WO2017186672A1 - Transportvorrichtung zum umsetzen von werkstücken in einer bearbeitungseinrichtung - Google Patents

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WO2017186672A1
WO2017186672A1 PCT/EP2017/059720 EP2017059720W WO2017186672A1 WO 2017186672 A1 WO2017186672 A1 WO 2017186672A1 EP 2017059720 W EP2017059720 W EP 2017059720W WO 2017186672 A1 WO2017186672 A1 WO 2017186672A1
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WO
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gripping
tool carrier
gripping tool
carrier
gripper
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/059720
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Moser
Simon REIMER
Andreas MARITZ
Andreas Matt
Original Assignee
Hatebur Umformmaschinen Ag
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Publication date
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Priority to KR1020187029922A priority patent/KR102296052B1/ko
Priority to JP2018556320A priority patent/JP6832955B2/ja
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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
    • B21D43/10—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by grippers
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K27/00—Handling devices, e.g. for feeding, aligning, discharging, Cutting-off means; Arrangement thereof
    • B21K27/02—Feeding devices for rods, wire, or strips
    • B21K27/04—Feeding devices for rods, wire, or strips allowing successive working steps

Definitions

  • Transport device for converting workpieces in one
  • the present invention relates to a transport device for transferring workpieces in a processing device comprising at least two stages, in particular in a forming device, according to the preamble of
  • Patent claim 1 and a processing device equipped with a corresponding transport device, in particular forming device, according to the preamble of claim 16.
  • stages In general, machining operations frequently pass through several stages of a processing device, with the workpieces being transported from stage to stage.
  • the stages In a forming apparatus, the stages are typically a loading stage and various forming stages.
  • To transport the workpieces from stage to stage are usually with pincers
  • a generic transport device for converting workpieces in a forming device is described in EP 1 048 372 Bl.
  • a plurality of gripping tools designed as gripper tongs are each decoupled with their own drive train of the forming device
  • Gripping tool drive arranged on a longitudinally and transversely to this movable common pliers support, by means of which all gripping pliers
  • the gripping tongs comprise two pivot arms, which are driven by a servo motor via kinematic coupling members towards and away from each other pivotally.
  • the EP 1 048 372 Bl essentially deals with the design of the gripping tongs and their drives, the drive of the forceps carrier for carrying out the Umsetzioloen the gripping tongs is not described specifically.
  • the raw material is usually fed in bar form, from which then pieces of the required length are cut off.
  • the rod ends and rod beginnings must not enter into the forming process and must be eliminated. These excreted sections are missing in the forming process and produce in the
  • Forming device individual empty forming steps. Because of the missing forming force there, the deformation of the machine body changes, which has a negative effect on the geometry of the formed parts. Depending on the requirements then such parts can not be used and must be sorted out manually from the finished parts or discharged by means of suitable switches. Because the
  • Another problem of conventional transport devices is that in process disturbances, e.g. by empty gripping tools or by incorrectly inserted into the gripping tools workpieces or by damaged parts such.
  • Transport device or can occur on the processing device.
  • the invention is based on the object
  • Transport device of the type mentioned above and one with such Transport device equipped processing device in particular a forming device to improve to the effect that on the one hand individual vacant editing stages can be avoided and on the other hand on
  • a transport device for converting workpieces in a processing device comprising at least two stages, in particular in a forming device, comprises at least two gripping tools for gripping a respective workpiece, which gripping tools are arranged at one between the steps of
  • the gripper tool carrier is on the one hand linearly movably mounted and on the other hand mounted deflectable transversely to its linearly guided mobility.
  • the transport device comprises a gripper tool carrier drive with at least one gripper tool carrier drive motor for linearly guided movement and transverse deflection of the gripper tool carrier.
  • the transport device is decoupled from the drive train of the processing device. Due to the decoupling and the deflectability of the gripping tool carrier transversely to its linear reciprocating motion of the gripping tool carrier in
  • Gripping tool carrier transversely to its linear guided mobility
  • the gripping tool carrier makes only a small movement perpendicular to the deflection direction during its deflection.
  • the gripping tool carrier drive comprises two crank gear assemblies, each with an associated
  • each crank gear arrangement comprises a crank rotatably driven by the associated gripper tool carrier drive motor and a drive rod, which with the crank on the one hand and the
  • Gripping tool carrier on the other hand is hingedly connected.
  • Gripping tool carrier drive motors via two crank gear arrangements allows easy control of the motion sequences solely by appropriate
  • the gripping tool carrier drive motor or are the
  • Gripper driver drive motors Servo motors with encoders. This allows a simple control of the movements.
  • the gripping tool carrier is movable with the gripping tools by means of the gripper tool carrier drive in a forward movement along a first linear trajectory and in a return movement along a second linear trajectory parallel to the first linear trajectory. Due to the distance between the two linear trajectories, the gripping tools, at least during the one movement, can be easily removed from the area of action of processing tools in the steps of
  • the gripping tool carrier is at least two
  • the Parallelogrammationsan extract comprises at least two links, which are mounted on the one hand on each of the Rinnings rods in the longitudinal direction and slidably mounted about it and the other hand articulated with the Gripping tool carrier are connected.
  • Gripping tool carrier in a structurally simple way both linearly and transversely to move.
  • the transport device has a carrier control for the gripper tool carrier drive motors, which is designed to control the movement of the gripper tool carrier.
  • the movement sequences of the gripping tool carrier can be implemented in a simple manner and adjusted if necessary.
  • the carrier control is designed to move the gripping tool carrier with the gripping tools into a waiting position, in particular on the basis of a control command supplied to it, and to transport the gripper
  • Gripping tool carrier to be moved with the gripping tools in a safe position.
  • the gripper tools are each assigned a gripper tool drive, preferably arranged on the gripper tool carrier, for the individual actuation of the gripper tools for gripping or releasing a workpiece.
  • each gripping tool can be set and operated individually.
  • the gripper tools are designed as gripper tongs and have the gripping tongs each two linearly towards each other and
  • the pliers arms are each arranged on a pliers body slidably mounted in a pliers carriage, wherein the pliers carriages are kinematically connected to one rack and wherein the racks are in engagement with a motor-driven drive pinion, wherein the pliers carriage and thus the pliers arms are movable in opposite directions by means of the drive pinion.
  • the pliers arms are arranged on the pliers slides relative to these adjustable. As a result, the gun arms can be easily adapted to workpieces.
  • the gripper tool drives associated with a gripper tool control, which is adapted to control the opening and closing movements and preferably also the clamping force of the individual gripping tools individually. This allows an optimal adaptation to the respective requirements.
  • the gripping tool control is designed to produce e.g. to recognize due to an empty gripping tool or incorrectly inserted into the gripping tool workpiece process disturbance and the
  • a processing device in particular a forming device, comprises at least two successive stages and a transport device of the type described above for transferring workpieces between the stages of the processing device.
  • the processing device has a carrier control for the gripper tool carrier drive motors, which is designed to control the movement of the gripper tool carrier and in particular due to a control command supplied to the gripper tool carrier with the gripping tools in one
  • Machining means a loading stage and the carrier control adapted to move the gripping tool carrier with the gripping tools in the waiting position, if there is a caused by a non-editable or missing workpiece in the charging stage process malfunction. In this way, empty levels of the
  • the processing device has a with the
  • Carrier control for the Greifwerkmaschinemikinantriebsmotoren cooperating sensor device for detecting the process disturbance and for signaling the same to the carrier control. This allows the automatic movement of the gripper tool carrier to the waiting position in the event of a not by a
  • the carrier control is designed to move after removal of the process disturbance gripping tool carrier with the gripping tools from the waiting position and resume the transport of the workpieces.
  • Fig. 7 is an overall perspective view of the transport device of
  • Fig. 8 is a front view of the transport device;
  • Fig. 9 is a side view of the transport device; 10 shows a section through the transport device according to the line XX of FIG. 9;
  • 11 is a perspective view of a gripper unit of the
  • FIG. 12 is a rear perspective view of the gripping tool unit of FIG.
  • Fig. 13 is a front view of the gripping tool unit of Fig. 11; Fig. 14 - a section through the gripping tool unit according to the line
  • FIG. 15 shows a side view of the gripping tool unit according to FIG. 11;
  • FIG. Fig. 16 - a section through the gripping tool unit according to the line
  • Fig. 17 - a section through the gripping tool unit according to the line
  • Fig. 18 is a schematic representation of a control arrangement of
  • FIG. 19 - a schematic path of movement of the gripping tools of
  • Fig. 20 - a schematic path of movement of the gripping tools in a
  • FIG. 1 is a front view taken along the line I-I in Fig. 2, Fig. 2 shows a
  • Figures 3 and 5 are front views and Figures 4 and 6 are corresponding sectional views.
  • the shaping device designated M as a whole comprises five adjacently arranged steps 110, 120, 130, 140, 150, of which a first stage 110 is a loading stage and the remaining stages 120, 130, 140 and 150 are forming stages.
  • the forming stages 120, 130, 140 and 150 comprise four forming dies 121, 131, 141 and 151 formed in a common die holder 101, four forming tools in the form of press dies 122, 132, 142 and 152 and four ejecting members 123, 133, 143 and 153, with those in the
  • Forming dies can be ejected from the forming dies by means of the workpieces W formed by the press dies.
  • the loading stage 110 comprises a shearing device 112 for shearing a workpiece W from a bar material (not shown, also supplied by a bar material feeding device) and an ejector 113, with which a workpiece W can be ejected from the shearing device 112.
  • a generally designated T transport device is used to convert the workpieces of a
  • Stage to each next stage of the forming device M In the figures 1- 6 of the transport device T only gripping tools, each with a pair of gun arms 32a and 32b are shown.
  • the tong-like gripping tools of the transporting device T formed by the pair of gun arms 32a and 32b respectively assume an initial position provided in the loading stage 110 or from the forming dies 121, 131, 141 and 151 of the forming stages 120, 130, 140 and 150 ejected workpiece W on ( Figures 1 and 2) and then transport these workpieces W simultaneously to each next stage of the forming device M, wherein the received from the last forming stage 150, finished formed workpiece W is released so that it can be removed from the forming device , Figures 3 and 4 illustrate this.
  • the workpieces W are introduced and shaped by means of the press dies 122, 132, 142 and 152 into the forming dies 121, 131, 141 and 151.
  • Gripping tools in each case a new, provided in the loading stage 110 or from the forming dies 121, 131, 141 and 151 of the forming stages 120, 130, 140 and 150 ejected workpiece W and transport these workpieces in turn to the next stage of the forming device, as in Figures 3 and 4 is shown.
  • the entire process takes place in a transport cycle in the machine cycle of the forming device M.
  • each gripper tool has a different workpiece in each conversion cycle
  • T transport device comprises a stationary frame 10, a movably arranged in or on the frame 10, plate-like gripping tool carrier 20, which here in the example five gripping tool units 30 carries, and a
  • the gripping tool units 30 are all arranged at the same distance from a common reference plane E (FIG. 7). A the
  • Gripping tool carrier 20 is aligned parallel to the reference plane E.
  • Gripping tool carrier drive comprises two gripper tool carrier drive motors 55 and 56, which are each designed as servomotors with rotary encoder and gear and are fixedly mounted on the frame 10. Furthermore, the two gripper tool carrier drive motors 55 and 56, which are each designed as servomotors with rotary encoder and gear and are fixedly mounted on the frame 10. Furthermore, the two gripper tool carrier drive motors 55 and 56, which are each designed as servomotors with rotary encoder and gear and are fixedly mounted on the frame 10. Furthermore, the gripper tool carrier drive motors 55 and 56, which are each designed as servomotors with rotary encoder and gear and are fixedly mounted on the frame 10. Furthermore, the two gripper tool carrier drive motors 55 and 56, which are each designed as servomotors with rotary encoder and gear and are fixedly mounted on the frame 10. Furthermore, the two gripper tool carrier drive motors 55 and 56, which are each designed as servomotors with rotary encoder and gear and are fixedly mounted on the frame 10. Furthermore, the two gripper
  • Greiftechnikmaschinechtliniantrieb two crank gear assemblies each having a crank 51 and 52 and a drive rod (connecting rod) 53 and 54 respectively.
  • the cranks 51 and 52 are each on a rotatable part of the transmission of
  • Gripping tool carrier drive motors 55 and 56 fixedly mounted and driven by this rotating.
  • the frame 10 is in practical use on (not limited
  • machine body of the forming device M solvable
  • two parallel guide rods 11 and 12 are arranged (FIGS. 7-10) whose axes define the reference plane E (FIG. 7).
  • two links 13 and 14 are guided linearly movable in the longitudinal direction of the guide rods.
  • the two links 13 and 14 are also hinged to each one of the two guide rods 11 and 12 pivotally. At their the guide rods from the end facing the handlebars 13 and 14 means
  • Pivot pairs 15 and 16 ( Figures 9 and 10) pivotally mounted on the gripper tool carrier 20.
  • the distance between the two pivot pairs 15 and 16 is equal to the distance between the two guide rods 11 and 12.
  • Gripping tool carrier 20 in both directions (in the figures up and down) transversely to the longitudinal direction of the guide rods 11 and 12 is deflectable. In Fig. 7, this is symbolized by the double arrow 25. At the same time, the gripping tool carrier 20 is guided along the sliding rods 13 and 14 in the longitudinal direction of the guide rods 11 and 12 along this guided back and forth, which is indicated in Fig. 7 by the double arrow 26. The gripping tool carrier 20 is thus guided on the one hand linearly movable parallel to the reference plane E and on the other hand mounted deflectable substantially parallel to the reference plane E transversely to its linear mobility.
  • the drive rods (connecting rods) 53 and 54 are each rotatably connected at one end to the crank 51 and 52 and at the other end rotatably hinged to the gripping tool carrier 20.
  • Gripping tool carrier 20 at its Querauslenkung (pivoting movement around the guide rods) only a small movement perpendicular to it
  • Fig. 19 is a typical movement path of the gripping tool carrier 20 and thus the attached thereto gripping tool units 30 is shown schematically.
  • the self-contained, cyclically traversed motion path 21 comprises four
  • Motion path sections 21a-21d correspond to the linear guided sliding movement of the two linear movement path sections 21a and 21c.
  • the two linear movement path sections 21a and 21c correspond to the linear guided sliding movement of the
  • Motion path sections 21b and 21d result from the deflection of the
  • Gripping tool carrier 20 by means of Parallelogramm Adjustsan Aunt.
  • the points 22 and 23 mark the starting position shown in FIG. 1 or the position of the gripping tool carrier 20 shifted in FIG 19, the forward movement of the gripping tool carrier 20 is along a first linear movement path (movement path portion 21 a), while the
  • Movement path parallel linear trajectory (motion path section 21c) takes place.
  • the distance between the two linear trajectories resulting from the deflection of the gripper tool carrier 20 is selected such that the gripper tool units 30 or gripping tools arranged on the gripper tool carrier 20 are at the level of the second linear trajectory outside the engagement region of the forming tools 122, 132, 142, 152 located in the forming stages 120, 130, 140, 150, as can be seen from Fig. 5.
  • a waiting position is marked, which will be returned further below.
  • the gripper tool units 30 arranged next to one another on the gripper tool carrier 20 are all of the same design. Their structure is apparent from Figures 11-17.
  • Each gripper unit 30 includes a tong body 31, a pair of movable tong arms 32a and 32b forming a gripper, and a gripper
  • Gripping tool drive in the form of an (electric) servomotor 33 with rotary encoder and gear, wherein the servo motor is shown only in Figures 9 and 14.
  • the pliers body 31 and the servomotor 33 including gear are each on
  • the two tong arms 32a and 32b are movably arranged on the tong body 31.
  • the pliers slides 35a and 35b are each kinematically connected via a drive rod 36a and 36b, each with a rack 37a and 37b, so that a movement of the racks causes a co-movement of the pliers carriage and vice versa.
  • the two racks 37a and 37b are engaged with a drive pinion 38 on diagonally opposite sides thereof, which is rotatably driven by the servomotor 33 (via its gear), so that upon rotation of the drive pinion 38, the two racks 37a and 37b move in opposite directions and thus the two tong arms 32a and 32b are moved toward or away from each other.
  • the opening and the closing movement The gripping tongs formed by the forceps arms 32a and 32b thus take place by means of the servomotor 33 or the drive pinion 38 driven by it.
  • the gripper tool drive may alternatively be designed as a servo-controlled (servo valves exhibiting) hydraulic drive. It is essential that the movement of the grippers on the one hand can be done very quickly and above all position-controlled and the clamping force of the two gun arms on the other hand precisely adjusted or regulated and confirmed, just as in the above-described gripper tool drive with electric servomotor the case is.
  • Pliers shoes 39a and 39b are arranged at the free ends of the two tong arms 32a and 32b, which serve for gripping the workpieces and are fastened interchangeably, so that the gripper tongs can be easily gripped against the shape of the workpieces
  • the pliers shoes need not be the same design and / or arranged on all gripping pliers.
  • two pliers shoes are arranged on each pliers arm, which together form a particularly expedient four-point holder for the workpieces to be gripped.
  • such a four-point holder enables a secure holding of the workpieces and, on the other hand, reduces the risk of tilting of the workpieces, in particular when they are inserted into closed gripping tongs.
  • the pliers arms 32a and 32b are detachably connected via a pair of end-toothed plates 40a and 40b to the pliers slides 35a and 35b, respectively (FIGS. 15 and 17). In this way, the forceps arms 32a and 32b can simply be adjusted laterally or in height relative to the forceps slides 35a and 35b, respectively, to provide e.g. adapt the gripping tongs to the respective workpiece.
  • gripping tools can be used in the inventive transport device instead of gripping tongs.
  • the gripping tools could also be designed as a vacuum gripper.
  • gripping tools in the form of grippers are common and proven in use in a forming device.
  • the transport device T also comprises a carrier control 60 for the gripper-tool carrier drive motors 55 and 56 and a gripper-tool controller 70 for the control of the gripper tool carrier drive motors 55 and 56
  • the gripper tool control 70 is adapted to the opening and
  • the carrier control 60 calculates the respective rotational positions of the two cranks 51 and 52 required for the movement path 21 of the gripping tool carrier 20 to be shut off and controls them
  • the carrier controller 60 also cooperates with a sensor device 65 which is adapted to receive e.g. to detect a process failure caused by a non-workable or missing workpiece W in the loading stage 110 and to signal the carrier controller 60.
  • the sensor device 65 which is indicated only symbolically in FIGS. 2, 4 and 6, is associated with the rod material supply device (not shown), which is not shown, and may be e.g. be a light barrier arrangement.
  • Sensor devices on rod feeders are known per se and e.g. in EP 1 848 556 B1.
  • the sensor device 65 is able to
  • Rod beginnings and rod ends to recognize.
  • the sensor device 65 detects a rod end or a rod end, it signals this
  • Carrier control 60 so that the carrier control knows that the next following rod portion is faulty and must be eliminated or may not be introduced into the forming process.
  • the carrier controller 60 then responds to this process fault in the manner explained in more detail below.
  • the carrier control 60 and the gripper control 70 cooperate with a higher-level control 80, which among other things also establishes the connection to the processing device and specifies at which position of the
  • Controller 80 is also realized in another configuration, e.g. be summarized in a single controller.
  • Hot forming usually supplied to the raw material in bar form, which are then sheared off pieces of suitable length.
  • the rod ends and rod beginnings must not enter into the forming process and must be eliminated. These excreted sections are missing in the
  • Gripping tools 32a, 32b provides the inventive transport device described above, the ability to empty forming stages in one
  • the carrier controller 60 then causes the gripper tool carrier 20 with the gripper tool units 30 not to follow the usual travel path 21 (FIG. 19), but moves the gripper tool carrier 20 into a waiting position 27 with the workpieces W in the gripper tool units 30 (FIG ).
  • the waiting position is, for example, on the upper movement path section 21c of the gripping tool carrier 20 with the gripper arms 32a and 32b of the gripping implement units 30 above and between the tools 112, 122, 132, 142 and 152 so as to be out of reach thereof.
  • This situation is shown in FIGS. 5 and 6.
  • the forming tools perform a free stroke, but this is not negative Has consequences, since all forming stages are empty.
  • the carrier controller 60 then causes the gripper tool carrier 20 with the gripper tool units 30 not to follow the usual travel path 21 (FIG. 19), but moves the gripper tool carrier 20 into a waiting position 27 with the workpieces W in the gripper tool units 30 (FIG ).
  • the waiting position is, for example, on the
  • Carrier control 60 returns the gripper tool carrier 20 to its original path of travel, with the workpieces in each of them
  • Forming steps are passed and the gripper tool carrier 20 then moves along its normal path of movement 21 in its starting position 22 shown in Figures 1 and 2, there to pick up workpieces W and then to transport the next respective forming stage.
  • FIG. 20 graphically illustrates the above-described movement sequence of the gripping tool carrier 20 in the event of a process disturbance. The movement of the
  • Gripping tool carrier 20 in the waiting position 27 takes place along a
  • the entire movement path from the position 22 via the waiting position 27 to the position 23 is designated by 24.
  • the movement path sections 24a and 24b do not necessarily have the course shown in FIG.
  • the movement of the gripping tool carrier 20 may, for example, along along more alternative
  • Forming device can be set and varied regardless of the stroke of the forming tools duration and way to transport, ventilation and gripping.
  • venting is meant here the vertical deflection of the gripping tool carrier 20, wherein the ventilation stroke corresponds to the vertical distance between the two movement path sections 21a and 21c.
  • Machine wear is reduced. Moreover, this also makes it possible, in case of accidents in the tool room, e.g. if a forming part was not completely pushed out of the forming die or a broken punch in the
  • Forming die gets stuck or a forming part has been lost from a gripping tool to react to the situation and the gripping tool carrier 20 with its gripping tool units 30 in a secure position, e.g. the said
  • Gripping tool control 70 individually controllable.
  • the time for opening and closing can be set individually for each gripper unit.
  • the opening stroke of the gun arms 32a and 32b and the duration of the movement can be matched to the respective workpiece.
  • the gripping tool carrier 20 can be easily inputted to the higher-level control 80 by simply inputting the desired values be driven by the Greiftechnik Wegnovantriebsmotoren 55 and 56 by the desired amount from the center (zero position). The relevant gripper is then aligned with a centric adjustment and then the
  • Gripping tool carrier moved back to its zero position. In this way, a gripping tongs or several gripping tongs can be adjusted eccentrically. The remaining grippers are set when the gripper tool carrier 20 is again in the middle (in the zero position).
  • each gripper unit 30 The clamping or holding force of each gripper unit 30 is determined by means of
  • Gripping tool control 70 controlled by the torque of the associated servo motor 33 and can be easily adapted in this way to the workpiece to be held and optionally also varied over the movement cycle of the gripper tool carrier.
  • the clamping force may e.g. when inserting the workpieces in the gripping tongs are set smaller than for transport. The load on the mechanical components is thus only as great as necessary.
  • Servo motors usually have a rotary encoder for the feedback of the current rotational position to their control. With the encoder, the
  • Gripper control 70 by simply comparing actual to desired rotational position to determine whether a gripping tool is filled or empty, e.g. if a workpiece has been lost from a gripping tool, so that the forming device can be stopped if necessary.
  • Gripping tool control 70 can be detected in this way, process disturbances caused, for example, by skewed workpieces in the gripping tools or a tearing open the gripping tools.
  • this signals the gripper tool controller 70 to the carrier controller 60 properly, and the carrier controller 60 then causes the gripper tool carrier 20 to be moved and stopped with the gripper tool units 30 to a safe position, eg, said standby position 27
  • Process disturbance is corrected.
  • the risk of tearing open a gripping tool arises, for example, when a workpiece is incompletely pushed out of the die or the press ram breaks and gets stuck in the workpiece. When trying to transport the workpiece, the gripping tool would be torn open. However, the gripper tool controller 70 recognizes this early and causes via the carrier control 60 a return of the
  • Gripping tool units 30 in a secure position, e.g. the mentioned waiting position 27, driven and stopped there until the process fault is corrected.
  • Forming device is naturally stopped during this time. In this way it is possible to react immediately to a process malfunction before major damage occurs.
  • Carrier control 60 is symbolized in FIG. 18 by the arrow 71.
  • the gripper tools or gripping tongs of the transport device shown have parallel tong arms 32a and 32b, which are moved linearly toward and away from each other.
  • Such gripping tongs have the advantage over gripping tongs with pivotable gripper arms that the pliers shoes dive uniformly into the gripping diameter. If the tong shoes engage the workpiece at the same angle on both sides, they are pressed in by the same amount when the workpiece is inserted. This reduces the risk of a workpiece being pushed obliquely into the gripping tongs.

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Abstract

Eine Transportvorrichtung zum Umsetzen von Werkstücken in einer mindestens zwei Stufen umfassenden Bearbeitungseinrichtung umfasst mindestens zwei Greifwerkzeugeinheiten (30) zum Greifen je eines Werkstücks, welche Greifwerkzeugeinheiten (30) an einem zwischen den Stufen der Bearbeitungseinrichtung hin- und hergehend beweglichen Greifwerkzeugträger (20) angeordnet sind. Der Greifwerkzeugträger (20) ist einerseits linear geführt beweglich gelagert und anderseits mittels einer Parallelogrammführungsanordnung (11-14) quer zu seiner linear geführten Beweglichkeit auslenkbar gelagert. Der Greifwerkzeugträger (20) ist mittels eines zwei Kurbelgetriebeanordnungen (51-54) mit je einem zugeordneten Greifwerkzeugträgerantriebsmotor (55, 56) umfassenden Greifwerkzeugträgerantriebs (51-56) bewegbar. Dabei weist jede Kurbelgetriebeanordnung (51-54) eine vom zugeordneten Greifwerkzeugträgerantriebsmotor (55, 56) drehbar antreibbare Kurbel (51, 52) und eine Antriebsstange (53, 54) auf, welche mit der Kurbel (51, 52) einerseits und dem Greifwerkzeugträger (20) anderseits gelenkig verbunden ist. Durch die eigenen Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren (55, 56) ist die Transportvorrichtung vom Antriebs sträng der Bearbeitungseinrichtung entkoppelt, wodurch der Greifwerkzeugträger (20) im Störungsfall schnell in eine sichere Position bewegt werden kann.

Description

Transportvorrichtung zum Umsetzen von Werkstücken in einer
Bearbeitungseinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Umsetzen von Werkstücken in einer mindestens zwei Stufen umfassenden Bearbeitungseinrichtung, insbesondere in einer Umformeinrichtung, gemäss dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 sowie eine mit einer entsprechenden Transportvorrichtung ausgestattete Bearbeitungseinrichtung, insbesondere Umformeinrichtung, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16.
Bei der Massivumformung und auch bei anderen Umformvorgängen bzw.
Bearbeitungsvorgängen allgemein durchlaufen Werkstücke häufig mehrere Stufen einer Bearbeitungseinrichtung nacheinander, wobei die Werkstücke von Stufe zu Stufe weitertransportiert werden. In einer Umformeinrichtung sind die Stufen typischerweise eine Ladestufe und verschiedene Umformstufen. Zum Transport der Werkstücke von Stufe zu Stufe dienen in der Regel mit zangenartigen
Greifwerkzeugen ausgerüstete, im Maschinentakt der Bearbeitungseinrichtung arbeitende Transportvorrichtungen, wobei die Greifwerkzeuge gleichzeitig die Werkstücke erfassen, aus einer Stufe herausnehmen und der jeweils nächsten Stufe zuführen, wo sie sie freigeben.
Bei den bekannten Bearbeitungseinrichtungen, insbesondere Umformeinrichtungen, sind die Transportbewegungen und die Betätigung der Greifwerkzeuge mit dem Antriebs sträng der Bearbeitungseinrichtung gekoppelt - siehe z.B. die CH 595 155 A.
Eine gattungsgemässe Transportvorrichtung zum Umsetzen von Werkstücken in einer Umformeinrichtung ist in der EP 1 048 372 Bl beschrieben. Bei dieser bekannten Transportvorrichtung sind mehrere als Greifzangen ausgebildete Greifwerkzeuge mit je einem eigenen, vom Antriebsstrang der Umformeinrichtung entkoppelten
Greifwerkzeugantrieb an einem in Längsrichtung und quer zu dieser beweglichen gemeinsamen Zangenträger angeordnet, mittels welchem alle Greifzangen
gemeinsam jeweils zwischen zwei benachbarten Stufen einer Umformeinrichtung hin und her transportiert werden. Die Greifzangen umfassen zwei Schwenkarme, die durch einen Servomotor über kinematische Kopplungsglieder aufeinander zu und voneinander weg schwenkbar angetrieben sind. Die EP 1 048 372 Bl befasst sich im Wesentlichen mit der Ausbildung der Greifzangen und deren Antrieben, der Antrieb des Zangenträgers zur Durchführung der Umsetzbewegungen der Greifzangen ist nicht konkret beschrieben.
In Umformeinrichtungen, speziell Warmumformeinrichtungen, wird in der Regel das Rohmaterial in Stangenform zugeführt, von welchem dann Stücke der benötigten Länge abgeschnitten werden. Dabei dürfen die Stangenenden und Stangenanfänge nicht in den Umformprozess gelangen und müssen ausgeschieden werden. Diese ausgeschiedenen Abschnitte fehlen im Umformprozess und erzeugen in der
Umformeinrichtung einzelne leere Umformstufen. Wegen der dort fehlenden Umformkraft verändert sich die Deformation des Maschinenkörpers, was sich negativ auf die Geometrie der Umformteile auswirkt. Je nach Anforderungen können dann solche Teile nicht verwendet werden und müssen aus den Fertigteilen manuell aussortiert oder mittels geeigneter Weichen ausgeschleust werden. Da die
maschinelle Ausschleusung nicht so genau ist, werden dabei unter Umständen auch gute Umformteile ausgeschleust. Zudem wird eine leere Umformstufe durch
Kühlwasser stärker abgekühlt, was sich negativ auf den Verschleiss der
Umformwerkzeuge auswirkt. Diese Problematik ist z.B. in der EP 1 848 556 Bl ausführlich erläutert.
Ein weiteres Problem herkömmlicher Transportvorrichtungen liegt darin, dass bei Prozessstörungen, die z.B. durch leere Greifwerkzeuge oder durch inkorrekt in die Greifwerkzeuge eingeführte Werkstücke oder durch beschädigte Teile wie z.B.
abgerissene Greifwerkzeuge oder gebrochene Pressstempel etc. verursacht werden, nicht sofort reagiert werden kann und dadurch Werkstücke nicht wunschgemäss umgeformt werden oder oft sogar erhebliche Folgeschäden an der
Transportvorrichtung oder an der Bearbeitungseinrichtung auftreten können.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Transportvorrichtung der eingangs erwähnten Art und eine mit einer solchen Transportvorrichtung ausgestattete Bearbeitungseinrichtung, insbesondere eine Umformeinrichtung, dahingehend zu verbessern, dass einerseits einzelne leer stehende Bearbeitungs stufen vermieden werden können und anderseits auf
Prozessstörungen einfach reagiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemässe Transportvorrichtung und die erfindungsgemässe Bearbeitungseinrichtung gelöst, wie sie im unabhängigen Patentanspruch 1 bzw. im unabhängigen Patentanspruch 16 definiert ist. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Patentansprüchen.
Hinsichtlich der Transportvorrichtung besteht das Wesen der Erfindung im
Folgenden: Eine Transportvorrichtung zum Umsetzen von Werkstücken in einer mindestens zwei Stufen umfassenden Bearbeitungseinrichtung, insbesondere in einer Umformeinrichtung, umfasst mindestens zwei Greifwerkzeuge zum Greifen je eines Werkstücks, welche Greifwerkzeuge an einem zwischen den Stufen der
Bearbeitungseinrichtung hin- und hergehend beweglichen Greifwerkzeugträger angeordnet sind. Der Greifwerkzeugträger ist einerseits linear geführt beweglich gelagert und anderseits quer zu seiner linear geführten Beweglichkeit auslenkbar gelagert. Die Transportvorrichtung umfasst zur linear geführten Bewegung und Querauslenkung des Greifwerkzeugträgers einen Greifwerkzeugträgerantrieb mit mindestens einem Greifwerkzeugträgerantriebsmotor.
Durch den mindestens einen eigenen Greifwerkzeugträgerantriebsmotor ist die Transportvorrichtung vom Antriebsstrang der Bearbeitungseinrichtung entkoppelt. Durch die Entkopplung und durch die Auslenkbarkeit des Greifwerkzeugträgers quer zu seiner linearen Hin- und Herbewegung kann der Greifwerkzeugträger im
Störungsfall schnell in eine sichere Position bewegt werden. Vorzugsweise weist die Transportvorrichtung zur Auslenkung des
Greifwerkzeugträgers quer zu seiner linear geführten Beweglichkeit eine
Parallelogrammführungsanordnung auf. Dadurch macht der Greifwerkzeugträger bei seiner Auslenkung nur eine kleine Bewegung senkrecht zur Auslenkungsrichtung. Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Greifwerkzeugträgerantrieb zwei Kurbelgetriebeanordnungen mit je einem zugeordneten
Greifwerkzeugträgerantriebsmotor, wobei jede Kurbelgetriebeanordnung eine vom zugeordneten Greifwerkzeugträgerantriebsmotor drehbar antreibbare Kurbel und eine Antriebsstange aufweist, welche mit der Kurbel einerseits und dem
Greifwerkzeugträger anderseits gelenkig verbunden ist.
Die kinematische Kopplung des Greifwerkzeugträgers mit den
Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren über zwei Kurbelgetriebeanordnungen erlaubt eine einfache Steuerung der Bewegungsabläufe allein durch entsprechende
Ansteuerung der Greifwerkzeugträgerantrieb smotoren.
Vorteilhafterweise ist der Greifwerkzeugträgerantriebsmotor bzw. sind die
Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren Servomotoren mit Drehgebern. Dies erlaubt eine einfache Steuerung der Bewegungsabläufe.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Greifwerkzeugträger mit den Greifwerkzeugen mittels des Greifwerkzeugträgerantriebs in einer Hinbewegung längs einer ersten linearen Bewegungsbahn und in einer Rückbewegung längs einer zur ersten linearen Bewegungsbahn parallelen zweiten linearen Bewegungsbahn bewegbar. Durch den Abstand zwischen den beiden linearen Bewegungsbahnen können die Greifwerkzeuge zumindest bei der einen Bewegung einfach aus dem Wirkungsbereich von Bearbeitungswerkzeugen in den Stufen der
Bearbeitungseinrichtung herausgehalten werden.
Zweckmässigerweise ist der Greifwerkzeugträger auf mindestens zwei
Führungsstangen gleitend gelagert. Dies stellt eine besonders einfache Realisierung der linear geführten Verschiebbarkeit des Greifwerkzeugträgers dar.
Vorteilhafterweise umfasst die Parallelogrammführungsanordnung mindestens zwei Lenker, die einerseits auf je einer der Rinnings Stangen in deren Längsrichtung gleitend und um sie schwenkbar gelagert sind und die anderseits gelenkig mit dem Greifwerkzeugträger verbunden sind. Durch diese Massnahme ist der
Greifwerkzeugträger auf konstruktiv einfache Weise sowohl linear als auch quer dazu beweglich.
Zweckmässigerweise weist die Transportvorrichtung eine Trägersteuerung für die Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren auf, welche dazu ausgebildet ist, die Bewegung des Greifwerkzeugträgers zu steuern. Dadurch können die Bewegungsabläufe des Greifwerkzeugträgers auf einfache Weise implementiert und gegebenenfalls angepasst werden.
Vorteilhafterweise ist dabei die Trägersteuerung dazu ausgebildet, insbesondere aufgrund eines ihr zugeführten Steuerbefehls den Greifwerkzeugträger mit den Greifwerkzeugen in eine Warteposition zu bewegen und den Transport der
Werkstücke zu unterbrechen. Auf diese Weise kann der Werkstücktransport bei Auftreten einer Prozessstörung automatisch unterbrochen und der
Greifwerkzeugträger mit den Greifwerkzeugen in eine sichere Position gefahren werden.
Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung ist den Greifwerkzeugen je ein, vorzugsweise am Greifwerkzeugträger angeordneter, Greifwerkzeugantrieb für die individuelle Betätigung der Greifwerkzeuge zum Greifen bzw. Freigeben eines Werkstücks zugeordnet. Dadurch kann jedes Greifwerkzeug individuell eingestellt und betätigt werden.
Ganz besonders vorteilhafterweise sind die Greifwerkzeuge als Greifzangen ausgebildet und weisen die Greifzangen je zwei linear aufeinander zu und
voneinander weg bewegbare Zangenarme auf. Dadurch können Fehler beim Greifen der Werkstücke vermieden werden.
Zweckmässigerweise sind die Zangenarme an je einem in einem Zangenkörper gleitend gelagerten Zangenschlitten angeordnet, wobei die Zangenschlitten mit je einer Zahnstange kinematisch verbunden sind und wobei die Zahnstangen mit einem motorisch antreibbaren Antriebsritzel in Eingriff stehen, wobei die Zangenschlitten und damit die Zangenarme mittels des Antriebsritzels gegenläufig bewegbar sind. Dies stellt eine konstruktiv einfache Realisierung der linearen Bewegbarkeit der Zangenarme dar. Vorteilhafterweise sind die Zangenarme an den Zangenschlitten relativ zu diesen verstellbar angeordnet. Dadurch können die Zangenarme einfach an Werkstücke angepasst werden.
Zweckmässigerweise ist den Greifwerkzeugantrieben eine Greifwerkzeugsteuerung zugeordnet, welche dazu ausgebildet ist, die Öffnungs- und Schliessbewegungen und vorzugsweise auch die Klemmkraft der einzelnen Greifwerkzeuge individuell zu steuern. Dies erlaubt eine optimale Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse.
Besonders vorteilhafterweise ist die Greifwerkzeugsteuerung dazu ausgebildet, eine z.B. durch ein leeres Greifwerkzeug oder ein inkorrekt in das Greifwerkzeug eingeführtes Werkstück bedingte Prozessstörung zu erkennen und der
Trägersteuerung zu signalisieren, so dass diese beispielsweise den
Greifwerkzeugträger in eine Warteposition bewegen kann. Durch diese Ausbildung können Prozessstörungen frühzeitig erkannt und dadurch bedingte Folgeschäden oder nicht wunschgemäss umgeformte Werkstücke weitgehend vermieden werden.
Hinsichtlich der Bearbeitungseinrichtung besteht das Wesen der Erfindung im Folgenden: Eine Bearbeitungseinrichtung, insbesondere Umformeinrichtung, umfasst mindestens zwei aufeinanderfolgende Stufen und eine Transportvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art zum Umsetzen von Werkstücken zwischen den Stufen der Bearbeitungseinrichtung.
Vorteilhafterweise weist die Bearbeitungseinrichtung eine Trägersteuerung für die Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren auf, welche dazu ausgebildet ist, die Bewegung des Greifwerkzeugträgers zu steuern und insbesondere aufgrund eines ihr zugeführten Steuerbefehls den Greifwerkzeugträger mit den Greifwerkzeugen in eine
Warteposition, in der sich die Greifwerkzeuge ausserhalb des Wirkungsbereichs von Bearbeitungswerkzeugen der Stufen der Bearbeitungseinrichtung befinden, zu bewegen und den Transport der Werkstücke zu unterbrechen. Auf diese Weise kann der Werkstücktransport bei Auftreten einer Prozess Störung automatisch unterbrochen und der Greifwerkzeugträger mit den Greifwerkzeugen in eine sichere Position gefahren werden.
Zweckmässigerweise ist die erste Stufe der aufeinanderfolgenden Stufen der
Bearbeitungseinrichtung eine Ladestufe und die Trägersteuerung dazu ausgebildet, den Greifwerkzeugträger mit den Greifwerkzeugen in die Warteposition zu bewegen, wenn eine durch ein nicht bearbeitbares oder fehlendes Werkstück in der Ladestufe bedingte Prozessstörung vorliegt. Auf diese Weise können leere Stufen der
Bearbeitungseinrichtung vermieden werden.
Vorteilhafterweise weist dabei die Bearbeitungsvorrichtung eine mit der
Trägersteuerung für die Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren zusammenwirkende Sensoreinrichtung zur Erkennung der Prozessstörung und zur Signalisierung derselben an die Trägersteuerung auf. Dies erlaubt das automatische Verfahren des Greifwerkzeugträgers in die Warteposition im Falle einer durch ein nicht
bearbeitbares oder fehlendes Werkstück in der Ladestufe bedingten Prozessstörung.
Zweckmässigerweise ist dabei die Trägersteuerung dazu ausgebildet, nach Wegfall der Prozessstörung den Greifwerkzeugträger mit den Greifwerkzeugen aus der Warteposition zu bewegen und den Transport der Werkstücke wieder aufzunehmen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels detaillierter beschrieben. Es zeigen:
Figuren 1-6 - schematische Ansichten und Schnittdarstellungen der
Bearbeitungseinrichtung in verschiedenen Phasen eines Arbeitsablaufs;
Fig. 7 - eine perspektivische Gesamtansicht der Transportvorrichtung der
Bearbeitungseinrichtung gemäss den Figuren 1-6;
Fig. 8 - eine Frontalansicht der Transportvorrichtung; Fig. 9 - eine Seitenansicht der Transportvorrichtung; Fig. 10 - einen Schnitt durch die Transportvorrichtung gemäss der Linie X-X der Fig. 9;
Fig. 11 - eine perspektivische Darstellung einer Greifwerkzeugeinheit der
Transportvorrichtung; Fig. 12 - eine perspektivische Hinteransicht der Greifwerkzeugeinheit der Fig.
I i;
Fig. 13 - eine Vorderansicht der Greifwerkzeugeinheit der Fig. 11; Fig. 14 - einen Schnitt durch die Greifwerkzeugeinheit gemäss der Linie
XIV-XIV der Fig. 13;
Fig. 15 - eine Seitenansicht der Greifwerkzeugeinheit gemäss Fig. 11; Fig. 16 - einen Schnitt durch die Greifwerkzeugeinheit gemäss der Linie
XVI- XVI der Fig. 15;
Fig. 17 - einen Schnitt durch die Greifwerkzeugeinheit gemäss der Linie
XVII- XVII der Fig. 15;
Fig. 18 - eine schematische Darstellung einer Steuerungsanordnung der
Bearbeitungseinrichtung bzw. deren Transportvorrichtung; Fig. 19 - einen schematischen Bewegungspfad der Greifwerkzeuge der
Transportvorrichtung im Normalbetrieb; und
Fig. 20 - einen schematischen Bewegungspfad der Greifwerkzeuge bei einer
Prozessstörung. Für die nachstehende Beschreibung gilt die folgende Festlegung: Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugszeichen angegeben, aber im unmittelbar zugehörigen Beschreibungsteil nicht erwähnt, so wird auf deren
Erläuterung in vorangehenden oder nachfolgenden Beschreibungsteilen verwiesen. Umgekehrt sind zur Vermeidung zeichnerischer Überladung für das unmittelbare Verständnis weniger relevante Bezugszeichen nicht in allen Figuren eingetragen. Hierzu wird auf die jeweils übrigen Figuren verwiesen. Die schematischen Übersichtsdarstellungen der Figuren 1-6 zeigen die für das
Verständnis der vorliegenden Erfindung relevanten Teile der erfindungsgemässen Bearbeitungseinrichtung, hier am Beispiel einer Umformeinrichtung. Während Fig. 1 eine Ansicht von vorne gemäss der Linie I-I in Fig. 2 ist, zeigt Fig. 2 eine
Schnittansicht gemäss der Linie II- II in Fig. 1. Entsprechend sind die Figuren 3 und 5 Ansichten von vorne und die Figuren 4 und 6 zugehörige Schnittansichten.
Die als Ganze mit M bezeichnete Umformeinrichtung umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel fünf nebeneinander angeordnete Stufen 110, 120, 130, 140, 150, von denen eine erste Stufe 110 eine Ladestufe ist und die übrigen Stufen 120, 130, 140 und 150 Umformstufen sind. Die Umformstufen 120, 130, 140 und 150 umfassen vier in einem gemeinsamen Matrizenhalter 101 ausgebildete Umformmatrizen 121, 131, 141 und 151, vier Umformwerkzeuge in Form von Pressstempeln 122, 132, 142 und 152 und vier Ausstossorgane 123, 133, 143 und 153, mit denen in den
Umformmatrizen mittels der Pressstempel umgeformte Werkstücke W aus den Umformmatrizen ausgestossen werden können. Die Ladestufe 110 umfasst eine Schereinrichtung 112 zum Abscheren eines Werkstücks W von einem (nicht gezeigten, mittels einer ebenfalls nicht gezeigten Stangenmaterialzufuhreinrichtung) zugeführten Stangenmaterial und ein Ausstossorgan 113, mit dem ein Werkstück W aus der Schereinrichtung 112 ausgestossen werden kann. Eine insgesamt mit T bezeichnete Transportvorrichtung dient zum Umsetzen der Werkstücke von einer
Stufe zur jeweils nächstfolgenden Stufe der Umformeinrichtung M. In den Figuren 1- 6 sind von der Transportvorrichtung T jeweils nur Greifwerkzeuge mit je einem Paar von Zangenarmen 32a und 32b dargestellt. Im Betrieb der Umformeinrichtung nehmen die durch die Zangenarmpaare 32a und 32b gebildeten, zangenartigen Greifwerkzeuge der Transportvorrichtung T in einer Ausgangsposition jeweils ein in der Ladestufe 110 bereitgestelltes bzw. aus den Umformmatrizen 121, 131, 141 und 151 der Umformstufen 120, 130, 140 und 150 ausgestossenes Werkstück W auf (Figuren 1 und 2) und transportieren dann diese Werkstücke W gleichzeitig zur jeweils nächstfolgenden Stufe der Umformeinrichtung M, wobei das aus der letzten Umformstufe 150 aufgenommene, fertig umgeformte Werkstück W freigegeben wird, so dass es aus der Umformeinrichtung abgeführt werden kann. Die Figuren 3 und 4 verdeutlichen dies. In den Umformstufen 120, 130, 140 und 150 werden die Werkstücke W mittels der Pressstempel 122, 132, 142 und 152 in die Umformmatrizen 121, 131, 141 und 151 eingeführt und umgeformt.
Anschliessend bewegt die Transportvorrichtung T die (leeren) Greifwerkzeuge in die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Ausgangsposition zurück. Dort nehmen die
Greifwerkzeuge jeweils ein neues, in der Ladestufe 110 bereitgestelltes bzw. aus den Umformmatrizen 121, 131, 141 und 151 der Umformstufen 120, 130, 140 und 150 ausgestossenes Werkstück W auf und transportieren diese Werkstücke wiederum zur nächstfolgenden Stufe der Umformeinrichtung, so wie dies in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Der ganze Ablauf erfolgt in einem Transportzyklus im Maschinentakt der Umformeinrichtung M.
Aus der vorstehenden kurzen Beschreibung des Umsetzvorgangs ist klar, dass in jedem Umsetzzyklus jedes Greifwerkzeug jeweils ein anderes Werkstück
transportiert und jedes Paar benachbarter Stufen der Bearbeitungseinrichtung von einem anderen Greifwerkzeug bedient wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Umsetzen von Werkstücken von Stufe zu Stufe der Bearbeitungseinrichtung mittels mehrerer Greifwerkzeuge in diesem Sinne zu verstehen.
Soweit entspricht die dargestellte Bearbeitungs- bzw. Umformeinrichtung M in Aufbau und Funktionsweise herkömmlichen Bearbeitungs- bzw.
Umformeinrichtungen dieser Art, so dass der Fachmann diesbezüglich keiner näheren Erläuterung bedarf. Im Folgenden wird anhand der Figuren 7-17 die Transportvorrichtung der
Bearbeitungs- bzw. Umformeinrichtung M im Detail erläutert. Die als Ganze mit T bezeichnete Transportvorrichtung umfasst einen ortsfesten Rahmen 10, einen im bzw. am Rahmen 10 beweglich angeordneten, plattenartigen Greifwerkzeugträger 20, welcher hier im Beispiel fünf Greifwerkzeugeinheiten 30 trägt, und einen
Greifwerkzeugträgerantrieb. Die Greifwerkzeugeinheiten 30 sind alle im gleichen Abstand zu einer gemeinsamen Bezugsebene E (Fig. 7) angeordnet. Eine den
Greifwerkzeugeinheiten zugewandte Vorderfläche des plattenartigen
Greifwerkzeugträgers 20 ist parallel zur Bezugsebene E ausgerichtet. Der
Greifwerkzeugträgerantrieb umfasst zwei Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren 55 bzw. 56, die jeweils als Servomotoren mit Drehgeber und Getriebe ausgebildet und fest am Rahmen 10 montiert sind. Des Weiteren umfasst der
Greifwerkzeugträgerantrieb zwei Kurbelgetriebeanordnungen, die je eine Kurbel 51 bzw. 52 und eine Antriebsstange (Pleuel) 53 bzw. 54 aufweisen. Die Kurbeln 51 und 52 sind jeweils auf einem drehbaren Teil der Getriebe der
Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren 55 bzw. 56 fest montiert und von diesem drehend antreibbar. Der Rahmen 10 ist im praktischen Einsatz am (nicht
dargestellten) Maschinenkörper der Umformeinrichtung M lösbar bzw.
wegschwenkbar montiert, so dass der Zugang zu den Umformmatrizen und zu den Umformwerkzeugen auf einfache Weise freigegeben werden kann.
Im Rahmen 10 sind zwei parallele Führungsstangen 11 und 12 angeordnet (Figuren 7-10), deren Achsen die Bezugsebene E definieren (Fig. 7). An bzw. auf diesen Führungsstangen 11 und 12 sind zwei Lenker 13 und 14 in Längsrichtung der Führungsstangen linear beweglich geführt. Die beiden Lenker 13 und 14 sind zudem um je eine der beiden Führungs Stangen 11 bzw. 12 schwenkbar angelenkt. An ihren den Führungs Stangen ab gewandten Enden sind die Lenker 13 und 14 mittels
Drehzapfenpaaren 15 und 16 (Figuren 9 und 10) schwenkbar am Greifwerkzeugträger 20 befestigt. Der Abstand der beiden Drehzapfenpaare 15 und 16 ist gleich dem Abstand der beiden Führungs Stangen 11 und 12. Der Abstand des Drehzapfenpaars
15 von der Führungs Stange 11 ist gleich gross wie der Abstand des Drehzapfenpaars
16 von der Führungs Stange 12. Die beiden parallelen Führungs Stangen 11 und 12 und die beiden Lenker 13 und 14 bilden somit zusammen mit dem Greifwerkzeugträger 20 eine Parallelogrammführungsanordnung für den letzteren, wobei der
Greifwerkzeugträger 20 in beiden Richtungen (in den Figuren auf- und abwärts) quer zur Längsrichtung der Führungsstangen 11 und 12 auslenkbar ist. In Fig. 7 ist dies durch den Doppelpfeil 25 symbolisiert. Gleichzeitig ist der Greifwerkzeugträger 20 über die gleitend gelagerten Lenker 13 und 14 in Längsrichtung der Führungs Stangen 11 und 12 längs dieser geführt hin und her beweglich, was in Fig. 7 durch den Doppelpfeil 26 angedeutet ist. Der Greifwerkzeugträger 20 ist also einerseits parallel zur Bezugsebene E linear beweglich geführt und anderseits im Wesentlichen parallel zur Bezugsebene E quer zu seiner linearen Beweglichkeit auslenkbar gelagert.
Die Antriebsstangen (Pleuel) 53 und 54 sind je mit einem Ende drehbar an der Kurbel 51 bzw. 52 und mit ihrem anderen Ende drehbar am Greifwerkzeugträger 20 angelenkt. Durch entsprechendes Verdrehen der beiden Kurbeln 51 und 52 mittels der beiden Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren 55 und 56 kann der Greifwerkzeugträger 20 (innerhalb vorgegebener Grenzen) beliebig in Richtung des Doppelpfeils 26 und/oder des Doppelpfeils 25 bewegt werden.
Ein Vorteil der Parallelogrammführung ist darin zu sehen, dass der
Greifwerkzeugträger 20 bei seiner Querauslenkung (Schwenkbewegung um die Führungsstangen) nur eine kleine Bewegung senkrecht zu seiner
Auslenkungsbewegung, also senkrecht zur Bezugsebene E ausführt.
In Fig. 19 ist ein typischer Bewegungspfad des Greifwerkzeugträgers 20 und damit der an ihm befestigten Greifwerkzeugeinheiten 30 schematisch dargestellt. Der in sich geschlossene, zyklisch durchlaufene Bewegungspfad 21 umfasst vier
Bewegungspfadabschnitte 21a-21d. Die beiden linearen Bewegungspfadabschnitte 21a und 21c entsprechen der linear geführten Gleitbewegung des
Greifwerkzeugträgers 20 längs der Führungs Stangen bei der Hinbewegung bzw. der Rückbewegung zwischen den Stufen der Umformeinrichtung, die beiden
Bewegungspfadabschnitte 21b und 21d ergeben sich aus der Auslenkung des
Greifwerkzeugträgers 20 mittels der Parallelogrammführungsanordnung. Die Punkte 22 und 23 markieren die in Fig. 1 dargestellte Ausgangsposition bzw. die in Fig. 3 dargestellte, um eine Stufe verschobene Position des Greifwerkzeugträgers 20. Wie die Fig. 19 zeigt, erfolgt die Hinbewegung des Greifwerkzeugträgers 20 längs einer ersten linearen Bewegungsbahn (Bewegungspfadabschnitt 21a), während die
Rückbewegung des Greifwerkzeugträgers 20 längs einer zur ersten linearen
Bewegungsbahn parallelen linearen Bewegungsbahn (Bewegungspfadabschnitt 21c) erfolgt. Der sich durch die Auslenkung des Greifwerkzeugträgers 20 ergebende Abstand der beiden linearen Bewegungsbahnen ist so gewählt, dass sich die am Greifwerkzeugträger 20 angeordneten Greifwerkzeugeinheiten 30 bzw. deren Greifwerkzeuge auf dem Niveau der zweiten linearen Bewegungsbahn ausserhalb des Eingreifbereichs der Umformwerkzeuge 122, 132, 142, 152 in den Umformstufen 120, 130, 140, 150 befinden, so wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist. Mit 27 ist eine Warteposition markiert, auf welche weiter unten noch zurückgekommen wird.
Die am Greifwerkzeugträger 20 nebeneinander angeordneten Greifwerkzeugeinheiten 30 sind alle gleich ausgebildet. Ihr Aufbau geht aus den Figuren 11-17 hervor.
Jede Greifwerkzeugeinheit 30 umfasst einen Zangenkörper 31, ein eine Greifzange bildendes Paar von beweglichen Zangenarmen 32a und 32b und einen
Greifwerkzeugantrieb in Form eines (elektrischen) Servomotors 33 mit Drehgeber und Getriebe, wobei der Servomotor nur in den Figuren 9 und 14 dargestellt ist. Der Zangenkörper 31 und der Servomotor 33 inkl. Getriebe sind jeweils am
Greifwerkzeugträger 20 montiert. Die beiden Zangenarme 32a und 32b sind beweglich auf dem Zangenkörper 31 angeordnet.
Im Zangenkörper 31 sind an drei Führungs Stangen 34a, 34b und 34c zwei
Zangenschlitten 35a und 35b verschiebbar gelagert. Die Zangenschlitten 35a und 35b sind je über eine Antriebs Stange 36a bzw. 36b mit je einer Zahnstange 37a bzw. 37b kinematisch verbunden, so dass eine Bewegung der Zahnstangen eine Mitbewegung der Zangenschlitten und umgekehrt bewirkt. Die beiden Zahnstangen 37a und 37b stehen mit einem Antriebsritzel 38 an diagonal gegenüberliegenden Seiten desselben in Eingriff, welches vom Servomotor 33 (über dessen Getriebe) drehend antreibbar ist, so dass sich bei Drehung des Antriebsritzels 38 die beiden Zahnstangen 37a und 37b gegenläufig bewegen und damit die beiden Zangenarme 32a und 32b aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden. Die Öffnungs- und die Schliessbewegung der von den Zangenarmen 32a und 32b gebildeten Greifzange erfolgt also durch den Servomotor 33 bzw. das von diesem angetriebene Antriebsritzel 38.
Der Greifwerkzeugantrieb kann alternativ auch als servogeregelter (Servoventile aufweisender) hydraulischer Antrieb ausgebildet sein. Wesentlich dabei ist, dass die Bewegung der Greifzangen einerseits sehr rasch und vor allem lagegeregelt erfolgen kann und die Klemmkraft der beiden Zangenarme anderseits präzise eingestellt bzw. geregelt und rückgemeldet werden kann, so wie dies eben auch bei dem vorstehend beschriebenen Greifwerkzeugantrieb mit elektrischem Servomotor der Fall ist.
An den freien Enden der beiden Zangenarme 32a und 32b sind Zangenschuhe 39a und 39b angeordnet, welche zum Greifen der Werkstücke dienen und auswechselbar befestigt sind, so dass die Greifzangen einfach an die Form der zu greifenden
Werkstücke angepasst werden können (Fig. 11). Die Zangenschuhe müssen nicht an allen Greifzangen gleich ausgebildet und/oder angeordnet sein. Vorzugsweise sind an jedem Zangenarm, wie dargestellt, zwei Zangenschuhe angeordnet, welche insgesamt eine besonders zweckmässige Vierpunkt-Halterung für die zu greifenden Werkstücke bilden. Eine solche Vierpunkt-Halterung ermöglicht einerseits eine sichere Halterung der Werkstücke und reduziert anderseits das Risiko des Verkippens der Werkstücke insbesondere beim Einschieben in geschlossene Greifzangen.
Die Zangenarme 32a und 32b sind über je ein Paar von stirnverzahnten Platten 40a bzw. 40b lösbar mit den Zangenschlitten 35a bzw. 35b verbunden (Figuren 15 und 17). Auf diese Weise können die Zangenarme 32a und 32b einfach relativ zu den Zangenschlitten 35a bzw. 35b seitlich oder in der Höhe verstellt werden, um z.B. die Greifzangen an das jeweilige Werkstück anzupassen.
Es versteht sich, dass in der erfindungsgemässen Transportvorrichtung anstelle von Greifzangen auch anders ausgebildete Greifwerkzeuge einsetzbar sind.
Beispielsweise könnten die Greifwerkzeuge auch als Vakuum-Greifer ausgebildet sein. Im Einsatz in einer Umformeinrichtung sind jedoch Greifwerkzeuge in Form von Greifzangen üblich und bewährt. Wie in Fig. 18 schematisch dargestellt ist, umfasst die Transportvorrichtung T auch eine Trägersteuerung 60 für die Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren 55 und 56 sowie eine Greifwerkzeugsteuerung 70 für die Ansteuerung der
Greifwerkzeugantriebsmotoren 33 der einzelnen Greifwerkzeugeinheiten 30. Die Greifwerkzeugsteuerung 70 ist dazu ausgebildet, die Öffnungs- und
Schliessbewegungen und die Klemmkraft der einzelnen Greifwerkzeuge, hier Greifzangen 32a und 32b, individuell zu steuern. Die Trägersteuerung 60 berechnet die für das Abfahren des Bewegungspfads 21 des Greifwerkzeugträgers 20 jeweils erforderlichen Drehstellungen der beiden Kurbeln 51 und 52 und steuert die
Servomotoren 55 und 56 entsprechend. Die Trägersteuerung 60 arbeitet ausserdem mit einer Sensoreinrichtung 65 zusammen, welche dazu ausgebildet ist, eine z.B. durch ein nicht bearbeitbares oder fehlendes Werkstück W in der Ladestufe 110 bedingte Prozessstörung zu erkennen und der Trägersteuerung 60 zu signalisieren.
Die in den Figuren 2, 4 und 6 nur symbolisch angedeutete Sensoreinrichtung 65 ist der schon erwähnten, nicht dargestellten Stangenmaterialzufuhreinrichtung zugeordnet und kann z.B. eine Lichtschrankenanordnung sein. Solche
Sensoreinrichtungen an Stangenzufuhreinrichtungen sind an sich bekannt und z.B. in der EP 1 848 556 Bl beschrieben. Die Sensoreinrichtung 65 ist in der Lage,
Stangenanfänge und Stangenenden zu erkennen. Wenn die Sensoreinrichtung 65 einen Stangenanfang bzw. ein Stangenende erkennt, signalisiert sie dies der
Trägersteuerung 60, so dass die Trägersteuerung weiss, dass der nächstfolgende Stangenabschnitt fehlerhaft ist und ausgeschieden werden muss bzw. nicht in den Umformprozess eingeführt werden darf. Die Trägersteuerung 60 reagiert dann auf diese Prozessstörung in der weiter unten noch näher erläuterten Weise.
Die Trägersteuerung 60 und die Greifwerkzeug Steuerung 70 arbeiten mit einer übergeordneten Steuerung 80 zusammen, die unter anderem auch die Verbindung zur Bearbeitungseinrichtung herstellt und vorgibt, an welcher Position des
Bewegungspfads sich der Greifwerkzeugträger bzw. dessen Greifwerkzeuge jeweils befinden sollen. Mittels der übergeordneten Steuerung 80 kann eine
Bedienungsperson auch Einstellungen z.B. betreffend der Bewegung des
Greifwerkzeugträgers oder Öffnungs- und Schliessbewegungen der Greifzangen eingeben oder verändern. Selbstverständlich können die Funktionen der
Trägersteuerung 60, der Greifwerkzeugsteuerung 70 und der übergeordneten
Steuerung 80 auch in einer anderen Konfiguration realisiert, z.B. in einer einzigen Steuerung zusammengefasst sein.
Wie schon eingangs erwähnt, wird in Umformeinrichtungen, speziell
Warmumformeinrichtungen, in der Regel das Rohmaterial in Stangenform zugeführt, von welchem dann Stücke geeigneter Länge abgeschert werden. Dabei dürfen die Stangenenden und Stangenanfänge nicht in den Umformprozess gelangen und müssen ausgeschieden werden. Diese ausgeschiedenen Abschnitte fehlen im
Umformprozess und erzeugen in der Umformeinrichtung leere Umformstufen, was aus den eingangs erläuterten Gründen vermieden werden sollte.
Dank des selbständigen, vom Antriebsstrang der Umformeinrichtung entkoppelten Antriebs des Greifwerkzeugträgers 20 bzw. der auf ihm angeordneten
Greifwerkzeuge 32a, 32b schafft die vorstehend beschriebene erfindungsgemässe Transportvorrichtung die Möglichkeit, leere Umformstufen in einer
Umformeinrichtung zu vermeiden.
Wenn z.B. mittels der genannten Sensoreinrichtung 65 eine Prozessstörung erkannt wird, welche durch ein fehlendes oder nicht zur weiteren Verarbeitung geeignetes, auszuscheidendes Werkstück W bedingt ist (Figuren 5 und 6), sendet die
Sensoreinrichtung 65 einen entsprechenden Steuerbefehl an die Trägersteuerung 60 für den Greifwerkzeugträgerantrieb. Die Trägersteuerung 60 veranlasst dann, dass der Greifwerkzeugträger 20 mit den Greifwerkzeugeinheiten 30 nicht dem üblichen Bewegungspfad 21 (Fig. 19) folgt, sondern dass der Greifwerkzeugträger 20 mit den in den Greifwerkzeugeinheiten 30 befindlichen Werkstücken W in eine Warteposition 27 bewegt wird (Fig. 20). Die Warteposition befindet sich beispielsweise auf dem oberen Bewegungspfadabschnitt 21c des Greifwerkzeugträgers 20, wobei sich die Zangenarme 32a und 32b der Greifwerkzeugeinheiten 30 oberhalb und zwischen den Werkzeugen 112, 122, 132, 142 und 152 befinden, so dass sie ausser Reichweite derselben sind. Diese Situation ist in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Daraufhin führen die Umformwerkzeuge einen Leerhub durch, was jedoch keine negativen Folgen hat, da ja alle Umformstufen leer sind. Vorzugsweise wird die
Werkzeugkühlung in dieser Phase unterbrochen, so dass die Werkzeuge und die in Warteposition befindlichen Werkstücke nicht abgekühlt werden. Das fehlerhafte Werkstück W wird (in an sich bekannter Weise) ausgeschieden.
Sobald die Sensoreinrichtung 65 meldet, dass in der Ladestufe 110 wieder ein für den Umformprozess geeignetes Werkstück W ankommen wird, veranlasst die
Trägersteuerung 60 eine Rückkehr des Greifwerkzeugträgers 20 auf seinen ursprünglichen Bewegungspfad, wobei die Werkstücke in die jeweiligen
Umformstufen übergeben werden und sich der Greifwerkzeugträger 20 dann längs seines normalen Bewegungspfads 21 in seine in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausgangsposition 22 begibt, um dort Werkstücke W aufzunehmen und anschliessend zur jeweils nächstfolgenden Umformstufe zu transportieren.
In Fig. 20 ist der eben beschriebene Bewegungsablauf des Greifwerkzeugträgers 20 im Falle einer Prozessstörung grafisch veranschaulicht. Die Bewegung des
Greifwerkzeugträgers 20 in die Warteposition 27 erfolgt längs eines
Bewegungspfadabschnitts 24a und die Bewegung des Greifwerkzeugträgers 20 aus der Warteposition 27 zur Position 23 erfolgt längs eines Bewegungspfadabschnitts 24b. Der gesamte Bewegungspfad von der Position 22 über die Warteposition 27 zur Position 23 ist mit 24 bezeichnet. Die Bewegungspfadabschnitte 24a und 24b müssen nicht unbedingt den in Fig. 20 dargestellten Verlauf aufweisen. Die Bewegung des Greifwerkzeugträgers 20 kann beispielsweise auch entlang alternativer
Bewegungspfadabschnitte 24a' und 24b' erfolgen, welche den
Bewegungspfadabschnitten 21d und 21c bzw. 21c und 21b des normalen
Bewegungspfads 21 entsprechen.
Durch das Entkoppeln der Transportvorrichtung vom Antriebs sträng der
Umformeinrichtung können unabhängig vom Hub der Umformwerkzeuge Zeitdauer und Weg zum Transportieren, Lüften und Greifen eingestellt und variiert werden. Unter Lüften ist hier die vertikale Auslenkung des Greifwerkzeugträgers 20 zu verstehen, wobei der Lüftungshub dem vertikalen Abstand zwischen den beiden Bewegungspfadabschnitten 21a und 21c entspricht. Die vom Hub der Umformwerkzeuge entkoppelte Einstellung von Lüft- und Greifbewegung erlaubt eine individuelle Anpassung an die jeweiligen Werkstücke, wodurch der
Maschinen verschleiss reduziert wird. Ausserdem ist es dadurch auch möglich, bei Unfällen im Werkzeugraum, z.B. wenn ein Umformteil nicht vollständig aus der Umformmatrize geschoben wurde oder ein gebrochener Pressstempel in der
Umformmatrize stecken bleibt oder ein Umformteil aus einem Greifwerkzeug verloren wurde, auf die Situation zu reagieren und den Greifwerkzeugträger 20 mit seinen Greifwerkzeugeinheiten 30 in eine sichere Position, z.B. die genannte
Warteposition 27, zu fahren und die Umformeinrichtung bis zur Behebung der Störung anzuhalten. Dadurch kann verhindert werden, dass z.B. Greifwerkzeuge abgerissen oder sonstige Folgeschäden an der Transportvorrichtung verursacht werden.
Die Greifwerkzeugeinheiten 30 sind, wie schon erwähnt, mittels der
Greifwerkzeugsteuerung 70 individuell steuerbar. Dadurch kann der Zeitpunkt zum Öffnen und Schliessen für jede Greifwerkzeugeinheit individuell eingestellt werden. Auch der Öffnungshub der Zangenarme 32a und 32b und die Dauer der Bewegung können auf das jeweilige Werkstück abgestimmt werden. Das gleiche gilt für die Lüftbewegung. Auch diese kann für jedes Werkstück bezüglich Hub und Dauer optimiert werden mit dem Ziel, Beschleunigung und somit Belastung auf die
Konstruktion der Vorrichtung tief zu halten. Im Unterschied dazu müssen bekannte Transportvorrichtungen mit Steuerkurven immer auf den maximal möglichen Hub ausgelegt werden mit der Folge, dass die Bauteile bei jedem Werkstück bzw.
Umformteil maximaler Belastung und damit maximalem Verschleiss ausgesetzt sind.
Um Formfehler des Rohlingabschnitts auszugleichen oder um eine aussermittige Volumenvorverteilung, z.B. bei der Produktion von Nocken, zu erreichen, ist es nötig, die erste oder eine andere Greifzange aussermittig einzustellen. Bei bekannten Transportvorrichtungen werden dazu exzentrische Ein Stellelemente benützt oder die Zangenschuhe werden durch Probieren so eingestellt, dass das Zentrum des
Werkstücks um den gewünschten Betrag aus der Mitte verschoben ist. Mit der erfindungsgemässen Transportvorrichtung kann der Greifwerkzeugträger 20 durch einfaches Eingeben der gewünschten Werte an der übergeordneten Steuerung 80 mittels der Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren 55 und 56 um das gewünschte Mass aus der Mitte (Nulllage) gefahren werden. Die betreffende Greifzange wird dann auf ein zentrisches Einstellelement ausgerichtet und anschliessend der
Greifwerkzeugträger wieder in seine Nulllage gefahren. Auf diese Weise kann eine Greifzange oder können mehrere Greifzangen aussermittig eingestellt werden. Die restlichen Greifzangen werden eingestellt, wenn der Greifwerkzeugträger 20 wieder mittig (in der Nulllage) steht.
Die Klemm- bzw. Haltekraft jeder Greifwerkzeugeinheit 30 wird mittels der
Greifwerkzeugsteuerung 70 über das Drehmoment des zugehörigen Servomotors 33 gesteuert und kann auf diese Weise einfach an das zu haltende Werkstück angepasst und gegebenenfalls auch über den Bewegungszyklus des Greifwerkzeugträgers variiert werden. Die Klemmkraft kann z.B. beim Einschieben der Werkstücke in die Greifzange kleiner als für den Transport eingestellt werden. Die Belastung der mechanischen Bauteile wird dadurch nur so gross wie nötig.
Servomotoren weisen üblicherweise einen Drehgeber zur Rückmeldung der aktuellen Drehstellung an ihre Steuerung auf. Mit dem Drehgeber kann die
Greifwerkzeugsteuerung 70 durch Vergleichen von Ist- zu Solldrehposition einfach feststellen, ob ein Greifwerkzeug gefüllt oder leer ist, z.B. falls ein Werkstück aus einem Greifwerkzeug verloren wurde, so dass die Umformeinrichtung gegebenenfalls angehalten werden kann. Durch entsprechende Ausbildung der
Greifwerkzeugsteuerung 70 können auf diese Weise auch Prozessstörungen, die z.B. durch schief stehende Werkstücke in den Greifwerkzeugen oder ein Aufreissen der Greifwerkzeuge verursacht werden, erkannt werden. In diesem Fall signalisiert dies die Greifwerkzeug Steuerung 70 der Trägersteuerung 60 in geeigneter Weise, und die Trägersteuerung 60 veranlasst dann, dass der Greifwerkzeugträger 20 mit den Greifwerkzeugeinheiten 30 in eine sichere Position, z.B. die genannte Warteposition 27, gefahren und dort angehalten wird, bis die Prozessstörung behoben ist. Die Gefahr des Aufreissens eines Greifwerkzeugs entsteht z.B., wenn ein Werkstück unvollständig aus der Matrize ausgeschoben wird oder der Pressstempel bricht und im Werkstück stecken bleibt. Beim Versuch, das Werkstück zu transportieren, würde das Greifwerkzeug aufgerissen. Die Greif Werkzeug Steuerung 70 erkennt dies aber frühzeitig und veranlasst über die Trägersteuerung 60 ein Zurückfahren des
Greifwerkzeugträgers, so dass das Aufreissen des betroffenen Greifwerkzeugs verhindert wird. Anschliessend wird der Greifwerkzeugträger 20 mit den
Greifwerkzeugeinheiten 30 in eine sichere Position, z.B. die genannte Warteposition 27, gefahren und dort angehalten, bis die Prozessstörung behoben ist. Die
Umformeinrichtung wird während dieser Zeit natürlich angehalten. Auf diese Weise kann sofort auf eine Prozessstörung reagiert werden, bevor ein grösserer Schaden entsteht. Die Zusammenarbeit der Greifwerkzeugsteuerung 70 mit der
Trägersteuerung 60 ist in Fig. 18 durch den Pfeil 71 symbolisiert.
Die Greifwerkzeuge bzw. Greifzangen der dargestellten Transportvorrichtung weisen parallele Zangenarme 32a und 32b auf, die linear aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden. Solche Greifzangen haben gegenüber Greifzangen mit schwenkbaren Zangenarmen den Vorteil, dass die Zangenschuhe gleichmässig in den Greifdurchmesser eintauchen. Greifen die Zangenschuhe beidseits im selben Winkel am Werkstück an, werden sie beim Einschieben des Werkstücks um dasselbe Mass aufgedrückt. Dadurch reduziert sich die Gefahr, dass ein Werkstück schief in die Greifzange geschoben wird.

Claims

Patentansprüche
1. Transportvorrichtung zum Umsetzen von Werkstücken in einer mindestens zwei Stufen (110, 120, 130, 140, 150) umfassenden Bearbeitungseinrichtung (M), insbesondere in einer Umformeinrichtung, mit mindestens zwei Greifwerkzeugen (32a, 32b) zum Greifen je eines Werkstücks (W), welche Greifwerkzeuge (32a, 32b) an einem zwischen den Stufen (110, 120, 130, 140, 150) der Bearbeitungseinrichtung (M) hin- und hergehend beweglichen Greifwerkzeugträger (20) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifwerkzeugträger (20) einerseits linear geführt beweglich gelagert ist und anderseits quer zu seiner linear geführten Beweglichkeit auslenkbar gelagert ist, und dass die Transportvorrichtung zur linear geführten Bewegung und Querauslenkung des Greifwerkzeugträgers (20) einen
Greifwerkzeugträgerantrieb (51-56) mit mindestens einem
Greifwerkzeugträgerantriebsmotor (55, 56) umfasst.
2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Auslenkung des Greifwerkzeugträgers (20) quer zu seiner linear geführten
Beweglichkeit eine Parallelogrammführungsanordnung (11-16) aufweist.
3. Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifwerkzeugträgerantrieb (51-56) zwei Kurbelgetriebeanordnungen (51-54) mit je einem zugeordneten Greifwerkzeugträgerantriebsmotor (55, 56) umfasst, wobei jede Kurbel getriebeanordnung (51-54) eine vom zugeordneten
Greifwerkzeugträgerantriebsmotor (55, 56) drehbar antreibbare Kurbel (51, 52) und eine Antriebsstange (53, 54) aufweist, welche mit der Kurbel (51, 52) einerseits und dem Greifwerkzeugträger (20) anderseits gelenkig verbunden ist.
4. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifwerkzeugträgerantriebsmotor (55, 56) bzw. die
Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren (55, 56) Servomotoren mit Drehgebern sind.
5. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifwerkzeugträger (20) mit den Greifwerkzeugen (32a, 32b) mittels des Greifwerkzeugträgerantriebs (51-56) in einer Hinbewegung längs einer ersten linearen Bewegungsbahn (21a) und in einer Rückbewegung längs einer zur ersten linearen Bewegungsbahn parallelen zweiten linearen Bewegungsbahn (21c) bewegbar ist.
6. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifwerkzeugträger (20) auf mindestens zwei Führungs Stangen (11, 12) gleitend gelagert ist.
7. Transportvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelogrammführungsanordnung mindestens zwei Lenker (13, 14) umfasst, die einerseits auf je einer der Führungsstangen (11, 12) in deren
Längsrichtung gleitend und um sie schwenkbar gelagert sind und die anderseits gelenkig mit dem Greifwerkzeugträger (20) verbunden sind.
8. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Trägersteuerung (60) für die Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren (55, 56) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die Bewegung des Greifwerkzeugträgers (20) zu steuern.
9. Transportvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Trägersteuerung (60) dazu ausgebildet ist, aufgrund eines ihr zugeführten
Steuerbefehls den Greifwerkzeugträger (20) mit den Greifwerkzeugen (32a, 32b) in eine Warteposition (27) zu bewegen und den Transport der Werkstücke zu
unterbrechen.
10. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass den Greifwerkzeugen (32a, 32b) je ein, vorzugsweise am Greifwerkzeugträger
(20) angeordneter, Greifwerkzeugantrieb (33) für die individuelle Betätigung der Greifwerkzeuge (32a, 32b) zum Greifen bzw. Freigeben eines Werkstücks (W) zugeordnet ist.
11. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifwerkzeuge als Greifzangen ausgebildet sind und dass die Greifzangen je zwei linear aufeinander zu und voneinander weg bewegbare Zangenarme (32a, 32b) aufweisen.
12. Transportvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zangenarme (32a, 32b) an je einem in einem Zangenkörper (31) gleitend gelagerten Zangenschlitten (35a, 35b) angeordnet sind, dass die Zangenschlitten (35a, 35b) mit je einer Zahnstange (37a, 37b) kinematisch verbunden sind und dass die Zahnstangen (37a, 37b) mit einem motorisch antreibbaren Antriebsritzel (38) in Eingriff stehen, wobei die Zangenschlitten (35a, 35b) und damit die Zangenarme (32a, 32b) mittels des Antriebsritzels (38) gegenläufig bewegbar sind.
13. Transportvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zangenarme (32a, 32b) an den Zangenschlitten (35a, 35b) relativ zu diesen verstellbar angeordnet sind.
14. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass den Greifwerkzeugantrieben (33) eine Greifwerkzeugsteuerung (70) zugeordnet ist, welche dazu ausgebildet ist, die Öffnungs- und Schliessbewegungen und die Klemmkraft der einzelnen Greifwerkzeuge (32a, 32b) individuell zu steuern.
15. Transportvorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifwerkzeugsteuerung (70) dazu ausgebildet ist, eine durch ein leeres
Greifwerkzeug oder ein inkorrekt in das Greifwerkzeug eingeführtes Werkstück bedingte Prozessstörung zu erkennen und der Trägersteuerung (60) zu signalisieren.
16. Bearbeitungseinrichtung, insbesondere Umformeinrichtung, mit mindestens zwei aufeinanderfolgenden Stufen (110, 120, 130, 140, 150) und einer
Transportvorrichtung (T) gemäss einem der Ansprüche 1-15 zum Umsetzen von Werkstücken (W) zwischen den Stufen der Bearbeitungseinrichtung.
17. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 16 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Trägersteuerung (60) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den
Greifwerkzeugträger (20) mit den Greifwerkzeugen (32a, 32b) in eine Warteposition (27), in der sich die Greifwerkzeuge (32a, 32b) ausserhalb des Wirkungsbereichs von Bearbeitungswerkzeugen (112, 122, 132, 142, 152) der Stufen (110, 120, 130, 140, 150) der Bearbeitungseinrichtung (M) befinden, zu bewegen und den Transport der Werkstücke (W) zu unterbrechen.
18. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufe (110) der aufeinanderfolgenden Stufen (110, 120, 130, 140, 150) der Bearbeitungseinrichtung eine Ladestufe ist und dass die Trägersteuerung (60) dazu ausgebildet ist, den Greifwerkzeugträger (20) mit den Greifwerkzeugen (32a, 32b) in die Warteposition zu bewegen, wenn eine durch ein fehlendes oder nicht
bearbeitbares Werkstück (W) in der Ladestufe (110) bedingte Prozessstörung vorliegt.
19. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine mit der Trägersteuerung (60) für die Greifwerkzeugträgerantriebsmotoren (55, 56) zusammenwirkende Sensoreinrichtung (65) zur Erkennung der Prozessstörung und zur Signalisierung derselben an die Trägersteuerung (60) aufweist.
20. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägersteuerung (60) dazu ausgebildet ist, nach Wegfall der Prozessstörung den Greifwerkzeugträger (20) mit den Greifwerkzeugen (32a, 32b) aus der
Warteposition zu bewegen und den Transport der Werkstücke (W) wieder aufzunehmen.
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