WO2010099957A1 - Transfervorrichtung, bedruckungsvorrichtung sowie verfahren zum betreiben einer transfervorrichtung - Google Patents

Transfervorrichtung, bedruckungsvorrichtung sowie verfahren zum betreiben einer transfervorrichtung Download PDF

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WO2010099957A1
WO2010099957A1 PCT/EP2010/001332 EP2010001332W WO2010099957A1 WO 2010099957 A1 WO2010099957 A1 WO 2010099957A1 EP 2010001332 W EP2010001332 W EP 2010001332W WO 2010099957 A1 WO2010099957 A1 WO 2010099957A1
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workpieces
transport element
transfer
holding means
carousel
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PCT/EP2010/001332
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Roman Angst
Warasin Ekasit
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Packsys Global (Switzerland) Ltd.
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/84—Star-shaped wheels or devices having endless travelling belts or chains, the wheels or devices being equipped with article-engaging elements
    • B65G47/846—Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements
    • B65G47/847—Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements the article-engaging elements being grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F17/00—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for
    • B41F17/08—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on filamentary or elongated articles, or on articles with cylindrical surfaces
    • B41F17/14—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on filamentary or elongated articles, or on articles with cylindrical surfaces on articles of finite length
    • B41F17/20—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on filamentary or elongated articles, or on articles with cylindrical surfaces on articles of finite length on articles of uniform cross-section, e.g. pencils, rulers, resistors
    • B41F17/22—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on filamentary or elongated articles, or on articles with cylindrical surfaces on articles of finite length on articles of uniform cross-section, e.g. pencils, rulers, resistors by rolling contact

Definitions

  • Transfer device printing device and method for operating a transfer device
  • the invention relates to a transfer device according to the preamble of patent claim 1, a printing device according to claim 11 and a method for operating a transfer device according to the preamble of patent claim 12.
  • Known transfer devices for transferring workpieces from a cyclically driven carousel to a transport chain comprise a handling device with two grippers for the simultaneous transfer of two workpieces.
  • the movement of the transport chain of known transfer devices can be described as sinusoidal, wherein the transport chain for unloading the workpieces by means of the handling device braked and after successful transfer, i. after successful unloading of the workpieces, is accelerated again.
  • the transport chain is even decelerated to a standstill in order to enable a "soft" transfer of the workpieces to the transport chain Vibrations in the area of the transport device, or more precisely the transport chain, through which, in extreme cases, workpieces unloaded onto the transport chain can fall, and transport devices with continuously moving transport chains are known.
  • the object of the invention is to propose a transfer device with which, on the one hand, higher transfer rates can be realized and, on the other hand, the occurrence of critical vibrations of the transport element, in particular of a transport chain, during operation of the transfer device is avoided. Furthermore, the object is to provide a printing device with such an optimized transfer device. In addition, the object is to provide a method for operating
  • BEST ⁇ T1GUNGSKOPJE specify a transfer device, with the higher transfer rates can be realized and also critical vibrations during operation of the transfer device can be avoided.
  • the invention is based on the finding that the oscillating movement of the transport element, in particular the transport chain, in known from the prior art transfer devices to ensure a soft transfer of the workpieces, both for the limited transfer rate and at the same time for in operation occurring vibrations is responsible, which can ultimately cause workpieces can fall down despite the supposedly soft transfer in the acceleration of the transport element.
  • the invention proposes to drive the previously oscillating driven (endless) transport element, at least approximately, at a constant speed, such that the transport element during the removal of the workpieces of the clocked driven Carousel, during the actual transfer of workpieces from the carousel to the transport device, more precisely to the (endless) transport element, and during Abiadens, so the transfer of the workpieces on the transport element, preferably driven on the transport element workpiece receiving elements at the same speed is driven.
  • the handling device of the transfer device does not comprise, as in the prior art, only two, but more than two holding means for removing, transferring and unloading each having at least one, preferably of only one, workpiece. Most preferably, the handling device comprises four to six such holding means.
  • the holding means for holding at least one, preferably only one, workpiece
  • the holding means are the respective workpiece by suction, so formed by vacuum holding.
  • the holding means may be designed to hold the workpieces mechanically, in particular in the manner of a forceps.
  • the holding means after removal of the workpieces can be accelerated by the clocked driven carousel and after the acceleration, preferably during the unloading process, synchronously with the transport element, the transport element following are movable.
  • the holding means are accelerated, at least approximately, to the same speed as the transport element and move in synchronism with a workpiece receiving position of the transport element, in order to ensure as soft as possible. transfer, ie to ensure as smooth as possible or vibration-free unloading of the workpieces on the transport element or carried by the transport element workpiece receiving elements.
  • the holding means after unloading the workpieces on the transport element and after releasing the workpieces, for example by switching off the negative pressure, a piece far (in the transport direction) synchronously with the transport element are movable, wherein the holding means secure the respective workpiece during this synchronous moving against falling down, for example by the workpieces, in the event that they are not immediately safe, can be mechanically supported on the holding means.
  • the holding means may be formed engaging the respective workpiece, preferably at a distance.
  • the holding means are moved over a pitch angle of at least 5 °, preferably of at least 10 °, synchronously with the transport element after releasing the workpieces.
  • the holding means are arranged distributed on at least two, preferably only two, transfer arms, most preferably uniformly, wherein the transfer arms transport the corresponding holding means on mutually different transfer paths to the (endless) transport element.
  • the transfer arms during the transfer of the workpieces from the carousel to the transport element in opposite pivoting directions, preferably mechanically coupled driven.
  • At least one drive for the handling device which transfers the workpieces there are different possibilities. Particularly preferred is an embodiment in which the handling device and the clocked driven carousel by means of a common drive, in particular by means of a common first servomotor, are driven.
  • the necessary swiveling and / or sliding Movements, in particular pivoting and sliding movements of transfer arms of the handling device are realized via at least one cam and / or lever arms, wherein the cam or the lever arms with the common, the carousel driving drive, in particular the first servomotor, are driven.
  • an embodiment can be realized in which for pivoting the transfer arms of the handling device and for synchronous Mitbe admire the holding means with the transport element two different drives, in particular two separate servo drives are provided, wherein - if necessary - one of the two servo drives, preferably the for Pivoting the transfer arms provided drive, at the same time the carousel clocked drivingly arranged and designed.
  • the invention also leads to a printing device for printing on workpieces, in particular of packaging parts and / or (finished) packaging. These are particularly preferably metal parts.
  • the printing device comprises a transfer device designed according to the concept of the invention, wherein the workpieces are printed on the carousel of the transfer device.
  • the transferred by the handling device of the transfer device from the carousel to the transport element workpieces are transported by the (endless) transport element according to an expedient development of the invention in a drying device (in particular in a drying oven) to dry the ink.
  • the invention also leads to a method for operating a transfer device, preferably designed as described above. Core of the procedure it is not to oscillate the belt, belt, rope or chain-shaped (endless) transport element as in the prior art, but, at least approximately, to drive at a constant speed in order to increase the transfer rate on the one hand and undesirably on the other hand, to prevent vibrations caused by the oscillating operation.
  • the holding means of the handling device transferring the workpieces are moved synchronously with the transport element, preferably during the abiadizing and / or after unloading, preferably in such a way that the holding means - even after the release of the Workpieces - for example, by releasing a mechanical handle or by switching off the negative pressure in case of need act as a kind of mechanical backup or support for the workpieces to safely prevent falling of the workpieces immediately after unloading.
  • FIG. 1 is a plan view of an embodiment of a transfer device during the removal of workpieces from a clocked driven carousel
  • FIG. 2 shows a plan view of the transfer device according to FIG. 1 during the transfer of the workpieces from the carousel to an endless transport element
  • FIGS. 1 and 3 shows a plan view of the transfer device according to FIGS. 1 and
  • FIG. 4 shows a top view of the transfer device according to FIGS. 1 to 3 after the unloading of the workpieces on the transport element and during the synchronous co-movement of the holding means of the handling device with the transport element, and FIG
  • FIG. 5 shows a perspective view of the transfer device according to FIGS. 1 to 4 during the removal of the workpieces from the carousel analogous to FIG. 1.
  • a transfer device 1 of a printing device 2 is shown.
  • the transfer device 1 comprises a clocked rotationally driven Karus rope 3 with a plurality of circumferentially adjacent mandrels 4 for clocked transporting workpieces in the circumferential direction.
  • processing stations for processing the workpieces can be provided.
  • a processing station is designed as a printing station for printing on the workpieces.
  • the transfer device 1 comprises in addition to the clocked (indexed), rotary driven carousel 3 a handling device 5 for handling the workpieces.
  • the handling device 5 is used for removing in this embodiment simultaneously four workpieces from the carousel 3, more precisely, in each case a mandrel 4, transferring the workpieces to a transport device 6 and unloading the workpieces on an endless transport element 7 of the transport device 6.
  • acts it is in the endless transport element 7 to a transport chain.
  • the transport element 7 may be formed, for example, as a belt, rope or belt.
  • transport element 7 is shown exclusively in FIG. 1 - in the other figures has been dispensed with a separate representation of the transport element 7 for the sake of a simplified illustration.
  • the transport element 7 rotates in a pitch circle formed as a gear drive wheel 8 of the transport device 6, wherein the drive wheel 8 is driven to rotate continuously about an axis parallel to the axis of rotation of the carousel 3 axis.
  • the transport element 7 moves at a constant speed, ie it is not operated in an oscillating manner, ie it is not braked or accelerated.
  • the handling device 5 comprises a total of four holding means 10 in the form of suckers, for sucking and thereby holding the workpieces.
  • the holding means 10 are evenly distributed over a total of two transfer arms 11, which are each arranged rotatably about an outer rotary joint 12.
  • the hinges 12 are fixedly arranged on each one of two, at least approximately, parallel legs 13 of a substantially U-shaped pivoting bow 14th
  • each transfer arm 11 is driven mechanically coupled, such that they pivot during pivoting in opposite directions of rotation.
  • each transfer arm 11 is associated with three links 15, 16, 17, which connect the respective transfer arm 11 to a common central shaft 18 that can be driven by a first drive (servo drive), not shown.
  • an outer link 15 connects the respective transfer arm 11 in an articulated manner to a Y-shaped link 16, which is rotatably fixed to the pivoting link 14 via an inner pivot 19.
  • the link 17 connects the respective Y-shaped link 16 with the shaft 18, more precisely a rotationally fixed to the shaft 18 pivot plate 20th
  • the workpieces are removed from the carousel 3 when it is stationary.
  • the shaft 18 is driven in rotation, so that the transfer arms 11 are pivoted about the respective links 15, 16, 17 in opposite directions of rotation about the respective outer pivot 12 in the direction of the transport element 7 (see FIG. 2).
  • the shaft 18 is driven by the same drive, by means of which the carousel 3 is clocked rotatably driven.
  • the pivoting movement of the transfer arms 11 is performed until a position shown in Fig. 3 is reached.
  • the Verschwenkbügel 14 is pivotable about the same axis of rotation, as the drive wheel 8.
  • the movement of the holding means with the transport element 7 is synchronized so that the holding means 10 are moved synchronously with the receiving elements 9, which held by the transport element 7 become. While the holding means 10 move at the same speed as the transport element 7 in the circumferential direction with the transport element 7, the unloading of the workpieces takes place on the receiving elements 9.
  • the workpieces are released from the holding means 10, in the embodiment shown by interrupting the vacuum supply , After unloading or releasing the workpieces, the transfer arms 11 are not immediately swiveled back to the holding means 10. Instead, the holding means 10, as shown in FIG. 4, are still in the circumferential direction synchronously with the transport element 7 or with the corresponding receiving elements 9 moves, wherein the workpieces, in the case of Wackeins, mechanically supported on the holding means 10 to prevent falling down.
  • both the rearward pivoting of the holding means 10 or of the transfer arms 11 takes place by rotating the shaft 18 and pivoting back of the U-shaped pivoting bar 14, so that the in FIG. 1 illustrated starting position of the holding means 10 is reached again.
  • FIG. 5 shows the transfer device 1 of the printing device 2 in a perspective view.
  • the sleeve-shaped, metallic workpieces 21, which are separated from the holding mitein 10 a piece far from top to bottom are overlapped, so that the holding means 10 even after releasing the workpieces 21 during synchronous Mitbearguess with the transport element 7 can exert their mechanical support function to prevent falling.
  • the receiving elements 9, which are funnel-shaped in an upper region, can be seen particularly well, which are fastened to the transport element 7, not shown, and transported together with the latter at a constant speed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transfervorrichtung (1) mit einem getaktet, rotierbar antreibbaren Karussell (3) umfassend mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Werkstückträger, mit einer benachbart zu dem Karussell (3) angeordnete Transportvorrichtung (6) umfassend ein band-, riemen-, seil- oder kettenförmiges Transportelement (7) und mit einer Handhabungseinrichtung (5) zum Entnehmen von Werkstücken (21) von dem Karussell (3), Transferieren der Werkstücke (21) zu dem Transportelement (7) und Abladen der Werkstücke (21) an dem Transportelement (7). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Transportelement (7) während der Entnahme, dem Transfer und dem Abladen der Werkstücke (21) mittels der Handhabungseinrichtung (5) mit einer, zumindest näherungsweise, konstanten Geschwindigkeit angetrieben ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Bedruckungsvorrichtung (2) sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Transfervorrichtung (1).

Description

Transfervorrichtung, Bedruckungsvorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer Transfervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Transfervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Pa- tentanspruchs 1 , eine Bedruckungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 11 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Transfervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
Bekannte Transfervorrichtungen zum Transferieren von Werkstücken von ei- nem getaktet angetriebenen Karussell auf eine Transportkette umfassen eine Handhabungseinrichtung mit zwei Greifern zum gleichzeitigen Transferieren von zwei Werkstücken. Die Bewegung der Transportkette bekannter Transfervorrichtungen kann als sinusförmig beschrieben werden, wobei die Transportkette zum Abladen der Werkstücke mittels der Handhabungseinrichtung abge- bremst und nach erfolgreicher Übergabe, d.h. nach erfolgreichem Abladen der Werkstücke, wieder beschleunigt wird. Je nach Ausführungsform bekannter Transfervorrichtungen wird die Transportkette sogar bis zum Stillstand abgebremst, um eine möglichst „weiche" Übergabe der Werkstücke auf die Transportkette zu ermöglichen. Nachteilig bei der bekannten Transfervorrichtung sind zum einen die begrenzte Taktzahl und zum anderen die während des Betriebs der Transfervorrichtung auftretenden Schwingungen im Bereich der Transportvorrichtung, genauer der Transportkette, durch die im Extremfall auf die Transportkette abgeladene Werkstücke herunterfallen können. Daneben sind Transportvorrichtungen mit kontinuierlich bewegter Transportket- te bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transfervorrichtung vorzuschlagen, mit der zum einen höhere Transferraten realisiert werden können und mit der zum anderen das Auftreten von kritischen Vibrationen des Transportele- mentes, insbesondere einer Transportkette, während des Betriebs der Transfervorrichtung vermieden wird. Ferner besteht die Aufgabe darin, eine Bedruckungsvorrichtung mit einer derartig optimierten Transfervorrichtung anzugeben. Darüber hinaus besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren zum Betrei-
BESTÄT1GUNGSKOPJE ben einer Transfervorrichtung anzugeben, mit dem höhere Transferraten realisierbar sind und zudem kritische Vibrationen während des Betriebs der Transfervorrichtung vermieden werden.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Transfervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , hinsichtlich der Bedruckungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kom- binationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das oszillierende Bewegen des Transportelementes, insbesondere der Transportkette, bei aus dem Stand der Technik bekannten Transfervorrichtungen, durch das eine weiche Übergabe der Werkstücke sichergestellt werden soll, sowohl für die begrenzte Transferrate als auch gleichzeitig für die im Betrieb auftretenden Vibrationen verantwortlich ist, welche letztendlich dazu führen können, dass Werkstücke trotz der vermeintlich weichen Übergabe bei der Beschleunigung des Transportelementes herunterfallen können. Um nun gleichzeitig kritische Vibrationen zu vermeiden und die Transferrate zu erhöhen, schlägt die Erfindung vor, das bisher oszillierend angetriebene (endlose) Transportelement, zumindest näherungsweise, mit einer konstanten Geschwindigkeit anzutreiben, derart, dass das Transportelement während der Entnahme der Werkstücke von dem getaktet angetriebenen Karussell, während des eigentlichen Transfers der Werkstücke von dem Karus- seil zur Transportvorrichtung, genauer zum (endlosen) Transportelement, und während des Abiadens, also der Übergabe der Werkstücke auf das Transportelement, vorzugsweise auf am Transportelement angeordnete Werkstückaufnahmeelemente mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben wird. Da das Transportelement bei der Übergabe der Werkstücke nicht wie im Stand der Technik herabgebremst wird, muss die konstante Geschwindigkeit, mit der das Transportelement angetrieben ist, nicht der maximalen Geschwindigkeit entsprechen, mit der Transportelemente von bekannten Transfervorrichtungen an- getrieben sind, und es kann trotzdem eine erhöhte Transferrate gewährleistet werden. Um die Transferrate zu optimieren und eine gleichmäßige Bestückung des Transportelementes mit Werkstücken zu gewährleisten, ist gemäß der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass die Handhabungseinrichtung der Transfervorrichtung nicht wie im Stand der Technik lediglich zwei, sondern mehr als zwei Haltemittel zum Entnehmen, Transferieren und Abladen von jeweils mindestens einem, vorzugsweise von jeweils ausschließlich einem, Werkstück aufweist. Ganz besonders bevorzugt umfasst die Handhabungseinrichtung vier bis sechs derartige Haltemittel.
Im Hinblick auf die konkrete Ausbildung der Haltemittel zum Halten von jeweils mindestens einem, vorzugsweise ausschließlich einem, Werkstück gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Haltemittel das jeweilige Werkstück durch Ansaugen, also mittels Unterdruck haltend ausgebildet sind. Zusätzlich oder alternativ können die HaI- temittel die Werkstücke mechanisch, insbesondere in der Art einer Zange greifend, haltend ausgebildet sein.
Um bei einem mit einer konstanten Geschwindigkeit angetriebenen Transportelement, insbesondere einer Transportkette, einem Transportseil, einem Trans- portriemen oder einem Transportband, eine sichere Übergabe der Werkstücke zu gewährleisten, ist in Weiterbildung der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass die Haltemittel nach der Entnahme der Werkstücke von dem getaktet angetriebenen Karussell beschleunigbar sind und nach dem Beschleunigen, vorzugsweise während des Abladevorgangs, synchron mit dem Transportelement, dem Transportelement folgend bewegbar sind. Anders ausgedrückt werden die Haltemittel, zumindest näherungsweise, auf dieselbe Geschwindigkeit wie das Transportelement beschleunigt und bewegen sich synchron mit einer Werkstückaufnahmeposition des Transportelementes, um eine möglichst weiche Ü- bergabe, d.h. ein möglichst ruckelfreies bzw. vibrationsfreies Abladen der Werkstücke auf dem Transportelement bzw. von dem Transportelement getragenen Werkstückaufnahmeelementen sicherzustellen.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform zur Gewährleistung einer sicheren Übergabe der Werkstücke, bei der die Haltemittel nach dem Abladen der Werkstücke an dem Transportelement und nach dem Freigeben der Werkstücke, beispielsweise durch Abschalten des Unterdrucks, ein Stück weit (in Transportrichtung) synchron mit dem Transportelement mit bewegbar sind, wobei die Haltemittel das jeweilige Werkstück während dieses synchronen Mit- bewegens gegen Herunterfallen sichern, beispielsweise indem sich die Werkstücke, für den Fall, dass diese nicht sogleich sicher stehen, an dem Haltemittel mechanisch abstützen können. Hierzu können die Haltemittel das jeweilige Werkstück, vorzugsweise mit Abstand, angreifend ausgebildet sein. Ganz besonders bevorzugt werden die Haltemittel über einen Teilkreiswinkel von mindestens 5°, vorzugsweise von mindestens 10°, synchron mit dem Transportelement nach Freigeben der Werkstücke mitbewegt.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei der die Haltemittel auf mindestens zwei, vorzugsweise ausschließlich zwei, Transferarme, ganz besonders bevorzugt gleichmäßig, verteilt angeordnet sind, wobei die Transferarme die entsprechenden Haltemittel auf voneinander unterschiedlichen Transferwegen zu dem (endlosen) Transportelement transportieren. Besonders bevorzugt werden die Transferarme während des Transfers der Werkstücke von dem Karussell zu dem Transportelement in einander entgegengesetzte Schwenkrichtungen, vorzugsweise mechanisch gekoppelt, angetrieben.
Im Hinblick auf die Realisierung mindestens eines Antriebs für die die Werkstücke transferierende Handhabungseinrichtung gibt es unterschiedliche Möglich- keiten. Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der die Handhabungseinrichtung und das getaktet angetriebene Karussell mittels eines gemeinsamen Antriebs, insbesondere mittels eines gemeinsamen ersten Servomotors, angetrieben sind. Dabei können notwendige Schwenk- und/oder Schie- bebewegungen, insbesondere Schwenk- und Schiebebewegungen von Transferarmen der Handhabungseinrichtung, über mindestens eine Kurvenscheibe und/oder über Hebelarme realisiert werden, wobei die Kurvenscheibe bzw. die Hebelarme mit dem gemeinsamen, auch das Karussell antreibenden Antrieb, insbesondere dem ersten Servomotor, angetrieben sind.
Auch ist eine Ausführungsform realisierbar, bei der zum Verschwenken der Transferarme der Handhabungseinrichtung und zum synchronen Mitbewegen der Haltemittel mit dem Transportelement zwei unterschiedliche Antriebe, ins- besondere zwei separate Servoantriebe, vorgesehen sind, wobei - bei Bedarf - einer der beiden Servoantriebe, vorzugsweise der zum Verschwenken der Transferarme vorgesehene Antrieb, gleichzeitig das Karussell getaktet antreibend angeordnet und ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der im Falle des Vorsehens der zuvor beschriebenen zwei Antriebe der erste Antrieb von dem zweiten Antrieb rotierbar antreibbar ist.
Die Erfindung führt auch auf eine Bedruckungsvorrichtung zum Bedrucken von Werkstücken, insbesondere von Verpackungsteilen und/oder (fertigen) Verpackungen. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei um Metallteile. Die Bedruckungsvorrichtung umfasst eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Transfervorrichtung, wobei die Werkstücke an dem Karussell der Transfervorrichtung bedruckt werden.
Die von der Handhabungseinrichtung der Transfervorrichtung von dem Karussell auf das Transportelement transferierten Werkstücke werden von dem (endlosen) Transportelement gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung in eine Trocknungseinrichtung (insbesondere in einen Trocknungsofen) transportiert, um die Druckfarbe zu trocknen.
Die Erfindung führt auch auf ein Verfahren zum Betreiben einer, vorzugsweise wie zuvor beschrieben ausgebildeten, Transfervorrichtung. Kern des Verfahrens ist es, das riemen-, band-, seil- oder kettenförmige (endlose) Transportelement nicht wie im Stand der Technik oszillierend, sondern, zumindest näherungsweise, mit einer konstanten Geschwindigkeit anzutreiben, um hierdurch zum einen die Transferrate zu erhöhen und zum anderen unerwünschte, durch den oszil- lierenden Betrieb hervorgerufene Vibrationen zu vermeiden.
In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Haltemittel der die Werkstücke transferierenden Handhabungseinrichtung, vorzugsweise während des Abiadens und/oder nach dem Abladen, synchron mit dem Trans- portelement mitbewegt werden, vorzugsweise derart, dass die Haltemittel - auch nach dem Freigeben der Werkstücke - beispielsweise durch Lösen eines mechanischen Griffs oder durch Abschalten des Unterdrucks im Bedarfsfall als eine Art mechanische Sicherung bzw. Stütze für die Werkstücke fungieren, um ein Herunterfallen der Werkstücke unmittelbar nach dem Abladen sicher zu verhindern.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in:
Fig. 1 : eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Transfervorrichtung während des Entnehmens von Werkstücken von einem getaktet angetriebenen Karussell,
Fig. 2: eine Draufsicht auf die Transfervorrichtung gemäß Fig. 1 während des Transferierens der Werkstücke von dem Karussell zu einem endlosen Transportelement,
Fig. 3: eine Draufsicht auf die Transfervorrichtung gemäß den Fig. 1 und
2 während des Abiadens der Werkstücke auf das Transportelement,
Fig. 4: eine Draufsicht auf die Transfervorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3 nach dem Abladen der Werkstücke an dem Transportelement und während des synchronen Mitbewegens der Haltemittel der Handhabungseinrichtung mit dem Transportelement, und
Fig. 5: eine perspektivische Ansicht der Transfervorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 4 während der Entnahme der Werkstücke von dem Karussell analog zu Fig. 1.
In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Fig. 1 ist eine Transfervorrichtung 1 einer Bedruckungsvorrichtung 2 gezeigt. Die Transfervorrichtung 1 umfasst ein getaktet rotierend angetriebenes Karus- seil 3 mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten Dornen 4 zum getakteten Transportieren von Werkstücken in Umfangsrichtung.
Rund um das Karussell 3 können mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete, aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellte, Bearbeitungsstationen zum Bearbeiten der Werkstücke vorgesehen werden. Im Falle einer Bedruckungsvorrichtung 2 ist eine Bearbeitungsstation als Druckstation zum Bedrucken der Werkstücke ausgebildet.
Die Transfervorrichtung 1 umfasst neben dem getaktet (indexiert), rotierend angetriebenen Karussell 3 eine Handhabungseinrichtung 5 zum Handhaben der Werkstücke. Die Handhabungseinrichtung 5 dient zum Entnehmen von in diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig vier Werkstücken von dem Karussell 3, genauer von jeweils einem Dorn 4, Transferieren der Werkstücke zu einer Transportvorrichtung 6 und Abladen der Werkstücke auf einem endlosen Transportelement 7 der Transportvorrichtung 6. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem endlosen Transportelement 7 um eine Transportkette. Alternativ kann das Transportelement 7 beispielsweise als Band, Seil oder Riemen ausgebildet sein.
Aus Übersichtlichkeitsgründen ist das Transportelement 7 ausschließlich in Fig. 1 dargestellt - bei den weiteren Figuren wurde auf eine separate Darstellung des Transportelementes 7 aus Gründen einer vereinfachten Darstellung verzichtet.
Das Transportelement 7 umläuft in einem Teilkreis ein als Zahnrad ausgebildetes Antriebsrad 8 der Transportvorrichtung 6, wobei das Antriebsrad 8 um eine zur Drehachse des Karussells 3 parallelen Achse kontinuierlich rotierend angetrieben ist.
Während des Entnehmens der Werkstücke mittels der Handhabungseinrichtung 5 von den Dornen 4, während des darauffolgenden Transferierens der Werkstücke zu der Transportvorrichtung 6 sowie während des Abiadens der Werkstücke an dem Transportelement 7, genauer auf von dem Transportelement 7 getragenen Aufnahmeelementen 9, bewegt sich das Transportelement 7 mit einer konstanten Geschwindigkeit, wird also nicht oszillierend betrieben, d.h. wird nicht gebremst oder beschleunigt.
Wie sich aus Fig. 1 ergibt, umfasst die Handhabungseinrichtung 5 insgesamt vier Haltemittel 10 in Form von Saugern, zum Ansaugen und dadurch Halten der Werkstücke. Die Haltemittel 10 sind gleichmäßig auf insgesamt zwei Transferarme 11 , die jeweils um ein äußeres Drehgelenk 12 rotierbar angeordnet sind, verteilt. Die Drehgelenke 12 sind fest angeordnet an jeweils einem von zwei, zumindest näherungsweise, parallelen Schenkeln 13 eines im Wesentlichen U-förmigen Verschwenkbügels 14.
Die beiden Transferarme 11 sind mechanisch gekoppelt angetrieben, derart, dass sie beim Verschwenken in einander entgegengesetzte Drehrichtungen verschwenken. Hierzu sind jedem Transferarm 11 drei Lenker 15, 16, 17 zugeordnet, die den jeweiligen Transferarm 11 mit einer gemeinsamen zentrischen, von einem ersten nicht gezeigten Antrieb (Servoantrieb) antreibbaren Welle 18 verbinden. Dabei verbindet jeweils ein äußerer Lenker 15 den jeweiligen Trans- ferarm 11 gelenkig mit einem Y-förmigen Lenker 16, der über ein inneres Drehgelenk 19 drehbar an dem Verschwenkbügel 14 festgelegt ist. Der Lenker 17 verbindet den jeweiligen Y-förmigen Lenker 16 mit der Welle 18, genauer einem drehfest mit der Welle 18 verbundenen Anlenkblech 20.
Die Werkstücke werden von dem Karussell 3 entnommen, wenn dieses stillsteht. Nach dem Entnehmen wird die Welle 18 rotierend angetrieben, sodass die Transferarme 11 über die jeweiligen Lenker 15, 16, 17 in einander entgegengesetzte Drehrichtungen um das jeweilige äußere Drehgelenk 12 verschwenkt werden, in Richtung auf das Transportelement 7 zu (vergleiche Fig. 2). Dabei ist eine Ausführungsform besonders bevorzugt, bei der die Welle 18 von dem gleichen Antrieb angetrieben wird, mittels dem auch das Karussell 3 getaktet rotierbar angetrieben ist. Die Verschwenkbewegung der Transferarme 11 wird durchgeführt, bis eine in Fig. 3 dargestellte Position erreicht ist. Gleichzeitig mit dem Verschwenken der Transferarme 11 wird der Verschwenkbügel 14, hier im Uhrzeigersinn, beschleunigt, bis sich die von den Transferarmen 11 gehaltenen Haltemittel 10 synchron mit dem Transportelement 7 in Umfangsrichtung bewegen. Um dies zu gewährleisten, ist der Verschwenkbügel 14 um dieselbe Drehachse verschwenkbar, wie das Antriebsrad 8. Die Bewegung der Haltemittel mit dem Transportelement 7 ist so synchronisiert, dass die Haltemittel 10 synchron mit den Aufnahmeelementen 9 mit bewegt werden, die von dem Transportelement 7 gehalten werden. Während sich die Haltemittel 10 mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Transportelement 7 in Umfangsrichtung mit dem Transportelement 7 bewegen, erfolgt das Abladen der Werkstücke auf den Aufnahmeelementen 9. Hierbei werden die Werkstücke von den Haltemitteln 10, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch Unterbrechen der Unterdruckzufuhr, freigegeben. Nach dem Abladen bzw. Freigeben der Werkstücke erfolgt nicht unmittelbar ein Zurückverschwenken der Transferarme 11 mit den Haltemitteln 10. Stattdessen werden die Haltemittel 10, wie sich aus Fig. 4 ergibt, noch ein Stück weit in Umfangsrichtung synchron mit dem Transportelement 7 bzw. mit den entsprechenden Aufnahmeelementen 9 mitbewegt, wobei sich die Werkstücke, für den Fall des Wackeins, mechanisch an den Haltemitteln 10 abstützen, um ein Herunterfallen zu verhindern.
Nachdem die Werkstücke sicher an den Aufnahmeelementen 9 halten, vorzugsweise auf diesen stehen, erfolgt sowohl ein Zurückverschwenken der HaI- temittel 10 bzw. der Transferarme 11 durch Rotieren der Welle 18 als auch ein Zurückverschwenken des U-förmigen Verschwenkbügels 14, sodass die in Fig. 1 dargestellte Ausgangsposition der Haltemittel 10 wieder erreicht wird.
Fig. 5 zeigt die Transfervorrichtung 1 der Bedruckungsvorrichtung 2 in einer perspektivischen Ansicht. Zu erkennen ist das getaktet angetriebene Karussell 3 mit seinen Dornen 4 sowie die Handhabungseinrichtung 5 mit den Transferarmen 11 und ihren saugend arbeitenden Haltemitteln 10. Zu erkennen sind auch die hier hülsenförmigen, metallischen Werkstücke 21 , die von den Halte- mittein 10 ein Stück weit von oben nach unten übergriffen werden, sodass die Haltemittel 10 auch nach dem Freigeben der Werkstücke 21 während des synchronen Mitbewegens mit dem Transportelement 7 ihre mechanische Stützfunktion zum Verhindern eines Herunterfallens ausüben können.
Besonders gut sind in Fig. 5 auch die in einem oberen Bereich trichterförmig ausgeformten Aufnahmeelemente 9 zu erkennen, die an dem nicht dargestellten Transportelement 7 festgelegt und gemeinsam mit diesem mit einer konstanten Geschwindigkeit transportiert werden.

Claims

Ansprüche
1. Transfervorrichtung mit einem getaktet, rotierbar antreibbaren Karussell (3) umfassend mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Werkstückträger, mit einer benachbart zu dem Karussell (3) angeordneten Transportvorrichtung (6) umfassend ein band-, riemen-, seil- oder kettenförmiges Transportelement (7) und mit einer Handhabungseinrichtung (5) zum Entnehmen von Werkstücken (21) von dem Karussell (3), Transferieren der Werkstücke (21) zu dem Transportelement (7) und Ab- laden der Werkstücke (21) an dem Transportelement (7), wobei das
Transportelement (7) während der Entnahme, dem Transfer und dem Abladen der Werkstücke (21) mittels der Handhabungseinrichtung (5) mit einer, zumindest näherungsweise, konstanten Geschwindigkeit angetrieben ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Transfervorrichtung (1) mehr als zwei, vorzugsweise vier oder sechs, Haltemittel (10) zum Entnehmen, Transferieren und Abladen von jeweils mindestens einem, vorzugsweise ausschließlich einem, Werkstück (21) aufweist.
2. Transfervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (10) beschleunigbar und zeitweise synchron mit dem
Transportelement (7) mit bewegbar sind.
3. Transfervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (10) nach dem Abladen der Werkstücke (21) an dem
Transportelement (7) und nach dem Freigeben der Werkstücke (21) ein Stück weit synchron mit dem Transportelement (7), die Werkstücke (21) gegen Herunterfallen sichernd, mit bewegbar sind.
4. Transfervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (10), vorzugsweise gleichmäßig, auf mindestens zwei, vorzugsweise ausschließlich zwei Transferarme (11) verteilt angeordnet sind.
5. Transfervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster, vorzugsweise einen ersten Servomotor umfassender Antrieb, zum gleichzeitigen, mechanisch gekoppelten Verschwenken der Transferarme (11) aus einer Entnahmeposition in eine Abladeposition und ein zweiter, vorzugsweise einen zweiten Servomotor umfassender, Antrieb zum synchronen Bewegen der Haltemittel (10) mit dem Trans- portelement (7) vorgesehen sind.
6. Transfervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antrieb von dem zweiten Antrieb rotierbar antreibbar ist.
7. Transfervorrichtung nach einer der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferarme (11) beim Transfer der Werkstücke (21) in einander entgegengesetzte Schwenkrichtungen mechanisch gekoppelt ange- trieben sind.
8. Transfervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (10) die Werkstücke (21) mit Unterdruck und/oder mechanisch, insbesondere in der Art einer Zange greifend, haltend ausgebildet sind.
9. Bedruckungsvorrichtung zum Bedrucken von Werkstücken (21), insbesondere von Verpackungsteilen und/oder Verpackungen, umfassend eine Transfervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Werkstücke (21) an dem Karussell (3) bedruckbar sind.
10. Bedruckungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (21) mittels des Transportelementes (7) in eine Trocknungseinrichtung, insbesondere einen Trocknungsofen, transpor- tierbar sind.
11. Verfahren zum Betreiben einer Transfervorrichtung (1), bei der ein Karussell (3) umfassend mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Werkstückträger getaktet rotierend angetrieben wird, wobei Werkstücke (21) von dem Karussell (3) mittels einer Handhabungseinrichtung (5) von dem Karussell (3) entnommen, zu einer ein band-, seil- oder kettenförmiges Transportelement (7) umfassenden Transportvorrichtung (6) transferiert und an dem Transportelement (7) abgeladen werden, wobei das Transportelement (7) während der Entnahme, dem Transfer und dem Abladen der Werkstücke (21) mittels der Handhabungseinrichtung (5) mit einer, zumindest näherungsweise, konstanten Geschwindigkeit angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mehr als zwei Werkstücke entnommen, transferiert und abgeladen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung (1) Haltemittel (10) umfasst, die beschleu- nigt und zusammen mit von den Haltemitteln (10) gehaltenen Werkstücken (21) synchron mit dem Transportelement (7) mit bewegt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (10) nach dem Abladen der Werkstücke (21) an dem Transportelement (7) und nach dem Freigeben der Werkstücke (21) ein Stück weit synchron mit dem Transportelement (7), die Werkstücke (21) gegen Herunterfallen sichernd, mit bewegt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mehr als ein Haltemittel (10) bewegende Transferarme (11) beim Transferieren in einer der entgegen gesetzten Schwenkrichtungen verschwenkt werden.
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