DE102005019532A1

DE102005019532A1 - Control device for gripping elements of pre-gripper, comprises hollow-shaft drive

Info

Publication number: DE102005019532A1
Application number: DE200510019532
Authority: DE
Inventors: Volkmar Schumann; Carsten Reinsch; Ulrich KÖHLER; Olaf Schinkel
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: DE102005019532B4

Abstract

The pre-gripper to be used for re-positioning a sheet of paper or card, comprises an oscillating arm (4.1) with a gripper shaft (7) positioned parallel to the oscillating shaft (4.1) and fitted with several gripping elements (8), each assembled of an upper (8) and a lower part (10). The gripping elements (8) are moved by an actuator designed as hollow shaft drive located at the oscillator shaft (4.1). The rotor of the unit is connected to a four bar linkage (17).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern der Greifer eines Vorgreifers, der aus mindestens einem auf einer Schwingerwelle gelagerten Schwinger besteht, der zyklisch antreibbar ist und am freien Ende eine Greiferwelle aufweist, die parallel zur Schwingerwelle verläuft und Greifer trägt, die in oder außer Eingriff mit Anschlagmitteln verbringbar sind, wobei der Antrieb der Greifer durch mindestens einen Aktuator erfolgt.The The invention relates to a device for controlling the grippers of a Pre-gripper, consisting of at least one oscillator mounted on a rocker shaft consists, which is cyclically driven and at the free end a gripper shaft which runs parallel to the oscillator shaft and carries grippers, the in or out Engaged with stop means are moved, the drive the gripper is performed by at least one actuator.

Vorgreifer sind in bogenverarbeitenden Maschinen allgemein üblich. Sie dienen dazu, auf einem vorgeordneten Anlegtisch ausgerichtete und in Ruhe befindliche Bogen zu erfassen, zu beschleunigen und an Arbeitsorgane der nachgeordneten Maschine zu übergeben. Um bei hohen Maschinengeschwindigkeiten eine qualitätsgerechte Passergenauigkeit realisieren zu können, müssen die Massenkräfte des Vorgreifers niedrig gehalten werden. Dazu werden die Schwinger der Vorgreifer aus Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Kohlefaserwerkstoffen ausgebildet.pregrippers are common in sheet-processing machines. They serve, on aligned and resting at an upstream landing table To grasp arc, to speed up and to work organs of the downstream Hand over the machine. At high machine speeds, a quality-oriented To realize registration accuracy, the mass forces of the pre-gripper must kept low. These are the vibrators of Vorgreifer made of aluminum, aluminum alloys or carbon fiber materials.

Nach der DE 21 13 750 A1 ist es bekannt, jeden Greifer ein Aktuator zuzuordnen, die als Elektrohubmagneten ausgebildet sind, und mit diesen das Öffnen und Schließen der Greifer zu realisieren.After DE 21 13 750 A1 It is known to associate each gripper an actuator, which are designed as Elektrohubmagneten, and to realize with them the opening and closing of the gripper.

Nachteilig ist, dass durch die Zuordnung der Elektrohubmagnete zu den Greifern am freien Ende des Schwingers die Masse drastisch erhöht und damit auch die Massenkräfte vergrößert werden, was zu den bekannten Nachteilen bei hohen Maschinengeschwindigkeiten führt.adversely is that by assigning the Elektrohubmagnete to the grippers at the free end of the vibrator, the mass increases dramatically and thus also the mass forces to be enlarged what about the known disadvantages at high machine speeds leads.

Aus der DE 101 50 838 A1 ist die Anordnung unterschiedlicher Aktuatoren zum Öffnen und Schließen der Greifer eines Schwingers bekannt. Die Bewegung der Greifer wird durch Aktuatoren realisiert, die einerseits mit den Greifern in Verbindung stehen und sich anderseits am Schwinger oder gestellseitig abstützen. Durch diese Anordnung der Aktuatoren werden ebenfalls die Massenkräfte erhöht oder die Steuerung der Greiferbewegung ist nur mit einem hohen Aufwand realisierbar.From the DE 101 50 838 A1 the arrangement of different actuators for opening and closing the gripper of a vibrator is known. The movement of the grippers is realized by actuators, which are on the one hand connected to the grippers and on the other hand supported on the oscillator or frame side. By this arrangement of the actuators, the inertial forces are also increased or the control of the gripper movement can be realized only with great effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Einrichtung zum Steuern der Greifer eines Vorgreifers derart zu verändern, dass die durch die Aktuatoren hervorgerufenen Massenkräfte minimiert werden und die Steuerung der Greiferbewegung mit einem geringen Aufwand realisierbar ist.task The invention is a generic device for controlling to change the gripper of a pre-gripper so that through the actuators generated mass forces be minimized and the control of the gripper movement with a low effort is feasible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Einrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention Task by a device according to the features of the claim 1 solved.

Durch die Ausbildung eines Aktuators als Hohlwellenantrieb und die Zuordnung dieses Hohlwellenantriebs zur Schwingerwelle derart, dass die Lage der Schwenkachse der Schwingerwelle und die Lage der Drehachse des Rotors des Hohlwellenantriebs übereinstimmen, werden die Massenkräfte minimiert sowie durch die Anwendung eines Viergelenkgetriebes zwischen der Greiferwelle und dem Hohlwellenantrieb eine mit einem geringen Aufwand zu realisierende Möglichkeit zum Steuern der Greifer eines Vorgreifers geschaffen.By the formation of an actuator as a hollow shaft drive and the assignment this hollow shaft drive to the oscillator shaft such that the position the pivot axis of the oscillating shaft and the position of the axis of rotation of the Rotor of the hollow shaft drive match, become the mass forces minimized as well as by the application of a four-bar mechanism between the gripper shaft and the hollow shaft drive one with a small Effort to be realized possibility to control the gripper of a pre-gripper created.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The Invention is based on an embodiment explained in more detail. In the associated Drawings show:

1 die räumliche Darstellung eines Teils eines Vorgreifers 1 the spatial representation of a part of a pre-gripper

2 die Vorderansicht des Vorgreifers nach 1 2 the front view of the pre-gripper after 1

3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 2 3 a sectional view taken along the line AA in 2

In 1 ist ein Vorgreifer 1, bestehend aus einem Schwinger 2 und einem Greifersystem 3 dargestellt. Der Schwinger 2 bildet mit einer Schwingerwelle 4 eine funktionelle Einheit. Die Schwingerwelle 4 ist mittels Lagerzapfen 5 in einem nicht dargestellten Gestell um eine Schwenkachse 4.1 drehbar gelagert und wird durch einen Antrieb zyklisch geschwenkt. Parallel zur Schwingerwelle 4 ist in mit der Schwingerwelle 4 biegesteif verbundenen Lagerböcken 6 eine Greiferwelle 7 drehbar gelagert, auf der Greifer 8 des Greifersystems 3 angeordnet sind. Die Greifer 8 korrespondieren mit Aufschlagmitteln 9, die z. B. als Greiferaufschläge 10 ausgebildet und auf einer Leiste 11 angeordnet sind.In 1 is a pre-gripper 1 consisting of a transducer 2 and a gripper system 3 shown. The vibrator 2 forms with a swinging shaft 4 a functional unit. The oscillating wave 4 is by means of journals 5 in a frame, not shown, about a pivot axis 4.1 rotatably mounted and is cyclically pivoted by a drive. Parallel to the oscillator shaft 4 is in with the oscillator shaft 4 rigidly connected bearing blocks 6 a gripper shaft 7 rotatably mounted on the gripper 8th of the gripper system 3 are arranged. The grippers 8th correspond with impact agents 9 that z. B. as gripper surcharges 10 trained and on a ledge 11 are arranged.

Im Ausführungsbeispiel ist nur der in einer Bogentransportrichtung 12 gesehen auf der linken Seite gelegene Teil des Vorgreifers 1 dargestellt. Bekanntlich erstreckt sich der Vorgreifer 1 über die gesamte Maschinenbreite und ist mindestens auf beiden Seiten gelagert.In the embodiment, only the one in a sheet transport direction 12 seen on the left-hand side of the pre-gripper 1 shown. As is known, the pre-gripper extends 1 over the entire machine width and is stored at least on both sides.

An der Greiferwelle 7 ist drehfest ein Abtriebsglied 13 angeordnet, dass mittels eines Zapfens 15 an einer Koppel 14 angelenkt ist. Die Koppel 14 ist in einem Exzenter 16 aufgenommen, der als Antriebsglied für ein aus dem Abtriebsglied 13, Koppel 14 und Exzenter 16 bestehenden Viergelenkgetriebe 17 dient. Der Exzenter 16 ist dazu mit einem Hohlwellenantrieb 18 verbunden. Der Hohlwellenantrieb 18 besteht aus einem Stator 19 und einem Rotor 20. Der Stator 19 des Hohlwellenantriebs 18 ist drehfest mit der Schwingerwelle 4, im Ausführungsbeispiel auf dem Lagerzapfen 5 angeordnet, verbunden, während der Rotor 20 in Wirkverbindung mit dem Exzenter 16 steht. Eine Drehachse 20.1 des Rotors 20 ist identisch mit der Schwenkachse 4.1 der Schwingerwelle 4. Der Hohlwellenantrieb 18 wird über eine Steuer- und Regeleinheit, die durch eine Maschinensteuerung beeinflussbar ist, gesteuert.At the gripper shaft 7 is rotatably an output member 13 arranged that by means of a pin 15 at a paddock 14 is articulated. The paddock 14 is in an eccentric 16 received, which serves as a drive member for one of the output member 13 , Paddock 14 and eccentric 16 existing four-bar linkage 17 serves. The eccentric 16 is with a hollow shaft drive 18 connected. The Hohlwellenan shoot 18 consists of a stator 19 and a rotor 20 , The stator 19 of the hollow shaft drive 18 is non-rotatable with the oscillating shaft 4 , in the embodiment on the journal 5 arranged, connected, while the rotor 20 in operative connection with the eccentric 16 stands. A rotation axis 20.1 of the rotor 20 is identical to the swivel axis 4.1 the oscillator shaft 4 , The hollow shaft drive 18 is controlled via a control and regulation unit, which can be influenced by a machine control.

In 3 ist der Vorgreifer 1 in einer Rastposition an einem Anlegtisch 21 dargestellt. Zwischen den Greifern 8 und den Greiferaufschlägen 10 wird ein auf dem Anlegtisch 21 ausgerichteter Bogen erfasst, indem die Greifer 8 gegen die Greiferaufschläge 10 geführt werden. Dazu wird der Exzenter 16 durch den Rotor 20 des Hohlwellenantriebs 18 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht. Nachfolgend wird durch den nicht dargestellten Antrieb der Schwinger 2 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt und der durch die Wirkpaarung Greifer 8/Greiferaufschläge 10 gehaltene Bogen zu einem Bogenhaltesystem einer nachgeordneten Anlegtrommel geführt. Erreichen die Greifer 8/Greiferaufschläge 10 den Bereich der Übergabe des Bogens an das Bogenhaltesystem, wird der Exzenter 16, angetrieben durch den Rotor 20, während der Bewegung des Schwingers 2 im Uhrzeigersinn verdreht und so die Greifer 8 von den Greiferaufschlägen 10 abgehoben. Damit wird der durch den Vorgreifer 1 gehaltene Bogen freigegeben und vom Bogenhaltesystem der Anlegtrommel erfasst. Nach der Bogenübergabe schwingt der Vorgreifer 1 mit geöffneten Greifern 8 in eine Umkehrposition. Nach Erreichen der Umkehrposition wird die Bewegungsrichtung des Vorgreifers 1 umgesteuert und der Vorgreifer 1 wird mit geöffneten Greifern 8 in die Ausgangslage am Anlegtisch 21 zur Übernahme eines weiteren Bogens geführt. Zur Übernahme des weiteren Bogens wird der Exzenter 16 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht und damit die Greifer 8 gegen die Greiferaufschläge 10 geführt. Die Greifer 8 könne auch nach der Bogenübergabe wieder geschlossen und in diesem Zustand zum Anlegtisch 21 zurückgeführt und erst vor dem Erreichen der Ausgangslage geöffnet werden.In 3 is the pre-gripper 1 in a latching position on a feed table 21 shown. Between the grapples 8th and the gripper serves 10 will be on the feed table 21 aligned bow detected by the gripper 8th against the gripper serves 10 be guided. This is the eccentric 16 through the rotor 20 of the hollow shaft drive 18 twisted counterclockwise. Subsequently, the drive is not shown by the oscillator 2 pivoted counterclockwise and the by the active pairing gripper 8th / Gripper pads 10 held sheet out to a sheet holding system of a downstream feed drum. Reach the grippers 8th / Gripper pads 10 the area of transfer of the sheet to the sheet holding system, the eccentric 16 , driven by the rotor 20 during the movement of the vibrator 2 twisted clockwise and so the grippers 8th from the gripper serves 10 lifted. This will be the pre-gripper 1 held sheet released and detected by the sheet holding system of the feed drum. After the sheet transfer, the pre-gripper swings 1 with opened claws 8th in a reversal position. After reaching the reversing position, the direction of movement of the pre-gripper 1 redirected and the pre-gripper 1 is with open grippers 8th in the starting position at the feed table 21 led to the acquisition of another sheet. To take over the other arc is the eccentric 16 turned counterclockwise and thus the gripper 8th against the gripper serves 10 guided. The grippers 8th could be closed again after the sheet transfer and in this condition to the feed table 21 be returned and opened only before reaching the starting position.

Im Ausführungsbeispiel ist auf einer Seite ein Hohlwellenantrieb 18 zum Öffnen und Schließen der Greifer 8 des Vorgreifers 1 vorgesehen. Es ist auch möglich, um eine Torsion der Greiferwelle 7 und damit ein ungleichmäßiges Schließen der Greifer 8 zu vermeiden, auf beiden Seiten der Schwingerwelle 4 einen Hohlwellenantrieb 18 zu positionieren und über jeweils ein Viergelenkgetriebe 17 die Greiferwelle 7 zu betätigen. Es ist auch möglich, etwa mittig auf der Schwingerwelle 4 einen Hohlwellenantrieb 18 vorzusehen und über einen mittig an der Greiferwelle 7 angreifendes Viergelenkgetriebe 17 diese zu steuern, wobei die Lage der Schwenkachse 4.1 der Schwingerwelle 4 mit der Lage der Drehachse 20.1 des Rotors 20 übereinstimmt.In the exemplary embodiment, a hollow shaft drive is on one side 18 for opening and closing the gripper 8th the pre-gripper 1 intended. It is also possible to get a twist of the gripper shaft 7 and thus uneven closing of the gripper 8th avoid on both sides of the oscillator shaft 4 a hollow shaft drive 18 to position and via each a four-bar linkage 17 the gripper shaft 7 to press. It is also possible, approximately in the middle on the Schwingerwelle 4 a hollow shaft drive 18 provide and via a center of the gripper shaft 7 attacking four-bar linkage 17 to control these, the position of the pivot axis 4.1 the oscillator shaft 4 with the position of the axis of rotation 20.1 of the rotor 20 matches.

Das Ansteuern des Hohlwellenantriebs 18 erfolgt über die Maschinensteuerung oder über eine zusätzliche Steuer- und Regeleinheit, so dass z. B. der Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Greifer 8 oder die Haltekraft, mit der die Bogen zwischen den Greifern 8 und den Greiferaufschlägen 10 fixiert sind, eingestellt werden kann.The driving of the hollow shaft drive 18 via the machine control or via an additional control and regulating unit, so that z. B. the opening and closing time of the gripper 8th or the holding force with which the bows between the grippers 8th and the gripper serves 10 are fixed, can be adjusted.

Grundsätzlich ist es auch möglich, statt des Hohlwellenantriebs 18 zentrisch der Schwingerwelle 4 einen Servoantrieb zuzuordnen und über das Viergelenkgetriebe 17 die Greiferwelle 7 zu betätigen.In principle, it is also possible, instead of the hollow shaft drive 18 centric of the oscillator shaft 4 Assign a servo drive and the four-bar linkage 17 the gripper shaft 7 to press.

11: Vorgreiferpregrippers
22: SchwingerSchwinger
33: Greifersystemgripper system
44: Schwingerwelleswing shaft
4.14.1: Schwenkachseswivel axis
55: Lagerzapfenpivot
66: Lagerbockbearing block
77: Greiferwellegripper shaft
88th: Greifergrab
99: Anschlagmittelslings
1010: Greiferaufschlaggripper
1111: Leistestrip
1212: BogentransportrichtungSheet transport direction
1313: Abtriebsglieddriven member
1414: Koppelpaddock
1515: Zapfenspigot
1616: Exzentereccentric
1717: ViergelenkgetriebeFour-bar linkage
1818: HohlwellenantriebHollow shaft drive
1919: Statorstator
2020: Rotorrotor
20.120.1: Drehachseaxis of rotation
2121: Anlegtischfeed table

Claims

Device for controlling the grippers of a pre-gripper which consists of at least one oscillator mounted on a rocker shaft which is cyclically drivable and has at the free end a gripper shaft which runs parallel to the rocker shaft and carries grippers which can be brought into or out of engagement with abutment means, wherein the drive of the grippers is effected by at least one actuator, characterized in that the actuator as one of the oscillator shaft ( 4 ) associated hollow shaft drive ( 18 ) is trained.

Device according to claim 1, characterized in that the hollow shaft drive ( 18 ) from one with the oscillator shaft ( 4 ) rotatably connected stator ( 19 ) and a reali a rotary motion rotating rotor ( 20 ) consists.

Device according to claim 2, characterized in that the position of a pivot axis ( 4.1 ) of the oscillator shaft ( 4 ) with the position of a rotation axis ( 20.1 ) of the rotor ( 20 ) matches.

Device according to claim 2 and 3, characterized in that the rotor ( 20 ) with a drive member one on the gripper shaft ( 7 ) attacking four-bar mechanism ( 17 ) connected is.

Device according to claim 4, characterized in that the drive member as an eccentric ( 16 ) is formed, which via a coupling ( 14 ) with a rotation of the gripper shaft ( 7 ) associated output member ( 13 ) connected is.

Device according to claim 1, characterized in that the hollow shaft drive ( 18 ) on one or both sides of the oscillator shaft ( 4 ) ( 5 ) is arranged.

Device according to claim 1, characterized in that the hollow shaft drive ( 18 ) approximately in the middle of the oscillator shaft ( 4 ) is arranged.