DE102012023916A1

DE102012023916A1 - Metall- und/oder Keramikpulver-Presskörper-Pressenanordnung mit zumindest zwei Pressen und einer Transferanordnung und Steuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE102012023916A1
Application number: DE201210023916
Authority: DE
Inventors: Walter Rau; Peter Eberhard Blankenhagen; Marinus Zwerger; Christian Georg Klinger; Johann Hammerl
Original assignee: DORST Technologies GmbH and Co KG
Current assignee: DORST Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-06-12

Abstract

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Metall- und/oder Keramikpulver-Presskörper-Pressenanordnung mit zumindest zwei Pressen (1, 2, 3), welche zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten von aus keramischem und/oder metallischem Material gepressten oder bestehenden Presskörpern (4) angeordnet sind, und einer Transferanordnung (5), die zum Versetzen der Presskörper (4) zu, aus und zwischen den Pressen (1, 2, 3) eingerichtet ist, wobei die Transferanordnung (5) zumindest einen Roboter (6, 7, 8) aufweist, wobei der Roboter (6, 7, 8) angeordnet ist zum Einsetzen eines solchen Presskörpers (5) in eine Bearbeitungsposition (9, 10, 11) innerhalb zumindest einer der Pressen (6, 7, 8).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Metall- und/oder Keramikpulver-Presskörper-Pressenanordnung mit den oberbegrifflichen Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bzw. auf ein Steuerverfahren dafür.
Allgemein bekannt sind Pressenanordnungen mit zwei oder mehr Pressen, welche zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten von aus keramischem und/oder metallischem Pulver gepressten Presskörpern hintereinander längs einer geradlinigen Bahn angeordnet sind. Längs der Bahn führt durch die Pressen eine Transferanordnung, die zum Versetzen der Presskörper zu, von und zwischen den Pressen eingerichtet ist. Mittels einer vorgeschalteten Zuführungsstation werden bereits vorgepresste Presskörper auf dem Beginn der Bahn aufgesetzt, wobei das Aufsetzen bevorzugt in ausgerichteter Art und Weise erfolgt. Mittels eines Servogestänges werden die Presskörper aus dieser Position aufgenommen und durch die Pressen geführt. Das Servogestänge besteht beispielsweise aus zwei längs und rechts bzw. links der Bahn der Bahn führenden stangenartigen Anordnungen, welche zum Aufnehmen eines Presskörpers seitlich gegen diesen gedrückt werden, um ihn dann zwischen sich eingespannt anzuheben und ein Stück in Transportrichtung zu bewegen. Sobald der Presskörper eine Bearbeitungsposition erreicht hat, wird der Presskörper in dieser Bearbeitungsposition so abgelegt, dass er bearbeitet werden kann. Handelt es sich um eine Bearbeitungsposition in einer der Pressen, wird der Presskörper mit der Presse beispielsweise facettiert oder kalibriert. Nach der Bearbeitung wird der Presskörper von dem Servogestänge wieder aufgenommen und in Transportrichtung weiterbefördert.
Nachteilhaft bei solchen Transferanordnungen ist, dass jeder Presskörper durch die Transferanordnung gleich behandelt wird, auch wenn sich durch die zwischenzeitliche Bearbeitung gegebenenfalls eine Veränderung des Presskörpers hinsichtlich Oberflächengestaltung oder Form ergeben hat. Dies kann zu Lagefehlern beim Aufsetzen auf eine nachfolgende Bearbeitungsposition oder in Folge gar zu Beschädigungen des Presskörpers führen. Erfahrungsgemäß entstehen auch Lagefehler beim Transportieren in der Transportrichtung, wobei sich solche Fehler von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation addieren.
Ein weiterer Nachteil besteht im hohen Montageaufwand beim Anordnen der Pressen und der Transferanordnung. Auch im Fall von Änderungen an der Gesamtanordnung oder einzelner Komponenten innerhalb der Gesamtanordnung bedingt dies lange Stillstandzeiten, bevor ein Produktionsbetrieb fortgesetzt werden kann.
DE 10 2004 027 082 B3 beschreibt eine Kalibrierpresse, bei welcher zusätzliche Pressen im Gestell der Kalibrierpresse angeordnet sind, wobei diese weiteren Pressen jeweils ein eigenes Gestell aufweisen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Metall- und/oder Keramikpulver-Presskörper-Pressenanordnung mit zumindest zwei Pressen und einer Transferanordnung bzw. ein Steuerverfahren dafür weiterzuentwickeln. Insbesondere sollen Transportfehler und Stillstandzeiten reduziert werden.
Diese Aufgabe wird durch die Metall- und/oder Keramikpulver-Presskörper-Pressenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch das Steuerverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Bevorzugt wird demgemäß eine Metall- und/oder Keramikpulver-Presskörper-Pressenanordnung mit zumindest zwei Pressen, welche zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten von aus keramischem und/oder metallischem Material gepressten oder bestehenden Presskörpern angeordnet sind, und einer Transferanordnung, die zum Versetzen der Presskörper zu, aus und/oder zwischen den Pressen eingerichtet ist, wobei die Transferanordnung zumindest einen Roboter aufweist, wobei der Roboter angeordnet ist zum Einsetzen eines solchen Presskörpers in eine Bearbeitungsposition innerhalb zumindest einer der Pressen.
Die Pressenanordnung dient somit zum Weiterverarbeiten von Presskörpern, die aus einem metallischen oder keramischen Pulver bzw. Granulat vorgepresst wurden und bevorzugt eine strukturierte Kontur aufweisen. Insbesondere bei Verwendung eines metallischen Materials können die Presskörper bereits einer Wärmebehandlung unterzogen worden sein. Unter einer Wärmebehandlung ist dabei ein erstes leichtes Erwärmen aber auch ein Durcherhitzen und insbesondere auch ein Vorsintern oder Sintern zu verstehen. Es kann sich je nach Anwendungsfall somit um Presskörper handeln, welche aus lediglich gepresstem Pulver bzw. Granulat bestehen, welche als vollständig gesinterte Körper bereitgestellt werden und originärer aus gepresstem und gesinterten Pulver bzw. Granulat bestehen oder welche sich in einem Zustand dazwischen befinden. Abschließend können die der Pressenanordnung entnommenen Presskörper insbesondere in einem Sintervorgang noch weiter verarbeitet werden.
Neben gegebenenfalls weiteren Verarbeitungsschritten wie einem Putzen oder Beschichten sollen die Presskörper in den zumindest zwei Pressen nachgepresst werden. Beispielsweise sollen dabei Grate entfernt werden oder weitere Strukturen in die Oberfläche des Presskörpers eingepresst werden. Insbesondere ist auch eine Nachpressung hinsichtlich der Form und/oder Dichte des Presskörpers umsetzbar.
Die Transferanordnung weist somit zumindest einen Roboter auf, welcher einen solchen Presskörper von einer ersten Position aufnimmt und an einer zweiten Position absetzt. Bei einem ersten Roboter einer solchen Pressenanordnung nimmt der Roboter den Presskörper entsprechend von einer Bereitstellungsposition auf und setzt diesen an einer Bearbeitungsposition innerhalb der ersten der Pressen ab. Nach einer Bearbeitung durch die Presse wird der Presskörper mit dem oder einem weiteren Roboter aus der Presse entnommen. Insbesondere kann der Presskörper mittels Robotern zwischen den Pressen versetzt werden, um von einer Bearbeitungsposition in einer der Pressen in eine nachfolgende Bearbeitungsposition in einer der anderen Pressen versetzt zu werden.
Eine solche Anordnung ist bereits beim Einrichten der Pressenanordnung vorteilhaft, da aufwendige Justier- und Installationsarbeiten beim Einrichten eines Servogestänges als Transferanordnung nicht erforderlich ist, sondern lediglich die Pressen in geeigneter Anordnung nebeneinander und bei diesen entsprechend ein oder mehrere Roboter anzuordnen sind. Ein Einrichten des Roboters für später automatisch durchzuführende Bewegungen, was auch als ”Teaching” bezeichnet wird, ist in kurzer Zeit realisierbar. Auch bei späteren Umrüstungen ist der Aufwand reduziert, da im einfachsten Fall lediglich ein Austausch von Werkzeugen in den Pressen und ein erneutes Teaching der Roboter erforderlich ist, so dass lange Stillstandzeiten der Pressenanordnung zum Anpassen von Bahnkomponenten vermieden werden können.
Vorteilhaft ist außerdem, dass durch den Einsatz von einem oder mehreren Robotern ein genaueres Ergreifen der Presskörper und entsprechend ein genaueres Absetzen der Presskörper ermöglicht wird. Dadurch wird auch eine Toleranzfehleraddition einzelner Fehler beim Transport von Station zu Station in Transportrichtung vermieden.
Ein weiterer Vorteil besteht in dem modularen Aufbau einer solchen Anordnung, welcher ein Hinzufügen oder Entfernen weiterer Pressen und Roboter ermöglicht.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der zumindest eine Roboter eingerichtet und programmierbar ist zum lagegenauen Absetzen eines Presskörpers an der jeweiligen Bearbeitungsposition.
Ein Einrichten eines Roboters und dessen Programmierung zum Durchführen vordefinierter Bewegungsabläufe erfolgt durch ein sogenanntes ”Teaching”. Insbesondere kann dabei gemäß einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass dem Roboter eine Lage und Ausrichtung eines aufzunehmenden Presskörpers mitgeteilt wird oder der Roboter durch eine entsprechende Erfassungseinrichtung eine solche Lage vor dem Aufnehmen oder beim Aufnehmen selber erfasst. Einsetzbar sind dazu insbesondere Abtast- und/oder Kamerasysteme, mit welchen ein Bild aufgenommen wird, welches mittels Bildverarbeitung hinsichtlich einer Lage des Presskörpers ausgewertet wird. Entsprechende Lagedaten können dann an die Steuerung des Roboters übertragen werden, so dass dieser den Presskörper geeignet aufnimmt. Ein geeignetes Aufnehmen verhindert insbesondere auch Beschädigungen des Presskörpers. Vorteilhaft ermöglicht wird durch eine lagegenaue Aufnahme des Presskörpers oder gegebenenfalls alternativ oder zusätzlich dazu eine erneute Erfassung der Lage des Presskörpers in einem Greifer des Roboters auch ein lagegenaues Absetzen des Presskörpers an einer Bearbeitungsposition. Gemäß einer Weiterbildung kann durch den Roboter nach einem ersten Absetzen an der Bearbeitungsposition gegebenenfalls durch erneutes Greifen und Verlagern eine Korrektur der Position des Presskörpers in bzw. an der Bearbeitungsposition durchgeführt werden.
Unter dem lagegenauen Absetzen wird insbesondere die letzte Ansteuerung des Roboters bzw. eines Greifers des Roboters verstanden, welche den Presskörper an der Bearbeitungsposition so positioniert, dass der Presskörper ohne weitere Korrektur seiner Position bzw. Lage weiterbearbeitet werden kann. Insbesondere kann der Presskörper mittels Presswerkzeugen der Presse ohne weitere Justierung und ohne Gefahr einer Beschädigung oder Fehlpressung aufgrund falscher Positionierung bearbeitet werden.
Noch eine Ausgestaltung besteht in einer derartigen Pressenanordnung mit zumindest einer Zwischenstation zum zwischenzeitlichen Ablegen und/oder Bearbeiten eines solchen Presskörpers.
Solche Zwischenstationen können insbesondere in Bearbeitungslinie vor und hinter den Pressen angeordnet sein. Eine erste solche Zwischenstation kann beispielsweise dazu dienen, zugeführte Presskörper mittels eines ersten Bestückungsroboters bereitzustellen, wobei der Bestückungsroboter vorzugsweise über Lageerfassungsvorrichtungen verfügt, so dass der Presskörper auf der ersten Zwischenstation lagegenau abgelegt wird. Dies ermöglicht eine lagegenaue Aufnahme durch den ersten der Roboter, welcher dann den Presskörper in die Bearbeitungsposition der ersten Presse setzen kann. Im Fall einer nicht-lagegenauen Positionierung des Presskörpers auf der ersten Zwischenstation kann auch mittels einer sonstigen bereitgestellten Lageerfassungsvorrichtung die Lage des Presskörpers erfasst werden, um daraufhin die Lagedaten an den ersten der Roboter zu übertragen, so dass dieser den Presskörper mittels der Lagedaten lagegenau greifen kann.
Eine weitere Zwischenstation zwischen zwei der Pressen ist vorteilhaft zum Ablegen eines mittels des ersten Roboters aus der ersten dieser Pressen entnommenen Presskörpers, um den Presskörper zu einem geeigneten späteren Zeitpunkt mittels eines zweiten Roboters greifen und in die zweite der Pressen bzw. an die dortige Bearbeitungsposition setzen zu können. Dadurch kann der erste Roboter unmittelbar nach Entnahme des Presskörpers aus der ihm zugeordneten Presse den Presskörper auf der Zwischenstation ablegen und danach sofort mit dem Bedienen der ersten Presse fortfahren, ohne auf eine Aufnahmemöglichkeit in der zweiten Presse warten zu müssen.
Eine Ausgestaltung einer solchen Zwischenstation besteht darin, dass bei dieser zumindest eines von einer Bearbeitungsvorrichtung und einer Qualitätssicherungsvorrichtung angeordnet ist zum Bearbeiten oder Prüfen in bzw. an der Zwischenstation befindlicher Presskörper.
Ein Vorteil solcher Zwischenstationen besteht somit auch darin, dass diese zur Zwischenbearbeitung der Presskörper verwendet werden können, beispielsweise um eine Qualitätskontrolle vornehmen zu können, so dass ein gegebenenfalls nicht geeignet bearbeiteter Presskörper bereits zu diesem Zeitpunkt aus der weiteren Produktion entnommen werden kann oder gegebenenfalls nachkorrigiert werden kann.
Auf einfache Art und Weise realisierbare Bearbeitungsvorrichtungen können zum Beispiel Putzeinrichtungen, Zwischen- oder Endbearbeitungseinrichtungen oder Vorrichtungen zum Reinigen des Presskörpers oder zum Auftragen von beispielsweise Schmiermitteln sein.
Auch kann durch eine Bearbeitungsvorrichtung eine Ausrichtung überprüft werden, so dass ein weiterer Roboter, der den Presskörper ergreifen muss, gegebenenfalls korrigierte Positions- bzw. Lagedaten übermittelt bekommt, um ein lagerichtiges Ergreifen des Presskörpers durch diesen weiteren Roboter zu ermöglichen.
Davon eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Zwischenstation eine definierte Ablagestruktur aufweist.
Eine definierte Ablagestruktur kann beispielsweise eine geformte Oberfläche sein, welche eine teilespezifische Ausrichtekontur bzw. -form aufweist. Dadurch ist ein Presskörper nur in einer vordefinierten Ausrichtung auf der Zwischenstation ablegbar, so dass eine entsprechend exakte Aufnahme durch einen nachfolgenden Roboter ermöglicht wird. Gegebenenfalls kann die Ausrichtekontur abschüssige oder schräg verlaufende Bereiche aufweisen, welche beim Absetzen des Pressteils dazu führen, dass dieses in eine tiefergelegene Aufnahme rutscht und dabei in eine teilespezifische definierte Ausrichtung gelangt.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass die Pressenanordnung pro Presse je einen Roboter aufweist.
Dies bietet den Vorteil, dass jeder der Roboter immer dann zur Verfügung steht, wenn die ihm zugeordnete Presse zu bestücken ist bzw. aus der ihm zugeordneten Presse ein Teil zu entnehmen ist. Wartezeiten für die Presse entfallen, da der Roboter nicht noch weiteren Pressen zur Verfügung stehen muss.
Gemäß einer Weiterbildung können aber auch weniger Roboter vorgesehen sein, beispielsweise einer zwischen jeweils zwei Pressen. Ein solcher Roboter ist dann eingerichtet und programmiert, einen in der ersten Presse bearbeiteten Presskörper aus dieser zu entnehmen und den Presskörper direkt oder nach einer gegebenenfalls erfolgten Zwischenbearbeitung oder Zwischenkontrolle in die zweite Presse einzusetzen. Dies reduziert die Anzahl der erforderlichen Roboter.
Noch eine Ausgestaltung ist, dass der zumindest eine Roboter einen Mehrfachgreifer, insbesondere Doppelgreifer aufweist.
Mehrfachgreifer können vorteilhaft mehrere Presskörper zugleich aufnehmen und transportieren. Insbesondere ein Doppelgreifer ist vorteilhaft, da mit dem ersten Greifer ein noch zu bearbeitender Presskörper gegriffen und bis unmittelbar vor die Bearbeitungsposition geführt werden kann. In dieser Stellung greift der andere Greifer den zuvor bearbeiteten Presskörper, führt dann eine leichte Verschwenk- oder Verstellbewegung aus, um den zu bearbeitenden Presskörper aus dem ersten Greifer in der Bearbeitungsposition abzusetzen. Nachfolgend führt der zweite Greifer den bereits bearbeiteten Presskörper im selben Arbeitsgang aus der Presse heraus. Insbesondere ist eine solche Bewegung so ausführbar, dass ein gleichmäßiger Bewegungslauf des Doppelgreifers mit nur zwei kurzen Stoppbewegungen während des Herausgreifens des bearbeitenden Presskörpers und des Hineinsetzens des zu bearbeitenden Presskörpers in die Presse durchgeführt werden kann. Dies führt zu einer deutlichen Zeitreduzierung im Vergleich zu zwei vollständig eigenständigen Bewegungsabläufen, bei denen der Roboter in einem ersten Vorgang einen bearbeiteten Presskörper ergreift und aus der Presse herausführt, um nachfolgend einen weiteren noch zu bearbeitenden Presskörper zu ergreifen und in die Presse einzusetzen. Erzielt werden dadurch erhebliche höhere Hubzahlen.
Eine Ausgestaltung einer Pressenanordnung besteht darin, dass die ausgestaltet ist jeweils mehrere solcher Presskörper mindestens eines von gleichzeitig zu versetzen, gleichzeitig an einer der Bearbeitungspositionen zu bearbeiten und gleichzeitig an einer Zwischenstation zu bearbeiten.
Beispielsweise kann ein Greifer so ausgestaltet sein, dass er mehrere Presskörper gleichzeitig greifen und versetzen kann. Vorteilhaft ist insbesondere auch, wenn mehrere an der Bearbeitungsposition abgesetzte Presskörper gleichzeitig durch die Presse bearbeitet werden können, wobei die Bearbeitungsposition dann so ausgestaltet ist, dass bei der Bearbeitungsposition jedem der Presskörper eine individuelle Unter-Bearbeitungsposition zugeordnet ist. Auch ist eine Bearbeitung einschließlich Überprüfung in Zwischenstationen für mehrere Presskörper gleichzeitig realisierbar.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass die Pressen längs einer zueinander nicht geradlinigen Bahn angeordnet sind.
Vorteilhaft ist, dass die Pressen nicht längs einer geradlinigen Bahn angeordnet sind, sondern insbesondere längs einer bogenförmigen Bahn angeordnet sind. Dadurch können Roboter eine überwiegend bogenförmigen Verstellbewegung ihres Greifkopfs einrichten und somit einen gleichmäßigen und schnellen Bewegungsablauf ermöglichen. Insbesondere können viele Bewegungsrichtungsverstellungen zwischen translatorischen Vor- und Zurückbewegungen und seitlichen Schwenkbewegungen vermieden werden.
Eine weitere Ausgestaltung ist, dass die zumindest eine Presse eine Kalibrierpresse ist und zumindest eine weitere der Pressen eine Facettierpresse oder eine Freiziehpresse ist.
Eine Kalibrierpresse dient beispielsweise zum Nachpressen, zum Umformen oder zum Anpassen von Endtoleranzen des Presskörpers, so dass dieser gewünschte Endmaße und eine gewünschte Enddichte erhält, oder zum Verbessern der Oberflächenqualität des Presskörpers. Eine Facettierpresse dient insbesondere dazu, eventuelle Grate des Presskörpers abzutragen oder an den Presskörper anzudrücken. Eine Freiziehpresse dient beispielsweise dazu, wie eine Facettierpresse zu arbeiten oder eine insbesondere partielle Oberflächenbearbeitung, z. B. eine Prägung oder ein Tiefziehen durchzuführen.
Bevorzugt wird demgemäß außerdem ein Verfahren zum Steuern einer solchen Pressenanordnung, wobei bei dem Steuerverfahren der zumindest eine Roboter in einer Betriebsart gesteuert wird zum Einsetzen eines solchen Presskörpers in eine Bearbeitungsposition innerhalb zumindest einer der Pressen.
Ein solches Steuerverfahren ist somit insbesondere auch zum Durchführen der verschiedenen genannten Schritte geeignet programmiert. Neben dem Ansteuern eines einzelnen der Roboter kann das Steuerverfahren auch eingerichtet sein, die gesamte Pressenanordnung einschließlich der Pressen, Roboter und gegebenenfalls weiterer Bearbeitungsvorrichtungen und/oder Lage- und Positionserkennungsvorrichtungen zu steuern.
Eine Ausgestaltung davon ist, dass der zumindest eine Roboter eingerichtet ist zum lagegenauen Absetzen eines solchen Presskörpers an einer Bearbeitungsposition in genau einer oder in zumindest einer solcher Pressen und zum lagegenauer Entnehmen von der Bearbeitungsposition und zum Absetzen an einer vordefinierten weiteren Zwischen- oder Bearbeitungsposition.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass der zumindest eine Roboter in einer weiteren Betriebsart gesteuert wird zumindest eines von Roboterkomponenten und einem Werkzeug einer der Pressen auszutauschen.
Beispielsweise kann der Roboter an seinem Greifarm automatisch unterschiedliche Roboterkomponenten ansetzen, beispielsweise spezielle Greifer oder Werkzeuge zum Greifen, Bearbeiten oder Prüfen eines Presskörpers. Insbesondere ist vorteilhaft, dass ein solcher Roboter auch ein Pressenwerkzeug austauschen kann. Als beispielhafte Werkzeugkomponenten können verschlissene Pressstempel ausgetauscht werden oder gegen andere Pressstempel ausgetauscht werden, falls ein Presskörper mit anderen Presskörper Anforderungen, beispielsweise ein anders strukturierter Presskörper nachfolgend zu bearbeiten ist. Der Einsatz eines Roboters bietet somit eine Möglichkeit zur Automatisierung sowohl bei zwischenzeitlichen Wartungsarbeiten als auch bei einer Umrüstung der gesamten von dem Roboter erreichbaren Pressenanordnung. Solche Verfahrensschritte sind idealerweise volle Programm steuerbar und ohne manuelle Eingriffe möglich.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im Text zu 2 werden im Wesentlichen nur Komponenten und Funktionen beschrieben, die verschieden zu 1 sind. Es zeigen:
1 eine beispielhafte Pressenanordnung mit mehreren Pressen und mehreren Robotern einer Transferanordnung und
2 eine demgegenüber modifizierte Ausgestaltung.
Wie aus 1 ersichtlich, besteht eine beispielhafte Pressenanordnung aus drei Pressen 1, 2, 3. Jedoch können auch mehr oder weniger solcher Pressen in einer derartigen Pressenanordnung angeordnet sein. Die Pressen dienen dazu, Presskörper 4 zu bearbeiten, insbesondere nachzubearbeiten. Beispielsweise ist die erste der Pressen 1 als Facettierpresse zum Facettieren eines eingesetzten Presskörpers ausgebildet. Die zweite Presse ist beispielsweise als Kalibrierpresse zum Kalibrieren eines eingesetzten Presskörpers ausgebildet. Die dritte Presse 3 ist beispielsweise als Freiziehpresse eines eingesetzten Presskörpers 4 ausgebildet.
Zum Einsetzen von solchen Presskörpern 4 in die Pressen 1, 2, 3 und zum Herausnehmen der Presskörper 4 nach deren Bearbeitung aus den Pressen 1, 2, 3 dient eine Transfereinrichtung 5. Die Transfereinrichtung 5 weist insbesondere Roboter 6, 7, 8 auf.
Bei der dargestellten Ausgestaltung ist jeder der Pressen 1, 2, 3 ein eigener Roboter 6, 7 bzw. 8 zugeordnet. Der erste Roboter 6 dient dazu, einen Presskörper 4 in eine vorbestimmte Bearbeitungsposition 9 in der ersten Presse 1 zu setzen bzw. nach einem Bearbeitungsvorgang wieder aus der Presse 1 zu entnehmen. Der zweite Roboter 7 dient dazu, zumindest einen Presskörper 4 an einer entsprechenden Bearbeitungsposition 10 der zweiten Presse abzusetzen bzw. dort wegzuführen. Der dritte Roboter 8 dient dazu, solche Presskörper 4 an einer entsprechenden Bearbeitungsposition 11 der dritten Presse 3 abzusetzen bzw. von dort wegzuführen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vor der ersten Presse 1 eine Zwischenstation 12 eingerichtet, auf welcher solche Presskörper 4 abgelegt werden, um von dort durch den ersten Roboter 6 gegriffen und zu der Bearbeitungsposition 9 der ersten Presse geführt zu werden. Eine weitere derartige Zwischenstation 13 ist hinter der ersten Presse 1 bzw. vor der zweiten Presse 2 angeordnet und dient dazu, aus der ersten Presse 1 entnommene Presskörper 4 abzulegen, welche dann nachfolgend durch den zweiten Roboter 7 gegriffen und in die zweite Presse gesetzt werden. Entsprechend ist eine dritte beispielhafte Zwischenstation 14 zwischen der zweiten und dritten Presse angeordnet. Diese dritte Zwischenstation 14 dient als Zwischenstation für aus der zweiten Presse entnommene Presskörper 4, welche nachfolgend in die dritte Presse 3 einzusetzen sind.
Insbesondere sind solche Zwischenstationen 12, 13, 14 auch für weitere Vor-, Zwischen- oder Nachbearbeitungen der Presskörper geeignet. Insbesondere können auf den Zwischenstationen 12–14 liegende Presskörper 4 hinsichtlich deren Position bzw. Lage erfasst werden, um nachfolgendes lagegenaues Ergreifen durch die entsprechenden Roboter 6–8 zu ermöglichen. Insbesondere dadurch wird ein besonders lagegenaues Absetzen der Presskörper 4 an den Bearbeitungspositionen 9–11 ermöglicht. Auch können mehr oder weniger solcher Zwischenstationen vorgesehen sein.
Die Zwischenstationen weisen gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung Ablagestrukturen 15 auf, welche eine teilespezifische Ausrichtekontur aufweisen. Dadurch rutscht ein aufgesetzter Presskörper insbesondere automatisch in eine gewünschte vorbestimmte Lage, um so ein lagegenaues Greifen durch den nachfolgenden Roboter 6–7 zu ermöglichen, ohne dass der Roboter spezielle Lage- bzw. Positionsdaten des Presskörpers zur Berücksichtigung beim Ergreifen für jedes Teil individuell mitgeteilt zu bekommen braucht.
Wie schematisch dargestellt, weisen die Roboter 6–8 gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung Doppelgreifer 16 auf. Diese bestehen beispielsweise aus zwei in Verschwenkungsrichtung oder Verstellrichtung benachbart zueinander angeordneten Greifern.
Anhand des ersten Roboters 6 ist beispielhaft dargestellt, wie der Roboter 6 mit dem linken seiner Greifer zu einem Presskörper 4 gefahren wird, der auf der ersten Zwischenstation 12 liegt. Der linke Greifer greift dann den Presskörper 4, um nachfolgend in Richtung der Bearbeitungsposition 9 der ersten Presse gefahren zu werden. Vor dem Erreichen dieser Position greift der rechts dargestellte Greifer des Doppelgreifers 16 den zuvor in der Presse 1 bearbeiteten Presskörper 4 und nimmt diesen von der Bearbeitungsposition 9 weg, um nach einer leichten Verstellbewegung den in dem anderen Greifer gehaltenen Presskörper 4 an der Bearbeitungsposition 9 abzusetzen. Nachfolgend verstellt der Roboter 6 den Doppelgreifer 16 so, dass der in der nun rechten Seite gehaltene entnommene Presskörper 4 auf der zweiten Zwischenablage 13 abgesetzt wird. Eine solche fast erreichte Absetzposition ist anhand des zweiten Roboters 7 skizziert, welcher mit seinem rechten Greifer des Doppelgreifers 16 einen Presskörper 4 in Richtung der dritten Zwischenstation 14 bewegt. Der zweite Roboter 7 dient somit dazu, Presskörper 4 von der zweiten Zwischenstation 13 über die Bearbeitungsposition der zweiten Presse 2 bis hin zu der dritten Zwischenstation 14 zu bewegen. Entsprechend dient der dritte Roboter 8 dazu, Presskörper von der dritten Zwischenstation 14 über die Bearbeitungsposition 11 in der dritten Presse 3 und von dort weiter bis zu einer Endablageposition zu bewegen.
Als Endablageposition bzw. Wegführungseinrichtung dient z. B. ein Transportband 19, auf welchem der dritte Roboter 8 die aus der dritten Presse 3 entnommenen Presskörper 4 absetzt.
Zum Zuführen von Presskörpern 4 dient ein beispielhaft dargestelltes Transportband 17. Von diesem werden zugeführte Presskörper 4 insbesondere einzeln Stück für Stück von einer Zuführungseinrichtung 18 auf die erste Zwischenstation 12 umgesetzt. Die Zuführungseinrichtung 18 kann wiederum als ein Roboter ausgebildet sein und über eine Lage- bzw. Positionserfassungseinrichtung verfügen, um ein ausgerichtetes Ergreifen der Presskörper 4 und/oder ein ausgerichtetes Absetzen der Presskörper 4 auf der ersten Zwischenstation 12 zu ermöglichen.
Gemäß weiterer Ausgestaltungen können die Zwischenstationen 12, 13, 14 und/oder die Roboter 6, 7, 8 über Lage- bzw. Positionserfassungseinrichtungen verfügen. Mit solchen Positionserfassungseinrichtungen können z. B. die Position bzw. Lage eines Presskörpers, der auf den Zwischenstationen 12–14 abgelegt oder durch einen der Greifer der Roboter 6–8 gegriffen ist, erfasst und entsprechende Lageparameter einer Steuereinrichtung 20 zugeführt werden.
Die Steuereinrichtung 20 dient dazu, Abläufe in der Pressenanordnung zu steuern. Insbesondere können eine zentrale Steuereinrichtung 20 oder eine Vielzahl individueller derartiger Steuereinrichtungen, welche dann vorzugsweise untereinander kommunizieren können, die gesamte Pressenanordnung und deren steuerbaren Komponenten steuern.
2 zeigt eine modifizierte Ausgestaltung, bei welcher nur zwei Roboter vorgesehen sind.
Bei dieser Ausgestaltung dient beispielsweise der erste der Roboter 6 dazu, Presskörper 4 direkt vom zuführenden Transportband 17 zu entnehmen und sowohl in die Bearbeitungsposition 9 der ersten Presse 1 als auch in die Bearbeitungsposition 10 der zweiten Presse 2 zu setzen. Beispielsweise handelt es sich um Presskörper, die nicht speziell auszurichten sind, oder um einen Roboter mit eigener Lageerkennungseinrichtung. Der erste Roboter sechs dient außerdem dazu, die Presskörper 4 zwischendurch je nach Programmierung bei Bedarf oder generell auf die Zwischenstation 13 zu setzen.
Bei der Zwischenstation 13 befindet sich eine Bearbeitungs- und/oder Qualitätssicherungsvorrichtung 21. Dadurch kann ein solcher Presskörper 4 vor dem Einsetzen in die zweite Presse 2 an der Zwischenstation 13 zum Beispiel überprüft und zwischenbearbeitet werden.
Der zweite Roboter 7 dient dazu, Presskörper 4 aus der Bearbeitungsposition 10 der zweiten Presse 2 zu entnehmen und in die dritte Presse 3 einzusetzen bzw. aus deren Bearbeitungsposition 11 zu entnehmen und auf das Transportband 19 zu setzen.
Modifikationen können z. B. in einer unterschiedlichen Anzahl von Pressen, Robotern und Zwischenstationen liegen. Auch können statt je nur einem einzigen Presskörper von einem oder mehreren der Greifer jeweils mehrere Presskörper gleichzeitig versetzt und ggfs. gleichzeitig an den jeweiligen Bearbeitungspositionen und Zwischenstationen bearbeitet werden.
Bezugszeichenliste

1: Presse
2: Presse
3: Presse
4: Presskörper
5: Transferanordnung
6: Roboter
7: Roboter
8: Roboter
9: Bearbeitungsposition
10: Bearbeitungsposition
11: Bearbeitungsposition
12: Zwischenstation
13: Zwischenstation
14: Zwischenstation
15: Ablagestruktur
16: Doppelgreifer
17: Transportband
18: Zuführungseinrichtung
19: Transportband
20: Steuereinrichtung
21: Bearbeitungs- und/oder Qualitätssicherungsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004027082 B3 [0005]

Claims

Metall- und/oder Keramikpulver-Presskörper-Pressenanordnung mit – zumindest zwei Pressen (1, 2, 3), welche zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten von aus keramischem und/oder metallischem Material gepressten oder bestehenden Presskörpern (4) angeordnet sind, und – einer Transferanordnung (5), die zum Versetzen der Presskörper (4) zu, aus und/oder zwischen den Pressen (1, 2, 3) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Transferanordnung (5) zumindest einen Roboter (6, 7, 8) aufweist, wobei der Roboter (6, 7, 8) angeordnet ist zum Einsetzen eines solchen Presskörpers (4) in eine Bearbeitungsposition (9, 10, 11) innerhalb zumindest einer der Pressen (1, 2, 3).
Pressenanordnung nach Anspruch 1, bei der der zumindest eine Roboter (6, 7, 8) eingerichtet und programmierbar ist zum lagegenauen Absetzen eines Presskörpers (4) an der jeweiligen Bearbeitungsposition (9, 10, 11).
Pressenanordnung nach Anspruch 1 oder 2 mit zumindest einer Zwischenstation (12, 13, 14) zum zwischenzeitlichen Ablegen und/oder Bearbeiten eines solchen Presskörpers (4).
Pressenanordnung nach Anspruch 3, bei der zumindest eines von einer Bearbeitungsvorrichtung und einer Qualitätssicherungsvorrichtung (21) angeordnet ist zum Bearbeiten oder Prüfen an der Zwischenstation befindlicher Presskörper (4).
Pressenanordnung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Zwischenstation (12, 13, 14) eine definierte Ablagestruktur (15) aufweist.
Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, die pro Presse (1, 2, 3) je einen Roboter (6, 7, 8) aufweist.
Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, bei der der zumindest eine Roboter (6, 7, 8) einen Mehrfachgreifer (16) aufweist.
Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, die ausgestaltet ist, jeweils mehrere solcher Presskörper (4) mindestens eines von gleichzeitig zu versetzen, gleichzeitig an einer der Bearbeitungspositionen zu bearbeiten und gleichzeitig an einer Zwischenstation zu bearbeiten.
Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, bei der die Pressen (1, 2, 3) längs einer zueinander nicht geradlinigen Bahn angeordnet sind.
Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, bei der zumindest eine Presse (2) eine Kalibrierpresse ist und zumindest eine weitere der Pressen (1, 3) eine Facettierpresse oder eine Freiziehpresse ist.
Verfahren zum Steuern einer Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem der zumindest eine Roboter (6, 7, 8) in einer Betriebsart gesteuert wird zum Einsetzen eines solchen Presskörpers (4) in eine Bearbeitungsposition (9, 10, 11) innerhalb zumindest einer der Pressen (1, 2, 3).
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der zumindest eine Roboter (6, 7, 8) eingerichtet ist zum lagegenauen Absetzen eines solchen Presskörpers (4) an einer Bearbeitungsposition (9, 10, 11) in genau einer oder in zumindest einer solcher Pressen (1, 2, 3) und zum lagegenauer Entnehmen von der Bearbeitungsposition und zum Absetzen an einer vordefinierten weiteren Zwischen- oder Bearbeitungsposition.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der zumindest eine Roboter (6, 7, 8) in einer weiteren Betriebsart gesteuert wird zumindest eines von Roboterkomponenten und einem Werkzeug einer der Pressen auszutauschen.