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System zum Transport von Formteilen - Dokument DE202006012613U1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE202006012613U1 23.11.2006
Titel System zum Transport von Formteilen
Anmelder Müller Weingarten AG, 88250 Weingarten, DE
Vertreter Weidner Stern, Patentanwälte, 99084 Erfurt
DE-Aktenzeichen 202006012613
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 23.11.2006
Registration date 19.10.2006
Application date from patent application 16.08.2006
IPC-Hauptklasse B21B 41/00(2006.01)A, F, I, 20060816, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein System zum Transport von Formteilen nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Stand der Technik

Nach DE 44 31 359 C1 ist eine Vorrichtung zum Transportieren eines Gutes entlang einer X- und einer Z-Achsenrichtung zwischen zwei Bearbeitungsmaschinen bekannt. Die Vorrichtung weist eine in Teiletransportrichtung (X-Achsenrichtung) angeordnete Führungsbahn auf. Auf der Führungsbahn ist ein in X-Richtung verfahrbarer Schlitten angeordnet, der seinerseits einen Hubschlitten für das Anheben und Ablegen (Z-Richtung) des Transportgutes trägt. Die Vorrichtung kann in Y-Richtung (quer zur Transportrichtung) aus der Arbeitsposition in eine Warteposition verfahren werden. Hierzu ist eine nicht näher beschriebene portalähnliche Vorrichtung vorgesehen, die die Bewegung der Gesamtvorrichtung ermöglicht. Diese Transporteinrichtung kann allerdings das Transportgut nur aus der vorgelagerten Bearbeitungsstation entnehmen und auf einer zwischen den Bearbeitungsstationen angeordneten Ablagestation ablegen. Von dort wird das Transportgut von einer weiteren, analogen Transporteinrichtung aufgenommen und in die nachgeordnete Bearbeitungsstation befördert und abgelegt. Die Gesamt Einrichtung ist baulich aufwendig, auch weil zwei getrennte Transporteinrichtungen und eine Ablagestation erforderlich sind. Der Abstand der Bearbeitungsstationen zueinander kann bei dieser Lösung zwar in einer gewissen Enge ausgeführt werden, diese ist jedoch auch wegen der Ablagestation und der zwei Transporteinrichtungen begrenzt, d.h. der Abstand der Bearbeitungsstationen erfordert einen Mindestabstand der Bearbeitungsstationen.

An einem der vorgenannten Hubschlitten kann auch eine nicht näher beschriebene Drehvorrichtung angeordnet werden, mit der es möglich werden soll, das Transportgut so auszurichten, das es mit ein und derselben Transportvorrichtung aus einer Bearbeitungsstation in die nächste befördert werden kann. Allerdings erfordert diese Ausbildung einen größeren Abstand zwischen den Bearbeitungsstationen als den Mindestabstand. Bei dem Mindestabstand von Bearbeitungsstationen ist laut Patent DE 44 31 359 C1 für die Drehbewegung des einteiligen Schwenkarmes vom Hubschlitten kein Raum, wodurch diese Lösung hier nicht eingesetzt werden kann. Die X-Achse führt nach dem Ergreifen des Gutes und dem Heben in der Bearbeitungsstufe A nur eine kontinuierliche Bewegung zur Bearbeitungsstufe B aus.

Aus der EP 0 693 334 A1 ist ein Transportsystem bekannt, das ebenfalls eine in Teiletransportrichtung zwischen den Pressen angeordnete Traverse mit Führungsbahn aufweist, auf der ein in Teiledurchlaufrichtung verfahrbaren Schlitten angeordnet ist. Dieser Schlitten ist mit einer Hubeinrichtung (Heben und Senken) versehen, in der ein zweigliedriger Schwenkarm angeordnet ist, wobei das freie Ende des einen Schwenkarmes den Saugerbalken zur Aufnahme des Saugerbalkentoolings für die Teileaufnahme trägt. Durch den am Schlitten angeordneten Schwenkarm kann dieses Transportsystem das Formteil aus der vorgelagerten Presse entnehmen und ohne Zwischenablage in die nachgeordnete Pressen befördern und abgelegen.

Die Traverse selbst kann zwischen beiden benachbarten Pressen quer zur Durchlaufrichtung verfahren werden. Diese Verfahrbarkeit ist jedoch nur als Rüstachse anzusehen, beispielsweise für das Wechseln des Werkzeuges, weil der zweiteilige Schwenkarm den Teiletransport durch die konstruktive Gestaltung ohne diese Bewegung realisiert.

Dieses Transportsystem, insbesondere die Antriebskinematik im Schwenkarm, ist ebenfalls Konstruktiv und baulich sehr aufwendig. Der Schwenkarm selbst fährt bei der Formteileentnahme und – ablage jeweils in den Pressenbereich ein und würde in einem Kollisionsfall neben dem Saugerbalken und dem Saugerbalkentooling zerstört. Außerdem erfordert dieses Transportsystem eigens dafür ausgebildete Saugerbalkentoolings. Es kann nicht mit Saugerspinnen, bekannt durch Pressenverkettungen mit Gelenkarmrobotern, betrieben werden.

Die Länge des zweigliedrigen Schwenkarms ist durch die erreichbare Steifigkeit begrenzt und nicht für alle Anwendungsfälle ausreichend. Die Steifigkeit und damit die Länge des zweigliedrigen Schwenkarms kann nicht wesentlich vergrößert werden. Innerhalb des Schwenkarmes sind Antriebselemente platziert und vor allem die Höhe des Schwenkarms kann nicht vergrößert werden, um die Freigängigkeit zu Oberwerkzeug nicht zu verschlechtern.

Durch die Verwendung des Saugerbalkens zur Aufnahme des Saugerbalkentoolings ist die Freigängigkeit zum Oberwerkzeug prinzipiell ungünstiger als bei der Verwendung von Saugerspinnen. Das hat insbesondere bei Nachrüstungen an vorhandenen Pressen mit kleinem Stößelhub einen negativen Einfluss auf die Freigängigkeit und damit auf die Produktivität.

Aufgabe und Vorteil der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes System zum Transport von Formteilen zu schaffen, welches unaufwendig gestaltet und an zueinander benachbart angeordneten Pressen oder Umformstufen einsetzbar ist, wobei die Pressen mit dem Mindestabstand für Betreiben mit Zwischenablage oder mit geringerem Abstand aufgestellt sind und nur das Tooling in den Werkzeugraum oder unter den Pressenstößel fahren soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein System zum Transport von Formteilen mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Weitere detaillierte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben.

Die Haupttransportbewegung wird durch den Transportschlitten in Durchlaufrichtung der Blechformteile (X-Richtung) und durch die 180° Schwenkbewegung des Schwenkarmes um die Hubachse (Z-Achse) ausgeführt. Zum Ausgleich des Lageversatzes durch das Schwenken um die Z-Achse wird die Y-Achse quer zur Durchlaufrichtung der Blechformteile als dynamische Achse genutzt, welche ebenfalls für den Werkzeugwechsel des Umformwerkzeuges erforderlich ist.

Während der Schwenkbewegung erfolgen ein zueinander abgestimmtes Schwenken des Schwenkarmes und ein Verfahren der Traverse in Y-Richtung. Mit dem Ausfahren des Blechformteiles aus der vorgelagerten Presse oder Umformstufe wird die Bewegung des Schlittens in der X-Achse abgebremst und in eine Bewegung in die Gegenrichtung umgekehrt. Gleichzeitig verfährt die Traverse in Y-Richtung zur Gegenseite des Schwenkarmbereiches. Während der überlagerten Bewegung in X- und Y-Richtung schwenkt der Schwenkarm 6 weiter und das Blechformteil durchläuft den Scheitelpunkt der Bewegungskurve. Vor Beendigung der 180° Schwenkbewegung um die Z-Achse wird der Schlitten in X-Richtung zur nachgelagerten Presse oder Umformstufe wieder beschleunigt und die Traverse fährt in Y-Richtung aus der Gegenseite des Schwenkarmbereiches zurück, um das Blechformteil in die nachgelagerte Presse oder Umformstation einzufahren. Durch diese Überlagerung der Bewegungen ist es möglich den Mittelpunkt des zu transportierenden Formteiles auf einer annährend geradlinigen und für beengte Platzverhältnisse optimierten Bahn von Umformstufe zur nächsten Umformstufe zu befördern und das Teil gleichzeitig um 180° horizontal zu schwenken. Zur Verringerung der Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Y-Achse kann auch eine bogenförmige Mittelpunktsbahn des Formteils sehr günstig sein. Die Lösung ist vorzugsweise bei Pressenstraßen mit einem Mindestabstand und vor allem bei Pressenstraßen mit noch geringerem Abstand der Pressen verwendbar, wodurch auch ein Nachrüsten an bereits vorhandenen Pressenstraßen und ähnlichen Umformanlagen möglich wird.

Wenn bei dem Transportsystem die Enden der Traverse zur Führung des Transportschlittens in den Torraum der jeweils zugeordneten Presse hineinragen kann der Abstand der Pressen bei Pressenstraßen besonders gering sein gegenüber dem Mindestabstand. Gleichzeitig kann der Schwenkarm 6 auch äußerst kurz ausgebildet werden.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass dieses Transportsystem baulich einfach mit handelsüblichen Portalachsen ausgebildet werden kann und unabhängig vom Abstand benachbarten Pressen einsetzbar ist.

Da nur das Tooling in den Werkzeugraum bzw. unter den Pressenstößel fährt, wird nur diese im Kollisionsfall zerstört. Auch der Einsatz von Saugerbalkentooling ist möglich, wenn mittels eines Adapterstückes der Saugerbalken an dem Schwenkarm befestigt wird. Dafür kann die vorhandene Kupplung der Saugerspinne genutzt werden.

Optional erfüllt die vorgeschlagene Lösung auch die Funktionen einer Blechformteilorientierung, Wenden des Blechformteiles, Verwendung von Saugerbalkentooling und automatisches oder halbautomatisches Wechseln des Toolings.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt:

1 Schematische Perspektivdarstellung der Teiletransportvorrichtung in einer Pressenstraße

2 Schematische Seitendarstellung nach 1

3 Schematische Draufsicht nach 1

4 Schematische Darstellung der Teiletransportvorrichtung in Toolingwechselstellung

5 Schematische Draufsicht nach 1 mit Darstellung des Bewegungsverlaufes

6 Schematische Perspektivdarstellung einer weiteren Teiletransportvorrichtung in einer Pressenstraße

7 Schematische Seitendarstellung nach 6

8 Schematische Draufsicht nach 6

9 Schematische Darstellung der Teiletransportvorrichtung nach 6 in Toolingwechselstellung

Im ersten Ausführungsbeispiel ist gemäß 1 eine Vorrichtung zum Transport von Formteilen durch eine Pressenstraße dargestellt. Diese Vorrichtung besteht aus zwei Grundträgern 1, welche an den Pressenständern benachbarter Pressen quer zur Teiledurchlaufrichtung angeordnet sind. Jeder Grundträger 1 trägt einen beweglichen Schlitten 2, die mittels einer Traverse 3 miteinander verbunden sind. Auf der Traverse 3 ist eine Transportschlitten 4 verfahrbar angeordnet, der über eine Hubeinrichtung 5 einen in sich starren Schwenkarm 6 trägt. Das freie Ende dieses Schwenkarms ist über eine Kupplung 7 mit der das Blechformteil 9 aufnehmenden Toolingspinne 8 verbunden. Die Vorschubachse X, die Querachse Y und die Hubachse Z weisen übliche Antriebsmittel auf, wie Zahnriemen oder Zahnstange und Ritzel oder Direktantriebe.

Die Grundträger 1 können anstelle des Verbundes mit den Pressenständern auch von auf den Hallenboden stehenden gesonderten Ständern 10 getragen werden, wie in 3 beispielhaft an der rechten Seite der Vorrichtung dargestellt.

Die Haupttransportbewegung wird durch den Transportschlitten 4 in Durchlaufrichtung der Blechformteile (Vorschubachse in X-Richtung) und durch die 180° Schwenkbewegung des Schwenkarmes 6 um die Z-Achse ausgeführt. Zum Ausgleich des Lageversatzes durch das Schwenken um die Z-Achse wird die Y-Achse quer zur Durchlaufrichtung der Blechformteile 9 als dynamische Achse genutzt, welche ebenfalls für den Werkzeugwechsel des Umformwerkzeuges erforderlich ist. Während der Schwenkbewegung erfolgt ein zueinander abgestimmtes Schwenken des Schwenkarmes und ein Verfahren der Traverse 3 in Y-Richtung. Nach den Einfahren der Toolingspinne 8 durch den Schlitten 2 in X-Richtung in den Pressenraum der vorgelagerten Presse, durch Schwenken des Schwenkarmes 6 und Verfahren der Traverse 3 in Y-Richtung, einem Absenken durch die Hubeinrichtung 5 saugt die Toolingspinne 8 das Blechformteil 9 an (5 Stellung I). Danach hebt die Hubeinrichtung 5 den Schwenkarm 6 mit Toolingspinne 8 und Blechformteil 9 an, wodurch das Blechformteil aus dem Pressenwerkzeug entnommen wird. Mit dem Ausfahren des Blechformteiles 9 aus der vorgelagerten Presse (5, Stellung III) wird die Bewegung des Schlittens 2 in der X-Achse abgebremst und in eine Bewegung in die Gegenrichtung umgekehrt. Gleichzeitig verfährt die Traverse 3 in Y-Richtung zur Gegenseite des Schwenkarmbereiches. Während der überlagerten Bewegung in X- und Y-Richtung schwenkt der Schwenkarm 6 weiter und das Blechformteil 9 durchläuft den Scheitelpunkt der Bewegungskurve (5, Stellung IV). Vor Beendigung der 180° Schwenkbewegung (5, Stellung V) um die Achse Z wird der Schlitten 2 in X-Richtung zur nachgelagerten Presse wieder beschleunigt und die Traverse 3 fährt in Y-Richtung aus der Gegenseite des Schwenkarmbereiches zurück, um das Blechformteil 9 endgültig in die nachgelagerte Presse einzufahren (5, Stellung VII). Durch diese Überlagerung der Bewegungen ist es möglich den Mittelpunkt des zu transportierenden Formteiles auf einer annährend geradlinigen und für beengte Platzverhältnisse optimierten Bahn von Umformstufe zur nächsten Umformstufe zu befördern und das Teil gleichzeitig um 180° horizontal zu schwenken. Zur Verringerung der Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Y-Achse kann auch eine bogenförmige Mittelpunktsbahn des Formteils sehr günstig sein. Mit der Beendigung der 180° Schwenkbewegung des Schwenkarmes 6 um die Z-Achse und der Vorschubbewegung in X-Richtung wird das Blechformteil 9 in dem Werkzeug der nachgelagerten Presse abgesenkt und abgelegt.

Die Schwenkbewegung des Schwenkarmes 6 kann rechts- oder linksdrehend durchgeführt werden. So kann die Schwenkbewegung aller Transporteinrichtungen in einer Pressenstraße in gleicher oder unterschiedlicher Schwenkrichtung ausgeführt werden.

Beim Betreiben mit Toolingspinne 8 fahren keine Komponenten der Erfindung in den Werkzeugbereich ein.

Für die Grundfunktionen des Teiletransportes und des Werkzeugwechsel sind nur vier angetriebene Achsen notwendig. In der Grundausführung ist bereits eine Blechteilorientierung in X-, Y- und Z- Richtung möglich.

Zum Werkzeugwechsel werden die X-Achse, die Y-Achse, die Z-Achse und der Schwenkarm in die Wechselstellung 11 verfahren, so dass das Umformwerkzeug vom in Teiledurchlaufrichtung ausgefahrenen Schiebetisch 12 mit dem Kran ungehindert angehoben werden kann. In der Wechselstellung kann das Tooling zur gleichen Zeit manuell gewechselt werden. Das Tooling kann automatisch bzw. halbautomatisch in einem seitlich neben der Pressenstrasse stehenden Regal pro Pressenlücke oder einem mobilen Toolingträgersystem abgelegt werden. Insbesondere durch die vorhandene Y-Achse und den Schwenkarm um die Z-Achse ist das Anfahren des seitlich stehenden Regals möglich.

Weiterhin kann der Schwenkarm 6 mit zusätzlichen Schwenkantrieben ausgeführt werden, um die optionalen Orientierfunktionen Schwenken um die X-Achse und Y-Achse realisieren zu können.

Durch den Einsatz von zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit einem zusätzlichen Schwenkantrieb um die X-Achse kann mittels Shake-Hand-Betrieb ein Blechformteil 9 gewendet werden. Das ist ebenfalls mit einer zusätzlichen Wendestation zwischen zwei Pressen möglich.

Weiterhin ist das Betreiben der Erfindung mit Saugertraversentooling möglich. Durch die Verwendung einer Saugertraverse an einen verlängerten Schwenkarm ist die Aufnahme von bekannten Saugertraversentooling möglich. Die Saugertraverse kann starr mit dem Schwenkarm verbunden werden. Eine Saugertraverse kann über Schwenkantriebe am Schwenkarm befestigt werden. Somit ist eine Lageorientierung um die X-Achse bzw. auch um die Y-Achse möglich.

Das Trennen von Doppelteilen bzw. ein Lageversatz in Y-Richtung ist ebenfalls über Verschiebung der Toolingaufnahmen auf dem Saugerbalken möglich.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel nach 6 ist Traverse 3 so lang ausgebildet, dass deren Enden in Teiledurchlaufrichtung in den Torraum der jeweils zugeordneten Presse hineinragen. Die Traverse 3 trägt ebenfalls den Transportschlitten 4, an dem der Schwenkarm 6 angeordnet ist. An den Endbereichen der Traverse 3 ist jeweils eine Rubeinrichtung 13 gelenkig angeordnet, deren anderes Ende mit dem in Y-Richtung verfahrbaren Schlitten 2 verbunden ist. Der Bewegungsablauf erfolgt analog dem vorherigen Beispiel. Durch die in die Presse hineinragende Traverse kann der Schwenkarm 6 äußerst kurz ausgebildet werden. Auch kann die Traverse 3 durch unterschiedliche Hubbewegungen der beiden Hubeinrichtungen 5 und einem erforderlichen Längenausgleichsstück in Teiledurchlaufrichtung geschwenkt werden, wodurch bereits eine Teileorientierung in der Grundausführung möglich ist.

1
Grundträger
2
Schlitten
3
Traverse
4
Transportschlitten
5
Hubeinrichtung
6
Schwenkarm
7
Kupplung
8
Toolingspinne
9
Blechformteil
10
Ständer
11
Wechselstellung des Transportsystems
12
Schiebetisch in Werkzeugwechselposition
13
Hubeinrichtung


Anspruch[de]
System zum Transport von Formteilen durch Umformanlagen, wie Pressenstraßen, Sauger-Transferpressen oder dergleichen, das jeweils zwischen benachbarten Pressen oder Umformstufen angeordnet ist, wobei auf einer in Teiledurchlaufrichtung (X-Richtung) angeordneten und quer zur Teiledurchlaufrichtung (Y-Richtung) verfahrbaren Traverse ein mit einem um die Z-Achse drehbaren Schwenkarm mit Tooling versehener Transportschlitten geführt ist sowie zusätzlich eine Hubeinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegen der Traverse (3) quer zur Teiledurchlaufrichtung während des Transportes vom Blechformteil (9) von der vorgelagerten zur nachgelagerten Presse oder Umformstufe erfolgt. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ansaugen und dem Anheben des Blechformteils (9) ein Ausfahren des Blechformteiles (9) erfolgt, mit dem Ausfahren des Blechformteiles (9) aus der vorgelagerten Presse oder Umformstufe die Bewegung des Schlittens (2) in der X-Achse abgebremst und in eine Bewegung in die Gegenrichtung umgekehrt wird, wobei die Traverse (3) in Y-Richtung zur Gegenseite des Schwenkarmbereiches verfährt, wobei während der überlagerten Bewegung in X- und Y-Richtung der Schwenkarm (6) weiter schwenkt, vor Beendigung der 180° Schwenkbewegung um die Z-Achse der Schlitten (2) in X-Richtung zur nachgelagerten Presse oder Umformstufe wieder beschleunigt wird und die Traverse (3) in Y-Richtung aus der Gegenseite des Schwenkarmbereiches zurück verfährt, um das Blechformteil (9) endgültig in die nachgelagerte Presse oder Umformstufe einzufahren, wobei mit Beendigung der 180° Schwenkbewegung des Schwenkarmes (6) um die Achse (Z) und der Vorschubbewegung in X-Richtung das Blechformteils (9) in dem Werkzeug der nachgelagerten Presse oder Umformstufe abgesenkt und abgelegt wird. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Traverse (3) in Teiledurchlaufrichtung in den Torraum der jeweils zugeordneten Presse hineinragen. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Traverse (3) an zwei separat steuerbaren Hubeinrichtungen (13) gelenkig befestigt ist. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm einteilig ausgebildet ist. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Schwenkarm zusätzliche Orientierachsen für die Formteillageorientierung angeordnet sind, wobei die Schwenkachsen in der Grundstellung nicht parallel zur Schwenkachse des Schwenkarms stehen. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Schwenkarm eine Einrichtung zum Transportieren von Doppelteilen angeordnet ist. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das System entweder mit der vor- und nachgelagerten Presse oder Umformstufe verbunden ist oder mittels Ständern (10) eine separate Einheit bildet.






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