CH683093A5 - Memory system having a plurality of storage elements. - Google Patents
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Description
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CH 683 093 A5 CH 683 093 A5
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Beschreibung description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Speichersystem mit einer Vielzahl von Speicherelementen zur Aufnahme von zu speicherndem Gut gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a storage system with a multiplicity of storage elements for receiving goods to be stored according to the preamble of claim 1.
Speichersysteme mit einer Vielzahl von Speicherelementen, von denen jedes wenigstens ein Werkstück aufnimmt, werden als Speicher-/Puffer-/Maga-zin-Systeme im Materialfluss 1. bis 4. Ordnung eingesetzt. Dies bedeutet, dass das jeweilige Speicher-/Puffer-/Magazinsystem ausgehend vom Transport von Material zwischen einzelnen Betriebsstätten bis hin zum Transport von Material von einer Maschine zu einer anderen oder sogar innerhalb einer Maschine eingesetzt wird. Storage systems with a large number of storage elements, each of which holds at least one workpiece, are used as storage / buffer / magazine systems in the 1st to 4th order material flow. This means that the respective storage / buffer / magazine system is used, starting from the transport of material between individual operating sites up to the transport of material from one machine to another or even within a machine.
Damit müssen derartige Speichersysteme für Materialflussaufgaben wie Lagern, Speichern, Puffern, Magazinieren sowie als Transportelement geeignet sein. Storage systems of this type must therefore be suitable for material flow tasks such as storage, storage, buffering, magazine storage and as a transport element.
Obgleich mittlerweile die verschiedensten, zum Teil sehr aufwendigen Speichersysteme vorgeschlagen worden sind, besteht weiterhin Bedarf an einem einfachen, automatisierungsgerechten Bereitstellungssystem für Materialflusselemente zum Speichern, Puffern, Magazinieren und Transportieren von Gütern aller Art im Materialflussbereich 1. bis 4. Ordnung. Although a wide variety of storage systems, some of which are very complex, have now been proposed, there is still a need for a simple, automation-compatible supply system for material flow elements for storing, buffering, storing and transporting goods of all types in the 1st to 4th order material flow range.
Derzeit ist kein Speichersystem bekannt, dessen Aufbau und insbesondere dessen Grösse leicht an die jeweilige Speicheraufgabe angepasst werden kann, und bei dem dennoch das Be- und Entladen ohne grösseren Anpassungsaufwand automatisiert erfolgen kann. No storage system is currently known, the structure and in particular the size of which can be easily adapted to the respective storage task, and in which loading and unloading can nevertheless be automated without major adaptation effort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Speichersystem mit einer Vielzahl von Speichereie-menten zur Aufnahme von zu speicherndem Gut anzugeben, dessen Aufbau und insbesondere dessen Grösse leicht an die jeweilige Speicheraufgabe angepasst werden kann, und bei dem dennoch das Be- und Entladen ohne grösseren Anpassungsaufwand automatisiert erfolgen kann. The invention is based on the object of specifying a storage system with a multiplicity of storage elements for accommodating goods to be stored, the structure and in particular the size thereof of which can be easily adapted to the respective storage task, and in which loading and unloading can be carried out without any major problems Adjustment effort can be automated.
Eine erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es für die Lösung der ersten Teilaufgabe erforderlich ist, ein Speichersystem mit einer Vielzahl von Speicherelementen zur Aufnahme von zu speicherndem Gut zu verwenden, die zu einer als Einheit handhabbaren Transport-und Lagereinheit bzw. einer Wabe zusammenfassbar sind, und von denen jedes Speicherelement durch wenigstens eine Stirnfläche mit Speichergut be- und entladbar ist. Durch diese Ausbildung ist sichergestellt, dass das Speicher-/Puffer-/Magazin-System ein kostengünstiges und hochflexibles Element für die verschiedensten Materialflussaufgaben ist. Ferner erlaubt dieser Aufbau eine modulare Gestaltung, so dass das Speichersystem dem jeweiligen Produkt anpassbar ist. A solution to this problem according to the invention is characterized by its developments in the claims. The invention is based on the knowledge that for the solution of the first subtask it is necessary to use a storage system with a multiplicity of storage elements for receiving goods to be stored, which can be combined to form a transport and storage unit or a honeycomb that can be handled as a unit , and of which each storage element can be loaded and unloaded with at least one end face with storage goods. This training ensures that the storage / buffer / magazine system is an inexpensive and highly flexible element for a wide variety of material flow tasks. Furthermore, this structure allows a modular design, so that the storage system can be adapted to the respective product.
Um dieses Speichersystem automatisierungsgerecht auszugestalten, ist erfindungsgemäss eine Antriebseinrichtung vorgesehen, die die Wabe und/ oder eine Be- und Entladeeinheit für die einzelnen Speicherelemente derart verfährt, dass das Speichergut an einer ortsfesten Übergabestation automatisch übergebbar bzw. übernehmbar ist. In order to make this storage system suitable for automation, a drive device is provided according to the invention which moves the honeycomb and / or a loading and unloading unit for the individual storage elements in such a way that the stored goods can be automatically transferred or taken over at a fixed transfer station.
Die Be- und Entladeeinheit kann vollständig von der Wabe entkoppelt sein. So ist es möglich, die Be- und Entladeeinheit starr anzuordnen, und die Wabe zu drehen und/oder horizontal bzw. vertikal zu verfahren. Ferner ist es auch möglich, die Be-und Entladeeinheit verfahrbar und/oder um die Speicherachse drehbar auszugestalten. Die Ein-und Ausgabeeinheiten können dabei programmiert oder zwangsgeführt über Kulissen, Vorschubelementen an den einzelnen Speicherelementen verfahren werden. The loading and unloading unit can be completely decoupled from the honeycomb. It is thus possible to arrange the loading and unloading unit rigidly, to rotate the honeycomb and / or to move it horizontally or vertically. Furthermore, it is also possible to make the loading and unloading unit movable and / or rotatable about the storage axis. The input and output units can be programmed or moved in a guided manner via scenes, feed elements on the individual storage elements.
Die Be- und Entladung selbst kann auf die verschiedenste Art und Weise erfolgen, u.a. unter Ausnützung der Schwerkraft durch schiefe Anordnung des Speichers/Puffers/Magazins oder durch den Staudruck des Füllgutes. Diese Möglichkeit ist besonders geeignet für den Einsatz der Wabe als Durchlaufspeicher. Weiterhin kann die Ein- und Ausgabe mit Hilfe von Schiebern, Blasdüsen, Saugvorrichtungen, Rutschen oder durch Fliehkräfte erfolgen. The loading and unloading itself can be done in a variety of ways, including taking advantage of gravity by tilting the storage / buffer / magazine or by the dynamic pressure of the contents. This option is particularly suitable for the use of the honeycomb as a continuous storage. Furthermore, the input and output can be carried out with the help of sliders, blow nozzles, suction devices, slides or by centrifugal forces.
Ferner ist es möglich, für jedes Speichersystem mehrere voneinander unabhängige arbeitende Einbzw. Ausgabeeinheiten zu verwenden, beispielsweise zwei Eingabe- und drei Ausgabeeinheiten. Die Einheiten können auf einer des Systems oder auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet werden (Anspruch 2). Furthermore, it is possible for each storage system to have several independent working or To use output units, for example two input and three output units. The units can be arranged on one of the system or on opposite sides (claim 2).
Insbesondere kann die Be- und/oder Entladeeinheit ein stationäres Teil aufweisen, das mittels Kugelgelenken und eines Längsausgleichs mit dem mit den einzelnen Speicherelementen verbindbaren Teil verbunden ist, das axial und radial bzw. über Kreuz verfahrbar ist (Anspruch 3). In particular, the loading and / or unloading unit can have a stationary part which is connected by means of ball joints and a longitudinal compensation to the part which can be connected to the individual storage elements and which can be moved axially and radially or crosswise (claim 3).
Durch die erfindungsgemäss vorgenommene Entkopplung zwischen Speicher und Be- und Entladeeinheit kann die Wabe trotz ihres automatisierungsgerechten Aufbaus auf die unterschiedlichsten Weisen transportiert, gestapelt oder gestaut werden (Anspruch 4): Due to the decoupling between the storage unit and the loading and unloading unit according to the invention, the honeycomb can be transported, stacked or stowed in a variety of ways despite its automation-compatible construction (claim 4):
So kann sie drehbar, rollbar, um ein frei wählbares Zentrum höhenverfahrbar, querverfahrbar sowie höhen- und querverfahrbar (kreuzförmige Bewegung) sein; selbstverständlich können alle Bewegungen getaktet werden. For example, it can be rotated, rolled, moved vertically around a freely selectable center, moved across, and moved vertically and horizontally (cross-shaped movement); of course, all movements can be clocked.
Die Wabe kann mit Gurtbändern oder sonstigen Fördermitteln, wie einer Rollbahn, Bändern, Staplern, einer Rutsche mit Stopper etc. transportiert werden. Besonders bevorzugt ist ein Transport der Wabe auf einem Förderhilfsmittel mit zwei Seitenwänden, die parallel zu den Stirnwänden angeordnet sind (Anspruch 5). Hierdurch erfolgt eine Sicherung gegen das Herausfallen von Teilen. Weiterhin ist eine Stapelbildung bzw. eine Bildung von Transporteinheiten möglich. The honeycomb can be transported with belt straps or other means of conveyance, such as a roller conveyor, belts, stackers, a slide with a stop, etc. Transporting the honeycomb on a conveying aid having two side walls which are arranged parallel to the end walls is particularly preferred (claim 5). This ensures that parts cannot fall out. Furthermore, stack formation or formation of transport units is possible.
Die Wabe ist ferner beliebig stapelbar und staubar, z.B. mittels eines Staubandes. The honeycomb can also be stacked and stowed as desired, e.g. by means of a storage belt.
Die Aussenkontur der Wabe kann neben kreisförmig auch vier- oder sechskantig sein, so dass es möglich ist, aus einzelnen Waben einen Grosswabenspeicher aufzubauen, der dann wieder die Eigenschaften der einzelnen Waben besitzt. In addition to being circular, the outer contour of the honeycomb can also be square or hexagonal, so that it is possible to build a large honeycomb store from individual honeycombs, which then again has the properties of the individual honeycombs.
Die Anordnung der einzelnen Elemente in der The arrangement of the individual elements in the
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Wabe kann in Form von konzentrischen Kreisen, spiralförmig oder zeilen- und spaltenförmig, d.h. matrixförmig erfolgen. Honeycomb can be in the form of concentric circles, spiral or row and columnar, i.e. done in a matrix.
Mehrere Waben können mittels einfacher Verbindung oder Kupplung axial miteinander verbunden werden, so dass eine «Endlos-Wabe» entsteht (Anspruch 6). Ein Transport einer derartigen Wabe kann sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Förderrichtung erfolgen. Several honeycombs can be axially connected to one another by means of a simple connection or coupling, so that an “endless honeycomb” is created (claim 6). Such a honeycomb can be transported both in the horizontal and in the vertical conveying direction.
Die einzelnen Speicherelemente können einen beliebigen Querschnitt, z.B. einen kreis-, oval- oder polygonförmigen oder einen rechteckigen Querschnitt haben. Auch können die einzelnen Elemente mit Zwischenböden, z.B. Schiebern versehen werden. Die einzelnen Elemente sind dabei vorzugsweise so aufgebaut, dass ihre Länge sehr viel grösser als ihr Durchmesser ist. The individual storage elements can have any cross-section, e.g. have a circular, oval or polygonal or rectangular cross section. The individual elements can also be fitted with intermediate shelves, e.g. Sliders are provided. The individual elements are preferably constructed so that their length is much larger than their diameter.
Die einzelnen Speicherelemente können mit Hilfe eines bandförmigen Elementes zu einer Wabe zu-sammengefasst werden (Anspruch 7). Ferner können sie zusammengeklebt oder geschweisst werden. The individual storage elements can be combined to form a honeycomb with the aid of a band-shaped element (claim 7). They can also be glued or welded together.
Die Speicherelemente können ferner mit Hilfe zweier Stirnwände, die geeignete Aufnahmevorrichtungen für die einzelnen Speicherelemente besitzen, zu einer Wabe zusammengefasst werden (Anspruch 8). Der Verbund zu einer Wabe wird z.B. durch ein zentrales Verbindungselement, welches die zwei Stirnwände gegeneinander spannt oder durch Einschnappen, Verhaken, Klipsen, Arretieren, etc. von einzelnen oder allen Speicherelementen in die zwei Stirnwände erreicht. Beim Einsatz von Stirnwänden können diese z.B. rund oder rechtek-kig ausgeführt werden. The storage elements can furthermore be combined to form a honeycomb with the aid of two end walls which have suitable receiving devices for the individual storage elements (claim 8). The connection to a honeycomb is e.g. by means of a central connecting element, which clamps the two end walls against one another or by snapping, hooking, clipping, locking, etc., into the two end walls of individual or all storage elements. When using end walls, these can e.g. round or rectangular.
Weiterhin können die Speicherelemente auch gelenkig miteinander verbunden sein (Anspruch 9); hierdurch ist es möglich, die Wabe auf- bzw. abzuwickeln oder linear anzuordnen. Furthermore, the storage elements can also be connected to one another in an articulated manner (claim 9); this makes it possible to wind up or unwind the honeycomb or to arrange it linearly.
In der Minimalkonfiguration besteht damit eine Wabe aus nur zwei Komponenten, nämlich den Stirnwänden, Schweissverbindungen oder Spannbändern und den Speicherelementen. In the minimal configuration, a honeycomb consists of only two components, namely the end walls, welded connections or tensioning straps and the storage elements.
Die Wabe kann aus einzelnen schon befüllten Speicherelementen aufgebaut werden; es ist aber möglich, dass die Speicherelemente unauflösbar miteinander verbunden sind, so dass nur die Wabe befüllt werden kann. The honeycomb can be constructed from individual storage elements that have already been filled; however, it is possible for the storage elements to be connected to one another in an indissoluble manner, so that only the honeycomb can be filled.
Der Antrieb der Wabe kann beispielsweise an der Aussenkontur (Anspruch 10), insbesondere an den Stirnseiten oder der Mantelfläche über Mitnehmer, wie ein umschlingendes Band oder eine Kette oder über Reibräder/-rollen/-walzen erfolgen. Ferner ist es möglich, eine Mittelachse vorzusehen, die aus den Stirnseiten der Wabe herausragt und mit Kupplungen für den Antrieb versehen ist oder an ihren Enden mit Bohrungen zum Ankuppeln einer Aufnahme bzw. Antreibsvorrichtung versehen ist, welche dann mit der Wabe bündig abschliessen. The honeycomb can be driven, for example, on the outer contour (claim 10), in particular on the end faces or the lateral surface, by means of drivers, such as a looping belt or a chain, or by friction wheels / rollers / rollers. Furthermore, it is possible to provide a central axis which protrudes from the end faces of the honeycomb and is provided with couplings for the drive or is provided at its ends with bores for coupling a receptacle or drive device, which are then flush with the honeycomb.
Die Wabe kann durch ihre Aussenwände zentriert oder an ihrer Mittelachse gelagert werden. Zur verbesserten Zentrierung der Wabe können z.B. zwei V-Nuten, die mit der Mittelachse der Wabe verbindbar sind und eine horizontale Längsverfahr-vorrichtung besitzen zum Höhenverfahren der Wabe eingesetzt werden. Die Zentrierung kann ferner durch zwei Stützwalzen bzw. vier Stützräder erfolgen. The honeycomb can be centered by its outer walls or stored on its central axis. For improved centering of the honeycomb, e.g. Two V-grooves, which can be connected to the central axis of the honeycomb and have a horizontal longitudinal movement device, are used to move the honeycomb in height. The centering can also be done by two support rollers or four support wheels.
Die Waben bzw. Speicherelemente können auf beliebig verschlossen werden, beispielsweise durch spezielle Einwegsperren, d.h. nur in einer Richtung passierbare Elemente, die in einer Stirnseite der Speicherelemente eingebracht sind. The honeycombs or storage elements can be closed in any way, for example by special one-way locks, i.e. elements that can only be passed in one direction and are introduced into an end face of the storage elements.
Ferner ist es möglich, einen Arretierungsmechanismus vorzusehen, der gelöst und gesperrt werden kann. It is also possible to provide a locking mechanism that can be released and locked.
Weiterhin ist es möglich, in den einzelnen Speicherelementen Federelemente vorzusehen, die ab einer bestimmten Kraft das Ein- bzw. Ausschieben des Speicherguts ermöglichen. Diese Federelemente können z.B. vier gleichmässig am Umfang eines Speicherelementes angeordnete Blattfedern sein. Furthermore, it is possible to provide spring elements in the individual storage elements, which allow the storage goods to be pushed in and out from a certain force. These spring elements can e.g. four leaf springs arranged uniformly on the circumference of a storage element.
Auch ist es möglich, die Wabe insgesamt durch wiederverwendbare Deckel/Verschlussplatten, welche steck-, klapp-, klips-, schnapp-, einschwenk-bzw. wegschwenkbar, aufgesteckt etc. sind, zu ver-schliessen. It is also possible to use the honeycomb as a whole by means of reusable lids / closure plates, which can be inserted, folded, clipped, snapped, pivoted or. can be swung away, plugged on, etc. to close.
Ein Verschliessen der Wabe kann auch durch aufgebrachte und insbesondere durchsichtige Folien, die z.B. geschrumpft, geklebt, durch Unterdruck in den Röhren gehalten werden, erfolgen. Diese Folien sind leicht entfernbar, beispielsweise abreiss-bar, so dass ein staubfreies Speichern, Aufbewahren und Transportieren von Teilen sowie Einsehen des Füllgutes möglich ist. The honeycomb can also be closed by applied and, in particular, transparent foils, e.g. shrunk, glued, held in place by vacuum. These foils are easily removable, for example tear-off, so that dust-free storage, storage and transport of parts as well as inspection of the contents is possible.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemässen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen: The invention is described below by way of example without limitation of the general inventive concept on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing, to which reference is expressly made with regard to the disclosure of all details according to the invention not explained in more detail in the text. Show it:
Fig. 1 und 2 verschiedene Ausführungsformen einer Wabe, 1 and 2 different embodiments of a honeycomb,
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Be-und Entladeeinheit, 3 shows a first exemplary embodiment of a loading and unloading unit,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Be-und Entladeeinheit, und 4 shows a second exemplary embodiment of a loading and unloading unit, and
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren einer Wabe. Fig. 5 shows an embodiment for the method of a honeycomb.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Wabe, bei der die einzelnen Speicherelemente 1 in zwei Stirnelemente 2 mit entsprechenden Aussparungen für die Aufnahme der einzelnen Speicherelemente eingesetzt sind. Mit 3 ist eine Drehachse für die Wabe bezeichnet. 1 shows an embodiment of a honeycomb in which the individual storage elements 1 are inserted in two end elements 2 with corresponding cutouts for accommodating the individual storage elements. 3 with an axis of rotation for the honeycomb is designated.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Wabe, bei der die einzelnen Speicherelemente 1' durch Spannbänder 2' zusammengehalten werden. FIG. 2 shows a further embodiment of a honeycomb, in which the individual storage elements 1 'are held together by tensioning straps 2'.
Fig. 3 zeigt eine Be- und Entladeeinheit für eine aus Speicherelementen 1 zusammengesetzte Wabe 10. Die Be- und Entladeeinheit weist über Kugelgelenke 4 verbundene Rohre 5 zum Ein- und Ausgeben von nicht dargestellten Teilen auf. Die Wabe 10 kann um ihre Drehachse 3 gedreht werden, während das an das jeweilig zu befüllende bzw. zu entleerende Speicherelement 3 angedockte Rohr 5 durch eine Längsführung 6 vertikal verschiebbar ist. 3 shows a loading and unloading unit for a honeycomb 10 composed of storage elements 1. The loading and unloading unit has tubes 5 connected via ball joints 4 for the input and output of parts, not shown. The honeycomb 10 can be rotated about its axis of rotation 3, while the tube 5 docked to the storage element 3 to be filled or emptied is vertically displaceable by a longitudinal guide 6.
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Fig. 4 zeigt in einem Querschnitt eine Modifikation der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung, bei der die angedockten Rohre 5 einer Beladeeinheit (links von der Wabe 10) und einer Entladeeinheit (rechts von der Wabe 10) vertikal, horizontal, über Kreuz sowie auch kreis- oder spiralförmig programmiert und unabhängig voneinander verfahren werden können. Fig. 4 shows in a cross section a modification of the device shown in Fig. 3, in which the docked tubes 5 of a loading unit (left of the honeycomb 10) and an unloading unit (right of the honeycomb 10) vertically, horizontally, crosswise and also can be programmed in a circle or spiral and can be moved independently of one another.
Fig. 5 zeigt schematisch einen Antrieb für einen Wabenspeicher 10 auf einer rechteckigen Spiralbahn 11. Der Antrieb wird durch entsprechende Aufnahme 12 realisiert, wobei die Achse 3 der Wabe 10 in die Ausnehmungen 11 in den Seitenwänden 14 eingreifen, die gleichzeitig die nicht be-füllbaren bzw. entleerbaren Speicherelemente 1 verschliessen. Mit Hilfe dieser Vorrichtung können aber auch andere Bahnen realisiert werden, indem für die seitlichen Führungen in der Trägerplatte 14 entsprechende Bahnen vorgesehen werden; auf der Trägerplatte kann auch mehr als ein Wabenspeicher angeordnet werden; hierdurch ist das Ausgeben von Teilen für mehrere Verarbeitungsstationen möglich. 5 schematically shows a drive for a honeycomb store 10 on a rectangular spiral track 11. The drive is realized by a corresponding receptacle 12, the axis 3 of the honeycomb 10 engaging in the recesses 11 in the side walls 14, which at the same time cannot be filled or emptying storage elements 1. With the help of this device, however, other tracks can also be realized by providing corresponding tracks for the lateral guides in the carrier plate 14; more than one honeycomb store can also be arranged on the carrier plate; this makes it possible to dispense parts for several processing stations.
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