DE19615025A1 - Vorrichtung zum dreidimensionalen Transfer von Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dreidimensionalen Transfer von Werkstücken, vorzugsweise aus Blech, in und/oder zwischen Pressen zwecks deren Bearbeitung in mehreren Werkzeug­ stufen, die mit einer CNC-Steuerung und dazu geeigneten Antriebs­ mitteln ausgerüstet ist.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art führen die Transferbalken oder -schienen die Bewegungen in allen drei Dimensionen, d. h. die Schließbewegung zum Erfassen der Werkstücke, die Hebe- und Absenk­ bewegung zum Entnehmen aus dem bzw. Ablegen in das Werkzeug sowie die eigentliche Vorschubbewegung in Transferrichtung, aus, unab­ hängig davon, ob ihr Antrieb vom Pressenantrieb abgeleitet oder von eigenen Antriebsmitteln erzeugt wird.

So ist in der DE 32 38 729 eine derartige mittels Servomotoren antreibbare Vorrichtung beschrieben, bei der die beiden parallel zueinander und zur Transferrichtung angeordneten Transferbalken auf zwei Paar in Transferrichtung nacheinander angeordneten Quer­ schlitten zur Ausführung der Schließbewegung sitzen, wobei jedes Querschlittenpaar auf einem quer zur Transferrichtung angeordne­ ten Hubschlitten einer Hubeinheit angeordnet ist. Jeweils ein Ende der Transferbalken ist mit dem ebenfalls quer zur Transferrichtung angeordneten Vorschubschlitten verbunden. Die Wirkverbindung zwi­ schen den Servomotoren und den zu bewegenden Bauelementen erfolgt in jedem Fall durch die Getriebekombination Wellen, Ritzel, Zahn­ stange. Dabei weist jede Hubeinheit einen etwa auf der Symmetrie­ achse der Gesamteinrichtung und quer dazu angeordneten Servomo­ tor mit beidseitiger Antriebswelle sowie einen vertikal und eben­ falls auf der Symmetrieachse angeordneten Servomotor mit senkrech­ ter Welle für die Übertragung der Schließbewegung auf die quer zur Symmetrieachse geführten Zahnstangen auf. Der für die Ausfüh­ rung der Vorschubbewegung erforderliche Servomotor sitzt mit beid­ seitiger Welle ebenfalls quer zur Transferrichtung angeordnet in­ nerhalb des Vorschubschlittens.

Bekanntlich ist bei der Herstellung bzw. Bearbeitung großer Werk­ stücke in relativ schnellhübigen Pressen die Realisierung der ei­ gentlichen Transfer- oder Vorschubbewegung wegen ihres im Arbeits­ zyklus auszuführenden großen Weges besonders kritisch.

Diese Tatsache wirkt sich bei der beschriebenen bekannten Vorrich­ tung besonders nachteilig aus, da neben den beiden Transferbalken mit daran angebrachten üblichen Greifelementen auch der gesamte Vorschubschlitten mit seinen Antriebsmitteln gegen zwei ortsfeste Zahnstangen zu bewegen ist, um die Vorschubbewegung der Werkstücke ausführen zu können.

Weitere Nachteile ergeben sich durch die quer zur Transferrichtung angeordneten Baugruppen - wie die beiden Hubeinheiten mit darauf angeordneten Querschlitten und den dafür erforderlichen Antriebs­ mitteln sowie der Vorschubschlitten mit integrierten Antriebs­ mitteln - der beschriebenen Vorrichtung, da sie an Pressen vor­ handener und nicht zugeschnittener Konstruktion nicht ohne weite­ res anbaubar ist und den Anbau weiterer Automatisierungseinrich­ tungen behindert.

Der in den Ansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zu­ grunde, eine dreidimensionale Transfervorrichtung zu schaffen, deren bewegte Bauelemente massearm gestaltet sind, somit geringe Antriebsleistungen, hohe Hubzahlen der Presse sowie hohe Produk­ tivität der Gesamtanlage ermöglichen und die auf Grund ihres ge­ ringen Platzbedarfs sehr universell einsetzbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum dreidimensionalen Transfer von Werkstücken erfordert geringe Taktzeiten und weist dennoch eine hohe Positioniergenauigkeit auf.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung gemäß Ansprüchen 3 und 4 ist ein einfaches und schnelles Umrüsten der Presse hinsichtlich an­ derer Bearbeitungsvorgänge, z. B. Bandverarbeitung, realisierbar, was eine hohe Flexibilität und Verfügbarkeit der Presse zur Folge hat.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen sind gezeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung in geöffneter Position ohne benachbarte Pressenteile

Fig. 2 die Draufsicht einer Hälfte der Vorrichtung in geschlos­ sener Position

Fig. 3 eine Teilansicht der Vorrichtung in Blickrichtung A gemäß Fig. 1

Fig. 4 der Schnitt B-B gemäß Fig. 1

Fig. 5 eine Teilansicht in Blickrichtung C gemäß Fig. 4

In Fig. 1 zeigt die Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß diese aus zwei symmetrischen Hälften ohne antriebsmäßige Ver­ bindungen besteht.

Die beiden parallel zur Transferrichtung T angeordneten Tragbal­ ken 1 (links) und 1′ (rechts) sind an ihren Enden mit je einem Querschlitten 10 und 23 bzw. 10′ und 23′ verbunden, wobei jeder Querschlitten 10; 10′; 23; 23′ gemäß Fig. 3 durch einen Hubschlit­ ten 11 quer zur Transferrichtung T geführt wird.

Jeder Hubschlitten 11 ist in einer Hubeinheit 19 (Fig. 3) bzw. 24 angeordnet und senkrecht geführt.

Jeder Tragbalken 1; 1′ besitzt Führungsbahnen 2 bzw. 2′, an denen über Wälzführungselemente 3; 3′ mindestens ein Führungsschlitten 4 oder 4′ horizontal geführt wird, Fig. 4. Sind an jedem Tragbalken 1; 1′ mehrere Führungsschlitten 4; 4′ und 22 gemäß Fig. 5 über Kop­ pelelemente 18 in konstantem Abstand miteinander verbunden, so weist pro Tragbalken 1; 1′ nur ein Führungsschlitten 4; 4′ ein Zahnstangenelement 5 auf, welches mit einem über die Lagestel­ le 17 im Tragbalken 1 gelagerten Ritzel 6 kämmt, Fig. 4.

Über den Zahnriementrieb 7 am anderen Ende der Ritzelwelle und in Fig. 3 erkennbare weitere bekannte Übertragungselemente, wie die im Querschlitten 10 gelagerte längsnutprofilierte Welle 8, steht der Führungsschlitten. 4 mit einem Servomotor 9 in Wirkver­ bindung, der sich innerhalb des Querschlittens 10 befindet und auf dem darunter angeordneten Hubschlitten 11 befestigt ist.

Im genannten Querschlitten 10 ist gemäß Fig. 2 außerdem der Kugel­ gewindetrieb 12 gelagert, so daß über einen weiteren Zahnriemen­ trieb 13 mit Lagestellen 7 im Tragbalken 1 und die im zweiten mit dem Tragbalken 1 verbundenen Querschlitten 23 gelagerten längsnutprofilierten Wellen 14 eine Wirkverbindung zu dem Servomo­ tor 15 besteht. Dieser ist gleichartig innerhalb des ihn umgebenen Querschlittens 23 angeordnet und auf dem darunterliegenden Hub­ schlitten 19 befestigt und hat außerdem eine direkte Wirkverbin­ dung zum ihn umgebenden Querschlitten 23 über den Kugelgewinde­ trieb 16 mit Lagerung in Elementen, die zum darunterliegenden Hub­ schlitten 19 gehören.

Entsprechendes gilt auch für die symmetrisch ausgebildete zweite Hälfte der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in der Fig. 1 dar­ gestellt ist.

Der Antrieb aller Hubschlitten 11 erfolgt über weitere, nicht näher bezeichnete Servomotoren und Kugelgewindetriebe entspre­ chend der in Fig. 3 dargestellten Anordnung.

Die statische Verbindung zwischen den beiden Symmetriehälften der Vorrichtung einerseits und den beiden Hubeinheiten eines Tragbal­ kens andererseits wird durch die Befestigung aller Hubeinheiten 19 an der gemeinsamen Aufspannplatte 20 gewährleistet, Fig. 3, die auf dem Schiebetisch 21 der Presse angeordnet und mit diesem ver­ bunden ist.

In Fig. 4 ist noch angedeutet, daß an den Führungsschlitten 4; 4′ und evtl. 22; 22′ die Greiferschienen mit den werkstückspezifi­ schen Greifern befestigt werden.

Pro Symmetriehälfte der Vorrichtung ist also nur ein Servomotor 9 bzw. 9′ für die eigentliche Vorschubbewegung und ein Servomotor 15 bzw. 15′ für die Schließbewegung vorhanden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung dieser Motoren führen diese nur die unkritische Hubbewegung mit aus.

Diese Hubbewegung und die gegensätzlichen Sehließbewegungen wer­ den über die Tragbalken 1 und 1′ auf die Greifer übertragen. Translatorisch bewegte Übertragungsglieder für die eigentliche Transfer- oder Vorschubbewegung sind nur die Führungsschlitten 4; 4′ und 22. Durch die Verwendung von Zahnriementrieben 7; 7′ und 13; 13′ für die Bewegungsübertragung parallel zur Transferrich­ tung T und der Lagerung von Umlenk- sowie Spannrollen dafür in den Tragbalken 1 und 1′ ergibt sich insgesamt eine sehr massearme Konstruktion, die höchsten Leistungsansprüchen gerecht wird.

Durch die ausschließlich statische Verbindung beider Symmetrie­ hälften über die gemeinsame Aufspannplatte ist es möglich, die komplette Vorrichtung im Werkzeugraum der Presse unterzubringen und mittels des Pressenschiebetisches das Umrüsten mit sehr ge­ ringem Zeitaufwand zu realisieren. Die gegenüber dem Stand der Technik völlig fehlende Antriebsverbindung zwischen beiden Vor­ richtungshälften bietet einen großen Freiraum für die Werkzeugge­ staltung und den Einsatz weiterer Automatisierungstechnik.

Bezugszeichenliste

1; 1′ Tragbalken
2; 2′ Führungsbahn
3; 3′ Wälzführungselemente
4; 4′ Führungsschlitten
5 Zahnstange
6 Ritzel
7; 7′ Zahnriementrieb
8; 8′ längsnutprofilierte Welle
9; 9′ Servomotor
10; 10′ Querschlitten
11 Hubschlitten
12; 12′ Kugelgewindetrieb
13; 13′ Zahnriementrieb
14; 14′ längsnutprofilierte Welle
15; 15′ Servomotor
16; 16′ Kugelgewindetrieb
17; 17′ Lagerstelle
18 Koppelelement
19 Hubeinheit
20 Aufspannplatte
21 Schiebetisch
22; 22′ Führungsschlitten
23; 23′ Querschlitten
24; 24′ Hubeinheit
T Transportrichtung

Claims (4)

1. Vorrichtung zum dreidimensionalen Transfer von Werkstücken in und/oder zwischen Pressen, die zwei horizontal sowie parallel zueinander und zur Transferrichtung angeordnete Tragbalken auf­ weist, wobei jeder Tragbalken an seinen Enden mit je einem Querschlitten einer Schließeinheit verbunden ist und jede Schließeinheit auf dem Hubschlitten einer Hubeinheit sitzt und als Antriebe für bewegte Elemente Servomotoren eingesetzt wer­ den, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tragbalken (1; 1′) Füh­ rungsbahnen (2; 2′) aufweist, an denen mittels Walzführungsele­ menten (3; 3′) mindestens ein Führungsschlitten (4; 4′) zur Auf­ nahme von bekannten Greifelementen parallel zur Transferrich­ tung (T) verschiebbar angeordnet ist, der über eine an sich bekannte Getriebekombination Zahnstange (5), Ritzel (6), Zahn­ riementrieb (7; 7′) und längsnutprofilierte Welle (8; 8′) mit einem der Servomotoren (9; 9′) wirkverbunden ist, der innerhalb eines der mit dem Tragbalken (1; 1′) verbundenen Querschlittens (10; 10′) und auf dem darunter befindlichen Hubschlitten (11) der Hubeinheit (19) angeordnet ist und dieser Querschlitten (10; 10′) über eine an sich bekannte Getriebekombination Ku­ gelgewindetrieb (12; 12′), Zahnriementrieb (13; 13′), längs­ nutprofilierte Welle (14; 14′) mit einem weiteren der Servo­ motoren (15; 15′) wirkverbunden ist, welcher innerhalb des zweiten mit dem Tragbalken (1; 1′) verbundenen Querschlittens (23; 23′) und auf dem darunter befindlichen Hubschlitten der anderen Hubeinheit (24; 24′) angeordnet sowie mittels eines weiteren Kugelgewindetriebes (16; 16′) mit dem ihn umgebenden Querschlitten (23; 23′) wirkverbunden ist, wobei jeder Trag­ balken (1; 1′) Lagerstellen (17; 17′) zur Lagerung rotierender Elemente für die Zahnriementriebe (7; 7′ u. 13; 13′) und Ritzel (6) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Tragbalken (1; 1′) mehrere Führungsschlitten (4; 4′ und 22) verschiebbar angeordnet und durch Koppelelemente (18) im konstanten Abstand miteinander verbunden sind, wobei jeweils einer der verbundenen Führungsschlitten (4; 4′) eine Zahnstange bzw. ein zahnstangenartiges Element (5) zur Wirkverbindung mit dem Servomotor (9) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinheiten (19; 19′) beider Tragbalken (1; 1′) über ihre Befestigung an einer gemeinsamen Aufspannplatte (20) starr miteinander verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie über die Befestigung ihrer gemeinsamen Aufspannplatte (20) auf dem Schiebetisch (21) der Presse aus dieser vorzugsweise quer zur Transferrichtung (T) ausfahrbar ausgebildet ist.