Transferanlage mit Dreiachsentransfer

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Transferanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Transferanlage mit Bearbeitungsstationen und einer Transfereinrichtung zu schaffen, die geringe Taktzeiten und einen erleichterten Werkzeugwechsel ermöglicht.

[0008] Diese Aufgabe wird durch eine Transferanlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] Durch die ortsfeste Lagerung, insbesondere der Quer-Antriebseinheit, vereinfacht sich die Energiezuführung und die Schmierung der Antriebseinheit.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] 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.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] 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.

[0025] 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.

[0026] 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.

[0027] 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.

[0028] 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.

[0029] 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.

[0030] 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.

[0031] 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.

[0032] 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.

[0033] 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.

[0034] Die insoweit beschriebene Transferpresse 1 arbeitet wie folgt:

[0035] 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.

[0036] 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.

[0037] 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.

[0038] 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.

[0039] 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.

[0040] 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.

Ansprüche

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.

Claims

1. Transfer system (1) for processing workpieces in processing stations (3, 4, 5, 6) following one another along a transport direction (T),

having a transfer unit (15) which is provided to transport workpieces from processing station to processing station,

which has two gripper rails (16, 17) held parallel to and at a distance from each other and arranged in the transport direction (T) and which, in order to carry out a transfer movement, are mounted such that they can be adjusted in the transport direction (T) and, whilst maintaining their spacing, can be adjusted in the transverse direction (Q), at right angles to the transport direction,

which contains a transport drive unit (22) for the transport direction (T), by means of which the gripper rails (16, 17) can be driven in synchronism with each other in and counter to the transport direction (T),

which contains a lift drive unit (35), by means of which the gripper rails (16, 17) can be driven at a constant distance from each other at right angles to the transport direction (T) in and counter to a lifting direction (H), and

which contains a transverse drive unit (40), by means of which the gripper rails (16, 17) can be driven towards each other and away from each other in the transverse direction (Q),

the gripper rails (16, 17) bearing gripper means (20) which can be brought into and out of engagement with the workpieces to be transported,

characterized

in that the transport drive unit (22), the lift drive unit (35) and the transverse drive unit (40) are each mounted in a fixed position,

in that between the transverse drive unit (40) and

the gripper rails (16, 17) a coupling means (47, 48) is provided in each case, and

in that the transverse drive unit (40), which effects the movement of the gripper rails (16, 17) towards each other and away from each other, is only coupled in drive terms to the gripper rails (16, 17) when the latter are in a defined position with respect to the lifting direction (H), and is otherwise disengaged from the gripper rails (16, 17).

2. Transfer system according to Claim 1,
characterized in that the defined position in which the gripper rails (16, 17) are coupled to the transverse drive unit (40) is a lower extreme position of the gripper rails (16, 17), in which the latter are lowered to the greatest possible extent in relation to the lifting direction (H).

3. Transfer system according to Claim 1,
characterized in that the gripper rails (16, 17) are connected to a braking device (55), which prevents their movement in the transverse direction (Q) when the gripper rails (16, 17) are disengaged from the transverse drive unit (40).

4. Transfer system according to Claim 3,
characterized in that the braking device (55) is a linear braking unit which is biased into its blocking position by a spring means (58).

5. Transfer system according to Claim 3,
characterized in that the braking device (55) contains a sensor device (61), which registers the distance of the gripper rails (16, 17) from the transverse drive unit (40), releases the braking device (55) when the distance is less than a predetermined limit and otherwise activates the braking device (55).

6. Transfer system according to Claim 3,
characterized in that the braking device (55) contains a sensor device (61) which monitors the coupling means (47, 48) and releases the braking device (55) when the coupling means (47, 48) are engaged, and which activates the braking device (55) when the coupling means (55, 56) are disengaged.

7. Transfer system according to Claim 5 or 6,
characterized in that the sensor device (61) is a sensing lever, which is mounted such that it can pivot about an axis which is tied to the gripper rails (16, 17) with respect to the lifting movement (H) and whose free end, in order to actuate the braking device (55), can come into contact with an element (47) which is fixed in position with respect to the lifting direction (H) .

8. Transfer system -according to Claim 1,
characterized in that the gripper rails (16, 17) are arranged on at least two vertically adjustable cross beams (30, 31) arranged at a distance from each other and are firmly coupled to the latter with respect to the lifting direction (H).

9. Transfer system according to Claim 8,
characterized in that the lift drive unit (35) has a drive connection to the vertically adjustable cross beams (39, 31).

10. Transfer system according to Claim 1,
characterized in that, between the gripper rail (16, 17) and the cross beams (30, 31) there is arranged a linear guide (52), whose direction or axis of movement coincides with the transverse direction (Q), and in that, between the gripper rail (16, 17) and the cross beam (30, 31) there is arranged a further linear guide (53), whose direction or axis of movement coincides with the transport direction (T).

11. Transfer system according to Claim 10,
characterized in that the coupling means (47, 48) has a first half coupling (48), which is connected to the gripper rail (16, 17) via the linear guide (53) which permits a longitudinal movement in the transport direction (T), and a second half coupling (47) which is connected to the transverse drive unit (40).

12. Transfer system according to Claim 1,
characterized in that the gripper rail (16, 17) is connected to a half coupling (48) which is designed as a socket whose opening is oriented in the lifting direction (H), and in that the transverse drive unit (40) is connected to a half coupling (47) which is designed as a pin which fits into the socket with little play and extends in the lifting direction (H).

13. Transfer system according to Claim 7 and 12,
   characterized in that the element (47) is the pin.

14. Transfer system according to Claim 1,
characterized in that the lift drive unit (35) is an electric linear drive unit.

15. Transfer system according to Claim 1,
characterized in that the transverse drive unit (40) is an electric linear drive unit which, when the gripper rails (16, 17) are coupled to the transverse drive unit (40), makes it possible to move the gripper rails (16, 17) synchronously towards each other and away from each other.

16. Transfer system according to Claim 1,
characterized in that the transport drive unit (22) has linear drive units which are each connected to the gripper rails (16, 17) and by means of which the gripper rails (16, 17) can be moved synchronously in the transport direction (T) irrespective of the position of the gripper rails (16, 17) with respect to the transverse and the lifting direction (Q, H).

Revendications

1. Installation de transfert (1) pour l'usinage de pièces dans des stations d'usinage (3, 4, 5, 6) qui se suivent le long d'une direction de transport (T),

comprenant une unité de transfert (15) prévue pour transporter des pièces d'une station d'usinage à une station d'usinage,

pourvue de deux barres preneuses (16, 17) maintenues parallèlement entre elles, disposées dans la direction de transport (T) et qui sont montées de façon à pouvoir être déplacées, pour l'exécution d'un mouvement de transfert, dans la direction de transport (T) ainsi que, tout en conservant leur écartement, dans la direction transversale (Q), perpendiculairement à la direction de transport,

pourvue d'une unité d'entraînement de transport (22) pour la direction de transport (T), au moyen de laquelle les barres preneuses (16, 17) peuvent être entraînées en synchronisme entre elles dans le sens de la direction de transport (T) et dans le sens inverse,

pourvue d'une unité d'entraînement d'élévation (35) au moyen de laquelle les barres preneuses (16, 17) peuvent être entraînées avec un écartement constant l'une par rapport à l'autre, perpendiculairement à la direction de transport (T), dans le sens d'une direction d'élévation (H) et en sens inverse et,

pourvue d'une unité d'entraînement transversale (40) au moyen de laquelle les barres preneuses (16, 17) peuvent être entraînées dans le sens qui les rapproche et dans le sens qui les éloigne l'une de l'autre, dans la direction transversale (Q),

les barres preneuses (16, 17) portant des moyens preneurs (20) qui peuvent être mis en prise et hors de prise avec les pièces à transporter,

caractérisée

en ce que l'unité d'entraînement de transport (22), l'unité d'entraînement d'élévation (35) et l'unité d'entraînement transversale (40) sont montées chacune en position fixe,

en ce qu'il est prévu un moyen d'accouplement (47, 48) entre l'unité d'entraînement transversale (40) et les barres preneuses (16, 17), et

en ce que l'unité d'entraînement transversale (40) qui détermine le mouvement des barres preneuses (16, 17) dans le sens qui les rapproche et dans le sens qui les éloigne l'une de l'autre n'est accouplée cinématiquement aux barres preneuses (16, 17) que lorsque ces barres se trouvent dans une position fixée relativement à la direction d'élévation (H) et est séparée des barres preneuses (16, 17) dans les autres cas.

2. Installation de transfert selon la revendication 1, caractérisée en ce que la position fixée dans laquelle les barres preneuses (16, 17) sont accouplées à l'unité d'entraînement transversale (40) est une position extrême inférieure des barres preneuses (16, 17) dans laquelle ces barres sont abaissées le plus loin possible relativement à la direction d'élévation (H).

3. Installation de transfert selon la revendication 1, caractérisée en ce que les barres preneuses (16, 17) sont en liaison avec un dispositif de freinage (55) qui interdit leur mouvement dans la direction transversale (Q) lorsque les barres preneuses (16, 17) sont séparées de l'unité d'entraînement transversale (40).

4. Installation de transfert selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de freinage (55) est une unité de freinage linéaire qui est précontrainte vers sa position de blocage à l'aide d'un moyen à ressort (58).

5. Installation de transfert selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de freinage (55) comporte un dispositif capteur (61) qui capte la distance d'écartement des barres preneuses (16, 17) par rapport à l'unité d'entraînement transversale (40), desserre le dispositif de freinage (55) lorsque la distance devient inférieure à une limite prédéterminée et, dans les autres cas, active le dispositif de freinage (55).

6. Installation de transfert selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de freinage (55) comporte un dispositif capteur (61) qui surveille les moyens d'accouplement (47, 48) et desserre le dispositif de freinage (55) lorsque les moyens d'accouplement (47, 48) sont enclenchés, et active le dispositif de freinage (55) lorsque les moyens d'accouplement (55, 56) sont séparés.

7. Installation de transfert selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que le dispositif capteur (61) est un levier palpeur qui est monté pour pivoter, par rapport au mouvement d'élévation (H), autour d'un axe qui est lié aux barres preneuses (16, 17) et dont l'extrémité libre peut entrer en contact avec un élément (47) fixe par rapport à la direction d'élévation (H) pour l'actionnement du dispositif de freinage (55).

8. Installation de transfert selon la revendication 1, caractérisée en ce que les barres preneuses (16, 17) sont disposées sur au moins deux poutres transversales (30, 31) réglables en hauteur, disposées à distance l'une de l'autre et sont accouplées rigidement à ces poutres par rapport à la direction d'élévation (H).

9. Installation de transfert selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'unité d'entraînement d'élévation (35) est reliée cinématiquement aux poutres transversales mobiles en hauteur (30, 31).

10. Installation de transfert selon la revendication 1, caractérisée en ce que, entre la barre preneuse (16, 17) et la poutre transversale (30, 31), est disposé un guidage linéaire (52) dont la direction de mouvement ou l'axe de mouvement coïncide avec la direction transversale (Q), et ce que, entre la barre preneuse (16, 17) et la poutre transversale (30, 31), est disposé un autre guidage linéaire (53) dont la direction de mouvement ou l'axe de mouvement coïncide avec la direction de transport (T).

11. Installation de transfert selon la revendication 10, caractérisée en ce que le moyen d'accouplement (47, 48) comporte un premier demi-accouplement (48) qui est relié à la barre preneuse (16, 17) par l'intermédiaire d'un guidage linéaire (53) qui admet un mouvement longitudinal dans la direction de transport (T), et un deuxième demi-accouplement (47) qui est relié à l'unité d'entraînement transversale (40).

12. Installation de transfert selon la revendication 1, caractérisée en ce que la barre preneuse (16, 17) est reliée à un demi-accouplement (48) réalisé sous la forme d'une douille dont l'ouverture est orientée dans la direction d'élévation (H), et en ce que le dispositif d'entraînement transversal (40) est relié à un demi-accouplement (47) qui est réalisé sous la forme d'un tenon qui s'ajuste dans la douille avec un jeu réduit et qui s'étend dans la direction d'élévation (H).

13. Installation de transfert selon les revendications 7 et 12, caractérisée en ce que l'élément (47) est le tenon.

14. Installation de transfert selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité d'entraînement d'élévation (35) est une unité d'entraînement linéaire électrique.

15. Installation de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'entraînement transversale (40) est une unité d'entraînement linéaire électrique qui, lorsque les barres preneuses (16, 17) sont accouplées à l'unité d'entraînement transversale (40), permet aux barres preneuses (16, 17) de se déplacer en synchronisme dans le sens qui les rapproche et dans le sens qui les éloigne.

16. Installation de transfert selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité d'entraînement de transport (22) comporte des unités d'entraînement linéaires reliées aux barres preneuses (16, 17) au moyen desquelles les barres preneuses (16, 17) peuvent être déplacées de façon synchrone dans la direction de transport (T), indépendamment de la position des barres preneuses (16, 17), en synchronisme dans la direction transversale et dans la direction d'élévation (Q, H).

Zeichnung