DE102015121884A1 - Transportvorrichtung zum Transport eines Werkstückes entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen einer Produktionseinrichtung, Produktionseinrichtung, mehrstufige Umformpresse und Verfahren zum Fertigen von Produkten aus Werkstücken mittels einer Produktionseinrichtung - Google Patents

Transportvorrichtung zum Transport eines Werkstückes entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen einer Produktionseinrichtung, Produktionseinrichtung, mehrstufige Umformpresse und Verfahren zum Fertigen von Produkten aus Werkstücken mittels einer Produktionseinrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transport eines Werkstückes entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen einer Produktionseinrichtung, wobei der Transportvorrichtung mindestens eine Handhabungseinrichtung zum Transport eines Werkstückes zugeordnet ist und/oder die Transportvorrichtung und/oder die Transportvorrichtung eine Transportschiene aufweist, welche longitudinal und/oder vertikal und/oder transversal verfahrbar ist, wobei die Handhabungseinrichtung an der Transportschiene oder an einer der Bearbeitungsstationen und/oder an der Produktionseinrichtung angeordnet ist, und der Transportvorrichtung ein Antrieb zugeordnet ist, wobei der Antrieb die Transportschiene und/oder die Handhabungseinrichtung antreibt, und die Handhabungseinrichtung eindimensional oder mehrdimensional bewegbar ist, sodass alleine durch die Handhabungseinrichtung oder in einem Zusammenwirken der Handhabungseinrichtung mit der Transportschiene flexibel ein mehrachsiger Transport des Werkstückes realisiert ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Produktionseinrichtung, eine Umformpresse und ein Verfahren zum Fertigen von Produkten aus Werkstücken.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transport eines Werkstückes entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen einer Produktionseinrichtung, wobei der Transportvorrichtung mindestens eine Handhabungseinrichtung zum Transport eines Werkstückes zugeordnet ist und/oder die Transportvorrichtung eine Transportschiene aufweist, welche longitudinal und/oder vertikal und/oder transversal verfahrbar ist, wobei die Handhabungseinrichtung an der Transportschiene oder an einer der Bearbeitungsstationen und/oder an der Produktionseinrichtung angeordnet ist, und der Transportvorrichtung ein Antrieb zugeordnet ist, wobei der Antrieb die Transportschiene und/oder die Handhabungseinrichtung antreibt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Produktionseinrichtung, eine Umformpresse mit mehreren Bearbeitungsstationen und ein Verfahren zum Fertigen von Produkten aus Werkstücken mittels einer Produktionseinrichtung mit mindestens zwei Stationenreihen.
  • In einer Produktionseinrichtung, beispielsweise einer Presse, ist die Anzahl der realisierbaren Bearbeitungsstationen begrenzt. Ist für die Fertigung eines Werkstücks eine hohe Anzahl von Bearbeitungsstationen notwendig, so kann aus dem Werkstück nicht in einem einzigen Durchgang innerhalb der Produktionseinrichtung das Produkt gefertigt werden. In diesem Fall sind zwei Durchgänge auf einer Produktionseinrichtung nacheinander mit Austausch der Bearbeitungsstationen und/oder Werkzeuge nach dem ersten Durchlauf der Werkstücke und/oder zwei Produktionseinrichtungen mit den entsprechenden unterschiedlichen Stationen erforderlich, um das Produkt zu fertigen.
  • An einer Bearbeitungsstation einer Presse ist beispielsweise jeweils ein Werkzeug angeordnet. Typischerweise sind sechs derartige Werkzeuge hintereinander angeordnet. Häufig ist jedoch die Presskraft der Presse wesentlich höher als die zum Verwenden der Werkzeuge benötigte Presskraft. Zudem wird teilweise die zur Verfügung stehende Fläche unter dem Pressenstößel durch die Werkzeuge nicht ausgenutzt.
  • Eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Werkstücken entlang der Bearbeitungsstationen einer Transferpresse besteht üblicherweise aus zwei in Transportrichtung der Werkstücke verlaufenden Greiferschienen. Die Greiferschienen führen neben der Längs- und Hubbewegung eine zusätzliche Querbewegung durch, wobei Greiferelemente an den Greiferschienen zum Greifen und/oder Fortbewegen der Werkstücke von einer zur anderen Bearbeitungsstation vorgesehen sind. Herkömmlicherweise werden die Bewegungsmöglichkeiten von Greiferschienen und Greiferelementen geschickt verteilt. Beispielsweise übernehmen die Greiferelemente die Bewegung längs der Greiferschiene, sodass diese Bewegung bei der Greifschiene selbst entfallen kann.
  • Die Transportvorrichtung ist meist in der Produktionseinrichtung seitlich außerhalb der Bearbeitungsstation angeordnet. Damit die Greiferschienen und die Greiferelemente beim Bearbeitungsvorgang der Presse innerhalb des Werkzeugraums nicht stören, müssen die Greiferschienen aus dem Werkzeugraum, beispielsweise seitlich, wieder herausgefahren werden.
  • Konventionelle Dreiachstransfervorrichtungen weisen beispielsweise zwei gegenüberliegend angeordnete Greifer an jeweils außen liegenden Greiferschienen auf. Die Greifer sind zweiseitig, beispielsweise um eine bestimmte Gradzahl (insbesondere 180°), versetzt gegenüberliegend greifend angeordnet. Die beiden Greiferschienen mit den Greifern können synchrone und voneinander unabhängige, zum Teil spiegelbildliche Bewegungen ausführen, welche jedoch nur in der gleichen Bewegungsrichtung in der Hub-, Schließ- und/oder der Vorschubsachse (Transportachse) ausführbar sind.
  • Ein konventionelles Dreiachstransfersystem mit zwei gegenüberliegenden Greifern und außen liegenden Greiferschienen ist beispielsweise in der DE 10 2011 118 216 B4 zum Transport entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen in einer Durchlaufrichtung beschrieben.
  • Die DE 40 22 560 C2 offenbart ein Multistationsbearbeitungsgerät mit Transfereinrichtung für den sukzessiven Transport der Werkstücke von einer zur nächsten Bearbeitungsstation, bei der die Bearbeitungsstationen gegeneinander versetzt auf zwei einander gegenüberliegenden Linien angeordnet sind. Hierbei transportieren die Greiferarme die Werkstücke in einer regelmäßigen Zickzacklinie.
  • Die DE 10 2004 044 767 A1 offenbart eine Anordnung für den Transport von Werkstücken in einer Fertigungslinie, wobei Werkstücke auf Paletten mittels eines Palettenladeportals entlang einer Linie in einer Hauptförderrichtung transportiert werden und eine Ausschleusung der Werkstücke senkrecht zu dieser Hauptförderungsrichtung erfolgt, sodass die Werkstücke zu den Bearbeitungsstationen gelangen. Die bearbeiteten Werkstücke werden anschließend mit einem Rollband entlang einer Linie in entgegengesetzter Richtung zur Hauptförderrichtung transportiert, wobei das Rollband einen flexiblen reversiblen Materialfluss ermöglichen kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch eine Transportvorrichtung zum Transport eines Werkstückes entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen einer Produktionseinrichtung oder Umformpresse, wobei der Transportvorrichtung mindestens eine Handhabungseinrichtung zum Transport eines Werkstückes zugeordnet ist und/oder die Transportvorrichtung eine Transportschiene aufweist, welche longitudinal und/oder vertikal und/oder transversal verfahrbar ist, wobei die Handhabungseinrichtung an der Transportschiene oder an einer der Bearbeitungsstationen und/oder an der Produktionseinrichtung oder Umformpresse angeordnet ist, und der Transportvorrichtung ein Antrieb zugeordnet ist, wobei der Antrieb die Transportschiene und/oder die Handhabungseinrichtung antreibt, und die Handhabungseinrichtung eindimensional oder mehrdimensional bewegbar ist, sodass alleine durch die Handhabungseinrichtung oder in einem Zusammenwirken der Handhabungseinrichtung mit der Transportschiene flexibel eine mehrachsiger Transport des Werkstückes realisiert ist.
  • Somit wird durch eine Redundanz der Bewegungsrichtungen von Transportschiene und/oder Handhabungseinrichtung eine sehr hohe Flexibilität erreicht. Für den Fall, dass eine Transportschiene vorhanden ist und gerade stillsteht, kann die Handhabungseinrichtung die fehlenden Bewegungsrichtungen, beispielsweise eine Hubbewegung, übernehmen. Somit kann mit der Handhabungseinrichtung der gesamte Werkstücktransport übernommen werden. In diesem Fall muss statt der stark massenbehafteten und damit im Vergleich zu den kleineren Handhabungseinrichtungen wesentlich höher massenträgheitsbehafteten Trägerschienen lediglich die flexible Handhabungseinrichtung angetrieben werden. Dies führt zu Gewichtsersparnis, zu einer Erhöhung der Taktzahl aufgrund geringerer zu bewegender Eigenmassen und gleichzeitig zu einer Reduzierung des Energieaufwandes.
  • Ebenso kann die Transportschiene ein- oder mehrachsig ausgeführt sein und ersetzt je nach Ausführung der Handhabungseinrichtung die fehlenden Bewegungsrichtungen.
  • Somit wird ein äußerst flexibles ein- oder mehrachsiges Transportsystem mittels einer Handhabungseinrichtung bereitgestellt, bei dem der Energieaufwand aufgrund keiner oder einer weniger achsig ausgeführter Trägerschienen und kürzeren Transportwegen reduziert ist. Zudem sind der erforderliche Bewegungsweg und/oder die Außenabmessung der Trägervorrichtung geringer.
  • Zusätzlich ist eine weitere Gewichtsersparnis dadurch möglich, dass der Abstand der ein- oder mehrdimensional bewegbaren Handhabungseinrichtungen zum Werkstück verringert werden kann. Somit kann die Trägervorrichtung kleiner dimensioniert und damit weniger massenbehaftet ausgeführt werden. Durch die Platzeinsparung können zusätzlich mehr Bearbeitungsstationen in einer Produktionseinrichtung angeordnet werden.
  • Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, dass durch mehrdimensional bewegbare Handhabungseinrichtungen bereits alleine ein flexibler mehrachsiger Transport von Werkstücken entlang einer Reihe aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen ermöglicht wird und dadurch die Bewegungsrichtungen der Transportschienen ersetzt und/oder ergänzt werden können.
  • Somit ist sowohl eine kleinere Bauform gegenüber dem Stand der Technik als auch ein flexiblerer Transport in verschiedene Richtungen realisierbar.
  • Folgendes Begriffliche sei erläutert:
    Eine „Transportvorrichtung“ ist ein Vorrichtung zum Transport eines und/oder mehrerer Werkstücke entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen innerhalb einer Produktionseinrichtung. Durch die Transportvorrichtung wird das Werkstück und/oder werden die Werkstücke insbesondere zu einer Bearbeitungsstation, in die Bearbeitungsstation hinein, innerhalb der Bearbeitungsstation, aus der Bearbeitungsstation heraus und zur nächsten Bearbeitungsstation transportiert. Durch den Transport eines Werkstückes und/oder mehrerer Werkstücke durch die Transportvorrichtung wird insbesondere der Fertigungsgrad des Werkstückes erhöht. Insbesondere werden mehrere Werkstücke durch die Transportvorrichtung gleichzeitig und/oder synchron und/oder asynchron transportiert.
  • Bei einem „Werkstück“ handelt es sich insbesondere um einen weitgehend festen Gegenstand, welcher bearbeitet wird. Ein Werkstück ist beispielsweise ein Metallblech oder eine Platine.
  • Unter „Bearbeitungsstationen“ (auch „Produktionseinheiten“ oder „Produktionsstationen“ genannt) werden insbesondere die verschiedenen Stationen und/oder Stufen zur Bearbeitung eines Werkstückes verstanden, um ein Produkt zu fertigen. Insbesondere sind die Bearbeitungsstationen nacheinander angeordnet, sodass sich durch den Wechsel eines Werkstückes von der vorhergehenden zur nächsten Bearbeitungsstation der Fertigungsgrad des Werkstückes jeweils erhöht. Die Bearbeitungsstationen weisen insbesondere unterschiedliche Werkzeuge und/oder Fertigungsverfahren und/oder Umformverfahren auf.
  • Unter „entlang“ wird insbesondere verstanden, dass das Werkstück von einer Bearbeitungsstation zur nächsten Bearbeitungsstation transportiert wird, wobei das Werkstück insbesondere zu einer Bearbeitungsstation hin transportiert, in diese hineintransportiert, in dieser Bearbeitungsstation gehalten (insbesondere während eines Bearbeitens) und/oder bewegt wird, aus dieser Bearbeitungsstation wieder herausbewegt und zur nächsten Bearbeitungsstation transportiert wird. Durch den Transport entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen erhöht sich insbesondere schrittweise jeweils der Fertigungsgrad des jeweiligen Werkstückes. „Entlang“ bedeutet jedoch nicht zwingend, dass die aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen in einer Reihe liegen und der Transport der Reihe entlang erfolgt, sondern kann auch bedeuten, dass ein Werkstück von einer Stationenreihe durch eine Handhabungseinrichtung zu einer anderen Stationenreihe transportiert wird. Somit ist unter „entlang“ insbesondere auch zu verstehen, dass der Transport entlang aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstufen unabhängig von der geometrischen Anordnung der Bearbeitungsstationen erfolgt.
  • Eine „Produktionseinrichtung“ (auch „Produktionssystem“) ist insbesondere eine Einrichtung zur Fertigung eines Produktes. Die Produktionseinrichtung kann insbesondere in einer Presse und/oder Maschine angeordnet sein oder eine Produktionseinrichtung ist die Presse und/oder Maschine selbst. Eine Produktionseinrichtung dient der Herstellung eines und/oder mehrerer Produkte. In einer Produktionseinrichtung werden insbesondere gleiche und/oder verschiedene Produkte gefertigt. Insbesondere weist eine Produktionseinrichtung mehrere Bearbeitungsstationen auf. Insbesondere kann eine Produktionseinrichtung jeglichen Automationsgrad zum Herstellen von Produkten aller Art, beispielsweise Press- und Umformteilen, aber auch Fertigungs-, Guss-, Spritzguss-, Strangpressteilen und ähnliche aufweisen.
  • „Longitudinal“ ist insbesondere die Richtung entlang der Körperlängsachse. Unter „longitudinal“ ist insbesondere die Richtung entlang einer Transportschiene zu verstehen.
  • „Vertikal“ bedeutet insbesondere lotrecht zur Erdoberfläche und/oder auf den Erdmittelpunkt gerichtet. Vertikal ist insbesondere eine Richtung orthogonal zur Körperlängsachse. Bei „vertikal“ handelt es sich insbesondere um die Richtung orthogonal (90°) zur Längsrichtung der Transportschiene.
  • „Transversal“ ist insbesondere eine Ebene senkrecht zur Körperlängsachse. Unter „transversal“ wird insbesondere eine Ebene senkrecht zur Längsachse der Transportschiene verstanden.
  • Eine „Transportschiene“ ist insbesondere eine Schiene zum Transport eines Werkstückes entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen innerhalb einer Produktionseinrichtung. Bei einer Transportschiene kann es sich insbesondere um eine Einzelschiene und/oder eine Greiferschiene handeln. Eine Transportschiene kann insbesondere alleine und/oder paarweise an aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen und/oder Stationenreihen angeordnet sein. An einer Transportschiene können sich insbesondere eine oder mehrere Bahnen, Führungen, Schienen, Führungsschienen, Statoren und/oder Rotoren (auch mögliche Statoren und/oder Rotoren abgerollt) und/oder eine oder mehrere Handhabungseinrichtungen befinden. Eine Transportschiene ist insbesondere durch einen Antrieb verfahrbar und/oder wird durch einen Roboter bewegt. Bei Einzelschienen können insbesondere auch mehrere einzelne Roboterstationen für die Bewegung von Teilen der Schiene verwendet werden. Eine Trägerschiene kann insbesondere auch aus mehreren koppelbaren Teilstücken zusammengesetzt sein, wobei die Endstücke und das beispielsweise dazwischen befindliche auskoppelbare Mittelstück derart beschaffen sein müssen, dass die Beweglichkeit einer Handhabungseinrichtung im Bereich der Kopplungsbereiche nicht behindert werden.
  • Eine „Handhabungseinrichtung“ ist insbesondere ein einzeln ansteuerbares, ein- oder mehrdimensional bewegbares, angetriebenes und/oder brems- und festsetzbares Transportsystem, welches insbesondere mit und/oder ohne Führung ausgestaltet ist. Insbesondere ist die Handhabungseinrichtung extern angetrieben und/oder weist einen oder mehrere Antriebe auf. Die ein- oder mehrdimensional bewegbare Handhabungseinrichtung kann insbesondere Transportbewegungen in jegliche Richtungen, auch translatorisch oder rotatorisch, ausführen. Eine Handhabungseinrichtung weist insbesondere ein Greiferelement (Greifer, Zangen, Halteeinrichtung und ähnliches) auf, wobei die Handhabungseinrichtung alleine und/oder im Zusammenwirken mit der Trägerschiene sich dem Werkstück bis zum Spannen und/oder Halten dieses annähert, dieses beispielsweise hebt, dreht und weitertransportiert. Dabei ist insbesondere die Ablauffolge der Bewegung der Handhabungseinrichtung variabel und kann insbesondere als nicht zu definierende Bewegung oder Bewegungsrichtung stattfinden. Insbesondere kann auch eine Mehrfachabfolge von gleichen oder ähnlichen Bewegungen, nacheinander und/oder über den Bewegungsprozess und/oder den Bewegungszyklus verteilt erfolgen. Insbesondere ist eine Handhabungseinrichtung einseitig, beidseitig oder mehrseitig greifend oder umgreifend und/oder haltend. Eine Handhabungseinrichtung kann insbesondere stationär an einer Transportschiene befestigt oder beweglich ausgestaltet sein. Eine Handhabungseinrichtung ist insbesondere ein- oder mehrteilig aufgebaut. An der Handhabungseinrichtung sind insbesondere aktive oder passive Greiferelemente, eine Vakuum-, Magnet- und/oder Blaseinrichtung mit und ohne Dreheinrichtung angeordnet. Die Handhabungseinrichtung kann insbesondere auf dafür vorgesehenen Bahnen, beispielsweise Führungen, Schienen, Luft-, Magnetbahnen und ähnlichen Bahnen bewegt werden. Die Handhabungseinrichtung ist insbesondere an einer Fläche beweglich, welche sich beispielsweise durch die Führungsbahn in einer Trägerschiene ergibt, an der Trägerschiene verfahrbar, an der Trägerschiene angebracht und/oder in dieser integriert. Die Bewegungsachsen der Handhabungseinrichtung sind insbesondere voneinander unabhängig ansteuerbar. Mittels der Handhabungseinrichtung kann ein Werkstück insbesondere transportiert, gewendet, gedreht, gekippt und/oder frei bewegt werden. Insbesondere können die Bauteile einer Handhabungseinrichtung und deren Bewegungsmöglichkeiten und Bewegungsrichtungen beliebig angeordnet und/oder vertauscht werden, um ähnliche und/oder gleiche Funktionen zum Transport eines Werkstückes zu erfüllen. Die Handhabungseinrichtung kann insbesondere an einer Transportschiene und/oder einer Bearbeitungsstation und/oder einem Werkzeug und/oder einer Produktionseinrichtung angeordnet sein.
  • Ein „Antrieb“ ist insbesondere eine konstruktive Einheit, welche mittels Energieumformung eine Trägerschiene und/oder eine Handhabungseinrichtung bewegt und/oder verfährt. Ein Antrieb kann insbesondere pneumatisch, hydraulisch, elektrisch, (elektro-)magnetisch, mechanisch, beispielsweise über Lineareinheiten, Zylinder, Greifer, Motoren, Drehmodulen, Aktuatoren, Linearmotoren, (Elektro-)Magnetkräfte entwickelnde Riemen, Ketten, Getriebe, und/oder mit einem kopppelbaren Schienensystem realisiert werden. Bei einem Antrieb handelt es sich insbesondere um einen direkten Antrieb und/oder um einen indirekten Antrieb. Bei einem Antrieb kann es sich insbesondere um einen Drehantrieb und/oder einen Drehabtrieb handeln. Ein Antrieb kann insbesondere einen Antriebsstrang, beispielsweise Scheiben, Riemen, Räder, Getriebe, Ketten, Wellen mit Getriebe, Kegelradgetriebe, flexible Welle und/oder Gelenkantrieb, Zylinder, Stange, Winkelheber und ähnliches aufweisen.
  • Unter „mehrachsig“ wird insbesondere ein Transport verstanden, welcher komplizierteren Bewegungen als die einer Drehung und/oder einer Bewegung um eine Achse umfasst. Insbesondere kann der mehrachsige Transport als komplexe Bewegung in die Richtungen mehrerer Bewegungsachsen und/oder Bewegungsrichtungen stattfinden, wobei die Ablauffolge der Bewegungen variabel ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Transportvorrichtung weitere Transportschienen auf, wobei mindestens zwei Transportschienen unabhängig voneinander verfahrbar sind.
  • Dadurch, dass zwei Transportschienen unabhängig voneinander verfahrbar sind, kann ein flexibler Transport innerhalb einer Produktionseinrichtung realisiert werden. Somit können zwei Transportschienen auf gegenüberliegenden Seiten von aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen angeordnet werden. Somit können die Handhabungseinrichtungen auch einen Transport und/oder Transfer zwischen den beiden Transportschienen realisieren und somit eine flexible Abfolge der Bearbeitungsstationen und/oder eine flexible Durchlaufrichtung der Werkstücke ermöglichen.
  • Weiterhin ist es somit erstmal möglich innerhalb einer einzigen Presse unterschiedliche (z.B. gegenläufige) Transferrichtungen zu realisieren. So kann z.B. erstmalig eine Transferpresse bereitgestellt werden bei der eine Seite eines Werkstückeinlaufes mit der Seite des Werkstückauslaufes identisch ist. Beispielsweise kann am Ende der ersten Transportschiene die Handhabungseinrichtung oder ein Greifer mit den gleichen Funktionsmöglichkeiten wie der Handhabungseinrichtung angeordnet sein, welche oder welcher ein auslaufendes Werkstück auf die zweite Transportschiene „umsetzt“, wobei die Transferrichtungen der beiden Transportschienen gegenläufig ist. Somit können mehr Produktionseinrichtung (z.B. Werkzeuge) in einer einzelnen Presse untergebracht werden. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Presse bezüglich ihrer Presskraft und bezüglich des Platzes unterhalb des Pressenstößels besser ausgelastet wird. Somit kann auf eine zweite Presse oder auf langwieriges Umrüsten der Werkzeuge verzichtet werden.
  • Damit eine Bewegungsachse der Handhabungseinrichtung einzeln ansteuerbar und/oder regelbar ist, ist oder sind der Handhabungseinrichtung eine Steuereinheit und/oder eine Regeleinheit zugeordnet.
  • Dadurch ist eine flexible mehrdimensionale Bewegung der Handhabungseinrichtung und/oder des zugehörigen Greiferelementes möglich. Somit können die Bewegungsachsen einer Handhabungseinrichtung einzeln und/oder simultan und/oder nacheinander angesteuert werden. Somit kann die in unterschiedlichen Richtungen stattfindenden Bewegungen über mit der Trägerschiene gekoppelten Antrieben realisiert werden oder die Trägerschiene kann festgesetzt werden oder diese ist nicht vorhanden, sodass die Antriebe in den einzelnen Handhabungseinrichtungen integriert oder an den Handhabungseinrichtungen angebaut werden. Somit übernehmen die Antriebe der Handhabungseinrichtungen zusätzlich die Bewegungen in die erforderlichen Richtungen. Folglich kann jede Handhabungseinrichtung inklusive Greiferelement in alle Richtungen angesteuert und/oder bewegt werden.
  • Eine „Steuereinheit“ ist eine Einheit zu einer Vorgabe, nach welcher die in einer Transportvorrichtung vorkommenden veränderlichen dynamischen Größen beeinflusst werden. Eine Steuereinheit stellt insbesondere in Abhängigkeit von einer Eingangsgröße eine Ausgangsgröße ein.
  • Eine „Regeleinheit“ ist insbesondere eine Einheit zur gezielten Beeinflussung einer Größe in einer Transportvorrichtung, wobei diese Größe entweder konstant zu halten ist (Festwertregelung) oder so zu beeinflussen ist, dass diese insbesondere einer vorgegebenen zeitlichen Änderung folgt (Folgeregelung). Durch die Regeleinheit erfolgt insbesondere das Messen der zu beeinflussenden Größe (Regelgröße) und kontinuierliches Vergleichen mit dem Sollwert, sodass eine Rückkopplung der Ausgangsgröße auf den Eingang erfolgt.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Transportvorrichtung weist die Transportschiene zwei Handhabungseinrichtungen und/oder drei Handhabungseinrichtungen und/oder vier Handhabungseinrichtung und/oder weitere Handhabungseinrichtungen auf.
  • Somit kann mindestens eine Handhabungseinrichtung jeder Bearbeitungsstation zugeordnet werden und ein schneller und effizienter Transport der Werkstücke entlang der Bearbeitungsstationen zur Erhöhung des Fertigungsgrades erfolgen. Somit ist eine höhere Taktrate und/oder Anzahl von gefertigten Werkstücken pro Zeit möglich.
  • Um ein sicheres Greifen und/oder Halten des Werkstückes während des Transportes und/oder der Bearbeitung in der Bearbeitungsstation zu ermöglichen, sind zwei Handhabungseinrichtungen mit jeweils einem Greiferelement um das Werkstück gegenüberliegend derart angeordnet, dass durch Annähern der beiden Greiferelemente ein sicheres Greifen des Werkstückes realisierbar ist.
  • Somit kann in Fällen, bei denen aufgrund des Gewichtes und/oder Abmessungen des Werkstücks ein einzelnes Greiferelement, beispielsweise eine Magneteinrichtung, zum Greifen und/oder Halten nicht ausreicht, durch die Anordnung von zwei oder mehreren Handhabungseinrichtungen mit jeweils einem Greiferelement ein sicheres Greifen des Werkstückes realisiert werden. Hierzu können die beiden Greiferelemente spiegelbildlich angeordnet auf gegenüberliegenden Seiten sich dem Werkstück annähern und aufgrund beispielsweise einer Druckausübung auf das Werkstück dieses greifen und/oder halten.
  • Somit kann das Werkstück sicher aufgenommen, geklemmt, gehalten, bewegt, transportiert, verschoben und/oder abgesetzt werden.
  • Ein „Greiferelement“ ist insbesondere ein Element zum Greifen und/oder Halten und/oder Aufheben und/oder Absetzen eines Werkstückes. Bei einem Greiferelement kann es sich insbesondere um einen Greifer, eine Vakuum-, Magnet- und/oder Blaseinrichtung und/oder -greifer mit und ohne Dreheinrichtung, Zangen und/oder ein Greifersystem handeln.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Transportvorrichtung sind zwei Handhabungseinrichtungen oder mehrere Handhabungseinrichtungen mechanisch wirkverbindbar, sodass die zweite Handhabungseinrichtung oder mehrere Handhabungseinrichtung die erste Handhabungseinrichtung bei der Bewegung einer Last des Werkstückes unterstützt oder unterstützen.
  • Für den Fall, dass eine Halte- und/oder Hebekraft und/oder Beschleunigung einer einzelnen Handhabungseinrichtung nicht zum Bewegen eines Werkstückes ausreicht, können somit mehrere Handhabungseinrichtungen für die gewünschte Funktion beliebig kombiniert, gekoppelt und/oder angedockt werden.
  • Falls beispielsweise der Greifer einer Handhabungseinrichtung nicht über die erforderliche Kraft, beispielsweise elektromagnetische Kraft, zum Halten des Werkstückes verfügt, wird die Bewegung der beiden getrennt voneinander steuerbaren, mehrdimensional bewegbaren Handhabungseinrichtungen derart erfolgen, dass diese beispielsweise gegeneinander verspannt verfahren oder die vorausfahrende Handhabungseinrichtung gebremst wird. Dadurch wird es ermöglicht, dass die erforderlichen Kräfte, um das Werkstück beispielsweise zu halten, erzeugt werden, indem die hinterherfahrende mehrdimensionale bewegbare Handhabungseinrichtung schneller fährt, also beschleunigt, währenddessen die vorausfahrende Handhabungseinrichtung sich weiter gleichförmig bewegt. Die beiden Handhabungseinrichtungen werden auf diese Weise miteinander gekoppelt und zum Beispiel mechanisch, elektronisch, magnetisch oder anderweitig gegeneinander verspannt.
  • In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch eine Produktionseinrichtung, wobei die Produktionseinrichtung eine, insbesondere zuvor beschriebene, Transportvorrichtung aufweist.
  • Somit kann eine Produktionseinrichtung mit einer flexiblen, platzsparenden mehrdimensionalen Transportvorrichtung zum Transport von Werkstücken durch aufeinanderfolgende Bearbeitungsstationen realisiert werden.
  • Somit ist ein Kern der Erfindung, dass eine Produktionseinrichtung bereitgestellt werden kann, bei der voneinander abweichende Transfer-/Transportrichtungen realisierbar sind. Auch können erstmalig mehr Bearbeitungsstationen (z.B. Werkzeuge) in ein und derselben Produktionseinrichtung angeordnet werden. Zudem kann die Produktionseinrichtung besser ausgelastet werden, insbesondere wenn es sich bei der Produktionseinrichtung um eine Presse handelt.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Produktionseinrichtung weist diese zwei Stationenreihen auf, wobei jede Stationenreihe eine Transportvorrichtung und mehrere aufeinanderfolgende Bearbeitungsstationen zum Fertigen von mehreren Werkstücken aufweist, und die Handhabungseinrichtung oder die Handhabungseinrichtungen und/oder die Transportschiene oder die Transportschienen der ersten Stationenreihe und/oder die Handhabungseinrichtung oder die Handhabungseinrichtungen und/oder die Transportschiene oder die Transportschienen der zweiten Stationenreihe eine gleichläufige Durchlaufrichtung oder unterschiedliche Durchlaufrichtungen, insbesondere gegenläufige Durchlaufrichtungen, der Werkstücke aufweist, sodass die Werkstücke in einem Durchlauf in der Produktionseinrichtung frei von einem Austausch der Bearbeitungsstationen und/oder von einem Wechsel eines Werkzeugs fertigbar sind.
  • Dadurch wird erreicht, dass die Durchlaufrichtung zur Bearbeitung eines Werkstückes und/oder zur Herstellung Produktes und/oder die Erhöhung des Produktions-, Fertigungs- und/oder Herstellungsgrades in einer Produktionseinrichtung durch die jeweiligen Bearbeitungsstationen nicht nur in eine Richtung, sondern gleichzeitig in mehrere, unterschiedliche Richtungen ablaufen kann.
  • Dadurch ist eine Erhöhung der Ausbringung (Anzahl der gefertigten Produkte pro Zeit) ohne Austausch der Bearbeitungsstationen während der Produktion und/oder eine Erhöhung der Anzahl der Bearbeitungsstationen in einer Produktionseinrichtung möglich. Folglich können mit der Erhöhung der bisher je nach Komplexität der Produkte nicht ausreichenden Stufenanzahl weitere Bearbeitungsstationen, beispielsweise Umformvorgänge, realisiert werden. Dies wird dadurch realisiert, dass ein ein- oder mehrachsiger Transport von unterschiedlichen Werkstücken und/oder Produkten über mindestens zwei Stationenreihen erfolgt, wodurch der Ausnutzungsgrad sowie die Ausbringung der Produktionseinrichtung wesentlich erhöht werden kann.
  • Somit kann durch die Transportvorrichtung ein flexibler Transport von Werkstücken zu nachfolgenden Bearbeitungsstationen innerhalb einer Produktionseinrichtung erfolgen, wobei die Werkstücke zwischen den aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen von zwei Stationenreihen transportiert und/oder flexibel in verschiedene Richtungen bewegt werden können.
  • Entweder sind die Bearbeitungsstationen doppelt vorhanden, sodass je zwei gleiche Stationenreihen benötigt und die Ausbringung in doppelter Stückzahl erreicht wird, oder es sind zwei unterschiedliche Sätze von Stationenreihen – auch mit unterschiedlicher Anzahl der Bearbeitungsstationen pro Stationenreihen möglich – für mindestens zwei unterschiedliche Produkte. Bei der gleichläufigen Anordnung von insgesamt der doppelten Anzahl der Bearbeitungsstationen jedoch mit Erhöhung des Produktions-, Fertigungs- und/oder Herstellungszustands von nur einem Produkt, ist es erforderlich, dass die Werkstücke von einer Maschinenseite (Auslauf der ersten Stationenreihe) auf die andere Maschinenseite (Einlauf der zweiten Stationenreihe) transportiert werden müssen. Dabei kann die Transportrichtung und/oder Bewegung auch auf einer gebogenen, gekrümmten, beispielsweise kreisförmigen oder ellipsenförmigen Bahn, erfolgen.
  • Dagegen erlaubt die gegenläufige Anordnung von Stationenreihen, insbesondere die doppelte Anzahl der Bearbeitungsstationen, die Erhöhung des Produktions-, Fertigungs- und/oder Herstellungszustandes von nur einem Produkt.
  • Eine „Stationenreihe“ ist insbesondere eine Abfolge von aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen zur Fertigung eines Produktes. Eine erste Stationenreihe kann insbesondere mit einer zweiten Stationenreihe parallel in einer Doppelreihe angeordnet sein, wobei je nach Transportvorrichtung ein Abstand zwischen beiden Stationenreihen oder kein Abstand zwischen beiden Stationenreihen besteht. Die Durchlaufrichtung durch die beiden Stationenreihen und damit die Bewegung der jeweiligen Trägervorrichtung können insbesondere gleich- oder gegenläufig sein. Die Stationenreihen können insbesondere aber auch in Reihe oder quer zueinander angeordnet sein.
  • Die „Durchlaufrichtung“ ist insbesondere die Richtung des Werkstücktransportes zur Erhöhung des Fertigungsgrades. Die Durchlaufrichtung ist insbesondere in zwei Stationenreihen und/oder den aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen und/oder einer Bewegung der Transportvorrichtungen, insbesondere in Vorschub- und/oder Transportrichtung der Transportschienen und/oder der Handhabungseinrichtungen gleich- oder gegenläufig.
  • Um die Handhabungseinrichtung oder die Handhabungseinrichtungen und/oder Transportschienen geeignet an den Bearbeitungsstationen und/oder den Stationenreihen anzuordnen, befinden sich die Handhabungseinrichtung oder die Handhabungseinrichtungen und/oder die Transportschiene oder die Transportschiene innerhalb und/oder außerhalb der Stationenreihen und/oder zwischen den beiden Stationenreihen.
  • Somit ist eine flexible Anordnung der Transportvorrichtung und/oder der Transportschienen möglich. Folglich kann oder können die Handhabungseinrichtung oder die Handhabungseinrichtungen und/oder die Transportschiene oder die Transportschienen je nach Platz- und Bewegungsbedarf der aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen und/oder Stationsreihen angeordnet werden und gegebenenfalls aus dem Bearbeitungs- und/oder Werkzeugraum rausgefahren werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Produktionseinrichtung weist die Produktionseinrichtung eine Synchronisierungseinrichtung auf, sodass durch die Transportschienen und/oder die Handhabungseinrichtungen synchron oder asynchron Werkstücke ansteuerbar und/oder bewegbar und/oder transportierbar sind.
  • Somit sind die Bewegungen der Handhabungseinrichtungen und/oder Trägerschienen bei gleicher oder anders gerichteter Durchlaufrichtung nicht notwendigerweise synchron ausgestaltet. Zudem können sich die Handhabungseinrichtungen zueinander und/oder angeordnet an einer Transportschiene ebenfalls asynchron bewegen und die Bewegung jeder einzelnen Handhabungseinrichtung kann individuell programmiert und/oder gesteuert werden. Ebenso können sich gegenüberliegende Handhabungseinrichtungen ebenfalls synchron oder asynchron bewegen.
  • Folglich müssen die Bewegungen der Transportschienen einer Transportvorrichtung und/oder der jeweiligen Stationenreihen und/oder die jeweils angeordneten Handhabungseinrichtung inklusive der Greiferelemente nur in denjenigen Richtungen synchron sein, welche allen oder nur bestimmten Handhabungseinrichtungen zum Transport der Werkstücke fehlen oder soweit dies für einen kollisionsfreien Betrieb erforderlich ist. Dagegen müssen die Bewegungen der jeweiligen zueinander gehörigen Transportschienen bei gleicher oder anders gerichteter, beispielsweise gegenläufiger, Durchlaufrichtung nicht synchron sein.
  • Zudem ist eine synchrone Bewegung dann erforderlich, wenn zwei gegenüber liegende Handhabungseinrichtungen zusammen ein Werkstück transportieren und/oder greifen.
  • Eine „Synchronisierungseinrichtung“ ist insbesondere eine Einrichtung zum Koordinieren des zeitlichen Ablaufs der Bewegungen der Transportvorrichtung und/oder der Transportschienen und/oder der Handhabungseinrichtungen. Eine Synchronisierungseinrichtung ermöglicht insbesondere synchrone und/oder asynchrone Bewegungen. Bei einer Synchronisierungseinrichtung kann es sich insbesondere um eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung handeln.
  • Um flexibel Produkte in einer Produktionseinrichtung zu fertigen, weisen die Stationsreihen gleiche Bearbeitungsstationen und/oder unterschiedliche Bearbeitungsstationen auf, sodass in den Stationenreihen gleiche Werkstücke oder unterschiedliche Werkstücke fertigbar sind.
  • Somit können gleichzeitig in zwei parallelen Stationenreihen zwei gleiche Produkte gefertigt oder eine Erhöhung des Produktions-, Fertigungs- und/oder Herstellungsgrades in zwei gleichen Produktionsreihen erfolgen. Folglich wird die Stückzahl ein und desselben Produktes verdoppelt. Dabei kann die Durchlaufrichtung in beiden Richtungen der Stationenreihen in unterschiedlicher oder in gleicher Richtung weisen. Ebenso können auch gleichzeitig in zwei parallel angeordneten Stationenreihen zwei unterschiedliche Produkte oder die Erhöhung des Produktions-, Fertigungs- und/oder Herstellungsgrades in zwei unterschiedlichen Bearbeitungsstation erfolgen.
  • Somit werden gleichzeitig zwei unterschiedliche Produkte in gleicher Stückzahl und in gleicher Zeit hergestellt. Dabei kann flexibel die Durchlaufrichtung in beiden Stationenreihen in unterschiedliche oder in gleiche Richtung weisen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Produktionseinrichtung weist die Produktionseinrichtung an einem Anfang und/oder an einem Ende der Stationenreihe und/oder der Stationenreihen eine weitere Transportvorrichtung und/oder mindestens eine weitere Handhabungseinrichtung und/oder mindestens eine weitere Bearbeitungsstation auf, sodass das Werkstück zwischen den Stationenreihen transferierbar ist.
  • Somit kann bei einer gegenläufigen Durchlaufrichtung der Stationenreihe eine Übergabe von einer Stationenreihe zur anderen Stationenreihe innerhalb einer Produktionseinrichtung erfolgen, sofern diese nicht direkt durch eine Handhabungseinrichtung vorgenommen werden kann. Dafür können an der Stationenreihe eine zusätzliche Vorrichtung, beispielsweise Transport-, Ausricht- und Übergabestation, erforderlich sein. Hierzu kann die Transportrichtung und/oder -bewegung auch auf einer gebogenen, gekrümmten, beispielsweise kreisförmigen oder ellipsenförmigen Bahn erfolgen.
  • Um ein Werkstück zwischen zwei Stationenreihen zu transferieren, kann oder können die weitere Transportvorrichtung und/oder mindestens eine weitere Handhabungseinrichtung und/oder mindestens eine weitere Bearbeitungsstation an jeder beliebigen Stelle der Produktionseinrichtung angeordnet sein. Diese weitere Transportvorrichtung, beispielsweise auch Roboter, Magnetbahn, Förderband, ist nicht erforderlich in den Fällen, in denen die Trägerschiene mit der Handhabungseinrichtung oder einzelne ansteuerbare Handhabungseinrichtungen mit und ohne Trägerschiene auf einer geeigneten, beispielsweise an einer Seite oder mehreren Seiten der Stationenreihe sich zwischen oder an den Trägerschienen oder zwischen den beiden Anordnungen der Stationenreihen befinden und sich in einer geeigneten Bahn, beispielsweise auf einer gebogenen oder gekrümmten Schiene bewegen können. Hierzu ist diese Bahn derart gestaltet, dass sich in einer Stellung beispielsweise der engsten Stellung der Transportschiene ein nahtloser Bahnübergang bildet, welcher von den Handhabungseinrichtungen zwecks Transport und/oder Übergabe der Werkstücke überfahren werden kann.
  • In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch eine Umformpresse mit mehreren Bearbeitungsstationen, insbesondere Transferpresse, wobei die Umformpresse zwei Stationenreihen aufweist oder eine zuvor beschriebene Produktionseinrichtung ist, und insbesondere eine zuvor beschriebene Transportvorrichtung aufweist, sodass flexibel durch den mehrachsigen Transport der Werkstücke entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen der zwei Stationenreihen eine Anzahl der gefertigten Werkstücke pro Zeit erhöhbar ist.
  • Somit kann eine Presse mit einer flexiblen ein- oder mehrachsigen Transportvorrichtung bereitgestellt werden, welche kurze Transportwege und somit eine Energieersparnis sowie eine Erhöhung der Taktrate und einen geringeren Gewichts- und Platzbedarf aufweist.
  • Dies ist besonders vorteilhaft, wenn in einer Presse mit jedem Stößelhub gleichzeitig verschiedene Werkstücke in den Bearbeitungsstationen bearbeitet werden, da hierbei sehr wenig Zeit und Raum für den Transport der Werkstücke zur Verfügung steht und die einzelnen Bewegungen komplex koordiniert werden müssen, ohne dass die Bearbeitung im Werkzeugraum gestört wird.
  • Somit kann beispielsweise die Fertigung statt in zwei hintereinander geschalteten Stufenpressen mit jeweils sechs Werkzeugen und einer Transfervorrichtung zwischen beiden Stufenpressen, zeitgleich innerhalb einer einzigen Transferpresse mit zwei parallelen Reihen mit jeweils sechs Werkzeugen / Bearbeitungsstationen erfolgen. Es ist insbesondere vorteilhat, dass hierbei die Durchlaufrichtung des Werkstückes entlang der Bearbeitungsstationen frei wählbar und/oder aufgrund von Redundanz der Bearbeitungsstationen während der Fertigung änderbar ist.
  • Zudem kann auf den üblicherweise bei einer Stufenpresse außenliegenden Schneidstößel zur integrierten Platinenproduktion verzichtet und das Schneidwerkzeug direkt in der Transferpresse integriert werden.
  • Es ist besonders vorteilhaft, dass aufgrund der Anordnung des Zugpunktes in einer Presse beispielsweise mit zwei dezentralen Torquemotoren im Pressentisch somit eine gleiche oder gegenläufige Durchlaufrichtung der Werkstücke mittels der Transportvorrichtung bei einer noch zulässigen Kippung des Stößels realisiert werden kann.
  • Eine „Umformpresse“ ist insbesondere eine Umformmaschine mit geradliniger Relativbewegung der Werkzeuge. In Pressen werden insbesondere eine Reihe von Fertigungsverfahren, wie Urformen, Umformen, Tiefziehen, Fügen, Beschichten, Trennen, Schneiden und/oder Ändern von Stoffeigenschaften durchgeführt. Eine Presse ist insbesondere eine weggebundene, energiegebundene oder kraftgebundene Presse.
  • Eine „Transferpresse“ ist insbesondere eine Presse, bei der die zur Herstellung eines Werkstückes erforderlichen Arbeitsoperationen zusammengefasst und annähernd gleichzeitig durchgeführt werden. Insbesondere wird in einer Transferpresse mit jedem Stößelhub ein Werkstück gefertigt.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Fertigen von Produkten aus Werkstücken mittels einer Produktionseinrichtung mit mindestens zwei Stationenreihen, wobei in den beiden Stationenreihen gleiche Werkstücke oder unterschiedliche Werkstücke gefertigt werden, und die Produktionseinrichtung eine zuvor beschriebene Transportvorrichtung aufweist, und/oder mittels einer zuvor beschriebenen Produktionseinrichtung und/oder mittels einer zuvor beschriebenen Umformpresse, wobei die Werkstücke zu der jeweils nachfolgenden Bearbeitungsstation durch die Transportvorrichtung einachsig oder mehrachsig transportiert werden, wobei die Werkstücke in den beiden Stationenreihen in einer gleichläufigen Durchlaufrichtung oder in unterschiedlichen Durchlaufrichtungen transportiert werden, sodass die Werkstücke in einem Durchlauf in der Produktionseinrichtung frei von einem Austausch der Bearbeitungsstationen und/oder einem Wechsel eines Werkzeugs gefertigt werden.
  • Somit wird ein flexibleres, energiesparenderes und kostengünstigeres Verfahren zum Fertigen von Produkten aus Werkstücken in einer Produktionseinrichtung bereitgestellt. Dadurch, dass kürzere Transportwege realisiert werden, kann die Anzahl der gefertigten Produkte pro Zeit und die Auslastung erhöht werden.
  • Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
  • 1a Schematische Schnittdarstellungen und Draufsichten von Alternativen eines Transportgreifers mit und ohne Antrieb mit unterschiedlicher Anzahl, Positionen, Anordnungen und Ausführungen von Antrieben, Führungen, eines Köcherhalters sowie von Profilen von Trägerschienen,
  • 1b Schnittdarstellungen und Draufsichten von Alternativen eines Transportgreifers und ohne Antrieb mit unterschiedlicher Anzahl, Positionen, Anordnungen und Ausführungen von Antrieben, Führungen, eines Köcherhalters sowie von Profilen von Trägerschienen,
  • 2 Alternativen eines aktiven Transportgreifers mit verschiedenen Dreh-, Schwenk- und/oder Rotationseinrichtungen,
  • 3 eine Transportgreifer mit Schwenkeinheit und kommerzieller 2-Finger-Parallelgreifer-Einheit sowie zwei aktive Transportgreifer mit Drehantrieb und zwei passive Transportgreifer ohne Drehantrieb,
  • 4 eine Transferpresse mit Doppelstationenreihen und außen liegenden Transportschienen,
  • 4a Querschnitt durch die Transferpresse,
  • 4b Draufsicht auf die Transferpresse bei gegenläufiger Durchlaufrichtung und
  • 4c Draufsicht auf die Transferpresse bei gleicher Durchlaufrichtung.
  • Ein Transportgreifer 101 ohne Antrieb ist an einer Transportschiene 120 angeordnet und weist einen Köcherhalter 45 auf.
  • In einer Alternative ist ein Transportgreifer 102 an einer Transportschiene 120 angeordnet und weist zwei parallele außen angeordnete Antriebe 10, 11, 16 und 17 auf. Die Antriebe 10, 11, 16 und 17 sind an der Transportschiene 120 angeordnet. Die Antriebe 10, 11, 16 und 17 sind mit dem Köcherhalter 45 über den Mitnehmer 43 und die Verbindungsplatte 44 verbunden. An dem Transportgreifer 102 sind Führungen 14 und 15 als Verstärkungselemente bei einer Belastung durch ein Werkstück angeordnet.
  • In einer Alternative weist der Transportgreifer 103 einen innen angeordneten Antrieb 10, 11, 16, 17 auf, welcher auf der Seite der Maschinenmitte 115 liegt.
  • In einer Alternative weist der Transportgreifer 104 einen oben angeordneten Antrieb auf.
  • In einer Alternative weist der Transportgreifer 105 einen außen angeordneten Antrieb 17 (in Draufsicht) auf. Des Weiteren weist der Transportgreifer 105 einen Köcherhalter 45, einen Greiferarm 33 und einen Greiferbacken 36 auf. Zur Verstärkung sind die Führungen 14 und 15 angeordnet.
  • In einer Alternative weist der Transportgreifer 106 zwei außen angeordnete Antriebe 17 und 19 in Reihe (in Draufsicht) auf. Ansonsten ist der Transportgreifer 106 baugleich zum Transportgreifer 105.
  • In einer Alternative weist der Transportgreifer 107 einen innen liegend angeordneten Antrieb 17 (in Draufsicht) auf Seite der Maschinenmitte 115 auf. Des Weiteren weist der Transportgreifer 107 Führungen 14 und 15 zur Verstärkung auf.
  • In einer Alternative weist der Transportgreifer 108 zwei innen angeordnete Antriebe 17 in Reihe (in Draufsicht) sowie Führungen 14 und 15 auf.
  • In einer Alternative weist der Transportgreifer 109 einen innen und einen mittig angeordneten Antrieb 16, 17 auf, wobei der mittig angeordnete Antrieb in Längsachse der Maschinenmitte 115 liegt.
  • In einer Alternative weist der Transportgreifer 110 einen innen angeordneten Antrieb 16, 17 in Längsrichtung bündig zum Abschluss des Köcherhalters 45 und Mitnehmers 43 auf.
  • In einer Alternative weist der Transportgreifer 111 eine Linearführung 133 auf (in Seitenansicht ohne Greiferarm 33 und in Draufsicht mit Greiferarm 33).
  • In einer Alternative weist der Transportgreifer 112 eine Linearführung 133 in kompakter Bauweise auf.
  • Ein aktiver Transportgreifer (2a in Draufsicht) weist einen Greiferarm 33 auf, an dem der Greifbacken 36 direkt festmontiert ist. Der Greifbacken 36 ist in den Richtungen 208, 209, 210 und 211 nur mechanisch einstellbar.
  • In einer Alternative des aktiven Transportgreifers (2b in Draufsicht) ist der Greiferarm 33 an einer Rotationseinrichtung 32 des Transportgreifers befestigt. Zusätzlich ist eine Rotationseinrichtung 37 am Greiferarm 33 angeordnet. Des Weiteren weist der Greiferarm 33 einen Antriebsstrang 38 und einen Greifbacken 36 auf. Des Weiteren ist am Greiferarm 33 eine Justiervorrichtung 52 angeordnet.
  • In einer Alternative ist eine weitere Dreheinrichtung 35 direkt im Bereich des Greifbacken 36 (2c) angeordnet, sodass der Greifbacken 36 direkt angetrieben und ein aktives Greiferelement 34 ausgebildet ist.
  • In einer Alternative (2d) ist eine zusätzliche Rotationseinrichtung 32 in der Nähe zum Köcherhalter 45 am Greiferarm 33 angeordnet, sodass eine Schwenkbewegung 212 des Transportgreifers ausführbar ist.
  • In einer Alternative ist die Dreheinrichtung 35 direkt zwischen Greifbacken 36 und Greifarm 33 angebaut (2e). Dadurch ist die Rotationsbewegung 208 des Greifbackens 36 und eines daran angeordneten Werkstückes in beliebigem Winkel als Direktantrieb möglich.
  • In einer Alternative ist aus Platzgründen die Rotationseinrichtung 35 durch eine in einem Abstand zum Werkstück angeordneten Rotationseinrichtung 37 ersetzt (2f in Draufsicht). Die Rotationseinrichtung 37 ist am Greiferarm 33 entfernt von dem Greifbacken 36 angeordnet. Die Übertragung der Drehbewegung erfolgt über eine Antriebsstrang 38, welcher zwischen der Rotationseinrichtung 37 und der Achse des Greifbackens 36 angeordnet ist.
  • In einem Transportgreifer 301 unter Verwendung einer kommerziell verfügbaren 2-Finger-Parallelgreifereinheit 333 angeordnet (3a in Draufsicht). Der Transportgreifer 301 weist einen Mitnehmer 34, eine Verbindungsplatte 44 und einen Köcherhalter 45 auf. Am Köcherhalter 45 ist eine Schwenkeinheit 50 angeordnet. An der Schwenkeinheit 50 ist die 2-Finger-Parallelgreifer-Einheit 333 angeordnet, welche zwei Greiferarme 33 mit jeweils einem Greifbacken 36 aufweist. Zwischen den Greifbacken 36 wird ein Werkstück 51 gehalten. Über die Schwenkeinheit 50 ist die 2-Finger-Parallelgreifer-Einheit 333 und somit das Werkstück 51 drehbar.
  • In einer erfindungsgemäßen Alternative weist ein Transportgreifer 302 einen Mitnehmer 43, eine Verbindungsplatte 44 und einen Köcherhalter 45 auf (3b in Draufsicht). Am Köcherhalter 45 ist der Greiferarm 33 angebracht, welcher eine Rotationseinrichtung 37 aufweist. Die Rotationeinrichtung 37 ist über einen Antriebsstrang mit den Greifbacken 36 verbunden. Zwei Transportgreifer 302 sind spiegelbildlich so angeordnet, dass die gegenüberliegenden Greifbacken 36 das Werkstück 51 halten. Über die Rotationseinrichtung 37 und den zugehörigen Antriebsstrang sind die Greifbacken 36 und somit das Werkstück 51 drehbar.
  • In einer erfindungsgemäßen Alternative weist der Transportgreifer 303 keine Rotationseinrichtung 37 und keinen zugehörigen Antriebsstrang auf (3c in Draufsicht), sodass eine passive Handhabungseinrichtung vorliegt.
  • Ein Vergleich des Transportgreifers 301 unter Verwendung der kommerziell verfügbaren 2-Finger-Parallelgreifereinheit 333 mit dem erfindungsgemäßen aktiven Transportgreifer 302 und dem erfindungsgemäßen passiven Transportgreifer 303 zeigt, dass der Abstand von der Mitte des Werkstückes 51 bis zur Mitte des Mitnehmers 43 bei den erfindungsgemäßen aktiven und passiven Transportgreifern 302 und 303 kürzer ist als bei dem Transportgreifer 301 unter Verwendung der kommerziell verfügbaren 2-Finger-Parallelgreifereinheit 333. Dadurch liegen ein kürzerer Transportweg und ein geringerer Platzbedarf vor.
  • Eine Transferpresse 400 weist eine erste Stationenreihe 416 und eine zweite Stationenreihe 418 auf. An der ersten Stationenreihe 416 ist außerhalb eine erste Transportschiene 422 und an der zweiten Stationenreihe 418 ist außerhalb eine zweite Transportschiene 423 angeordnet. Die Stationenreihen 416 und 418 sind über eine dritte Transportschiene 424 verbunden. Die beiden Stationenreihen 416 und 418 weisen jeweils zehn Bearbeitungsstationen 420 auf. An der ersten Transportschiene 422 und der zweiten Transportschiene 423 sind für jede Bearbeitungsstation 420 jeweils zwei Transportgreifer 402 angeordnet.
  • Die erste Transportschiene 422 und die zweite Transportschiene 423 sind unabhängig voneinander bewegbar. Die Transportrichtung der ersten Transportschiene 434 und die Transportrichtung der zweiten Transportschiene 435 sowie die aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen 420 sind gleich. Somit ist der Durchlauf der in jeder Bearbeitungsstation 420 bearbeiteten Werkstücke 451 in der ersten Stationenreihe 416 und in der zweiten Stationenreihe 418 gleichläufig (4c). In den Stationenreihen 416 und 418 werden dieselben Produkte mit doppelter Stückzahl produziert im Vergleich zu einer herkömmlichen Transferpresse.
  • In einer Alternative ist die Transportrichtung der ersten Transportschiene 434 entgegengesetzt zur Transportrichtung der zweiten Transportschiene 435, sodass eine gegenläufige Durchlaufrichtung der Werkstücke vorliegt (4b). Nach der letzten Bearbeitungsstation 420 der ersten Stationenreihe 416 wird das Werkstück über die dritte Transportschiene 424 zur zweiten Stationenreihe 418 transportiert. Die Stationenreihen 416 und 418 weisen unterschiedliche Bearbeitungsstationen 420 auf, sodass ein Produkt vollständig innerhalb der einen Transferpresse 400 ohne Werkzeugwechsel oder Auswechslung einer Bearbeitungsstation gefertigt wird.
  • Folgende Arbeitsvorgänge können mit der Transferpresse 400 realisiert werden.
  • In der Transferpresse 400 wird ein Blech der ersten Bearbeitungsstation 460 der ersten Stationenreihe 416 zugeführt und von den beiden Transportgreifern 420 dieser Bearbeitungsstation 460 aufgenommen und in den Bearbeitungsraum transportiert. Die Transferpresse 400 führt einen Stößelhub aus. Dadurch wird in der ersten Bearbeitungsstation 460 aus dem Blech ein Kreis ausgestanzt und in der zweiten Bearbeitungsstation 470, welche in Transportrichtung 434 der ersten Transportschiene 422 der ersten Bearbeitungsstation 460 folgt, ein zuvor ausgestanztes Blech gebogen. Nach dem Bearbeiten werden simultan das ausgestanzte Blech aus der ersten Bearbeitungsstation 460 und das gebogene Blech aus der zweiten Bearbeitungsstation 470 mittels der zugehörigen Transportgreifer 420 herausbewegt und abgesetzt. Anschließend wird durch eine Bewegung der ersten Transportschiene 416 das gestanzte Blech zur Bearbeitungsstation 470 und das gebogenen Blech zur nächstfolgenden Bearbeitungsstation 420 in Transportrichtung 434 der ersten Transportschiene 422 gebracht. Dort werden die Bleche durch die zugehörigen Transportgreifer 420 der jeweiligen Bearbeitungsstation 470, 420 aufgenommen und in den jeweiligen Bearbeitungsraum transportiert. Entsprechend des Transportes und der Bearbeitung in der ersten Bearbeitungsstation 460 und der zweiten Bearbeitungsstation 470 findet mit jedem Stößelhub der Transferpresse 400 eine Bearbeitung jedes Werkstückes 451 in jeder der Bearbeitungsstationen 420 der ersten Stationenreihe 416 und der zweiten Stationenreihe 418 simultan statt.
  • Anschließend werden alle bearbeiteten Werkstücke 451 zur nächsten nachfolgenden Bearbeitungsstation 420 transportiert und das gefertigte Werkstück aus der letzten Bearbeitungsstation in Durchlaufrichtung ausgebracht.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Antrieb (Unterteil)
    11
    Antrieb (Oberteil)
    14
    Führung (Oberteil)
    15
    Führung (Unterteil)
    16
    Antrieb (Losteil)
    17
    Antrieb (Fixteil)
    32
    Rotationseinrichtung
    33
    Greiferarm
    34
    Aktives Greiferelement
    35
    Dreheinrichtung
    36
    Greifbacke
    37
    Rotationseinrichtung
    38
    Antriebsstrang
    43
    Mitnehmer
    44
    Verbindungsplatte
    45
    Köcherhalter
    50
    Schwenkeinheit
    51
    Werkstück
    52
    Justiervorrichtung
    101
    Transportgreifer ohne Antrieb
    102
    Transportgreifer mit zwei parallelen außen angeordneten Antrieben
    103
    Transportgreifer mit einem innen angeordneten Antrieb
    104
    Transportgreifer mit einem oben angeordneten Antrieb
    105
    Transportgreifer mit einem außen angeordneten Antrieb
    106
    Transportgreifer mit zwei außen angeordneten Antrieben in Reihe
    107
    Transportgreifer mit einem innen angeordneten Antrieb
    108
    Transportgreifer mit zwei innen angeordneten Antrieben in Reihe
    109
    Transportgreifer mit einem innen und einem mittig angeordneten Antrieb
    110
    Transportgreifer mit einem innen angeordneten Antrieb bündig zum Mitnehmer und Köcherhalter
    111
    Transportgreifer mit Linearführung
    112
    Transportgreifer mit Linearführung (kompakte Bauweise)
    115
    Machinenmitte
    120
    Transportschiene
    133
    Linearführung
    134
    Passives Greiferelement
    208
    Rotationsrichtung
    209
    X-Bewegungsrichtung
    210
    Z-Bewegungsrichtung
    211
    Y-Bewegungsrichtung
    212
    Schwenkbewegung
    301
    Transportgreifer mit kommerzieller 2-Finger-Parallelgreifer-Einheit
    302
    aktiver Transportgreifer mit Drehantrieb
    303
    passiver Transportgreifer ohne Drehantrieb,
    333
    2-Finger-Parallelgreifer-Einheit
    400
    Transferpresse
    402
    Transportgreifer
    416
    erste Stationenreihe
    418
    zweite Stationenreihe
    420
    Bearbeitungsstation
    421
    Transportschienen
    422
    erste Transportschiene
    423
    zweite Transportschiene
    424
    dritte Transportschiene
    430
    Transportrichtung in Richtung der Z-Achse
    431
    Transportrichtung in Richtung der Y-Achse
    432
    Transportrichtung in Richtung der X-Achse
    433
    Transportrichtung der Transportschiene
    434
    Transportrichtung der ersten Transportschiene
    435
    Transportrichtung der zweiten Transportschiene
    451
    Werkstück
    460
    erste Bearbeitungsstation
    470
    zweite Bearbeitungsstation
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011118216 B4 [0007]
    • DE 4022560 C2 [0008]
    • DE 102004044767 A1 [0009]

Claims (14)

  1. Transportvorrichtung zum Transport eines Werkstückes (51) entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen (420, 460, 470) einer Produktionseinrichtung (400) oder einer Umformpresse, wobei der Transportvorrichtung mindestens eine Handhabungseinrichtung (101–112, 302, 303, 402) zum Transport eines Werkstückes zugeordnet ist und/oder die Transportvorrichtung eine Transportschiene (421, 422, 423) aufweist, welche longitudinal und/oder vertikal und/oder transversal verfahrbar ist, wobei die Handhabungseinrichtung an der Transportschiene oder an einer der Bearbeitungsstationen und/oder an der Produktionseinrichtung oder Umformpresse angeordnet ist, und der Transportvorrichtung ein Antrieb (10, 11, 16, 17, 32, 35, 37) zugeordnet ist, wobei der Antrieb die Transportschiene und/oder die Handhabungseinrichtung antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung eindimensional oder mehrdimensional bewegbar ist, sodass alleine durch die Handhabungseinrichtung oder in einem Zusammenwirken der Handhabungseinrichtung mit der Transportschiene flexibel ein mehrachsiger Transport (430, 431, 432, 433, 434, 435) des Werkstückes realisiert ist.
  2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung weitere Transportschienen (424) aufweist, wobei mindestens zwei Transportschienen unabhängig voneinander verfahrbar sind.
  3. Transportvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Handhabungseinrichtung eine Steuereinheit und/oder eine Regeleinheit zugeordnet ist oder sind, sodass eine Bewegungsachse einzeln ansteuerbar und/oder regelbar ist.
  4. Transportvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportschiene zwei Handhabungseinrichtungen und/oder drei Handhabungseinrichtungen und/oder vier Handhabungseinrichtungen und/oder weitere Handhabungseinrichtungen aufweist.
  5. Transportvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Handhabungseinrichtungen mit jeweils einem Greiferelement (36) um das Werkstück gegenüberliegend derart angeordnet sind, dass durch Annähern der beiden Greiferelemente eine sicheres Greifen des Werkstückes realisierbar ist.
  6. Transportvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Handhabungseinrichtungen oder mehrere Handhabungseinrichtungen mechanisch wirkverbindbar sind, sodass die zweite Handhabungseinrichtung oder mehrere Handhabungseinrichtungen die erste Handhabungseinrichtung bei der Bewegung einer Last des Werkstückes unterstützt oder unterstützen.
  7. Produktionseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Produktionseinrichtung insbesondere nach Anspruch 7 mit zwei Stationenreihen (416, 418), wobei jede Stationenreihe eine Transportvorrichtung und mehrere aufeinanderfolgende Bearbeitungsstationen zum Fertigen von mehreren Werkstücken aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung oder die Handhabungseinrichtungen und/oder die Transportschiene oder die Transportschienen der ersten Stationenreihe und/oder die Handhabungseinrichtung oder die Handhabungseinrichtungen und/oder die Transportschiene oder die Transportschienen der zweiten Stationenreihe eine gleichläufige Durchlaufrichtung oder unterschiedliche Durchlaufrichtungen, insbesondere gegenläufige Durchlaufrichtungen, der Werkstücke aufweisen, sodass die Werkstücke in einem Durchlauf in der Produktionseinrichtung frei von einem Austausch der Bearbeitungsstationen und/oder von einem Wechsel eines Werkzeuges fertigbar sind.
  9. Produktionseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung oder die Handhabungseinrichtungen und/oder die Transportschiene oder die Transportschienen sich innerhalb und/oder außerhalb der Stationenreihen und/oder zwischen den beiden Stationenreihen befinden.
  10. Produktionseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktionseinrichtung eine Synchronisierungseinrichtung aufweist, sodass durch die Transportschienen und/oder die Handhabungseinrichtungen synchron oder asynchron Werkstücke ansteuerbar und/oder bewegbar und/oder transportierbar sind.
  11. Produktionseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stationenreihen gleiche Bearbeitungsstationen oder unterschiedliche Bearbeitungsstationen aufweisen, sodass in den Stationenreihen gleiche Werkstücke oder unterschiedliche Werkstücke fertigbar sind.
  12. Produktionseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktionseinrichtung an einem Anfang und/oder an einem Ende der Stationenreihe und/oder der Stationenreihen eine weitere Transportvorrichtung und/oder mindestens eine weitere Handhabungseinrichtung und/oder mindestens eine weitere Bearbeitungsstation aufweist, sodass das Werkstück zwischen den Stationenreihen transferierbar ist.
  13. Umformpresse mit mehreren Bearbeitungsstationen, insbesondere Transferpresse, wobei die Umformpresse zwei Stationenreihen aufweist oder eine Produktionseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 ist, gekennzeichnet durch eine Transportvorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist, sodass flexibel durch den mehrachsigen Transport der Werkstücke entlang aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen der zwei Stationenreihen eine Anzahl der gefertigten Werkstücke pro Zeit erhöhbar ist.
  14. Verfahren zum Fertigen von Produkten aus Werkstücken mittels einer Produktionseinrichtung mit mindestens zwei Stationsreihen, wobei in den beiden Stationenreihen gleiche Werkstücke oder unterschiedliche Werkstücke gefertigt werden, und die Produktionseinrichtung eine Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist und/oder mittels einer Produktionseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 oder einer Umformpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet dass die Werkstücke zu der jeweils nachfolgenden Bearbeitungsstation durch die Transportvorrichtung einachsig oder mehrachsig transportiert werden, wobei die Werkstücke in den beiden Stationenreihen in einer gleichläufigen Durchlaufrichtung oder in unterschiedlichen Durchlaufrichtungen transportiert werden, sodass die Werkstücke in einem Durchlauf in der Produktionseinrichtung frei von einem Austausch der Bearbeitungsstationen und/oder einem Wechsel eines Werkzeuges gefertigt werden.
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