DE102011102515A1

DE102011102515A1 - Loading and/or removing device for loading and/or removing planar steel sheet plates into and/or from tower furnace for heating plates in multiple furnace levels, has fork linear adjustably arranged at gripper device in horizontal plane

Info

Publication number: DE102011102515A1
Application number: DE102011102515A
Authority: DE
Inventors: Patrick Freudenberg; Rudolf König
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2012-11-29
Anticipated expiration: 2031-05-27
Also published as: DE102011102515B4

Abstract

The device has a gripper device (300) guided at a robot arm for receiving and transporting planar steel sheet plates. The gripper device includes a fork (310) with fork rakes (311) engaged below the plates. The fork is linearly adjustably arranged at the gripper device in a horizontal plane (H), so that the rakes are retracted into a furnace for loading or removal. Linear adjustment is carried out by a linear adjusting mechanism with linear actuators i.e. linear servomotors. The gripper device includes a heat shield in a form of an enclosure (320) for the plates.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Beschicken eines Ofens zum Erwärmen von Blechplatinen mit wenigstens einer Blechplatine und/oder für das Entnehmen wenigstens einer erwärmten Blechplatine aus einem solchen Ofen, wobei es sich insbesondere um einen Turmofen bzw. Etagenofen handelt. Eine solche Vorrichtung wird nachfolgend auch als Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung bezeichnet. Die Erfindung betrifft ferner eine Erwärmungsanlage zum Erwärmen von Blechplatinen, die eine solche Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung. umfasst.The invention relates to a device for charging a furnace for heating sheet metal blanks with at least one sheet metal blank and / or for removing at least one heated sheet metal blank from such a furnace, which is in particular a tower furnace or deck furnace. Such a device is also referred to below as a loading and / or unloading device. The invention further relates to a heating system for heating sheet metal blanks, which includes such a loading and / or unloading device. includes.

Bei der Warmumformung von Blechplatinen, wobei es sich vorrangig um Stahlblechplatinen handelt, werden Öfen benötigt, in denen die in der Regel bereits zugeschnittenen Platinen vor der Umformung erwärmt werden. Je nach Warmumformprozess kann die Erwärmungstemperatur mehrere hundert Grad Celsius bis hin zu eintausend Grad Celsius betragen.In the hot forming of sheet metal blanks, which are primarily sheet steel blanks, ovens are needed in which the usually already cut blanks are heated prior to forming. Depending on the hot forming process, the heating temperature can be several hundred degrees Celsius up to one thousand degrees Celsius.

Aus dem Stand der Technik sind Durchlauföfen bekannt, in denen die Blechplatinen erwärmt werden. Solche Durchlauföfen weisen jedoch zum Teil sehr große Baulängen auf, so dass ein hoher Platzbedarf besteht. Ferner besteht das Problem, dass die Beladestelle und die Entnahmestelle weit von einander entfernt sind. Ein weiterer Nachteil ist ein ungünstiger energetischer Wirkungsgrad, der aus dem großen Bauvolumen und der verhältnismäßig großen Ofenoberfläche resultiert. In jüngerer Zeit kommen daher vermehr Etagenöfen bzw. Turmöfen zum Einsatz, die mehrere übereinander angeordnete Ofenebenen bzw. Ofenfächer aufweisen, wobei jedes Ofenfach zur Aufnahme wenigstens einer Blechplatine dient. Ein solcher Turmofen ist z. B. aus der DE 10 2006 020 781 B3 bekannt.Continuous ovens are known in the prior art in which the sheet metal blanks are heated. However, such furnaces sometimes have very long lengths, so that a high space requirement exists. Furthermore, there is the problem that the loading point and the removal point are far from each other. Another disadvantage is an unfavorable energy efficiency, resulting from the large volume and the relatively large furnace surface. In recent years, therefore, more floor ovens or Turmöfen are used, which have a plurality of stacked oven levels or oven compartments, each oven compartment serves to accommodate at least one sheet metal blank. Such a tower oven is z. B. from the DE 10 2006 020 781 B3 known.

Um die Beladung bzw. Beschickung solcher Turmöfen mit Blechplatinen und die Entnahme der erwärmten Blechplatinen aus dem Turmofen automatisieren zu können, ist eine Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung bzw. eine Beschickungs- und Entnahmestation erforderlich, die zwar nicht zum Turmofen gehört, die jedoch an die baulichen Eigenheiten des Turmofens angepasst ist und/oder umgekehrt. Eine solche Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung ist in 3 der DE 10 2006 020 781 B3 gezeigt, wobei diese Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung wenigstens eine an einem Roboter oder Portal geführte Greifereinrichtung zum Aufnehmen und Transportieren einer Blechplatine aufweist. Die aus dem Stand der Technik bekannten Greifereinrichtungen sind in der Regel mit pneumatisch betätigbaren Greifelementen ausgestattet, wobei diese Greifelemente den Rand der erwärmten Blechplatine formschlüssig umgreifen können. Dies setzt jedoch die in der DE 10 2006 020 781 B3 gezeigten Schubladenelemente oder vergleichbare Einrichtungen am Turmofen voraus.In order to automate the loading or loading of such Turmöfen with sheet metal blanks and the removal of the heated sheet metal blanks from the tower furnace, a loading and / or unloading device or a loading and unloading station is required, which does not belong to the tower furnace, but to the structural characteristics of the tower furnace is adjusted and / or vice versa. Such a loading and / or unloading device is in 3 of the DE 10 2006 020 781 B3 shown, wherein this loading and / or unloading device has at least one guided on a robot or portal gripper device for receiving and transporting a sheet metal blank. The known from the prior art gripping devices are usually equipped with pneumatically actuated gripping elements, said gripping elements can embrace the edge of the heated sheet metal plate form fit. However, this presupposes the drawer elements shown in DE 10 2006 020 781 B3 or comparable devices on the tower furnace.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung für einen Ofen und insbesondere für einen Turmofen zum Erwärmen von Blechplatinen anzugeben, die eine besonders einfache Handhabung der Beschickung und Entnahme ermöglicht und die insbesondere auch eine einfache Ofenkonstruktion erlaubt.It is an object of the present invention to provide a loading and / or unloading device for a furnace and in particular for a tower furnace for heating sheet metal blanks, which allows a particularly simple handling of the loading and unloading and which in particular also allows a simple furnace construction.

Diese Aufgabe wird gelöst von einer Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a loading and / or unloading device having the features of claim 1. Preferred embodiments and further developments are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung weist wenigstens eine an einem Roboter oder Portal geführte Greifereinrichtung zum Aufnehmen und Transportieren (und Ablegen) wenigstens einer Blechplatine auf, wobei die Greifereinrichtung eine Gabel aufweist, die mehrere Gabelzinken zum Untergreifen wenigstens einer Blechplatine umfasst und wobei die Gabel in der Horizontalebene linearverstellbar an der Greifereinrichtung angeordnet ist, so dass die Gabelzinken zur Beschickung des Ofens (mit wenigstens einer Blechplatine) oder zur Entnahme (wenigstens einer Blechplatine aus dem Ofen) direkt in den Ofen bzw. in den Innenraum des Ofens eingefahren werden können.The loading and / or unloading device according to the invention has at least one guided on a robot or portal gripper device for receiving and transporting (and dropping) at least one sheet metal blank, said gripper device comprises a fork which comprises a plurality of prongs for engaging at least one sheet metal blank and wherein the Fork in the horizontal plane is arranged linearly adjustable on the gripper device, so that the forks for feeding the furnace (with at least one sheet metal plate) or for removal (at least one sheet metal blank from the oven) can be moved directly into the oven or in the interior of the furnace ,

Die erfindungsgemäße Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung ermöglicht sowohl das Beschicken des Ofens mit wenigstens einer Blechplatine als auch die Entnahme wenigstens einer Blechplatine aus dem Ofen, ohne dass hierzu ein Schubladenelement oder eine vergleichbare Einrichtungen am Ofen vorzusehen ist. Indem die Gabelzinken die zu bewegende Blechplatine untergreifen, wobei die Blechplatine auf den Gabelzinken zum Aufliegen kommt, wird auch eine besonders einfache Handhabung der Beschickung und Entnahme ermöglicht. Zudem ergibt sich eine flexible Einsatzmöglichkeit für verschiedenste Platinenformen und -größen, wobei die erfindungsgemäße Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung im Übrigen nicht nur zur Handhabung von Blechplatinen geeignet ist. Ebenso können auch Blechformteile und insbesondere flache Blechformteile mit der erfindungsgemäßen Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung gehandhabt werden.The loading and / or unloading device according to the invention allows both the loading of the furnace with at least one sheet metal blank as well as the removal of at least one sheet metal blank from the oven without the need for a drawer element or a similar facilities is provided on the furnace. By the fork tines engage under the sheet metal plate to be moved, wherein the sheet metal blank on the forks comes to rest, also a particularly simple handling of the loading and unloading is possible. In addition, there is a flexible use for a variety of board shapes and sizes, the loading and / or unloading device according to the invention, moreover, is not only suitable for handling sheet metal blanks. Similarly, sheet metal parts and in particular flat sheet metal parts can be handled with the feed and / or removal device according to the invention.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Linearverstellung der Gabel durch einen Linearverstellmechanismus bewerkstelligt ist, wobei dieser Linearverstellmechanismus vorzugsweise wenigstens einen Linearstellantrieb umfasst. Bei dem Linearstellantrieb kann es sich um einen Stellmotor und insbesondere um einen Linearstellmotor handeln.It is preferably provided that the linear adjustment of the fork is accomplished by a Linearverstellmechanismus, said linear adjustment preferably comprises at least one linear actuator. In the linear actuator it may be a servo motor and in particular a linear actuator.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Greifereinrichtung der erfindungsgemäßen Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung eine Wärmeabschirmung für eine aufgenommene Blechplatine aufweist. Diese Wärmeabschirmung kann z. B. in Form einer Einhausung ausgebildet sein, in die eine aufgenommene und insbesondere heiße Blechplatine mittels der linearverstellbaren Gabel verbringbar ist. Durch eine solche Wärmeabschirmung kann die Abkühlung einer aus dem Ofen entnommenen Blechplatine während des Transports gering gehalten werden. Die Wärmeabschirmung bzw. die Einhausung kann auf ihrer Innenseite zumindest bereichsweise mit einer wärmereflektierenden Oberfläche ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann die Wärmeabschirmung beheizt sein, was z. B. durch wenigstens eine elektrische Heizeinrichtung, die in der Wärmeabschirmung integriert oder im Innenraum der Einhausung verbaut ist, bewerkstelligt werden kann.Particularly preferably, it is provided that the gripper device of the loading and / or unloading device according to the invention has a heat shield for a recorded sheet metal blank. This heat shield can z. B. be designed in the form of an enclosure into which a recorded and in particular hot sheet metal plate by means of the linear adjustable fork can be brought. By such a heat shield, the cooling of a sheet metal plate removed from the oven can be kept low during transport. The heat shield or the housing can be formed on its inside at least partially with a heat-reflecting surface. Alternatively or additionally, the heat shield can be heated, which z. B. by at least one electric heater that is integrated in the heat shield or installed in the interior of the enclosure, can be accomplished.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Gabelzinken rund, oval oder dreieckig ausgebildet sind. Hieraus resultiert eine linienförmige Abstützung der aufgenommenen Blechplatine, womit die Wärmableitung vom Blechmaterial in die Gabelzinken gering gehalten werden kann. Alternativ oder ergänzend kann die Wärmableitung auch durch Abstandshalter verringert werden, die, insbesondere auswechselbar, an den Gabelzinken angeordnet sind. Hieraus resultiert eine punktförmige Abstützung der aufgenommenen Blechplatine. Um die Wärmeaufnahme der Gabelzinken gering zu halten, können diese zumindest abschnittsweise mit einer wärmereflektierenden Oberfläche ausgebildet sein.Furthermore, it is preferably provided that the forks are round, oval or triangular. This results in a linear support of the recorded sheet metal plate, whereby the heat dissipation from the sheet material can be kept low in the forks. Alternatively or additionally, the heat dissipation can also be reduced by spacers, which are arranged, in particular interchangeable, on the forks. This results in a punctiform support of the recorded sheet metal blank. In order to keep the heat absorption of the forks low, they can be formed at least in sections with a heat-reflecting surface.

Die Gabelzinken sind vorzugsweise aus einem Metallmaterial und insbesondere aus einem Stahlmaterial gebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Gabelzinken aus einem Keramikmaterial oder aus einem Keramikverbundmaterial gebildet, woraus eine hohe Temperaturbeständigkeit resultiert.The forks are preferably formed from a metal material and in particular from a steel material. In a preferred embodiment, the forks are formed of a ceramic material or of a ceramic composite material, resulting in a high temperature resistance.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Gabelzinken gekühlt sind bzw. als gekühlte Gabelzinken ausgebildet sind. Hierzu sind die Gabelzinken mit wenigstens einer Kühleinrichtung versehen. Die Kühlung kann z. B. mit einem Kühlmedium bewerkstelligt werden (aktive Kühlung), welches die Kabelzinken zumindest abschnittsweise durchströmt, wozu die Gabelzinken mit entsprechenden im Inneren befindlichen Strömungskanälen ausgebildet sind. Eine Kühlung könnte jedoch auch mit Kühlelementen, wie insbesondere Kühlrippen, bewerkstelligt werden (passive Kühlung), die an geeigneten Stellen außenliegend an den Gabelzinken angebracht sind.It is preferably provided that the forks are cooled or are designed as cooled forks. For this purpose, the forks are provided with at least one cooling device. The cooling can z. B. be accomplished with a cooling medium (active cooling), which at least partially flows through the cable tines, including the forks are formed with corresponding flow channels located in the interior. However, a cooling could also be accomplished with cooling elements, such as in particular cooling fins (passive cooling), which are mounted at appropriate locations on the outside of the forks.

Mit dem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf eine Erwärmungsanlage zum Erwärmen von Blechplatinen. Diese Erwärmungsanlage umfasst wenigstens einen Ofen und bevorzugt zwei Öfen, wobei es sich insbesondere um wenigstens einen Turmofen und bevorzugt um zwei Turmöfen mit mehreren horizontal übereinander angeordneten Ofenebenen bzw. Ofenfächern handelt, und wenigstens eine und bevorzugt exakt eine erfindungsgemäße Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung.With the independent claim, the solution of the problem also extends to a heating system for heating sheet metal blanks. This heating system comprises at least one furnace and preferably two furnaces, which are in particular at least one tower furnace and preferably two Turmöfen with several horizontally stacked oven levels or oven compartments, and at least one and preferably exactly one inventive loading and / or unloading device.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise anhand der schematischen und nicht maßstabsgerechten Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below by way of example and not by way of limitation with reference to the schematic and not to scale figures.

1 zeigt in einer Draufsicht eine Erwärmungsanlage zum Erwärmen von Blechplatinen. 1 shows a plan view of a heating system for heating sheet metal blanks.

2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Greifereinrichtung für die zur Erwärmungsanlage der 1 gehörende Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung. 2 shows in a perspective view of an embodiment of a gripper device for the heating of the 1 associated loading and / or unloading device.

3 zeigt einen Längsschnitt durch die Greifereinrichtung der 2. 3 shows a longitudinal section through the gripper device of 2 ,

4 zeigt in einer Seitenansicht eine alternative Ausführungsform eines Linearverstellmechanismus für die Greifereinrichtung der 2. 4 shows in a side view an alternative embodiment of a Linearverstellmechanismus for the gripper device of 2 ,

5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine alternative Ausführungsform einer Gabel für die Greifereinrichtung der 2. 5 shows in a perspective view of an alternative embodiment of a fork for the gripper device of 2 ,

1 zeigt eine Erwärmungsanlage 10 zum Erwärmen von Blechplatinen M, die nach der Erwärmung in einem Warmumformwerkzeug 40 warmumgeformt werden. Zur Erwärmungsanlage 10 gehören ein Ofen 20, wobei es sich um einen Turmofen mit mehreren horizontal übereinander angeordneten Ofenebenen bzw. Ofenfächern mit separaten Türen handelt, und eine Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung bzw. -station 30. Die Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung 30 umfasst eine an einem Roboterarm 31 geführte Greifereinrichtung 300, die eine Gabel 310 mit mehreren Gabelzinken aufweist. 1 shows a heating system 10 for heating sheet metal blanks M after heating in a hot forming tool 40 be hot worked. To the heating plant 10 include a stove 20 , wherein it is a tower furnace with a plurality of horizontally stacked oven levels or oven compartments with separate doors, and a loading and / or unloading device or station 30 , The loading and / or unloading device 30 includes one on a robotic arm 31 guided gripper device 300 holding a fork 310 with multiple forks.

Mit der Greifereinrichtung 300 und der daran befindlichen Gabel 310 können die Ofenfächer des Ofens 20 einzeln mit Blechplatinen M beschickt werden, wozu die Gabelzinken der Gabel 310 in den Ofen bzw. in das Ofenfach einfahren, wie gestrichelt dargestellt. Ferner kann mit der Greifereinrichtung 300 eine erwärmte Blechplatine M' aus dem Ofen 20 entnommen, wobei die Gabelzinken der Gabel 310 erneut in den Ofen 20 einfahren, und anschließend im Warmumformwerkzeug 40 abgelegt oder alternativ an eine Übergabevorrichtung übergeben werden. Die Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung 30 dient insofern auch dem Transfer erwärmter Blechplatinen M'.With the gripper device 300 and the fork on it 310 can the oven compartments of the oven 20 be loaded individually with metal sheets M, including the forks of the fork 310 drive into the oven or in the oven compartment, as shown in dashed lines. Furthermore, with the gripper device 300 a heated sheet metal plate M 'from the oven 20 taken, with the forks of the fork 310 again in the oven 20 retract, and then in the hot forming tool 40 filed or alternatively be transferred to a transfer device. The loading and / or unloading device 30 also serves to transfer heated sheet metal blanks M '.

Die Erwärmungsanlage 10 kann mehrere Ofen 20 umfassen, die mit der Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung 30 bedient werden. Ferner kann der Ofen 20 dafür ausgelegt sein, dass mehrere Blechplatinen M nebeneinanderliegend und/oder hintereinanderliegend in einer Ofenebene bzw. in einem Ofenfach aufgenommen werden können. Ferner können mehrere Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtungen 30 vorgesehen sein, die unterschiedliche Funktionen und/oder Transportaufgaben haben (bspw. nur Beschickung oder nur Entnahme).The heating system 10 can have multiple oven 20 include, with the loading and / or unloading device 30 to be served. Furthermore, the oven can 20 be designed so that a plurality of sheet metal blanks M can be accommodated next to each other and / or one behind the other in a furnace level or in a furnace compartment. Furthermore, several loading and / or unloading devices 30 be provided that have different functions and / or transport tasks (eg. Only feed or only removal).

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Greifereinrichtung 300. Die Greifereinrichtung 300 ist über die Hauptwelle 32 am Roboterarm 31 befestigt (was im Detail nicht dargestellt ist) und um die vertikale Z-Achse verschwenkbar. Der Verschwenkantrieb kann in der Greifereinrichtung 300 und/oder am Roboterarm 31 angeordnet sein. Die Greifereinrichtung 300 umfasst eine Gabel 310 mit mehreren Gabelzinken 311. Mit den Gabelzinken 311 kann eine Blechplatine M oder M' (bei entsprechender Auslegung auch mehrere Blechplatinen M oder M') Untergriffen werden, sodass die Blechplatine M oder M' auf den Gabelzinken 311 aufliegt. Die Anzahl von vier Gabelzinken 311 ist lediglich beispielhaft. Die Gabelzinken 311 können einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein. Der Abstand der Gabelzinken 311 zueinander kann sich nach der Größe und/oder nach dem Gewicht der aufzunehmenden und zu transportierenden Blechplatine M oder M' richten und liegt z. B. im Bereich von 100 mm bis 300 mm. Der Abstand der Gabelzinken 311 kann gleichmäßig oder ungleichmäßig sein. Die Gabelzinken 311 sind zueinander parallel, können jedoch auch schräg zueinander sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die komplette Greifereinrichtung 300 in einer Leichtbauweise ausgeführt ist. 2 shows an embodiment of a gripper device 300 , The gripper device 300 is over the main shaft 32 on the robot arm 31 attached (which is not shown in detail) and pivotable about the vertical Z-axis. The pivot drive can in the gripper device 300 and / or on the robotic arm 31 be arranged. The gripper device 300 includes a fork 310 with several forks 311 , With the forks 311 can a sheet metal plate M or M '(with appropriate design, several sheet metal blanks M or M') are underriden, so that the sheet metal plate M or M 'on the forks 311 rests. The number of four forks 311 is just an example. The forks 311 can be formed in one piece or several pieces. The distance between the forks 311 each other may depend on the size and / or weight of the male and to be transported sheet metal plate M or M 'and is z. B. in the range of 100 mm to 300 mm. The distance between the forks 311 can be even or uneven. The forks 311 are parallel to each other, but can also be at an angle to each other. It is preferably provided that the complete gripper device 300 is executed in a lightweight construction.

Die Detaildarstellung in der 2 zeigt mehrere mögliche Querschnittsformen für die Gabelzinken 311 (Kreisquerschnitt A, Dualquerschnitt B und Dreiecksquerschnitt C), die zu einer Linienberührung zwischen den Gabelzinken 311 und einer aufgenommenen Blechplatine M oder M' führen, was eine geringe Wärmeableitung zur Folge hat. Die Gabelzinken 311 können jedoch auch einen Quadrat-/Rechteckquerschnitt oder sonstigen Querschnitt aufweisen. Zur Verringerung der Wärmeableitung und/oder zur Verringerung der thermischen Belastung der Gabelzinken 311 können Abstandshalter 312 vorgesehen sein, die insbesondere auswechselbar an den Gabelzinken 311 befestigt sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Abstandshalter 312 als Ringe ausgebildet. Ebenso ist denkbar, dass solche Abstandshalter als in Richtung der aufzunehmenden Blechplatine M oder M' überstehende Erhöhungen an den Gabelzinken 311 ausgebildet sind.The detailed representation in the 2 shows several possible cross-sectional shapes for the forks 311 (Circular cross section A, dual cross section B and triangular cross section C) leading to a line contact between the forks 311 and a received sheet metal plate M or M 'lead, which has a low heat dissipation result. The forks 311 However, they can also have a square / rectangular cross section or other cross section. To reduce heat dissipation and / or reduce thermal stress on the forks 311 can spacers 312 be provided, in particular interchangeable with the forks 311 are attached. In the embodiment shown, the spacers 312 designed as rings. It is also conceivable that such spacers as in the direction of the male sheet metal plate M or M 'protruding increases on the forks 311 are formed.

Erfindungsgemäß ist die Gabel 310 linearverstellbar an der Greifereinrichtung 300 angeordnet, so dass die Gabelzinken 311 in ihrer Längsrichtung (L) und in einer horizontalen Ebene verfahrbar sind, was mit dem Doppelpfeil H veranschaulicht ist. Die Linearverstellbarkeit der Gabel 310 bzw. der Gabelzinken 311 wird von einem im Gehäuse 330 angeordneten Linearverstellmechanismus (wie nachfolgend noch näher erläutert) bewerkstelligt. Ferner umfasst die Greifereinrichtung 300 eine Wärmeabschirmung in Form einer Einhausung 320.According to the invention, the fork 310 linearly adjustable on the gripper device 300 arranged so that the forks 311 in their longitudinal direction (L) and in a horizontal plane are movable, which is illustrated by the double arrow H. The linear adjustability of the fork 310 or the forks 311 is from one in the housing 330 arranged Linearverstellmechanismus (as explained in more detail below) accomplished. Furthermore, the gripper device comprises 300 a heat shield in the form of an enclosure 320 ,

In der Darstellung der 2 ragen die Gabelzinken 311 nach vorne aus der Einhausung 320 heraus. Durch Zurückfahren der Gabel 310 werden die Gabelzinken 311 in die Einhausung 320 hineinbewegt. Die Einhausung 320 dient vorrangig dazu, beim Transportieren bzw. Befördern einer erwärmten Blechplatine M' die Abkühlung durch Wärmeabstrahlung und Konvektion zu minimieren. Die Einhausung 320 kann aus einem wärmeisolierenden Material oder Materialverbund gebildet sein. Ferner kann die Innenoberfläche der Einhausung 320 mit einer wärmereflektierenden Oberfläche ausgebildet sein. Des Weiteren kann in der Einhausung 320 eine Heizung, insbesondere eine Elektroheizung, verbaut sein. Die Einhausung 320 kann auch dazu dienen, beim Transportieren einer Blechplatine M oder M' deren Herunterfallen von den Gabelzinken 311 zu verhindern. Bspw. muss die Greifereinrichtung 300 je nach Anordnung von Ofen 20 und Werkzeug 40 Schwenkbewegungen um die Z-Achse ausführen, was zum Teil mit sehr hohen Drehbeschleunigungen und -verzögerungen einher geht. Alternativ oder ergänzend können z. B. an den außenliegenden Gabelzinken 311 seitliche Einweiser angeordnet sein (nicht dargestellt), die das Herabrutschen einer frei aufliegenden Blechplatine M oder M' von den Gabelzinken 311 verhindern.In the presentation of the 2 protrude the forks 311 forward from the enclosure 320 out. By driving back the fork 310 become the forks 311 in the enclosure 320 inside moves. The enclosure 320 primarily serves to minimize cooling by heat radiation and convection when transporting or conveying a heated metal sheet M '. The enclosure 320 may be formed of a heat-insulating material or composite material. Furthermore, the inner surface of the enclosure 320 be formed with a heat-reflecting surface. Furthermore, in the enclosure 320 a heater, in particular an electric heater to be installed. The enclosure 320 may also serve to transport a sheet metal plate M or M 'their falling from the forks 311 to prevent. For example. must be the gripper device 300 depending on the arrangement of oven 20 and tool 40 Pivoting movements about the Z-axis, which goes hand in hand with very high spins and decelerations. Alternatively or in addition z. B. on the outer forks 311 be arranged lateral Einweiser (not shown), which is the sliding down a freely resting sheet metal plate M or M 'of the forks 311 prevent.

3 zeigt einen Längsschnitt durch die Greifereinrichtung 300. Im Gehäuse 330 (wobei ein solches Gehäuse 330 nicht zwingend erforderlich ist) befindet sich ein Linearverstellmechanismus 340. Der Linearverstellmechanismus 340 umfasst einen Linearstellantrieb 341, der über einen Schieber 342 einen zur Gabel 310 gehörenden Gabelblock 314 mit den daran angeordneten Gabelzinken 311 in Richtung deren Längsachse L horizontal bewegen kann, was mit dem Doppelpfeil H veranschaulicht ist. Bevorzugt sind die Gabelzinken 311 mit dem Gabelblock 314 verschraubt oder verschweißt. Im Verbindungsbereich zum Gabelblock 314 können die Gabelzinken 311 verstärkt ausgebildet oder mit einer Verstärkung versehen sein. Der Linearstellantrieb 341 kann einen Stellmotor und insbesondere einen Linearstellmotor aufweisen. Ein funktionsgleicher Linearverstellmechanismus zum Bewegen der Gabel 310 kann auf verschiedenste Weisen ausgebildet sein. Ferner ist denkbar, dass anstelle von einer einzelnen Gabel zwei Gabeln verwendet werden, die z. B. parallel zueinander angeordnet sind. 3 shows a longitudinal section through the gripper device 300 , In the case 330 (Such a housing 330 not mandatory) is a Linearverstellmechanismus 340 , The linear adjustment mechanism 340 includes a linear actuator 341 that's about a slider 342 one to the fork 310 belonging fork block 314 with the fork tines attached 311 in the direction of the longitudinal axis L can move horizontally, which is illustrated by the double arrow H. The forks are preferred 311 with the fork block 314 screwed or welded. In the connection area to the fork block 314 can the forks 311 reinforced trained or provided with a reinforcement. The linear actuator 341 can a servomotor and in particular a Have linear actuator. A functionally identical linear adjustment mechanism for moving the fork 310 can be designed in various ways. It is also conceivable that instead of a single fork two forks are used, the z. B. are arranged parallel to each other.

Um den Ofen 20 mit einer kühlen Blechplatine M beschicken zu können oder um eine erwärmte bzw. heiße Blechplatine M' aus dem Ofen 20 entnehmen zu können, wird die Greifereinrichtung 300 mittels des Roboterarms 31 vor dem entsprechenden Ofenfach platziert. Nach Öffnen der entsprechenden Tür am Ofen 20 können die Gabelzinken 311 mittels des Linearvestellmechanismus 340 aus der Einhausung 320 ausgefahren und in das Ofeninnere eingefahren werden, ohne dass hierzu die Greifereinrichtung 300 horizontal bewegt wird, um dort eine kühle Blechplatine M abzulegen oder um eine erwärmte bzw. heiße Blechplatine M' aufzunehmen. Zum Ablegen oder Aufnehmen einer Blechplatine M bzw. M' kann die Greifereinrichtung 300 eine durch den Roboterarm 31 aufgezwungene Bewegung in Z-Richtung ausführen. Um den Eingriff der Gabelzinken 311 in das Ofeninnere und das Ablegen bzw. Aufnehmen einer Blechplatine M oder M' zu ermöglichen, ist der Ofen 20 entsprechend ausgebildet. Nachdem eine heiße Blechplatine M' aus dem Ofen 20 entnommen wurde und auf den Gabelzinken 311 aufliegt, wird diese durch Zurückfahren bzw. Einholen der Gabel 310 in die Einhausung 320 verbracht, wie obenstehend erläutert. In der Darstellung der 3 ist gut zu erkennen, wie eine Blechplatine M oder M' auf den Abstandshaltern 312 aufliegt. Die Gabelzinken 311 sind an ihren vom Gabelblock 314 wegweisenden axialen Enden 315 verrundet ausgebildet.To the oven 20 be able to feed with a cool metal sheet M or to a heated or hot sheet metal plate M 'from the oven 20 to be able to remove, the gripper device 300 by means of the robot arm 31 placed in front of the corresponding oven compartment. After opening the corresponding door on the stove 20 can the forks 311 by means of the Linearvestellmechanismus 340 from the enclosure 320 extended and retracted into the interior of the oven without the need for the gripper device 300 is moved horizontally to place there a cool sheet metal plate M or to receive a heated or hot sheet metal plate M '. For storing or picking up a metal sheet M or M ', the gripper device 300 one through the robot arm 31 perform forced movement in the Z direction. To the engagement of the fork tines 311 into the oven interior and to take off or picking up a sheet metal plate M or M 'is the furnace 20 trained accordingly. After a hot sheet metal M 'from the oven 20 was taken and on the forks 311 rests, this is by retracting or retrieving the fork 310 in the enclosure 320 spent as explained above. In the presentation of the 3 is easy to see, such as a metal sheet M or M 'on the spacers 312 rests. The forks 311 are at theirs from the fork block 314 groundbreaking axial ends 315 rounded trained.

4 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Linearverstellmechanismus 340a, der zwei in Reihe verbaute Linearstellantriebe 341 und 343 umfasst. Mit 342 und 344 sind die zugehörigen Schieber bezeichnet. Der Linearverstellmechanismus 340a ermöglicht aufgrund einer teleskopartigen Kinematik bei kleinem Bauraum verhältnismäßig große Verstellbewegungen für die Gabel 310. 4 shows an alternative embodiment of a Linearverstellmechanismus 340a , the two linear actuators built in series 341 and 343 includes. With 342 and 344 are the associated slider called. The linear adjustment mechanism 340a allows due to a telescopic kinematics in a small space relatively large adjustment movements for the fork 310 ,

5 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Gabel 310a. Abweichend zur Ausführungsform in den 2, 3 und 4 sind die Gabelzinken 311a in etwa mittig an einem U-förmigen Gabelblock 314a befestigt (z. B. angeschraubt oder angeschweißt). Durch diese mittige Lagerung der Gabelzinken 311a wird ein Gewichts- bzw. Momentenausgleich erzielt. Ferner kann die Gabel 310a quasi doppelseitig verwendet werden. Durch die U-förmige Gestaltung des Gabelblocks 314a ist ferner eine durchgehende Auflageebene geschaffen. Eine gemäß Darstellung im vorderen Bereich der Gabel 310a aufgenommene bzw. aufliegende heiße Blechplatine M' kann bspw. von eifern Schieber (nicht dargestellt) in den hinteren Bereich der Gabel 310a verschoben bzw. durchgeschoben werden. Ein sonst zwischen dem Aufnehmen und Ablegen der Blechplatine M' vorgesehenes Verschwenken der Greifereinrichtung 300 um die Z-Achse (siehe 1) kann damit möglicherweise entfallen. 5 shows an alternative embodiment of a fork 310a , Unlike the embodiment in the 2 . 3 and 4 are the forks 311 approximately in the middle of a U-shaped fork block 314a fastened (eg bolted or welded). Through this central storage of the forks 311 a weight or moment compensation is achieved. Furthermore, the fork can 310a be used almost double-sided. Due to the U-shaped design of the fork block 314a Furthermore, a continuous support plane is created. One as shown in the front of the fork 310a received or resting hot sheet metal plate M 'can, for example. From Eifern slider (not shown) in the rear region of the fork 310a be moved or pushed through. An otherwise between the receiving and storing the sheet metal plate M 'provided pivoting the gripper device 300 around the Z-axis (see 1 ) may possibly be omitted.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006020781 B3 [0003, 0004]

Claims

Loading and / or unloading device ( 30 ) for a furnace for heating sheet metal blanks (M), in particular for a tower furnace ( 20 ) for heating sheet metal blanks (M) in a plurality of horizontally stacked oven levels, wherein this loading and / or unloading device ( 30 ) at least one on a robot ( 31 ) or portal guided gripper device ( 300 ) for receiving and transporting at least one sheet metal blank (M, M '), characterized in that the gripper device ( 300 ) a fork ( 310 ) having a plurality of forks ( 311 ) for gripping at least one sheet metal blank (M, M '), wherein the fork ( 310 ) in the horizontal plane (H) linearly adjustable on the gripper device ( 300 ) is arranged so that the forks ( 311 ) can be moved directly into the oven for feeding or for removal.

Loading and / or unloading device ( 30 ) according to claim 1, characterized in that the linear adjustment of the fork ( 310 ) by a linear adjustment mechanism ( 340 . 340a ) with at least one linear actuator ( 341 . 343 ) is accomplished.

Loading and / or unloading device ( 30 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the gripper device ( 300 ) a heat shield, in particular in the form of an enclosure ( 320 ), for a received sheet metal blank (M ').

Loading and / or unloading device ( 30 ) according to claim 3, characterized in that the heat shield ( 320 ) is formed on its inside at least partially with a heat-reflecting surface.

Loading and / or unloading device ( 30 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the heat shield ( 320 ) has at least one heating device for heating.

Loading and / or unloading device ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the forks ( 311 ) the fork ( 310 ) are round, oval or triangular.

Loading and / or unloading device ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the forks ( 311 ) the fork ( 310 ) several spacers ( 312 ) are arranged.

Loading and / or unloading device ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the forks ( 311 ) the fork ( 310 ) are formed at least in sections with a heat-reflecting surface.

Loading and / or unloading device ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the forks ( 311 ) the fork ( 310 ) with at least one cooling device for cooling these forks ( 311 ) are provided.

Heating plant ( 10 ) for heating sheet metal blanks (M) comprising at least one furnace and preferably two furnaces, in particular at least one tower furnace ( 20 ) and preferably by two Turmöfen ( 20 ) with a plurality of horizontally stacked oven levels, and at least one and preferably exactly one loading and / or unloading device ( 30 ) according to any one of the preceding claims.