EP1048373B1 - Orientierstation mit Stabgetriebe - Google Patents

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EP1048373B1
EP1048373B1 EP00108434A EP00108434A EP1048373B1 EP 1048373 B1 EP1048373 B1 EP 1048373B1 EP 00108434 A EP00108434 A EP 00108434A EP 00108434 A EP00108434 A EP 00108434A EP 1048373 B1 EP1048373 B1 EP 1048373B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
orientation station
press
station according
orientation
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00108434A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1048373A3 (de
EP1048373A2 (de
Inventor
Peter Dr.-Ing. Klemm
Hans Hofele
Jürgen Dr.-Ing. Eltze
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L Schuler GmbH filed Critical L Schuler GmbH
Publication of EP1048373A2 publication Critical patent/EP1048373A2/de
Publication of EP1048373A3 publication Critical patent/EP1048373A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1048373B1 publication Critical patent/EP1048373B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • B21D43/057—Devices for exchanging transfer bars or grippers; Idle stages, e.g. exchangeable

Definitions

  • the invention relates to an orientation station, in particular for sheet metal parts, according to the generic term of claim 1.
  • a station is from DE-A-19618167 known.
  • suction presses are used in practice used. These are press lines that are made several arranged in a row and possibly together connected presses are built. The presses are over a transport system linked to each other, the parts transport accomplished. There is a tool in every press arranged, which opens and closes continuously.
  • the Transfer system has the task when opening the tool to lead a sheet metal part in the tool out of it and insert a new workpiece before that Tool closes again.
  • the sheet metal parts in the correct positioning in the tool become.
  • the workpiece position (parts position) is over all Tools mostly not constant. That means that Orientation of the sheet metal parts during the run the press system between the individual tools if necessary. needs to be changed.
  • DE 19654474 A1 describes a flexible multiple transfer known, which is modular. Between transfer modules arranged for the individual presses or tools manage the transfer of the Sheet metal parts from tool to tool.
  • the transfer modules each have a suction bridge, which at their ends is spatially guided by a steering gear.
  • the suction bridge runs through a transfer curve. additionally can the swivel position as well as the other orientation the suction bridge changed during the transfer step become.
  • the handlebar gear connects the suction bridge with Drive units.
  • the rods must be both the drives for rod length adjustment as well as telescopic guides included.
  • the orientation station according to the invention has a between a drive device and a receiving device arranged rod gear on. This gives the movements the drive device to the receiving device further and positions them.
  • the bar gear is based on bars of constant length, whose base points move in space become.
  • the bars are rigid, i.e. not adjustable in length and therefore have a high static and dynamic Rigidity. They can also be slim become.
  • the drive device is spaced from the bars Cut. Heat development of the drive device can thus be kept away from the bars.
  • the bars are no rotating parts or drives built-in. As a result, they have a simple structure.
  • the drive units belonging to the drive device there is sufficient installation space. It can Standard drives, e.g. servomotors with a screw jack and a linear guide can be used.
  • the drive units are easily accessible in this way. Maintenance and replacement is possible without major problems.
  • the orientation station possible with two to six degrees of freedom.
  • each rod is direct with a drive unit connected. Should a degree of freedom be eliminated, e.g. the Movement in the vertical direction can also be a drive unit omitted and the rod in question on a fixed Articulation point to be attached.
  • the joints that connect the rods to the cradle and the drive device are connected preferably ball joints that allow any direction of rotation.
  • neighboring ones are Bars arranged at an acute angle to each other, whereby the angle is preferably from the receiving device open away.
  • the arrangement of the bars can be made in this way be that there are no parallel rod pairs.
  • the drive units can be spaced apart to be ordered. The one occupied by the drive units The area can be larger than that of the articulation points of the bars on the recording device.
  • the orientation station preferably works with one Transfer together regarding processing stations the parts flow linked together.
  • the processing stations are preferably press stations of a press system, the orientation station then between the individual presses is arranged.
  • a clear arrangement and good exploitation of the small between the individual presses of existing space results when the Drive units are linear drives, which are preferred a vertical or approximate vertical direction of work exhibit. It is particularly useful if the drive units in pairs on a carrier stored and on opposite sides of the same are arranged. This results in twin drive units for two rods each.
  • the drive units can on the Press tables must be mounted. The one between the press tables existing installation space is used well if a Press table two twin units and the neighboring one Press table carries a twin unit.
  • the articulation points of the rods on the support device define a triangle
  • the articulation points are the Deviating rods on the drive units, e.g. appropriate points of view, which is a good one Allow space to be used.
  • the drive units and their linear guides are included preferably at the corners or on the edges of a trapezoid arranged.
  • Four of the drive units are on the Corners of the trapezoid can be arranged.
  • Two drive units on the longer edge of the same.
  • the rods are then preferably in the hexagon or articulated in a triangle.
  • Linear direct drives can be used as drive units be used.
  • the drive units can be equipped with brake units be combined, the approached positions firmly curb.
  • the receiving device can be exchangeable and / or have pivotable supports.
  • a press system 1 is illustrated in FIG. 1, which is used to process sheet metal parts.
  • the press system 1 has several in the direction D in succession arranged press stations 2, 3, 4, 5, 6, 7 on, each a forming step for the sheet metal part to be formed establish.
  • the foundation is resting.
  • On the press tables 8, 9, 10, 11, 12, 13 are pairs of press stands 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 set up, each of which is shown in FIG in front with the letter index a and one of them hidden, marked with the letter index b Press stands belong.
  • the arrangement of the press stands can be, for example, using the press stands 15a, 15b, in particular Figure 2, remove.
  • the pairs of press stands 14 to 20 carry head pieces 21, 22, 23, 24, 25, 26. These carry one or more eccentric drives for plungers 27, 28, 29, 30, 31, 32, which and be moved.
  • each press station 2 to 7 is on the respective Press table 8, 9, 10, 11, 12, 13 a sliding table 34, 35, 36, 37, 38, 39 arranged between adjacent Press stands 14a, 15a, or 15a, 16a etc. from the side the press system 1 can be moved out.
  • the sliding table 34 carries a tool lower part belonging to a tool 41 42.
  • the associated tool upper part 43 hangs on the plunger 27. Accordingly, in the further press stations 3, 4, 5, 6, 7 tools 44, 45, 46, 47, 48 arranged the one lower part and one upper part exhibit.
  • the press system 1 To transport parts through the entire press system 1 to accomplish, the press system 1 with provided a transfer system 50. Belong to this in the direction of the flow direction D through the press system 1 extending guide rails 51, 52.
  • the guide rails 51, 52 are parallel to each other near the Press stand 14a, 14b to 20a, 20b arranged so that the tools 41 to 48 can be placed between them.
  • the Guide rails 51, 52 are not shown by Lifting units can be raised and lowered.
  • Carriages 53 are of the guide rails 51, 52 led, in pairs, a suction bridge between each other 55 lead. There is a suction bridge for each Inserting sheet metal parts in a tool 41 to 48 and a suction bridge for removing a sheet metal part provided from the respective tool 41 to 48. If necessary, can be used to insert sheet metal parts that are not yet deformed (Blanks) in the first press stage 2 instead of the suction bridge there is an insertion feeder.
  • the carriages are driven by suitable drive means 53 move specifically on the guide rails 51, 52, see above that by superimposing the lifting and lowering movement the rails 51, 52 and the movement of the suction bridges 55 results in a transfer curve K in the direction of flow D.
  • this is only between the press stages 6 and 7 indicated schematically.
  • the transfer step is measured in the direction of flow D, only half as short like the center distance of neighboring tools.
  • orientation stations serving as clipboards 57, as better shown in Figures 2 and 3 emerge.
  • the orientation stations 57 are there are essentially identical to one another.
  • the between Orientation stations arranged in press stages 2 and 3 57 is therefore representative of all orientation stations described:
  • the orientation station 57 is used to the workpiece his way from tool to tool a new orientation to give.
  • the task of transfer 50 can then be answered be restricted to moving the workpiece, i.e. a perform purely two-dimensional movement.
  • the Suction bridge 55 can be made non-rotatable.
  • the below of the transfer system 50 arranged orientation station 57 has a receiving device 61 on its upper side to which two cross rails held parallel to each other 62, 63 belong. These are from one another 64 from one another held away and pivoted towards each other.
  • the top of the cross rails 62, 63 with receptacles 66 be provided for adaptation to the sheet metal part contour. This can be seen in particular from FIG.
  • One on the cradle 57 lying sheet metal part 65, for example Car side wall, is schematic in Figures 2 and 3 indicated.
  • the cross rails 62, 63 are parallel to the cross rails 62, 63 oriented, mutually parallel pivot axes swiveling towards and away from each other. Moreover the cross rails 62, 63 can be detached if necessary be held on the carrier 64.
  • the receiving elements are preferably 66 releasable from the transverse rails 62, 63.
  • the positioning of the sheet metal part 65 is carried out by controlled positioning of the carrier 64 a rod gear 67, which connects to a drive device 68 manufactures. All in all belong to the rod gear six rods 71, 72, 73, 74, 75, 76, which are rigid are. They can also be the same among themselves be long. However, if necessary, they can also have individual lengths. Bars 71 through 76 are on their respective upper ends with a no further illustrated gimbal or ball joint on the carrier 64 composed. The rods 71 to 76 are each in pairs in the immediate vicinity of the carrier 64 stored so that the bearing points total about one Triangle, preferably an equilateral triangle.
  • Adjacent bars 71, 72; 72, 73; 73, 74; 74, 75; 75, 76 and 76, 71 close together more or less acute angle.
  • the rods 71, 76 form one Exception and can also be parallel to each other if necessary be arranged, at least when the carrier 64 is horizontal or is not tilted about a longitudinal axis that is too the direction of flow D is parallel.
  • the drive device 68 includes a total of six Drive units 81, 82, 83, 84, 85, 86, each separately are controllable.
  • the drive units 81 to 86 are linear drive units, each with a servo motor.
  • the servomotors are controlled by a computer control. Via a screw jack and a linear guide 87, 88, 89, 90, 91, 92 becomes the rotational movement of each Servo motor in a linear movement of a carriage 93, 94, 95, 96, 97, 98 implemented.
  • Each sled 93 to 98 is each articulated with a rod 71 to 76 a universal joint or a ball joint connected. So is each rod 71 to 76 a drive unit 81 to 86 assigned.
  • the drive units 81 to 86 are in pairs carried by a carrier 101, 102, 103. These will For example, by vertically arranged box section beams educated. This carrier arrangement largely enables unimpeded arrangement of the rods 71 to 76 of the rod gear 67 and at the same time the formation of relatively long management routes and thus vertical strokes of the slides 93, 94, 95, 96, 97 and 98. This is especially true when the box girder 101, 102, 103 parallel to each other in plan view arranged in a triangle and the drive units 81 to 86 each in pairs pointing away from each other Flanks of the carrier elements 101, 102, 103 are arranged.
  • the carrier elements 102, 103 are, for example, on the press table 8 attached.
  • the carrier element 101 is on the Press table stored. Are the sledges 93 to 98 on Set the same height, put the joints for storage the rod ends of the rods 71 to 76 a trapezoid. Thereby are the drive units 82, 83, 84, 85 to a certain extent on a common line. Your leadership directions are parallel to each other.
  • the two drive units are also located 81, 86 on a common, to the first line parallel second line. The relatively narrow space between the press tables 8, 9 is thus well utilized.
  • the drive units 81 to 86 are stationary. It standard drives can be used. The outside the rods 71 to 76 arranged drives are easily accessible. The same applies to the carrier elements 101, 102, 103 each provided linear guide 87 to 92 at rest and thus robustly executable.
  • the rams 27 to 32 of the press system 1 are from a press main drive moves up and down synchronously.
  • the Transfer device 50 moves every time the Open tools 41 to 48, the suction bridges 53 in the Tools for inserting and / or removing sheet metal parts.
  • each of the transfer device 50 also Clipboard or orientation station 57 operated by first removed a sheet metal part 65 by means of a suction bridge and immediately afterwards a next sheet metal part 65 again is placed on the receiving device 61.
  • They don't further illustrated control device controls the servo motors the drive units 81 to 86 so that the receiving device 61 for receiving the sheet metal part 65 for receiving a sheet metal part first in the spatial position is in which the sheet metal part is delivered by the transfer device 50.
  • the reception facility 61 is during the sheet metal part transfer in Essentially at rest.
  • the drive device 68 can be controlled such that the receiving device 61 during the transfer of sheet metal parts, i.e. while hanging up of the sheet metal part 65 on the receiving elements 66 for a short time performs a movement that corresponds to the movement of the suction bridge 55 matches. Corrective movements can also be made if necessary be carried out. Is the sheet metal part 65 on the receiving device 61, the suction bridge 55th the sheet metal part 65 is free, separates from it and runs in a parking position that is spaced from the orientation station 57 is. The orientation station may make it easier Return movement of the suction bridges through a vertical Downward movement of the sheet metal part 65.
  • the orientation station 57 now has the sheet metal part 65 taken over and positioned this during the working stroke the press into a pick-up position in which the sheet metal part 65 a changed orientation and / or positioning, i.e. can have a changed spatial position.
  • the orientation station 57 all linear movements, i.e. both lengthways (in direction D), across this as well as vertical (lifting and lowering) possible.
  • the sheet metal part 65 about the longitudinal axis (part pass direction D) around a horizontal transverse axis and around a Vertical axis are pivoted. This is done through targeted Control of the drive units 81 to 86 by the control device.
  • the sheet metal part 65 If the sheet metal part 65 be transported further it fetches the next following suction bridge 55 from. With her suction cups, she initially relies on the Sheet metal part 65, which from the orientation station 57 in the appropriate orientation and position kept at rest becomes. Alternatively, the orientation station 57 can be activated to move over a limited distance perform with the movement of the suction bridge 55 matches.
  • Positioning options if less Positioning options are desired, individual Drive units are not required. For example. it is possible with only two, three, four or five drive units get along; depending on how many degrees of freedom the positioning movement the receiving device 61 requires.
  • the Joints can then be used instead of ball or universal joints if necessary, other joints are used.
  • An orientation station provided in particular for press systems 1 57 has a receiving device 61 which is carried by a rod gear 67. This is supported on drive units 81, 82, 83, 84, 85, 86 of a drive device 68 from.
  • the drive units 81 to 86 are stationary.
  • the rods 71 to 76 of the rod gear 67 are rigid and invariable in length.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Orientierstation, insbesondere für Blechteile, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. So eine Station ist aus der DE-A-19618167 bekannt.
Zur Herstellung und Bearbeitung von Karosserieteilen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, werden in der Praxis Saugerpressen eingesetzt. Dies sind Pressen-Anlagen, die aus mehreren in einer Reihe angeordneten und ggfs. miteinander verbundenen Pressen aufgebaut sind. Die Pressen sind über ein Transportsystem miteinander verknüpft, das den Teiletransport bewerkstelligt. In jeder Presse ist ein Werkzeug angeordnet, das fortwährend öffnet und schließt. Das Transfersystem hat die Aufgabe, beim Öffnen des Werkzeugs ein in dem Werkzeug befindliches Blechteil aus diesem herauszuführen und ein neues Werkstück einzulegen, bevor das Werkzeug wieder schließt. Dabei müssen die Blechteile in der richtigen Positionierung in das Werkzeug eingelegt werden. Die Werkstückposition (Teilelage) ist über alle Werkzeuge meist nicht konstant. Das bedeutet, dass die Orientierung der Blechteile während des Durchlaufs durch die Pressenanlage zwischen den einzelnen Werkzeugen ggfs. geändert werden muss. Dies hängt von dem konkreten Design des Blechteils ab. Bspw. kann es erforderlich sein, das Blechteil zwischen den einzelnen Werkzeugen um eine quer zur Transportrichtung orientierte horizontale Kippachse zu schwenken. Außerdem kann es vorkommen, dass das Blechteil seitlich verschoben oder anderweitig umorientiert werden muss.
Dazu ist aus der DE 19654474 A1 ein flexibler Mehrfachtransfer bekannt, der modular aufgebaut ist. Zwischen den einzelnen Pressen oder Werkzeugen angeordnete Transfermodule bewerkstelligen jeweils die Überführung der Blechteile von Werkzeug zu Werkzeug. Die Transfermodule weisen jeweils eine Saugerbrücke auf, die an ihren Enden von einem Lenkergetriebe räumlich geführt ist. Die Saugerbrücke durchläuft dabei eine Transferkurve. Zusätzlich kann die Schwenklage sowie die anderweitige Orientierung der Saugerbrücke während des Transferschritts geändert werden. Das Lenkergetriebe verbindet die Saugerbrücke mit Antriebseinheiten.
Bei großen Werkzeugabständen wird es häufig gewünscht, den Transferschritt zu verkürzen. Dazu werden zwischen den einzelnen Pressen und Werkzeugen Zwischenablagen angeordnet. Diese können dann zur Umorientierung der Blechteile benutzt werden. Dadurch kann wiederum die Transfereinrichtung vereinfacht werden. Aus der DE 19618167 A1 sind als Orientierstationen ausgebildete Zwischenablagen bekannt. Die Orientierstationen weisen einen Trägerrahmen mit Auflagemitteln für die Blechteile auf. Der Trägerrahmen wird von sechs miteinander paarweise einen Winkel einschließenden Beinen getragen. Die Beine sind jeweils teleskopierbar und mit einem Stellmotor versehen. Durch gezielte Längenverstellung der Beine kann die Position des Trägerrahmens geändert bzw. verstellt werden.
Die Stäbe müssen sowohl die Antriebe zur Stablängenverstellung als auch Teleskopführungen enthalten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, Orientierstationen mit einem einfachen und robusten Aufbau zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit der Orientierstation nach Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Orientierstation weist ein zwischen einer Antriebseinrichtung und einer Aufnahmeeinrichtung angeordnetes Stabgetriebe auf. Dieses gibt die Bewegungen der Antriebseinrichtung an die Aufnahmeeinrichtung weiter und positioniert diese. Das Stabgetriebe basiert auf Stäben konstanter Länge, deren Fußpunkte im Raum bewegt werden. Die Stäbe sind starr, d.h. nicht längenverstellbar und haben dadurch eine hohe statische und dynamische Steifigkeit. Außerdem können sie schlank angelegt werden.
Die Antriebseinrichtung ist räumlich von den Stäben getrennt. Wärmeentwicklung der Antriebseinrichtung kann somit von den Stäben ferngehalten werden. In den Stäben sind keinerlei rotierende Teile oder irgendwelche Antriebe eingebaut. Sie weisen dadurch einen einfachen Aufbau auf.
Für die zu der Antriebseinrichtung gehörenden Antriebseinheiten ist ausreichend Bauraum vorhanden. Es können Standardantriebe, bspw. Stellmotoren mit einem Spindelhubgetriebe und einer Linearführung eingesetzt werden. Die Antriebseinheiten sind auf diese Weise gut zugänglich. Wartung und Austausch ist ohne größere Probleme möglich.
Das Stabgetriebe und die Antriebseinrichtung legen die räumliche Position der Aufnahmeeinrichtung vollständig fest. Dabei sind Ausführungsformen der Orientierstation mit zwei bis sechs Freiheitsgraden möglich. Sind einzelne Freiheitsgrade der Aufnahmeeinrichtung durch eine geeignete Führung, bspw. durch Beschränkung der Freiheitsgrade in den Gelenken, mit denen die Stäbe an die Antriebseinheit bzw. die Aufnahmeeinrichtung angeschlossen sind, blockiert oder gesperrt, muss nur die Positionierung in den verbleibenden Freiheitsgraden durch Antriebseinheiten vorgenommen werden. Sind sechs Freiheitsgrade, d.h. Linearbewegung der Aufnahmeeinrichtung in drei zueinander rechtwinkligen Raumrichtungen und Drehung oder Schwenkung um drei zueinander rechtwinklig stehende Achsen gewünscht, sind sechs Stäbe und sechs Antriebseinheiten vorgesehen. Vorzugsweise ist jeder Stab jeweils mit einer Antriebseinheit direkt verbunden. Soll ein Freiheitsgrad entfallen, bspw. die Bewegung in Vertikalrichtung, kann auch eine Antriebseinheit entfallen und der betreffende Stab an einem festen Anlenkpunkt befestigt werden.
Die Gelenke, mit denen die Stäbe mit der Aufnahmeeinrichtung und der Antriebseinrichtung verbunden sind, sind vorzugsweise Kugelgelenke, die jede Schwenkrichtung zulassen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind benachbarte Stäbe zueinander in einem spitzen Winkel angeordnet, wobei sich die Winkel vorzugsweise von der Aufnahmeeinrichtung weg öffnen. Es ergibt sich dadurch ein platzsparender Aufbau, der außerdem hohe Positioniergeschwindigkeiten ermöglicht. Die Anordnung der Stäbe kann dabei so getroffen sein, dass keine Parallelstabpaare vorhanden sind. Außerdem können die Antriebseinheiten im Abstand zueinander angeordnet werden. Die von den Antriebseinheiten eingenommene Fläche kann größer sein als der von den Anlenkpunkten der Stäbe an der Aufnameeinrichtung festgelegten Fläche.
Die Orientierstation wirkt vorzugsweise mit einem Transfer zusammen, der Bearbeitungsstationen hinsichtlich des Teilefluss miteinander verknüpft. Die Bearbeitungsstationen sind vorzugsweise Pressenstationen einer Pressenanlage, wobei die Orientierstation dann zwischen den einzelnen Pressen angeordnet ist. Eine übersichtliche Anordnung und eine gute Ausnutzung des geringen zwischen den einzelnen Pressen vorhandenen Raums ergibt sich, wenn die Antriebseinheiten Linearantriebe sind, die vorzugsweise eine vertikale oder nährungsweise vertikale Arbeitsrichtung aufweisen. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Antriebseinheiten paarweise jeweils an einem Träger gelagert und an voneinander weg weisenden Seiten desselben angeordnet sind. Es ergeben sich somit Zwillingsantriebseinheiten für jeweils zwei Stäbe. Bei einer Orientierstation die in allen Raumrichtungen positioniert und um alle Drehachsen schwenken kann, sind drei solcher Zwillingseinheiten vorgesehen. Die Antriebseinheiten können an den Pressentischen montiert sein. Der zwischen den Pressentischen vorhandene Bauraum wird dabei gut genutzt, wenn ein Pressentisch zwei Zwillingseinheiten und der benachbarte Pressentisch eine Zwillingseinheit trägt.
Während die Anlenkpunkte der Stäbe an der Trägereinrichtung ein Dreieck festlegen, sind die Anlenkpunkte der Stäbe an den Antriebseinheiten davon abweichend, bspw. entsprechenden Gesichtspunkten angeordnet, die eine gute Platzausnutzung ermöglichen.
Die Antriebseinheiten und ihre Linearführungen sind dabei vorzugsweise an den Ecken bzw. auf den Kanten eines Trapezes angeordnet. Vier der Antriebseinheiten sind auf den Eckpunkten des Trapez angeordnet sein. Zwei Antriebseinheiten auf der längeren Kante desselben. An der Aufnahmeeinrichtung sind die Stäbe dann vorzugsweise im Sechseck oder im Dreieck angelenkt.
Als Antriebseinheiten können lineare Direktantriebe eingesetzt werden. Die Antriebseinheiten können mit Bremseinheiten kombiniert sein, die angefahrene Positionen festbremsen.
Die Aufnahmeeinrichtung kann auswechselbare und/oder verschwenkbare Auflagen aufweisen.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung und/oder Unteransprüchen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Pressenanlage mit Transfersystem und Orientierstationen in einer schematisierten Seitenansicht,
  • Fig. 2 die Pressenanlage nach Figur 1, in einer ausschnittsweisen schematisierten Perspektivdarstellung, und
  • Fig. 3 eine Orientierstation der Pressenanlage nach den Figuren 1 und 2, in einer perspektivischen Darstellung.
    • In Figur 1 ist eine Pressenanlage 1 veranschaulicht, die der Bearbeitung von Blechteilen dient. Die Pressenanlage 1 weist mehrere in Durchlaufrichtung D hintereinander angeordnete Pressenstationen 2, 3, 4, 5, 6, 7 auf, die jeweils eine Umformstufe für das umzuformende Blechteil festlegen. Zu jeder Pressenstation gehört jeweils ein Pressentisch 8, 9, 10, 11, 12, 13, der über geeignete Feder- und Dämpfermittel auf einem nicht weiter veranschaulichten Fundament ruht. Auf den Pressentischen 8, 9, 10, 11, 12, 13 sind Pressenständerpaare 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 aufgestellt, zu denen jeweils ein in Figur 1 vornliegender mit dem Buchstabenindex a und ein von diesem verdeckter, mit dem Buchstabenindex b gekennzeichneter Pressenständer gehören. Die Anordnung der Pressenständer lässt sich bspw. anhand der Pressenständer 15a, 15b, insbesondere Figur 2, entnehmen.
    Die Pressenständerpaare 14 bis 20 tragen Kopfstücke 21, 22, 23, 24, 25, 26. Diese tragen ein oder mehrere Exzenterantriebe für Stößel 27, 28, 29, 30, 31, 32, die auf- und abbewegt werden.
    In jeder Pressenstation 2 bis 7 ist auf dem jeweiligen Pressentisch 8, 9, 10, 11, 12, 13 ein Schiebetisch 34, 35, 36, 37, 38, 39 angeordnet, der zwischen benachbarten Pressenständern 14a, 15a, bzw. 15a, 16a usw. seitlich aus der Pressenanlage 1 herausfahrbar ist. Der Schiebetisch 34 trägt ein zu einem Werkzeug 41 gehöriges Werkzeugunterteil 42. Das zugehörige Werkzeugoberteil 43 hängt an dem Stößel 27. Entsprechend sind in den weiteren Pressenstationen 3, 4, 5, 6, 7 Werkzeuge 44, 45, 46, 47, 48 angeordnet, die jeweils ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil aufweisen.
    Um einen Teiletransport durch die gesamte Pressenanlage 1 zu bewerkstelligen, ist die Pressenanlage 1 mit einem Transfersystem 50 versehen. Zu diesem gehören sich in Richtung der Durchlaufrichtung D durch die Pressenanlage 1 erstreckende Führungsschienen 51, 52. Die Führungsschienen 51, 52 sind parallel zueinander in der Nähe der Pressenständer 14a, 14b bis 20a, 20b angeordnet, so dass die Werkzeuge 41 bis 48 zwischen ihnen Platz finden. Die Führungsschienen 51, 52 sind durch nicht weiter dargestellte Hubeinheiten heb- und senkbar.
    Von den Führungsschienen 51, 52 sind Laufwagen 53 geführt, die paarweise zwischeneinander eine Saugerbrücke 55 führen. Dabei ist jeweils eine Saugerbrücke für das Einlegen von Blechteilen in ein Werkzeug 41 bis 48 und eine Saugerbrücke für das Herausnehmen eines Blechteils aus dem jeweiligen Werkzeug 41 bis 48 vorgesehen. Bedarfsweise kann zum Einlegen von noch unverformten Blechteilen (Platinen) in die erste Pressenstufe 2 anstelle der Saugerbrücke ein Einlegefeeder vorhanden sein.
    Durch geeignete Antriebsmittel werden die Laufwagen 53 auf den Führungsschienen 51, 52 gezielt verfahren, so dass sich durch Überlagerung der Hebe- und Senkbewegung der Laufschienen 51, 52 und der Bewegung der Saugerbrücken 55 in Durchlaufrichtung D eine Transferkurve K ergibt. Diese ist in Figur 1 lediglich zwischen den Pressenstufen 6 und 7 schematisch angedeutet. Der Transferschritt ist, gemessen in Durchlaufrichtung D, lediglich halb so kurz wie der Mittenabstand benachbarter Werkzeuge.
    Zwischen den Werkzeugen 41, 44; 44, 45; 45, 46; 46, 47 und 47, 48 sind als Zwischenablagen dienende Orientierstationen 57 angeordnet, wie sie besser aus den Figuren 2 und 3 hervorgehen. Die Orientierstationen 57 sind dabei untereinander im Wesentlichen gleich ausgebildet. Die zwischen den Pressenstufen 2 und 3 angeordnete Orientierstationen 57 wird deshalb im folgenden stellvertretend für alle Orientierstationen beschrieben:
    Die Orientierstation 57 dient dazu, dem Werkstück auf seinem Weg von Werkzeug zu Werkzeug eine neue Orientierung zu geben. Die Aufgabe des Transfers 50 kann dann darauf beschränkt werden, das Werkstück umzusetzen, d.h. eine rein zweidimensionale Bewegung auszuführen. Bspw. kann die Saugerbrücke 55 unverdrehbar ausgebildet sein. Die unterhalb des Transfersystems 50 angeordnete Orientierstation 57 weist an ihrer Oberseite eine Aufnahmeeinrichtung 61 auf, zu der zwei parallel zueinander gehaltene Querschienen 62, 63 gehören. Diese sind von einem Träger 64 voneinander weg und aufeinander zu schwenkbar gehalten. An ihrer Oberseite können die Querschienen 62, 63 mit Aufnahmen 66 zur Anpassung an die Blechteilekontur versehen sein. Dies ist insbesondere aus Figur 3 ersichtlich. Ein auf der Aufnahmeeinrichtung 57 liegendes Blechteil 65, bspw. eine PKW-Seitenwand, ist in den Figuren 2 und 3 schematisch angedeutet.
    Die Querschienen 62, 63 sind um parallel zu den Querschienen 62, 63 orientierte, zueinander parallele Schwenkachsen aufeinander zu und voneinander weg schwenkbar. Außerdem können die Querschienen 62, 63 bedarfsweise lösbar an dem Träger 64 gehalten sein. Vorzugsweise sind die Aufnahmeelemente 66 von den Querschienen 62, 63 lösbar.
    Die Positionierung des Blechteils 65 erfolgt durch eine gesteuerte Positionierung des Trägers 64. Dazu dient ein Stabgetriebe 67, das die Verbindung zu einer Antriebseinrichtung 68 herstellt. Zu dem Stabgetriebe gehören insgesamt sechs Stäbe 71, 72, 73, 74, 75, 76, die starr ausgebildet sind. Außerdem können sie untereinander gleich lang ausgebildet sein. Bedarfsweise können sie jedoch auch individuelle Längen aufweisen. Die Stäbe 71 bis 76 sind an ihrem jeweiligen oberen Ende jeweils mit einem nicht weiter veranschaulichten Kardan- oder Kugelgelenk an dem Träger 64 gefasst. Dabei sind die Stäbe 71 bis 76 jeweils paarweise in unmittelbarer Nachbarschaft an dem Träger 64 gelagert, so dass die Lagerstellen insgesamt etwa ein Dreieck, vorzugsweise ein gleichseitiges Dreieck festlegen. Benachbarte Stäbe 71, 72; 72, 73; 73, 74; 74, 75; 75, 76 und 76, 71 schließen miteinander einen mehr oder weniger spitzen Winkel ein. Die Stäbe 71, 76 bilden dabei eine Ausnahme und können bedarfsweise auch parallel zueinander angeordnet sein, wenigstens wenn der Träger 64 in waagerechter oder um eine Längsachse nicht gekippt ist, die zu der Durchlaufrichtung D parallel ist.
    Zu der Antriebseinrichtung 68 gehören insgesamt sechs Antriebseinheiten 81, 82, 83, 84, 85, 86, die jeweils separat ansteuerbar sind. Die Antriebseinheiten 81 bis 86 sind Linearantriebseinheiten, jeweils mit einem Servomotor. Die Servomotoren sind von einer Rechnersteuerung gesteuert. Über ein Spindelhubgetriebe und eine Linearführung 87, 88, 89, 90, 91, 92 wird die Drehbewegung des jeweiligen Servomotors in eine Linearbewegung eines Schlittens 93, 94, 95, 96, 97, 98 umgesetzt. Jeder Schlitten 93 bis 98 ist jeweils mit einem Stab 71 bis 76 gelenkig über ein Kardangelenk oder ein Kugelgelenk verbunden. Somit ist jedem Stab 71 bis 76 jeweils eine Antriebseinheit 81 bis 86 zugeordnet.
    Die Antriebseinheiten 81 bis 86 sind jeweils paarweise von einem Träger 101, 102, 103 getragen. Diese werden bspw. durch vertikal angeordnete Kastenprofilträger gebildet. Diese Trägeranordnung ermöglicht eine weitgehend ungehinderte Anordnung der Stäbe 71 bis 76 des Stabgetriebes 67 und gleichzeitig die Ausbildung relativ langer Führungswege und somit Vertikalhübe der Schlitten 93, 94, 95, 96, 97 und 98. Dies gilt insbesondere, wenn die Kastenprofilträger 101, 102, 103 parallel zueinander in Draufsicht im Dreieck angeordnet und die Antriebseinheiten 81 bis 86 jeweils paarweise an voneinander weg weisenden Flanken der Trägerelemente 101, 102, 103 angeordnet sind. Die Trägerelemente 102, 103 sind dabei bspw. an dem Pressentisch 8 befestigt. Das Trägerelement 101 ist an dem Pressentisch gelagert. Sind die Schlitten 93 bis 98 auf gleiche Höhe eingestellt, legen die Gelenke zur Lagerung der Stabenden der Stäbe 71 bis 76 ein Trapez fest. Dadurch liegen die Antriebseinheiten 82, 83, 84, 85 gewissermaßen auf einer gemeinsamen Linie. Ihre Führungsrichtungen sind parallel zueinander. Ebenso liegen die beiden Antriebseinheiten 81, 86 auf einer gemeinsamen, zu der ersten Linie parallelen zweiten Linie. Der relativ schmale Zwischenraum zwischen den Pressentischen 8, 9 wird somit gut ausgenutzt. Die Antriebseinheiten 81 bis 86 sind ortsfest. Es können Standardantriebe verwendet werden. Die außerhalb der Stäbe 71 bis 76 angeordneten Antriebe sind gut zugänglich. Ebenso ist die an den Trägerelementen 101, 102, 103 jeweils vorgesehene Linearführung 87 bis 92 ruhend und somit robust ausführbar.
    Die insoweit beschriebene Pressenanlage 1 mit der Orientierstation 57 arbeitet wie folgt:
    Die Stößel 27 bis 32 der Pressenanlage 1 werden von einem Pressenhauptantrieb synchron auf und ab bewegt. Die Transfereinrichtung 50 fährt dabei, jedesmal wenn die Werkzeuge 41 bis 48 öffnen, die Saugerbrücken 53 in die Werkzeuge, um Blechteile einzuführen und/oder herauszuführen. Dabei wird von der Transfereinrichtung 50 auch jede Zwischenablage oder Orientierstation 57 bedient, indem zunächst mittels einer Saugerbrücke ein Blechteil 65 abgenommen und sofort darauf ein nächstes Blechteil 65 wieder auf die Aufnahmeeinrichtung 61 aufgelegt wird. Die nicht weiter veranschaulichte Steuereinrichtung steuert die Servomotoren der Antriebseinheiten 81 bis 86 dabei so an, dass die Aufnahmeeinrichtung 61 zur Aufnahme des Blechteils 65 zur Aufnahme eines Blechteils zunächst in der räumlichen Position befindlich ist, in der das Blechteil von der Transfereinrichtung 50 abgegeben wird. Die Aufnahmeeinrichtung 61 ist während der Blechteileübergabe im Wesentlichen in Ruhe. Alternativ kann die Antriebseinrichtung 68 so gesteuert sein, dass die Aufnahmeeinrichtung 61 während der Blechteileübergabe, d.h. während des Auflegens des Blechteils 65 auf die Aufnahmeelemente 66 kurzzeitig eine Bewegung ausführt, die mit der Bewegung der Saugerbrücke 55 übereinstimmt. Es können bedarfsweise auch Korrekturbewegungen ausgeführt werden. Liegt das Blechteil 65 auf der Aufnahmeeinrichtung 61, gibt die Saugerbrücke 55 das Blechteil 65 frei, trennt sich von diesem und läuft in eine Parkposition die von der Orientierstation 57 beabstandet ist. Die Orientierstation erleichtert ggfs. die Rücklaufbewegung der Saugerbrücken durch eine vertikale Abwärtsbewegung des Blechteils 65.
    Die Orientierstation 57 hat nun das Blechteil 65 übernommen und positioniert dieses während des Arbeitshubs der Presse in eine Abholposition in der das Blechteil 65 eine geänderte Orientierung und/oder Positionierung, d.h. eine geänderte räumliche Position aufweisen kann. Dabei sind bei der in den Figuren 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsform der Orientierstation 57 alle Linearbewegungen, d.h. sowohl längs (in Durchlaufrichtung D), quer zu dieser sowie vertikal (Heben und Senken) möglich. Außerdem kann das Blechteil 65 um die Längsachse (Teiledurchlaufrichtung D) um eine horizontale Querachse sowie um eine Vertikalachse geschwenkt werden. Dies erfolgt durch gezielte Ansteuerung der Antriebseinheiten 81 bis 86 durch die Steuereinrichtung. Soll das Blechteil 65 weitertransportiert werden, holt es die nächstfolgende Saugerbrücke 55 ab. Dabei setzt sie mit ihren Saugern zunächst auf dem Blechteil 65 auf, das von der Orientierstation 57 in der entsprechenden Orientierung und Position in Ruhe gehalten wird. Alternativ kann die Orientierstation 57 angesteuert werden, um über einen begrenzten Wegabschnitt eine Bewegung auszuführen, die mit der Bewegung der Saugerbrücke 55 übereinstimmt.
    Bei alternativen Ausführungsformen können, falls weniger Positioniermöglichkeiten gewünscht sind, einzelne Antriebseinheiten entfallen. Bspw. ist es möglich, mit lediglich zwei, drei, vier oder fünf Antriebseinheiten auszukommen; je nachdem wie viele Freiheitsgrade die Positionierbewegung der Aufnahmeeinrichtung 61 erfordert. Die Gelenke können dann anstelle der Kugel- oder Kardangelenke bedarfsweise auch andere Gelenke zur Anwendung kommen. Eine insbesondere für Pressen-Anlagen 1 vorgesehene Orientierstation 57 weist eine Aufnahmeeinrichtung 61 auf, die von einem Stabgetriebe 67 getragen wird. Diese stützt sich an Antriebseinheiten 81, 82, 83, 84, 85, 86 einer Antriebseinrichtung 68 ab. Die Antriebseinheiten 81 bis 86 sind ortsfest gelagert. Die Stäbe 71 bis 76 des Stabgetriebes 67 sind starr und längenunveränderlich.

    Claims (17)

    1. Orientierstation (57), insbesondere für Blechteile (65), die durch eine Folge von Bearbeitungsstationen (2, 3, 4, 5, 6, 7) zu transportieren sind,
         mit einer Aufnahmeeinrichtung (61), die der zeitweiligen Aufnahme der Blechteile (65) dient,
      gekennzeichnet durch
      eine Antriebseinrichtung (68), zu der mehrere ortsfest gelagerte Antriebseinheiten (81, 82, 83, 84, 85, 86) gehören, die jeweils einen Abtrieb aufweisen, und
         ein Stabgetriebe (67), das die Aufnahmeeinrichtung (61) mit der Antriebseinrichtung (68) verbindet und das mehrere längenunveränderliche Stäbe (71, 72, 73, 74, 75, 76) aufweist, die jeweils zwischen dem Abtrieb (93, 94, 95, 96, 97, 98) einer Antriebseinheit (81, 82, 83, 84, 85, 86) und der Aufnahmeeinrichtung (61) angeordnet sind.
    2. Orientierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabgetriebe (67) und die Antriebseinrichtung (68) die Position der Aufnahmeeinrichtung (61) vollständig festlegen.
    3. Orientierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Stäbe (71, 72, 73, 74, 75, 76) entsprechend der Anzahl der Freiheitsgrade der Bewegung der Aufnahmeeinrichtung (61) festgelegt ist und dass die Anzahl der Antriebseinheiten (81, 82, 83, 84, 85, 86) mit der Anzahl der Stäbe (71, 72, 73, 74, 75, 76) übereinstimmt, wobei vorzugsweise jedem Stab (71, 72, 73, 74, 75, 76) genau eine Antriebseinheit (81, 82, 83, 84, 85, 86) zugeordnet ist.
    4. Orientierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Stäbe (71, 72, 73, 74, 75, 76) miteinander paarweise einen spitzen Winkel einschließen, wobei sich die Winkel vorzugsweise von der Aufnahmeeinrichtung (61) weg öffnen.
    5. Orientierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (71, 72, 73, 74, 75, 76) über Gelenke mit der Aufnahmeeinrichtung (61) verbunden sind, die näherungsweise an den Ecken eines Dreiecks angeordnet sind, wobei vorzugsweise zwei Stäbe (71, 72; 72, 73; 73, 74; 74, 75; 75, 76) an einer Ecke des Dreiecks angreifen.
    6. Orientierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (71, 72, 73, 74, 75, 76) über Gelenke mit den Antriebseinheiten (81, 82, 83, 84, 85, 86) verbunden sind, die an den Ecken eines Sechsecks oder an den Ecken sowie auf der längeren Kante eines Trapez angeordnet sind.
    7. Orientierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (81, 82, 83, 84, 85, 86) Linearantriebe sind, die derart ausgebildet sind, dass sie von einer Steuereinrichtung gesteuert ihren Abtrieb (93, 94, 95, 96, 97, 98) in vorgegebene Positionen verfahren können.
    8. Orientierstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebe eine zueinander parallele Führungsrichtung (87, 88, 89, 90, 91, 92) aufweisen, die vorzugsweise vertikal orientiert ist.
    9. Orientierstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebe Direktantriebe sind.
    10. Orientierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebseinheiten (81, 82, 83, 84, 85, 86) jeweils paarweise an einem Träger (101, 102, 103), vorzugsweise an voneinander weg weisenden Seiten desselben gelagert sind.
    11. Orientierstation nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Antriebseinrichtung (68) sechs Antriebseinheiten (81, 82, 83, 84, 85, 86) gehören, die an drei Trägern (101, 102, 103) befestigt sind, die im Dreieck angeordnet sind.
    12. Orientierstation nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstationen (2, 3, 4, 5, 6, 7) Pressenstationen einer Pressenanlage (1) sind und dass die Träger (101, 102, 103) an Pressentischen (8, 9) befestigt sind.
    13. Orientierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (68) und das Stabgetriebe (67) oberhalb der Aufnahmeeinrichtung (61) angeordnet sind.
    14. Orientierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (68) und das Stabgetriebe (67) unterhalb der Aufnahmeeinrichtung (61) angeordnet sind.
    15. Orientierstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (61) verstellbare Auflagemittel (62, 63) aufweist.
    16. Pressenanlage mit mehreren Pressenstationen (2) bis (7), zu denen jeweils ein Pressentisch (8, 9, 10, 11, 12, 13), Pressenständer (14a bis 20b), ein Kopfstück (21, 22, 23, 24, 25, 26), ein Stößel (27, 28, 29, 30, 31, 32) und ein Schiebetisch (34, 35, 36, 37, 38, 39) gehören,
         mit einer Transfereinrichtung (50), die den Teiletransport durch die Pressenanlage (1) bewirkt,
         mit wenigstens einer zwischen zwei Pressenstationen (2, 3, 4, 5, 6, 7) und zwischen den Pressenständern (15a, 15b bis 20a, 20b) angeordneten Orientierstation (57) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
    17. Pressenanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfereinrichtung (50) den Teiletransport auf einer zweidimensionalen Transferkurve (K) bewirkt und die Orientierung der Blechteile (65) ausschließlich in der Orientierstation (57) stattfindet.
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