TW201739535A - 用於在加工裝置中傳送工作件的運輸裝置 - Google Patents

Abstract

一種用於在包括至少兩個工位的一加工裝置中傳送工作件的運輸裝置，包括至少兩個用於各抓夾一工作件的抓夾工具，該等抓夾工具設置在一在該加工裝置的該等工位之間來回移動的抓夾工具支架上。該抓夾工具支架既線性可動支承，又藉由一平行四邊形導引機構以可橫向於其線性可動性發生偏移的方式支承。該抓夾工具支架藉由一抓夾工具支架驅動裝置可動，該抓夾工具支架驅動裝置包括兩個各具一配屬之抓夾工具支架驅動馬達的曲軸傳動機構。其中，每個曲軸傳動機構皆具一可被該配屬之抓夾工具支架驅動馬達旋轉驅動的曲軸及一驅動桿，該驅動桿以一端與該曲軸鉸接連接，以另一端與該抓夾工具支架鉸接連接。透過該等自有之抓夾工具支架驅動馬達，該運輸裝置與該加工裝置之驅動系分離，因而該抓夾工具支架能夠在發生故障時迅速移至安全位置。

Description

用於在加工裝置中傳送工作件的運輸裝置

發明領域 本發明係有關於一種如請求項1之前言所述的用於在包括至少兩個工位的加工裝置中，特別是在成型裝置中傳送工作件的運輸裝置，以及一種如請求項16之前言所述的配設有此種運輸裝置的加工裝置，特別是成型裝置。

發明背景 在固態成型以及其他成型過程或加工過程中，工作件通常依次通過加工裝置的多個工位，其中此等工作件逐工位地被進一步運輸。在成型裝置中，此等工位通常為一加載工位及不同的成型工位。通常配設有鉗狀抓夾工具之以加工裝置之機器週期工作的運輸裝置用於逐工位地運輸工作件，其中抓夾工具同時亦偵測工作件、將工作件自一工位取出並在將工作件釋放之處將其饋入下一工位。

習知加工裝置，特別是成型裝置中，運輸運動及抓夾工具之操縱與加工裝置的驅動系耦合，參閱CH 595 155 A。

EP 1 048 372 B1中描述一種用於在成型裝置中傳送工作件的同類型運輸裝置。此類習知運輸裝置中，在一沿縱向且橫向於縱向可動之共同的鉗支架上設置有多個構建為抓夾鉗的抓夾工具，其各具一自有之與成型裝置之驅動系分離的抓夾工具驅動裝置，該鉗支架用來在成型裝置的兩個相鄰工位之間共同地來回運輸所有抓夾鉗。此等抓夾鉗包括兩個偏轉臂，其被一伺服馬達透過運動學上的耦合元件驅動進行相向及背向之偏轉。EP 1 048 372 B1主要涉及的是抓夾鉗及其驅動裝置的構建方案，用於實施抓夾鉗之傳送運動的鉗支架的驅動裝置則未予詳細說明。

在成型裝置，特別是熱成型裝置中，通常係饋入桿狀原料，隨後再自該原料截下所需長度之工件。在此過程中，桿尾及桿頭不允許進入成型過程，必須加以排除。此等排除之區段不存在於成型過程中，且在成型裝置中產生個別空的成型工位。由於在此處不存在成型力，機身之變形會發生變化，從而對成型件的幾何形狀造成負面影響。在此情況下，此類部件視需要可能無法使用，且必須自成品手動揀出或者藉由適宜之預選器將其排出。機器排出並不非常精確，因而亦可能將良好的成型件排出。此外，空的成型工位更易被冷卻水冷卻，從而對成型工具的磨損造成負面影響。例如在EP 1 848 556 B1中詳細闡述了此項難題。

傳統運輸裝置的另一難題在於，無法迅速對(例如)以下原因所造成的過程故障作出反應：空的抓夾工具或者被不正確地送入抓夾工具的工作件或者受損的部件(如撕裂的抓夾工具)或者斷裂的壓模等諸如此類，因此，無法按期望成型工作件，甚至會在運輸裝置或加工裝置上發生嚴重的後續損害。

發明概要 有鑒於此，本發明之目的在於改良本文開篇所述類型的一種運輸裝置及一種配設有此種運輸裝置的加工裝置，特別是成型裝置，從而既防止個別空置的加工工位又易於對過程故障作出反應。

本發明用以達成上述目的之解決方案為獨立項1及獨立項16所定義的本發明之運輸裝置及本發明之加工裝置。本發明之特別有利的改良方案及設計方案參閱相應之附屬項。

在該運輸裝置方面，本發明之實質如下：一種用於在包括至少兩個工位的一加工裝置中，特別是在一成型裝置中傳送工作件的運輸裝置，包括至少兩個用於各抓夾一工作件的抓夾工具，該等抓夾工具設置在一在該加工裝置的該等工位之間來回移動的抓夾工具支架上。該抓夾工具支架既線性可動支承，又以可橫向於其線性可動性發生偏移的方式支承。為實施該抓夾工具支架的線性運動及橫向偏移，該運輸裝置包括一抓夾工具支架驅動裝置，該抓夾工具支架驅動裝置具有至少一抓夾工具支架驅動馬達。

透過該至少一自有之抓夾工具支架驅動馬達，該運輸裝置與該加工裝置之驅動系分離。透過此種分離且透過該抓夾工具支架之可橫向於其線性的來回運動發生偏移，該抓夾工具支架便能在發生故障時迅速移至安全位置。

較佳地，該運輸裝置具有一平行四邊形導引機構，以便該抓夾工具支架橫向於其線性可動性發生偏移。如此，該抓夾工具支架在其偏移時，僅在垂直於其偏移運動的方向上實施較小的運動。

根據一種有利實施方式，該抓夾工具支架驅動裝置包括兩個各具一配屬之抓夾工具支架驅動馬達的曲軸傳動機構，其中每個曲軸傳動機構皆具一可被該配屬之抓夾工具支架驅動馬達旋轉驅動的曲軸及一驅動桿，該驅動桿以一端與該曲軸鉸接連接，以另一端與該抓夾工具支架鉸接連接。

該抓夾工具支架透過兩個曲軸傳動機構與該等抓夾工具支架驅動馬達運動耦合，因而單憑對抓夾工具支架驅動馬達進行相應控制便能簡單地控制運動流程。

有利地，該抓夾工具支架驅動馬達或該等抓夾工具支架驅動馬達為具有旋轉編碼器的伺服馬達。此點可簡化運動流程控制。

根據一種有利實施方式，該抓夾工具支架連同該等抓夾工具可藉由該抓夾工具支架驅動裝置在一前進運動中沿一第一線性運動軌道運動，在一後退運動中沿一平行於該第一線性運動軌道的第二線性運動軌道運動。透過該二線性運動軌道的間距，該等抓夾工具便能至少在其中一運動中簡單地脫離該加工裝置之工位中之加工工具的作用範圍。

較佳地，該抓夾工具支架滑動支承在至少兩個導引桿上。此點特別簡單地實現了抓夾工具支架的線性可移動性。

有利地，該平行四邊形導引機構包括至少兩個導桿，該等導桿以一端分別在該等導引桿中的一個上以在其縱向上滑動且可圍繞其偏轉的方式支承，以另一端與該抓夾工具支架鉸接連接。透過此項措施，該抓夾工具支架以結構上簡單的方式既能線性運動，又能橫向於該線性運動進行運動。

較佳地，該運輸裝置包括一用於該等抓夾工具支架驅動馬達的支架控制裝置，該支架控制裝置是構建成，對該抓夾工具支架的運動進行控制。如此便能簡單地實施抓夾工具支架的運動流程並視情況加以調整。

其中較佳地，該支架控制裝置是構建成，特別是基於一輸入其的控制指令來將該抓夾工具支架連同該等抓夾工具移至一等待位置並將該等工作件之運輸中斷。如此便能在發生過程故障時自動中斷工作件運輸並將抓夾工具支架連同抓夾工具移至安全位置。

根據一種有利改良方案，該等抓夾工具分別配屬一較佳設置在該抓夾工具支架上之用於個別操縱該等抓夾工具來抓夾或釋放一工作件的抓夾工具驅動裝置。如此便能對每個抓夾工具進行個別調整及操縱。

特別有利地，該等抓夾工具構建為抓夾鉗且該等抓夾鉗分別具有兩個可線性地進行相向及背向運動的鉗臂。如此便能在抓夾工作件時防止出現錯誤。

較佳地，該等鉗臂分別設置在一滑動支承在一鉗身中的鉗滑座上，其中該等鉗滑座分別與一齒桿運動連接且其中該等齒桿與一可馬達驅動的驅動小齒輪嚙合，其中該等鉗滑座及該等鉗臂可藉由該驅動小齒輪逆向運動。此點以結構上簡單的方式實現了鉗臂的線性可動性。

有利地，該等鉗臂在該等鉗滑座上以相對該等鉗滑座可調的方式設置。如此便能簡單地使得鉗臂與工作件相匹配。

較佳地，該等抓夾工具驅動裝置配屬一抓夾工具控制裝置，該抓夾工具控制裝置是構建成，對該等抓夾工具的打開及閉合運動且較佳亦對夾緊力進行個別控制。從而最佳地滿足相應要求。

特別有利地，該抓夾工具控制裝置是構建成，識別例如因一空的抓夾工具或者被不正確地送入該抓夾工具的一工作件所造成的過程故障並通知該支架控制裝置，以便該支架控制裝置例如將該抓夾工具支架移至一等待位置。透過上述構建方案便能提早發現過程故障並基本上防止出現過程故障所造成的後續損害或非期望成型之工作件。

在該加工裝置方面，本發明之實質如下：一種加工裝置，特別是成型裝置，包括至少兩個前後相繼的工位及一前述類型之用於在該加工裝置的工位之間傳送工作件的運輸裝置。

有利地，該加工裝置包括一用於該等抓夾工具支架驅動馬達的支架控制裝置，該支架控制裝置是構建成，對該抓夾工具支架的運動進行控制且特別是基於一輸入該支架控制裝置的控制指令來將該抓夾工具支架連同該等抓夾工具移至一等待位置並將該等工作件之運輸中斷，在該等待位置中，該等抓夾工具處於該加工裝置之工位之加工工具的作用範圍以外。如此便能在發生過程故障時自動中斷工作件運輸並將抓夾工具支架連同抓夾工具移至安全位置。

較佳地，該加工裝置之該等前後相繼的工位的第一工位為一加載工位，以及，該支架控制裝置是構建成，在該加載工位中存在因一無法加工或錯誤之工作件而產生的過程故障的情況下，將該抓夾工具支架連同該等抓夾工具移至該等待位置。如此便能防止加工裝置之空的工位。

其中有利地，該加工裝置具有一與該用於該等抓夾工具支架驅動馬達的支架控制裝置進行協作之感測器裝置，該感測器裝置用於識別過程故障並將該過程故障通知該支架控制裝置。如此便能在加載工位中存在因一無法加工或錯誤之工作件而產生的過程故障的情況下，使得抓夾工具支架自動移至等待位置。

其中較佳地，該支架控制裝置是構建成，在消除該過程故障後將該抓夾工具支架連同該等抓夾工具自該等待位置移出並重新啟動該等工作件之運輸。

較佳實施例之詳細說明 以下規定適用於下文所作描述：若在一附圖中為確保圖示之明確性給出若干元件符號，而在直接對應之描述部分中卻未述及，則請參考前文或後文中對此等元件符號的說明。另一方面，為避免過度圖示，以實現易於理解的少量元件符號，並非在所有附圖中皆予以繪示。為此參考其餘附圖。

圖1-6之示意性總覽圖以成型裝置為例示出本發明之加工裝置之與理解本發明相關的部件。圖1為根據圖2中之線條I-I的前視圖，而圖2為沿圖1中之線條II-II的截面圖。相應地，圖3及5為前視圖，圖4及6為所對應之截面圖。

在所示實施例中，該整體用M表示之成型裝置包括五個並排設置之工位110、120、130、140、150，其中第一工位110為加載工位，其餘工位120、130、140及150為成型工位。成型工位120、130、140及150包括四個構建在同一底模架101上的成型底模121、131、141及151，四個形式為壓模122、132、142及152的成型工具，以及四個頂料機構123、133、143及153，其用來將該等成型底模中之藉由壓模而成型的工作件W自成型底模頂出。加載工位110包括一剪切裝置112，其用於自一(未繪示之藉由同樣未繪示之桿狀材料饋入裝置)饋入之桿狀材料剪下一工作件W；及一頂料機構113，其用來將一工作件W自剪切裝置112頂出。整體用T表示之運輸裝置用於將工作件自成型裝置M的一工位傳送至下一工位。在圖1-6中，運輸裝置T中僅顯示各具一對鉗臂32a及32b的抓夾工具。

在該成型裝置的運行過程中，運輸裝置T之由鉗臂對32a及32b構成之鉗狀抓夾工具在初始位置中，各接收一提供於加載工位110中或自成型工位120、130、140及150之成型底模121、131、141及151頂出的工作件W(圖1及2)，同時再將此等工作件W運輸至成型裝置M的下一工位，其中將自最後之成型工位150接收的成型完畢的工作件W釋放，從而將其自該成型裝置排出。圖3及4示出此點。在成型工位120、130、140及150中，藉由壓模122、132、142及152將工作件W送入成型底模121、131、141及151並進行成型。隨後，運輸裝置T使得(空的)抓夾工具返回圖1及2所示之初始位置。在該初始位置中，該等抓夾工具各接收一新的提供於加載工位110中或自成型工位120、130、140及150之成型底模121、131、141及151頂出的工作件W，並將此等工作件再次運輸至成型裝置的下一工位，參閱圖3及4。整個流程在成型裝置M之機器週期中的一個運輸循環中完成。

自上述對傳送過程的簡短描述可看出，在每個傳送循環中，每個抓夾工具各運輸另一工作件，該加工裝置的每對相鄰的工位皆被另一抓夾工具操作。在本發明的範圍內，應在上述意義上理解藉由多個抓夾工具來在加工裝置中逐工位地傳送工作件。

整體而言，該加工或成型裝置M在結構及功能方面與傳統的此種類型之加工或成型裝置對應，因而毋需在此方面對相關領域通常知識者進行詳細說明。

下面結合圖7-17對該加工或成型裝置M之運輸裝置進行詳細闡述。整體用T表示之運輸裝置包括一位置固定之框架10、一可動設置在該框架10中或其上之板狀抓夾工具支架20，其在本示例中承載五個抓夾工具單元30，及一抓夾工具支架驅動裝置。該等抓夾工具單元30皆與同一基準平面E(圖7)等距設置。板狀抓夾工具支架20之朝向該等抓夾工具單元的正面平行於基準平面E。該抓夾工具支架驅動裝置包括兩個抓夾工具支架驅動馬達55或56，其構建為具有旋轉編碼器及傳動裝置的伺服馬達且固定式安裝在框架10上。此外，該抓夾工具支架驅動裝置還包括兩個曲軸傳動機構，其各具一曲軸51或52及一驅動桿(連桿)53或54。曲軸51及52分別固定式安裝在抓夾工具支架驅動馬達55或56之傳動裝置的一可旋轉部分上，且可被其旋轉驅動。框架10在實際使用時以可解除或可轉出的方式安裝在成型裝置M之(未繪示的)機身上，從而易於接觸到成型底模及成型工具。

在框架10中設置有兩個平行之導引桿11及12(圖7-10)，其軸線定義了基準平面E(圖7)。在此等導引桿11及12上設有兩個沿導引桿之縱向線性可動的導桿13及14。此外，該二導桿13及14以分別可圍繞該二導引桿中的一個11或12偏轉的方式鉸接。在其背離導引桿的末端上，該等導桿13及14藉由旋轉銷對15及16(圖9及10)可偏轉地緊固在抓夾工具支架20上。該二旋轉銷對15與16的距離等於該二導引桿11與12的距離。旋轉銷對15與導引桿11的距離等於旋轉銷對16與導引桿12的距離。因此，該二平行之導引桿11及12與該二導桿13及14連同抓夾工具支架20構成一個用於該抓夾工具支架的平行四邊形導引機構，其中該抓夾工具支架20可沿兩個方向(在附圖中係朝上及朝下地)橫向於導引桿11及12之縱向發生偏移。圖7中用雙箭頭25表示此種情形。同時，抓夾工具支架20透過滑動支承之導桿13及14在導引桿11及12之縱向上沿該等導引桿來回可動，圖7中用雙箭頭26表示此點。亦即，抓夾工具支架20既平行於基準平面E地線性可動支承，又大體平行於基準平面E地以可橫向於其線性可動性發生偏移的方式支承。

驅動桿(連桿)53及54分別以一端可旋轉地鉸接在曲軸51或52上，以另一端可旋轉地鉸接在抓夾工具支架20上。該二曲軸51及52藉由該二抓夾工具支架驅動馬達55及56相應扭轉後，抓夾工具支架20便能(在規定極限內)任意地在雙箭頭26及/或雙箭頭25的方向上移動。

該平行四邊形導引的優點在於，抓夾工具支架20在其橫向偏移(圍繞導引桿的偏轉運動)時，僅在垂直於其偏移運動的方向上，即在垂直於基準平面E的方向上，實施較小的運動。

圖19中示意性示出抓夾工具支架20及緊固於其上之抓夾工具單元30的常見運動路徑。該閉合式循環的運動路徑21包括四個運動路徑區段21a-21d。該二線性運動路徑區段21a及21c對應於在該成型裝置之工位之間進行前進運動與後退運動時，抓夾工具支架20沿導引桿的線性滑動運動，而該二運動路徑區段21b及21d產生於抓夾工具支架20藉由該平行四邊形導引機構發生偏移。點22及23表示抓夾工具支架20之圖1所示初始位置及圖3所示以一工位之幅度推移的位置。如圖19所示，抓夾工具支架20沿一第一線性運動軌道(運動路徑區段21a)進行前進運動，而抓夾工具支架20沿一平行於第一線性運動軌道的線性運動軌道(運動路徑區段21c)進行後退運動。該二線性運動軌道之因抓夾工具支架20之偏移而產生的距離係如此地選擇，使得設置在抓夾工具支架20上之抓夾工具單元30或其抓夾工具在第二線性運動軌道的水平上處於成型工位120、130、140、150中之成型工具122、132、142、152的抓持範圍以外，參閱圖5。27表示下文將予詳細說明之等待位置。

在抓夾工具支架20上並排設置的抓夾工具單元30皆採用相同構建方案。其結構參閱圖11-17。

每個抓夾工具單元30皆包括一鉗身31、一對構成一抓夾鉗的可動鉗臂32a及32b，及一抓夾工具驅動裝置，其形式為一具有旋轉編碼器及傳動裝置的(電動)伺服馬達33，其中該伺服馬達僅繪示於圖9及14中。鉗身31及包含傳動裝置之伺服馬達33皆安裝在抓夾工具支架20上。該二鉗臂32a及32b可動設置在鉗身31上。

在鉗身31中，在三個導引桿34a、34b及34c上可移動地支承有兩個鉗滑座35a及35b。鉗滑座35a及35b各透過一驅動桿36a或36b與一齒桿37a或37b運動連接，使得該等齒桿的運動導致該等鉗滑座的一同運動，反之亦然。該二齒桿37a或37b與一可由伺服馬達33(透過其傳動裝置)旋轉驅動的驅動小齒輪38在其對角線相對側上嚙合，使得在驅動小齒輪38旋轉時，該二齒桿37a與37b逆向運動，因而該二鉗臂32a與32b進行相向或背向運動。亦即，透過伺服馬達33或由其驅動之驅動小齒輪38，該等鉗臂32a與32b所構成之抓夾鉗實施打開及閉合運動。

作為替代方案，該抓夾工具驅動裝置亦可構建為伺服控制之(具有伺服閥的)液壓驅動裝置。實質之處在於，該抓夾鉗的運動一方面能夠非常迅速且特別是位置控制地實施，另一方面，該二鉗臂的夾緊力能夠精確地受到調整或控制以及反饋，正如前述之具有伺服電動馬達的抓夾工具驅動裝置的情形。

在該二鉗臂32a及32b之自由端上設置有鉗靴(Zangenschuh)39a及39b，其用於抓夾工作件且以可更換的方式緊固，使得該等抓夾鉗易於與待抓夾之工作件的形狀相匹配(圖11)。該等鉗靴並非一定要在所有抓夾鉗上採用相同的構建方案及/或設置方案。較佳地，如圖所示，在每個鉗臂上設置有兩個鉗靴，其整體上針對待抓夾之工作件構成一尤佳之四點式保持方案。此種四點式保持方案既能可靠地保持工作件，又能降低特別是推入閉合之抓夾鉗時工作件翻轉的風險。

該等鉗臂32a及32b各透過一對端側帶齒的板件40a或40b可解除地與鉗滑座35a或35b連接(圖15及17)。如此便能簡單地相對鉗滑座35a或35b對鉗臂32a及32b進行側向調整或高度調整，以便(例如)抓夾鉗與相應之工作件相匹配。

可以理解的是，在本發明之運輸裝置中，除抓夾鉗外亦可採用其他形狀之抓夾工具。舉例而言，該等抓夾工具亦可構建為真空抓夾器。但在應用於成型裝置中時，形式為抓夾鉗之抓夾工具較為常見且可行。

如圖18示意性所示，運輸裝置T亦包括一用於抓夾工具支架驅動馬達55及56的支架控制裝置60以及一用於對各抓夾工具單元30之抓夾工具驅動馬達33進行控制的抓夾工具控制裝置70。抓夾工具控制裝置70是構建成，對各抓夾工具(此處係抓夾鉗32a及32b)的打開及閉合運動以及夾緊力進行個別控制。支架控制裝置60計算該二曲軸51及52之用於啟動抓夾工具支架20之運動路徑21所需的旋轉位置，並相應地控制伺服馬達55及56。支架控制裝置60此外還與一感測器裝置65協作，該感測器裝置是構建成，識別加載工位110中之例如因一無法加工或錯誤之工作件W'而產生的過程故障，並通知支架控制裝置60。

圖2、4及6中僅予象徵性繪示的感測器裝置65係分配給此前提及之未繪示的桿狀材料饋入裝置且例如可為一光障壁機構。桿件饋入裝置上的此種感測器裝置已為吾人所知且例如在EP 1 848 556 B1中有所描述。感測器裝置65能夠識別桿頭及桿尾。感測器裝置65識別到桿頭或桿尾時，其將此種情況通知支架控制裝置60，使得該支架控制裝置瞭解到：下一桿區段是錯誤的並且必須加以排除或不允許被送入成型過程。在此情況下，支架控制裝置60以下文將予詳細說明的方式對此過程故障作出反應。

支架控制裝置60及抓夾工具控制裝置70與一上級控制裝置80協作，該控制裝置特別是建立與該加工裝置的連接並規定該抓夾工具支架或其抓夾工具應位於該運動路徑的哪個位置上。藉由該上級控制裝置80，操作人員便能輸入或改變(例如)關於抓夾工具支架之運動或抓夾鉗之打開及閉合運動的設定。當然，亦可在另一配置中實現支架控制裝置60、抓夾工具控制裝置70及上級控制裝置80的功能，例如將上述功能整合在單獨一個控制裝置中。

如本文開篇所述，在成型裝置，特別是熱成型裝置中，通常係饋入桿狀原料，隨後再自該原料剪下相應長度之工件。在此過程中，桿尾及桿頭不允許進入成型過程，必須加以排除。此等排除之區段不存在於成型過程中，且在成型裝置中產生空的成型工位，出於本文開篇所述的理由，應防止出現此種情況。

基於抓夾工具支架20或設置於其上的抓夾工具32a，32b之獨立的，與該成型裝置之驅動系分離的驅動裝置，前述的本發明之運輸裝置能夠防止成型裝置中之空的成型工位。

例如在前述感測器裝置65識別到因錯誤或不適於進一步加工之需要排除的工作件W'而產生的過程故障的情況下(圖5及6)，感測器裝置65將一相應的控制指令發送給用於抓夾工具支架驅動裝置的支架控制裝置60。支架控制裝置60隨後使得抓夾工具支架20與抓夾工具單元30並不按照常見運動路徑21(圖19)，而是，抓夾工具支架20連同位於抓夾工具單元30中的工作件W一起移至等待位置27(圖20)。該等待位置例如在抓夾工具支架20的上運動路徑區段21c上，其中抓夾工具單元30之鉗臂32a及32b處於上方且位於工具112、122、132、142與152之間，使得該等鉗臂處於該等工具的作用範圍以外。圖5及6示出此種情形。據此，該等成型工具實施一空行程，但此舉不具負面後果，因為所有成型工位皆為空。較佳地，將該階段中之工具冷卻中斷，從而不對該等工具及處於等待位置中的工作件進行冷卻。(按習知方式)將錯誤的工作件W'排除。

一旦感測器裝置65報告在加載工位110中又有一適用於成型過程的工作件W到達，則支架控制裝置60使得抓夾工具支架20返回其初始的運動路徑，其中將該等工作件移至相應的成型工位，隨後抓夾工具支架20沿其正常運動路徑21前往其繪示於圖1及2中的初始位置22，以便在該初始位置中接收工作件W再將其運輸至下一成型工位。

圖20繪示出發生過程故障時之抓夾工具支架20的上述運動路徑。抓夾工具支架20朝等待位置27的運動係沿一運動路徑區段24a進行，抓夾工具支架20自等待位置27直至位置23的運動係沿一運動路徑區段24b進行。抓夾工具支架20自位置22經由等待位置27直至位置23的整個運動路徑用24表示。運動路徑區段24a及24b並非一定要具有圖20所示之走向。抓夾工具支架20的運動例如亦可沿替代之運動路徑區段24a'及24b'進行，該等運動路徑區段與正常運動路徑21之運動路徑區段21d及21c或21c及21b相符。

該運輸裝置與該成型裝置之驅動系分離後，便能以與成型工具之行程無關的方式設定及改變運輸、舉起(Lüften)及抓夾的持續時間及途徑。此處之舉起係指抓夾工具支架20的豎向偏移，其中舉起行程相當於該二運動路徑區段21a與21c的豎向間距。以與成型工具之行程分離的方式設定舉起及抓夾運動後，便能根據相應之工作件實施個別調整，從而減輕機器磨損。此外還能在工具空間中發生意外的情況下，例如在一成型件被不完整地自成型底模推出或者一斷裂的壓模插在成型底模中或者抓夾工具中的一成型件丟失的情況下，視情形作出反應並將抓夾工具支架20連同其抓夾工具單元30移至安全位置(如前述等待位置27)，並在消除故障前將成型裝置停機。從而防止在運輸裝置上例如造成抓夾工具撕裂或其他後續損害。

如前所述，抓夾工具單元30可藉由抓夾工具控制裝置70而受到個別控制。如此便能針對每個抓夾工具單元個別調整打開及閉合的時間點。亦可根據相應之工作件調整鉗臂32a及32b的打開行程及運動持續時間。舉起運動亦是如此。亦可針對每個工作件在行程及持續時間方面最佳化舉起運動，從而將加速度以及對該裝置之結構的負荷保持在較低水平。與此不同，習知運輸裝置的控制曲線必然總是針對最大行程而設計，因此，無論採用何種工作件或成型件，此等構件皆需承受最大負荷及最大磨損。

為補償坯料區段之形狀錯誤或者為(例如)在生產凸輪時實現偏心的體積預分配，需要偏心調整第一抓夾鉗或另一抓夾鉗。為此，在習知運輸裝置中係利用偏心調整元件或者透過嘗試來如此地調整鉗靴，使得工作件之中心以期望的大小偏離中點。而採用本發明之運輸裝置後，便能透過在上級控制裝置80上簡單地輸入期望值，藉由抓夾工具支架驅動馬達55及56使得抓夾工具支架20以期望的尺度偏離中點(零位)。隨後將相應抓夾鉗對準一中心調整元件，再將抓夾工具支架重新移至其零位。如此便能偏心調整一或多個抓夾鉗。在抓夾工具支架20重新居中(處於零位)的情況下，對其餘抓夾鉗進行調整。

藉由抓夾工具控制裝置70透過所對應之伺服馬達33的轉矩來控制每個抓夾工具單元30的夾緊與保持力，如此便能簡單地根據需要保持的工作件來調整該夾緊與保持力並視情況透過抓夾工具支架之運動循環來加以改變。例如將工作件推入抓夾鉗時的夾緊力可小於運輸時的夾緊力。如此便對機械構件僅產生必要的負荷。

伺服馬達通常具有一用於將當前旋轉位置反饋給其控制裝置的旋轉編碼器。採用該旋轉編碼器後，抓夾工具控制裝置70便能透過比較實際位置與額定位置來簡單地發現抓夾工具裝滿與否(例如在抓夾工具中的一工作件丟失的情況下)，以便視情況將成型裝置停機。透過抓夾工具控制裝置70的此種構建方案，便能識別出例如因抓夾工具中之工作件歪斜或者抓夾工具撕裂所造成的過程故障。在此情形下，抓夾工具控制裝置70以適宜方式將該情況通知支架控制裝置60，支架控制裝置60隨後使得抓夾工具支架20連同抓夾工具單元30移至安全位置(如前述等待位置27)，並在消除故障前將其停在此處。抓夾工具例如在以下情況下存在撕裂危險：一成型件被不完整地自成型底模推出或者壓模斷裂且插在成型底模中。嘗試運輸工作件時可能造成抓夾工具撕裂。而抓夾工具控制裝置70提早發現此點並透過支架控制裝置60來使得抓夾工具支架返回，從而防止相應抓夾工具撕裂。隨後將抓夾工具支架20連同抓夾工具單元30移至安全位置(如前述等待位置27)，並在消除故障前將其停在此處。該成型裝置在此期間當然停機。如此便能在產生較大損害前對過程故障迅速作出反應。抓夾工具控制裝置70與支架控制裝置60的協作在圖18中用鏡頭71表示。

該運輸裝置的抓夾工具或抓夾鉗具有平行之鉗臂32a及32b，該等鉗臂線性地進行相向或背向運動。與具有可偏轉之鉗臂的抓夾鉗相比，此類抓夾鉗之優點在於，該等鉗靴均勻地嵌入抓夾直徑。在鉗靴在兩側以同一角度卡在工作件上的情況下，該等工作件在推入工作件時以同一程度被壓緊。從而減輕工作件傾斜地推入抓夾鉗的危險。

10‧‧‧框架 11、12、34a、34b、34c‧‧‧導引桿 13、14‧‧‧導桿 15、16‧‧‧旋轉銷對 20‧‧‧抓夾工具支架 21、24‧‧‧運動路徑 21a、21b、21c、21d‧‧‧運動路徑區段 22‧‧‧點，位置，初始位置 23‧‧‧點，位置 24a、24b‧‧‧運動路徑區段 24a'、24b'‧‧‧替代之運動路徑區段 25、26‧‧‧雙箭頭 27‧‧‧等待位置 30‧‧‧抓夾工具單元 31‧‧‧鉗身 32a、32b‧‧‧鉗臂對，鉗臂，抓夾鉗，抓夾工具 33‧‧‧伺服馬達，抓夾工具驅動裝置，抓夾工具驅動馬達 35a、35b‧‧‧鉗滑座 36a、36b‧‧‧驅動桿 37a、37b‧‧‧齒桿 38‧‧‧驅動小齒輪 39a、39b‧‧‧鉗靴 40a、40b‧‧‧板件 51、52‧‧‧曲軸 53、54‧‧‧驅動桿，連桿 55、56‧‧‧抓夾工具支架驅動馬達，伺服馬達 60‧‧‧支架控制裝置 65‧‧‧感測器裝置 70‧‧‧抓夾工具控制裝置 71‧‧‧箭頭 80‧‧‧控制裝置 101‧‧‧底模架 110‧‧‧工位，第一工位，加載工位 112‧‧‧剪切裝置，工具 113、123、133、143、153‧‧‧頂料機構 120、130、140、150‧‧‧工位，成型工位 121、131、141、151‧‧‧成型底模 122、132、142、152‧‧‧壓模，工具，成型工具 E‧‧‧基準平面 M‧‧‧成型裝置 T‧‧‧運輸裝置 W、W'‧‧‧工作件

下面結合附圖所示實施例對本發明進行詳細說明。其中： 圖1-6為該加工裝置在一工作流程之不同階段中的示意圖及截面圖； 圖7為圖1-6所示加工裝置之運輸裝置的總透視圖； 圖8為該運輸裝置的正視圖； 圖9為該運輸裝置的側視圖； 圖10為該運輸裝置之沿圖9中之線條X-X的截面圖； 圖11為該運輸裝置的一抓夾工具單元的透視圖； 圖12為圖11之抓夾工具單元的透視後視圖； 圖13為圖11之抓夾工具單元的前視圖； 圖14為該抓夾工具單元之沿圖13中之線條XIV-XIV的截面圖； 圖15為圖11中之抓夾工具單元的側視圖； 圖16為該抓夾工具單元之沿圖15中之線條XVI-XVI的截面圖； 圖17為該抓夾工具單元之沿圖15中之線條XVII-XVII的截面圖； 圖18為該加工裝置及其運輸裝置之控制機構的示意圖； 圖19為該運輸裝置之抓夾工具在正常運行中的示意性運動路徑；及 圖20為該等抓夾工具在過程故障時的示意性運動路徑。

10‧‧‧框架

11、12‧‧‧導引桿

13、14‧‧‧導桿

20‧‧‧抓夾工具支架

25、26‧‧‧雙箭頭

30‧‧‧抓夾工具單元

51、52‧‧‧曲軸

53‧‧‧驅動桿

54‧‧‧連桿

55、56‧‧‧抓夾工具支架驅動馬達，伺服馬達

E‧‧‧基準平面

T‧‧‧運輸裝置

Claims (20)

1. 一種用於在包括至少兩個工位的一加工裝置中，特別是在一成型裝置中傳送工作件的運輸裝置，具有至少兩個用於各抓夾一工作件的抓夾工具，該等抓夾工具設置在一在該加工裝置的該等工位之間來回移動的抓夾工具支架上，其特徵在於，該抓夾工具支架既線性可動支承，又以可橫向於其線性可動性發生偏移的方式支承，以及，為實施該抓夾工具支架的線性運動及橫向偏移，該運輸裝置包括一抓夾工具支架驅動裝置，該抓夾工具支架驅動裝置具有至少一抓夾工具支架驅動馬達。
2. 如請求項1之運輸裝置，其特徵在於，該運輸裝置具有一平行四邊形導引機構，以便該抓夾工具支架橫向於其線性可動性發生偏移。
3. 如請求項1或2之運輸裝置，其特徵在於，該抓夾工具支架驅動裝置包括兩個各具一配屬之抓夾工具支架驅動馬達的曲軸傳動機構，其中每個曲軸傳動機構皆具一可被該配屬之抓夾工具支架驅動馬達旋轉驅動的曲軸及一驅動桿，該驅動桿以一端與該曲軸鉸接連接，以另一端與該抓夾工具支架鉸接連接。
4. 如請求項1-3之其中一項之運輸裝置，其特徵在於，該抓夾工具支架驅動馬達或該等抓夾工具支架驅動馬達為具有旋轉編碼器的伺服馬達。
5. 如請求項1-4之其中一項之運輸裝置，其特徵在於，該抓夾工具支架連同該等抓夾工具可藉由該抓夾工具支架驅動裝置在一前進運動中沿一第一線性運動軌道運動，在一後退運動中沿一平行於該第一線性運動軌道的第二線性運動軌道運動。
6. 如請求項1-5之其中一項之運輸裝置，其特徵在於，該抓夾工具支架滑動支承在至少兩個導引桿上。
7. 如請求項2及6之運輸裝置，其特徵在於，該平行四邊形導引機構包括至少兩個導桿，該等導桿以一端分別在該等導引桿中的一個上以在其縱向上滑動且可圍繞其偏轉的方式支承，以另一端與該抓夾工具支架鉸接連接。
8. 如請求項1-7之其中一項之運輸裝置，其特徵在於，該運輸裝置具有一用於該等抓夾工具支架驅動馬達的支架控制裝置，該支架控制裝置是構建成，對該抓夾工具支架的運動進行控制。
9. 如請求項8之運輸裝置，其特徵在於，該支架控制裝置是構建成，基於一輸入其的控制指令來將該抓夾工具支架連同該等抓夾工具移至一等待位置並將該等工作件之運輸中斷。
10. 如請求項1-9之其中一項之運輸裝置，其特徵在於，該等抓夾工具分別配屬一較佳設置在該抓夾工具支架上之用於個別操縱該等抓夾工具來抓夾或釋放一工作件的抓夾工具驅動裝置。
11. 如請求項1-10之其中一項之運輸裝置，其特徵在於，該等抓夾工具構建為抓夾鉗且該等抓夾鉗分別具有兩個可線性地進行相向及背向運動的鉗臂。
12. 如請求項11之運輸裝置，其特徵在於，該等鉗臂分別設置在一滑動支承在一鉗身中的鉗滑座上，使得該等鉗滑座分別與一齒桿運動連接，以及，該等齒桿與一可馬達驅動的驅動小齒輪嚙合，其中該等鉗滑座及該等鉗臂可藉由該驅動小齒輪逆向運動。
13. 如請求項12之運輸裝置，其特徵在於，該等鉗臂在該等鉗滑座上以相對該等鉗滑座可調的方式設置。
14. 如請求項1-13之其中一項之運輸裝置，其特徵在於，該等抓夾工具驅動裝置配屬一抓夾工具控制裝置，該抓夾工具控制裝置是構建成，對該等抓夾工具的打開及閉合運動以及夾緊力進行個別控制。
15. 如請求項9及14之運輸裝置，其特徵在於，該抓夾工具控制裝置是構建成，識別因一空的抓夾工具或者被不正確地送入該抓夾工具的一工作件所造成的過程故障並通知該支架控制裝置。
16. 一種加工裝置，特別是成型裝置，具有至少兩個前後相繼的工位及一如請求項1-15之其中一項之用於在該加工裝置的工位之間傳送工作件的運輸裝置。
17. 如請求項16之加工裝置，其特徵在於，該加工裝置具有一支架控制裝置，該支架控制裝置是構建成，將該抓夾工具支架連同該等抓夾工具移至一等待位置並將該等工作件之運輸中斷，在該等待位置中，該等抓夾工具處於該加工裝置之工位之加工工具的作用範圍以外。
18. 如請求項17之加工裝置，其特徵在於，該加工裝置之該等前後相繼的工位的第一工位為一加載工位，以及，該支架控制裝置是構建成，在該加載工位中存在因一錯誤或無法加工之工作件而產生的過程故障的情況下，將該抓夾工具支架連同該等抓夾工具移至該等待位置。
19. 如請求項18之加工裝置，其特徵在於，該加工裝置具有一與該用於該等抓夾工具支架驅動馬達的支架控制裝置進行協作之感測器裝置，該感測器裝置用於識別過程故障並將該過程故障通知該支架控制裝置。
20. 如請求項18或19之加工裝置，其特徵在於，該支架控制裝置是構建成，在消除該過程故障後將該抓夾工具支架連同該等抓夾工具自該等待位置移出並重新啟動該等工作件之運輸。