutes gefordert. Das Ausrichten nach der Vorderkante erfolgt durch das Anlegen der Vorderkante des tafelförmigen Gutes an Anlegemarken der Vorrichtung. Das Ausrichten nach der Seitenkante erfolgt durch das Anlegen der Seitenkante des tafelförmigen Gutes an die Seitenmarke der Vorrichtung.
Aufgrund der Forderung nach höheren Produktionsgeschwindigkeiten sowie Materialeinsparungen durch das Verwenden von Material mit geringerer Materialstärke konnte es bisher beim Einsatz der bekannten Vorrichtungen zur Ausrichtung häufig zur Beschädigung des Gutes führen.
Ferner konnte die hohe Aufprallgeschwindigkeit bei der Ausrichtung in Verbindung mit geringerer Materialstärke verstärkt zu einer Verformung der Kanten des tafelförmigen Gutes führen.
Durch die Erfindung wird es möglich, auch tafelförmiges Gut mit geringer Materialstärke auch bei hoher Produktionsgeschwindigkeit unbeschadet dem Bearbeitungsprozess positionsgenau zuzuführen.
Die Vorrichtung besteht aus einem Transportsystem, das einen Tisch besitzt, auf dem das Einlaufen des tafelförmigen Gutes über Riemen der Ausrichtungsvorrichtung zugeführt wird. Das tafelförmige Gut durchläuft die Ausrichtungsvorrichtung und wird dort von zwei parallel zueinander angeordneten Rollenpaaren in Zuführrichtung weitergefördert. Die Rollen jedes Rollenpaares stehen vertikal aufeinander. Die beiden Rollenpaare sind auf einem gemeinsamen Rahmen angebracht. Das tafelförmige Gut durchläuft den Rahmen zwischen den Laufflächen der Rollenpaare.
Ein Rollenpaar besteht vorzugsweise aus einer angetriebenen und einer nicht angetriebenen Rolle unterschiedlichen oder gleichen Materials. Beide Rollenpaare sind am Rahmen angebracht, wobei pro Rollenpaar mindestens eine Rolle federnd gelagert sein sollte. Die vorzugsweise oberen Rollen der Rollenpaare können synchron auf und ab bewegt werden. Der Spalt zwischen den Laufflächen der Rollenpaare wird somit verringert oder vergrößert. Je nach zugeführtem Material ist eine Anpassung möglich. Beim Ausricht- und Transportvorgang wird das tafelförmige Gut zwischen den Laufflächen der Rollenpaare fixiert und mit Hilfe der angetriebenen Rollen weitergefördert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine räumliche, schematische Darstellung einer Vorrichtung zum positionsgenauen Zuführen von tafelförmigen Gütern zu einem Bearbeitungsprozess
2 eine räumliche, schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zum positionsgenauen Zuführen von tafelförmigen Gütern zu einem Bearbeitungsprozess.
3 Ein Zeitdiagramm mit der Darstellung des Ausrichtprozesses
1 und 2 zeigen ein Transport- und Ausrichtsystem 1 zum positionsgenauen Zuführen von tafelförmigen Gut zu einem Bearbeitungsprozess beispielsweise bei einer Blechlackiermaschine. Dem Ausrichtsystem sind die Lackierzylinder einer Blechlackiermaschine nachgeschaltet, aber hier nicht dargestellt.
Die Lackiermaschine ist somit in Transportrichtung dem Transport- und Ausrichtsystem 1 nachgeschaltet. Dem Transport und Ausrichtsystem 1 kann eine hier nicht dargestellte Maschine vorgeordnet sein.
Das tafelförmige Gut 2 wird in Transportrichtung 7 auf umlaufenden Riemen 8 der Ausrichtvorrichtung 9 zugeführt. Die Ausrichtvorrichtung 9 besteht aus einem Rahmen 10 an dem zwei Rollenpaare 11a und 11b angebracht sind.
Die Rollenpaare 11a und 11b bestehen aus zwei senkrecht aufeinander stehenden Rollen 12a und 12b und 13a und 13b. Die Rollen 12b und 13b werden federnd gegen die Rollen 12a und 13a gedrückt. Die Rollen 12a und 13a werden wiederum einzeln von Antrieb 14a und 14b im Gleichlauf zueinander angetrieben.
Das tafelförmige Gut 2 befindet sich nach der Zuführung zur Ausrichteinheit 9 zwischen den Rollenpaaren 11a und 11b und wird von diesen in Transportrichtung 7 weitergefördert.
Die Rollen 12b und 13b können über eine Kurvenscheibe auf und ab bewegt werden. Alternativ kann diese Auf- und Ab-Bewegung 16 auch durch einen hier nicht dargestellten Antrieb realisiert werden.
Durchläuft die Vorderkante 18 des tafelförmigen Gutes 2 die Sensoren 19a und 19b, so wird jeweils ein Schaltvorgang ausgelöst. Mit Hilfe der zeitlichen Differenz der Schaltvorgänge und der Transportgeschwindigkeit VT bzw. der Information der Messsysteme der Motoren 14a und 14b wird die Schieflage des tafelförmigen Gutes 2 vorzugsweise rechtwinklig zur Transportrichtung 7 bzw. rechtwinklig zur Walzenberührungslinie mit der nachgeschalteten Lackiermaschine sowie die Phasenlage der Vorderkante 18 zur Walzenberührungslinie errechnet.
Alternativ kann die Schräg- und Phasenlage auch durch den Einsatz und die Kombination einer Lichtschranke und eines messenden Sensors z. B. Zeilensensor ermittelt werden.
Die Schräglagenkorrektur der Vorderkante 18 des tafelförmigen Gutes 2 wird durch kurzzeitige Differenzdrehzahlen der Antriebe 14a und 14b und der daraus resultierenden unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Rollen durchgeführt.
Die Phasenlagenkorrektur der Vorderkante 18 des tafelförmigen Gutes 2 wird durch krzzeitige, gleichförmige, gleichzeitige Differenzdrehzahlen der Antriebe 14a und 14b und der daraus resultierenden gemeinsam Umfangsgeschwindigkeit Änderung der Rollen durchgeführt.
Zeitnah bei der Ermittlung der Schräg- und Phasenlage der Vorderkante 18 des tafelförmigen Gutes 2 wird die Lage der Seitenkante 19 mittels eines Zeilensensors 20 vermessen.
Alternativ kann sich ein hier nicht dargestellter weiterer Zeilensensor zur Vermessung der Seitenkante 19b auf der zum Zeilensensor 20 gegenüberliegenden Seite der Transport- und Ausrichteinheit 1 befinden.
Die Ausrichtvorrichtung 9 kann über den Antrieb 17 quer zur Transportrichtung 7 verfahren werden.
Befindet sich das tafelförmigen Gut 2 in der Ausrichtvorrichtung 9 wird durch Verfahren des Antrieb 17 das tafelförmige Gut 2 parallel zur Walzenberührungslinie beliebig verschoben. Nachdem das tafelförmige Gut 2 der Lackiermaschine zugeführt wurde und die aufeinander liegenden Lackierzylinder den Weitertransport vornehmen, wird die Ausrichteinheit 9 über den Antrieb 17 in Grundstellung verfahren. Es kann sein, dass zu diesem Zeitpunkt weiterhin das gleiche tafelförmige Gut 2 sich noch zwischen den Rollenpaaren 11a und 11b befindet.
Um die Ausrichtung des tafelförmige Gutes 2 nach Seiten- und Vorderkante nicht negativ zu beeinflussen, wird der Anpressdruck auf das tafelförmige Gut 2 durch die Verstellung der Position der Rollen 12b und 13b vor dem Verfahren in Grundstellung aufgehoben. Die Rollen 12a und 13a werden weiterhin durch die sich im Gleichlauf befindlichen Antriebe 14a und 14b angetrieben.
Das tafelförmige Gut 2 kann beim Transport durch die Lackiermaschine weiterhin auf den Rollenoberflächen der Rollen 12a und 13a aufliegen.
Bei günstiger Materialwahl hat die Bewegung der Ausrichtvorrichtung 9 in Grundstellung keine Auswirkung auf die Position oder die Materialgüte des tafelförmigen Gutes 2.
Um jeglichen Einfluss der Rollen 12a und 13a bei Verfahren in Grundstellung auszuschließen könnten diese auch ähnlich der Auf- und Abwärtsbewegung 16 der Rollen 12b und 13b insbesondere nach unten wegpositioniert werden.
Grundsätzlich bedeutet im gesamten Ausrichtprozess die Verstellung der Position der Rollen 12a, 12b, 13a, 13b die Freigabe des Guts sobald dieses Gut durch die nachfolgende Lackiermaschine, durch Lackierzylinder oder einem nachfolgenden System, welches die Postition des Guts sicherstellt. Damit kann die gesamte Ausrichteinheit oder einzelne Antriebsrollen, die das Gut positioniert haben, in die O-Stellung zurückgefahren werden.
3 zeigt ein Diagramm, das den Vorteil der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels nochmals näher erläutert. In diesem Diagramm ist über eine Zeitachse der seitliche Verfahrweg X des Antriebs 17 dargestellt. Selbstverständlich ist dies nur ein Beispiel für den seitlichen Verfahrweg, auch die Schräglagenkorrekturrollen 12 und 13 können nach diesem Diagramm positioniert werden, ebenso die Phasenlagenkorrektur.
Die gestrichelt dargestellte Linie A zeigt die Positionierung eines tafelförmigen Guts gemäß dem Stand der Technik. Die durchgezogene Linie B zeigt die Positionierung eines Guts beispielhaft gemäß der vorliegenden Erfindung.
Zu Beginn und vor Einlauf eines Guts befindet sich die Positioniereinheit gemäß der Linie A in der Ausgangs- oder 0-Position. Sobald das Gut durch die Positioniereinheit erfasst, und die Lage des Guts sensorisch ermittelt wurde, ist die Positioniereinheit in der Lage, dieses Gut gemäß dem Kurvenverlauf A1 seitlich zu positionieren. Sobald das Gut die korrekte Seitenlage hat, wird dieses weitertransportiert gemäß dem Kurververlauf A2 bis zu dem Zeitpunkt, bei dem sich das Gut nicht mehr in der Positionierungsvorrichtung befindet. Dann kann gemäß Kurvenverlauf A3 die Einheit wieder in die 0-Stelllung zurückgefahren werden. Der Vorgang ab dem Zeitpunkt t₆ entspricht dem Vorgang des Zeitpunktes t₀.
Kurve B zeigt im Vergleich hierzu die Positionierung, bzw. den seitlichen Verfahrweg gemäß der Erfindung. Zum Zeitpunkt T₀ bis T₁ entspricht die Kurve B der Kurve A, ebenso vom Zeitpunkt T₁ bis T₂ und vom Zeitpunkt T₂ bis T₃, d. h., der Weitertransport des Gutes wird nach der exakten Positionierung optimal dem gesamten Förderprozess angepasst.
Zum Zeitpunkt T₃ ist das tafelförmige Gut bereits von einer nachfolgenden Einrichtung bzw. einem Lackierzylinder oder einer Lackiermaschine übernommen worden. Damit kann ab dem Zeitpunkt T₃ bereits die Ausrichtvorrichtung in die 0-Position zurückgefahren werden. Dies erfolgt in der Darstellung gemäß Kurvensegment B1.
Zum Zeitpunkt T₄ befindet sich damit die Ausrichtungs-Vorrichtung bereits wieder in der Aufnahmelage für das nächste tafelförmige Gut. Damit zeigt sich, dass die Vorrichtung bereits zu diesem Zeitpunkt die Position, die der Position zum Zeitpunkt T₀ entspricht, eingenommen hat und damit bereits wieder der Ausrichtprozess beginnen kann.
Wie bereits erwähnt, wird die Zeitersparnis durch das Anheben, bzw. Entfernen der Rollen 12 und 13 vom Gut erzielt. Sobald die Rollen abgehoben sind, kann eine Rückstellung auf 0 erfolgen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0469866 B1 [0002]
- US 5094442 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung zum Zuführen von tafelförmigem Gut zu einem Bearbeitungsprozeß, wobei das Gut mittels eines Transportsystems transportiert und während des Transports mittels eines Ausrichtsystems ausgerichtet wird, wobei zwei Antriebe für das Gut voneinander beabstandet angeordnet sind und eine Schräglagenkorrektur des Gutes durch eine kurzzeitige Differenzdrehzahl der Antriebe erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei eine Anpassung der Vorderkantenposition des Gutes durch eine gleichzeitige Erhöhung oder Verringerung der Drehzahl der Antriebe erfolgt.
Vorrichtung nach Anspuch 1 oder 2 wobei ein Querantrieb vorgesehen ist der das Gut durch eine quer zur Laufrichtung erzeugte Bewegung positioniert.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Antriebe aus zwei Rollen bestehen, zwischen denen das Gut transportiert wird und wenigstens eine Rolle zur Anpassung an unterschiedliche Gutdicken federn gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei wenigstens zwei Sensoren zur Ermittlung der Gutlage vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zur Verbesserung des Kontaktes des Gutes mit den Antrieben bei der Verwendung von ferromagnetischem Gut mit einem permanentmagnetischen und/oder elektromagnetischem System eine Anziehungskraft erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Antriebe für das Gut nach dem Ausrichten das Gut freigeben durch eine Einrichtung, welche eine Beabstandung der Antriebsrollen zum Gut erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Freigabe des Guts nach der Übernahme des Gutes an einen nachgeschalteten Lackierzylinder oder an ein nachgeschaltetes Gutaufnahmesystem erfolgt.
Verfahren zum Zuführen von tafelförmigen Gut zu einem Bearbeitungsprozess, wobei das Gut mittels eines Transportsystems transportiert wird und während des Transports mittels eines Ausrichtsystems an- und ausgerichtet wird über zwei Antriebe, die unabhängig voneinander arbeiten und eine Schräglagenkorrektur des Gutes durch eine kurzzeitige Differenzdrehzahl der Antriebe erfolgt, wobei das Gut von diesen Antrieben entkoppelt wird wenn dieses Gut von einem nachgeschalteten Lackierzylinder oder einer nachgeschalteten Aufnahmevorrichtung übernommen worden ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei nach der Übernahme des Gutes durch die nachfolgende Einrichtung das Ausrichtsystem in die 0-Stellung zurückfährt.