DE102021203320A1

DE102021203320A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen eines langgestreckten Werkstücks zu einer Umformmaschine

Info

Publication number: DE102021203320A1
Application number: DE102021203320.2A
Authority: DE
Inventors: Dominik Zoller; Uwe-Peter Weigmann; Jörg Pfeiffer; Oliver Schaal; Julian Pandtle
Original assignee: Wafios AG
Current assignee: Wafios AG
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2022-10-06

Abstract

Ein Verfahren dient zum Zuführen eines langgestreckten Werkstücks (110) zu einer Umformmaschine (200), die eine Einführöffnung (230) zum Einführen des Werkstücks und eine Einzugseinrichtung (210) aufweist. Ein Werkstückvorrat in Form eines Coils (112) aus Werkstückmaterial wird in einer mit einer Haspel (320) ausgestatteten Aufnahmeeinrichtung (310) bereitgestellt. Ein vorderer Endabschnitt (114) des Werkstücks (110) wird in einer der Aufnahmeeinrichtung zugeordnete Abholposition positioniert. Das Positionieren umfasst eine begrenzte Drehung der Haspel (320) um ihre Haspelachse zum Bewegen des vorderen Endabschnitts in Richtung der Abholposition. Der so positionierte vordere Endabschnitt (114) wird mittels einer Greifeinheit (360) gegriffen, die an einem Transportwagen (380) angebracht ist, welcher entlang einer Transportstrecke zwischen einer der Abholposition nahen ersten Endposition und einer der Einführöffnung der Umformmaschine (200) nahen zweiten Endposition verfahrbar ist. Die Greifeinheit (360) greift wenigstens in einer Endphase einer Greifoperation mit Abstand vom Vorderende des Werkstücks an, so dass eine vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts (114) aufseiten der Umformmaschine (200) aus der Greifeinheit herausragt. Der Transportwagen wird entlang der Transportstrecke von der ersten Endposition in die zweite Endposition bewegt. Der vordere Endabschnitt (114) wird mithilfe des Transportwagens und der daran angebrachten Einrichtungen in die Einführöffnung (230) eingeführt.

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuführen eines langgestreckten Werkstücks zu einer Umformmaschine.
Umformmaschinen sind Werkzeugmaschinen, die mit Hilfe geeigneter Werkzeuge aus langgestreckten Werkstücken wie Draht, Rohr, Band oder dergleichen in einem automatischen Herstellungsprozess kleinere oder größere Serien von Formteilen mit teilweise komplexer Geometrie überwiegend durch Umformen erzeugen können. Bei einer Verarbeitungsmaschine in Form von einer Umformmaschine kann es sich beispielsweise um eine Biegemaschine zum Erzeugen von zweidimensional oder dreidimensional gebogenen Biegeteilen aus Drahtmaterial, Bandmaterial oder Rohrmaterial durch Biegen, um eine Richtmaschine zum Richten von Werkstücken, um eine Nagelmaschine oder um eine Federherstellungsmaschine zur Herstellung von Druckfedern, Zugfedern, Schenkelfedern oder anderen federartigen Formteilen durch Federwinden oder Federwickeln handeln. Zur effizienten Herstellung großer Stückzahlen von Formteilen werden heutzutage hochproduktive computernumerisch gesteuerte Umformmaschinen mit zahlreichen Maschinenachsen eingesetzt, die über eine Steuereinrichtung koordiniert angesteuert werden.
Bei der Herstellung von Formteilen wird das Werkstückmaterial unter der Steuerung durch ein NC-Steuerprogramm mittels einer Einzugseinrichtung der Umformmaschine von einem Werkstückvorrat zum Werkzeugbereich der Umformmaschine eingezogen bzw. gefördert. Durch die in Materialförderrichtung nachgeschalteten Umformwerkzeuge wird der zugeführte Draht zum gewünschten Formteil umgeformt. Vor oder nach der formgebenden Umformung wird der zur Erzeugung des Formteils vorgesehene Werkstückabschnitt unter der Steuerung durch das NC-Steuerprogramm mittels einer Schnitteinrichtung von dem zugeführten Werkstückmaterial abgetrennt. Dieser Vorgang wiederholt sich zyklisch für jedes Formteil.
Bei Verfahren und Vorrichtungen der hier betrachteten Art wird der Werkstückvorrat in Form eines Coils bereitgestellt. Der Begriff „Coil“ bezeichnet hier ein nach Art einer Spule aufgewickeltes Gebinde des Werkstückmaterials. Ein für die Verarbeitung vorgesehener, aufgewickelter Werkstückvorrat wird vor Beginn des produktiven Betriebs in einer Aufnahmeeinrichtung aufgenommen. Eine Aufnahmeeinrichtung der hier betrachteten Art weist eine drehbar gelagerte Haspel auf, die als Abwickelhilfe dient und das drahtförmige Werkstück in aufgewickelter Form tragen kann. Die Aufnahmeeinrichtung ist Bestandteil einer der Umformmaschine zugeordneten Vorrichtung zum Zuführen des langgestreckten Werkstücks zu der Umformmaschine.
Wenn ein frischer Werkstückvorrat (Coil) in die Aufnahmeeinrichtung aufgenommen wurde, muss der Werkstückanfang, also der vordere freie Endabschnitt des aufgewickelten Werkstücks, zur nachgeschalteten Umformmaschine geführt und dort eingeführt bzw. eingefädelt werden, bevor der produktive Betrieb (wieder) beginnen kann.
Besondere Herausforderungen im Bereich der Zuführung ergeben sich u.a. bei der Verarbeitung von Drähten oder Rohren mit großen Durchmessern und/oder mit hoher Festigkeit. Dazu gehören z.B. manche Werkstücke mit Draht- und Rohrdurchmesser oberhalb 10 mm oder Werkstücke aus Profilmaterial (auch aus Cu oder ähnlichen Metallen) mit Querschnitten über 100 mm². Wenn diese nach Einwechseln eines frischen Coils per Hand von einem Bediener vom Werkstückvorrat abgezogen werden sollen, muss der Bediener mit hohem Kraftaufwand arbeiten, um den Werkstückanfang vom Coil zur Nachfolgemaschine (z.B. eine Drahtumformmaschine) zu führen. Unter anderem bei der Verarbeitung von ölschlussgehärtetem Draht sind Spannungen im Draht vorhanden, die ein Handling mit Muskelkraft kaum noch oder nicht mehr sicher beherrschbar machen bzw. zu Gefahren für den Bediener führen können. Dieser Zuführprozess kann bei dicken Querschnitten ggf. länger als die Maschinenlaufzeit des zu verarbeitenden Materials dauern.
Unter anderem aus diesen Gründen gibt es Bestrebungen, den Prozess des Zuführens inklusive des Einfädelns wenigstens teilweise zu automatisieren oder komplett ohne Intervention eines Bedieners zu ermöglichen.
Die WO 99/54069 A2 offenbart eine roboterartige Vorrichtung zur Zuführung des Anfangsendes eines Drahtcoils zu einer Ziehanlage. Die über eine Steuereinheit steuerbare Vorrichtung hat eine Basis, auf der ein Halter drehbar gelagert ist und einen mit dem Halter verbundenen Arm, der an seinem Ende ein Greifelement zum Erfassen des Anfangsendes des Drahtcoils aufweist. Der Arm ist aus einem Basisabschnitt und einem Endabschnitt gebildet. Der Basisabschnitt ist mit einem seiner Enden um eine erste Schwenkachse schwenkbar mit dem auf der Basis drehbar gelagerten Halter verbunden, wobei die Schwenkachse des Basisabschnitts quer zur Drehachse des Halters verläuft. Ein Ende des Endabschnitts ist um eine zweite Schwenkachse mit dem anderen Ende des Basisabschnitts schwenkbar verbunden. Die erste und die zweite Schwenkachse verlaufen parallel zueinander. Der Endabschnitt des Arms trägt an seinem freien Ende eine um zwei orthogonal zueinander verlaufende Achsen drehbar gelagerte Kopfeinheit, an der ein hakenförmiges Greifelement und eine das Anfangsende des Drahtcoils richtende Klemmvorrichtung angeordnet sind. Die Vorrichtung soll einen relativ geringen Raumbedarf haben. Zudem erfüllt die Klemmvorrichtung gleichzeitig eine Richtfunktion. Dies hat zur Folge, dass eine gesonderte Klemmvorrichtung entfallen kann, die lediglich dazu dient, das Anfangsende des Drahtes einer Richteinheit zuzuführen. Die Vorrichtung soll sich insbesondere für Drahtdurchmesser von 10 mm und darüber eignen.
AUFGABE UND LÖSUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuführen eines langgestreckten Werkstücks zu einer Umformmaschine bereitzustellen, deren Einsatz es erlaubt, im Rahmen der Zuführung von langgestrecktem Werkstückmaterial von einem Coil zur Umformmaschine den Einfädelvorgang von Werkstückmaterial eines neuen Coils auf wirtschaftliche Weise teilweise oder vollständig zu automatisieren und dadurch die Sicherheit für Bediener zu verbessern und die Produktivität der damit versorgten Umformmaschine gegenüber dem Stand der Technik zu steigern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zum Zuführen eines langgestreckten Werkstücks zu einer Umformmaschine. Bei dem Werkstück kann es sich z.B. um einen Draht oder ein Rohr handeln. Die Umformmaschine hat eine Einführöffnung zum Einführen des Werkstücks in den Bereich der Umformmaschine und eine Einzugseinrichtung zum Einziehen des zugeführten Werkstücks und zum Fördern des Werkstücks zu einem Werkzeugbereich der Umformmaschine. Während des produktiven Betriebs der Umformmaschine sorgt die Einzugseinrichtung für den steuerbaren Vorschub des Werkstückmaterials in Richtung der Umformwerkzeuge. Die Einzugseinrichtung ist dazu an die Steuereinheit der Umformmaschine angeschlossen, die der koordinierten Steuerung von antriebsgesteuerten Arbeitsbewegungen der Vorrichtung dient.
Bei der Einführöffnung kann es sich um eine an der Einzugseinrichtung ausgebildete Öffnung handeln, so dass die Einführungsöffnung Bestandteil der Einzugseinrichtung ist und das Werkstück unmittelbar in den Eingriffsbereich der Einzugselemente der Einzugseinrichtung (z.B. Einzugswalten oder Einzugsriemen) eingeführt werden kann. Die Einführungsöffnung kann z.B. in einem Gehäuse der Einzugseinrichtung ausgebildet sein oder z.B. durch die Umfangsflächen von Zugwalzen oder Transportriemen begrenzt werden. Es ist auch möglich, dass die Einführöffnung an einer entfernt von der Einzugseinrichtung angeordneten, von dieser gesonderten Komponente der Umformmaschine ausgebildet ist, z.B. in einem Gehäuse der Umformmaschine. Zwischen der Einführungsöffnung und der Einzugseinrichtung kann ein Zwischenraum liegen. Der Zwischenraum kann frei von anderen Einheiten sein. Im Zwischenraum kann jedoch auch wenigstens eine Einrichtung vorgesehen sein, die dann zwischen der Einführungsöffnung und der Einzugseinrichtung liegt, z.B. eine Richteinheit.
Vor Aufnahme des produktiven Betriebs muss das zu verarbeitende Werkstückmaterial durch die Einführöffnung hindurch in den Eingriffsbereich der Einzugseinrichtung gebracht werden. Dabei wird zunächst ein Werkstückvorrat in Form eines Coils aus Werkstückmaterial in einer Aufnahmeeinrichtung bereitgestellt. Die Aufnahmeeinrichtung umfasst eine Haspel, die um eine Haspelachse drehbar gelagert ist. Die Haspelachse kann vertikal oder horizontal orientiert sein, ggf. auch schräg zur Vertikalen. Die Haspel dient als Abwickelhilfe und kann z.B. einen walzenförmigen, spulenförmigen oder kreuzförmigen Aufbau haben und das drahtförmige Werkstück in aufgewickelter Form tragen.
In Vorbereitung des produktiven Betriebs wird ein vorderer Endabschnitt des Werkstücks in einer der Aufnahmeeinrichtung zugeordneten Abholposition positioniert. Der vordere Endabschnitt ist derjenige Abschnitt, der unmittelbar an das freie Vorderende anschließt. Die Abholposition befindet sich in einer Abholstation, die der Aufnahmeeinrichtung zugeordnet und in deren Nähe angeordnet ist. Der Schritt des Positionierens umfasst eine begrenzte Drehung der Haspel beim Bewegen und/oder zum Bewegen des vorderen Endabschnitts in Richtung der Abholposition. Bei der Drehbewegung wird ein Stück des Werkstückmaterials vom Coil entfernt. Der vordere Endabschnitt kann dabei zum Beispiel in einer mehr oder weniger tangential zum Außenumfang des Coils verlaufenden Richtung bewegt werden.
Der in der Abholposition positionierte vordere Endabschnitt wird dann mittels einer Greifeinheit gegriffen. Die Greifeinheit ist an einem Transportwagen angebracht, welcher entlang einer Transportstrecke in einer Transportrichtung zwischen einer der Abholposition nahen ersten Endposition und einer der Einführöffnung der Umformmaschine nahen zweiten Endposition verfahrbar ist. Je nach Auslegung der Umformmaschine und je nach Dimensionen des Drahtmaterials kann die Transportstrecke relativ lang sein, beispielsweise einen oder mehrere Meter lang. Bevorzugt ist dabei ein geradliniger Transport, was jedoch nicht zwingend ist.
Der Transportwagen ist eine fahrbare Transporteinheit und kann durch Führungsschienen (eine oder mehrere) geführt sein, die den Verlauf der Transportstrecke vorgeben. Das ist jedoch nicht zwingend. Der Transportwagen kann auch ohne Führung, d.h. ungeführt laufen und z.B. mit einer fernsteuerbaren Lenkung ausgestattet sein. Die Transportstrecke kann auf einem Hallenboden verlaufen. Es ist auch möglich, dass die Transportstrecke auf einem Maschinenbett aufgebaut ist, z.B. gemeinsam mit Komponenten der Umformmaschine.
Bei der Übernahme des vorderen Endabschnitts des Werkstücks durch die Greifeinheit greift die Greifeinheit in einer Greifoperation am Werkstückmaterial an. Das Ergreifen erfolgt so, dass wenigstens in einer Endphase der Greifoperation die Greifeinheit mit Abstand vom Vorderende des Werkstücks angreift, so dass eine vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts auf der Seite der Umformmaschine, also auf der der Aufnahmeeinrichtung abgewandten Seite, aus der Greifeinheit herausragt. Die Greifeinheit kann dazu gleich zu Beginn der Greifoperation mit Abstand vom Vorderende des Werkstücks angreifen oder erst später.
Der frei herausragende Endabschnitt, dessen freie Länge je nach Werkstückmaterial z.B. im Bereich von 200 mm bis 1000 mm, insbesondere im Bereich von 300 mm bis 500 mm liegen kann, kann dann in die Einführöffnung eingeführt und ggf. bis in den Eingriffsbereich der Einzugseinrichtung gebracht werden. Dazu wird der Transportwagen entlang der Transportstrecke von der ersten Endposition in die zweite Endposition bewegt. In einer Endphase der Bewegung des Transportwagens vor Erreichen der zweiten Endposition oder auch erst nach Erreichen der zweiten Endposition wird der vordere Endabschnitt dann in die Einführöffnung eingeführt. Dieser Vorgang wird hier auch als „Einfädeln“ bezeichnet. Da der Transportwagen beim Einfädeln eine entscheidende Rolle spielt, wird der Transportwagen in dieser Anmeldung auch als „Einfädelwagen“ bezeichnet.
Die korrespondierende Vorrichtung (Zuführvorrichtung) umfasst die entsprechenden Komponenten zur Durchführung des Verfahrens. Sie umfasst auch eine Steuereinheit zur koordinierten Steuerung von antriebsgesteuerten Arbeitsbewegungen der Vorrichtung. Die Zuführvorrichtung kann eine eigene Steuereinheit aufweisen, die gegebenenfalls zur Datenfernübertragung mit einer Steuereinheit der Umformmaschine verbunden ist, um deren Operation zu koordinieren. Die Steuereinheit kann auch eine funktionale Einheit der Steuereinheit der Umformmaschine sein.
Dadurch, dass bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung die Greifeinheit wenigstens in einer Endphase einer Greifoperation mit Abstand von einem Vorderende des Werkstücks angreift, ragt jedenfalls in der Endphase der Einfädeloperation jenseits der Greifeinheit eine vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts frei und in der Regel selbsttragend an der der Umformmaschine zugewandten Seite über die Greifeinheit hinaus, und kann daher in die Einführöffnung eingeführt werden.
Wenn die Greifeinheit gleich zu Beginn das Werkstück so greift, dass das Vorderende übersteht, kann das freie und selbsttragend vorstehende Vorderende durch die vorzugsweise horizontale Bewegung des Transportwagens gegebenenfalls über längere Strecken transportiert und gegen Ende der Bewegung in die Einführöffnung eingeführt werden, bis die Einzugseinrichtung oder ggf. ein vorgeschalteter Hilfseinzug der Umformmaschine das vordere Ende „übernimmt“. Damit ist der Einfädelvorgang abgeschlossen und der Betrieb der Umformmaschine kann aufgenommen werden.
Es ist auch möglich, dass der Transportwagen eine eigene Einzugseinrichtung aufweist, die in der Lage ist, das Werkstück zu greifen und mittels eines eigenen Antriebs relativ zum Transportwagen zu fördern bzw. vorzuschieben. Diese Einzugseinrichtung kann z.B. mit Einzugswalzen oder Einzugsriemen ausgestattet sein, die das Werkstück im Wesentlichen schlupffrei einklemmen und in Längsrichtung fördern können. Die Einzugseinrichtung kann als Greifeinheit des Transportwagens fungieren, so dass keine zusätzliche Greifeinheit vorgesehen sein muss. Es ist auch möglich, eine steuerbare Einzugseinrichtung zusätzlich zu einer Greifeinheit am Transportwagen vorzusehen. Ist eine Einzugseinrichtung am Transportwagen vorgesehen, kann das Werkstück an der Abholstation zunächst an seinem Vorderende gegriffen und erst später mittels der Einzugseinrichtung derart vorgeschoben bzw. gefördert werden, dass das Vorderende über die Vorderseite der Einzugseinritchung bzw. des Transportwagens hinausragt. Beispielsweise kann der Transportwagen zunächst bis in seine maschinennahe zweite Endposition fahren, bevor die Einzugseinrichtung betätigt wird und das Werkstück bei stehendem Transportwagen vorschiebt und den Vorderabschnitt dabei in die Einführöffnung einführt. Auch eine zeitliche Überlappung der Fortbewegung des Transportwagens und des Werkstückvorschubs mittels der Einzugseinrichtung ist möglich.
Der vordere Endabschnitt des Werkstückmaterials wird über die gesamte Strecke von der Abholstation bis zur Einführöffnung immer geführt, eine zwischenzeitliche Übergabe zu anderen Transporteinrichtungen ist weder erforderlich noch vorgesehen. Unter anderem ist es nicht erforderlich, zwischen der Aufnahmeeinrichtung oder der Abholstation einerseits und der Umformmaschine andererseits eine Richteinheit vorzusehen, mit der das Werkstückmaterial unter plastischer Verformung so vorbereitet wird, dass es in die Einführöffnung eingeführt werden kann.
Wird ein neues Coil in die Aufnahmeeinrichtung eingelegt (beispielsweise mithilfe eines Krans oder eines Roboters oder dergleichen), so sind die Windungen des Coils in der Regel noch mit um die Drahtwicklungen herumgeführten Haltebändern eng zusammengepresst und gesichert. Nach Einlegen eines Coils werden diese Bänder zunächst aufgetrennt, was meist manuell durch einen Bediener z.B. mittels einer Zange erledigt wird. Danach können sich die Windungen des Coils entspannen, so dass die Aufwicklung insgesamt lockerer wird. Der am Außenumfang liegende vordere Endabschnitt muss dann in die Abholposition gebracht werden. Für dieses Positionieren des vorderen Endabschnitts in die Abholposition gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. In einfachen Fällen kann ein Bediener den vorderen Endabschnitt greifen und ihn manuell in Richtung Abholposition ziehen. Diese Positionierung mehr oder weniger in Längsrichtung des Werkstückmaterials wird durch eine begrenzte Drehung der Haspel unterstützt, so dass sich ein Stück Werkstückmaterial abwickeln kann. Es ist auch möglich, dass für diesen Schritt an der Aufnahmeeinrichtung oder in ihrer Nähe eine steuerbare Hilfseinzugseinrichtung vorgesehen ist, in die das Vorderende eingeführt werden kann und die dann das Vorderende ergreift und das Werkstückmaterial in Richtung Abholposition vorschiebt. Eine solche Konstruktion mit Hilfseinzug wird auch als „nichtangetriebene Haspel“ bezeichnet.
Bei manchen Ausführungsformen gibt es einen (an die Steuereinheit angeschlossenen) Haspeldrehantrieb zur aktiven Drehung der Haspel um die Haspelachse. Dadurch wird die Haspel zu einer „aktiven“ Haspel bzw. zu einer angetriebenen Haspel. Dies kann nicht nur im produktiven Betrieb der Gesamtanlage von Vorteil sein. Vielmehr wird bei bevorzugten Ausführungsformen die Positionierung des vorderen Endabschnitts des Werkstücks in der Abholposition dadurch unterstützt, dass die Haspel mittels des Haspeldrehantriebs mindestens phasenweise aktiv gedreht wird, um den Endabschnitt in Richtung der Abholposition vorzuschieben. Auf diese Weise unterstützt bzw. leistet die aktiv antreibbare Haspel das Positionieren des Werkstückmaterials in seiner Längsrichtung. Wenn ein derartiges antriebsgesteuertes Positionieren in der Abholposition vorgesehen ist, kann in dieser Phase gegebenenfalls auf den Eingriff eines Bedieners nach Öffnen des Coils verzichtet werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung eine feststehende Schutzummantelung aufweist, die die Haspel umschließt und an einer der Abholstation nahen Stelle ein Auslassfenster zum Hinauslassen des vorderen Endabschnitts aus der Schutzummantelung zur Abholstation aufweist. Eine solche Schutzummantelung kann beispielsweise in Form eines Zylinders geeigneter Höhe ausgestaltet sein. Eine solche Schutzummantelung ermöglicht es unter anderem, die Zuführvorrichtung auch für stark unter Eigenspannung stehende Werkstückmaterialien, wie zum Beispiel ölschlussgehärtete Drahtmaterialien größerer Durchmesser, gefahrlos zu nutzen. Bei diesen ist es nämlich in der Regel so, dass die Windungen des Coils regelrecht aufspringen, wenn die Haltebänder vom Bediener gelöst werden. Die Schutzummantelung begrenzt dann die Expansionsmöglichkeit des Coils in der Weise, dass Windungsabschnitte nur bis an die Innenseite der Schutzummantelung nach außen springen können. Im Rahmen des Vorschubs des vorderen Endabschnitts zur Abholstation kann die Schutzummantelung in solchen Fällen auch als Führung für den zu positionierenden vorderen Endabschnitt dienen, indem beispielsweise durch aktives Drehen der Haspel das freie vordere Ende des Drahts zunächst entlang des Innenumfangs der Schutzummantelung bis zum Auslassfenster und danach durch dieses hindurch bis zur Abholstation vorgeschoben wird. Diese Vorschuboperation kann ein Bediener über das Bedienpult steuern, indem der aktive Haspelantrieb schrittweise und/oder im Schleichgang betätigt wird, bis der vordere Endabschnitt die gewünschte Position in der Abholstation einnimmt.
Eine optionale nächste Teiloperation betrifft das Positionieren des vom gewickelten Werkstückvorrat abstehenden vorderen Endabschnitts in Richtungen quer zur Längsrichtung des Werkstückmaterials, um den vorderen Endabschnitt auch in Querrichtung so zu positionieren, dass die Greifeinheit den vorderen Endabschnitt ergreifen kann. Diese Positionieroperation kann vollständig oder zumindest teilweise antriebsgesteuert erfolgen, um Zeit zu sparen und/oder den Bediener von Arbeiten zu entlasten.
Gemäß einer Weiterbildung ist eine der Aufnahmeeinrichtung zugeordnete Querpositioniereinheit mit einem Positionierantrieb zum Positionieren des vom gewickelten Werkstückvorrat abstehenden vorderen Endabschnitts in mindestens einer quer zur Transportrichtung des Transportwagens verlaufenden Querrichtung vorgesehen. Diese Querpositioniereinheit kann funktionaler Bestandteil der Abholstation sein. Bei bevorzugten Verfahren findet ein antriebsgesteuertes Positionieren des vorderen Endabschnitts mithilfe der Querpositioniereinheit statt, wozu dessen Positionierantrieb genutzt wird. Damit ist es möglich, auch bei diesem Verfahrensschritt auf den Eingriff eines Bedieners zu verzichten.
Dadurch, dass der vordere Endabschnitt des Werkstücks mithilfe der genannten Einheiten in einer sowohl in Längsrichtung des Materials als auch in Querrichtung des Materials definierten Position (Abholposition) in der Abholstation vorpositioniert werden kann, ist es möglich, den Transportwagen und dessen Greifeinheit konstruktiv relativ einfach zu halten, da zum Beispiel für die Greifeinheit keine gesonderte Einrichtung zur Querpositionierung der Greifeinheit vorgesehen sein muss. Es findet also insoweit eine Aufgabenteilung zwischen den Positioniereinheiten aufseiten der Aufnahmeeinrichtung und der Greifeinheit aufseiten des Transportwagens statt. Die Möglichkeit der exakten Positionierung des vorderen Werkstückendabschnitts für die Übernahme durch den Greifer vereinfacht den greiferseitigen Aufbau, da der Greifer weniger Freiheitsgrade benötigt als beispielsweise ein Industrieroboter bieten würde.
Um für die Übernahme durch die Greifeinheit optimal vorpositioniert zu sein, kann eine Querpositionierung des vorderen Endabschnitts sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung vorgesehen sein. Hierfür können jeweils entsprechende Positionierantriebe und Angriffseinheiten vorgesehen sein, die am Werkstückmaterial angreifen.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Querpositioniereinheit einen Schwenkarm sowie einen Schwenkantrieb zum gesteuerten Verschwenken des Schwenkarms um eine, vorzugsweise vertikale, Schwenkachse, wobei der Schwenkarm eine Werkstückführungseinrichtung trägt. Mithilfe eines solchen Schwenkarms ist eine Vorpositionierung in einer einzigen Querrichtung möglich, beispielsweise in Horizontalrichtung bei vertikaler Schwenkachse. Diese Ausführungsform ist insoweit günstig, als sie mit einem mechanisch relativ einfachen Aufbau realisierbar ist. Zudem gibt es zahlreiche konventionelle Zuführvorrichtungen mit aktiv angetriebener Haspel, die als Bestandteil der Haspelsteuerung bereits einen Schwenkarm besitzen, der im laufenden Betrieb als Bestandteil der Haspelsteuerung zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit der aktiven Haspel dient und bei hier beschriebenen Einrichtungen die Funktion der Querpositionierung übernehmen kann.
Die Werkstückführungseinrichtung an der Abholstation ist bei bevorzugten Ausführungsformen zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung umstellbar. Beispielsweise kann die Werkstückführungseinrichtung ein Rollenkreuz aufweisen, bei welchem eine Rolle ausschwenkbar ist, um eine seitliche Einführung des langgestreckten Werkstücks in die Werkstückführungseinrichtung zu ermöglichen. Diese kann von einem Bediener im Bereich der Abholstation ohne jegliche Gefahr manuell durchgeführt werden.
Die Werkstückführungseinrichtung kann in Horizontalrichtung (erste Querrichtung) so positioniert werden, dass sie das Werkstück im Wesentlichen auf derjenigen Vertikalebene hält, die durch die Werkstücktransportachse der Umformmaschine verläuft (bei Drahtverarbeitungsmaschinen gelegentlich als „Drahtmitte“ bezeichnet).
Obwohl auch eine aktive Positionierung in einer zweiten Querrichtung senkrecht zur ersten Querrichtung an der Querpositioniereinheit vorgesehen sein kann, ist bei bevorzugten Ausführungsformen auch in dieser Hinsicht eine Aufgabenteilung zwischen Vorpositionierung und Greifeinheit/Transport vorgesehen. Manche Ausführungsformen sind durch eine Höhenverstelleinrichtung mit einem Verstellantrieb zur antriebsgesteuerten, vorzugsweise stufenlosen Höhenverstellung der Greifeinheit in Bezug auf ein Grundgestell des Transportwagens gekennzeichnet. Dadurch kann erreicht werden, dass aufseiten der Abholstation lediglich eine Vorpositionierung des vorderen Endabschnitts in Längsrichtung des Werkstücks sowie in Horizontalrichtung vorgesehen sein muss, während die Anpassung an die richtige Höhe aufseiten der Greifeinheit mithilfe der Höhenverstelleinrichtung geleistet wird.
Diese Aufgabenteilung hat auch Vorteile in allen Fällen, bei denen die Abholposition nicht auf gleicher Höhe wie die Einführöffnung liegt. In diesen Fällen kann nach Abholung des vorderen Endabschnitts auf dem Weg zwischen Abholstation und Einführöffnung mithilfe der Höhenverstellung die Höhe des vorderen Endabschnitts allmählich so eingestellt werden, dass bei Erreichen der Einführöffnung der vordere Endabschnitt in der richtigen Höhe zur kollisionsfreien Einführung in die Einführöffnung liegt. Es können also Höhenunterschiede bequem ausgeglichen werden.
Die Greifeinheit sollte den vorderen Endabschnitt sicher bzw. schlupffrei, aber schonend greifen können. Bei manchen Ausführungsformen weist die von der Transporteinheit getragene Greifeinheit zwei symmetrisch zu einer Haupt-Transportachse zustellbare Klemmbacken auf, die vorzugsweise mit V-förmig geöffneten, prismatischen Klemmflächen ausgestattet sind. Bei dieser Anordnung wird ein besonders sicherer Griff des ergriffenen Werkstückmaterials ohne Gefahr des Durchrutschens geschaffen, da auf jeder Seite eine Klemmbacke an zwei mehr oder weniger linienhaften Kontaktstellen am Werkstück angreift. Dieser zuverlässige Griff ist automatisch bei unterschiedlichen Durchmessern des Werkstückmaterials gegeben. Die symmetrische Zustellung sorgt dafür, dass sich die Querposition des gegriffenen Materials beim Greifen im Prinzip nicht ändert, so dass die durch die Vorpositionierung erreichte Querposition erhalten bleibt.
Der Transport des vorderen Endabschnitts von der Abholposition bis zur Einführöffnung mithilfe des Transportwagens kann auf unterschiedliche Weisen realisiert werden. Bei manchen Ausführungsformen weist der Transportwagen einen eigenen Transportantrieb auf, der über die Steuereinheit der Zuführeinrichtung gesteuert werden kann und einen aktiven Vorschub des Transportwagens z.B. auf geeigneten Führungsschienen ermöglicht. Damit sind Verfahren möglich, bei denen das Werkstück sukzessive vom Werkstückvorrat durch aktives Bewegen des Transportwagens mithilfe des Transportantriebs abgezogen wird. Diese Varianten sind beispielsweise besonders günstig bei Verwendung von passiven Haspeln, also Haspeln ohne eigenen Haspeldrehantrieb. Es ist jedoch auch möglich, den Transportantrieb und den Haspelantrieb zu koordinieren, so dass beim Transport des vorderen Endabschnitts in Richtung der Umformmaschine beide Antriebe aktiv sind und einander beim Abziehen von Werkstückmaterial vom Coil unterstützen.
Es gibt auch Varianten mit einem passiven Transportwagen, also einer fahrbaren Transporteinheit, die keinen eigenen Antrieb aufweist. Solche Transportwagen können konstruktiv relativ einfach und robust aufgebaut werden, haben nur wenig Eigengewicht und lassen sich daher leicht verschieben. Ein aktiver Vorschub kann indirekt mithilfe eines anderen Antriebs erreicht werden. Insbesondere bei relativ dicken Werkstückmaterialien und/oder Werkstückmaterialien hoher Festigkeit kann der Vorschub des Transportwagens entlang der Transportstrecke mithilfe des Haspeldrehantriebs erzeugt werden, indem das durch den Haspeldrehantrieb vorgeschobene Drahtmaterial, welches sicher an der Greifeinheit eingeklemmt ist, den Transportwagen vermittelt über die Drahtlänge zwischen Haspel und Transportwagen allmählich Richtung Einführöffnung vorschiebt. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, den Transportwagen mittels eines Seilzugs oder Kettenzugs fortzubewegen.
Die Zuführeinrichtung kann eine einzige Aufnahmeeinrichtung mit einer Haspel aufweisen. Bei manchen Ausführungsformen ist zusätzlich zu einer ersten Aufnahmeeinrichtung mit einer ersten Haspel mindestens eine zweite Aufnahmeeinrichtung mit einer zweiten Haspel vorgesehen. Dadurch können Maschinenstillstandzeiten beim Wechsel von einem Werkstück zum nächsten oder beim Einfädeln eines nächsten Werkstückmaterials nach Verbrauch eines vorherigen Coils kurz gehalten werden.
Die erste Aufnahmeeinrichtung kann am maschinenfernen Ende der Transportstrecke angeordnet sein. Die zweite Aufnahmeeinheit mit der zweiten Haspel kann an einer maschinennäheren Zwischenposition entlang der Transportstrecke aufgebaut sein. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zweite Aufnahmeeinrichtung zwischen einer der Transportstrecke nahen Arbeitsposition und einer der Transportstrecke fernen Wechselposition linear verfahrbar oder auf andere Weise bewegbar ist. In der Wechselposition kann während des laufenden Betriebs mithilfe der ersten Aufnahmeeinrichtung ein frischer Werkstückvorrat eingesetzt und in der Vorpositioniereinrichtung vorpositioniert werden. Ist dann das Coil an der ersten Aufnahmeeinrichtung verbraucht, kann die zweite Aufnahmeeinrichtung in die Arbeitsposition vorgefahren werden und der Transportwagen fährt dann zwischen der Abholposition der zweiten Aufnahmeeinrichtung und der Umformmaschine, um das neue Werkstückmaterial einzufädeln.
Es ist auch möglich, wenigstens zwei Aufnahmeeinrichtungen bereitzustellen, die wechselweise an dieselbe Arbeitsposition bzw. Übergabeposition am maschinenfernen Ende der Transportstrecke bewegt werden können, z.B. durch lineares Verschieben oder durch Drehung einer die Aufnahmeeinrichtungen tragenden Plattform um eine vertikale Drehachse.
Figurenliste
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.

1 zeigt eine Gesamtansicht einer Drahtverarbeitungsanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 zeigt eine vergrößerte Ansicht von Komponenten der Abholstation mit einer Querpositioniereinheit;
3 zeigt im Detail die vom Transportwagen getragene, höhenverstellbare Greifeinheit;
4 zeigt im Detail die vom Transportwagen getragene Zentriereinheit;
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Drahtverarbeitungsanlage, die zusätzlich zu einer ersten Aufnahmeeinrichtung noch eine weitere Aufnahmeeinrichtung mit aktiv drehbarer Haspel aufweist;
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Drahtverarbeitungsanlage mit einer passiven Haspel ohne eigenen Antrieb (Abzugshaspel).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Die 1 zeigt eine schrägperspektivische Gesamtansicht einer Drahtverarbeitungsanlage 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Drahtverarbeitungsanlage 100 ist dafür ausgelegt und eingerichtet, langgestreckte Werkstücke 110 in Form von metallischen Drähten zu verarbeiten, die als Werkstückvorrat in Form eines sogenannten Coils 112, also eines nach Art einer Spule aufgewickelten Drahtgebindes, zur Verfügung stehen. Aus dem Werkstückmaterial, das ursprünglich in großer Länge in dem Werkstückvorrat vorliegt, werden in einem computernumerisch gesteuerten Fertigungsprozess mehr oder weniger große Stückzahlen von Formteilen in einem Umformprozess hergestellt. Formteile können zweidimensional oder dreidimensional gebogen sein, ggf. auch gerade (z.B. bei Richtmaschinen oder Stabkonfektioniermaschinen). Im Beispiel werden Schraubenfedern, insbesondere Druckfedern hergestellt.
Die Drahtverarbeitungsanlage 100 umfasst eine NC-gesteuerte Umformmaschine 200, die bei der Herstellung von Schraubenfedern zum Beispiel als Federwindemaschine ausgelegt sein kann. Weiterhin ist eine in Materialflussrichtung vor der Umformmaschine angeordnete Vorrichtung 300 zum Zuführen des langgestreckten drahtförmigen Werkstückmaterials zur Umformmaschine 200 vorgesehen. Die Vorrichtung 300 wird in dieser Anmeldung auch kurz als Zuführvorrichtung 300 bezeichnet.
Die Umformmaschine 200 umfasst eine Einzugseinrichtung 210, die an die Steuereinheit 290 der Umformmaschine angeschlossen ist und unter der Steuerung durch ein NC-Steuerprogramm Draht, der durch die Zuführvorrichtung 300 zugeführt wird, in den Werkzeugbereich 220 der Umformmaschine fördert, in welchem ein Umformwerkzeug oder mehrere Umformwerkzeuge angeordnet sind. Durch die in Materialförderrichtung nachgeschalteten Umformwerkzeuge wird der zugeführte Draht zu einer Schraubenfeder oder (bei anderen Umformmaschinen) zu einem anderen Formteil umgeformt. Nach Abschluss der Umformoperation wird das fertiggestellte Formteil unter der Steuerung durch das NC-Steuerprogramm mittels einer nicht dargestellten Schnitteinrichtung vom zugeführten Draht abgetrennt. Dieser Vorgang wiederholt sich zyklisch für jedes zu fertigende Formteil.
Der Vorschub des Drahts zum Werkzeugbereich 220 bzw. der Einzug des Drahts durch die Einzugseinrichtung 210 soll nach einem für den Fertigungsprozess spezifischen Geschwindigkeits-Profil mit zeitabhängig variierender Einzugsgeschwindigkeit erfolgen. Dazu wird die Einzugseinrichtung 210, die zum Beispiel als Walzeneinzug oder Riemeneinzug ausgestaltet sein kann, entsprechend angesteuert.
Eine Aufgabe der Zuführvorrichtung 300 besteht darin, der Einzugseinrichtung 210 der Umformmaschine den Draht zu jedem Zeitpunkt möglichst genau in der zu diesem Zeitpunkt benötigten Geschwindigkeit zuzuführen. Die Zuführvorrichtung 300 hat eine eigene Steuereinheit 390, die mit der Steuereinheit 290 der Umformmaschine kommuniziert. Die Funktionalitäten der beiden Steuereinheiten können in einer einzigen Steuereinheit integriert sein.
Der durch die Zuführvorrichtung zugeführte Draht 110 tritt im Betrieb durch eine Einführöffnung 230 in die Umformmaschine ein. Dort kann z.B. ein Rollenkreuz und/oder ein Trichter o. dgl. als Einführhilfe montiert sein.
Zwischen der Einführöffnung und der Einzugseinrichtung können weitere Einrichtungen der Umformmaschine (eine oder mehrere) angeordnet sein, z.B. eine Richteinheit und/oder eine Hilfseinzugseinrichtung, die beim Einrichten der Umformmaschine genutzt werden kann, um ein eingeführtes vorderes Drahtende zur Einzugseinrichtung 210 zu fördern. Es ist auch möglich, dass die Einführöffnung Teil der Einzugseinrichtung ist, so dass der Draht direkt in die Einzugseinrichtung eingefädelt werden kann.
Die Zuführvorrichtung 300 umfasst eine Aufnahmeeinrichtung 310 zum Aufnehmen eines Coils 112. Die Aufnahmeeinrichtung umfasst eine Haspel 320, die auf einem Haspelgrundgestell 311 mithilfe eines nicht dargestellten Haspeldrehantriebs aktiv um eine vertikale Haspeldrehachse 312 drehbar angetrieben werden kann. Die Haspel 320 weist einen kreuzförmigen Träger auf, der auf einem drehbar angetriebenen Teil befestigt ist und an seiner Oberseite auf jedem Arm eine vertikal nach oben ragende Runge 322 trägt, deren Radialposition gemeinsam mit den Radialpositionen der anderen Rungen symmetrisch zur Haspeldrehachse verstellt werden kann.
Beim Einwechseln eines frischen Coils werden die Rungen 322 nach innen gefahren und das Coil wird aufgelegt. Dann werden die Rungen nach außen gefahren, wodurch das Coil an den inneren Windungen abgestützt und insgesamt zur Haspeldrehachse zentriert wird.
Die Umformmaschine ist im Beispielsfall zur Herstellung von Druckfedern aus relativ dickem, ölschlussgehärtetem Drahtmaterial vorgesehen, welches im aufgewickelten Zustand stark unter Spannung steht, so dass das Drahtgebinde aufspringt, wenn die Haltebänder des Coils vom Bediener nach Einlegen des Coils gelöst werden. Um zu vermeiden, dass das Drahtmaterial unkontrolliert auseinanderläuft, und als Schutz für die Umgebung weist die Aufnahmeeinrichtung eine feststehende Schutzummantelung 330 auf, die im Beispielsfall eine im Wesentlichen zylindrische Form hat und die drehbare Haspel so umschließt, dass sich die Drahtwindungen im Zwischenraum zwischen den Rungen und der Schutzummantelung konzentrieren.
Auf der in 1 sichtbaren Seite weist die Schutzummantelung ein im Beispielsfall rechteckiges Auslassfenster 325 auf, durch welches der Draht vom Coil zu den nachfolgenden Einrichtungen der Zuführvorrichtung aus der Schutzummantelung 330 herausgeführt werden kann. Die in Umfangsrichtung gemessene Breite des Auslassfensters umfasst im Beispiel ca. 45° Umfangswinkel und ist so gewählt, dass für alle Coildurchmesser ein abgewickeltes Drahtstück zwanglos aus der Schutzummantelung 330 herausgeführt werden kann. Die Fensterhöhe ist so bemessen, dass dies für unterschiedlich hohe bzw. unterschiedlich dicke Coils möglich ist.
In unmittelbarer Nähe des Auslassfensters 325 befindet sich in Materialflussrichtung unmittelbar dahinter außerhalb der Schutzummantelung 330 eine Abholstation 340, deren mechanische Komponenten an der Schutzummantelung oder deren Trägerstruktur montiert sind. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht von Komponenten der Abholstation vor dem Auslassfenster 325. In 2 ist gut zu erkennen, wie nach Öffnen des Coils ein unmittelbar an das Vorderende 115 des Drahts anschließender vorderer Endabschnitt 114 des Drahts 110 im Wesentlichen tangential zum Coil durch das Auslassfenster 325 hindurch grob in Richtung der Abholstation 340 aus der Schutzummantelung herausragt und aufgrund der Spannung im Werkstückmaterial sich an einem seitlichen Rand des Auslassfensters abstützt.
Die Komponenten der Abholstation 340 sind dafür ausgelegt, den vorderen Endabschnitt 114 des Drahts 110 derart in eine horizontal und vertikal definierte Abholposition zu bringen, dass der Draht an der Abholstation von einem später noch beschriebenen Transportwagen 380 übernommen und entlang einer im Wesentlichen horizontalen Transportrichtung in Richtung Umformmaschine 200 geführt werden kann.
An der Abholstation 340 ist eine in 2 gut zu erkennende Querpositioniereinheit 350 angeordnet, die dafür eingerichtet ist, den von der Aufnahmeeinrichtung 310 kommenden Drahtanfang in mindestens einer quer zur Drahtlängsrichtung bzw. quer zur Transportrichtung der Transporteinheit verlaufenden Querrichtung zu positionieren. Dazu ist am feststehenden Teil der Aufnahmeeinrichtung 310 ein Schwenkarm 351 angebracht, der um eine vertikale Schwenkachse in einer horizontalen Ebene verschwenkbar ist. Die Schwenkstellung kann mithilfe eines Schwenkantriebs 352 präzise vorgegeben werden. Der Schwenkantrieb umfasst hierzu einen Pneumatikzylinder, dessen Kolbenstellung durch die Steuereinheit 390 vorgegeben werden kann. Am freien Ende des Schwenkarms 351 befindet sich ein Klemmhalter 353, der einen vertikal ausgerichteten, stabförmigen Träger 354 hält, an dessen Oberende eine Werkstückführungseinrichtung 355 montiert ist. Die Höhenposition der Werkstückführungseinrichtung 355 kann manuell verstellt werden, indem der Klemmhalter geöffnet, die Stange nach oben oder unten bewegt und anschließend der Klemmhalter wieder geschlossen wird.
Für diese robuste Lösung können ggf. Komponenten einer vorhandenen Haspelsteuerung verwendet werden. Beispielsweise beschreibt die DE 10 2010 012 263 B3 eine Haspelsteuerung mit einem Schwenkarm. Dieser kann beim Einrichten die Funktion der Querpositionierung übernehmen und im Betrieb als Sensor der Haspelsteuerung dienen, so dass eine Doppelfunktion realisierbar ist.
Die Werkstückführungseinrichtung 355 weist im Beispielsfall ein Rollenkreuz auf, bei dem die dem Betrachter zugewandte vertikale Rolle ausschwenkbar ist, so dass ein Draht durch einen seitlichen Einführschlitz 356 an der Trägerstruktur der Rollen von der Seite in das Rollenkreuz eingelegt oder daraus entnommen werden kann.
Wenn ein ausreichend langes Stück des Drahts vom Coil abgewickelt und gehalten ist und die Werkstückführungseinrichtung 355 in der gewünschten Position horizontal und vertikal positioniert ist, ragt das vordere Drahtende an einer vorgebbaren Position aus der Werkstückführungseinrichtung heraus und kann von dem nachfolgend beschriebenen Transportwagen 380 übernommen werden.
Der Transportwagen 380 überbrückt eine mehr oder weniger lange Transportstrecke zwischen der Aufnahmeeinrichtung 310 bzw. der Abholstation 340 und der Einführöffnung 230 der Umformmaschine, um den Drahtanfang in die Einführöffnung einzufädeln. Daher wird der Transportwagen 380 auch als fahrbare Einfädeleinheit oder Einfädelwagen 380 bezeichnet. Der Transportwagen 380 hat ein Grundgestell 381, welches auf einem Führungswagen 382 aufgebaut ist, der auf einem Paar paralleler Führungsschienen verläuft, die eine geradlinige Führungsstrecke zwischen Abholstation 340 und Einführöffnung 230 der Umformmaschine vorgeben. Auf dem Führungswagen 382 ist ein mitfahrender Transportantrieb 385 des Transportwagens montiert, der über die Steuereinheit 390 angesteuert werden kann, so dass die aktuelle Position und das Geschwindigkeitsprofil der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Transportwagens durch die Steuerung 390 vorgeben werden können.
Der Transportantrieb muss nicht mitfahrend sein, er könnte auch feststehend auf einem Grundgestell der Führungsschienen montiert sein. Er könnte den Transportwagen über einen Seilzug bewegen. Der Transportantrieb kann servomotorisch ausgelegt sein, er kann z.B. auch als Getriebemotor mit Geber realisiert sein.
Am Gestell 381 des Transportwagens 380 sind zwei über die Steuereinheit 390 steuerbare Funktionseinheiten montiert.
Auf der der Abholstation 340 zugewandten Seite befindet sich eine in 3 im Detail vergrößert gezeigte Greifeinheit 360, die an zwei vertikalen Führungsschienen vertikal verschiebbar montiert und mittels eines nicht dargestellten Höhenverstellantriebs über ein Steuersignal der Steuereinheit 390 stufenlos in der Höhe verstellt werden kann. Die Greifeinheit 360 ist so konstruiert und an dem Transportwagen 380 angebracht, dass sie den in der Abholstation positionierten vorderen Endabschnitt 114 des Drahts in einer Greifoperation mit Abstand vom Vorderende 115 des Drahts 110 so ergreifen kann, dass eine vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts auf der Seite der Umformmaschine aus der Greifeinheit herausragen kann. Die Greifeinheit 360 hat zwei symmetrisch zur Haupt-Transportachse diametral zur Haupt-Transportachse horizontal einander gegenüberliegende Klemmbacken bzw. Spannbacken 362-1, 362-2, die mittels eines Antriebs 363 der Greifeinheit gesteuert über die Steuereinrichtung im Wesentlichen symmetrisch von gegenüberliegenden Seiten am durchlaufenden Draht angreifen und diesen fest einklemmen können. Um für unterschiedliche Durchmesser einen durchrutschsicheren Griff zu erreichen, haben die Klemmbacken V-förmig geöffnete, prismatische Klemmflächen.
An der Austrittsseite der Transporteinheit 380, also an der der Greifeinheit 360 gegenüberliegenden Seite, die der Umformmaschine 200 zugewandt ist, sind am Gestell des Transportwagens Komponenten einer Zentriereinheit 370 angebracht. Diese ist in 4 im Detail gezeigt und dafür eingerichtet, bei Bedarf die Ausrichtung des aus der Greifeinheit 360 herausragenden Endabschnitts 114 des Werkstücks unter der Steuerung durch die Steuereinheit 390 durch elastische Verbiegung zu verändern. Dazu weist die Zentriereinheit 370 einen eigenen Antrieb 372 auf, der eine am vorderen Ende der Kolbenstange angebrachte Andrückrolle 371 horizontal kraftgesteuert oder weggesteuert verlagern kann. Der Antrieb umfasst hier einen Pneumatikzylinder, kann aber auch motorisch z.B. mit Getriebemotor und Spindel realisiert werden. Die mit senkrechter Drehachse gelagerte Andrückrolle 371 hat eine doppel-konische Gestalt derart, dass sich auf der gewünschten Durchlasshöhe des Drahtmaterials das Zentrum eine Durchmesserverjüngung bzw. eine nach innen gezogenen Taille befindet. Die taillierte Andrückrolle 371 kann mithilfe des Antriebs 372 seitlich, also in horizontaler Richtung quer zur Durchlaufrichtung des Drahts, an den Draht gesteuert angedrückt werden, um den Draht bei Bedarf im elastischen Bereich so zu verbiegen, dass das vordere Ende 115 sich in Horizontalrichtung verlagern lässt.
Der Rillengrund (die Taille) der Andrückrolle ist auf vertikale „Drahtmitte“ eingestellt, also auf die Höhe der Werkstücktransportachse der Umformmaschine. Durch die taillierte Form der Andrückrolle wird somit bei kleineren Höhendifferenzen automatisch die richtige Höhe des Drahtendabschnitts eingestellt. Die Zentriereinheit kann höhenverstellbar sein, z.B. synchron mit der Greifereinheit. Eine Höhenverstellung ist aber im Beispiel nicht erforderlich und daher nicht vorgesehen. Ist die Abholposition am Haspel im Vergleich zur Einführposition an der Umformmaschine deutlich höher, so kann es sein, dass beim Klemmen des Drahtes das Drahtende über der Mitte der Andrückrolle, möglicherweise sogar über der Andrückrolle hinaussteht. Dann kann z.B. wie folgt vorgegangen werden. Die Andrückrolle kann durch ihren Antrieb sehr weit aus ihrer eigentlichen Eingriffsposition herausgefahren werden. Anschließend wird der Draht mit Vorschieben des Transportwagens sukzessive gesenkt, bis der Draht kurz vor der Umformmaschine die Höhe der Einführposition erreicht hat. Dann erst wird die Andrückrolle in Eingriff gebracht und korrigiert die horizontale Ausrichtung des Drahtes.
Die Konstruktion ist so ausgelegt, dass die Andrückrolle 371 wahlweise an einer der gegenüberliegenden Seiten des Drahts angedrückt werden kann, so dass sowohl eine Korrektur der Ausrichtung nach links als auch nach rechts möglich ist.
Die Drahtverarbeitungsanlage 100 bzw. deren Zuführvorrichtung 300 kann in der Phase des Einfädelns des Drahtanfangs eines neuen Drahts nach einem Coil-Wechsel wie folgt betrieben werden. Nach Einlegen des frischen Coils in die Aufnahmevorrichtung 310 und eine eventuelle Zentrierung des Coils mithilfe der verfahrbaren Rungen der Haspel 320 durchtrennt ein Bediener die Haltebänder, die die Wicklungen noch zusammenhalten. Das Coil wird dabei vorzugsweise so eingelegt, dass der freie Drahtanfang schon in der Nähe des Austrittsfensters 325 liegt. Im Falle von stärker unter Spannung stehendem Drahtmaterial springen die Windungen dann auseinander und der vordere Endabschnitt wird an die Innenseite der Schutzummantelung 330 gedrückt. Wenn der vordere Endabschnitt bereits in der Nähe des Auslassfensters 325 liegt, kann es sein, dass er nach Aufspringen des Coils schon aus dem Fenster hinausragt. Anderenfalls kann die Haspel 320 mittels des Haspelantriebs langsam und/oder schrittweise so gedreht werden, dass der Drahtanfang zunächst an der Innenseite der Schutzummantelung Richtung Fenster geführt und dann bei weiterer Drehung durch dieses hindurch nach außen in Richtung der Querpositioniereinheit bzw. der Abholstation 340 vorgeschoben wird.
Der Draht wird durch Ansteuern der aktiven Haspel im Schleichgang bzw. Schritt für Schritt so weit vorgeschoben, dass er über eine gewisse Länge, beispielsweise in der Größenordnung von einem oder wenigen Metern, aus dem Auslassfenster 325 hinausragt.
Das Rollenkreuz der Werkstückführungseinrichtung 355 am Schwenkarm 351 der Querpositioniereinheit 350 kann zunächst vom Bediener auf die richtige Höhe eingestellt werden, falls die Höheneinstellung nicht bereits vorher erfolgte. Dann ergreift ein Bediener den vorderen Endabschnitt 114 des Drahts und führt ihn seitlich in das Rollenkreuz ein, bevor das Rollenkreuz geschlossen und somit sowohl die horizontale Position als auch die Höhenposition des vorderen Endabschnitts 114 über die Position der Werkstückführungseinrichtung 355 vorgegeben ist. Mithilfe des pneumatischen Antriebs 352 kann die Position in horizontaler Richtung, eingestellt werden.
Die Positionen werden an der Abholstation 340 so eingestellt, dass der vordere Endabschnitt 114 des Drahts mehr oder weniger parallel zur Haupt-Transportachse des Transportwagens 380 entweder auf dieser oder leicht höhenversetzt dazu angeordnet ist. Damit ist die Vorpositionierung an der Abholstation 340 abgeschlossen.
Durch die Möglichkeit, den Drahtanfang gezielt in eine definierte Abholposition in der Nähe der Haspel 320 vorzupositionieren, reduziert sich die Anzahl der erforderlichen Bewegungsachsen an dem Transportwagen bzw. am Einfädelwagen, so dass eine Bewegung senkrecht (d.h. in horizontaler Richtung quer) zur Einfädelachse nicht notwendig ist.
Zur Übergabe des Drahtanfangs an den Transportwagen wird zunächst geprüft, ob die Greifeinheit 360 und die dahinter angeordnete Zentriereinheit 370 bereits auf Höhe der Werkstückführungseinrichtung 355 bzw. des davon gehaltenen Drahtanfangs liegen. Ist dies nicht der Fall, werden diese Einheiten in der Höhe verstellt, um ein Einführen des Drahtanfangs zu ermöglichen. Dann fährt der Transportwagen 380 in Richtung seiner der Abholstation 340 nahen ersten Endposition so weit vor, bis der Drahtanfang auf Seite der Zentriereinheit über den Transportwagen hinausragt. Dann wird die Greifeinheit 360 betätigt und die Klemmbacken greifen den Draht mit Abstand vom vorderen Drahtende 115 von beiden Seiten an, wobei der Draht nicht seitlich verbogen wird, da ein symmetrischer Eingriff bezogen auf die Drahtposition vorliegt.
Der Transportwagen bewegt sich dann in Richtung der der Umformmaschine 200 nahen zweiten Endposition und wird dazu durch seine Antriebseinheit 385 aktiv vorgeschoben. Gegebenenfalls wird durch Betätigung der Zentriereinheit 370 die Ausrichtung des herausragenden Endabschnitts 114 des Drahts so verändert, dass das Drahtende unter elastischer Verbiegung des vorderen Endabschnitts auf die Einführöffnung 230 ausgerichtet wird. In der Endphase der Vorschubbewegung durchtritt das vordere Drahtende die Einführöffnung 230 in Richtung der Einzugseinrichtung 210.
Abhängig vom inneren Aufbau der Umformmaschine kann das Drahtende direkt in die Einzugseinrichtung eingefädelt werden. Es ist auch möglich, dass zwischen Einführöffnung und Einzugseinrichtung andere Einrichtungen angeordnet sind, in die der Draht vorher eingefädelt wird und die den Draht dann in Richtung Einzugseinrichtung fördern. Bei diesen Einrichtungen kann es sich beispielsweise um eine Richteinheit und/oder um einen Hilfseinzug handeln. Ist die Einfädeloperation abgeschlossen, öffnen die Greifeinheit 360 und die Zentriereinheit 370, fahren nach unten und geben dadurch den Draht für den produktiven Betrieb der Umformmaschine frei.
Der Transportwagen weist zwischen der Greifeinheit und der Zentriereinheit noch ein am Gestell der Transporteinheit angebrachtes Rollenkreuz 388 mit großem Durchlassquerschnitt auf, welches während des produktiven Betriebs dazu dient, seitliche Ausweichbewegungen des Drahts zu begrenzen und dadurch die Sicherheit des Bedienpersonals zu gewährleisten. In der Regel wird der Transportwagen für den produktiven Betrieb in einem Mittelbereich zwischen Aufnahmeeinrichtung 310 und Umformmaschine 200 verfahren, um dort eine lockere Drahtführung zu bieten.
Die Zuführvorrichtung kann problemlos auch mit mehreren Haspeln bzw. mehreren Aufnahmeeinheiten kombiniert werden. Bei dem Ausführungsbeispiel einer Drahtverarbeitungsanlage 500 in 5 ist zusätzlich zu der am Ende der Transportstrecke angeordneten Aufnahmeeinrichtung 310 noch eine weitere Aufnahmeeinrichtung 310-2 mit aktiv drehbarer Haspel und zylindrischer Schutzummantelung vorgesehen. Die Haspel ist hier auf einer Bodenplatte 512 montiert, welche auf senkrecht zur Transportstrecke ausgerichteten Führungsschienen 514 mithilfe eines eigenen Antriebs, gegebenenfalls aber auch manuell, horizontal verfahrbar ist. Die zugeordnete Querpositioniereinheit 550 ist dabei so angeordnet, dass sie sich auf der Haupt-Transportachse der Zuführvorrichtung 310 befindet, wenn der Haspelwagen in die vordere, der Transportstrecke nahen Endposition verfahren ist.
Ein üblicher Ablauf ist so, dass zunächst mit dem Drahtvorrat an der Aufnahmeeinrichtung 310 gearbeitet wird. Währenddessen kann die weitere Aufnahmeeinrichtung 510 beladen und der Drahtanfang des dort geladenen Coils schon in die Querpositioniereinrichtung 550 eingefädelt werden. Ist dann der Materialvorrat der ersten Aufnahmeeinrichtung 310 verbraucht, wird die weitere Aufnahmeeinrichtung 510 nach vorn zur Transportstrecke gefahren und deren Querpositioniereinheit 550 bildet dann eine neue Abholstation. Die Transporteinheit 380 verfährt dann zum Einfädeln des neuen Drahtanfangs analog zum obigen Beispiel zwischen dieser Abholstation und der Umformmaschine 200. Diese Lösung ist gegenüber herkömmlichen Lösungen mit Doppelhaspeln platzsparend und weniger komplex ausgeführt. Eine zusätzliche Achse zum horizontalen Verfahren senkrecht zur Drahteinzugsrichtung ist aufgrund der einheitlichen Haspelposition längs der Drahtmitte nicht notwendig.
6 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Drahtverarbeitungsanlage 600, deren Zuführvorrichtung 800 dafür eingerichtet ist, relativ dünnen Draht 610 einer nachgeschalteten Umformmaschine 700 zuzuführen, die mit Abstand hinter einer Einführöffnung 730 eine mit mehreren Zugrollenpaaren ausgestattete Einzugseinrichtung 710 aufweist, die den Draht im Maschinentakt mit vorgebbarem Geschwindigkeitsprofil zum nachgeschalteten Werkzeugbereich 720 fördert, in welchem ein Umformwerkzeug oder mehrere Umformwerkzeuge 722 angeordnet sind.
Die Zuführvorrichtung 800 umfasst eine Plattform 802, die um eine vertikale Drehachse 803 drehbar ist. Die Plattform 802 trägt zwei identisch aufgebaute Zuführeinheiten, von denen eine, nämlich die Zuführeinheit 805, durch Drehen der Plattform 802 in ihre Arbeitsstellung gebracht ist, die eine Zufuhr des Drahts zu den nachgeschalteten Komponenten ermöglicht.
Die Zuführeinheit 805 umfasst eine mit horizontaler Haspeldrehachse angeordnete Haspel 820, die zwei kreisförmige Endscheiben hat, die durch eine zentrale Welle verbunden sind. Die Haspel liegt auf zwei achsparallelen Stützrollen 822 auf, von denen eine mittels einer Bremseinheit gebremst werden kann. Auf der Welle der Haspel ist der Drahtvorrat in Form eines Coils aufgewickelt. Der Draht wird vom Coil zunächst nach oben über eine erste Umlenkrolle 807 und dann nach unten zu einer zweiten Umlenkrolle 809 und schließlich horizontal nach vorne abgezogen.
In Förderrichtung des Drahts folgen auf einem ebenfalls auf der Plattform angeordneten Gestell eine Drahtführung 875, eine nachgeschaltete Richteinheit 877 mit zwei um 90° zueinander angeordneten Richtapparaten sowie eine Hilfseinzugseinrichtung 885, die im Beispielsfall als Riemeneinzug ausgelegt ist. Diese Anordnung, bei der die Haspel selbst keinen eigenen Antrieb hat, wird als Abzugshaspel bezeichnet.
In Materialflussrichtung hinter der Hilfseinzugseinrichtung 885 befindet sich die Abholstation 840, die den vorderen Endabschnitt des Drahts in einer sowohl horizontal als auch vertikal präzise definierten Position hält. Der vordere Endabschnitt ragt dann über das vordere Ende der Abholstation 840 hinaus.
Zwischen der Abholstation und der Umformmaschine 700 liegt die geradlinige Transportstrecke, die durch den Transportwagen 880 bzw. den Einfädelwagen 880 überbrückt wird. Der Transportwagen könnte auf Führungsschienen laufen, die auf dem Boden verlegt sind. Im Beispielsfall sind die Führungsschienen auf dem entsprechend langen Maschinenbett 702 der Umformmaschine 700 montiert. Das kann günstig sein, insbesondere, wenn eher kürzere Transportstrecken zu überbrücken sind, z.B. weniger als ca. 2 Meter.
Der Transportwagen 880 trägt eine Greifeinheit 860 und eine dieser nachgeschaltete Zentriereinrichtung 870, deren Aufbau demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen kann.
Beim Einrichten zur Verarbeitung eines neuen Drahtvorrats wird die Haspel 820 zunächst auf die achsparallelen Rollen 822 gelegt, auf denen die Endscheiben abrollen. Der Draht wird dann manuell über die obere und untere Umlenkrolle sowie die Drahtführung und den nachgeschalteten Richtapparat hindurch bis zur Hilfseinzugseinrichtung 885 geführt und dort von der Hilfseinzugseinrichtung übernommen.
Die weiteren Schritte laufen dann vollautomatisch unter Steuerung durch die Steuereinheit 890 ab, die die Vorschubbewegung der Hilfseinzugseinrichtung 885 sowie die Arbeitsbewegungen des Transportwagens und der darauf angebrachten Einheiten 860, 870 so koordiniert, dass das freie vordere Drahtende in die Einführöffnung 730 eingeführt wird, wenn der Transportwagen 880 das gegriffene Drahtende dorthin transportiert hat.
In 6 ist noch eine alternative Ausgestaltung des Transportwagens 880 schematisch dargestellt. Bei dieser Variante weist der Transportwagen 880 eine eigene Einzugseinrichtung 810 auf, die im dargestellten Beispiel als Riemeneinzugseinrichtung ausgelegt und zwischen der Greifeinheit 860 und der Zentriereinheit 870 angeordnet ist. Diese Einzugseinrichtung 810 hat einen eigenen Antrieb und kann über die Steuereinrichtung 890 gesteuert werden. Die Einzugseinrichtung 810 ist so konfiguriert, dass sie das Werkstückmaterial zwischen den Transportriemen ergreifen und durchrutschsicher klemmen kann. Insoweit kann die Einzugseinrichtung 810 auch als Greifeinrichtung fungieren. Anders als eine reine Greifeinrichtung verfügt die Einzugseinrichtung über einen eigenen Antrieb, um das ergriffene Werkstückmaterial relativ zum Gestell des Transportwagens in Richtung Umformmaschine fördern zu können. Bei dieser Vorschuboperation kann das Werkstück so weit vorgeschoben werden, bis eine vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts auf Seiten der Umformmaschine 700 aus der Einzugseinrichtung 810 herausragt. Die Einzugseinrichtung kann, wie schematisch dargestellt, zusätzlich zur Greifeinheit 860 vorgesehen sein, es ist aber auch möglich, eine Einzugseinrichtung als Greifeinheit zu nutzen, so dass auf eine weitere Greifeinheit verzichtet werden kann.
Die Möglichkeit eines aktiven Vorschubs des Materials relativ zum Transportwagen lässt unterschiedliche Verfahrensvarianten zu. Eine Möglichkeit besteht darin, dass das Werkstück an der Abholstation nur ein kurzes Stück durch die Einzugseinrichtung eingezogen wird, bis diese sicher zugreift. Dann wird der Transportwagen (bei nicht angetriebener Einzugseinrichtung) in Richtung Umformmaschine bis in die zweite Endposition bewegt. Danach wird die Einzugseinrichtung aktiviert und schiebt das Werkstückmaterial durch die Einführöffnung bis in den Eingriffsbereich der Einzugseinrichtung der Umformmaschine. In diesem Fall ragt eine vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts auf Seiten der Umformmaschine erst dann heraus, wenn der Transportwagen schon seine zweite Endposition erreicht hat. Diese Variante kann insbesondere bei relativ dünnen, labilen Werkstückmaterialien günstig sein. Es ist auch möglich, die Einzugseinrichtung schon während der Fortbewegung des Transportwagens in Richtung Umformmaschine zu aktivieren, so dass ein zunehmend länger werdendes Stück nach vorne vorgeschoben wird. Möglich wäre auch, dass die Einzugseinrichtung bereits an der Abholstation das ergriffene Material so weit in Richtung der Umformmaschine fördert, dass die vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts schon aus der Einzugseinrichtung herausragt, bevor sich der Transportwagen in Richtung Umformmaschine in Bewegung setzt.
Einige der hier vorgestellten Zuführvorrichtungen können als Stand-Alone-Einrichtungen zum Nachrüsten bereits existierender Umformmaschinen des Anmelders und gegebenenfalls auch anderer Hersteller bereitgestellt werden. Gegebenenfalls ist auch eine Verarbeitung von rohrförmigen Werkstücken vom Coil möglich. Es können unterschiedliche Werkstückquerschnitte verarbeitet werden. Neben Rundmaterial (kreisrunder Werkstückquerschnitt) sind auch profilierte Werkstücke, beispielsweise Material mit einem Rechteckquerschnitt mit gleichen oder ungleichen Seitenlängen und gegebenenfalls abgerundeten Kanten, verarbeitbar.
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

WO 9954069 A2 [0008]
DE 102010012263 B3 [0057]

Claims

Verfahren zum Zuführen eines langgestreckten Werkstücks (110) zu einer Umformmaschine (200), die eine Einführöffnung (230) zum Einführen des Werkstücks und eine Einzugseinrichtung (210) zum Einziehen des zugeführten Werkstücks und zum Fördern des Werkstücks zu einem Werkzeugbereich (220) der Umformmaschine aufweist, mit folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Werkstückvorrats (112) in Form eines Coils aus Werkstückmaterial in einer Aufnahmeeinrichtung, die eine Haspel (320) aufweist, welche um eine Haspelachse (312) drehbar ist; - Positionieren eines vorderen Endabschnitts (114) des Werkstücks (110) in eine der Aufnahmeeinrichtung zugeordnete Abholposition, wobei das Positionieren eine begrenzte Drehung der Haspel (320) zum Bewegen des vorderen Endabschnitts in Richtung der Abholposition umfasst; - Greifen des in der Abholposition positionierten vorderen Endabschnitts (114) mittels einer Greifeinheit (360), die an einem Transportwagen (380) angebracht ist, welcher entlang einer Transportstrecke in einer Transportrichtung zwischen einer der Abholposition nahen ersten Endposition und einer der Einführöffnung der Umformmaschine (200) nahen zweiten Endposition verfahrbar ist, wobei die Greifeinheit (360) derart am Werkstück angreift, dass die Greifeinheit wenigstens in einer Endphase einer Greifoperation derart mit Abstand von einem Vorderende (115) des Werkstücks angreift, dass eine vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts (114) aufseiten der Umformmaschine (200) aus der Greifeinheit herausragt; - Bewegen des Transportwagens entlang der Transportstrecke von der ersten Endposition in die zweite Endposition, - Einführen des vorderen Endabschnitts (114) des Werkstücks (110) in die Einführöffnung (230).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haspel (320) mittels eines Haspeldrehantriebs mindestens phasenweise aktiv gedreht wird, um den vorderen Endabschnitt (114) in Richtung der Abholposition vorzuschieben.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Positionieren des vom gewickelten Werkstückvorrat abstehenden vorderen Endabschnitts (114) in mindestens einer quer zur Transportrichtung des Transportwagens verlaufenden Querrichtung, wobei das Positionieren vorzugsweise mindestens teilweise antriebsgesteuert erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinheit (360) bei der Greifoperation mit Abstand von einem Vorderende (115) des Werkstücks angreift, so dass eine vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts (114) aufseiten der Umformmaschine (200) aus der Greifeinheit herausragt und dass der vordere Endabschnitt (114) des Werkstücks (110) in einer Endphase der Bewegung des Transportwagens vor Erreichen der zweiten Endposition in die Einführöffnung (230) eingeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportwagen (880) eine eigene Einzugseinrichtung (810) aufweist, die das Werkstück (610) in einer Greifoperation greift und mittels eines eigenen Antriebs relativ zum Transportwagen (880) in einer Vorschuboperation vorschiebt, bis eine vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts aufseiten der Umformmaschine (700) aus der Einzugseinrichtung (810) herausragt, wobei die Vorschuboperation vor, während und/oder nach Ende der Bewegung des Transportwagens (880) in die zweite Endposition durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine antriebsgesteuerte, vorzugsweise stufenlose Höhenverstellung der Greifeinheit (360) in Bezug auf ein Grundgestell (381) des Transportwagens (380).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abholposition und die Einführöffnung (230) auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sind und dass nach Abholung des vorderen Endabschnitts (114) auf dem Weg zwischen der Abholstation (340) und der Einführöffnung (230) mithilfe einer Höhenverstellung der Greifeinheit (360) die Höhe des vorderen Endabschnitts (114) allmählich so eingestellt wird, dass bei Erreichen der Einführöffnung der vordere Endabschnitt (114) in der richtigen Höhe zur kollisionsfreien Einführung in die Einführöffnung (230) liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Abziehen des Werkstücks (100) von dem Werkstückvorrat durch Bewegen des Transportwagens (380) mittels eines, vorzugsweise mitfahrenden, Transportantriebs (385).
Vorrichtung (300) zum Zuführen eines langgestreckten Werkstücks (110) zu einer Umformmaschine (200), die eine Einführöffnung (230) zum Einführen des Werkstücks und eine Einzugseinrichtung (210) zum Einziehen des zugeführten Werkstücks und zum Fördern des Werkstücks zu einem Werkzeugbereich (220) der Umformmaschine aufweist, umfassend: - eine Aufnahmeeinrichtung (310) zum Aufnehmen eines Werkstückvorrats (112) in Form eines Coils aus Werkstückmaterial, wobei die Aufnahmeeinrichtung eine Haspel (320) aufweist, welche um eine Haspelachse (312) drehbar ist; - eine der Aufnahmeeinrichtung (310) zugeordnete Abholstation (340), wobei ein vorderer Endabschnitt (114) des Werkstücks unter Drehung der Haspel (320) zur Abholstation (340) bewegbar ist; - einen Transportwagen (380), welcher entlang einer Transportstrecke in einer Transportrichtung zwischen einer der Abholstation (340) nahen ersten Endposition und einer der Einführöffnung (230) der Umformmaschine (200) nahen zweiten Endposition verfahrbar ist, - wobei der Transportwagen eine Greifeinheit (360) zum Greifen des in der Abholstation (340) positionierten vorderen Endabschnitts (114) trägt; - wobei der Transportwagen (380) und die Greifeinheit (360) derart konfiguriert sind, dass die Greifeinheit (360) wenigstens in einer Endphase einer Greifoperation mit Abstand von einem Vorderende (115) des Werkstücks angreift, so dass eine vorgebbare Länge des vorderen Endabschnitts (114) aufseiten der Umformmaschine aus der Greifeinheit (360) herausragen kann; - eine Steuereinheit (390) zur koordinierten Steuerung von antriebsgesteuerten Arbeitsbewegungen der Vorrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Haspeldrehantrieb zur aktiven Drehung der Haspel (320) um die Haspelachse (312).
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (310) eine feststehende Schutzummantelung (330) aufweist, die die Haspel (320) umschließt und an einer der Abholstation (340) nahen Stelle ein Auslassfenster (325) zum Hinauslassen des vorderen Endabschnitts (114) aus der Schutzummantelung (330) zur Abholstation (340) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine der Aufnahmeeinrichtung zugeordnete Querpositioniereinheit (350) mit einem Positionierantrieb (352) zum Positionieren des vom gewickelten Werkstückvorrat abstehenden vorderen Endabschnitts (114) in mindestens einer quer zur Transportrichtung des Transportwagens (380) verlaufenden Querrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Querpositioniereinheit (350) einen Schwenkarm (351) und einen Schwenkantrieb (352) zum gesteuerten Verschwenken des Schwenkarms um eine, vorzugsweise vertikale, Schwenkachse aufweist, wobei der Schwenkarm eine Werkstückführungseinrichtung (355) trägt.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Querpositioniereinrichtung (355) eine zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung umstellbare Werkstückführungseinrichtung (355) zum Hindurchführen des Werkstücks (110) aufweist, insbesondere ein Rollenkreuz.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Transportwagen (380) getragene Greifeinheit (360) zwei symmetrisch zu einer Haupt-Transportachse zustellbare Klemmbacken (362-1, 362-2) aufweist, vorzugsweise mit V-förmig geöffneten Klemmflächen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportwagen (880) eine eigene Einzugseinrichtung (810) aufweist, die konfiguriert ist, das Werkstück zu greifen und mittels eigenen Antriebs relativ zum Transportwagen (880) vorzuschieben, wobei die Einzugseinrichtung (880) als Greifeinheit des Transportwagens fungiert oder zusätzlich zu einer weiteren Greifeinheit (860) am Transportwagen (880) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, gekennzeichnet durch eine Höhenverstelleinrichtung mit einem Verstellantrieb zur antriebsgesteuerten Höhenverstellung der Greifeinheit (360) in Bezug auf ein Grundgestell (381) des Transportwagens (380).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportwagen (380) eine Zentriereinheit (370) zum steuerbaren Verändern der Ausrichtung des aus der Greifeinheit (360) herausragenden Endabschnitts (114) des Werkstücks aufweist, wobei vorzugsweise die Zentriereinheit eine Andrückeinheit aufweist, die der Greifeinheit in Zuführrichtung mit Abstand nachgeschaltet ist und eine taillierte Andrückrolle (371) aufweist, die mittels eines Andrückantriebs 372) in Querrichtung an den Endabschnitt andrückbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu einer ersten Aufnahmeeinrichtung (310) mit einer ersten Haspel 320) mindestens eine zweite Aufnahmeeinrichtung (310-2) mit einer zweiten Haspel vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die erste Aufnahmeeinrichtung (310 an einem maschinenfernen Ende der Transportstrecke angeordnet ist und die zweite Aufnahmeeinrichtung an einer maschinennäheren Zwischenposition entlang der Transportstrecke aufgebaut und zwischen einer der Transportstrecke nahen Arbeitsposition und einer der Transportstrecke fernen Wechselposition bewegbar, insbesondere linear verfahrbar ist.