EP0754510B1 - Transferanlage mit Dreiachsentransfer - Google Patents

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EP0754510B1
EP0754510B1 EP96111147A EP96111147A EP0754510B1 EP 0754510 B1 EP0754510 B1 EP 0754510B1 EP 96111147 A EP96111147 A EP 96111147A EP 96111147 A EP96111147 A EP 96111147A EP 0754510 B1 EP0754510 B1 EP 0754510B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive unit
gripper rails
gripper
transfer system
transverse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96111147A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0754510A1 (de
Inventor
Andreas Lauke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
L Schuler GmbH
Original Assignee
L Schuler GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L Schuler GmbH filed Critical L Schuler GmbH
Publication of EP0754510A1 publication Critical patent/EP0754510A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0754510B1 publication Critical patent/EP0754510B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses
    • B21D43/055—Devices comprising a pair of longitudinally and laterally movable parallel transfer bars

Definitions

  • the invention relates to a transfer system with the Features of the preamble of claim 1.
  • workpieces are made in stages go through several processing steps, one after the other clocked by several processing stations. These are placed one behind the other along a transport direction and perform special edits on the corresponding one Workpiece.
  • the transfer system For transporting the workpieces from one processing station to the next one the transfer system has a transfer device on the workpieces from processing station to processing station transported on.
  • For this transportation i.e. for gripping a workpiece, leading it out from a processing station, transport to next subsequent processing station, inserting of the workpiece in this processing station and that Separating the transfer device from the workpiece needed a certain amount of time. This is in the determination the total time to be taken into account for that Workpiece is required. In other words, it determines resulting transport time for the workpiece a cycle sequence, which should be as fast as possible to a high To allow ejection of the transfer system.
  • DE-43 10 057 A1 describes a device for Transfer of workpieces through a series of processing stations known by the device with each other are linked.
  • the device is a three-axis transfer trained and has two parallel at a distance mutually held gripper rails. These are with Equipped with the gripper means to be transported Workpieces can be brought into and out of engagement.
  • the gripper rails are in a horizontal plane arranged.
  • the gripper rails are above linear guides suspended on vertically adjustable cross members.
  • the linear guides allow longitudinal movement of the Gripper rails, whereby to drive the gripper rails in Electrical transport drive units mounted in the longitudinal direction are provided.
  • These as linear drives Trained drive units are for decoupling regarding the respective height of the gripper rails Coupling rods connected to the gripper rails.
  • the transfer system points to the drive of their two mutually parallel gripper rails in three from each other independent axes three separate, preferably electrically operated drive units. These are the transport drive unit, the lift drive unit and the cross drive unit. All drive units are stored independently of one another, so that none of the Drive units accelerated or braked as a whole must become. During a transport cycle, only the Gripper rails and any existing holding devices, such as cross members or the like, accelerated and braked, but not the drive units.
  • the cross drive unit is the gripper rails temporarily separable from the gripper rails.
  • the coupling means each contain two translational movements transmitting coupling halves. With the Gripper rails only remain connected to the coupling halves, which have a low mass. The total mass the moving parts is thereby compared to the state of the Technology significantly reduced, which is an increase in Working speed of the transfer device allows.
  • the height of the with respect to the stroke direction Parts connected to gripper rails is small, which is the other way around a particularly large stroke in the vertical or stroke direction enables.
  • the gripper rails can be raised particularly far, which makes the tool change by moving the sliding tables out to the side simply designed.
  • the Gripper rails in connection with a braking device, which blocks them in the transverse direction when the gripper rails are separated from the cross drive unit.
  • the Transition from the release position to the clamping or blocking position is preferably done at or shortly before Separate the coupling halves so that the gripper rails keep a distance from each other during their movement, the same as that set by the cross drive unit Distance is.
  • the braking device can be both a clamping device as well as a locking or locking device his.
  • a clamping device has advantages if an infinitely variable adjustability Distances between the gripper rail is desired, while a locking device or a locking device are advantageous if only two or a few Positions of the gripper rails must be determined.
  • the braking device is preferably one Controlled sensor device that detects whether the gripper rails already coupled to the cross drive unit or are separated from it. This can be done through a Monitoring the distance of the gripper rails from the Cross drive unit can be accomplished.
  • the sensor device can also use the coupling agent directly monitor.
  • a simple version for the sensor device can be a feeler lever that when the Coupling halves pivoted together from their rest position is what he releases the braking device.
  • the braking device can be used as a linear braking unit be trained in the one on its engaged position Too spring-loaded brake pad on one elongated braking surface and supported by the feeler lever Relieved of the spring force or the braking surface is lifted when the feeler lever is out of its rest position is swung out.
  • the decoupling of the gripper rails from the cross beams with respect to the stroke direction can be from a linear guide be taken over.
  • a linear guide for the transverse direction enables the gripper rails to be moved with respect to the cross member in the lateral direction.
  • decoupling swing arm suspensions or similar are also possible, however, the linear guides allow a lower overall height. Both linear guides are through an intermediate piece connected. The coupling half assigned to the gripper rail is preferably provided on this intermediate piece.
  • the coupling means couples the gripper rail a linear movement in the lateral direction to the Transverse drive unit and can, for example, by a Socket and a pin are formed, their respective Longitudinal direction transverse to the transverse direction of movement to be transmitted is aligned.
  • a clutch is special easy to get in and out of engagement.
  • the drive units can be mechanical Drive units, but it is advantageous if each driven by separate electric motors are. This allows the movement components in transport, Stroke and cross direction controlled separately from each other be what an easier setting and where appropriate Reprogramming of transfer curves enabled.
  • the transfer system shown in Fig. 1 is one Transfer press 1, the four along a transport direction T arranged press stations 3, 4, 5, 6 as processing stations having. Press stations 3, 4, 5, 6 are each only schematically based on a cross Transport direction T running line indicated. To the Press stations 3, 4, 5, 6 do not belong accordingly Sub-tools shown on a common Sliding table 7 are arranged.
  • the lower tools are, for example, matrices for forming sheet metal large workpieces.
  • the sliding table 7 is mounted so that it is in the transverse direction Q are moved out of the machine frame can to the lower tools and the upper tools if necessary replace that detached from the plungers and on the lower tools are stored.
  • the transverse direction is Q thereby a horizontal, perpendicular to the direction of transport T set direction.
  • a transport drive unit 22 For moving the gripper rails 16, 17 in and against the transport direction T is a transport drive unit 22 provided that a drive unit 22a for the gripper rail 16 and a drive unit 22b for the Includes gripper rail 17.
  • the drive units 22a, 22b are the same as the rest of the transfer unit 15 a longitudinal and vertical median plane symmetrical built up to each other.
  • the drive unit 22a has an electric motor 25a, the rotation of which into a linear movement by means of a corresponding gear 26a is implemented.
  • a coupling rod 27a is provided with the gripper rail 16, which a longitudinal movement in the transport direction T of transmits the transmission 26a to the transport rail 16 and both an adjustment of the gripper rail 16 in Transverse direction Q and in a stroke direction H enables.
  • the coupling rods 27a, 27b can by Linear guides with vertical axis can be replaced, whereby the movements in the lifting and transport directions from each other be decoupled.
  • the gripper rail 16 is over at a later point explained linear guides on two parallel at a distance held to each other and extending in the transverse direction Q
  • Cross members 30, 31 mounted such that they both adjustable in the transport direction T and in the transverse direction Q. and in the stroke direction H to the cross member 30, 31 is bound. Accordingly, the gripper rail 17 is over Linear guides mounted on the cross beams 30, 31.
  • a movement component synchronously around the gripper rails 16, 17 to be able to impress in stroke direction H are the cross members 30, 31 adjustable in height, to which Drive a hub drive unit 35 is provided.
  • This contains a drive unit which is mounted on the corner pillars 19 in a stationary manner 35a with an electric motor 36a, which has a Gear means 37b acts on the cross member 30, as well as a Drive unit 35b.
  • This has an electric motor 36b and a converting its rotary motion into a linear motion Gear means 37b on the electric motor 36b connects to the cross member 31.
  • a transverse drive unit 40 To adjust the gripper rails 16, 17 to one another to and away from each other, i.e. in the transverse direction Q a transverse drive unit 40 is provided, the one Cross member 30 associated drive unit 40a and one Contains cross member 31 associated drive unit 40b. Both drive units 40a, 40b are essentially constructed the same, with an explanation of the details of the drive unit 40a with reference to FIG. 2.
  • the spindle drive 46 has a pin provided as an output, which is oriented parallel to the pin 47 is.
  • the pins run towards each other or away from each other.
  • the pins 47 serve as coupling halves, the corresponding sockets 48 as complementary coupling halves assigned. That of the pin 47 and the bushings 48 coupling means formed each serve for coupling the gripper rails 16, 17 to a corresponding movement the pin 47 in and against the transverse direction Q.
  • the coupling halves formed by the bushings 48 are firmly connected with spacers 50, 51, which over for example, linear guides 52 shown in FIG. 3 Cross direction Q slidably on the cross member 30. Via a linear guide arranged at right angles to it 53 is the gripper rail 16 with the intermediate piece 50 connected. A corresponding linear guide is between the intermediate piece 51 and the gripper rail 17 are provided.
  • the intermediate piece 50 and the linear guide 52 are can be blocked by means of a corresponding braking device 55.
  • This contains a brake shoe 57, which by means of a Compression spring 58 can be pressed against a braking surface 59 which with respect to the cross member 30 rests.
  • the brake shoe 57 is however, connected to the movable intermediate piece 50.
  • the brake device 55 also includes a feeler lever 61, which is pivotable at one end on the intermediate piece 50 is mounted and the spring force of the compression spring 58 transmits the brake shoes 57. With its free end protrudes the feeler lever 61 into the interior of the socket 48.
  • the transfer press 1 described so far works as follows:
  • the rams of the press stations, not shown 3, 4, 5, 6 give a work cycle of the transfer press 1 before, in which the workpieces by means of the transfer unit 15 to pass from press station to press station are.
  • the transverse drive unit 40 moves the gripper rails 16, 17 towards each other, so that their grippers 20 with the workpieces come into engagement.
  • the lifting drive unit 35 is activated, so that the gripper rails 16, 17 synchronously start lifting. Even before the sockets 48 are completely off Pins 47 are lifted, the feelers 61, each Coupling means are assigned to their rest position pivoted, in which they no longer rest on the pin 48 and the full force of the compression spring 58 on the respective Transfer brake shoes 57. The gripper rails 16, 17 are thereby locked in the transverse direction Q when the sockets are lifted off the pin 47.
  • the lifting drive unit lowers 35 the cross beams 30, 31, whereby the bushings 48 again find on the pin 47.
  • the pins 47 come in at the end with the feeler levers 61 System and thereby transfer the braking device 55 in Release position.
  • the transverse drive unit 40 By actuating the transverse drive unit 40 the gripper rails 16, 17 are separated from one another, whereby the gripper means 20 into the corresponding Release tools of inserted workpieces.
  • a transfer unit which is designed as a three-axis transfer unit is.
  • the Transverse drive unit acts on coupling means the gripper rails, which is only a drive connection between the cross drive unit and the gripper rails manufacture if these have to be adjusted laterally. Otherwise the cross drive unit is from the gripper rails Cut. The one with the gripper rails up and down masses to be moved and the resulting acceleration forces are significant through this measure decreased. This enables shorter cycle times.

Landscapes

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  • Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Transferanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
Bei Transferanlagen werden Werkstücke, die stufenweise mehrere Bearbeitungsschritte durchlaufen, nacheinander durch mehrere Bearbeitungsstationen getaktet. Diese sind entlang einer Transportrichtung hintereinander aufgestellt und führen jeweils spezielle Bearbeitungen an dem entsprechenden Werkstück aus. Zum Transport der Werkstücke von einer Bearbeitungsstation in die jeweils nächstfolgende weist die Transferanlage eine Transfereinrichtung auf, die die Werkstücke von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation weitertransportiert. Für diesen Transport, d.h. für das Ergreifen eines Werkstückes, das Herausführen aus einer Bearbeitungsstation, den Transport zur jeweils nächstfolgenden Bearbeitungsstation, das Einlegen des Werkstückes in diese Bearbeitungsstation und das Trennen der Transfereinrichtung von dem Werkstück wird eine gewisse Zeit benötigt. Diese ist bei der Bestimmung der Gesamtzeit zu berücksichtigen, die für das betreffende Werkstück benötigt wird. Mit anderen Worten bestimmt die sich ergebende Transportzeit für das Werkstück eine Taktfolge, die möglichst schnell sein soll, um einen hohen Ausstoß der Transferanlage zu ermöglichen.
Darüber hinaus sind die Bearbeitungsstationen von Transferanlagen häufig mit voluminösen, auswechselbaren Werkzeugen versehen, die beispielsweise und insbesondere bei Pressenstationen auf Schiebetischen gelagert sind. Um einen problemlosen Werkzeugwechsel zu ermöglichen, muß sichergestellt sein, daß die Transfereinrichtung genügend Freiraum gewährt.
Aus der DE-43 10 057 A1 ist eine Vorrichtung zum Transfer von Werkstücken durch eine Folge von Bearbeitungsstationen bekannt, die durch die Vorrichtung miteinander verknüpft sind. Die Vorrichtung ist als Dreiachsentransfer ausgebildet und weist zwei im Abstand parallel zueinander gehaltene Greiferschienen auf. Diese sind mit Greifermitteln bestückt, die mit den zu transportierenden Werkstücken in und außer Eingriff gebracht werden können. Die Greiferschienen sind in einer horizontalen Ebene angeordnet. Dazu sind die Greiferschienen über Linearführungen an vertikal verstellbaren Querträgern aufgehängt. Die Linearführungen ermöglichen eine Längsbewegung der Greiferschienen, wobei zum Antrieb der Greiferschienen in Längsrichtung ortsfest gelagerte elektrische Transport-Antriebseinheiten vorgesehen sind. Diese als Linearantriebe ausgebildeten Antriebseinheiten sind zur Entkopplung bezüglich der jeweiligen Höhe der Greiferschienen über Kuppelstangen mit den Greiferschienen verbunden. Um die Greiferschienen gezielt heben und senken zu können, sind Motoren vorgesehen, die über geeignete Getriebe ein Heben und Senken der Querträger bewirken. Zum Öffnen und Schließen der Greiferschienen, d.h. eine Bewegung aufeinander zu und voneinander weg, sind auf den Querträgern Elektromotoren angeordnet, die über Getriebe eine seitliche Verstellung der Greiferschienen bewirken.
Zur Ausführung eines einzigen Transfertaktes müssen die Quertraversen angehoben und abgesenkt sowie die Greiferschienen längs verfahren werden. Die entsprechenden Massen sind dabei jeweils zu beschleunigen und abzubremsen. Bei der Hebe- und Senkbewegung sind nicht nur die Greiferschienen und die daran hängenden Werkzeuge, sondern auch die Quertraversen mit den darauf montierten Elektromotoren und Getrieben zu bewegen. Die zu überwindenden Trägheitskräfte erfordern eine entsprechend hohe Antriebsenergie bzw. limitieren die Arbeitsgeschwindigkeit.
Beim Werkzeugwechsel, d.h. beim seitlichen Herausfahren von im Bereiche der Arbeitsstationen angeordneten Schiebetischen sind die Greiferschienen in eine am weitesten angehobene Lage zu verstellen, um den seitlichen Durchgang des Schiebetisches mit den darauf abgelegten Werkzeugen (Oberwerkzeug und Unterwerkzeug einer Presse) unter den Greiferschienen zu ermöglichen. Die auf dem Querträger sitzenden Elektromotoren und Getriebe erfordern dazu einen entsprechenden Freiraum, auf den bei der Konstruktion der Transferanlage Rücksicht zu nehmen ist. Unter Umständen kann dadurch eine zusätzliche Bauhöhe der Transferanlage erforderlich werden.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Transferanlage mit Bearbeitungsstationen und einer Transfereinrichtung zu schaffen, die geringe Taktzeiten und einen erleichterten Werkzeugwechsel ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Transferanlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Transferanlage weist zum Antrieb ihrer zwei zueinander parallelen Greiferschienen in drei voneinander unabhängigen Achsrichtungen drei gesonderte, vorzugsweise elektrisch betriebene Antriebseinheiten auf. Diese sind die Transport-Antriebseinheit, die Hub-Antriebseinheit und die Quer-Antriebseinheit. Alle Antriebseinheiten sind voneinander unabhängig ortsfest gelagert, so daß keine der Antriebseinheiten als Ganzes beschleunigt oder abgebremst werden muß. Bei einem Transporttakt werden lediglich die Greiferschienen und gegebenenfalls vorhandene Halteeinrichtungen, wie beispielsweise Querträger od. dgl., beschleunigt und abgebremst, nicht aber die Antriebseinheiten.
Während die Transport-Antriebseinheit und die Hub-Antriebseinheit in ständiger Antriebsverbindung mit den Greiferschienen stehen, ist die Quer-Antriebseinheit zeitweilig von den Greiferschienen trennbar. Dazu sind Kupplungsmittel vorgesehen, wobei die Greiferschienen bei einem Transporttakt von der Quer-Antriebseinheit getrennt werden. Die Kupplungsmittel enthalten jeweils zwei Translationsbewegungen übertragende Kupplungshälften. Mit den Greiferschienen bleiben lediglich Kupplungshälften verbunden, die eine geringe Masse aufweisen. Die Gesamtmasse der bewegten Teile ist dadurch gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verringert, was eine Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit der Transfereinrichtung ermöglicht.
Es hat sich herausgestellt, daß eine Querbewegung (Öffnen und Schließen der Greiferschienen) lediglich in voll abgesenkter Stellung der Greiferschienen erforderlich ist. In dieser Stellung werden die Greiferschienen bzw. deren Greifermittel mit den Werkstücken in und außer Eingriff gebracht. Den eigentlichen Arbeits- oder Rücklaufhub führen die Greiferschienen dann in der angehobenen Stellung aus. Die Greiferschienen sind in der voll abgesenkten Stellung mit der Quer-Antriebseinheit verbunden, so daß ein seitliches Verstellen in dieser Position möglich ist.
Durch die ortsfeste Lagerung, insbesondere der Quer-Antriebseinheit, vereinfacht sich die Energiezuführung und die Schmierung der Antriebseinheit.
Die Bauhöhe der bezüglich der Hubrichtung mit den Greiferschienen verbundenen Teile ist gering, was umgekehrt einen besonders großen Hub in Vertikal- oder Hubrichtung ermöglicht. Auf den Querträgern befinden sich keine störenden Aufbauten. Dies ist insbesondere beim Werkzeugwechsel von Vorteil. Die Greiferschienen können besonders weit angehoben werden, wodurch sich der Werkzeugwechsel durch seitliches Herausfahren der Schiebetische einfach gestaltet.
Bei einer unkomplizierten Ausführungsform stehen die Greiferschienen mit einer Bremsvorrichtung in Verbindung, die diese in Querrichtung blockiert, wenn die Greiferschienen von der Quer-Antriebseinheit getrennt sind. Der Übergang von der Lösestellung in die Klemm- oder Blokkierstellung erfolgt vorzugsweise bei oder kurz vor dem Trennen der Kupplungshälften, so daß die Greiferschienen während ihrer Bewegung einen Abstand zueinander einhalten, der gleich dem von der Quer-Antriebseinheit eingestellten Abstand ist. Die Bremsvorrichtung kann sowohl eine Klemmeinrichtung als auch eine Rast- oder Verriegelungseinrichtung sein. Eine Klemmvorrichtung hat Vorteile, wenn eine stufenlose Einstellbarkeit von unterschiedlichen Abständen der Greiferschiene zueinander gewünscht ist, während eine Rastvorrichtung oder eine Verriegelungsvorrichtung von Vorteil sind, wenn lediglich zwei oder wenige Stellungen der Greiferschienen festzulegen sind.
Die Bremsvorrichtung ist vorzugsweise von einer Sensoreinrichtung gesteuert, die erfaßt, ob die Greiferschienen bereits an die Quer-Antriebseinheit angekuppelt oder von dieser getrennt sind. Dieses kann durch eine Überwachung des Abstandes der Greiferschienen von der Quer-Antriebseinheit bewerkstelligt werden. Die Sensoreinrichtung kann außerdem das Kupplungsmittel direkt überwachen. Eine einfache Ausführung für die Sensoreinrichtung kann ein Fühlhebel sein, der bei Annäherung der Kupplungshälften aneinander aus seiner Ruhestellung herausgeschwenkt wird, wodurch er die Bremsvorrichtung löst.
Die Bremsvorrichtung kann als Linearbremseinheit ausgebildet sein, bei der sich ein auf seine Eingriffsstellung zu federnd vorgespannter Bremsklotz an einer länglichen Bremsfläche abstützt und durch den Fühlhebel von der Federkraft entlastet bzw. von der Bremsfläche abgehoben wird, wenn der Fühlhebel aus seiner Ruhestellung herausgeschwenkt wird.
Die Entkopplung der Greiferschienen von den Querträgern bezüglich der Hubrichtung kann von einer Linearführung übernommen werden. Diese schafft im Gegensatz zu Kuppelstangen oder -schwingen eine vollständige Entkopplung zueinander rechtwinklig stehender Bewegungsrichtungen. Eine weitere Linearführung für die Querrichtung ermöglicht eine Verschiebung der Greiferschienen bezüglich der Querträger in Seitenrichtung. Zwar sind zur Entkopplung auch Schwingenaufhängungen oder ähnliches möglich, jedoch gestatten die Linearführungen eine geringere Bauhöhe. Beide Linearführungen sind durch ein Zwischenstück verbunden. Die der Greiferschiene zugeordnete Kupplungshälfte ist vorzugsweise an diesem Zwischenstück vorgesehen.
Das Kupplungsmittel koppelt die Greiferschiene bezüglich einer Linearbewegung in Seitenrichtung an die Quer-Antriebseinheit und kann beispielsweise durch eine Buchse und einen Zapfen gebildet sein, deren jeweilige Längsrichtung quer zu der zu übertragenden Quer-Bewegungsrichtung ausgerichtet ist. Eine solche Kupplung ist besonders einfach in und außer Eingriff zu bringen.
Die Antriebseinheiten können prinzipiell mechanische Antriebseinheiten sein, jedoch ist es vorteilhaft, wenn sie von jeweils gesonderten Elektromotoren angetrieben sind. Dadurch können die Bewegungskomponenten in Transport-, Hub- und Querrichtung separat voneinander gesteuert werden, was eine erleichterte Einstellung und gegebenenfalls Umprogrammierung von Transferkurven ermöglicht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Transferanlage mit einer Dreiachsen-Transfereinheit mit gesonderten, jeweils ortsfest gelagerten Antriebseinheiten für die Transportrichtung, die Querrichtung und die Hubrichtung, in schematisierter und ausschnittsweiser Perspektivdarstellung,
  • Fig. 2 die Transfereinheit nach Fig. 1, in ausschnittsweiser Perspektivdarstellung und
  • Fig. 3 die Transfereinheit nach Fig. 2, im Längsschnitt, in ausschnittsweiser und vereinfachter Darstellung.
    • Die in Fig. 1 dargestellte Transferanlage ist eine Transferpresse 1, die vier entlang einer Transportrichtung T angeordnete Pressenstationen 3, 4, 5, 6 als Bearbeitungsstationen aufweist. Die Pressenstationen 3, 4, 5, 6 sind jeweils lediglich schematisch anhand einer quer zur Transportrichtung T verlaufenden Linie angedeutet. Zu den Pressenstationen 3, 4, 5, 6 gehören entsprechende nicht weiter dargestellte Unterwerkzeuge, die auf einem gemeinsamen Schiebetisch 7 angeordnet sind. Die Unterwerkzeuge sind bspw. Matrizen zur Umformung von aus Blech bestehenden großflächigen Werkstücken.
    Den Unterwerkzeugen sind Oberwerkzeuge zugeordnet, die an synchron im Takt auf und ab bewegten Stößeln lösbar gehalten sind. Die Stößel werden über Exzenter angetrieben, die in dem lediglich durch vier Ecksäulen 9, 10, 11, 12 angedeuteten Maschinenrahmen gelagert sind. Bei jedem Arbeitstakt formen die komplementär zu den Unterwerkzeugen ausgebildeten Oberwerkzeuge auf den Unterwerkzeugen liegende Werkstücke um, die danach zu der jeweils nächsten Pressenstation weiterbefördert werden müssen, um Schritt für Schritt ihre gewünschte Form zu erhalten.
    Der Schiebetisch 7 ist so gelagert, daß er in Querrichtung Q aus dem Maschinenrahmen herausgefahren werden kann, um die Unterwerkzeuge und die Oberwerkzeuge bedarfsweise auszuwechseln, die von den Stößeln gelöst und auf den Unterwerkzeugen abgelegt sind. Die Querrichtung Q ist dabei eine horizontale, rechtwinklig zu der Transportrichtung T festgelegte Richtung.
    Durch Pressenstationen 3, 4, 5, 6 erstrecken sich zu einer Transfereinheit 15 gehörige Greiferschienen 16, 17, die im Abstand parallel zueinander gehalten sind und deren Längsrichtung mit der Transportrichtung T übereinstimmt. Die in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegenden Greiferschienen 16, 17 sind jeweils mit Greifern 20 versehen, die durch eine gezielte seitliche Bewegung der Greiferschienen 16, 17 in Querrichtung Q aufeinander zu und voneinander weg mit den zu transportierenden Werkstücken in und außer Eingriff gebracht werden können.
    Zur Bewegung der Greiferschienen 16, 17 in und entgegen der Transportrichtung T ist eine Transport-Antriebseinheit 22 vorgesehen, die eine Antriebseinheit 22a für die Greiferschiene 16 und eine Antriebseinheit 22b für die Greiferschiene 17 enthält. Die Antriebseinheiten 22a, 22b sind wie auch die übrige Transfereinheit 15 bezüglich einer längs und vertikal verlaufenden Mittelebene symmetrisch zueinander aufgebaut. Die Antriebseinheit 22a weist einen Elektromotor 25a auf, dessen Drehbewegung mittels eines entsprechenden Getriebes 26a in eine Linearbewegung umgesetzt wird. Zur Kopplung des Getriebes 26a mit der Greiferschiene 16 ist eine Kuppelstange 27a vorgesehen, die eine Längsbewegung in Transportrichtung T von dem Getriebe 26a auf die Transportschiene 16 überträgt und dabei sowohl eine Verstellung der Greiferschiene 16 in Querrichtung Q als auch in einer Hubrichtung H ermöglicht. Entsprechendes gilt für die Antriebseinheit 25b und die Greiferschiene 17. Die Kuppelstangen 27a, 27b können durch Linearführungen mit vertikaler Achse ersetzt sein, wodurch die Bewegungen in Hub- und in Transportrichtung voneinander entkoppelt werden.
    Die Greiferschiene 16 ist über an späterer Stelle erläuterte Linearführungen auf zwei im Abstand parallel zueinander gehaltenen und sich in Querrichtung Q erstrekkenden Querträgern 30, 31 derart gelagert, daß sie sowohl in Transportrichtung T als auch in Querrichtung Q verstellbar und in der Hubrichtung H an den Querträger 30, 31 gebunden ist. Entsprechend ist die Greiferschiene 17 über Linearführungen an den Querträgern 30, 31 gelagert.
    Um den Greiferschienen 16, 17 synchron eine Bewegungskomponente in Hubrichtung H aufprägen zu können, sind die Querträger 30, 31 höhenverstellbar, wobei zu deren Antrieb eine Hub-Antriebseinheit 35 vorgesehen ist. Diese enthält eine an den Ecksäulen 19 ortsfest gelagerte Antriebseinheit 35a mit einem Elektromotor 36a, der über ein Getriebemittel 37b auf den Querträger 30 wirkt, sowie eine Antriebseinheit 35b. Diese weist einen Elektromotor 36b und ein dessen Drehbewegung in eine Linearbewegung umwandelndes Getriebemittel 37b auf, das den Elektromotor 36b mit dem Querträger 31 verbindet.
    Zur Verstellung der Greiferschienen 16, 17 aufeinander zu und voneinander weg, d.h. in Querrichtung Q, ist eine Quer-Antriebseinheit 40 vorgesehen, die eine dem Querträger 30 zugeordnete Antriebseinheit 40a und eine dem Querträger 31 zugeordnete Antriebseinheit 40b enthält. Beide Antriebseinheiten 40a, 40b sind im wesentlichen gleich aufgebaut, wobei zur Erläuterung der Einzelheiten der Antriebseinheit 40a auf Fig. 2 Bezug genommen wird.
    Zwischen den Ecksäulen 9, 10 sind sowohl die zu der Hub-Antriebseinheit 35 gehörige Antriebseinheit 35a als auch die Antriebseinheit 40a angeordnet, die zu der Quer-Antriebseinheit 40 gehört. Parallel zu dem durch die Antriebseinheit 35a und über die Kette des Getriebemittels 37a in Hubrichtung H anheb- und absenkbaren Querträger 30 ist ein endseitig an den Ecksäulen 9, 10 befestigter Träger 41 vorgesehen, an dessen Unterseite ein Elektromotor 43 angeordnet ist. Dieser treibt über ein Winkelgetriebe 44 einen Spindeltrieb 45, der der Greiferschiene 16 zugeordnet ist, sowie einen Spindeltrieb 46, der der Greiferschiene 17 zugeordnet ist. Der Spindeltrieb 45 ist mit einem beispielsweise auch aus Fig. 3 ersichtlichen Zapfen 47 als Abtrieb versehen, der bei Betrieb des Motors 43 in und entgegen der Querrichtung Q parallel verschoben wird. Die Längsrichtung des Zapfens 47 liegt in Hubrichtung H.
    Entsprechend ist der Spindeltrieb 46 mit einem Zapfen als Abtrieb versehen, der parallel zu dem Zapfen 47 orientiert ist. Bei Betätigung des Motors 43 laufen die Zapfen aufeinander zu bzw. voneinander weg.
    Die Zapfen 47 dienen als Kupplungshälften, denen entsprechende Buchsen 48 als komplementäre Kupplungshälften zugeordnet sind. Die von den Zapfen 47 und den Buchsen 48 jeweils gebildeten Kupplungsmittel dienen dem Ankuppeln der Greiferschienen 16, 17 an eine entsprechende Bewegung der Zapfen 47 in und entgegen der Querrichtung Q.
    Die von den Buchsen 48 gebildeten Kupplungshälften sind mit Zwischenstücken 50, 51 fest verbunden, die über beispielsweise in Fig. 3 angedeutete Linearführungen 52 in Querrichtung Q verschiebbar auf dem Querträger 30 sitzen. Über eine im rechten Winkel dazu angeordnete Linearführung 53 ist die Greiferschiene 16 mit dem Zwischenstück 50 verbunden. Eine entsprechende Linearführung ist zwischen dem Zwischenstück 51 und der Greiferschiene 17 vorgesehen.
    Das Zwischenstück 50 und die Linearführung 52 sind mittels einer entsprechenden Bremsvorrichtung 55 blockierbar. Diese enthält einen Bremsbacken 57, der mittels einer Druckfeder 58 gegen eine Bremsfläche 59 anpreßbar ist, die bezüglich des Querträgers 30 ruht. Der Bremsbacken 57 ist hingegen mit dem beweglichen Zwischenstück 50 verbunden. Zu der Bremsvorrichtung 55 gehört außerdem ein Fühlhebel 61, der einenends schwenkbar an dem Zwischenstück 50 gelagert ist und der die Federkraft der Druckfeder 58 auf den Bremsbacken 57 überträgt. Mit seinem freien Ende ragt der Fühlhebel 61 in den Innenraum der Buchse 48.
    Die insoweit beschriebene Transferpresse 1 arbeitet wie folgt:
    Die nicht weiter dargestellten Stößel der Pressenstationen 3, 4, 5, 6 geben einen Arbeitstakt der Transferpresse 1 vor, in dem die Werkstücke mittels der Transfereinheit 15 von Pressenstation zu Pressenstation weiterzugeben sind. Dieses wird durch die Greiferschienen 16, 17 bewerkstelligt, die eine Transferbewegung ausführen. Dazu wird, ausgehend von einem abgesenkten Zustand der Querträger 30, 31, bei dem die Buchsen 48 auf den Zapfen 47 sitzen und somit eine Antriebsverbindung zwischen der Quer-Antriebseinheit 40 und den Greiferschienen 16, 17 herstellen, eine Schließbewegung ausgelöst. Bei dieser bewegt die Quer-Antriebseinheit 40 die Greiferschienen 16, 17 aufeinander zu, so daß deren Greifer 20 mit den Werkstücken in Eingriff kommen.
    Sobald dies der Fall ist und die Werkstücke sicher gehalten sind, wird die Hub-Antriebseinheit 35 angesteuert, so daß sich die Greiferschienen 16, 17 synchron zu heben beginnen. Noch bevor die Buchsen 48 ganz von den Zapfen 47 abgehoben sind, sind die Fühlhebel 61, die jedem Kupplungsmittel zugeordnet sind, in ihre Ruhestellung geschwenkt, bei der sie nicht mehr an den Zapfen 48 anliegen und die volle Kraft der Druckfeder 58 auf den jeweiligen Bremsbacken 57 übertragen. Die Greiferschienen 16, 17 sind dadurch in Querrichtung Q arretiert, wenn die Buchsen von den Zapfen 47 abgehoben sind.
    Durch Ansteuern der Transport-Antriebseinheit 22 führen die Greiferschienen 16, 17 nun eine Bewegung in Transportrichtung T aus und transportieren dabei die Werkstücke zu der jeweils nächsten Bearbeitungsstation. Diese Bewegung wird durch die Linearführungen 53 ermöglicht. Die Querträger 30, 31 und die Zwischenstücke 50, 51 bleiben am Platz.
    Ist die Bewegung in Transportrichtung ganz oder wenigstens nahezu beendet, senkt die Hub-Antriebseinheit 35 die Querträger 30, 31 ab, wodurch die Buchsen 48 wieder auf die Zapfen 47 finden. Kurz vor Ende der Senkbewegung kommen die Zapfen 47 stirnseitig mit den Fühlhebeln 61 in Anlage und überführen die Bremsvorrichtung 55 dadurch in Lösestellung. Durch Ansteuern der Quer-Antriebseinheit 40 werden die Greiferschienen 16, 17 voneinander entfernt, wodurch die Greifermittel 20 die in die entsprechenden Werkzeuge eingelegten Werkstücke freigeben.
    Während des sich nun anschließenden Bearbeitungsvorganges der Werkstücke in den Bearbeitungs- oder Pressenstationen 3, 4, 5, 6 werden die Greiferschienen 16, 17 durch eine entsprechende Ansteuerung der Transport-Antriebseinrichtung 22 in ihre Ausgangslage zurückgeführt, wonach der vorstehend beschriebene Transfertakt der Transfereinheit wiederholt wird.
    Bei einer Transferanlage ist eine Transfereinheit vorgesehen, die als Dreiachsen-Transfereinheit ausgebildet ist. Für zwei synchron zu bewegende, im Abstand parallel zueinander angeordnete Greiferschienen sind jeweils ortsfest gelagerte Antriebseinheiten für die Transportrichtung, die Querrichtung und die Hubrichtung vorgesehen. Die Quer-Antriebseinheit wirkt dabei über Kupplungsmittel auf die Greiferschienen, die nur dann eine Antriebsverbindung zwischen der Quer-Antriebseinheit und den Greiferschienen herstellen, wenn diese seitlich verstellt werden müssen. Ansonsten ist die Quer-Antriebseinheit von den Greiferschienen getrennt. Die mit den Greiferschienen auf und ab zu bewegenden Massen und die daraus resultierenden Beschleunigungskräfte sind durch diese Maßnahme erheblich verringert. Dies ermöglicht verkürzte Taktzeiten. Außerdem ist es dadurch möglich, die Quer-Antriebseinheit unterhalb einer von den Greiferschienen definierten Ebene anzuordnen. Zum Wechsel von auf Schiebetischen gelagerten Werkstücken können die Greiferschienen in eine sehr weit angehobene Position fahren, ohne dabei die Quer-Antriebseinheit mit anheben zu müssen, was ansonsten einen entsprechenden Freiraum in der Transferanlage erfordern würde.

    Claims (16)

    1. Transferanlage (1) zur Bearbeitung von Werkstücken in entlang einer Transportrichtung (T) aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen (3, 4, 5, 6),
      mit einer zum Transport von Werkstücken von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation vorgesehenen Transfereinheit (15),
      die zwei im Abstand parallel zueinander gehaltene, in Transportrichtung (T) angeordnete Greiferschienen (16, 17) aufweist, die zur Durchführung einer Transferbewegung in Transportrichtung (T) sowie unter Beibehaltung ihres Abstandes rechtwinklig zu der Transportrichtung in Querrichtung (Q) verstellbar gelagert sind,
      die eine Transport-Antriebseinheit (22) für die Transportrichtung (T) enthält, mittels derer die Greiferschienen (16, 17) synchron zueinander in und entgegen der Transportrichtung (T) antreibbar sind,
      die eine Hub-Antriebseinheit (35) enthält, mittels derer die Greiferschienen (16, 17) mit konstantem Abstand zueinander rechtwinklig zu der Transportrichtung (T) in und entgegen einer Hubrichtung (H) antreibbar sind, und
      die eine Quer-Antriebseinheit (40) enthält, mittels derer die Greiferschienen (16, 17) aufeinander zu und voneinander weg in Querrichtung (Q) antreibbar sind, wobei
      die Greiferschienen (16, 17) Greifermittel (20) tragen, die mit den zu transportierenden Werkstücken in und außer Eingriff gebracht werden können,
         dadurch gekennzeichnet,
      daß die Transport-Antriebseinheit (22), die Hub-Antriebseinheit (35) und die Quer-Antriebseinheit (40) jeweils ortsfest gelagert sind,
      daß zwischen der Quer-Antriebseinheit (40) und den Greiferschienen (16, 17) jeweils ein Kupplungsmittel (47, 48) vorgesehen ist und
      daß die Quer-Antriebseinheit (40), die die Bewegung der Greiferschienen (16, 17) aufeinander zu und voneinander weg bewirkt, nur dann antriebsmäßig mit den Greiferschienen (16, 17) gekuppelt ist, wenn diese bezüglich der Hubrichtung (H) in einer festgelegten Stellung befindlich sind, und ansonsten von den Greiferschienen (16, 17) getrennt ist.
    2. Transferanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festgelegte Stellung, bei der die Greiferschienen (16, 17) mit der Quer-Antriebseinheit (40) gekuppelt ist, eine untere Extremlage der Greiferschienen (16, 17) ist, in der diese in Bezug auf die Hubrichtung (H) weitestmöglich abgesenkt sind.
    3. Transferanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschienen (16, 17) mit einer Bremsvorrichtung (55) in Verbindung stehen, die deren Bewegung in Querrichtung (Q) unterbindet, wenn die Greiferschienen (16, 17) von der Quer-Antriebseinheit (40) getrennt sind.
    4. Transferanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (55) eine mittels eines Federmittels (58) auf ihre Blockierstellung zu vorgespannte Linearbremseinheit ist.
    5. Transferanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (55) eine Sensoreinrichtung (61) enthält, die den Abstand der Greiferschienen (16, 17) von der Quer-Antriebseinheit (40) erfaßt, die Bremsvorrichtung (55) löst, wenn der Abstand eine vorbestimmte Grenze unterschreitet und die Bremsvorrichtung (55) ansonsten aktiviert.
    6. Transferanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (55) eine Sensoreinrichtung (61) enthält, die die Kupplungsmittel (47, 48) überwacht und die Bremsvorrichtung (55) löst, wenn die Kupplungsmittel (47, 48) eingerückt sind, und die die Bremsvorrichtung (55) aktiviert, wenn die Kupplungsmittel (55, 56) getrennt sind.
    7. Transferanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (61) ein Fühlhebel ist, der um eine bezüglich der Hubbewegung (H) an die Greiferschienen (16, 17) gebundene Achse schwenkbar gelagert ist und dessen freies Ende zur Betätigung der Bremsvorrichtung (55) mit einem bezüglich der Hubrichtung (H) ortsfesten Element (47) in Berührung kommen kann.
    8. Transferanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschienen (16, 17) auf wenigstens zwei im Abstand zueinander angeordneten höhenverstellbaren Querträgern (30, 31) angeordnet und bezüglich der Hubrichtung (H) fest an diese angekoppelt sind.
    9. Transferanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub-Antriebseinheit (35) antriebsmäßig mit den höhenverstellbaren Querträgern (39, 31) verbunden ist.
    10. Transferanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Greiferschiene (16, 17) und dem Querträger (30, 31) eine Linearführung (52) angeordnet ist, deren Bewegungsrichtung oder -achse mit der Querrichtung (Q) übereinstimmt, und daß zwischen der Greiferschiene (16, 17) und dem Querträger (30, 31) eine weitere Linearführung (53) angeordnet ist, deren Bewegungsrichtung oder -achse mit der Transportrichtung (T) übereinstimmt.
    11. Transferanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsmittel (47, 48) eine erste Kupplungshälfte (48), die über die eine Längsbewegung in Transportrichtung (T) zulassende Linearführung (53) mit der Greiferschiene (16, 17) verbunden ist, und eine zweite Kupplungshälfte (47) aufweist, die mit der Quer-Antriebseinheit (40) verbunden ist.
    12. Transferanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferschiene (16, 17) mit einer als Buchse ausgebildeten Kupplungshälfte (48) verbunden ist, deren Öffnung in der Hubrichtung (H) orientiert ist, und daß die Quer-Antriebseinrichtung (40) mit einer Kupplungshälfte (47) verbunden ist, die als mit geringem Spiel in die Buchse passender und sich in Hubrichtung (H) erstreckender Zapfen ausgebildet ist.
    13. Transferanlage nach Anspruch 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (47) der Zapfen ist.
    14. Transferanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub-Antriebseinheit (35) eine elektrische Linearantriebseinheit ist.
    15. Transferanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quer-Antriebseinheit (40) eine elektrische Linearantriebseinheit ist, die es, wenn die Greiferschienen (16, 17) mit der Quer-Antriebseinheit (40) gekuppelt sind, ermöglicht, die Greiferschienen (16, 17) aufeinander zu und voneinander weg synchron zu bewegen.
    16. Transferanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transport-Antriebseinheit (22) jeweils mit den Greiferschienen (16, 17) verbundene Linearantriebseinheiten aufweist, mittels derer die Greiferschienen (16, 17) in Transportrichtung (T) unabhängig von der Stellung der Greiferschienen (16, 17) bezüglich der Quer- und der Hubrichtung (Q, H) synchron bewegbar sind.
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