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(11) | EP 0 715 911 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Flexible Transfereinrichtung für Pressen Flexible transfer device for presses Dispositif de transfert flexible pour presses |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine flexible Transfereinrichtung für Pressen, insbesondere großen Pressen zur Bearbeitung von Blechformteilen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Es sind bereits Pressen, vorzugsweise in Pressenlinien (DE 27 47 237 A1) bekannt, die zur Eingabe und Entnahme sowie zum Transport der Blechformteile zwischen den Pressen mit Transfer- bzw. Feedersystemen ausgerüstet sind. Bei der Bearbeitung von bestimmten Blechformteilen kommt es vor, daß nicht alle Pressen einer Pressenlinie erforderlich sind. In solchen Fällen können insbesondere die letzte oder weitere Pressen dieser Pressenlinie bedarfsweise bei Nichtnutzung als Linienmaschine mit mehreren Werkzeugsätzen und einer zusätzlichen Transfereinrichtung ausgerüstet und als separate Transferpresse für die Bearbeitung kleinerer Blechformteile in mehreren Arbeitsstufen genutzt werden.
[0002] Hierzu sind bereits Transfereinrichtungen bekannt, bei denen zur einfacheren Anpaßbarkeit an das jeweilige Blechteilesortiment vier separate Antriebseinheiten im Werkzeugraum der Presse angeordnet sind, auf denen mit Greiferelementen, Saugern oder dgl. Haltemitteln versehene Tragschienen mittels separater Antriebsmotoren in mehreren Achsen bewegbar gelagert sind. Eine bekannte dreidimensionale Antriebseinheit für Eingabe- und Entnahmeeinrichtungen an Pressen und Transporteinrichtungen zwischen Pressen insbesondere für Transfereinrichtungen in Pressen (DE-A-38 02 481), bei der für jede Bewegungsrichtung ein steuerbarer Motor vorgesehen ist, enthält ein Gehäuse, in dem ein Schlitten zur Erzeugung einer ersten Bewegungsachse in Führungsschienen verschiebbar gelagert ist. An bzw. auf diesem Schlitten ist ein weiterer Schlitten zur Erzeugung einer zweiten Bewegungsachse gelagert, auf dem seinerseits eine Tragschiene in bzw. entgegen der Teiletransportrichtung verschiebbar gelagert ist. Dabei erfolgt der Teiletransport immer in Richtung der Längsachse der Tragschienen. Ein abwechselnder Einsatz dieser Einrichtung für den Transport von Blechformteilen in zwei verschiedenen, rechtwinklig zueinander verlaufenden Achsen - als Zuführ- bzw. Entnahmeeinrichtung im Linienbetrieb mit einer Transportbewegung in Richtung der Pressenlinienlängsachse und bei Bedarf als Transfereinrichtung mit einer Transportbewegung der Blechteile quer zur Pressenlinienlängsachse - wäre nicht möglich.
Ein Mangel dieser bekannten Lösungen besteht somit darin, daß für die bedarfsweise Nutzung der Presse in den beiden Betriebsarten - als Linienmaschine sowie als Transferpresse - zwei separate Transfersysteme erforderlich sind, von denen jeweils nur eines der beiden Transfersysteme zum Einsatz kommt.
Letztere Einrichtung ist ebenfalls nicht anwendbar, wenn z. B. vorhandene Pressen mit insbesondere frontal ausfahrbarem Schiebetisch mit Transfereinrichtungen nachgerüstet werden, die keine genügend große Ständeröffnung für den erforderlichen Freiraum der Transferschienenbewegung haben.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexible Transfereinrichtung für Pressen zu schaffen, die bei einer Nutzung der Presse zur Bearbeitung großflächiger Blechformteile in einer Pressenlinie zum Zuführen bzw. Entnehmen der Blechformteile in Richtung der Pressenlinienlängsachse und bedarfsweise bei einer Nutzung der Presse als Transferpresse zur Bearbeitung kleinerer Blechformteile in mehreren Stufen zum Transport der Blechformteile zwischen den einzelnen Stufen quer zur Pressenlinienlängsachse anwendbar ist.
Desweiteren sollen auch Kombinationen der beiden Nutzungsarten auf einfache Weise, z. B. durch entsprechende Programmierung der Steuerung für die Antriebe, möglich sein.
[0004] Erfindungsgemäß wird das durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Weitere detaillierte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der durch die kurze Ausführung von Sekundärbalken und Primärbalken bedingten Vermeidung aufwendiger Koppelstellen zum Teilen derselben beim Werkzeugwechsel.
Insbesondere durch die Merkmale des Anspruchs 3 ist auch das Nachrüsten von Pressen mit kleinerer Ständeröffnung quer zur Pressenlinienlängsachse mit relativ geringem Aufwand möglich. Weitere aufgrund der Flexibilität der Einrichtung realisierbare Vorteile sind:
- Gegenläufige Trennbewegungen für Doppelteile bei Transport in Pressenlinienlängsachse,
- Teiletransport durch die Ständeröffnung nach vorangegangenem Linienbetrieb und
- Teilezuführung (einseitig oder gegenläufig mit je zwei Teilen) für nachfolgenden Linienbetrieb.
[0005] Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1 :
- eine schematische Darstellung der Transfereinrichtung mit an den Pressenständern angeordneten Antriebseinheiten,
- Fig. 2:
- die Transfereinrichtung nach Fig. 1 in der Arbeitsposition für den Teiletransport in der Pressenlinienlängsachse,
- Fig. 3:
- die Transfereinrichtung in der Arbeitsposition für die Teilezuführung quer zur Pressenlinienlängsachse (zwei Teile gegenläufig) und Transportbewegung in der Pressenlinienlängsachse (Mischbetrieb),
- Fig. 4:
- die Transfereinrichtung in der Stellung beim Werkzeugumrüsten (Parkposition),
- Fig. 5:
- eine Transfereinrichtung mit auf dem Schiebetisch angeordneten Antriebseinheiten,
- Fig. 6:
- eine Darstellung des Sekundärbalkens,
- Fig 7:
- den Sekundärbalken im Längsschnitt,
- Fig. 8:
- den Sekundärbalken im Querschnitt - Schnitt A-A von Fig. 7 im vergrößerten Maßstab und
- Fig. 9:
- eine zweite Ausführung der Transfereinrichtung mit auf dem Schiebetisch angeordneten Antriebseinheiten.
[0006] In einer ausgeführten Version der o.g. Transfereinrichtung (Fig. 1), ist eine Anordnung der zweidimensionalen Antriebseinheiten am Pressenständer 1 vorgesehen. Diese besteht jeweils aus einem Servoantrieb 2 zur Hubbewegung (z-Achse) mit einem Verbindungsgetriebe 3, vorzugsweise einem Zahnriemengetriebe zum synchronen Antrieb einer zweiten Antriebseinheit. Von diesem Servoantrieb 2 werden damit zwei Antriebsspindeln 4 zum Antrieb von Hubschlitten 5 bewegt. Die Hubschlitten 5 sind jeweils an zwei prallelen Führungssäulen 6 geführt.
An jedem Hubschlitten 5 ist weiterhin ein Träger 7 mit parallelen Führungen 8 zur Schließbewegung (y-Achse) befestigt, auf denen der Schließschlitten 9 bewegt wird. Als Antrieb dazu dient ein Servoantrieb 10, der ebenfalls mit einem Verbindungsgetriebe 11, vorzugsweise einem Zahnriemengetriebe, zum synchronen Antrieb eines zweiten Schließschlittens 9 (y-Achse) wirkverbunden ist. Dazu wird eine Antriebswelle 12 zur Übertragung eines Drehmomentes mit gleichzeitiger Verschiebbarkeit eines Lagers verwendet. Damit kann ein Umlenkgetriebe 13, z. B. ein Kegelradgetriebe, zum Antrieb des Schließschlittens 9 angetrieben werden.
Es ist ebenso möglich, daß die zweidimensionalen Antriebseinheiten ohne Verbindungsgetriebe 3, 11 mit jeweils separaten Servomotoren synchron angetrieben werden. Dabei ist es vorteilhaft, die Sekundärbalken 16 und die Führungsböcke 14 gelenkig mit einem zusätzlichen Längenausgleich zur Vermeidung des Verklemmens im Asynchronfall beider Antriebe zu verbinden.
Innerhalb eines Schließschlittens 9 dient eine Zahnriemenübersetzung zur Hubverdoppelung des Führungsbockes 14. An jedem Schließschlitten 9 befinden sich parallele Führungen 15, die dem Führungsbock 14 Lagestabilität verleihen. Mit Hilfe der Führungsböcke 14 werden die Sekundärbalken 16 entsprechend einem vorgegebenen Programm in Y- und Z-Richtung im Werkzeugraum der Presse bewegt.
Jeder Sekundärbalken 16 ist so gestaltet, daß er gleichzeitig zwei Primärbalken 17 mit Führungen 18, Spindelantrieben 19 und dazugehörigen Servoantrieben 20 aufnehmen kann (Figuren 6 bis 8).
Es ist ebenso denkbar, die außerhalb des Sekundärbalkens 16 angeordneten Servoantriebe 20 über entsprechende Umlenkmittel mit dem Primärbalken 17 zu verbinden.
Über Schnellspannsysteme werden an den Primärbalken 17 entsprechende werkzeugspezifische Greifer- oder Saugerleisten 21 bzw. Saugerleisten 26 befestigt.
Sie kommen in den unterschiedlichen Betriebsarten wie folgt zum Einsatz:
- Drei- oder zweidimensionale Bewegung mit Blechformteiletransport quer zur Pressenlinienlängsachse.
Die Primärbalken können durch entsprechende programmierbare Steuerungen gleichsinnig oder gegenläufig bewegt werden. Damit ist es möglich, Platinen und Blechformteile in der x-Richtung (Fig. 1) gleich- oder gegensinnig zu bewegen. - Bei zweidimensionaler Bewegung mit Blechformteiletransport in Pressenlinienlängsachse nach Fig. 2 (nur in z- und y-Richtung) übernehmen die mit den Primärbalken 17 wirkverbindbaren Saugerleisten 26 den Transport der Blechformteile. Die Primärbalken 17 sind dabei antriebsseitig entweder abgeschaltet oder können bei Anwendung von Doppelteilen zusätzlich eine gegenläufige Trennbewegung in x-Richtung realisieren.
- Bei der gemischten Betriebsart in x- und y-Richtung nach Fig. 3 führen die Primärbalken 17 eines im Werkzeugraum angeordneten Sekundärbalkens 16 die Transportbewegung quer zur Pressenlinienlängsachse aus, wobei der zweite zur Transfereinrichtung gehörende Sekundärbalken 26 die weitere Transportbewegung in Pressenlinienlängsachse (y-Achse) ausführt.
[0007] Bei Nichtgebrauch der Transfereinrichtung werden die Greifer- oder Saugerleisten 21 bzw. die Saugerleisten 26 manuell oder automatisch an vorgesehenen Aufnahmestützen 25, die an den verfahrbaren Schiebetischen 22 angeordnet sind, deponiert. Die Sekundärbalken 16 werden dazu in eine "Parkposition" gefahren (Fig. 4), um den Werkzeugraum für spezielle Bedarfsfälle, z. B. Einrichten, ungehindert zugänglich zu machen.
In einer weiteren möglichen Ausführungsvariante (Fig. 5) ist die Transfereinrichtung nicht an den Pressenständern 1, sondern als komplette Einheit auf dem Schiebetisch 22 angeordnet. Diese besteht ebenfalls aus einem Servoantrieb 2 zur Hubbewegung (= z-Achse) mit einem Verbindungsgetriebe 3 zu einer zweiten, zum gleichen Sekundärbalken 16 gehörenden Antriebseinheit. Damit werden jeweils zwei Antriebsspindeln 4 zum Antrieb von Hubschlitten 5 bewegt. Die Hubschlitten 5 sind zusätzlich an jeweils zwei parallelen Führungssäulen 6 geführt.
An jedem Hubschlitten 5 ist ein Träger 7 mit parallelen Führungen 8 zur Schließbewegung (y-Achse) befestigt, auf dem der Schließschlitten 9 geführt wird. Der Antrieb hierzu ist ein Servoantrieb 10, der ebenfalls mit einem Verbindungsgetriebe 11, vorzugsweise einem Zahnriemengetriebe, zum synchronen Antrieb eines zweiten, zum gleichen Sekundärbalken 16 gehörenden Schließschlitten 9 versehen ist. Zum Antrieb der Schließschlitten 9 werden hier ebenfalls Antriebswellen 12 zur Übertragung eines Drehmomentes mit gleichzeitiger axialer Verschiebbarkeit des Lagers zum Angleichen an die Hubbewegung (z-Achse) verwendet. Damit kann ein Umlenkgetriebe 13, z. B. ein Kegelradgetriebe, zur Bewegung des Schließschlittens angetrieben werden.
Innerhalb eines Schließschlittens 9 dient eine Zahnriemenübersetzung zur Hubverdoppelung des Führungsbockes 14, um insbesondere bei eingeengten Platzverhältnissen einen größtmöglichen Transporthub in Pressenlinienlängsachse zu erreichen.
An jedem Schließschlitten 9 befinden sich zur Stabilität der jeweiligen Führungsböcke 14 parallele Führungen 15. Die gesamten Antriebe zur Schließ- und Hubbewegung (y-, z-Achse) werden jeweils durch ein Gestell 23 getragen. Die Gestelle 23 sind entsprechend auf dem Schiebetisch fixiert.
Die Gestaltung der Sekundärbalken 16 mit den darin integrierten Servoantrieben 20 zum Teiletransport in der x-Achse ist identisch mit dem 1. Ausführungsbeispiel.
Als Parkposition kann bei dieser Variante die äußerste Stellung in der y-Achse dienen, um einen entsprechenden Freiraum zum Einrichten von Werkzeugen zu schaffen. Außerdem ist es möglich, die gesamte Transfereinrichtung mit dem Schiebetisch 22 aus dem Werkzeugraum der Presse herauszufahren und außerhalb der Presse eine Bewegungssimulation durchzuführen.
[0008] Bei einer weiteren Ausführung der Transfereinrichtung nach Fig. 9 ist nur ein Primärbalken 17 je Sekundärbalken 16 angeordnet. Die Primärbalken 17 enthalten an den beiden äußeren Enden zugeordnete auf Greiferschiebern 24 angeordnete Greiferelemente, die auf diesen quer zur Pressenlinienlängsachse verschiebbar sind. Während der Primärbalken 17 einen Transporthub entsprechend dem Werkzeugmittenabstand ausführt, wird die Bewegung der Greiferschieber der Primärbalkenbewegung überlagert. Dabei führt der in Transportrichtung eingefahrene Greiferschieber eine überlagerte, der Transportbewegung gegenläufige Bewegung aus.
In gleicher Weise führt der in Transportrichtung ausgefahrene letzte Greiferschieber ebenso eine der Transportbewegung gegenläufige Bewegung aus. Durch diese Relativbewegung ist der Abstand der Platinenübergabestation zur ersten Werkzeugstufe und der Abstand der letzten Werkzeugstufe zur Werkstückübergabestation nur ein Bruchteil des Werkzeugmittenabstandes.
Mit dieser Ausführung ist bei gleichzeitig entsprechend gestalteten Werkzeugen eine optimale Nutzung der Werkzeugspannfläche möglich, insbesondere dann, wenn durch die engen Ständeröffnungen der Presse ein Hineinragen der Sekundärbalken 16 nicht möglich ist.
Bei Anwendung der Ausführung nur im zwei- oder dreidimensionalen Betrieb quer zur Pressenlinienlängsachse ist die modulare Erweiterung des Schließschlittens 9 mit einem durch Hubverdopplung überlagert angetriebenen Führungsbock 14 gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen nicht notwendig. Der Sekundärbalken 16 kann dann direkt auf dem Schließschlitten 9 angelenkt sein. Die Nutzung des separaten auf dem Schließschlitten 9 gelagerten Führungsbockes 14 ist weiterhin dann vorteilhaft, wenn eine zwischen dem Schließschlitten 9 und dem Führungsbock 14 angeordnete, im Ausführungsbeispiel nicht dargestellte, Überlastsicherung in Form eines fluidbeaufschlagten Zylinders genutzt wird, um unabhängig von der Programmsteuerung unter Vermeidung einer Havarie die Greifer schnell öffnen zu können.
gekennzeichnet durch
die Kombination der folgenden Merkmale:
a) Die an den inneren Flächen der Pressenständer (1) oder auf bzw. seitlich am Schiebetisch (22) angeordneten Antriebseinheiten für die Hebe- und Schließbewegung enthalten jeweils einen heb- und senkbar in Richtung der Z-Achse verschiebbar gelagerten Hubschlitten (5), auf dem seinerseits ein Schließschlitten (9) in Richtung der Pressenlinienlängsachse, die sich in Richtung der Y-Achse erstreckt, verschiebbar gelagert ist;
b) die beiden Schließschlitten (9) jeder Pressenseite sind jeweils mittels Sekundärbalken (16) miteinander verbunden, die sich in X-Richtung, quer zur Pressenlinienlängsachse durch den Werkzeugraum der Presse erstrecken und kürzer als der Abstand zwischen den Pressenständern (1) ausgeführt sind und auf denen ihrerseits Primärbalken (17) mittels separater, in den Sekundärbalken (16) angeordneter oder von außerhalb zugeführter Antriebe in X-Richtung, quer zur Pressenlinienlängsachse verschiebbar gelagert sind;
c) die Primärbalken (17) sind über Schnellspann- und Arretiersysteme wahlweise mit Greifer- oder Saugerleisten (21) für einen drei- oder zweidimensionalen Blechformteiltransport quer zur Pressenlinienlängsachse sowie mit Saugerleisten (26) für einen zweidimensionalen Blechformteiltransport längs zur Pressenlinienlängsachse wirkverbindbar.
dadurch gekennzeichnet,
daß an bzw. auf jedem Sekundärbalken (16) zwei mittels separater Antriebsmotoren quer zur Pressenlinienlängsachse in der gleichen Transportrichtung oder mit zueinander entgegengerichteter Transportrichtung verschiebbare Primärbalken (17) gelagert sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß die den beiden äußeren Enden der Primärbalken (17) zugeordneten Greiferelemente auf Greiferschiebern angeordnet sind, die ihrerseits mittels separater Antriebe quer zur Pressenlinienlängsachse verschiebbar auf den Primärbalken (17) gelagert sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß auf den Schließschlitten (9) jeweils ein Führungsbock (14) mit Aufnahmen für die Sekundärbalken (16) in Pressenlinienlängsrichtung (in Richtung der Y-Achse) verschiebbar gelagert sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb des Führungsbockes (14) mittels eines Zugmittelgetriebes zur Hubverdoppelung von der Bewegung des Schließschlittens (9) abgeleitet ist.
the combination of the following features:
a) the drive units for the lifting and closing movement, arranged on the inner faces of the press uprights (1) or on or laterally with respect to the moving bolster (22), each contain a raising carriage (5) which is mounted such that it may be raised and lowered displaceably in the direction of the Z axis and on which in turn a closing carriage (9) is mounted such that it is displaceable in the direction of the longitudinal axis of the press line, which extends in the direction of the Y axis;
b) the two closing carriages (9) of each press side are each connected to one another by means of secondary beams (16) which extend in the X direction, transversely with respect to the longitudinal axis of the press line, through the die area of the press and are shorter in construction than the spacing between the press uprights (1) and on which in turn primary beams (17) are mounted such that they are displaceable in the X direction, transversely with respect to the longitudinal axis of the press line, by means of separate drives arranged in the secondary beams (16) or supplied from outside;
c) the primary beams (17) may be brought into operative connection by way of quick-clamping and locking systems optionally having gripper or suction rails (21) for three- or two-dimensional transportation of sheet-metal shaped parts transversely with respect to the longitudinal axis of the press line and having suction rails (26) for two-dimensional transportation of sheet-metal shaped parts longitudinally with respect to the longitudinal axis of the press line.
caractérisé par la combinaison des caractéristiques suivantes :
a) les unités d'entraînement pour le mouvement d'élévation et de fermeture, qui sont disposés le long des faces intérieures des montants (1) de la presse ou disposés sur la table coulissante (22) ou latéralement à cette table, comprennent chacune un chariot d'élévation (5) qui est monté coulissant pour pouvoir monter et descendre selon l'axe Z, chariot sur lequel, de son côté, un chariot de fermeture (9) est monté coulissant selon la direction de l'axe longitudinal de la ligne de presses, qui s'étend selon la direction de l'axe Y ;
b) les deux chariots de fermeture (9) de chaque côté de la presse sont reliés entre eux au moyen de poutres secondaires (16) qui s'étendent selon la direction X, transversalement à l'axe longitudinal de la ligne de presses à travers l'espace d'outillage de la presse, et qui sont plus courts que la distance entre les montants (1) de la presse et sur lesquels, à leur tour, des poutres primaires (17) sont montées pour coulisser au moyen d'entraînements séparés, disposés dans les poutres secondaires (16) ou qui sont amenés de l'extérieur, transversalement à l'axe longitudinal de la ligne de presses ;
c) les poutres primaires (17) peuvent être reliées fonctionnellement au moyen de systèmes de serrage rapide et de blocage, au choix à des barres de pinces ou de ventouses (21) pour assurer un transport tri ou bidimensionnel des pièces de forme en tôle transversalement à l'axe longitudinal de la ligne de presses, ainsi que des barres de ventouses (26) pour assurer un transport bidimensionnel des pièces en forme en tôle le long de l'axe longitudinal de la ligne de presses.
caractérisé
en ce qu'au droit de, ou sur, chaque poutre secondaire (16), sont montées deux poutres primaires (17) pouvant coulisser transversalement à l'axe longitudinal de la ligne de presses, au moyen de moteurs d'entraînement séparés, dans le même sens de transport, ou dans des sens de transport mutuellement opposés.
caractérisé
en ce que les éléments à pinces qui sont associés aux deux extrémités extérieures des poutres primaires (17) sont disposées sur des coulisseaux de pinces qui, de leur côté, sont montés sur les poutres primaires (17) pour coulisser transversalement à l'axe longitudinal de la ligne de presses au moyen d'entraînement séparés.
caractérisé
en ce qu'un bloc de guidage (14) muni de logements pour les poutres secondaires (16) est monté sur chacun des chariots de fermeture (9) pour coulisser dans la direction longitudinale de la ligne de presses (selon l'axe Y).
caractérisé
en ce que, l'entraînement du bloc de guidage (14) est pris sur le mouvement du chariot de fermeture (9) au moyen d'un mécanisme à moyens de traction servant pour le doublement de la course.