DE19645792B4

DE19645792B4 - Transfereinrichtung zum Transport von Werkstücken durch eine Stufenpresse, Transferpressenlinie o. dgl. Pressenanlage

Info

Publication number: DE19645792B4
Application number: DE1996145792
Authority: DE
Inventors: Norbert Lütz; Steffen Schmidt; Uwe Darr; Wolf-Eckehart Gödel; Rainer Hedler; Markus Dr. Müller; Wolfgang Stern; Ulf Zschocher
Original assignee: Mueller Weingarten AG
Current assignee: Mueller Weingarten AG
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2016-11-08
Also published as: DE19645792A1

Abstract

Transfereinrichtung zum Transport von Werkstücken durch eine Stufenpresse, Transferpressenlinie oder dgl. Pressenanlage mit mehreren zwischen einer Tragschiene (11) und einem Maschinenkörper (12) angeordneten längenveränderlichen Streben (1, 1a, 2, 2a, 3, 4, 5), dadurch gekennzeichnet, dass jede von mindestens zwei in Teiletransportrichtung vor und hinter den Werkzeugstufen angeordneten Gruppen von lageveränderlichen Streben (1, 2; 3, 4) zur Ausführung der Hebe- und/oder Schließbewegung über eine Längsführung (7) mit der Tragschiene (11) verbunden ist, wobei jeweils eine zweidimensional bewegliche Parallelstrebenanordnung (1, 1a; 2, 2a) im ersten Winkel und eine zweidimensional bewegliche Strebe (3, 4) im zweiten Winkel zwischen Maschinenkörper (12) und Längsführung (7) angeordnet ist und dass die in der Längsführung (7) gelagerte Tragschiene (11) zur Ausführung der Vorschubbewegung mittels eines weiteren, quer zur Bewegung der lageveränderlichen Streben (1, 2; 3, 4) wirkenden Antriebs bewegbar ist.

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 4 309 642 A1 , DE 4 309 643 A1 , EP 0 647 488 A1 ) 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.
Die nachveröffentlichte DE 196 36 103 A1 beschreibt eine Handhabungseinrichtung mit einem in mehreren Freiheitsgraden bewegbaren Träger zum Transport und lagegerechten Positionieren von Formteilen in den zwischen den einzelnen Pressen der Umformanlage angeordneten Ablage- und Orientierstationen. Die mehrachsigen Positionierbewegungen des Trägers werden durch sechs jeweils separat steuerbare längenveränderliche Streben erzeugt, die zwischen dem Gestell und dem Träger in verschiedenen Winkeln zueinander angeordnet sind. Transportaufgaben innerhalb einer mit mehreren Werkzeugstufen ausgestatteten Umformpresse sind einerseits nicht realisierbar. Andererseits ist die Hubgröße einer quer zur Strebenanordnung ausgerichteten Bewegungsrichtung für derartige Transportaufgaben begrenzt.
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:
1: Eine Transfereinrichtung mit teilweise paralleler Strebenanordnung
2: eine Transfereinrichtung mit Längsführungen für die Vorschubbewegung
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 (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 (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 Tragschinen-Längsrichtung versetzten Doppelstrebenanordnung.
Durch die beschriebene Anordnung können die Streben so miteinander verkoppelt werden, dass jeweils die Streben 1, 1a, 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.
3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante mit trapezförmiger Strebenanordnung. Hierdurch wird bei minimaler Strebenanzahl größtmögliche Stabilität erreicht, jedoch ist im Vergleich zu den Varianten nach 1 und 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 Ritzet-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

Transfereinrichtung zum Transport von Werkstücken durch eine Stufenpresse, Transferpressenlinie oder dgl. Pressenanlage mit mehreren zwischen einer Tragschiene (11) und einem Maschinenkörper (12) angeordneten längenveränderlichen Streben (1, 1a, 2, 2a, 3, 4, 5), dadurch gekennzeichnet, dass jede von mindestens zwei in Teiletransportrichtung vor und hinter den Werkzeugstufen angeordneten Gruppen von lageveränderlichen Streben (1, 2; 3, 4) zur Ausführung der Hebe- und/oder Schließbewegung über eine Längsführung (7) mit der Tragschiene (11) verbunden ist, wobei jeweils eine zweidimensional bewegliche Parallelstrebenanordnung (1, 1a; 2, 2a) im ersten Winkel und eine zweidimensional bewegliche Strebe (3, 4) im zweiten Winkel zwischen Maschinenkörper (12) und Längsführung (7) angeordnet ist und dass die in der Längsführung (7) gelagerte Tragschiene (11) zur Ausführung der Vorschubbewegung mittels eines weiteren, quer zur Bewegung der lageveränderlichen Streben (1, 2; 3, 4) wirkenden Antriebs bewegbar ist.
Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb zur Ausführung der Vorschubbewegung mindestens eine weitere mit der Tragschiene (11) wirkverbundene Strebe (5) so angeordnet ist, dass ihr Fußpunkt in Tragschienen-Längsrichtung (x) versetzt mit dem Maschinenkörper (12) verbunden ist.
Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vor und hinter den Werkzeugstufen angeordneten Gruppen von lageveränderlichen Streben (1, 2; 3, 4) jeweils spiegelbildlich oder parallel zueinander angeordnet sind.
Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Streben mit einem gemeinsamen Antrieb ausgestattet sind.
Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle einer parallel angeordneten Strebe (1a, 2a) ein Kegelradgetriebe in Verbindung mit einer längenveränderlichen Welle angeordnet ist.
Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußpunkte der Streben (1, 1a; 2, 2a; 3, 4) am Maschinenkörper (12) jeweils oberhalb, unterhalb oder seitlich der Tragschiene (11) liegen.
Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsabläufe der Streben zusätzlich zu der Verschiebung der Tragschiene (11) in y- und z-Richtung eine Drehung um die Tragschienen-Längsachse (A) bewirken.
Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb zur Ausführung der Vorschubbewegung jeweils ein mit den Streben (1, 2, 3, 4, 1a, 2a) wirkverbundener Antrieb für die Tragschienen-Längsbewegung eingesetzt ist.