DE19645792A1 - Transfereinrichtung zum Transport von Werkstücken durch eine Stufenpresse, Transferpressenlinie o. dgl. Pressenanlage - Google Patents

Transfereinrichtung zum Transport von Werkstücken durch eine Stufenpresse, Transferpressenlinie o. dgl. Pressenanlage

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Description

Die Erfindung betrifft eine Transfereinrichtung zum Transport von Werkstücken durch eine Stufenpresse, Transferpressenlinie oder dgl. Pressenanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekannte Transfereinrichtungen dieser Art (DE 43 09 642, DE 43 09 643, EP 0647488) bestehen aus zwei parallelen Trag- bzw. Greiferschienen mit austauschbaren teilespezifischen Greifern für die Werkstücke und sind mit Stellantrieben ausgerüstet, die eine Bewegung der Greifer in bis zu drei Freiheitsgraden ermöglichen. Hierzu ist für jeden der drei Freiheitsgrade mindestens ein Stellantrieb mit den dazugehörigen Führungs- und Übertragungselementen erforderlich, wobei die Anordnung der Antriebsmodule für die einzelnen Verstellachsen in vertikaler Schachtelung (übereinander) erfolgt. Die vertikal geschachtelte Anordnung der Antriebsmodule für die einzelnen Verstellachsen bedingt, daß bei den Verstellbewegungen der unteren Antriebsmodule zur Lageänderung der Werkstücke 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 sehr große Massenbeschleunigungen für diese Verstellachsen erforderlich sind, was sich nachteilig auf die maximal erreichbaren Verstellgeschwindigkeiten und die Stabilität der Transfereinrichtung auswirkt. Die Vielzahl der erforderlichen Führungs- und Übertragungselemente wirkt sich nachteilig auf die Herstellungskosten aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transfereinrichtung zu schaffen, die bei großer Flexibilität kostengünstig ohne aufwendige Führungselemente aus einer geringen Anzahl mechanischer Bauelemente herstellbar ist und bei der für die Verstellbewegungen in den einzelnen Achsen nur eine geringe Masse beschleunigt werden muß.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere detaillierte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben.
Ein besonderer Vorteil der vorgeschlagenen Struktur ist darin zu sehen, daß die funktionsbestimmenden Bauteile im wesentlichen nur Zug- und Druckbelastungen aufnehmen müssen. Die Antriebsmodule sind nicht mehr übereinander (vertikal geschachtelt) sondern nebeneinander angeordnet. Dadurch ist eine sehr formstabile, massearme Ausführung möglich, die Transportbewegungen der Werkstücke mit hoher Geschwindigkeit und Präzision zuläßt.
Kostengünstig wirkt sich auch aus, daß durch die geringe Anzahl mechanischer Führungselemente das bei den bekannten Ausführungen erforderliche aufwendige exakte Ausrichten der Transfereinrichtung vereinfacht werden kann. Die Justierung der erfindungsgemäßen Transfereinrichtung erfolgt hauptsächlich durch die Steuerung.
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Eine Transfereinrichtung mit teilweise paralleler Strebenanordnung
Fig. 2 eine Transfereinrichtung mit Längsführungen für die Vorschubbewegung
Fig. 3 eine Transfereinrichtung mit trapezförmiger Strebenanordnung.
Die vorgeschlagene Transfereinrichtung besteht aus einer oder zwei parallelen, in Transportrichtung angeordneten Tragschienen 11 zur Aufnahme von Greifelementen 13 für die Werkstücke. Die Tragschienen können Vorschub- (x-Achse), Schließ- (y-Achse) und Hebebewegungen (z-Achse) ausführen. Da beide Tragschienen identisch oder spiegelbildlich aufgebaut sind, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung nur auf eine Tragschiene.
Zwischen Tragschiene 11 und Maschinenkörper 12 sind längenveränderliche Streben angeordnet, die an beiden Enden Gelenke besitzen. Die gewünschten Bewegungen der Tragschiene in Vorschub-, Schließ- und Hubrichtung werden erzeugt, indem die Längen der Streben in geeigneter Weise über entsprechende Antriebe variiert werden. Durch eine programmierbare Achssteuerung werden die Bewegungsabläufe koordiniert.
Bei einer Ausführungsvariante (Fig. 1) der Transfereinrichtung sind die Streben in der Ausgangsstellung der Tragschiene wie folgt angeordnet:
  • - Zwei Streben 1, 2 sind zwischen Maschinenkörper 12 und Tragschiene 11 so angeordnet, daß sie in Tragschienen-Längsrichtung (x) versetzt und zueinander parallel sind.
  • - Zwei weitere Streben 3, 4 sind ebenfalls in Tragschienen-Längsrichtung (x) versetzt und zueinander parallel angeordnet, wobei jeweils ein Ende mit der Tragschiene 11 oder einer Strebe 1, 2 und das andere Ende mit dem Maschinenkörper 12 verbunden ist. Dabei bilden die Streben 3, 4 mit den Streben 1, 2. in Tragschienen-Längsrichtung (x) betrachtet jeweils ein Trapez oder Dreieck.
  • - Mindestens eine weitere Strebe 5 ist mit einem Ende an der Tragschiene oder einer der o. g. Streben befestigt das andere Ende ist in Tragschienen-Längsrichtung versetzt mit den Maschinenkörper verbunden.
  • - Eine Verdrehung der Tragschiene um ihre Längsachse wird durch zusätzliche Komponenten verhindert.
Eine Möglichkeit dazu ist, mindestens eine der Streben 1, 2 mit einer Parallelhalteeinrichtung auszustatten, die den Neigungswinkel des tragschienenseitigen Gelenkes bezüglich dem Maschinenkörper 12 in der horizontalen Ebene konstant hält (Parallelogramm 1/1a, 2/2a oder je ein Kegelradgetriebe an den Enden der Strebe in Verbindung mit längenveränderlicher Welle).
Eine andere Möglichkeit ist, zusätzlich eine weitere, nicht dargestellte Strebe anzuordnen, die die Tragschiene 11 gegen den Maschinenkörper 12 abstützt, wobei das tragschienenseitige Ende dieser Strebe gegenüber den übrigen Streben 1 bis 4 quer zur Tragschienen-Längsrichtung versetzt (y) angeordnet ist.
Die Gelenke an den Streben 1, 1a, 2, 2a, 3, 4 sind so ausgebildet, daß die Längsbewegung durch Neigung dieser vorgenannten Streben ermöglicht wird.
Zur Realisierung großer Schrittweiten wird in einer anderen Ausführungsvariante (Fig. 2) durch die Ausbildung der Gelenke an den Streben 1, 2, 3, 4 oder durch zusätzliche Führungen eine Neigung in Längsrichtung verhindert, dafür werden zwischen diesen Streben und der Tragschiene Längsführungen 7 angeordnet. Eine vorteilhafte Möglichkeit hierzu ist auch die Verwendung einer in Tragschienen-Längsrichtung versetzten Doppelstrebenanordnung.
Durch die beschriebene Anordnung können die Streben so miteinander verkoppelt werden, daß jeweils die Streben 1,1 a, 2, 2a und die Streben 3, 4 mit gemeinsamen Antrieben ausgerüstet sind. In der Minimalausführung sind für die gesamte Transfereinrichtung nur drei verschiedene Antriebe erforderlich.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante mit trapezförmiger Strebenanordnung. Hierdurch wird bei minimaler Strebenanzahl größtmögliche Stabilität erreicht, jedoch ist im Vergleich zu den Varianten nach Fig. 1 und Fig. 2 ein höherer Antriebs- und Steuerungsaufwand erforderlich.
Im Bereich der Tragschienen-Enden befinden sich zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Gruppen von jeweils drei Streben 21, 22, 23 und 24, 25, 26. Dabei ist die erste dieser drei Streben 21 so angeordnet, daß ihr Fußpunkt in Richtung Tragschienen-Ende verschoben mit dem Maschinenkörper 12 verbunden ist. In unmittelbarer Nähe des Fußpunktes der ersten Strebe 21 ist auch der Fußpunkt der zweiten Strebe 22 angeordnet, deren Kopfpunkt in Richtung Tragschienen-Mitte (x) und quer zur Tragschienen-Längsrichtung verschoben (y) mit der Tragschiene 1 verbunden ist. Weiterhin ist in unmittelbarer Nähe des Kopfpunktes der zweiten Strebe 22 der Kopfpunkt der dritten Strebe 23 angeordnet ist, deren Fußpunkt weiter in Richtung Tragschienen-Mitte (x) und weiter quer zur Tragschienen-Längsrichtung verschoben (y) mit dem Maschinenkörper 12 verbunden ist.
Als Antriebe für die Streben sind vorzugsweise elektrische Servomotoren mit Spindel-, Zahnriemen- oder Ritzel-Zahnstange-Getrieben zur Erzeugung der Linearbewegung oder servogesteuerte Hydraulikzylinder geeignet. Weiterhin sind auch elektrische Linearmotoren, Hydraulikmotoren, Antriebe auf pneumatischer Basis oder von der Umformmaschine abgeleitete mechanische Antriebe möglich.
Die Befestigungspunkte der Streben am Maschinenkörper können oberhalb, unterhalb oder seitlich der Tragschiene liegen. Dadurch ist eine hängende, stehende, oder liegende Anordnung der Transfereinrichtung in der Umformmaschine möglich.
Die vorgeschlagene Transfereinrichtung kann so ausgebildet werden, daß sie eine Drehbewegung um die Tragschienen-Längsachse (A) zur Unterstützung des Aushebens der Formteile aus dem Werkzeug oder zur Unterstützung des Werkzeugwechselvorganges ermöglicht.

Claims (8)

1. Transfereinrichtung zum Transport von Werkstücken durch eine Stufenpresse, Transferpressenlinie oder dgl. Pressenanlage mit einer oder zwei parallelen Trag- bzw. Greiferschienen und Greifern zur Aufnahme der Werkstücke, die mit Hilfe von mehreren, vorzugsweise im Bereich der Tragschienen-Enden angeordneten Antriebsmodulen eine Transportbewegung in Pressenlängsrichtung sowie ggf. eine Hub- und eine Schließbewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Tragschiene (11) und Maschinenkörper (12) mehrere längenveränderliche Streben angeordnet sind, die an beiden Enden Lager oder Gelenke besitzen, und die durch aktive Längenänderungen in Verbindung mit passiven Schwenkbewegungen die gewünschte Tragschienenbewegung erzeugen.
2. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere dieser Streben (1, 2) in Tragschienen-Längsrichtung verschoben und zueinander parallel angeordnet sind, deren Fußpunkte jeweils quer zur Tragschienen-Längsrichtung verschoben (y, z) mit dem Maschinenkörper (12) verbunden sind, und daß zusätzlich mehrere zueinander parallele Streben (3, 4) in einem anderen Winkel zur Tragschiene (11) angeordnet sind, deren Fußpunkte ebenfalls quer zur Tragschienen-Längsrichtung verschoben mit dem Maschinenkörper (12) verbunden sind, und daß mindestens eine weitere Strebe (5) so angeordnet ist, daß ihr Fußpunkt in Tragschienen-Längsrichtung (x) verschoben mit dem Maschinenkörper (12) verbunden ist, und daß mindestens eine weitere Strebe (1a, 2a) zu einer der übrigen Streben (1, 2) parallel und quer zur Tragschienen-Längsrichtung verschoben (y, z) angeordnet ist.
3. Transfereinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sich im Bereich der Tragschienen-Enden zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Gruppen von jeweils drei Streben (21, 22, 23 und 24, 25, 26) befinden und daß die erste dieser drei Streben (21) so angeordnet ist, daß ihr Fußpunkt in Richtung Tragschienen-Ende verschoben mit dem Maschinenkörper (12) verbunden ist, und daß in unmittelbarer Nähe des Fußpunktes der ersten Strebe (21) der Fußpunkt der zweiten Strebe (22) angeordnet ist, deren Kopfpunkt in Richtung Tragschienen-Mitte (x) und quer zur Tragschienen-Längsrichtung verschoben (y) mit der Tragschiene (11) verbunden ist, und daß in unmittelbarer Nähe des Kopfpunktes der zweiten Strebe (22) der Kopfpunkt der dritten Strebe (23) angeordnet ist, deren Fußpunkt weiter in Richtung Tragschienen-Mitte (x) und weiter quer zur Tragschienen-Längsrichtung verschoben (y) mit dem Maschinenkörper (12) verbunden ist.
4. Transfereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Streben mit einem gemeinsamen Antrieb ausgestattet sind.
5. Transfereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer parallel angeordneten Strebe (1a, 2a) ein Kegelradgetriebe in Verbindung mit einer längenveränderlichen Welle angeordnet ist.
6. Transfereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Ausbildung der Gelenke an den Enden der Streben (1, 2, 3, 4, 1a, 2a), durch Doppelstrebenanordnungen oder durch zusätzliche Führungen eine Schwenkbewegung in Tragschienen-Längsrichtung verhindert wird, und daß zwischen diesen Streben und der Tragschiene (11) Längsführungen (7) angeordnet sind.
7. Transfereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsabläufe der Streben zusätzlich zu der Verschiebung der Tragschiene in x-, y- und z-Richtung eine Drehung um die Tragschienen-Längsachse (A) bewirken.
8. Transfereinrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der in Tragschienen-Längsrichtung angeordneten Strebe (5) ein auf den übrigen Streben (1, 2, 3, 4, 1a, 2a) angeordneter Antrieb für die Tragschienen-Längsbewegung eingesetzt ist.
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