WO2006128393A1 - Platinenzuführung - Google Patents

Abstract

Für Umformanlagen wird das Konzept eines Platinenladers vorgeschlagen, bei dem durch Verwendung von Teiletransportvorrich tungen, in der Art eines Baukastensystems, Pressenanlagen mit den unterschiedlichsten Hubzahlen pro Minute in einem weiteren Bereich beschickt werden können. Ermöglicht wird dieses durch ein flexibles System, in dem die Teiletransportvorrichtungen jeweils nur sehr kurze Transportwege ausführen. Zum Entstapeln der Platinen (7) in den Entstapelstellen (2, 3) und zur Entnahme der vereinzelten Platine (7) von einem Förderband (17) zum nachfolgenden Ablegen in der Presse (22) ist mindestens je eine Teiletransportvorrichtung einsetzbar.

Description

"Platmenzufuhrung"

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Konzept zur Zufuhrung von Platinen für Umformanlagen, wie Stufenpressen, Mehrstoßel-Transferpressen, Pressenstraßen oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik

Platmenzufuhrungen dienen dazu vollautomatisch arbeitende Umformanlagen mit Kontur- oder Formplatinen zu beschicken. Diese Platinen werden in einem vorgeschalteten Arbeitsverfahren, entweder auf Scherenlinien oder Schnittpressen, aus einem

Blechband geschnitten und anschließend zu Paketen gestapelt. Der prinzipielle Aufbau einer Anlage zur Zufuhrung von Platinen ist in dem Handbuch der Umformtechnik, Schuler GmbH, Springer Verlag 1996, Seite 217 und folgende beschrieben. Da- bei werden die paketierten Platinen Entstapelstellen mit integrierter Doppelblechkontrolle und Doppelblechablage zugeführt, entstapelt, gewaschen, geölt und vor der Presse zentriert zum lagegerechten Transport in die Presse. Für den PIa- tmentransport zu den einzelnen Aggregaten wurden bisher in der Regel Transportbander und Feedersysteme verwendet. Bei neuen Entwicklungen werden auch verstärkt die Einsatzmoglich- keiten von Industrierobotern untersucht, wie in dem Aufsatz „Feeder oder Roboter" in der Fachzeitschrift Bander, Bleche, Rohre, Ausgabe Oktober 2001, Seite 26 - 28, ausfuhrlich beschrieben. Auf die komplexen Anforderungen an die Anlagen wird in der Veröffentlichung auch hingewiesen, wie der Transport von Doppel- und Formplatinen mit unterschiedlichem Zuschnitt und auch die Handhabung von magnetischem und nicht magnetischem Material.

Insbesondere befasst sich der Aufsatz mit dem Leistungsver- gleich bzw. den erreichbaren Hüben pro Minute bei dem Einsatz von Knickarmrobotern und Feedern. Bei der EntStapelung wird für den Knickarmroboter eine erreichbare Taktzeit unter 10 Hüben pro Minute und für Feeder mehr als 15 Hube pro Minute genannt. Als Richtwert für die in der Praxis verwendeten ver- schiedenen Pressensysteme gelten die folgenden maximalen Vergleichswerte :

- Automatisierte Pressenstrassen 12 Hube pro Minute

Saugerbrucken-Transferpressen 17 Hube pro Minute - Drei-Achs-Greiferschienen-Transferpressen 25 Hube pro Minute

Im Vergleich der Werte ist somit der Einsatz des Knickarmroboters wegen zu geringer Ausbringung unwirtschaftlich. Andererseits sind jedoch standardisierte Industrieroboter deutlich kostengünstiger als Feeder.

Interessant wird der Einsatz der Industrieroboter durch die Entwicklung optischer Zentrierstationen und insbesondere durch die integrierten Bilderkennungssysteme. Hierbei wird die Ist- Lage der Platine durch Kameras erfasst und mittels eines Bildverarbeitungsrechners die Abweichung zur Soll-Lage berechnet. Die ermittelten Korrekturwerte werden an die Roboter-Steuerung weitergegeben. Der Roboter hebt die Platine an und fuhrt die Lageveranderung durch oder alternativ werden die Greifelemente des Roboters vor dem Anheben in die erforderliche Lage positioniert. Eine derartige optische Zentrierstation ist m der Fachzeitschrift Bleche, Rohre, Profile 6/1999, Seite 19 be- schrieben.

Aufgabe und Vorteil der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Konzept für

Platinenlader unter Verwendung von Teiletransportvorrichtungen vorzuschlagen, welches an die verschiedensten Hubzahlen der Pressensysteme anpassbar ist.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Platinenlader nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelost. In den Unteranspruchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des Platinenladers angegeben.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Teiletransportvorrichtungen, welche z.B. als Industrieroboter, Gelenkarmtransfervorrichtungen, Teleskoptransfervorrichtungen, Feeder oder dergleichen ausgebildet sein können, derart anzuordnen, dass diese nur kürzeste Transportwege ausfuhren und somit die Ausbringung wesentlich erhohen.

Zur Erreichung dieses Zieles ist, bei Verwendung von zwei Entstapelstellen, für die Teiletransportvorrichtung eine Verfahr- barkeit quer zur Transportrichtung als Rustachse vorgesehen. Im Bedarfsfall kann die Rustachse auch als dynamische Achse ausgebildet werden. Somit kann die Teiletransportvorrichtung auf eine optimale Position zwischen der Entstapelstelle und der Ablage der Platine auf ein Transportband eingestellt werden. Diese Achse ist zusätzlich als eine Art Brücke ausgeführt mit der Möglichkeit der Ausschleusung von Doppelblechen entgegen der Transportrichtung. In Längsausrichtung, d. h. mit der schmaleren Seite werden dann die Platinen durch die Waschmaschine und die Beölungseinrichtung transportiert. Dieses ermöglicht die Verwendung von wesentlich schmäleren, kostengünstigeren Waschmaschinen und Beölungseinrichtungen, standardisiert auf die heute maximal verfügbaren Coilbreiten.

Nach dem Austritt aus der Beölungseinrichtung wird die Lage der Platine mittels Kameras von einem Lageerkennungssystem festgestellt und die ermittelte Platinenlage ergibt die Regelparameter für die Achsen der nachfolgenden Teiletransportvor- richtung. Die Teiletransportvorrichtung führt eine eventuell erforderliche Lageveränderung der Platine durch, zur exakten Positionierung für die weitere Verarbeitung in der Presse. Auch die Ausführung einer Drehbewegung der Platinen um 90 Grad kann stattfinden. Somit ist der früher erforderliche querori- entierte Platinentransport, mit anschließender Lageausrichtung mittels mechanischer Anschläge in einer Zentrierstation, nicht mehr erforderlich.

Wesentlich für die Erfindung ist, dass die Platine von der Teiletransportvorrichtung aus einer Undefinierten Lage aufgenommen, um 90° gedreht und in die erste Werkzeugstufe lagegerecht eingelegt wird. Dieses lagegerechte Einlegen kann direkt mit der oben beschriebenen Teiletransportvorrichtung erfolgen, es kann aber auch eine Zwischenablage eingebaut werden, auf welche die Platinen lagegerecht abgelegt werden. Von dort werden die Platinen ohne weitere Lagekorrektur von der Teiletransportvorrichtung der ersten Stufe in die erste Werkzeugstufe eingelegt. Durch die Entscheidung für eine Zwischenabla- ge wird xn einfachster Form der Transportweg und damit die Transportzeit erheblich verkürzt. Die bauliche Ausfuhrung der Zwischenablage kann kostengünstig in einfachster Form erfolgen. Auch eine früher erforderliche Höhenanpassung zwischen den Transportbandern und dem Platineneinleger auf unterschiedliche Werkzeughohen entfallt, da dieses ein Bestandteil der normalen Funktionalitat der Teiletransportvomchtung darstellt. Ebenso kann der bis dahin erforderliche Fundamentgraben entfallen.

Ebenfalls von Vorteil ist, dass der gesamte Platinentransport ausschließlich liegend auf den Förderbändern erfolgt. Auf den üblicher Weise hangenden Transport, an erheblich teureren Magnet- oder Saugerforderbandern, kann ganzlich verzichtet wer- den. Ebenso ist keine Einschränkung oder zusatzlicher Aufwand bei unterschiedlichen nicht magnetischen Platinenwerkstoffen erforderlich .

Weitere Vorteile des erfinderischen universellen Platinenkon- zeptes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Prinzipdarstellung eines Ausfuhrungsbeispiels. Das Ausfuhrungsbeispiel zeigt die Variante mit der oben beschriebenen Zwischenablage .

Die Figur zeigt eine Draufsicht auf einen Platinenlader.

Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels

Der Platinenlader 1 besteht aus zwei Entstapelstellen 2, 3. Die Entstapelstellen 2, 3 sind verfahrbar und können in den Ladepositionen 4, 5 mit Platinenpaketen beladen werden. Spreizmagnete 6 dienen zur Vereinzelung der Platinen 7. Als erste Teiletransportvorrichtung sind Roboter 8, 9 eingesetzt, die im Wechsel die Platine 7 anheben und diese nach einer Schwenkbewegung auf das Forderband 10 auflegen. In dem Roboterarm bzw. seinem Abstapelkopf ist eine Doppelblechkontrolle integriert. Erkennt die Doppelblechkontrolle Doppelbleche, fahrt das Forderband 10 entgegen der Durchlaufrichtung 11 und transportiert die Doppelbleche zu der Doppelblechablage 12. Ist der Platinenstapel z.B. an der Entstapelstelle 2 abgearbeitet, so fahren die Roboter 8, 9 auf einer Verfahrachse 23 quer zur Durchlaufrichtung 11 zu der Entstapelstelle 3. Es entsteht keine Produktionsunterbrechung, da z.B. Roboter 9 nach der Entnahme der vorletzten Platine 7 in die Entstapelpo- sition der Entstapelstelle 3 fahrt. Das Fahrsignal kann z.B. durch einen Sensor zur Messung der Stapelhohe oder durch eine Gewichtsmessung erfolgen.

Die Verfahrachse 23 ist ähnlich einem Torrahmen ausgeführt und bildet somit eine Öffnung für den Transport der Platine 7 in und gegen die Durchlaufrichtung 11. Die vereinzelte Platine 7 wird durch das Forderband 10 zu der Waschmaschine 13 transportiert. Wird die Waschmaschine 13 und die Beolungseinrichtung 14, z.B. bei Aluminiumplatinen, nicht benotigt, ist eine Verfahrung auf Schienen 15 aus dem Platinentransportbereich vorgesehen. Sind die Waschmaschine 13 und die Beolungseinrichtung 14 aus dem Platinenbereich ausgefahren, übernimmt eine Uber- bruckung den Transport zwischen dem Forderband 10 und dem Forderband 17. Im Anschluss an die Beolungseinrichtung 14 ist ein nur angedeutetes Lageerkennungssystem 16 installiert, um die Lage der auf dem Forderband 17 befindlichen Platine 7 zu er- fassen.

Das Lageerkennungssystem 16 besteht aus Kameras, einem BiId- verarbeitungsrechner und der Steuerungselektronik. Die aus dem Soll-Ist-Vergleich ermittelten Regelgrößen werden für jede Platine 7 über eine Schnittstelle den als weitere Teiletrans- portvorrichtung eingesetzten Robotern 18, 19 übergeben, die gegebenenfalls eine Lagekorrektur der Platine 7 auf Sollwert durchführen. Nach der Lageorientierung übernehmen die Roboter 18, 19 die Platine 7 wechselseitig vom Förderband 17, führen die Lageorientierung durch und legen die Platine 7 lagegerecht auf die Zwischenablage 20. Die Transfervorrichtung 21 der Presse 22 übernimmt die Platine 7 und legt diese in die erste Bearbeitungsstufe der Presse 22 ab.

Auch bei der Anordnung der Roboter 18, 19 ist erkennbar, dass diese nur eine sehr kurze Schwenkbewegung für den Transport der Platine 7 ausführen, wodurch eine hohe Hubzahl der Presse 22 erreichbar ist.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sie umfasst auch alle fachmännischen Ausgestaltungen im Rahmen des geltenden Anspruches 1. So sind bei einem Einsatz des erfindungsgemäßen Platinenladers bei einer automatisierten Pressenstraße jeweils nur ein Roboter für die Entstapelung und ein Roboter zur Ablage auf die Zwischenablage erforderlich.

Bezugszeichenliste

1 Platinenlader

2 Entstapelstelle 3 Entstapelstelle

4 Ladeposition

5 Ladeposition

6 Spreizmagnete

7 Platine 8 Roboter

9 Roboter

10 Forderband

11 Durchlaufrichtung

12 Doppelblechablage 13 Waschmaschine

14 Beolungseinrichtung

15 Schienen

16 Lageerkennungssystem

17 Forderband 18 Roboter

19 Roboter

20 Zwischenablage

21 Transfervorrichtung

22 Presse 23 Verfahrachse

Claims

Patentansprüche :

1. Platinenlader, zur Zuführung von Platinen zu Umformanlagen wie Pressen, Pressenstrassen, Transferpressen oder derglei- chen, bestehend aus mindestens einer Entstapelstelle mit Doppelblechablage, Förderbändern sowie gegebenenfalls einer Waschmaschine, einer Beölungseinrichtung und einem Lageerkennungssystem für Platinen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entstapelung der Platinen (7) in den Entstapelstellen (2, 3) und zur Entnahme der vereinzelten Platine (7) von einem Förderband (17) zum nachfolgenden Ablegen in der Presse (22) mindestens je eine Teiletransportvorrichtung einsetzbar ist.

2. Platinenlader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Förderband (17) und der Presse (22) eine Zwi- schenablage (20) zur Ablage der Platinen (7) anbaubar ist und dass diese Platinen (7) von einer Transfervorrichtung (21) in die Presse (22) einlegbar sind.

3. Platinenlader nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teiletransportvorrichtung bei zwei Entstapelstellen (2, 3) als Rüstachse und/oder dynamische Achse quer zur Durchlaufrichtung (11) auf einer Verfahrachse (23) verfahrbar ist.

4. Platinenlader nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platinen (7) in einer Längsorientierung in Durchlaufrichtung (11) transportierbar sind.

5. Platinenlader nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teiletransportvorrichtung eine Lageorientierung der Platine (7) und einen Höhenausgleich zwischen einem Förderband (17) und einer Zwischenablage (20) ausführt .

6. Platinenlader nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (7) lagegerecht von der Zwischenablage (20) durch eine Transfervorrichtung

(21) der Presse (22) in die erste Bearbeitungsstufe einlegbar ist.

7. Platinenlader nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrachse (23) auf ei- nem Rahmen angeordnet ist, der mit einer Öffnung für ein Förderband (10) versehen ist.