EP1708835B1 - Transportvorrichtung für werkstücke in pressen - Google Patents
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- B21D43/055—Devices comprising a pair of longitudinally and laterally movable parallel transfer bars
Definitions
- the invention relates to a transport device of workpieces by processing stages of a transfer press according to the preamble of claim 1.
- the production of a workpiece requires several machining processes, such as cutting and forming, the necessary individual operations are carried out in a so-called step press for economic production.
- the number of tools then corresponds to the number of work stages that are required for the production process of the workpieces.
- the transport device In the presses are transport devices with which the workpieces are transported from one workstation to the next.
- the transport device can be designed as a 2-axis transfer or 3-axis transfer, whereby the axes of movement of the means of transport are defined.
- a 2-axis transfer running on both sides through the press support rails are provided on those equipped with suction cups or the like crossbeams for workpiece transport are fixed, which perform an overlapping horizontal and vertical movement.
- the support rails are designed as so-called gripper rails, which in addition to the horizontal and vertical movement still perform a transverse movement and grip by means of gripper elements the workpiece to transport this from one processing stage to the next.
- the 3-axis or gripper transfer is preferably used for transporting externally grippable, rigid sheet metal parts.
- the drive of the three axes can be done directly via cams and levers of the press drive or each movement axis is equipped with a self-propelled.
- a 3-axis transfer with its own drives is in the U.S. Patent 4,887,446 disclosed.
- an electric linear drive is proposed for the execution of the horizontal movement of the support rails.
- a device for coupling and decoupling gripper rail parts is in the generic DE 36 36 010 described in detail.
- As a connecting element or gripper rail lock acting according to the swing tensioner principle device is proposed.
- In addition to the required complex design requires in particular the achievement of a free space of the gripper rail parts to each other, the change process, a considerable effort.
- this movement can also be done by dolly on the mounting rails.
- the invention is based on the object for a press and in particular for a transfer press with two- or three-axis transfer form a linear drive for the horizontal movement such that it is designed inexpensively and results in a compact design even with high power requirement.
- the linear drive should allow easy replacement of the gripper rails when a tool change.
- the invention is based on the idea to provide two linear drives per support rail for the horizontal movement. These linear drives are arranged so that in a simple way, the change of the support rail is possible.
- the linear motors are located substantially at the outer ends of the mounting rail. These outer ends are separated from the support rail to be replaced and detachably connected thereto via mounting rail locks.
- the DIN rail locks are also located in the independent end pieces and only one clamping head engages in the interchangeable mounting rail.
- the connection is released and driven by the linear motors, the end pieces horizontally apart by a defined amount, creating a trouble-free tool change is possible.
- the mounting rail lock can be formed in a very simple form by this movement.
- the support rail is formed in a preferably used 3-axis transfer as a gripper rail.
- the linear drives drive the DIN rail end pieces with the DIN rail locks located therein so far in the direction of the mounting rail, that the clamping heads can engage in the provided in the mounting rail receptacle.
- the DIN rail locks tighten the DIN rail and the Together end pieces and thereby the support rail is also firmly connected to the linear drive.
- linear drives advantageously fulfills the stated object.
- Recent developments provide drives with high dynamics and fast stroke sequence. Since these drives work wear-free, a lasting high positioning accuracy over the entire life cycle is guaranteed.
- the reliability is increased with the use of two drives because in the failure of a drive of the second drive the support rail and in particular the gripper moves on a gripper rail from the collision area.
- the exemplary embodiment describes a 3-axis transfer with gripper rail drive.
- FIG. 1 is shown by a step press 1 of the plunger 2 and sliding table 3 to which the upper tools 4 and lower tools 5 are attached.
- the so-called lock boxes 8, 9 are arranged in the area of the stand 6, 7, the so-called lock boxes 8, 9 are arranged.
- These lock boxes 8, 9 are provided with drive devices which perform a vertical and a closing stroke of the mounting rails or gripper rail 10.
- Such lock boxes 8, 9 are known and eg in the DE 43 36 854 A1 described in detail by the applicant.
- the connections of the gripper rail 10 with the end pieces 11, 12 cause gripper rail locks 13.
- the gripper rail locks 13 are designed as swing clamps or rotary tensioning whose basic body 14 with the clamping drive directly in the hollow section of Gripper rail end pieces 11, 12 are integrated, while the clamping heads 15 engage in the corresponding receptacles of the gripper rail 10 and tension.
- the linear drives are denoted by 16 and 17 and consist of a primary part 18, 19 and a secondary part 20, 21.
- the primary part 18, 19 is arranged on the lock boxes 8, 9.
- the secondary part 20 is connected to the gripper rail end piece 11 while the secondary part 21 is divided and is attached to both the gripper rail 10 and the gripper rail end piece 12.
- the linear drives 16, 17 effect in the 3-axis transfer, the horizontal movement of the workpieces in the transport direction 22 and the return stroke against the transport direction 22nd
- the situation for a tool change shows FIG. 2 ,
- the gripper rail locks 13 are open and by the linear actuators 16, 17, the gripper rail end pieces 11, 12 horizontally and oppositely moved far enough apart that a clearance is given to the gripper rail 10.
- the uncoupled gripper rail 10 is on recordings 23, which are located on the sliding table 3, stored and held.
- the division of the secondary part 21 in a part which is fixed to the gripper rail 10 and a part which is located on the gripper rail end piece 12 allows for the shortest design and low horizontal movement the required space for gripper rail change.
- FIG. 3 In the sectional view, in the region of the gripper rail part, the arrangement of the linear drive 16 can be seen.
- the primary part 18 is connected to a receptacle 23 of the lock case 8.
- the gripper rail end piece 11 is guided and held in the receptacle 23.
- the device according to the invention can in principle also be transferred to a 2-axis transfer with suction bar workpiece transport.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung von Werkstücken durch Bearbeitungsstufen einer Stufenpresse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Erfordert die Herstellung eines Werkstückes mehrere Bearbeitungsabläufe, wie Schneiden und Umformen, so werden zur wirtschaftlichen Fertigung die erforderlichen Einzeloperationen in einer so genannten Stufenpresse durchgeführt. Die Anzahl der Werkzeuge entspricht dann der Anzahl der Arbeitsstufen, die zum Herstellungsprozess der Werkstücke erforderlich sind.
- In den Pressen befinden sich Transportvorrichtungen mit denen die Werkstücke von einen Arbeitsstation zur nächsten transportiert werden. Die Transportvorrichtung kann als 2-Achs-Transfer oder 3-Achs-Transfer ausgeführt werden, womit die Bewegungsachsen der Transportmittel definiert werden. Bei einem 2-Achs-Transfer sind beidseitig durch die Presse verlaufende Tragschienen vorgesehen an denen mit Saugern oder dergleichen bestückte Quertraversen zum Werkstücktransport befestigt sind, die eine sich überlagernde Horizontal- und Vertikalbewegung ausführen.
- Bei einem 3-Achs-Transfer sind die Tragschienen als sogenannte Greiferschienen ausgebildet, die zusätzlich zur Horizontal- und Vertikalbewegung noch eine Querbewegung ausführen und mittels Greiferelemente das Werkstück greifen, um dieses von einer Bearbeitungsstufe zur Nächsten zu transportieren. In der Praxis wird der 3-Achs- oder Greifer-Transfer vorzugsweise zum Transportieren von außen greifbaren, biegesteifen Blechteilen verwendet.
- Der Antrieb der drei Achsen kann direkt über Kurvenscheiben und Hebel vom Pressenantrieb erfolgen oder jede Bewegungsachse ist mit einem Eigenantrieb ausgerüstet. Ein 3-Achs-Transfer mit jeweils eigenen Antrieben ist in dem
US-Patent 4,887,446 offenbart. Die Vertikalbewegung sowie die Schließbewegung, quer zur Pressendurchlaufrichtung, erfolgt mittels Elektromotoren oder Hydraulikzylindern. Für die Ausführung der Horizontalbewegung der Tragschienen wird ein elektrischer Linearantrieb vorgeschlagen. - Nähere Angaben über den Linearantrieb und insbesondere über die Längen des Primär- und Sekundärteils sind nicht in dem Patent aufgeführt, ebenso wird auch der bei einer Umrüstung erforderliche Wechsel der Greiferschienen nicht offenbart.
- Eine Vorrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln von Greiferschienenteilen ist in der gattungsgemäßen
DE 36 36 010 ausführlich beschrieben. Als Verbindungselement bzw. Greiferschienenschloss wird eine nach dem Schwenkspanner-Prinzip wirkende Vorrichtung vorgeschlagen. Neben der erforderlichen komplexen Gestaltung bedingt insbesondere die Erzielung eines Freiraumes der Greiferschienenteile zueinander, zum Wechselvorgang, einen erheblichen Aufwand. - Anstelle der Horizontalbewegung der Tragschienen kann diese Bewegung auch durch Transportwagen auf den Tragschienen erfolgen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Presse und insbesondere für eine Stufenpresse mit Zwei-oder Drei-Achs-Transfer einen Linearantrieb für die Horizontalbewegung derart auszubilden, dass dieser kostengünstig ausgebildet ist und auch bei hoher Leistungsanforderung eine kompakte Bauform ergibt. Zusätzlich soll der Linearantrieb bei einem Werkzeugwechsel einen einfachen Austausch der Greiferschienen ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Transportvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung angegeben.
- Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde zwei Linearantriebe pro Tragschiene für die Horizontalbewegung vorzusehen. Diese Linearantriebe werden derart angeordnet, dass auf einfache Weise der Wechsel der Tragschiene möglich ist. Zu diesem Zweck befinden sich die Linearmotoren im Wesentlichen an den äußeren Enden der Tragschiene. Diese äußeren Enden sind getrennt von der auszuwechselnden Tragschiene und mit dieser über Tragschienenschlösser lösbar verbunden. Die Tragschienenschlösser befinden sich ebenfalls in den eigenständigen Endstücken und lediglich ein Spannkopf greift in die auswechselbare Tragschiene ein. Für den Wechselvorgang wird die Verbindung gelöst und mittels der Linearmotoren die Endstücke um einen definierten Betrag horizontal auseinander gefahren, wodurch ein problemloser Werkzeugwechsel möglich ist. In vorteilhafter Weise kann durch diesen Bewegungsablauf das Tragschienenschloss in einer sehr einfachen Form ausgebildet werden. Die Tragschiene ist bei einem vorzugsweise verwendeten 3-Achs-Transfer als Greiferschiene ausgebildet.
- Für den eigentlichen Umrüstvorgang ist der Pressentisch als Schiebetisch ausgebildet auf dem sich das Werkzeug befindet. Auch alles für den Werkstücktransport erforderliche teileabhängige Zubehör wird ebenfalls auf dem Schiebetisch abgelegt und aus der Presse gefahren.
- Auf einem außerhalb der Presse befindlichen Schiebetisch ist ein neues Werkzeug aufgespannt und das teileabhängige Zubehör angeordnet. Nach erfolgtem Wechsel der Schiebetische wird die Presse vollautomatisch auf die neue Produktion umgerüstet und auch die ausgetauschten Tragschienenteile durch die Tragschienenschlösser gespannt. Zu diesem Zweck fahren die Linearantriebe die Tragschienen-Endstücke mit den darin befindlichen Tragschienenschlösser soweit in Richtung der Tragschiene, dass die Spannköpfe in die in der Tragschiene vorgesehenen Aufnahme eingreifen können. Die Tragschienenschlösser spannen die Tragschiene und die Endstücke zusammen und dadurch wird die Tragschiene auch fest mit dem Linearantrieb verbunden.
- Die vorgeschlagene Verwendung von Linearantrieben erfüllt in vorteilhafter Weise die gestellte Aufgabe. Durch neuere Entwicklungen stehen Antriebe mit hoher Dynamik und schneller Hubfolge zur Verfügung. Da diese Antriebe verschleißfrei arbeiten ist eine bleibende hohe Positioniergenauigkeit über den gesamten Lebenszyklus gewährleistet.
- Aufgrund der hohen Leistungsdichte, der Aufteilung auf zwei Antriebe pro Tragschiene und die Integration direkt an die Tragschienenenden wird eine kompakte und preiswerte Ausführung erreicht.
- Als weiterer Vorteil wird bei der Verwendung von zwei Antrieben die Betriebssicherheit erhöht da bei dem Ausfall eines Antriebes der zweite Antrieb die Tragschiene und insbesondere die Greifer an einer Greiferschiene aus dem Kollisionsbereich fährt.
- Besonders vorteilhaft wird die Erfindung bei einem 3-Achs-Transfer eingesetzt. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Figuren eines Ausführungsbeispiels.
- Die Figuren zeigen:
- Figur 1
- Teilansicht einer Stufenpresse mit gespannter Tragschiene, die als Greiferschiene ausgebildet ist.
- Figur 2
- wie
Figur 1 , jedoch mit gelöster Greiferschiene - Figur 3
- Einzelheit der Greiferschiene
- Das Ausführungsbeispiel beschreibt einen 3-Achs-Transfer mit Greiferschienenantrieb. In
Figur 1 ist von einer Stufenpresse 1 der Stößel 2 und Schiebetisch 3 dargestellt an denen die Oberwerkzeuge 4 und Unterwerkzeuge 5 befestigt sind. Im Bereich der Ständer 6, 7 sind die so genannten Schließkästen 8, 9 angeordnet. Diese Schließkästen 8, 9 sind mit Antriebeseinrichtungen versehen die einen Vertikal- und einen Schließhub der Tragschienen bzw. Greiferschiene 10 durchführen. Derartige Schließkästen 8, 9 sind bekannt und z.B. in derDE 43 36 854 A1 des Anmelders ausführlich beschrieben. Zur Greiferschiene 10 gehören auch die Greiferschienen-Endstücke 11, 12. Die Verbindungen der Greiferschiene 10 mit den Endstücken 11, 12 bewirken Greiferschienenschlösser 13. Die Greiferschienenschlösser 13 sind als Schwenkspanner bzw. Dreh-Zugspanner ausgeführt deren Grundkörper 14 mit dem Spannantrieb direkt im Hohlprofil der Greiferschienen-Endstücke 11, 12 integriert sind, während die Spannköpfe 15 in die entsprechenden Aufnahmen der Greiferschiene 10 eingreifen und spannen. - Die Linearantriebe sind mit 16 und 17 bezeichnet und bestehen aus einem Primärteil 18, 19 und einem Sekundärteil 20, 21. Der Primärteil 18, 19 ist auf den Schließkästen 8, 9 angeordnet. Der Sekundärteil 20 ist dem Greiferschienen-Endstück 11 verbunden während der Sekundärteil 21 geteilt ist und sowohl an der Greiferschiene 10 als auch am Greiferschienen-Endstück 12 befestigt ist. Die Linearantriebe 16, 17 bewirken beim 3-Achs-Transfer die Horizontalbewegung der Werkstücke in Transportrichtung 22 als auch den Rückhub gegen die Transportrichtung 22.
- Gut erkennbar ist durch die vorgeschlagene Aufteilung der Antriebe deren kurze und kompakte Bauform.
- Die Situation für einen Werkzeugwechsel zeigt
Figur 2 . Die Greiferschienenschlösser 13 sind geöffnet und durch die Linearantriebe 16, 17 sind die Greiferschienen-Endstücke 11, 12 horizontal und entgegengesetzt soweit auseinander gefahren, dass ein Freiraum zur Greiferschiene 10 gegeben ist. Die abgekuppelte Greiferschiene 10 ist auf Aufnahmen 23, die sich am Schiebetisch 3 befinden, abgelegt und gehalten. - Die Aufteilung des Sekundärteils 21 in einen Teil der an der Greiferschiene 10 befestigt ist und einen Teil welcher sich am Greiferschienen-Endstück 12 befindet ermöglicht bei kürzester Bauform und geringer Horizontalverfahrung den erforderlichen Freiraum zum Greiferschienenwechsel.
- Eine Einzelheit der Erfindung zeigt
Figur 3 . In der Schnittdarstellung, im Bereich der Greiferschienen-Teilstelle, ist die Anordnung des Linearantriebes 16 zu sehen. Der Primärteil 18 ist mit einer Aufnahme 23 des Schließkastens 8 verbunden. Am Greiferschienen-Endstück 11 ist der Sekundärteil 20 befestigt. Von dem Greiferschienenschloss befindet sich der Spannkopf 15 in eingeschwenkter Spannstellung. - Durch die Linearführungen 24 ist das Greiferschienen-Endstück 11 in der Aufnahme 23 geführt und gehalten.
- Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der Ansprüche.
- So ist auch die Verwendung von nur einem Linearantrieb zum Wechsel der Greiferschiene möglich. Folgender schematischer Ablauf ist dann erforderlich:
- Öffnen des entgegengesetzt vom aktiven Linearantrieb befindlichen Greiferschienenschlosses
- Verfahren der Greiferschiene in Wechselstellung
- Öffnen des Greiferschienenschlosses auf der Seite des Linearantriebes
- Verfahren des Endstückes mit dem Linearantrieb um den für den Greiferschienenwechsel erforderlichen Betrag
- Selbstverständliche lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel auch auf einen 2-Achs-Transfer mit Saugerbalken-Werkstück-Transport prinzipiell übertragen.
-
- 1
- Stufenpresse
- 2
- Stößel
- 3
- Schiebetisch
- 4
- Oberwerkzeug
- 5
- Unterwerkzeug
- 6
- Ständer
- 7
- Ständer
- 8
- Schließkasten
- 9
- Schließkasten
- 10
- Greiferschiene
- 11
- Greiferschienen-Endstück
- 12
- Greiferschienen-Endstück
- 13
- Greiferschienenschloss
- 14
- Grundkörper
- 15
- Spannkopf
- 16
- Linearantrieb
- 17
- Linearantrieb
- 18
- Primärteil
- 19
- Primärteil
- 20
- Sekundärteil
- 21
- Sekundärteil
- 22
- Transportrichtung
- 23
- Aufnahme
- 24
- Linearführung
Claims (10)
- Transportvorrichtung zum Transportieren von Werkstücken durch Bearbeitungsstufen einer stufenpresse bei welcher die Anzahl der Werkzeuge der Anzahl der Arbeitsstufen, die zum Herstellungsprozess der Werkstücke erforderlich sind, entspricht, mit zwei parallel zueinander angeordnete Tragschienen (10) an denen Greifer oder Quertraversen zur Aufnahme und zum Transport der werkstücke befestigt sind, wobei die Tragschienen (10) oder zugehörige Transportwagen mittels Linearantrieben (16, 17) eine horizontale Längsbewegung in und gegen die Werkstückstransportrichtung zum werkstücktransport durchführen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der horizontalen Längsbewegung für jede Tragschiene (10) wenigstens zwei Linearantriebe (16, 17) vorgesehen sind, die sich an den äußeren Enden der Tragschienen (10) befinden, dass zur Durchführung eines Wechsels der Tragschienen (10) beim Werkzeugwechsel für jede Tragschiene (10) wenigstens ein Linearantrieb (16, 17) vorgesehen ist, der Tragschienen-Endstücke (11, 12) um einen definierten Betrag auseinander fahren kann, und daß ein Austausch der Tragschiene (10) über, die Tragschiene mit den Tragschienen-Endstücken (11, 12) verbindende Tragschienenschlösser (13) erfolgt.
- Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebe (16, 17) zumindest teilweise auf den Tragschienen-Endstücken (11, 12) angeordnet sind.
- Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Sekundärteile (20, 21) der Linearantriebe (16, 17) auf den Tragschienen-Endstücken (11, 12) angeordnet sind.
- Transportvorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschienenschlösser (13) bevorzugt als Dreh-Zugspanner ausgebildet sind.
- Transportvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärteil (21) geteilt ist und ein Teil am Tragschienen-Endstück (12) und das andere Teil and der Tragschiene (10) derart angeordnet sind, dass diese Teile bei gespanntem Tragschienenschloss (13) eine Einheit bilden.
- Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebe (16, 17) unabhängig voneinander fahrbar sind.
- Transportvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschienen-Endstücke (11, 12) bei geöffneten Tragschlössern (13) unabhängig voneinander und entgegengesetzt fahrbar sind.
- Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkörper (14) der Tragschienenschlösser (13) in einem Hohlprofil der Tragschienen-Endstücke (11, 12) integriert sind.
- Transportvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schaffung der Freiräume zum Wechsel der Tragschiene (10) zwei Tragschienenschlösser (13) und wenigstens ein Linearantrieb (16, 17) verwendet wird.
- Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen 3-Achstransfer die Tragschienen als Greiferschienen mit Greifern ausgebildet sind, wobei mittels eines Hubmechanismus eine Vertikalbewegung sowie mittels eines Schließ-Öffnungsmechanismus eine Querbewegung zur Teiletransportrichtung durchführbar ist und wobei vorzugsweise mindestens zur Horizontalbewegung ein Linearantrieb einsetzbar ist.
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