DE102010033115A1 - Discharge manipulator and method for the automated unloading of piece goods from containers and holds of vehicles - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Entlademanipulator und ein Verfahren zum automatisierten Entladen von Stückgütern aus Containern und Laderäumen von Fahrzeugen, wie LKW, Wechselbrücken oder dergl., in denen die Stückgüter zum Transport platzsparend nebeneinander und/oder übereinander gestapelt sind, wobei das freie Ende der Entlademanipulator bis zu dem Stückgutstapel in den Container oder Laderaum hinein teleskopierbar ist. Um den Entladevorgang ergonomischer zu gestalten und die Entladegeschwindigkeit sowie die Effizienz pro Arbeiter zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass das freie Ende des Entlademanipulators (5) einen Aufwälzgreifer (7) trägt, mit dessen Hilfe vorzugsweise nur ein Stückgut (2) reibschlüssig anhebbar, auf das Band des Aufwälzgreifers (7) aufwälzbar und an eine rückwärtige das Stückgut (2) aus dem Container oder Laderaum (L) transportierende Fördertechnik übergebbar ist.The invention relates to an unloading manipulator and a method for the automated unloading of piece goods from containers and holds of vehicles such as trucks, swap bodies or the like. In which the piece goods are stacked next to each other and / or on top of each other to save space, with the free end of the unloading manipulator up to is telescopic to the stack of piece goods in the container or cargo space. In order to make the unloading process more ergonomic and to increase the unloading speed and the efficiency per worker, it is proposed that the free end of the unloading manipulator (5) carry a rolling gripper (7), with the aid of which preferably only one piece goods (2) can be lifted in a frictional manner the belt of the roll-on gripper (7) can be rolled up and transferred to a rear conveyor system which transports the piece goods (2) out of the container or loading space (L).
Description
Die Erfindung betrifft einen Entlademanipulator und ein Verfahren zum automatisierten Entladen von Stückgütern aus Containern und Laderäumen von Fahrzeugen, wie LKW, Wechselbrücken oder dergl., in denen die Stückgüter zum Transport platzsparend nebeneinander und/oder übereinander gestapelt sind, wobei das freie Ende des Entlademanipulators bis zu dem Stückgutstapel in den Container oder Laderaum hinein teleskopierbar ist und der Entlademanipulator zur Aufnahme und zum Transport des vereinzelten Stückgutes in Längsrichtung des Entlademanipulators aus dem Container oder Laderaum heraus gestaltet ist.The invention relates to a Entlademanipulator and a method for the automated unloading of piece goods from containers and holds of vehicles, such as trucks, swap bodies or the like., In which the cargo for transport to save space next to each other and / or stacked, with the free end of Entlademanipulators to can be telescoped to the stack of goods in the container or cargo space and the Entlademanipulator for receiving and transporting the separated cargo in the longitudinal direction of the Entlademanipulators from the container or cargo space out is designed.
Derzeit werden Stückgüter, wie z. B. Pakete, überwiegend in Containern oder im Laderaum von LKWs, Wechselbrücken oder ähnlichen Fahrzeugen transportiert. Die Stückgüter werden in den Containern oder Laderäumen in Höhe und Breite gestapelt, um möglichst viele dieser Stückgüter in einer Transporteinheit aufnehmen zu können. Das Be- und Endladen geschieht weitgehend manuell, wobei Hilfsmittel, wie teleskopierbare Förderbänder eingesetzt werden, die die Stückgüter in die Laderäume oder Container hinein- und heraustransportieren. Das Aufgeben der Stückgüter auf die teleskopierbaren Förderbänder wird im Wesentlichen von Arbeitern innerhalb des Containers oder Laderaums manuell ausgeführt.Currently, general cargo, such. As packages, mainly in containers or in the hold of trucks, swap bodies or similar vehicles transported. The piece goods are stacked in the containers or holds in height and width to accommodate as many of these cargo in a transport unit can. The loading and unloading is done largely manually, with tools, such as telescopic conveyor belts are used, which transport the piece goods into the holds or containers in and out. The abandonment of the piece goods on the telescoping conveyor belts is essentially carried out manually by workers within the container or cargo space.
Da infolge der beengten Platzverhältnisse selten mehr als ein Arbeiter in dem Laderaum eingesetzt werden kann, ist bei der Entladung der Durchsatz auf einen typischen Wert von bis zu 1000 Einheiten/Stunde und Mann beschränkt. Erschwerend die beachtliche körperliche Belastung der Arbeiter durch das Handling der bis zu 33 kg schweren Pakete, die von Hand und mit Muskelkraft bewegt werden müssen. Ein teleskopierbarer Förderer der beschriebenen Art zur Unterstützung des Ladevorganges ist beispielsweise aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Entladevorgang von Stückgütern aus Containern und Laderäumen von Fahrzeugen, wie LKWs, Wechselbrücken oder dergl. ergonomischer zu gestalten und die Entladegeschwindigkeit sowie die Effizienz pro Arbeiter zu erhöhen, um damit die Wirtschaftlichkeit des Systems zu verbessern.The object of the present invention is to make the unloading of piece goods from containers and holds of vehicles, such as trucks, swap bodies or the like. Ergonomic and to increase the unloading speed and the efficiency per worker, so as to improve the efficiency of the system.
Zur Lösung der Aufgabe werden zwei erfindungsgemäße Konzepte vorgeschlagen. Bei einem ersten Konzept trägt das freie Ende des Entlademanipulators einen Aufwälzgreifer, der mit einem Friktionselement in Form eines rückwärts um Umlenkrollen umlaufenden endlosen Bandes versehen ist, mit dessen Hilfe vorzugsweise nur ein Stückgut reibschlüssig anhebbar, auf das Band des Aufwälzgreifers aufwälzbar und an eine rückwärtige, das Stückgut aus dem Container oder Laderaum transportierende Fördertechnik übergebbar ist.To solve the problem, two inventive concepts are proposed. In a first concept, the free end of Entlademanipulators carries a Aufwälzgreifer, which is provided with a friction element in the form of a reverse circulating rollers around endless belt, with the aid of which preferably only a piece of goods can be lifted frictionally, aufflzbar on the belt of Aufwälzgreifers and to a rear, the piece goods from the container or loading space transporting conveyor technology can be handed over.
Aufwälzgreifer auch Messerbänder genannt, gehören zu reibschlüssigen Greifsystemen und sind als solche in Materialflusssystemen bekannt, wo sie zum reibschlüssigen Greifen von Objekten verwendet werden, deren Oberfläche nur seitlich und/oder von oben zugängig sind. Die Erfindung kombiniert einen bekannten Abwälzgreifer mit einem teleskopierbaren Förderer zu einem teil- oder vollautomatisierbaren Entlademanipulator, mit dessen Hilfe die Entladung von gestapeltem Stückgut aus Containern und Laderäumen von Fahrzeugen ergonomisch einfach und schnell möglich wird. Der für die Entladung abgestellte Arbeiter muss allenfalls steuernd eingreifen, ist aber von der schweren körperlichen Arbeit befreit, weil der Abwälzgreifer selbst das Aufnehmen der Stückgüter auf den Entlademanipulator übernimmt. Der Arbeiter setzt dazu den Abwälzgreifer an der Seitenfläche eines Stückguts an und hebt dieses reibschlüssig so weit hoch, bis der Abwälzgreifer unter das Stückgut greifen und dieses rückwärts auf den Förderer des Entlademanipulators abgeben kann.Turret grippers also called knife bands belong to frictional gripping systems and are known as such in material flow systems, where they are used for frictional gripping objects whose surface is accessible only laterally and / or from above. The invention combines a known Abwälzgreifer with a telescopic conveyor to a partially or fully automatable Entlademanipulator, with the help of the unloading of stacked cargo from containers and holds of vehicles is ergonomically simple and fast. The worker parked for the unloading must intervene at best controlling, but is freed from the heavy physical work, because the rolling gripper itself takes over the taking up of the piece goods on the Entlademanipulator. The worker uses the Abwälzgreifer on the side surface of a piece goods and lifts this frictionally so high until the Abwälzgreifer grab under the cargo and this can return to the conveyor of the Entlademanipulators.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Aufwälzgreifer und/oder der Entlademanipulator zusammen mit dem Aufwälzgreifer von einem Arbeiter, ergonomisch unterstützt, raumbewegbar sind. Der Entlademanipulator und/oder der daran angeordnete Abwälzgreifer sind gewichtsmäßig so ausbalanciert, dass für den Arbeiter ein Heben und Senken sowie das seitliche Verschwenken der Bauteile des Entlademanipulators ohne oder mit äußerst geringem Kraftaufwand möglich ist. So kann der Arbeiter jede Stelle des Stapels leicht erreichen, indem er mit der Hand den Entlademanipulator und/oder der daran angeordnete Abwälzgreifer greift und dort hin führt.In one embodiment of the invention it is provided that the Aufwälzgreifer and / or Entlademanipulator together with the Aufwälzgreifer of a worker, ergonomically supported, are spatially movable. The unloading manipulator and / or the rolling gripper arranged thereon are balanced in terms of weight such that lifting and lowering as well as lateral pivoting of the components of the unloading manipulator is possible for the worker without or with the least possible expenditure of force. Thus, the worker can easily reach each point of the stack by grasping with his hand the unloading manipulator and / or the rolling gripper arranged thereon and leading there.
Um zu verhindern, dass vom Abwälzgreifer aufgenommenes Stückgut auf den Boden fällt und/oder den Arbeiter verletzt, ist nach einem anderen Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass der Aufwälzgreifer mindestens an einer Längsseite des Friktionselementes mit einer aufrechten Führungswand für das aufzuwälzende Stückgut versehen ist. Die Führungswand, die vorzugsweise zwischen dem Arbeiter und dem Stapel auf der Bedienseite des Entlademanipulators vorgesehen ist, leitet das Stückgut sicher auf das Band und weiter auf den teleskopierbaren Teil des Entlademanipulators. Der Arbeiter, der den Abwälzgreifer mit einer Hand steuert, kann mit der freien Hand das Stückgut beim Überführen auf das Friktionselement führen.In order to prevent piece goods picked up by the rolling gripper from falling to the ground and / or injuring the worker, it is provided according to another feature of the invention that the rolling gripper is provided with an upright guide wall for the piece goods to be rolled up at least on one longitudinal side of the friction element. The guide wall, which is preferably provided between the worker and the stack on the operating side of the Entlademanipulators, passes the cargo safely on the tape and further on the telescopic part of the Entlademanipulators. The worker, who controls the rolling gripper with one hand, can guide the piece goods with the free hand when transferring to the friction element.
Zusätzlich zur Teleskopierbarkeit des Entlademanipulators kann nach einem ergänzenden Merkmal der Erfindung der Aufwälzgreifer gegenüber dem Entlademanipulator in dessen Längsachsrichtung verschiebbar gestaltet sein, um die bewegte Masse beim Entstapeln klein zu halten.In addition to the telescoping of the Entlademanipulators can according to a complementary feature of the invention, the Aufwälzgreifer opposite the Entlademanipulator in the Longitudinally slidably designed to keep the moving mass when destacking small.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass der teleskopierbare Entlademanipulator mit seinem freie Ende in den Container oder Laderaum des Fahrzeuges hineinbewegt wird, wonach der Arbeiter den Abwälzgreifer an der unteren Kante eines gestapelten Stückgutes ansetzt und durch die Reibmitnahme des Friktionsbandes das Stückgut anhebt und auf das Band aufwälzt, von wo aus das Stückgut entlang des Entlademanipulators aus dem Container oder Laderaum des Fahrzeuges heraustransportiert wird, wobei ggf. der Arbeiter mit einer Hand den Abwälzgreifer und/oder den Entlademanipulator antriebsgestützt bewegt und bei Bedarf mit der anderen Hand den Entladevorgang des Stückgutes unterstützt.According to the inventive method is provided that the telescopic Entlademanipulator is moved with its free end in the container or cargo space of the vehicle, after which the worker attaches the Abwälzgreifer to the lower edge of a stacked piece goods and by Reibmitnahme the friction belt lifts the cargo and on the Band wallows from where the piece goods along the Entlademanipulators from the container or cargo space of the vehicle is transported out, where necessary, the worker with one hand, the Abwälzgreifer and / or the Entlademanipulator moves driven and supported if necessary with the other hand the unloading process of the piece goods ,
Ein zweites Konzept der Erfindung sieht zur Lösung der Aufgabe vor, dass im Bereich dessen freien vorderen Endes oberhalb des Entlademanipulators ein Greifer angeordnet ist, mit dem ein oder mehrere Stückgüter aus dem Stückgutstapels in Richtung des Entlademanipulators herausziehbar und auf das vordere Ende des Entlademanipulators abwerfbar sind. Anstatt eines Abwälzgreifers wird bei dieser Lösung eine das Stückgut unmittelbar greifende Vorrichtung verwendet, die in der Lage ist, mindestens ein Stückgut zu erfassen und aus dem Stapel herauszuziehen. Das Stückgut oder die Stückgüter werden auf das vordere Ende des Entlademanipulators abgeworfen oder gelegt, von wo aus sie mit einer Fördertechnik zum rückwärtigen Ende des Entlademanipulators transportiert werden.A second concept of the invention provides for solving the problem that in the region of the free front end above the Entlademanipulators a gripper is arranged with the one or more cargo from the stack of articles in the direction of Entlademanipulators be pulled out and dropped onto the front end of the Entlademanipulators , Instead of a rolling gripper in this solution, a piece goods directly gripping device is used, which is able to detect at least one piece goods and pull out of the stack. The piece goods or the piece goods are dropped on the front end of the Entlademanipulators or laid, from where they are transported by a conveyor to the rear end of the Entlademanipulators.
Vorzugsweise ist der Greifer als Sauggreifer aufgebildet, dessen Saugelemente an einem raumbeweglichen Schwenkarm angeordnet sind, der manngesteuert bewegbar ist. Ein Arbeiter steuert den Greifarm mit den Saugelementen, so dass diese ein oder mehrere Stückgüter erfassen können. Durch Rückwärtsbewegung des Greifarmes wird das Stückgut oder werden die Stückgüter aus dem Stapel herausgezogen und fallen auf das freie Ende des Entlademanipulators bzw. eine dort vorgesehen Fördertechnik zum Abtransport der Stückgüter.Preferably, the gripper is designed as a suction pad, the suction elements are arranged on a space-movable pivot arm, which is man-controlled movement. A worker controls the gripper arm with the suction elements, so that they can detect one or more cargo. By backward movement of the gripping arm, the piece goods or the piece goods are pulled out of the stack and fall on the free end of the Entlademanipulators or there provided conveyor for transporting the cargo.
Dabei wird in Kauf genommen, dass auch mehrer Stückgüter aus dem nach Entfernen einzelner Stückgüter instabil gewordenen Stapel auf die Fördertechnik fallen können.It is accepted that several pieces of goods from the unstable after removal of individual cargo stack on the conveyor technology can fall.
Damit keine Stückgüter auf den Boden des Containers oder Laderaums fallen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass das vordere Ende des Entlademanipulators als die entstapelten Stückgüter aufnehmende Mulde ausgebildet ist, deren Bodenbereich durch ein das Stückgut aus dem Container oder Laderaum heraustransportierendes Transportband gebildet wird.So that no piece goods fall to the bottom of the container or cargo space is provided according to a further feature of the invention that the front end of the Entlademanipulators is formed as the unstacked piece goods receiving trough whose bottom portion formed by a piece goods from the container or cargo out transporting conveyor belt becomes.
Vorzugsweise deckt die Mulde die Breite des Laderaums im Wesentlichen ab und wird aus seitlich des Entlademanipulators geneigt angeordneten Führungswänden gebildet. Die Führungswände leiten die Stückgüter auf die Fördertechnik, im einfachsten Fall ein endlos umlaufendes Band, das die Stückgüter, in der Regel über anschließende weitere Bänder, nach hinten aus dem Container oder Laderaum transportiert.Preferably, the trough substantially covers the width of the cargo space and is formed from guide walls arranged laterally of the unloading manipulator. The guide walls direct the piece goods to the conveyor system, in the simplest case an endlessly circulating belt, which transports the piece goods, usually via subsequent further belts, to the rear out of the container or cargo space.
Um die Effektivität der Vorrichtung zu erhöhen, entspricht nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung die Arbeitsbreite des Greifers der Breite der Mulde. Um einen Personenzugang zum Stapel oder Greifer zu ermöglichen, sind erfindungsgemäß die Führungswände hochklappbar. Dadurch wird es dem Arbeiter, der den Greifer aus einem dem Stapel abgewandten Bereich steuert, ermöglicht, bei Bedarf an den Stapel oder an den Greifer heranzutreten. Dazu sollte allerdings die Mulde so weit entleert sein, dass ein Hochklappen mindestens einer der Führungswände möglich wird.In order to increase the effectiveness of the device, according to an advantageous feature of the invention, the working width of the gripper corresponds to the width of the trough. In order to enable a person access to the stack or gripper, according to the invention, the guide walls can be folded up. This will allow the operator, who controls the gripper from an area facing away from the stack, to approach the stack or gripper when needed. For this purpose, however, the trough should be emptied so far that a folding up of at least one of the guide walls is possible.
Beide Konzepte zum Entladen weisen Vorteile gegenüber den bekannten Lösungen auf. Die Entladegeschwindigkeit der Container und Laderäume lässt sich mit beiden Varianten deutlich erhöhen, wodurch die Effizienz pro Mitarbeiter steigt. Die ergonomischen Zustände werden durch die teilautomatisierten Vorgänge erheblich verbessert; die bis zu 33 kg schweren Stückgüter müssen nicht mehr von Hand bewegt werden. Die erhöhte Entladegeschwindigkeit spart Gebäudefläche; denn mit weniger Toren in dem Eingangszentrum kann die gleiche Eingangsleistung geschafft werden.Both concepts for unloading have advantages over the known solutions. The unloading speed of the containers and holds can be significantly increased with both variants, which increases the efficiency per employee. The ergonomic conditions are considerably improved by the partially automated processes; the up to 33 kg heavy cargo no longer needs to be moved by hand. The increased unloading speed saves building space; because with fewer gates in the entrance center, the same input power can be achieved.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.Two embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described below.
Es zeigt:It shows:
In
In
Zum Entladen der Pakete
Der Entlademanipulator
Wie in
Mit der dargestellten Vorrichtung gelingt ein sehr schnelles und ergonomisch extrem günstiges Entladen des Stapels von Paketen und der gleichen Stückgütern, ohne dass eine hohe körperliche Belastung des Arbeiters zu verzeichnen ist.With the illustrated device manages a very fast and ergonomically extremely favorable unloading the stack of packages and the same piece goods, without a high physical stress on the worker is recorded.
Die Saugelemente
Die Mulde
Wie in
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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