DE202006010312U1

DE202006010312U1 - Device for removal of work-piece from fine blanking machine, comprising linear and rotary drive

Info

Publication number: DE202006010312U1
Application number: DE200620010312
Authority: DE
Original assignee: INA Drives and Mechatronics GmbH and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2016-07-01

Abstract

The unit (1) comprises a carrying arm (2), a linear table (4) moved by a direct electric drive (5), and an electrically driven turntable (7) equipped with a tool suitable for removing work-pieces from a fine-blanking machine and operated by a pneumatically driven lifting device. The rotary drive is designed as a synchronous motor (6) activated by a permanent magnet. The linear drive is a dual chamber linear motor with a rotor (9) also activated by a permanent magnet.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Handhaben, insbesondere zur Entnahme von Teilen aus einer Feinschneidepresse. Eine Handhabungsvorrichtung, welche zur Entnahme von Teilen aus einer Presse vorgesehen ist, ist beispielsweise aus der DE 38 17 117 A1 bekannt.The invention relates to a device for handling, in particular for removing parts from a fineblanking press. A handling device, which is provided for the removal of parts from a press, is for example from DE 38 17 117 A1 known.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Die Bearbeitung von Teilen mittels einer Feinstanzpresse ist beispielsweise in der CH 490 962 A beschrieben. Die Feinstanzpresse weist zwei relativ zueinander bewegliche Werkzeugträger auf, beispielsweise einen mittels eines hydraulischen Zylinderkolbenaggregats vertikal beweglichen, unteren Werkzeug-Aufspanntisch und einen gestellfest montierten, oberen Werkzeug-Aufspanntisch. Das Gestell der Feinstanzpresse nach der CH 490 962 A ist zum Zweck einer optimierten Montierbarkeit und Demontierbarkeit der Presse zweiteilig aufgebaut. Auf die Entnehmbarkeit der mit der Presse gefertigten Werkstücke wird indes nicht weiter eingegangen.The processing of parts by means of a fine blanking press is for example in the CH 490 962 A described. The fine blanking press has two tool carriers which are movable relative to one another, for example a lower tool clamping table which is vertically movable by means of a hydraulic cylinder piston unit and a top tool clamping table mounted in the frame. The frame of the fine blanking press after the CH 490 962 A is constructed in two parts for the purpose of optimized mountability and disassembly of the press. The removability of the workpieces manufactured with the press, however, will not be discussed further.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik hinsichtlich Bearbeitungsgeschwindigkeit und/oder Präzision verbesserte Handhabungsvorrichtung, insbesondere zur Entnahme von Teilen aus einer Feinschneidepresse, anzugeben.Of the Invention is based on the object, compared to the prior art with respect to processing speed and / or precision improved Handling device, in particular for the removal of parts a fineblanking press to specify.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Handhaben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese Handhabungsvorrichtung weist einen an einem Hauptgestell befestigten Tragarm, einen am Tragarm mittels eines elektrischen Direktantriebs linear beweglich geführten Lineartisch sowie einen am Lineartisch befestigten, elektrisch direkt angetriebenen Drehtisch auf, an welchem ein Handhabungswerkzeug, insbesondere ein Entnahmewerkzeug, welches Teile aus einer Feinschneidepresse entnimmt, befestigbar ist. Durch die Kombination von zwei elektrischen Direktantrieben, nämlich einem Linearantrieb und einem Rotativantrieb, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Handhabung von Teilen mit hoher mechanischer Präzision und zugleich hoher Taktfrequenz. Der am Lineartisch angekoppelte direkte Rotativantrieb ist vorzugsweise als Torque-Motor, d.h. als permanentmagneterregter Synchronmotor, ausgebildet. Der zum Verfahren des Lineartisches am Tragarm vorgesehene Linearantrieb weist vorzugsweise einen Doppelkammlinearmotor mit einem zwischen zwei bestrombaren Statoren angeordneten permanentmagneterregten Läufer auf. Jeder Direktantrieb ist in bevorzugter Ausgestaltung mit einer integrierten und/oder externen, beispielsweise optisch inkrementellen Positions- bzw. Winkelmessvorrichtung ausgerüstet.These The object is achieved by a device for handling the features of claim 1. This handling device has a fixed to a main frame Support arm, one on the support arm by means of an electric direct drive linear movably guided Linear table and one attached to the linear table, electrically directly driven turntable on which a handling tool, in particular a removal tool, which parts from a fine blanking press removes, is fastened. By combining two electrical Direct drives, namely a linear drive and a rotary drive, allows the device according to the invention Handling of parts with high mechanical precision and at the same time high clock frequency. The direct coupled to the linear stage Rotary drive is preferably as a torque motor, i. as permanent magnet-excited synchronous motor, educated. The intended for moving the linear table on the support arm Linear drive preferably has a Doppelkamm linear motor a arranged between two currentable stators permanent magnet excited Runner up. Each direct drive is in a preferred embodiment with an integrated and / or external, for example, optically incremental position or angle measuring device equipped.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist mit dem Drehtisch eine Hubvorrichtung verbunden, welche ein Verfahren eines Handhabungswerkzeugs längs der Rotationsachse des Drehtisches ermöglicht. Der Antrieb der Hubvorrichtung erfolgt beispielsweise pneumatisch oder mittels eines elektrischen Direktantriebs. In letztgenanntem Fall ist auch ein kombinierter linearer und rotativer elektrischer Direktantrieb des Handhabungswerkzeugs realisierbar. Unabhängig vom Antrieb des Handhabungswerkzeugs weist dieses vorzugsweise zwei symmetrisch zur Achse des Drehtisches angeordnete, beispielsweise als Magnetgreifer oder als Vakuumgreifer ausgebildete Greifer auf. Ein Vakuumsauger als Greifer ist prinzipiell beispielsweise aus der DE 198 16 363 A1 bekannt.According to an advantageous development, a lifting device is connected to the turntable, which enables a method of a handling tool along the axis of rotation of the turntable. The drive of the lifting device, for example, pneumatically or by means of an electric direct drive. In the latter case, a combined linear and rotary direct electrical drive of the handling tool can be realized. Regardless of the drive of the handling tool, this preferably has two arranged symmetrically to the axis of the turntable, for example, designed as a magnetic gripper or as a vacuum gripper gripper. A vacuum suction device as a gripper is in principle for example from DE 198 16 363 A1 known.

Der Tragarm der Handhabungsvorrichtung ist in bevorzugter Weise schwenkbar an einem säulenförmigen Hauptgestell angelenkt. Die betreffende Schwenkachse ist parallel zur Rotationsachse des Drehtisches und orthogonal zur mit der Verschieberichtung des Lineartisches übereinstimmenden Erstreckungsrichtung des Tragarms angeordnet. Die als Hauptgestell fungierende Hauptsäule kann zusätzlich einen der Ablage von mittels des Handhabungswerkzeugs geförderten Teilen dienenden Ablagetisch tragen. Der Ablagetisch ermöglicht insbesondere einen pneumatischen Weitertransport der in der Feinschneidepresse gefertigten Werkstücke.Of the Support arm of the handling device is pivotable in a preferred manner on a columnar main frame hinged. The relevant pivot axis is parallel to the axis of rotation of the turntable and orthogonal to the direction of displacement of the Lineartisches matching Extension direction of the support arm arranged. The as the main frame acting main column can additionally one of the tray of funded by means of the handling tool Wear sharing serving table. The storage table allows in particular a pneumatic onward transport in the fineblanking press finished workpieces.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen in grob vereinfachter Darstellung:following is an embodiment of Invention explained in more detail with reference to a drawing. Hereby show in rough simplified representation:

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description the drawing

1 eine Handhabungsvorrichtung zur Entnahme von Teilen aus einer Feinschneidepresse, und 1 a handling device for removing parts from a fine blanking press, and

2 in teilweise geschnittener Ansicht Antriebsvorrichtungen der Handhabungsvorrichtung nach 1. 2 in a partially sectioned view driving devices of the handling device according to 1 ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungFull Description of the drawing

Eine in 1 in symbolisierter Seitenansicht dargestellte Handhabungsvorrichtung 1 weist einen Tragarm 2 auf, der an einem als Hauptsäule ausgebildeten Hauptgestell 3 schwenkbar angelenkt ist. Die auch als Handlingsystem bezeichnete Handhabungsvorrichtung 1 ist vor dem Arbeitsraum einer nicht dargestellten Feinschneidepresse installiert, wobei durch Ausschwenken des Tragarms 2 um eine feste Drehachse der Arbeitsraum der Feinschneidepresse frei zugänglich gemacht werden kann. An der Unterseite des Tragarms 2 ist ein Lineartisch 4 mittels eines in 2 genauer dargestellten elektrischen Direktantriebs 5 linear beweglich geführt. An der Unterseite des Lineartisches 4 wiederum ist ein mittels eines Torque-Motors 6 elektrisch direkt angetriebener Drehtisch 7 befestigt. Dieser ist als Außenläufermotor mit einem Stator 8 und einem diesen umgebenden Rotor 9 ausgebildet. Zusammen mit dem Rotor 9 ist eine Hubvorrichtung 10 rotierbar, welche das Anheben sowie Absenken von aus der Feinschneidepresse zu entnehmenden Werkstücken mittels eines Handhabungswerkzeugs 11 ermöglicht. Das Handhabungswerkzeug 11 weist zwei symmetrisch zur Rotationsachse des Drehtisches 7 angeordnete Greifer 12 auf, welche als Magnet- oder Vakuumgreifer ausgebildet sein können. Diese Greifer 12 legen aus der Feinschneidepresse entnommene Werkstücke auf einem an der Hauptsäule 3 befestigten Ablagetisch 13 ab, in welchen eine pneumatisch betriebene Produkttransportvorrichtung 14 integriert ist. Darüber hinaus kann mittels der Greifer 12 ggf. auch Abfall aus der Feinschneidepresse entnommen werden.An in 1 shown in symbolized side view handling device 1 has a support arm 2 on, on a main frame designed as a main column 3 is hinged pivotally. The handling device, also referred to as the handling system 1 is installed in front of the working space of a fineblade press, not shown, wherein by swinging the support arm 2 around a fixed axis of rotation of the working space of the fineblanking press can be made freely accessible. At the bottom of the support arm 2 is a linear table 4 by means of an in 2 shown in more detail direct electrical drive 5 guided linearly movable. At the bottom of the linear stage 4 Again, one is by means of a torque motor 6 electrically driven turntable 7 attached. This is an external rotor motor with a stator 8th and a surrounding rotor 9 educated. Together with the rotor 9 is a lifting device 10 rotatable, which is the lifting and lowering of to be taken from the fine blanking workpieces by means of a handling tool 11 allows. The handling tool 11 has two symmetrical to the rotation axis of the turntable 7 arranged grippers 12 on, which can be designed as a magnetic or vacuum gripper. These grippers 12 place workpieces removed from the fineblanking press on one of the main columns 3 attached storage table 13 in which a pneumatically operated product transport device 14 is integrated. In addition, by means of the gripper 12 If necessary, waste can also be taken from the fineblanking press.

Der Direktantrieb 5 arbeitet als Doppelkammlinearmotor 15, wobei ein permanentmagneterregter Läufer 16 symmetrisch zwischen zwei bestrombaren Statoren 17 angeordnet ist. Durch diese Anordnung heben sich die senkrecht zur Vorschubrichtung auf den Läufer 16 wirkenden elektromagnetischen Kräfte zumindest annähernd auf. Zur mechanisch präzisen Führung des Lineartisches 4 am Tragarm 2 sind zwei Linearführungen 18 vorgesehen. Die Positionierung des starr mit dem Läufer 16 verbundenen Lineartisches 4 sowie die Winkelein stellung des Drehtisches 7 sind mittels einer Positionsmessvorrichtung 19 bzw. einer Winkelmessvorrichtung 20 detektierbar. Hierbei kann es sich um in die Direktantriebe 5, 6 integrierte Messvorrichtungen und/oder um externe, beispielsweise optische Messvorrichtungen, handeln. Die Direktantriebe 5, 6 ermöglichen lineare Verfahrgeschwindigkeiten bis 3 m/s und eine Beschleunigung von 15 m/s² sowie eine Rotation des das Handhabungswerkzeug 11 tragenden Rotors 9 mit 4,4 rad/s und eine Winkelbeschleunigung von 80 rad/s². Lineare und rotative Bewegungen des Handhabungswerkzeug 11 sind gleichzeitig ausführbar.The direct drive 5 works as a double-comb linear motor 15 , wherein a permanent magnet excited rotor 16 symmetrical between two currentable stators 17 is arranged. By this arrangement, the perpendicular to the feed direction on the rotor lift 16 acting electromagnetic forces at least approximately. For mechanically precise guidance of the linear table 4 on the support arm 2 are two linear guides 18 intended. The positioning of the rigid with the runner 16 connected linear table 4 and the Winkelein position of the turntable 7 are by means of a position measuring device 19 or an angle measuring device 20 detectable. This can be in the direct drives 5 . 6 integrated measuring devices and / or external, such as optical measuring devices act. The direct drives 5 . 6 allow linear traversing speeds up to 3 m / s and an acceleration of 15 m / s ² and a rotation of the handling tool 11 carrying rotor 9 with 4.4 rad / s and an angular acceleration of 80 rad / s ² . Linear and rotary movements of the handling tool 11 are executable at the same time.

11: Handhabungsvorrichtunghandling device
22: TragarmBeam
33: Hauptgestellmain frame
44: Lineartischlinear Stage
55: Direktantriebdirect drive
66: Torque-MotorTorque motor
77: Drehtischturntable
88th: Statorstator
99: Rotorrotor
1010: Hubvorrichtunglifting device
1111: Handhabungswerkzeughandling tool
1212: Greifergrab
1313: Ablagetischtray table
1414: ProdukttransportvorrichtungProduct transport device
1515: DoppelkammlinearmotorDouble-sided linear motor
1616: Läuferrunner
1717: Statorstator
1818: Linearführunglinear guide
1919: PositionsmessvorrichtungPosition measuring device
2020: WinkelmessvorrichtungAngle measuring device

Claims

Device for handling, in particular for removing parts from a fineblanking press, with - one on a mainframe ( 3 ) fixed support arm ( 2 ), - one on the support arm ( 2 ) by means of an electric direct drive ( 5 linearly guided linear stage ( 4 ), - one at the linear stage ( 4 ) fixed, electrically directly driven turntable ( 7 ) on which a handling tool ( 11 ), in particular removal tool, can be fastened.

Apparatus according to claim 1, characterized by a turntable ( 7 ), a method of the handling tool ( 11 ) along the axis of the turntable enabling lifting device ( 10 ).

Device according to claim 2, characterized in that the lifting device ( 10 ) is pneumatically driven.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the axis of the turntable ( 7 ) orthogonal to the travel direction of the linear stage ( 4 ) is arranged.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the main frame ( 3 ) is designed as a main pillar.

Device according to claim 5, characterized in that the support arm ( 2 ) at the main column ( 3 ) is pivotally mounted.

Apparatus according to claim 5 or 6, characterized by a at the main column ( 3 ), by means of the handling tool ( 11 ) supported parts serving table ( 13 ).

Apparatus according to claim 7, characterized in that the storage table ( 13 ) a pneumatically operated product transport device ( 14 ) having.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the linear table ( 4 ) by means of a Doppelkammlinearmotors ( 15 ) is driven.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the Doppelkamm linear motor ( 15 ) a permanent magnet excited rotor ( 16 ) and two symmetrically arranged to this bestrombare stators ( 17 ) having.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that for moving the linear stage ( 4 ) provided direct drive ( 5 ) a position measuring device ( 19 ) having.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the turntable ( 7 ) by means of a torque motor ( 6 ) is electrically driven directly.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the torque motor ( 6 ) is designed as an external rotor motor.

Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the turntable ( 7 ) an angle measuring device ( 20 ) having.

Device according to one of claims 2 to 14, characterized by a means of the lifting device ( 10 ) guided, two arranged symmetrically to the axis of the turntable gripper ( 12 ) handling tool ( 11 ).

Device according to claim 15, characterized in that the grippers ( 12 ) are designed as a magnetic gripper.

Device according to claim 15, characterized in that the grippers ( 12 ) are designed as vacuum grippers.