-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Förderanlage zum Umsetzen zumindest eines plattenförmigen Werkstücks, gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.
-
Derartige Förderanlagen werden dazu verwendet, plattenförmige Werkstücke, wie etwa Bleche oder Pressteile, innerhalb eines Fertigungsprozesses aus einer Umformstation in die folgende oder in eine Ablagestation zu transportieren. Bei der Umformstation kann es sich beispielsweise um eine Stanze, eine Presse oder dergleichen handeln, aus welcher die Werkstücke zur Weiterverarbeitung abtransportiert werden müssen. Grundsätzlich lassen sich hierfür Linearförderer oder Manipulatoren verwenden, die das Werkstück der Umformstation entnehmen und z.B. auf einer Stetigfördereinrichtung, wie etwa einem Förderband, ablegen. Hierbei können auch mehrere Werkstücke gleichzeitig gehandhabt werden. Nachfolgend wird zur Vereinfachung der Beschreibung vorwiegend der Fall der Handhabung eines einzigen plattenförmigen Werkstücks beschrieben. Der Begriff „plattenförmig“ soll im Übrigen nicht nur im engeren Sinn flache, sondern auch umgeformte Werkstücke umfassen, wie etwa verformte Bleche, die beispielsweise in einer Presse hergestellt werden.
-
Häufig ist es notwendig, das Werkstück in einer gedrehten oder gewendeten Position weiter zu fördern, um die nachfolgende Handhabung zu erleichtern. Ein besonderes Problem stellt hierbei des Wenden eines plattenförmigen Werkstücks von einer Seite auf die andere dar. Bisher wird dies in Form eines sogenannten „Handshake“ durchgeführt, bei welchem ein erster Manipulator das Werkstück an seiner Oberseite mit seinem Tooling aufnimmt, das Werkstück anhebt und in eine Position dreht, in welcher die gegenüberliegende freie Seite (also die Unterseite) des Werkstücks vom Tooling eines zweiten Manipulators ergriffen werden kann. Bei der Übergabe löst der erste Manipulator sein Tooling von der Oberseite des Werkstücks, und der zweite Manipulator dreht das Werkstück weiter in eine Position, in der es abgelegt werden kann.
-
Ein solcher Handshake benötigt Zeit und bremst daher die Ausbringungsleistung der gesamten Anlage. Es besteht daher Bedarf nach einer Möglichkeit zum Wenden der Werkstücke im vorstehend beschriebenen Prozess, die zeitsparend durchgeführt werden kann und auf einen Handshake verzichtet.
-
EP 3 219 448 A1 offenbart eine Fördervorrichtung für ein Werkstück, umfassend zwei Manipulatoren, die das Werkstück halten und von einer Presse in eine nachfolgende Presse transportieren können. Die Manipulatoren sind dazu ausgebildet, das Werkstück um eine horizontale Achse zu drehen.
-
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Förderanlage zum Umsetzen zumindest eines plattenförmigen Werkstücks zu schaffen, die ein Wenden eines Werkstücks (oder gegebenenfalls mehrerer Werkstücke) ermöglicht, ohne dass die Ausbringungsleistung der Anlage wesentlich beeinträchtigt wird.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Förderanlage mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst, sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 15.
-
Bei der erfindungsgemäßen Förderanlage erstreckt sich ein Satz von Tragelementen zwischen den beiden Manipulatoren, die zu beiden Seiten der Förderbahn angeordnet sind. Dieser Tragelement-Satz umfasst ein einziges oder auch mehrere Tragelemente, die sich entlang einer gemeinsamen Erstreckungsachse quer zur Förderbahn zwischen den Manipulatoren erstrecken. An oder in zumindest einem dieser Tragelemente ist mindestens ein Tooling angebracht, das um die Erstreckungsachse zwischen einer Aufnahmeposition, in der das Werkstück auf dem Tooling aufgenommen werden kann, und einer gewendeten Position drehbar, in der das Tooling gemeinsam mit dem Werkstück gegenüber der Aufnahmeposition gewendet ist.
-
In der Aufnahmeposition kann das Werkstück somit derart vom Tooling aufgenommen werden, dass seine Oberseite frei liegt und das Tooling das Werkstück an seiner Unterseite hält, beispielsweise mittels pneumatischer Saugvorrichtungen. Aus der Aufnahmeposition kann das Tooling dann gemeinsam mit dem Werkstück in die gewendete Position gedreht werden, d.h. die Oberseite wird nach unten zur Förderbahn hin gewendet. Während dieses Vorgangs wird der Tragelement-Satz an den axialen Enden der Erstreckungsachse von den Manipulatoren gehalten und geführt.
-
Aufgrund der Anordnung zwischen den beiden Manipulatoren kann das Tooling somit allein durch eine Drehung um die quer zur Förderbahn verlaufende Erstreckungsachse gewendet werden. Die Aufnahme des Werkstücks und Wenden desselben können im Wesentlichen auf der gleichen Förderposition bezüglich der Förderrichtung durchgeführt werden. Dazu ist es lediglich erforderlich, das Werkstück in geeigneter Weise auf dem Tooling in der Aufnahmeposition abzulegen. Ausladende räumliche Bewegungen der beteiligten Manipulatoren, wie sie etwa bei einem Handshake stattfinden müssen, sind nicht notwendig, und die zu bewegenden Massen sind klein. Hieraus ergibt sich insgesamt ein geringer Zeitbedarf zur Durchführung des Wendevorgangs. Die Ausbringungsleistung der gesamten Anlage wird hierdurch nicht oder kaum spürbar beeinträchtigt.
-
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Tragelement-Satz ein Tragelement, das sich zwischen den beiden Manipulatoren erstreckt und dessen Enden von den beiden Manipulatoren gehalten werden. Es kann sich also im vorliegenden Fall um ein einziges Tragelement handeln, welches eines oder mehrere Toolings aufnehmen kann. Der Wendevorgang wird durch Wenden des Tragelements mit dem oder den darin angebrachten Toolings selbst durchgeführt, oder durch Wenden der Toolings um das Tragelement herum, welches von den Manipulatoren rotationsfest gehalten werden kann. Zu diesem Zweck sind in geeigneter Weise Rotationsantriebe in den Manipulatoren oder im Tragelement selbst vorzusehen.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Tragelement-Satz ein erstes und ein zweites Tragelement, wobei ein axiales Ende des ersten Tragelements und ein axial entgegengesetztes Ende des zweiten Tragelements von jeweils einem der beiden Manipulatoren gehalten werden. Das heißt, dass in diesem Fall jeder der beiden Manipulatoren ein Tragelement hält und diese durch die Manipulatoren auf die gemeinsame geometrische Erstreckungsachse ausgerichtet werden können. Das erste und das zweite Tragelement müssen somit nicht zwangsläufig entlang der Erstreckungsachse mechanisch miteinander verbunden sein. In dieser axialen Anordnung können allerdings das erste und das zweite Tragelement gemeinsam als ein einziger Tragelement-Satz durch die Manipulatoren bewegt werden. Insbesondere ist es auch denkbar, das erste und das zweite Tragelement um die gemeinsame Erstreckungsachse synchron rotieren zu lassen, gemeinsam mit dem oder den daran angebrachten Toolings. Auch in diesem Fall ist es alternativ möglich, das oder die Toolings selbst um die jeweiligen Tragelemente rotieren zu lassen.
-
Weiter vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Förderanlage zumindest zwei abstandsvariable Toolings, von denen zumindest eines entlang der Erstreckungsachse in Bezug auf das andere Tooling zur Einstellung des axialen Abstands zwischen diesen Toolings verfahrbar ist. Dies kann zur Anpassung auf die Größe eines von beiden Toolings gleichzeitig aufzunehmenden Werkstücks nützlich sein, oder auch zur Anpassung der beiden Toolings auf einen Abstand von zwei Werkstücken, die von den Toolings derart aufgenommen werden, dass jedes Tooling ein Werkstück tragen soll.
-
Weiter vorzugsweise sind die abstandsvariablen Toolings an oder in einem gemeinsamen Tragelement angebracht und zumindest eines dieser Toolings ist entlang dieses Tragelements verfahrbar.
-
Weiter vorzugsweise ist jeweils eines der abstandsvariablen Toolings in einem der ersten und zweiten Tragelemente angebracht, und zumindest eines der ersten und zweiten Tragelemente ist entlang der gemeinsamen Erstreckungsachse in Bezug auf das andere Tragelement verfahrbar. In diesem Fall wird also der axiale Abstand zweier Tragelemente verändert, um den Abstand der daran oder darin angebrachten Toolings zu variieren. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die beiden Manipulatoren die Tragelemente entlang der Erstreckungsachse, also quer zur Förderrichtung einander anzunähern oder diese voneinander entfernen.
-
Weiter vorzugsweise ist bzw. sind das oder die Toolings drehbar an oder in dem jeweiligen Tragelement angebracht. Das heißt, dass in diesem Fall das jeweilige Tooling in Bezug auf das Tragelement drehbar ist, während das Tragelement selbst drehfest gehalten wird.
-
Weiter vorzugsweise ist jeweils ein Tragelement zusammen mit dem oder den Toolings, die an oder in ihm angebracht sind, drehbar von dem oder den Manipulatoren gehalten. In diesem Fall kann also das Tragelement selbst zusammen mit den daran oder darin angebrachten Toolings von dem oder den Manipulatoren gedreht werden.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind an oder in zumindest einem Tragelement zwei bezüglich der Erstreckungsachse seitlich gegenüberliegende Toolings angebracht, die gemeinsam um die Erstreckungsachse drehbar sind, derart, dass die Toolings durch eine solche Drehung ihre Positionen tausehen können. Während sich also eines dieser Toolings in der Aufnahmeposition befindet, kann das andere Tooling sich in der gewendeten Position befinden, die gegenüber der Aufnahmeposition um 180° um die Erstreckungsachse gedreht ist. Dies bietet den Vorteil, dass während der Durchführung des Wendevorgangs durch ein Tooling ein weiteres Tooling bereits in seine Aufnahmeposition für ein weiteres Werkstück gebracht werden kann. Es ist also nicht zwangsläufig notwendig, dass ein Tooling nach Durchführung des Wendevorgangs wieder zurück in die Aufnahmeposition gedreht werden muss, damit die Förderanlage bereit zur Aufnahme eines weiteren Werkstücks ist.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an oder in zumindest einem Tragelement zumindest ein Tooling angebracht, dessen bezüglich der Erstreckungsachse gegenüberliegende Seiten jeweils eine Aufnahmeposition bilden und durch Drehung um die Erstreckungsachse ihre Positionen tauschen können. In diesem Fall wird der vorstehend erwähnte Vorteil, dass durch dem Wendevorgang automatisch eine neue Aufnahmeposition zur Verfügung gestellt wird, durch ein einziges Tooling mit gegenüberliegenden Seiten realisiert, welche jeweils Aufnahmepositionen für Werkstücke bilden.
-
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Förderanlage eine Stetigfördereinrichtung, welche die Förderbahn bildet. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Förderbahn handeln, die zwischen den beiden Manipulatoren verläuft und über welcher der Tragelement-Satz mit den Toolings gehalten wird. In der Aufnahmeposition kann das Tooling über der Stetigfördereinrichtung gehalten werden, während die Ablage des Werkstücks nach dem Wenden auf die Oberfläche der Stetigfördereinrichtung erfolgt.
-
Weiter vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Förderanlage eine Transfereinrichtung zum Transfer des Werkstücks aus einer Ausgangsposition, die bezüglich der Förderrichtung stromaufwärts der Aufnahmeposition liegt, in die Aufnahmeposition. Bei dieser Transfereinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Linearförderer handeln, der ein plattenförmiges Werkstück in einer im Wesentlichen horizontalen Lage in die Aufnahmeposition auf dem Tooling befördert.
-
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist diese Transfereinrichtung dazu ausgebildet, das Werkstück unter Beibehaltung seiner räumlichen Ausrichtung aus der Ausgangsposition in die Aufnahmeposition zu transferieren. Während des Transfers finden somit keine Dreh- oder Kippbewegungen des Werkstücks statt. Insbesondere kann das Werkstück in einer im Wesentlichen horizontalen Lage in die Aufnahmeposition gebracht werden und aus dieser in die gewendete Position überführt werden, wobei das Wenden im Wesentlichen ortsfest in Bezug auf die Förderrichtung erfolgt. Alternativ sind Ausführungsformen denkbar, bei denen während des Transfers Dreh- oder Kippbewegungen des Werkstücks zulässig sind, z.B. um eine Achse quer zur Förderrichtung oder entlang der Förderrichtung.
-
Weiter vorzugsweise ist die Ausgangsposition in der Umformstation angeordnet. Bei dieser Umformstation kann es sich beispielsweise um eine Presse, eine Stanze oder dergleichen handeln, welche das plattenförmige Werkstück formt. Als Transfereinrichtung kann in diesem Fall ein Linearförderer dazu verwendet werden, das geformte Werkstück aus der Umformstation, also beispielsweise aus der Presse, heraus in die Aufnahmeposition auf dem Tooling zu transferieren. Dies kann insbesondere in Fällen vorteilhaft sein, in welchen der in der Umformstation zugängliche Raum eine geringe Höhe aufweist und ein speziell für diesen Einsatzzweck vorgesehener Linearförderer dazu verwendet wird, das umgeformte Werkstück der Umformstation zu entnehmen.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Handhabung zumindest eines plattenförmigen Werkstücks durch eine Förderanlage der erfindungsgemäßen Art, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- a) Bewegung zumindest eines Toolings in seine Aufnahmeposition zur Aufnahme eines Werkstücks,
- b) Transfer eines Werkstücks auf das Tooling derart, dass das Werkstück auf dem Tooling aufliegend gehalten wird,
- c) Wenden des Toolings gemeinsam mit dem Werkstück, und
- d) Ablegen des Werkstücks durch das Tooling,
wobei das Tooling während der Schritte a) bis d) zwischen zwei einander gegenüberliegend an der Förderbahn angeordneten Manipulatoren gehalten wird, die koordiniert gesteuert werden.
-
Durch diese koordinierte Steuerung können insbesondere das oder die Toolings während des Wendevorgangs derart gehalten werden, dass die Drehachse ihre räumliche Orientierung beibehält, also keine Kipp- oder Schwenkbewegungen ausführt. Denkbar ist beispielsweise, dass die Drehachse während des Schritts c) an Ort und Stelle gehalten wird oder nahezu ausschließlich Aufwärts- und Abwärtsbewegungen in einer senkrechten Ebene durchführt, wobei kaum oder nur unwesentliche Bewegungen in oder entgegen der Förderrichtung des Werkstücks ausgeführt werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei Toolings zur gemeinsamen Handhabung eines Werkstücks verwendet.
-
Weiter vorzugsweise werden zwei Toolings zur gleichzeitigen Handhabung von zwei Werkstücken verwendet. Hierbei kann jedes der beiden Toolings ein Werkstück tragen. Denkbar ist in diesem Fall, dass die beiden Toolings den Wendevorgang synchron durchführen. Es ist allerdings auch möglich, dass die beiden Toolings individuell um ihre Drehachse rotieren und die Wendevorgänge nicht miteinander synchronisiert sind.
-
Weiter vorzugsweise sind die zwei Toolings an oder in einem gemeinsamen Tragelement angebracht, dessen Enden von den beiden Manipulatoren gehalten werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Verfahrens sind die zwei Toolings an oder in zwei verschiedenen Tragelementen angebracht, von denen jedes Tragelement von jeweils einem der beiden Manipulatoren gehalten wird.
-
Weiter vorzugsweise wird in Schritt a) der Abstand der zwei Toolings quer zur Förderbahn eingestellt.
-
Weiter vorzugsweise werden in den Schritten b) bis d) das oder die Toolings im Wesentlichen an einer konstanten Position bezüglich einer Förderrichtung des Werkstücks gehalten.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt in Schritt d) das Ablegen des oder der Werkstücke auf einer Stetigfördereinrichtung.
-
Weiter vorzugsweise erfolgt in Schritt b) der Transfer des oder der Werkstücke durch eine Transfereinrichtung aus einer Umformstation.
-
Weiter vorzugsweise erfolgt in Schritt d) der Transfer des oder der Werkstücke unter Beibehaltung der räumlichen Ausrichtung desselben beziehungsweise derselben aus der Umformstation zum Tooling. Beispielsweise wird in diesem Fall ein Werkstück, das horizontal in der Umformstation einliegt, auch wieder horizontal in der Aufnahmeposition auf dem Tooling abgelegt.
-
Weiter vorzugsweise wird in Schritt c) durch das Wenden eines Toolings ein anderes Tooling in seine Aufnahmeposition gebracht, oder ein Tooling wird durch das Wenden in Schritt c) in eine zusätzliche Aufnahmeposition desselben Toolings gemäß Schritt a) gebracht. In diesem Fall führt das Wenden in Schritt c) also zu einer automatischen Einnahme der zusätzlichen Aufnahmeposition desselben Toolings. Dies ist dann möglich, wenn zwei Aufnahmeposition auf gegenüberliegenden Seiten desselben Toolings vorgesehen sind, so dass diese Aufnahmepositionen wechselweise beim Wenden eingenommen werden können.
-
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
- 1 bis 7 sind schematische Darstellungen einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Förderanlage zur Handhabung zumindest eines plattenförmigen Werkstücks.
-
1 sowie auch die folgenden Figuren zeigen eine Förderanlage 10 zur Handhabung eines plattenförmigen Werkstücks 12. Die Förderanlage 10 umfasst eine Stetigfördereinrichtung 14 mit zwei parallel zueinander laufenden Förderbändern 16 und 18, die dazu vorgesehen sind, das Werkstück 12 in einer Förderrichtung (Pfeil A) zu transportieren. Gemeinsam bilden diese Förderbänder 16, 18 eine Förderbahn 20, entlang welcher das Werkstück 12 in horizontaler Position transportiert werden kann.
-
Stromaufwärts der Stetigfördereinrichtung 14 umfasst die Förderanlage 10 eine Umformstation 22, nämlich im vorliegenden Fall eine Presse zum Umformen des Werkstücks 12. Bei dem Werkstück 12 handelt es sich um ein Blech, das in der Förderrichtung A auf nicht näher dargestellte Weise in das Umformwerkzeug der Umformstation 22 transportiert wird. Dort wird das Werkstück 12 gepresst und durch eine Transfereinrichtung 23 aus der Umformstation 22 in Förderrichtung A in Richtung der Stetigfördereinrichtung 14 transferiert.
-
Dieser Transfer sowie nachfolgend durchgeführte Schritte zur Handhabung des Werkstücks 12 sollen im Folgenden betrachtet werden. In diesem Sinne soll die in 1 gezeigte Position des Werkstücks 12 innerhalb der Umformstation 22 als Ausgangsposition bezeichnet werden. Das in 1 dargestellte kartesische Koordinatensystem bezeichnet eine horizontale Richtung X, die der Förderrichtung A entspricht, eine dazu senkrecht stehende horizontale Richtung Y, die einer Richtung quer zur Förderrichtung A entspricht, und eine normal zu der von den Richtungen X und Y aufgespannten Ebene stehende Richtung Z.
-
Die Förderanlage 10 umfasst ferner zwei Manipulatoren 24, 26, die einander gegenüberliegend seitlich an der Förderbahn 20 angeordnet sind. Die Stetigfördereinrichtung 14 erstreckt sich somit entlang der Förderrichtung A zwischen den Manipulatoren 24, 26 hindurch. Bei diesen Manipulatoren 24, 26 handelt es sich beispielsweise um Gelenkarmroboter, die koordiniert angesteuert werden können. Die Förderanlage 10 umfasst ferner ein Tragelement 28, das bei der hier vorliegenden Ausführungsform die Gestalt einer balkenförmigen Traverse hat, die sich quer zur Förderrichtung A über die Förderbahn 20 hinweg in der Querrichtung Y erstreckt. Die Enden 30, 32 dieses Tragelements 28 werden von den Manipulatoren 24, 26 gehalten. Somit sind die Manipulatoren 24, 26 in der Lage, das Tragelement 28 unter Beibehaltung seiner Winkelorientierung, also ohne ein Verkippen seiner Erstreckungsachse 38, aufwärts und abwärts in bzw. entgegen der Richtung Z sowie auch in der Förderrichtung A zu bewegen.
-
An dem Tragelement 28 sind zwei sogenannte Toolings 34, 36 angebracht, wobei jeweils ein Tooling 34, 36 über einer Transportbahn 16, 18 angeordnet ist. Bei diesen Toolings 34, 36 handelt es sich um Werkstückaufnahmen, die dazu ausgestattet sind, das Werkstück 12 mit Hilfe von Saugnäpfen oder dergleichen aufzunehmen und zur weiteren Handhabung fest an sich zu halten. Die Toolings 34, 36 sind um die Erstreckungsachse 38 des Tragelements 28 drehbar. Hierzu bestehen verschiedene Möglichkeiten. Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Toolings 34, 36 gemeinsam um das Tragelement 28 drehbar sind, wobei das Tragelement 28 selbst drehfest zwischen den Manipulatoren 24, 26 gehalten wird. Zu diesem Zweck sind geeignete Antriebe im Tragelement 28 vorzusehen. Die Toolings 34, 36 können in diesem Fall synchron zueinander gedreht werden, so dass sie ihre relative Drehposition während der Drehung beibehalten, oder jedes der Toolings 34, 36 kann individuell und unabhängig von dem anderen gedreht werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante werden die Toolings 34, 36 zusammen mit dem Tragelement 28 gedreht. Hierzu wird das Tragelement 28 an seinen Enden 30, 32 drehbar von den Manipulatoren 24, 26 gehalten. Zumindest einer der Manipulatoren 24, 26 ist zu diesem Zweck mit einem Drehantrieb für das Tragelement 28 ausgestattet. Die beiden vorstehend beschriebenen Varianten können allerdings auch kombiniert werden, derart, dass sowohl das Tragelement 28 selbst gemeinsam mit den Toolings 34, 36 drehbar zwischen den Manipulatoren 24, 26 gehalten wird, und zusätzlich zumindest eines der Toolings 34, 36 in Bezug auf das Tragelement 28 drehbar ist.
-
In 1 ist lediglich ein Tragelement 28 dargestellt, an welchem beide Toolings 34, 36 aufgehängt sind. Allerdings steht das dargestellte Tragelement 28 lediglich bespielhaft für einen Satz von Tragelementen, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel nur ein einziges Tragelement 28 umfasst, gemäß alternativen Ausführungsformen jedoch auch mehrere Tragelemente umfassen kann, die auf einer gemeinsamen Erstreckungsachse 38 angeordnet sind. In diesem Fall befindet sich jedes Tragelemente über einer der beiden Förderbänder 16, 18, wobei ein axiales Ende (in Y-Richtung) eines ersten Tragelements von einem Manipulator gehalten wird, während das axial gegenüberliegende Ende des anderen Tragelements von dem anderen Manipulator gehalten wird. Ausgehend von der Anordnung in 1, ist es beispielsweise denkbar, das Tragelement 28 in seiner Mittelposition über dem Zwischenraum zwischen den beiden Förderbändern 16 und 18 mechanisch zu trennen, so dass zwei Hälften entstehen, die jeweils Tragelemente bilden, von denen ein erstes Tragelement über dem Förderband 16 und ein zweites Tragelement über dem Förderband 18 angeordnet ist. Das Ende 30 des ersten Tragelements, das in 1 links der Förderrichtung (A) liegt, wird dann von dem Manipulator 24 gehalten, während das gegenüberliegende Ende 32 des zweiten Tragelements, in 1 rechts der Förderrichtung (A), von dem gegenüberliegenden Manipulator 26 gehalten wird. Beide Tragelemente des so entstehenden Tragelement-Satzes lassen sich dann individuell oder synchron durch die jeweiligen Manipulatoren 24, 26 drehen.
-
Im Folgenden soll ein Vorgang des Wendens eines plattenförmigen Werkstücks 12 erläutert werden. Das Wenden wird durch das Tragelement 28 mit den daran angebrachten Toolings 34, 36 mit Hilfe der Manipulatoren 24, 26 durchgeführt. In den Figuren sind ferner weitere Toolings 40, 42 seitlich der Förderbahn 20 stromabwärts der Manipulatoren 24, 26 dargestellt, die zur weiteren Handhabung des Werkstücks 12 nach dem Wenden vorgesehen sind.
-
In 1 befindet sich das Werkstück 12 in seiner Ausgangsposition innerhalb der Umformstation 22. Das Tragelement 28 wird durch die Manipulatoren 24, 26 in eine Position vor der Umformstation 22 über der Stetigfördereinrichtung 14 gebracht. Die an dem Tragelement 28 angebrachten Toolings 24, 26 werden nach oben ausgerichtet, also in eine Position, in welcher das Werkstück 12 auf den beiden Toolings 34, 36 abgelegt werden kann und die Toolings 34, 36 das plattenförmige Werkstück 12 halten können. Diese Stellung der Toolings 34, 36 soll im folgenden als Aufnahmeposition bezeichnet werden.
-
Die Transfereinrichtung 23 ist mit einem eigenen Tooling 25 ausgestattet, welches innerhalb der Umformstation 22 das Werkstück 12 von oben greifen kann, indem beispielsweise Saugnäpfe dieses Toolings 25 auf der Oberseite des Werkstücks 12 aufgelegt werden und dieses ansaugen. Anschließend kann die Transfereinrichtung 23 das Tooling 25 zusammen mit dem Werkstück 12 in der Förderrichtung A auf die Toolings 34, 36 transferieren und das Werkstück 12 auf diesen ablegen. Es findet somit eine Übergabe von dem Tooling 25 auf die Toolings 34 und 36 des Tragelements 28 statt. Dieser Vorgang ist in 2 dargestellt. Während des Transfers, der durch die Transfereinrichtung 23 durchgeführt wird, d.h. während oder nach der Entnahme des Werkstücks 12 oder auf dem Weg zu den Toolings 34 und 36 des Tragelements 28 kann die Transfereinrichtung 23 das Werkstück 12 drehen, falls erforderlich, z.B. um die Y-Achse oder um die X-Achse. Es ist allerdings auch möglich, die räumliche Ausrichtung des Werkstücks 12 während dieses Transfers beizubehalten, d.h. seine Winkelstellung konstant zu halten.
-
Die beiden unteren Toolings 34, 36 sind hier durch das Werkstück 12 verdeckt. Sie saugen das Werkstück 12 an seiner Unterseite an, so dass es in einer definierten Position gehalten wird.
-
Anschließend kann das Tooling 25 der Transfereinrichtung 23 zurück in die Umformstation 22 entgegen der Förderrichtung A fahren, um dort beispielsweise ein weiteres Werkstück 12' aufzunehmen (3). Das erste Werkstück 12 liegt somit frei auf den Toolings 34, 36 auf.
-
Anschließend findet ein Wendevorgang statt, der in 4 und 5 dargestellt ist. Die Toolings 34, 36 werden gemeinsam mit dem darauf aufgenommenen Werkstück 12 um die Erstreckungsachse 38 gedreht. Die Drehrichtung erfolgt mit Blick in die Richtung Y (also vom Manipulator 26 zum Manipulator 24) im Uhrzeigersinn. 5 zeigt eine Drehposition des Werkstücks 12, die gegenüber 4 weiter fortgeschritten ist. Die Toolings 34, 36 erreichen in 6 zusammen mit dem Werkstück 12 eine gewendete horizontale Position, in welcher die Toolings 34, 36 nach unten weisen und das Werkstück 12 daran über der Förderbahn 20 hängt. Die Oberseite des Werkstücks 12, die in 3 nach oben gewandt ist, ist nun nach unten gewandt.
-
Die Drehung der Toolings 34, 36 um die Erstreckungsachse 38 wird hier im Wesentlichen bei ortsfester Erstreckungsachse 38 durchgeführt, also ohne Translationsbewegungen der Erstreckungsachse 38 in X-, Y- oder Z-Richtung. Vorteilhaft kann ein Anheben des Tragelements 28 zusammen mit den Toolings 34, 36 während der Drehung in Z-Richtung sein, um mehr Bewegungsspielraum zu gewährleisten.
-
In der Position in 6 kann das Werkstück 12 auf der Förderbahn 20 abgelegt und durch die beiden Förderbänder 16, 18 weiter transportiert werden, wie es in 7 dargestellt ist. Dann kann eine weitere Handhabung durch die weiteren Toolings 40, 42 stattfinden (nicht dargestellt).
-
Nach dem Ablegen des Werkstücks 12 können die Toolings 34, 36 wieder zurück in ihre Aufnahmeposition zurückkehren, wie sie in 1 dargestellt ist. Dies kann durch weitere Rotation mit gleicher Drehrichtung wie beim Wenden stattfinden, oder durch eine Rotation in entgegengesetzter Richtung.
-
Alternativ zu der hier dargestellten Ausführungsform kann jedem der gezeigten Toolings 34, 36 ein weiteres, hier nicht dargestelltes Tooling zugeordnet sein, das bezüglich der Erstreckungsachse 38 gegenüberliegend und auf gleicher axialer Position angeordnet ist. Dem Tooling 34, das in 1 nach oben in seine Aufnahmeposition orientiert ist, würde dann ein entsprechendes Tooling gleicher axialer Position entsprechen, das nach unten orientiert und gegenüber der Aufnahmeposition um 180° gedreht ist. Diese beiden Toolings können somit durch eine Drehung um die Erstreckungsachse 38 ihre Positionen tauschen. Entsprechendes gilt für das Tooling 36. Ferner ist es auch denkbar, jedes der Toolings 34, 36 derart auszubilden, dass es gegenüberliegende Seiten aufweist, von denen jede eine Aufnahmeposition bildet. Dreht man das entsprechende Tooling 34, 36 somit um 180°, tauschen die Seiten ihre Positionen. Solche Anordnungen sind insofern effizient, als das bereits beim Erreichen der gewendeten Position eine um 180° gedrehte freie Aufnahmeposition auf der Oberseite des gewendeten Toolings zur Verfügung steht. Es erübrigt sich somit ein Weiter- bzw. Zurückdrehen des gewendeten Toolings 34, 36 in die Aufnahmeposition.
-
Die dargestellten Toolings 34, 36 können entlang des Tragelements 28 axial verfahrbar sein, so dass sie zueinander abstandsvariabel sind, d.h. ihr Abstand zueinander kann eingestellt werden. Zu diesem Zweck können entsprechende Linearantriebe zum Verfahren der Toolings 34, 36 innerhalb des Tragelements 28 vorgesehen sein. Umfasst der Tragelement-Satz mehrere Tragelemente, also etwa durch Aufteilung des vorliegenden Tragelements 28 in zwei oder mehr verschiedene Tragelemente auf einer gemeinsamen Erstreckungsachse, wie weiter oben beschrieben, so lässt sich der Abstand zwischen den Toolings 34, 36 an den jeweiligen Tragelementen durch axiales Verfahren der Tragelemente relativ zueinander entlang der Erstreckungsachse 38 einstellen. Der Tragelement-Satz lässt sich dann auf diese Weise axial aufspreizen oder zusammenfahren.
-
Abweichend von der hier dargestellten Ausführungsform kann der dargestellte Tragelement-Satz mit einem einzigen Tragelement 28 und zwei daran angebrachten Toolings 34, 36 auf zwei verschiedene plattenförmige Werkstücke gleichzeitig aufnehmen, die durch die Transfereinrichtung 23 der Umformstation 22 entnommen werden. Jedes dieser Werkstücke kann dann individuell von einem der Toolings 34, 36 aufgenommen und bei Bedarf auch individuell gedreht werden. Dies kann auch mit dem oben beschriebenen axialen Aufspreizen oder Zusammenfahren des Tragelement-Satzes kombiniert werden, so dass der axiale Abstand zwischen den Werkstücken eingestellt werden kann. Insbesondere ist jedoch die synchrone Drehung zweier solcher Werkstücke an einem einzigen Tragelement-Satz möglich. Jedes dieser Werkstücke wird dann gewendet und auf einem der Förderbänder 16, 18 abgelegt.
