DE19618167C2

DE19618167C2 - Ablagestation für Blechteile zwischen zwei benachbarten Werkzeugstufen einer Transferpressenlinie

Info

Publication number: DE19618167C2
Application number: DE1996118167
Authority: DE
Inventors: Uwe Darr; Wolf-Eckehart Goedel; Rainer Hedler; Norbert Luetz; Markus Dr Mueller; Steffen Schmidt; Wolfgang Stern; Ulf Zschocher; Hansjuergen Prof Dr Ing Linde; Bernd Huster; Uwe Neumann
Original assignee: Umformtechnik Erfurt GmbH
Current assignee: Mueller Weingarten AG
Priority date: 1996-05-03
Filing date: 1996-05-03
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2016-05-04
Also published as: DE19618167A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ablagestation für Blechteile zwischen zwei benachbarten Werkzeugstufen einer Transferpressenlinie Großteilstufenpresse oder dgl. Pressenanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die zum Zwischenablegen der Blechteile in den Leerstufen zwecks Verkürzung der Transportschritte, zur exakten Positionierung und zur Lageänderung der Blechteile in mehreren Freiheitsgraden dient.

Bekannte Ablagestationen dieser Art (DE 40 01 590 A1, DE 41 36 763 A1, DE 39 31 081 A1) enthalten eine obere Trägerplatte mit austauschbaren teilspezifischen Ablageschablonen für die Blechteile und sind mit separaten Stellantrieben ausgerüstet, die Lageveränderungen der Blechteile in ein bis fünf Freiheitsgraden ermöglichen. Hierzu ist für jeden der ein bis fünf Freiheitsgrade mindestens ein Stellantrieb mit den dazugehörigen Führungs- und Übertragungselementen erforderlich, wobei die Anordnung der Antriebsmodule für die einzelnen Verstellachsen in vertikaler Schachtelung erfolgt. Die vertikal geschachtelte Anordnung der Antriebsmodule für die einzelnen Verstellachsen bedingt, daß bei den Verstellbewegungen der unteren Antriebsmodule zur Lageänderung der Blechteile in einer ersten Achse jeweils die weiteren, auf den unteren Antriebsmodulen aufgesetzten Antriebsmodule für die Bewegungen in den anderen Achsen mit beschleunigt werden müssen. Das bedeutet, daß zumindest bei den Verstellbewegungen der unteren Antriebsmodule große Kräfte zur Massebeschleunigung in diesen Verstellachsen erforderlich sind, was sich nachteilig auf die maximal erreichbaren Verstellgeschwindigkeiten und die Stabilität der Ablagestation auswirkt. Die Vielzahl der erforderlichen Führungs- und Übertragungselemente wirkt sich nachteilig auf die Herstellungskosten aus.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Ablagestation der v.g. Art zu schaffen, die bei großer. Flexibilität kostengünstig ohne aufwendige Führungselemente aus einer nur geringen Anzahl mechanischer Bauelemente herstellbar ist und bei der für die Verstellbewegungen in den einzelnen Achsen nur eine sehr geringe Masse beschleunigt werden muß.

Erfindungsgemäß wird das durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beschriebenen Merkmale erreicht. Weitere detaillierte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 beschrieben.

Ein besonderer Vorteil dieser Struktur der Station ist darin zu sehen, daß die funktionsbestimmenden Bauteile im wesentlichen nur Zug- und Druckbelastungen aufnehmen müssen. Dadurch ist eine sehr formstabile, massearme Ausführung möglich, die Verstellbewegungen der Blechteile mit sehr hoher Geschwindigkeit und Präzision zuläßt. Aufgrund der hohen Stellgeschwindigkeiten ist es bei größeren Werkzeugabständen vorteilhaft, wenn die Ablagestation neben den technologisch bedingten Bewegungen zur Lageänderung der Blechteile durch eine zusätzliche Bewegung in der Transportrichtung einen Anteil des Transportschrittes ausführt und so der von der Transfereinrichtung auszuführende Transportschritt anteilmäßig verkürzt werden kann.

Kostengünstig wirkt es sich auch aus, daß durch das Wegfallen der mechanischen Führungselemente auch das bei den bekannten Ausführungen erforderliche aufwendige exakte Ausrichten der Ablagestation entfällt - die Justierung der erfindungsgemäßen Ablagestation erfolgt ausschließlich durch die Steuerung.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 die Anordnung der Ablagestation zwischen zwei benachbarten Pressen einer Transferpressenlinie,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Ablagestation mit aufgelegtem Blechteil und

Fig. 3 eine modifizierte Ausführung der Ablagestation für eine Transferpressenlinie mit geringen Abstand zwischen den Pressen.

Die Transferpressenlinie (Fig. 1) besteht aus mehreren in Teiletransportrichtung hintereinander aufgestellten einzelnen Pressen 1, die ggf. mittels einer durchgehenden Antriebswelle mit einem gemeinsamen Antrieb in Wirkverbindung stehen. Zwischen jeder Werkzeugstufe ist eine Leerstufe vorgesehen, in der sich eine Ablagestation 2 zur Zwischenablage der Blechteile 3 befindet, die bedarfsweise auch Lagekorrekturen der Blechteile 3 in bis zu sechs Freiheitsgraden ermöglicht. Durch eine Transfereinrichtung 4 mit der jeweiligen Teileform angepaßten Haltemitteln (Sauger- oder Greiferelementen) werden die Blechteile 3 jeweils aus dem Werkzeug 5 entnommen und auf der Ablagestation 2 abgelegt bzw. von der Ablagestation 2 in das nächstfolgende Werkzeug 6 weitertransportiert.

Die Ablagestation 2 (Fig. 2) enthält eine obere Trägerplatte 7 bzw. einen Trägerrahmen, der mit Haltemitteln 8 zur lagebestimmten Aufnahme der Blechteile 3 versehen und mittels sechs Beinen 9 auf einer Grundplatte 10 bzw. dem Fundament abgestützt ist. Die Beine 9 sind an ihren beiden Enden mittels Kugelgelenken 11 oder Kardangelenken schwenkbar gelagert sowie mittels separater Stellmotoren 12 in ihrer Länge verstellbar. Die Lagerpunkte der Beine 9 an der Trägerplatte 7 und auf der Grundplatte 10 bzw. dem Fundament sind so angeordnet, daß sie in ihrer geometrischen Grundstruktur die Eckpunkte eines aus acht Dreiecken gebildeten Octaeders darstellen. Diese Struktur ermöglicht eine sehr leichte, formstabile Bauweise der Ablagestation 2, da eine Belastung durch Biegespannungen kaum auftritt und die funktionsbestimmenden Bauteile in erster Linie durch Zug- und Druckspannung beansprucht werden.

Bei der konstruktiven Ausführung ist es jedoch zweckmäßig, wenn - im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen Struktur - die Lagerpunkte der Beine 9 auf der Grundplatte 10 und an der Trägerplatte 7 als separate Lagerpunkte so nebeneinander angeordnet sind, daß die Endpunkte der Achsen auf der Grundplatte 10 und an der Trägerplatte 7 Sechsecke mit je drei kürzeren und drei längeren Seiten bilden und die durch die Achsen gebildeten Seitenflächen Trapeze sind. Dabei können die Lagerpunkte jeweils in einer Ebene liegen oder höhenversetzt zueinander auf der Grundplatte 10 bzw. an der Trägerplatte 7 angeordnet sein.

Um der Ablage besonders langgestreckter Blechteile 3 bei nur geringem Abstand zwischen den benachbarten Pressen 1 entgegenzukommen läßt sich diese Struktur auch modifizieren. Eine Ausführung dieser Art ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Die ursprünglich in mehreren Achsen symmetrische Struktur wurde hierzu gestreckt und ist nunmehr nur noch bezüglich der vertikalen Längsebene der Ablagestation 2 symmetrisch. Dadurch läßt sich eine günstigere Verteilung der Stützstellen auf der Grundplatte 10 und an der Trägerplatte 7 erreichen.

Durch die Verstellung der Länge der Beine 9 sind die jeweils vorgegebenen Lageänderungen der Trägerplatte 7 in bis zu sechs Freiheitsgraden ansteuerbar. Die Impulse zur Steuerung der Stellmotoren 12 für die Zustellbewegungen der Beine 9 werden über ein Rechnerprogramm erzeugt.

Die Haltemittel 8 für die Aufnahme der Blechteile 3 sind als teilespezifische Ablageschablonen ausgeführt. Beim Umrüsten der Pressenlinie auf ein anderes Blechteil 3 werden die Ablageschablonen von der Trägerplatte 7 gelöst und in entsprechende Aufnahmeelemente des Schiebetisches 13 bzw. auf der vom Stößel 14 abgekoppelten oberen Werkzeughälfte abgelegt und gemeinsam mit dem jeweiligen Werkzeug 5, 6 gewechselt.

Bei einer alternativen Ausführung hierzu sind an Stelle der austauschbaren teilspezifischen Ablageschablonen ständig mit der Trägerplatte 7 verbundene Auflageelemente vorgesehen, die beim Umrüsten der Presse mittels der Programmsteuerung entsprechend den jeweiligen Teilekonturen der nachfolgend zu bearbeitenden Blechteile 3 universell einstellbar sind.

Im vorstehenden Ausführungsbeispiel wurde die Ablagestation 2 zwischen zwei Pressen 1 einer Transferpressenlinie beschrieben. Die Ablagestation 2 wäre in gleicher Weise auch in einer Pressenstraße mit einzelnen in größerem Abstand aufgestellten Pressen - z. B. zur Modernisierung vorhandener Pressestraßen - mit geringem Montageaufwand anwendbar.

Bezugszeichenliste

1

Presse

2

Ablagestation

3

Blechteil

4

Transfereinrichtung

5

Werkzeug

6

Werkzeug

7

Trägerplatte

8

Haltemittel (Ablageschablonen)

9

Bein

10

Grundplatte

11

Kugelgelenk

12

Stellmotor

13

Schiebetisch

14

Stößel

Claims

1. Ablagestation für Blechteile zwischen zwei benachbarten Werkzeugstufen einer Transferpressenlinie, Großteilstufenpresse oder dgl. Pressenanlage, mit auf einer Trägerplatte bzw. einem Trägerrahmen angeordneten Haltemitteln zur Aufnahme der Blechteile und Mitteln zur Lageänderung der Blechteile in mehreren Freiheitsgraden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (7) bzw. der Trägerrahmen mittels sechs in ihrer Länge verstellbaren Beinen (9) auf einer Grundplatte (10) bzw. dem Fundament abgestützt ist und die Lagerpunkte der Beine (9) an der Trägerplatte (7) und auf der Grundplatte (10) so angeordnet sind, daß die Linearachsen der Beine (9) nicht parallel zueinander stehen, wobei durch Verstellung der Länge der Beine (9) die jeweils vorgegebenen Lageänderungen der Trägerplatte (7) in bis zu sechs Freiheitsgraden ansteuerbar sind und die Impulse zur Steuerung der Stellmotoren (12) für die Zustellbewegungen der Beine (9) über ein Rechnerprogramm erzeugt werden.

2. Ablagestation für Blechteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpunkte der Beine (9) auf der Grundplatte (10) und an der Trägerplatte (7) so angeordnet sind, daß sie in ihrer geometrischen Struktur die Eckpunkte eines aus acht Dreiecken gebildeten Octaeders darstellen.

3. Ablagestation für Blechteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpunkte der Beine (9) auf der Grundplatte (10) und an der Trägerplatte (7) so angeordnet sind, daß die Endpunkte der Achsen auf der Grundplatte (10) und an der Trägerplatte (7) Sechsecke mit je drei kürzeren und drei längeren Seiten bilden und die durch die Beine (9) begrenzten Seitenflächen Trapeze sind.

4. Ablagestation für Blechteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpunkte der Beine (9) auf der Grundplatte (10) und an der Trägerplatte (7) als Kugelgelenke (11) oder Kardangelenke ausgeführt sind.

5. Ablagestation für Blechteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beine (9) jeweils einen Kugelgewindetrieb enthalten, der durch einen elektrischen Stellmotor (12) betätigbar ist.

6. Ablagestation für Blechteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beine (9) jeweils ein Zahnstange - Ritzel - Getriebe oder ein Zugmittelgetriebe enthalten, das durch einen elektrischen Stellmotor (12) betätigbar ist.

7. Ablagestation für Blechteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beine (9) mittels elektrischer Linearmotore längenverstellbar sind.

8. Ablagestation für Blechteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beine (9) mittels hydraulischer Stellantriebe längenverstellbar sind.

9. Ablagestation für Blechteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltemittel (8) für die Blechteile (3) austauschbare teilespezifische Ablageschablonen auf der Trägerplatte (7) angeordnet sind, die beim Werkzeugwechsel von der Trägerplatte (7) lösbar und in Aufnahmeelementen des Schiebetisches (13) bzw. auf der zu diesem Zeitpunkt vom Stößel (14) abgekoppelten oberen Werkzeughälfte ablegbar sind.

10. Ablagestation für Blechteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltemittel (8) für die Blechteile (3) mittels einer Programmsteuerung entsprechend den jeweiligen Teilekonturen universell einstellbare Auflageelemente auf der Trägerplatte (7) angeordnet sind.