DE3336068A1 - Transfervorrichtung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Transfervorrichtung
• zur Überführung von Werkstücken von einer ersten zu einer zweiten Bearbeitungsstation, mit einem um eine iiu wesentlichen vertikale Schwenkachse schwenkbaren Schwenkarm, der an seinem freienEnde einen WErkstückgreifer trägt, und mit Antriebsvorrichtungen für die Bewegung des Schwenkarmes.
• Es sind Transfervorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen der Werkstückgreifer über ein aus einem Zahnrad und einem Ritzel bestehendes Zahnradgetriebe angetrieben wird, dessen Zahnstangs mit zwei entgegengesetzt wirkenden Druckzylindern verbunden ist0 Die Bewegungsgeschwindigkeit des Schwenkarmes ist hierbei über seinen gesamten Bewegungsbereich konstant und es lassen sich zumeist in der Praxis nur relativ kleine Schwenkwinkel im Bereich von etwa 90 ° erzielen. Weiterhin tritt bei diesen bekannten Vorrichtungen ein starkes Überschwingen der Schwenkarme über die jeweilige Endstellung hinaus auf, so daß eine gewisse Zeit abgewartet werden muß, bevor der Werkstückgreifer an den Bearbeitungsstationen mit einem Werkstück in Eingriff gebracht werden kann. Dies ist insbesondere bei taktgesteuerten Transferstraßen in Pressenanlagen aufgrund der damit verbundenen Zeitverzögerung sehr unerwünscht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transfer-Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine exakte Aufnahme und Abgabe der Werkstücke ohne Schwingungen möglich ist.
• Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Transfervorrichtung wird wegen des sinusförmigen Geschwinigkeitsverlaufs der Bewegung des Schwenkarms ein exaktes Aufnehmen und Abgeben der Werkstücke an den Bearbeitungsstationen ohne ein Überschwingen ermöglicht.
• Durch die erfindungsgemäße Verwendung des Kurbeltriebes läßt sich in den Endstellungen der Bewegung des Kurbelarmes eine wesentlich verringerte Bewegungsgeschwindigkeit des Schwenkarmes erzielen, so daß diese Bewegung sehr schnell abgebremst und ohne überschwingen zum Stillstand gebracht werden kann. Die übrige Bewegung des Schwenkarmes zwischen den Endstellungen erfolgt mit hoher Geschwindigkeit.
• Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines elastischen Elementes in der Verbindung zwischen dem Kurbeltrieb und dem Schwenkarm ist es weiterhin möglich starre anschläge zu verwenden, die vorzugsweise eine Dämpfung aufweisen, so daß die Schwenkarme in den Endstellungen durch den Kurbelmechanismus selbst fest an den Anschlagen gehalten und abgebremst werden können. Die starren Anschläge ermöglichen eine sehr genaue Einstellung der Endlagen des Schwenkarmes, in denen Werkstücke aufgenommen oder abgegeben werden.
• Als Mortor für das Verschwenken des Schwenkarmes wird vorzugsweise ein Gleichstrommotor oder ean anderer Motor mit einstellbarer Drehgeschwindigkeit verwendet so daß die Bewegung einer einzelnen Transfervorrichtung an den Taktablauf in einer gesamte Transferstraße sehr leicht anpaßbar ist. Hierbei ist es weiterhin möglich, über eine Bremseinrichtung den Schwenkarm nicht nur in den Endlagen sondern auch im Bereich zwischen diesen Endlagen zu stoppen und festzuhalten, falls dies aus Grunden des Bewegungsablaufes in der Transferstraße erforderlich ist.
• Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgesteltung der Erfindung ist der Schwenkarm nicht nur um eine n rn wesentlichen vertikale Achse verschwenkbar, sondern auch um eine im wesentlichen horizontale Achse um ein Herausheben von Werkstücken aus einer Pressenform iii ein Absenken eines Werkstückes in eine Pressenform zu ermöglichen. Um die Masse der mit dem Schwenkarm bewegten Teile so gering wie möglich zu halten, erfolgt die Betätigung dieser Schwenkbewegung um eine im wesentlichen horizontale Kippachse über eine Betätigungsstange, die ihrerseits über ein Kardangelenk mit einer Betätigungsvorrichtung, beispielsweise einem Hydraulikdruckzylinder, verbunden ist. Hierdurch wird die bei der Drehbewegung des Schwenkarmes zu beschleunigende bzw. abzubremsende Masse weitgehend verringert.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
• In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Transferstraße unter Verwendung von Ausführungsformen der Transfervorrichtung, Fig. 2 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der Transfervorrichtung, Fig. 3 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Ausführungsform der Transfervorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 4 eine Seitenansicht der Ausführungsform der Transfervorrichtung nach den Fig. 2 und 3, Fig. 5 eine teilweise geschnittene schematisierte Seitenansicht der Transfervorrichtung nach Fig. 4, Fig. 6 eine gegenüber der Fig. 3 abgeänderte Ausführungsform des Antriebs des Schwenkarmes.
• In Fig. 1 ist eine Transfervorrichtung gezeigt9 bei der zwischen Pressen 100 sowie einem Magazin 200 Transfervorrichtungen 300, 301 und 302 angeordnet sind Diese Transfervorrichtungen dienen beispielsweise zum Transport von Blechteilen aus einem Magazin 200 in eine erste Presse 100 und von da aus in eine zweite Presse 100 und an weitere nicht gezeigte Bearbeitungsstationen, die weitere Schritte an den Blechteilen ausführen.
• Eine Ausführungsform der Transfervorrichtung ist in den Fig. 2 bis 5 ausführlicher dargestellt Die Transfervorrichtung weist einen Rahmen 30 auf, an dem ein Antriebsmotor 2 für den Schwenkantrieb des Schwenkarmes 1 angeordnet ist. Dieser Schwenkarm ist über einen Halterungeblock 14 ebenfalls an dem Rahmen 30 befestigt, wobei die Verschwenkung des Halterungsblockes 14 und des Schwenkarmes 1 um eine im wesentlichen vertikale Achse 1b erfolgt. Unterhalb des Rahmens ist an dieser Achse 1b eine Bremse 12 angeordnet, die selektiv betätigbar ist. Der Motor 2 ist über eine Kupplung 13 mit einer Kurbel 3 gekoppelt, wie dies insbesondere aus Fig. 3 zu erkennen ist. Diese Kurbel 3 ist über eine Schubstange 4 gelenkig mit einer Zahnstange 6 verbunden, die verschiebbar auf dem Rahmen 30 gehaltert ist und mit einem Ritzel 7 kämmt, das auf der Achse Ib des Schwenkarmes 1 befestigt ist.
• Ein elastisches Element 5 ist im Verlauf der Schubstange 4 angeordnet, so daß sich diese Schubstange 4 dehnen und zusammendrücken läßt.
• Auf diese Weise ist es möglich, die in Fig. 3 erkennbaren Anschläge 10 und 11 zu verwenden, die als starre Anschläge mit Dämpfungseinrichtungen ausgebildet sein können.
• Beim Anschlag des Schwenkarmes 1 an diese Anschläge 10, 11 erfolgt eine Zusammenpressung bzw. Dehnung des elastischen Elementes 5, das beispielsweise die Form einer Bederhülse mit zwei entgegengesetzt wirkenden Federn aufweisen kann, die auf einen Bundring an einem Ende eines Teils der Zugstange wirken. Wie dies aus den Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, trägt der Schwenkarm 1 an seinem Ende einen Greifer 1, der als Vakuumsauger, als Magnetgreifer oder als Zangengreifer ausgebildet sein kann, je nach Art der damit zu transportierenden Werkstücke.
• Es ist weiterhin aus Fig. 5 zu erkennen, daß der Schwenkarm 1 außer seiner Bewegung um die Schwenkachse 1a eine Bewegung um eine Kippachse Ib ausführen kann, die im wesentlichen horizontal verläuft. Diese Kippachse Ib ist gegenüber der Schwenkachse 1a in Richtung auf die Mitte des Schwenkarmes 1 versetzt und in dem Halterungsblock 14 angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, daß der Schwenkarm eine Anhebe- und Absenkbewegung zum Anheben und Absenken von Werkstücken in den einzelnen Pressen ausführen kann. Die Kippbewegung des Schwenkarmes um die Schwenkachse 1b wird mit Hilfe einer Betätigungsstange 15 gesteuert, die gelenkig mit dem Ende des Schwenkarmes 1 verbunden und an dem anderen Ende über ein Kardangelenk 16 mit einem Winkelhebel verbunden ist, der mit der Kolbenstange eines Druckzylinders 17 verbunden ist.
• Auf diese Weise kann die Anordnung von Betätigungseinrichtungen für die Kippbewegung auf dem Halterungsblock 14 bzw. dem Schwenkarm 1 selbst entfallen, so daß die bei der Bewegung des Schwenkarmes 1 zu beschleunigende und abzubremsende Masse wesentlich verringert wird.
• In Fig. 6 ist eine abgeänderte Ausführungsform des Schwenkantriebs des Schwenkarmes dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die lineare Bewegung der Zahnstange 6 gemäß Fig. 3 durch die Drehbewegung eines Zahnrades Ca ersetzt, das mit dem Ritzel 7 kämmt, das mit der Schwenkachse 1a des Schwenkarmes 1 verbunden ist. Die Lagerung des Zahnrades 6a ist wesentlich einfacher auszuführen als die Lagerung der Zahnstange 6 gemäß Fig. 3.
• Das von der Kurbel 3 abgewandte Ende der Schubstange 4 greift bei der Ausführungsform nach Fig. 6 an einem in Radialrichtung von der Drehachse des Zahnrades Ca entfernten Stelle an, so daß sich eine Exzenterwirkung ergibt. Selbstverständlich ist es in vielen Fällen ausreichend, das Zahnrad 6a durch ein Zahnsegment zu ersetzen, das eine entsprechende Winkelerstreckung aufweist.
• Die gesamte Transfervorrichtung ist, wie dies in den Fig.
• 2 und 4 angedeutet ist, sowohl in der Höhenlage als auch seitlich verstellbar sowie um eine zur Schwenkachse 1a unter einem rechten Winkel stehende horizontale Achse schwenkbar, um eine Anpassung an unterschiedliche Höhenlagen und Abstände der einzelnen Bearbeitungsstationen zu ermöglichen. Wenn die Bearbeitungsstationen, die von einer Transfervorrichtung erreicht werden sollen, eine unterschiedliche Höhe aufweisen, so kann die gesamte Transfervorrichtung um die genannte Achse verschwenkt werden, so daß der Greifer in der einen Endstellung eine andere Höhenlage aufweist als in der anderen Endstellung.
• Die Steuerung der Bewegung des Schwenkarmes sowie die Koordination der Bewegungen des Schwenkarmes erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer frei programmierbaren elektronischen Steuerung mit Folgeablauf, wie dies allgemein bekannt ist.
• Diese elektronische Steuerung ist vorzugsweise so programmierbar, daß zusätzlich die Verweilzeiten in den Endstellungen des Schwenkarms in Abhängigkeit von der Art des Werkstückes und der Bearbeitung einstellbar sind.
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Claims (16)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e Transfervorrichtung zur Überführung von Werkstücken von einer ersten zu einer zweiten Bearbeitungsstation mit einem um eine im wesentlichen vertikale Schwenkachse schwenkbaren Schwenkarm, der an seinem freien Ende eine Werkstückgreifer trägt, und mit Antriebseinrichtungen für die Bewegung des Schwenkarems d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Antriebseinrichtungen für den Schwenkarm (1) einen von einem Motor (2) angetriebenen Kurbeltrieb (3, 4, 5, 6, 6a, 7) aufweisen, der einen sinusförmigen Geschwindigkeitsverlauf d er Bewegung des Schwenkarms (1) hervorruft.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1; d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der Kurbeltrieb (3, 4 5, 6, 6a, 7) ein in die Verbindung zum Schwenkarm eingefügtes elastisches Element (5) aufweist
3. 3 , Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a cl u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Antriebseinrichtungen eine mit der Abtriebswelle des Motors (2) gekoppelte Kurbel, eine zweiteilige Schubstange (4) deren eines Ende mit dem freien Ende der Kurbel (3) verbunden ist und deren Teile Durch das elastische Element (5) miteinander verbunden sind, und ein mit dem anderen Ende der Schubstange (4) verbundenes Zahnradgetriebe (6, 7; 6a, 7) einschließen, dessen Ausgangsritzel (7) mit der Schwenkachse (1a) des Schwenkarmes (1) verbunden ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Zahnradgetriebe eine hin- und herbeweglich gelagerte Zahnstange (6) einschließt, deren eines Ende mit dem von der Kurbel (3) abgewandten Ende der Schubstange (4) verbunden ist und die das mit dem Schwenkarm (1) verbundene Ausgangsritzel (7) antreibt.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Zahnradgetriebe ein mit dem Ausgangsritzel (7) kämmundes Zahnrad (6a) einschließt und daß das von der Kurbel (3) abgewandte Ende der Schubstange (4) mit einem in Radialrichtung des Zahnrades (6a) gegenüber dessen Drehachse versetzten Punkt drehbar verbunden ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Motor (2) ein Gleichstrommotor mit einstellbarer Drehgeschwindigkeit ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einstellbare Anschläge (10, 11) zur Begrenzug der Schwenkbewegung des Schwenkarmes (1).
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g ç -k e n n z e i c h n e t, daß die Anschläge (10, 11) eine Dämpfungsvorrichtung aufweisen
9. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden ansprüche, g e k e n n z e i e h n e t d u r c h eine Bremseinrichtung (12) zur Bremsung der Schwenkbewegung des Schwenkarmes (1) und eine zwischen die Abtriebswelle des Motors (2) und die Kurbel (§) eingeschaltete ein-und ausrückbare Kupplungsvorrichtung (13).
10. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schwenkarm (1) mit seiner Schwenkachse (1a) über einen Halterungsblock (14) verbunden ist, an dem der Schwenkarm (1) um eine im wesentliche horizontale Kippachse (1b) schwenkbar befestigt ist, und daß Antriebseinrichtungen (15 bis 17) zum Antrieb des Schwenkarmes (1) um die Kippachse (1b) vorgesehen sind.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Kippachse (1b) gegenüber der Schwenkachse (1a) in Richtung auf die Mitte des Schwenkarms (1) versetzt ist, daß das von dem WErkstückgreifer (20) abgewandte Ende des Schwenkarmes (1) über der Schwenkachse (1a) liegt und mit dem unteren Ende einer Betätigungsstange (15) gelenkig verbunden ist, deren oberes Ende über ein Kardangelenk (16) mit einer Kolbenstange eines Betätigungsdruckzylinders (10) verbunden ist.
12. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorrichtung sowohl in Vertikalrichtung in ihrer Höhenlage als auch in Seitenrichtung einstellbar gehaltert ist.
13. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorrichtung um eine zur Schwenkachse (1a) unter einem rechten Winkel stehende horizontale Achse kippbar gehaltert ist.
14. 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Werkstückgreifer (20) einen Vakuumsauger einschließt.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Werkstückgreifer eine elektromagnetische Vorrichtung einschließt.
16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Werkstückgreifer (20) Zangenvorrichtungen einschließt.