EP1048372A2 - Einrichtung zum Teiletransfer - Google Patents

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EP1048372A2
EP1048372A2 EP00108433A EP00108433A EP1048372A2 EP 1048372 A2 EP1048372 A2 EP 1048372A2 EP 00108433 A EP00108433 A EP 00108433A EP 00108433 A EP00108433 A EP 00108433A EP 1048372 A2 EP1048372 A2 EP 1048372A2
Authority
EP
European Patent Office
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workpiece
transport device
jaws
gripper
servomotor
Prior art date
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Granted
Application number
EP00108433A
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English (en)
French (fr)
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EP1048372A3 (de
EP1048372B1 (de
Inventor
Richard Knödler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
L Schuler GmbH
Original Assignee
L Schuler GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by L Schuler GmbH filed Critical L Schuler GmbH
Publication of EP1048372A2 publication Critical patent/EP1048372A2/de
Publication of EP1048372A3 publication Critical patent/EP1048372A3/de
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Publication of EP1048372B1 publication Critical patent/EP1048372B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K27/00—Handling devices, e.g. for feeding, aligning, discharging, Cutting-off means; Arrangement thereof
    • B21K27/02—Feeding devices for rods, wire, or strips
    • B21K27/04—Feeding devices for rods, wire, or strips allowing successive working steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses
    • B21D43/055—Devices comprising a pair of longitudinally and laterally movable parallel transfer bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/10—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers

Definitions

  • the invention relates to a transport device, especially for moving workpieces, especially in a forming machine for massive forming.
  • stations can, for example be a pressing tool, the workpiece then from Must be transported step by step.
  • grabs some of which are also heavy Capture parts, take them out of one step and to the next stage where they release it.
  • Such a transport device is known from US Pat. No. 3,456,814 known, which has several gripper devices, which are attached to a holding rail.
  • Each Gripper device is designed like a pair of pliers and has two pivotable towards and away from each other stored jaws. They form two-armed levers, one of which has a lever arm for clamping the workpiece and whose other lever arm is used for actuation. To do this the lever arms are connected to a rack by means of drawers, their back and forth movement into one Swiveling movement of the jaws is implemented. The drawers are arranged so that when the Close the jaws, almost at right angles to the direction of movement the rack. It follows from this a very large reduction and vice versa a very high power amplification against closing of the closing movement Jaws. To operate the jaws are used with the Rack-meshing gears that come from the main press drive are driven here.
  • the Transport device according to claim 1 has at least one, preferably several gripper devices on which one drive device each individually assigned is. This means that each gripper has its own drive Has. In principle, the gripping movement is therefore independent controllable by the gripping movement of the other grippers, adjustable and controllable. This does not allow only if necessary also a non-synchronous working of the individual gripper, but also control and control the gripping forces, possibly independent of component tolerances.
  • the transport device as Drive device provided a servomotor.
  • the servomotor is preferably with a position transmitter connected, which is connected to a control device is to control the gripper device.
  • the servomotor can be equipped with one device to detect the force applied by the servomotor be connected, which then also with the control device connected is.
  • the facility to monitor the Clamping force can be, for example, a force sensor based on a Strain gauge, a current sensor in the servomotor Power supply line or other suitable Sensor.
  • the transport device allows a fine control of the movement of the jaws or a Fine control of the jaws on the workpiece exerted force. This is especially true when the gearbox a defined power transmission characteristic without singularities, as they occur with toggle lever gears, having. This not only makes it possible to adapt the Gripping movement at any within the production tolerance irregularities lying on the workpiece, but also the control of the holding force so that damage to the Workpiece can be avoided and still hold securely of the workpiece is made possible.
  • the Clamping jaws apart from their clamping position and their opening position take on a third position and function, which, for example, lies in guiding the workpiece without clamp it in place.
  • a gripper device holds a workpiece for example above a die, it is possible to To reduce clamping force so that the workpiece from the Jaws slipped between them and in the die enters. This measure makes it possible to simplify the transport curve of the gripping device. E.g. it can occur when inserting workpieces into the die dispense with the gripper device on the die to move there.
  • a servo motor is provided, the rotation of which converted into a linear movement by a spindle gear becomes.
  • a roller screw is preferred used even with large transmitted forces has low friction.
  • the linear motion will preferably via a lever gear, i.e. for example, only Transfer two pull tabs to the jaws.
  • the pull tab with the lever arm of the jaw, with which it cooperates, in the clamped position Jaw encloses approximately a right angle. In this area is the power transmission from the output of the spindle gear on the jaw from the angular position of the jaws relatively independent.
  • the reduction ratio is almost constant in terms of controllability the gripper device accommodates.
  • the gripper device is preferably with others Gripper devices attached together on a holding rail. This is preferably designed such that it defines a closed interior.
  • the drive device and the gear can be completely in the Interior. Here they are harmful Effects largely protected. This is especially true with regard to any originating from the workpiece Heat radiation in semi-hot forming processes. If necessary can the interior enclosed by the holding rail be pressurized with compressed air to prevent penetration of interfering substances and their penetration to the transmission, to prevent the threaded spindle and / or the servomotor.
  • transport device 1 shows a transport device 1, to transport workpieces 2 through several dies 4, 5 provided in a tool 3 are provided is.
  • the holding rail 7 faces the tool 3 Page 11 one or more gripper devices 12, 14, which are set up to close the workpiece 2 seize and transport station by station.
  • the gripper devices 12, 14 are identical built up. The following description of the gripper device 12 accordingly relates to the gripper device 14.
  • the gripper device 12 has one provided on the front 11 of the support rail 7 support 15 on, an upper and a lower support plate 16, 17 includes.
  • the carrier 15 has a passage on, in the interior enclosed by the holding rail leads. There are two between the two carrier plates 16, 17 Clamping jaws 18, 19 arranged in the clamping position extend approximately parallel to one another away from the carrier 15.
  • the jaws 18, 19 protrude from the carrier 15 and are corresponding between the carrier plates 16, 17 Pins 21, 22 can be pivoted towards and away from one another stored.
  • On its facing away from the carrier 15, The free end is the jaws 18 with receiving means provided for the workpiece 2.
  • E.g. carries the jaws 18 a prism on its side facing the workpiece 2 23, a flat contact surface 24 during the clamping jaws 19 having.
  • FIGS. 2 and 3 12 associated drive device 26, to which an actuator 27 and a gear 28 belongs.
  • the servomotor 27 is with its output shaft 29 with a threaded spindle 31 connected, on which a threaded bushing 32 sits.
  • This is connected to a slide 33 which of the servo motor 27 away and towards this in the direction of Axis of rotation of the threaded spindle 31, but parallel against this is displaceable.
  • the slide 33 is there guided in a guide indicated only schematically.
  • On the gripper device 12 facing it On the side he wears swiveling pull tabs 35, 36, with her away from the slide 33 end pivoted with a lever arm 37a, 37b of the respective clamping jaw 18, 19 are connected.
  • the lever arms 37a, 37b are approximately in the right angle or at an acute angle to the remaining sections extending to the workpiece 2 the jaws 18, 19 oriented. In the closed position, when the prism 23 and the flat surface 24 on the workpiece 2, the lever arms 37a, 37b close with the pull tabs 35, 36 each make a right angle. Lesser However, deviations are permitted.
  • the transport device 1 described so far works as follows:
  • the servo motor is controlled so that it, as illustrated in Figure 3, the threaded sleeve 32 and pulls the slide 33 away from the gripper device 12.
  • the pull tabs 35, 36 pivot the clamping jaws 18, 19 by pulling the lever arms 37a, 37b, in Clamping position.
  • the jaws 18, 19 around the 7 with respect to the holding rail, by the bolts 21, 22nd Defined fixed swivel axes swiveled. Find them Clamping jaws 18, 19 on the workpiece 2 and will the servo motor 27 continues to be controlled, clamp the jaws 18, 19 the workpiece 2 firmly.
  • the torque of the Servo motor 27 is driven by the gear 28 by the threaded spindle 31, the slide 33, the pull tabs 35, 36 and the lever arms 37a, 37b is formed on the workpiece 2 transferred.
  • the clamping force on the workpiece 2 relatively independent of its geometric shape and dimensional accuracy be regulated. This is independent of the Regulation of the gripping device 14 possible.
  • the actuator can be braked in the holding position or hold by a cogging torque without rotation.
  • sensors are provided which the applied, exerted or transferred forces or the position of the servo motor 27 or parts of the transmission Mark 26.
  • sensors are provided which the applied, exerted or transferred forces or the position of the servo motor 27 or parts of the transmission Mark 26.
  • E.g. can an angle encoder on the servo motor 27 be provided.
  • a path encoder can also be added the slider may be provided.
  • the motor current can be evaluated as a measure of the torque generated.
  • torque or force sensors can be provided become.
  • the servo motor 27 and the gear 26 can be complete can be accommodated in the interior of the holding rail 7. Any sensors can also be arranged here. This is used to activate and record the Movement of the gripper device 12 or the other control their work from the inside. This can if necessary, pressurized with compressed air, for example. emerges from the interior at the gripper devices 12, 14 and thus the servo motors 27 and the gear 28 cools. In addition, the air escaping here prevents this Ingress of dirt.
  • FIGS. 5 to 7 show a modified embodiment of the transport device 1 illustrated. So far basic structural and / or functional correspondence with the embodiment described above of the transport device 1, are without renewed Explanation uses the same reference numerals. On the previous description is referenced.
  • the Output shaft 29 is arranged approximately above the slide 33 is the arrangement in the transport device 1 after 5 to 7 in such a way that the servo motor 27 is arranged laterally next to the slide 33.
  • the threaded spindle 31 thus lies approximately next to the servo motor 27 same height.
  • the gearbox 26 includes the threaded spindle 31 (roller screw) and the other in In connection with Figure 3 elements already described a gear train 41, which rotates the servo motor 27 by means of three gear wheels 42, 43, 44 on the threaded spindle 31 transmits.
  • the drive builds, in particular if gears 42, 43, 44 with a relatively small diameter be used by using the idler gear 43 becomes possible, quite flat, as a result of which, as from FIG can be seen an overall flat support rail 7 for Application can come.
  • FIGS. 6 and 7 23a, 23b can be provided on the jaws 18, 19 if necessary, and how Exchangeable prisms are shown in FIGS. 6 and 7 23a, 23b can be provided. These allow an easy one Adaptation to different workpieces 2.
  • One Adjustment of the gripper device 12 can, however, usually be omitted.
  • the control device not further illustrated can control the servo motor 27 so that when it is reached a desired clamping force stops and the clamping force maintains.
  • a Position control or control are provided at the different clamping and release positions through programming be specified.
  • the clamping forces be set by programming what mechanical Make adjustments unnecessary.
  • 14 can use sensors for force and / or Position detection must be provided.

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Abstract

Eine Transporteinrichtung (1), insbesondere für Umformmaschinen zum Kaltumformen oder Halbwarmumformen weist eine Halteschiene mit Greifereinrichtungen (12) auf, die jeweils gesondert über Servomotoren (27) gesteuert sind. Die zur Kraftübertragung zwischen dem Servomotor (27) und Klemmbacken (18, 19) der Greifereinrichtung (12, 14) vorgesehenen Getriebe (26), können selbstsperrend sein, übertragen jedoch unabhängig davon die Drehbewegung des jeweiligen Servomotors stetig auf die Klemmbacken (18, 19,) die dadurch schwenken. Zur besseren Steuerung oder Regelung der Greifereinrichtung (12, 14) können diese mit Sensoren zur Kraft- und/oder Positionserfassung versehen sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transporteinrichtung, insbesondere zum Umsetzen von Werkstücken, insbesondere in einer Umformmaschine zur Massivumformung.
Bei der Massivumformung und auch bei anderen Umformvorgängen durchlaufen Werkstücke häufig mehrere Stationen nacheinander. Die Stationen können bspw. Umformstufen in einem Presswerkzeug sein, wobei das Werkstück dann von Stufe zu Stufe weitertransportiert werden muss. Dazu dienen in der Regel Greifer, die die zum Teil auch schwergewichtigen Teile erfassen, aus einer Stufe herausnehmen und der nächsten Stufe zuführen, wo sie sie freigeben.
Aus der US-PS 3456814 ist eine solche Transporteinrichtung bekannt, die mehrere Greifereinrichtungen aufweist, die an einer Halteschiene befestigt sind. Jede Greifereinrichtung ist nach Art einer Zange ausgebildet und weist zwei aufeinander zu und voneinander weg schwenkbar gelagerte Klemmbacken auf. Sie bilden zweiarmige Hebel, deren einer Hebelarm zum Festklemmen des Werkstücks und deren anderer Hebelarm zur Betätigung dient. Dazu sind die Hebelarme über Schublaschen mit einer Zahnstange verbunden, deren hin- und hergehende Bewegung in eine Schwenkbewegung der Klemmbacken umgesetzt wird. Die Schublaschen sind dabei so angeordnet, dass sie, wenn die Klemmbacken schließen, nahezu rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung der Zahnstange stehen. Es ergibt sich dadurch eine sehr große Untersetzung und umgekehrt eine sehr hohe Kraftverstärkung gegen Schluß der Schließbewegung der Klemmbacken. Zur Betätigung der Klemmbacken dienen mit der Zahnstange kämmende Zahnräder, die vom Pressenhauptantrieb her angetrieben sind.
Die sich an den einzelnen Werkstücken einstellenden Festhaltekräfte sind von den Werkzeugmaßen abhängig, die einer gewissen Toleranz unterliegen.
Eine weitere Transporteinrichtung für Werkstücke in Umformmaschinen ist aus der DE 2434540 C2 bekannt. Auch bei dieser Einrichtung sind mehrere aus jeweils zwei Klemmbacken gebildete mechanische Greifeinrichtungen vorgesehen, die von einer zentralen Antriebsquelle her betätigt werden. Die Greifer werden durch jeweils zwei als zweiarmige Hebel ausgebildete Klemmbacken gebildet, von denen jeweils ein Hebelarm zum Ergreifen des Werkstücks dient, wobei der jeweilige andere Hebelarm gelenkig mit einem Zahnrad verbunden ist. Die Zahnräder oder Zahnsegmente kämmen miteinander und sind von einem zentralen Antrieb her angetrieben, der das Öffnen und Schließen aller Greifer bewirkt.
Auch bei dieser Einrichtung ist die Steuerung der Greif- und Haltekräfte an einzelnen Klemmbacken nicht gezielt möglich.
Davon ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Transporteinrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit der Transporteinrichtung gemäß Anspruch 1 oder alternativ nach Anspruch 2 gelöst. Die Transporteinrichtung nach Anspruch 1 weist wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Greifereinrichtungen auf, denen jeweils eine Antriebseinrichtung individuell zugeordnet ist. Dies bedeutet, dass jeder Greifer seinen eigenen Antrieb hat. Prinzipiell ist die Greifbewegung deshalb unabhängig von der Greifbewegung der anderen Greifer steuerbar, einstellbar und kontrollierbar. Dies gestattet nicht nur bedarfsweise auch ein nichtsynchrones Arbeiten der einzelnen Greifer, sondern auch die Kontrolle und Steuerung der Greifkräfte, ggfs. unabhängig von Bauteiltoleranzen.
Gemäß Anspruch 2 ist bei der Transporteinrichtung als Antriebseinrichtung ein Stellmotor vorgesehen. Dieser arbeitet über ein solches Getriebe auf die Greifeinrichtung, das eine definierte Kraftübertragung gestattet. Dies bedeutet, dass innerhalb des Bewegungsbereichs einer Klemmbacke das Verhältnis zwischen Bewegungsweg des Servomotors und der Klemmbacke einen definierten endlichen Wert hat. Damit kann durch geeignete Steuerung des Stellmotors eine definierte Klemmkraft oder Haltekraft an dem Werkstück eingestellt werden.
Der Stellmotor ist vorzugsweise mit einem Positionsgeber verbunden, der an eine Steuereinrichtung angeschlossen ist, um die Greifereinrichtung zu steuern. Alternativ oder ergänzend kann der Stellmotor mit einer Einrichtung zur Erfassung der von dem Stellmotor aufgebrachten Kraft verbunden sein, die dann ebenfalls mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Die Einrichtung zur Überwachung der Klemmkraft kann bspw. ein Kraftsensor auf Basis eines Dehnmessstreifens, ein Stromfühler in einer dem Stellmotor Leistung zuführenden Leitung oder ein anderweitiger geeigneter Sensor sein.
Die erfindungsgemäße Transporteinrichtung gestattet eine Feinsteuerung der Bewegung der Klemmbacken bzw. eine Feinsteuerung der von den Klemmbacken auf das Werkstück ausgeübten Kraft. Dies insbesondere, wenn das Getriebe eine definierte Kraftübertragungscharakteristik ohne Singularitäten, wie sie bspw. bei Kniehebelgetrieben auftreten, aufweist. Damit gelingt nicht nur die Anpassung der Greifbewegung an etwaige innerhalb der Produktionstoleranz liegende Unregelmäßigkeiten an dem Werkstück, sondern auch die Steuerung der Haltekraft so, dass Beschädigungen des Werkstücks vermieden werden und dennoch ein sicheres Halten des Werkstücks ermöglicht wird. Außerdem können die Klemmbacken außer ihrer Klemmstellung und ihrer Öffnungsstellung noch eine dritte Stellung und Funktion übernehmen, die bspw. darin liegt, das Werkstück zu führen ohne es festzuklemmen. Hält eine Greifereinrichtung ein Werkstück bspw. oberhalb einer Matrize, ist es möglich, die Klemmkraft so zu vermindern, dass das Werkstück von den Klemmbacken geführt zwischen diesen durchrutscht und in die Matrize eintritt. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Transportkurve der Greifeinrichtung zu vereinfachen. Bspw. kann es beim Einsetzen von Werkstücken in die Matrize entbehrlich werden, die Greifereinrichtung auf die Matrize hin zu bewegen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist als Antriebsquelle ein Servomotor vorgesehen, dessen Drehbewegung von einem Spindelgetriebe in eine Linearbewegung umgesetzt wird. Jedoch können bedarfsweise auch andere Einrichtungen zur Umsetzung von Dreh- in Linearbewegungen Anwendung finden. Vorzugsweise wird eine Rollengewindespindel verwendet, die auch bei großen übertragenen Kräften eine geringe Reibung aufweist. Die Linearbewegung wird vorzugsweise über ein Hebelgetriebe, d.h. bspw. lediglich zwei Zuglaschen auf die Klemmbacken übertragen. Hier wird bevorzugt, dass die Zuglasche mit dem Hebelarm der Klemmbacke, mit dem sie zusammenwirkt, in Klemmstellung der Klemmbacke ungefähr einen rechten Winkel einschließt. In diesem Bereich ist die Kraftübertragung von dem Abtrieb des Spindelgetriebes auf die Klemmbacke von der Winkelstellung des Klemmbackens relativ unabhängig. Das Untersetzungsverhältnis ist nahezu konstant, was der Steuerbarkeit der Greifereinrichtung entgegenkommt.
Die Greifereinrichtung ist vorzugsweise mit weiteren Greifereinrichtungen gemeinsam an einer Halteschiene befestigt. Diese ist bevorzugterweise so ausgebildet, dass sie einen geschlossenen Innenraum umgrenzt. Die Antriebseinrichtung und das Getriebe können vollständig in dem Innenraum untergebracht werden. Hier sind sie vor schädlichen Einwirkungen weitgehend geschützt. Dies gilt insbesondere hinsichtlich einer etwaigen von dem Werkstück ausgehenden Wärmestrahlung bei Halbwarmumformprozessen. Bedarfsweise kann der von der Halteschiene umschlossene Innenraum mit Druckluft beaufschlagt werden, um das Eindringen von störenden Stoffen und deren Vordringen zu dem Getriebe, der Gewindespindel und/oder dem Stellmotor zu verhindern.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Transporteinrichtung in einer schematisierten perspektivischen Darstellung,
  • Fig. 2 die Transporteinrichtung nach Figur 1, in einer quergeschnittenen Darstellung,
  • Fig. 3 die Transporteinrichtung nach den Figuren 1 und 2, in Draufsicht und in Greifposition,
  • Fig. 4 die Transporteinrichtung nach Figur 3, in Freigabeposition, in Draufsicht,
  • Fig. 5 eine angewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung in Schnittdarstellung,
  • Fig. 6 die Transporteinrichtung nach Figur 5, in einer schematisierten teilweise geschnittenen Draufsicht, in Greifposition, und
  • Fig. 7 die Transporteinrichtung nach Figur 6, in Freigabeposition in Draufsicht.
    • In Figur 1 ist eine Transporteinrichtung 1 veranschaulicht, die zum Transport von Werkstücken 2 durch mehrere in einem Werkzeug 3 vorgesehene Gesenke 4, 5 vorgesehen ist. Zu der Transporteinrichtung 1 gehört eine Halteschiene 7, die in einer durch einen Pfeil 8 bezeichneten Transportrichtung längsbewegbar und erforderlichenfalls zusätzlich in einer durch einen Pfeil 9 bezeichneten Richtung heb- und senkbar gelagert ist.
    Die Halteschiene 7 weist an ihrer dem Werkzeug 3 zugewandten Seite 11 ein oder mehrere Greifereinrichtungen 12, 14 auf, die dazu eingerichtet sind, das Werkstück 2 zu ergreifen und stationsweise fortzutransportieren.
    Die Greifereinrichtungen 12, 14 sind übereinstimmend aufgebaut. Die nachfolgende Beschreibung der Greifereinrichtung 12 bezieht sich somit entsprechend auf die Greifereinrichtung 14. Die Greifereinrichtung 12 weist einen an der Vorderseite 11 der Halteschiene 7 vorgesehenen Träger 15 auf, der eine obere und eine untere Trägerplatte 16, 17 beinhaltet. Der Träger 15 weist einen Durchgang auf, der in den von der Halteschiene umschlossenen Innenraum führt. Zwischen beiden Trägerplatten 16, 17 sind zwei Klemmbacken 18, 19 angeordnet, die sich in Klemmstellung ungefähr parallel zueinander von dem Träger 15 weg erstrecken. Die Klemmbacken 18, 19 ragen aus dem Träger 15 und sind zwischen den Trägerplatten 16, 17 um entsprechende Zapfen 21, 22 aufeinander zu und voneinander weg schwenkbar gelagert. An ihrem von dem Träger 15 weg weisenden, freien Ende sind die Klemmbacken 18 mit Aufnahmemitteln für das Werkstück 2 versehen. Bspw. trägt der Klemmbacken 18 an seiner dem Werkstück 2 zugewandten Seite ein Prisma 23, während der Klemmbacken 19 eine plane Anlagefläche 24 aufweist.
    Aus den Figuren 2 und 3 geht eine der Greifereinrichtung 12 zugeordnete Antriebseinrichtung 26 hervor, zu der ein Stellmotor 27 und ein Getriebe 28 gehört. Der Stellmotor 27 ist mit seiner Abtriebswelle 29 mit einer Gewindespindel 31 verbunden, auf der eine Gewindebuchse 32 sitzt. Diese ist mit einem Schieber 33 verbunden, der von dem Servomotor 27 weg und auf diesen hin in Richtung der Drehachse der Gewindespindel 31, jedoch parallel gegen diese versetzt verschiebbar ist. Der Schieber 33 ist dabei in einer lediglich schematisch angedeuteten Führung geführt. An seiner der Greifereinrichtung 12 zugewandten Seite trägt er schwenkbare Zuglaschen 35, 36, die mit ihrem von dem Schieber 33 abliegenden Ende schwenkbar mit einem Hebelarm 37a, 37b des jeweiligen Klemmbackens 18, 19 verbunden sind. Die Hebelarme 37a, 37b sind dabei etwa im rechten Winkel oder auch in einem spitzen Winkel zu den übrigen sich zu dem Werkstück 2 erstreckenden Abschnitten der Klemmbacken 18, 19 orientiert. In Schließstellung, wenn das Prisma 23 und die Planfläche 24 an dem Werkstück 2 anliegen, schließen die Hebelarme 37a, 37b mit den Zuglaschen 35, 36 jeweils einen rechten Winkel ein. Geringere Abweichungen sind jedoch ohne weiteres zulässig.
    Die insoweit beschriebene Transporteinrichtung 1 arbeitet wie folgt:
    Es wird angenommen, dass die Greifereinrichtung 12 zunächst in der in Figur 4 veranschaulichten Position befindlich ist. Der Schieber 33 befindet sich in einer in dem Trägerkörper 15 weitestgehend vorgeschobenen Position. Die Zuglaschen 35, 36 verschwenken über die Hebelarme 37a, 37b die Klemmbacken 18, 19 weit von dem Werkstück 2 weg, um dieses freizugeben.
    Soll das Werkstück 2 von der Greifereinrichtung 12 aufgenommen werden, wird der Servomotor so angesteuert, dass er, wie in Figur 3 veranschaulicht, die Gewindemuffe 32 und den Schieber 33 von der Greifereinrichtung 12 wegzieht. Die Zuglaschen 35, 36 schwenken die Klemmbacken 18, 19 nun, indem sie an den Hebelarmen 37a, 37b ziehen, in Klemmstellung. Dabei werden die Klemmbacken 18, 19 um die bezüglich der Halteschiene 7 feste, von den Bolzen 21, 22 definierte feste Schwenkachsen geschwenkt. Finden die Klemmbacken 18, 19 an dem Werkstück 2 ihre Anlage und wird der Servomotor 27 weiter angesteuert, klemmen die Klemmbacken 18, 19 das Werkstück 2 fest. Das Drehmoment des Servomotors 27 wird über das Getriebe 28, das von der Gewindespindel 31, dem Schieber 33, den Zuglaschen 35, 36 und den Hebelarmen 37a, 37b gebildet wird, auf das Werkstück 2 übertragen. Durch Steuerung des Motordrehmoment des Servomotors 27 kann die Klemmkraft an dem Werkstück 2 relativ unabhängig von dessen geometrischer Form und Maßhaltigkeit reguliert werden. Dies ist unabhängig von der Regulierung der Greifeinrichtung 14 möglich. Alternativ kann der Stellmotor in Halteposition festgebremst werden oder durch ein Rastmoment ohne Drehung halten.
    Ist das Werkstück 2 zwischen den Klemmbacken 18, 19 festgeklemmt, kann es aus dem Werkzeug 3 herausgehoben werden, indem die Halteschiene 7 bspw. in Richtung des Pfeils 9 vertikal bewegt wird. Alternativ kann die Greifeinrichtung 12 das Werkstück auf der dargestellten Höhe erfassen, wenn es bspw. durch einen Hochbringer ohne Zutun der Greifereinrichtung 12 aus dem Werkstück 3 herausgeführt wird. Durch Bewegung der Halteschiene 7 in Richtung des Pfeils 8 kann das Werkstück 2 nun mittels der Transporteinrichtung 1 an die gewünschte nächste Position überführt werden. Während dieses Vorgangs wird die Klemmkraft an dem Werkstück 2 aufrecht erhalten, indem der Servomotor 27 bei stehender Abtriebswelle 29 so weit weiterbestromt wird, dass er ein Haltemoment aufbringt, das von dem Getriebe 28 in eine Haltekraft umgesetzt wird.
    Ist das Werkstück 2 an der nächsten Stufe, bspw. an dem Gesenk 5 angekommen, stoppt die Greifereinrichtung 12 oberhalb dieses Gesenks. Bspw. kann das Werkstück 2 durch eine Abwärtsbewegung der Halteschiene 9 nun in das betreffende Gesenk 5 (oder auch 4) eingeführt werden. Alternativ kann auf eine Abwärtsbewegung verzichtet werden. Bspw. wird die Greifereinrichtung 12 lediglich entspannt, d.h. die Klemmbacken 18, 19 werden nicht mehr fest an das Werkstück 2 angedrückt ohne von diesem wegbewegt zu werden. Dies kann durch Verminderung der Bestromung des Servomotors 27, durch Abschalten eines Mindeststroms oder durch geringfügige Drehung in Gegenrichtung erfolgen, so dass die Klemmbacken 18, 19 geringfügig von dem Werkstück 2 wegbewegt werden. Das Werkstück 2 kann nun unter Wirkung seines Eigengewichts in das Gesenk (oder 4) gleiten. Ist das Werkstück 2 freigegebenen, können die Klemmbacken 18, 19 voneinander weggeschwenkt werden, in dem der Servomotor 27 entsprechend angesteuert wird. Somit werden drei Zustände unterschieden:
  • 1. Der Klemmzustand in dem der Servomotor 27 die Klemmbacken 18, 19 mit Kraft aufeinander zu und gegen das Werkstück drückt. Die Klemmkraft kann aufrecht erhalten werden, wenn das Getriebe 28 (selbstsperrend ist), in dem der Servomotors 27 abgeschaltet wird oder indem der Servomotor so angesteuert wird, dass er ein Mindestmoment aufbringt.
  • 2. Führen des Werkstücks; die Klemmbacken 18, 19 halten das Werkstück 2 zwischeneinander, klemmen es jedoch nicht fest.
  • 3. Die Klemmbacken 18, 19 geben das Werkstück 2 vollständig frei, indem sie von diesem wegschwenken.
    • Zur Steuerung des Servomotors 27 können an der Antriebseinrichtung 27 Sensoren vorgesehen werden, die die aufgebrachten, ausgeübten oder übertragenen Kräfte oder die Position des Servomotors 27 oder Teilen des Getriebes 26 kennzeichnen. Bspw. kann an dem Servomotor 27 ein Winkelgeber vorgesehen sein. Ergänzend kann ein Weggeber an dem Schieber vorgesehen sein. Außerdem kann der Motorstrom als Maß für das erzeugte Drehmoment ausgewertet werden. Alternativ können Drehmoment oder Kraftsensoren vorgesehen werden.
    Der Servomotor 27 und das Getriebe 26 kann vollständig in dem Innenraum der Halteschiene 7 untergebracht werden. Ebenso können etwaige Sensoren hier angeordnet werden. Damit erfolgt die Betätigung und die Erfassung der Bewegung der Greifereinrichtung 12 bzw. die sonstige Kontrolle ihrer Arbeit aus dem Innenraum heraus. Dieser kann bedarfsweise mit Druckluft beaufschlagt werden, die bspw. an den Greifereinrichtungen 12, 14 aus dem Innenraum austritt und somit die Servomotoren 27 und das Getriebe 28 kühlt. Außerdem verhindert die hier austretende Luft das Eindringen von Schmutz.
    In den Figuren 5 bis 7 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Transporteinrichtung 1 veranschaulicht. Soweit grundsätzliche bauliche und/oder funktionell Übereinstimmung mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Transporteinrichtung 1 besteht, werden ohne erneute Erläuterung die gleichen Bezugszeichen verwendet. Auf die vorige Beschreibung wird verwiesen.
    Während bei der Transporteinrichtung 1 nach den Figuren 1 bis 3 ein Servomotor 27 zur Anwendung kommt, dessen Abtriebswelle 29 etwa oberhalb des Schiebers 33 angeordnet ist, ist die Anordnung bei der Transporteinrichtung 1 nach den Figuren 5 bis 7 so getroffen, dass der Servomotor 27 seitlich neben den Schieber 33 angeordnet ist. Die Gewindespindel 31 liegt somit neben dem Servomotor 27 etwa auf gleicher Höhe. Zu dem Getriebe 26 gehört außer der Gewindespindel 31 (Rollengewindespindel) und den sonstigen im Zusammenhang mit Figur 3 bereits beschriebenen Elementen ein Zahnradgetriebe 41, das die Drehbewegung des Servomotors 27 mittels dreier Zahnräder 42, 43, 44 auf die Gewindespindel 31 überträgt. Der Antrieb baut, insbesondere wenn Zahnräder 42, 43, 44 mit relativ geringem Durchmesser verwendet werden, was durch Anwendung des Zwischenzahnrads 43 möglich wird, recht flach, wodurch, wie aus Figur 5 ersichtlich, eine insgesamt flache Trägerschiene 7 zur Anwendung kommen kann.
    An den Klemmbacken 18, 19 können bedarfsweise und wie aus Figur 6 und 7 hervorgeht jeweils auswechselbare Prismen 23a, 23b vorgesehen werden. Diese gestatten eine einfache Anpassung an unterschiedliche Werkstücke 2. Eine Justage der Greifereinrichtung 12 kann jedoch meist entfallen. Die nicht weiter veranschaulichte Steuereinrichtung kann den Servomotor 27 so steuern, dass er bei Erreichen einer gewünschten Klemmkraft stoppt und die Klemmkraft aufrecht erhält. Alternativ oder ergänzend kann eine Positionsregelung oder Steuerung vorgesehen werden, bei der verschiedene Klemm- und Freigabepositionen durch Programmierung vorgegeben werden. Ebenso können die Klemmkräfte durch Programmierung eingestellt werden, was mechanische Justagen überflüssig macht.
    Eine Transporteinrichtung 1, insbesondere für Umformmaschinen zum Kaltumformen oder Halbwarmumformen weist eine Halteschiene mit Greifereinrichtungen 12 auf, die jeweils gesondert über Servomotoren 27 gesteuert sind. Die zur Kraftübertragung zwischen dem Servomotor 27 und Klemmbacken 18, 19 der Greifereinrichtung 12, 14 vorgesehenen Getriebe 26, können selbstsperrend sein, übertragen jedoch unabhängig davon die Drehbewegung des jeweiligen Servomotors stetig auf die Klemmbacken 18, 19, die dadurch schwenken. Zur besseren Steuerung oder Regelung der Greifereinrichtung 12, 14 können diese mit Sensoren zur Kraft- und/oder Positionserfassung versehen sein.

    Claims (16)

    1. Transporteinrichtung (1) insbesondere zum Umsetzen von Werkstücken (2), insbesondere in einer Umformmaschine,
      mit wenigstens einer Greifereinrichtung (12) zur Erfassung eines Werkstücks (2), die wenigstens einen beweglich gelagerten Klemmbacken (18) aufweist, und
      mit wenigstens einer Antriebseinrichtung (26), die der Greifereinrichtung (12) individuell zugeordnet ist, um das Erfassen und das Freigeben des Werkstücks (2) der zugeordneten Greifereinrichtung (12) individuell zu bewirken.
    2. Transporteinrichtung (1) insbesondere zum Umsetzen von Werkstücken (2), insbesondere in einer Umformmaschine,
      mit wenigstens einer Greifereinrichtung (12) zur Erfassung eines Werkstücks (2), die wenigstens einen beweglich gelagerten Klemmbacken (18) aufweist, und
      mit wenigstens einer Antriebseinrichtung (26), die einen Stellmotor (27) und ein Getriebe (28) zur Übertragung der von dem Stellmotor (27) erbrachten Bewegung auf die Greifereinrichtung (12) aufweist, wobei die durch den Klemmbacken (18) auf das Werkstück (2) ausgeübte Klemmkraft durch den Stellmotor (27) definiert steuerbar ist.
    3. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (26) einen Stellmotor (27) und ein Getriebe (28) zur Übertragung der von dem Stellmotor (27) erbrachten Bewegung auf die Greifereinrichtung (12) aufweist, wobei die durch den Klemmbacken (18, 19) auf das Werkstück (2) ausgeübte Klemmkraft durch den Stellmotor (27) definiert kontrollierbar ist.
    4. Transporteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor (27) mit einem Positionsgeber verbunden ist, der an eine Steuereinrichtung angeschlossen ist.
    5. Transporteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor (27) mit einer Einrichtung zur Erfassung der von dem Stellmotor (27) aufgebrachten Kraft verbunden ist und dass diese Einrichtung an die Steuereinrichtung zur Steuerung der von dem Klemmbacken (18, 19) ausgeübten Kraft angeschlossen ist.
    6. Transporteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (28) eine definierte Kraftübertragungscharakteristik aufweist.
    7. Transporteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (28) ein im wesentlichen konstantes Übersetzungsverhältnis aufweist.
    8. Transporteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Spindelgetriebe (31, 32) enthält.
    9. Transporteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (28) ein Hebelgetriebe (35, 36, 37a, 37b) enthält.
    10. Transporteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Greifereinrichtung (12) zwei bewegliche Klemmbacken (18, 19) gehören, die von der Antriebseinrichtung (26) kontrolliert aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind.
    11. Transporteinrichtung nach Anspruch 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (18, 19) jeweils um eine feste Drehachse (21, 22) schwenkbar gelagert und über Zuglaschen (35, 36) mit dem Abtrieb des Spindelgetriebes (32) verbunden ist, das durch eine Rollengewindespindel gebildet ist.
    12. Transporteinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie den oder die Klemmbacken (18, 19) in eine erste Position in einen Klemmzustand, in dem das Werkstück (2) fest gehalten ist, in eine zweite Position und/oder einen zweiten Zustand, in dem das Werkstück (2) von dem oder den Klemmbacken (18, 19) verschiebbar geführt ist, und in eine dritte Position überführ ist bzw. sind, in der das Werkstück (2) freigegeben ist.
    13. Transporteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifereinrichtung (12) von einer Halteeinrichtung (7) getragen ist, mittels derer die Greifereinrichtung (12) zur Erzielung einer Umsetzbewegung gezielt bewegbar ist.
    14. Transporteinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (7) eine Halteschiene mit einem nach außen im Wesentlichen abgeschlossenen Innenraum ist und dass die Antriebseinrichtung (26) vorzugsweise vollständig in den Innenraum integriert ist.
    15. Transporteinrichtung nach Anspruch 4 oder 5 und nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber bzw. die Einrichtung zur Erfassung der ausgeübten Kraft in dem Innenraum angeordnet ist.
    16. Transporteinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum mit Druckluft beaufschlagt ist.
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