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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung zum Stapeln oder Entstapeln von Trays, ein System mit einer solchen Hubvorrichtung und ein Verfahren zum Stapeln oder Entstapeln von Trays.
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Es sind bereits Hubvorrichtung zum Stapeln oder Entstapeln von Trays bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine Konstruktion einer solchen Hubvorrichtung zu vereinfachen, insbesondere um Kosten zu senken. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die unabhängigen Ansprüche gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
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Vorteile der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Hubvorrichtung zum Stapeln oder Entstapeln von Trays, mit zumindest einem verfahrbar angeordneten Grundträger und mit zumindest einem beweglich an dem Grundträger angeordneten Greifelement, das dazu vorgesehen ist, von einer Transportposition in eine Verfahrposition bewegt zu werden, vorgeschlagen. Indem die Greifelemente beweglich an dem Grundträger angeordneten werden, kann einfach eine Art Freilauf bereitgestellt werden, welche es ermöglicht, den Grundträger in zumindest einer Richtung an den Trays vorbeizubewegen, ohne dass ein Abstand zwischen den Greifelementen hierfür vergrößert werden muss. Es kann eine konstruktiv einfache Hubvorrichtung bereitgestellt werden, bei welcher auf eine aufwendige Aktuatorik und/oder komplexe Sensorik verzichtet werden kann. Durch eine solche Ausgestaltung wird somit die Konstruktion eines einfachen und/damit auch kostengünstigen Palettierers ermöglicht. Unter „beweglich angebunden“ soll insbesondere verstanden werden, dass das Greifelement drehbar oder axial verschiebbar an dem Grundträger gelagert ist. Unter einer „Transportposition“ soll insbesondere eine Stellung des Greifelements verstanden werden, in der das Greifelement dazu vorgesehen ist, einen Tray anzuheben und/oder aufzunehmen. Unter einer „Verfahrposition“ soll insbesondere eine Stellung des Greifelements verstanden werden, in der der Grundträger mit dem zumindest einen Greifelement relativ zu dem Tray verfahrbar ist und insbesondere an dem zumindest einen Tray vorbeibewegt werden kann, ohne dass der Tray aufgenommen wird oder der Tray ein weiteres Verfahren des Grundträgers verhindert. Insbesondere hängt es dabei lediglich von der Anordnung des zumindest einen Greifelements ab, ob der Tray aufgenommen wird oder nicht bzw. ob der Tray einem weiteren Verfahren des Grundträgers entgegensteht oder nicht. Unter einem „Greifelement“ soll ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, an dem zumindest einen Tray anzugreifen oder in den zumindest einen Tray einzugreifen, um diesen entlang einer Richtung zu verfahren. Vorzugsweise weist das zumindest eine Greifelement zumindest eine Fläche auf, die für einen Kontakt mit dem zumindest einen Tray vorgesehen ist. Das zumindest eine Greifelement ist vorzugsweise zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mit dem zumindest einen Tray vorgesehen. Je nach Ausgestaltung der Hubvorrichtung können ein oder mehrere Greifelemente für einen Tray vorgesehen sein. Unter einem „verfahrbar angeordneten Grundträger“ soll in diesem Zusammenhang ein Träger für das zumindest eine Greifelement verstanden werden, der mittels eines geeigneten Antriebs entlang zumindest einer Bahn verschoben und/oder verfahren werden kann, vorzugsweise entlang einer vertikalen Richtung, für die die Hubvorrichtung vorgesehen ist. Unter einer „Hubvorrichtung“ soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einen Tray entlang einer vertikalen Richtung nach oben und/oder nach unten zu bewegen. Unter einem „Tray“ soll ein Träger zur Aufnahme von Bauteilen verstanden werden. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.
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Vorzugsweise ist das zumindest eine Greifelement dazu vorgesehen, durch den zumindest einen Tray von der Transportposition in die Verfahrposition bewegt zu werden. Dadurch kann auf eine Aktuatorik, die dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Greifelement von der Transportposition in die Verfahrposition zu bewegen, verzichtet werden, wodurch eine besonders einfache konstruktive Ausgestaltung erreicht werden kann. Unter „durch den zumindest einen Tray“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass eine Lagerung des zumindest einen Greifelements an dem Grundträger in zumindest einem Betriebszustand zumindest einen Freiheitsgrad aufweist, in dem das Greifelement gegenüber dem Grundträger bewegbar ist. Durch die Lagerung wird das Greifelement in zumindest einem Betriebszustand von der Transportposition in die Verfahrposition bewegt, wenn der Grundträger an dem zumindest einen Tray vorbeibewegt wird.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Greifelement dazu vorgesehen ist, in der Transportposition für zumindest eine Wirkrichtung fixiert zu werden, und/oder dass der Grundträger dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Greifelement in der Transportposition für zumindest eine Wirkrichtung zu fixieren. Durch eine Fixierung, die wahlweise schaltbar oder permanent ausgebildet sein kann, können Kräfte, die bei einer Aufnahme von zumindest einem Tray auf das zumindest eine Greifelement wirken, wirksam abgeleitet werden. Unter einer „Fixierung für zumindest eine Wirkrichtung“ soll dabei insbesondere eine formschlüssige Verbindung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, entlang der zumindest einen Wirkrichtung eine auf das zumindest eine Greifelement wirkende Kraft aufzunehmen und auf den Grundträger abzuleiten. Grundsätzlich kann die Fixierung dazu vorgesehen sein, für eine zweite Wirkrichtung eine Bewegung zuzulassen.
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In einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Hubvorrichtung zumindest eine Verriegelungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, den Grundträger und das zumindest eine an dem Grundträger angeordneten Greifelement miteinander zu verbinden. Dadurch kann eine schaltbare Fixierung erreicht werden, welche es ermöglicht umzuschalten, ob ein Tray angehoben oder aufgenommen werden soll, ober ob die Grundträger an dem zumindest einen Tray vorbeibewegt werden sollen. Unter einer „Verriegelungseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine schaltbare, formschlüssige Verbindung zwischen dem zumindest einen Grundträger und dem zumindest einen Greifelement bereitzustellen. Je nach Ausgestaltung kann die Verriegelungseinheit dazu vorgesehen sein, eine Beweglichkeit des Greifelements relativ zu dem Trägerelement einzuschränken, beispielsweise bei einer Ausgestaltung in Form eines schaltbaren Anschlags, oder die Verriegelungseinheit kann dazu vorgesehen sein, das Greifelement und den Grundträger fest miteinander zu verbinden, beispielsweise bei einer Ausgestaltung in Form eines Verriegelungspins.
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Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass der Grundträger zumindest einen Anschlag aufweist, der dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Greifelement in der Transportposition für zumindest eine Kraftrichtung mit dem Grundträger zu verbinden. Mit einer solchen Ausgestaltung kann eine konstruktiv einfache Ausgestaltung erreicht werden, bei der ein Tray aufgenommen und verfahren werden kann, wobei wirkende Kräfte von dem Anschlag aufgenommen werden, und bei der gleichzeitig der Grundkörper an zumindest einem Tray vorbeibewegt werden kann, indem das Greifelement von dem Anschlag wegbewegt wird.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Hubvorrichtung zumindest ein Federelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Greifelement in die Transportposition zu bewegen. Dadurch kann die Transportposition als Grundstellung definiert werden, welche das zumindest eine Greifelement selbstständig einnimmt, sobald es unbelastet ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Greifelement drehbar an dem Grundträger gelagert ist. Dadurch kann eine besonders einfache Ausgestaltung gefunden werden. Insbesondere kann zunächst eine hohe Bauteilgleichheit für die Hubvorrichtung erreicht werden, unabhängig davon, ob diese zum Entstapeln oder zum Stapeln von Trays vorgesehen ist. Dadurch können Kosten gering gehalten werden. Je nach Ausgestaltung, ob die Hubvorrichtung zum Stapeln oder Entstapeln vorgesehen ist, sind lediglich kleine konstruktive Ausgestaltungen notwendig. Alternativ zu einer Ausgestaltung, bei der das Greifelement drehbar gelagert ist, ist es auch denkbar, dass das Greifelement axial verschiebbar an dem Grundträger gelagert ist.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Hubvorrichtung eine Sensoreinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, eine Bewegung und/oder eine Anordnung des zumindest einen Greifelements relativ zu dem Grundträger zu sensieren. Die Sensoreinheit kann für unterschiedliche Zwecke vorgesehen werden. Beispielsweise kann bei einem Verfahren der Grundträger gezählt werden, wie oft das zumindest eine Greifelement aus der Transportposition ausgelenkt wird, beispielsweise um eine Höhe eines Stapels von Trays zu bestimmen. Auch kann die Sensoreinheit genutzt werden, um zu bestimmen, ob das zumindest eine Greifelement in der Transportposition oder der Verfahrposition angeordnet ist, beispielsweise um es in der Transportposition oder der Verfahrposition zu verriegeln.
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Unter einer „Sensoreinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße und/oder eine physikalische Eigenschaft aufzunehmen, wobei die Aufnahme aktiv, wie insbesondere durch Erzeugen und Aussenden eines elektrischen Messsignals, und/oder passiv, wie insbesondere durch eine Erfassung von Eigenschaftsänderungen eines Sensorbauteils, stattfinden kann. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sensoreinheiten denkbar.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Hubvorrichtung zumindest einen weiteren verfahrbaren Grundträger, der gegenüber dem ersten Grundträger angeordnet ist, und zumindest ein an den weiteren Grundträger beweglich angebundenes Greifelement, das dazu vorgesehen ist, von einer Transportposition in eine Verfahrposition bewegt zu werden. Dadurch kann eine einfache Skalierbarkeit der Hubvorrichtung für unterschiedliche Größen von Trays realisiert werden. Je nach Traybreite braucht lediglich ein Abstand der Grundträger geändert werden, um die Hubvorrichtung an unterschiedliche Traybreiten anzupassen. Grundsätzlich kann die Hubvorrichtung für eine Verstellung durch einen Bediener vorgesehen sein. Unter einer „Traybreite“ soll dabei insbesondere eine maximale Breite der Trays, für die die Hubvorrichtung vorgesehen ist, verstanden werden, wobei die maximale Breite der Trays in einer Ebene bestimmt wird, in welcher auch die gegenüberliegenden Greifelemente an dem Tray angreifen. Unter „gegenüber angeordnet“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die zwei Grundträger einander zugewandt sind, wobei die Hubvorrichtung vorzugsweise dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Tray zwischen den zwei Grundträger aufzunehmen.
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Vorzugsweise umfasst die Hubvorrichtung ein weiteres, an dem ersten Grundträger angeordnetes Greifelement und ein weiteres, an dem zweiten Grundträger angeordnetes Greifelement, wobei die vier Greifelemente eine Aufnahmeebene definieren, in der die Hubvorrichtung zur Aufnahme von einem Tray vorgesehen ist. Ein Abstand, den die zwei an einem der Trägerelemente angeordneten Greifelemente aufweisen, ist an eine Traylänge angepasst. Die Hubvorrichtung kann in einer solchen Ausgestaltung einfach an unterschiedliche Traylängen angepasst werden.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass die an den einander gegenüberliegenden Grundträgern angeordnete Greifelemente in der Transportposition einen Abstand aufweisen, der kleiner ist als eine vorgesehene Traybreite, und in der Verfahrposition einen Abstand aufweisen, der zumindest gleich groß ist wie die vorgesehene Traybreite. Dadurch kann die vorgesehene Funktionalität einfach bereitgestellt werden. Unter einer „vorgesehen Traybreite“ soll die Traybreite der Trays, zu dessen Aufnahme die Hubvorrichtung vorgesehen ist, verstanden werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Hubvorrichtung zumindest einen Linearantrieb aufweist, der dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Grundträger entlang einer vertikalen Richtung zu verfahren. Dadurch kann die Verstellung für den zumindest einen Grundträger einfach realisiert werden. Zudem können, indem auf eine komplexe Robotik verzichtet wird, Kosten eingespart werden. Linearantriebe sind dabei konstruktiv besonders einfach.
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Weiter wird ein System mit einer ersten Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die für einen Beladebereich vorgesehen ist, und einer zweiten Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die für einen Entladebereich vorgesehen ist, vorgeschlagen. Außerdem wird ein Verfahren zum Stapeln oder Entstapeln von Trays in einer Hubvorrichtung, insbesondere in einer Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgeschlagen, indem zumindest ein Grundträger und mit zumindest einem beweglich an dem Grundträger angeordneten Greifelement verfahren wird, wobei das Greifelement von einer Transportposition in eine Verfahrposition bewegt wird.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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In der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen sind analog ausgeführte Bauteile oder Bauteilgruppen mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Bezugszeichen analog ausgeführter Bauteile oder Bauteilgruppen sind teilweise mit einem oder mehreren Strichen versehen, um die Bauteile oder Bauteilgruppen in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen unterscheiden zu können. Eine Beschreibung für ein Bauteil oder eine Bauteilgruppe gilt grundsätzlich, sofern nicht explizit auf Unterschiede hingewiesen wird, für alle Bauteile oder Bauteilgruppen mit dem gleichen Bezugszeichen.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Systems zur Verarbeitung von Trays mit einer ersten Hubvorrichtung zum Entstapeln der Trays und einer zweiten Hubvorrichtung zum Stapeln der Trays,
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2 eine Hälfte der ersten Hubvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
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3 eine Aufsicht auf die in 2 dargestellte Hälfte der Hubvorrichtung,
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4 eine Seitenansicht der in 2 dargestellten Hälfte der Hubvorrichtung,
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5 die erste Hubvorrichtung und ein von der Hubvorrichtung aufgenommener Tray in einer Aufsicht,
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6 die erste Hubvorrichtung nach einem Beladen mit einem Stapel von Trays,
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7 die erste Hubvorrichtung, nachdem der unterste Tray auf einer Abstellfläche abgestellt wurde,
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8 die erste Hubvorrichtung mit dem von dem untersten Tray abgehobenen Stapel von Trays,
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9 eine Hälfte der ersten Hubvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
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10 eine Seitenansicht der in 9 dargestellten Hälfte der Hubvorrichtung,
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11 eine Seitenansicht der in 9 dargestellten Hälfte der Hubvorrichtung,
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12 die zweite Hubvorrichtung vor einem Absetzen eines Trays auf einem Stapel von Trays,
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13 die zweite Hubvorrichtung nach einem Absetzen eines Trays auf einem Stapel von Trays,
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die 1 bis 13 zeigen ein System zur Verarbeitung von Trays 12. Das System ist für eine Stapelverarbeitung der Trays 12 vorgesehen. Das System umfasst einen Beladebereich 26, einen Funktionsbereich 31 und einen Entladebereich 27. Das System ist dazu vorgesehen, in dem Beladebereich 26 mit einem Stapel von Trays 12 beladen zu werden. In dem Beladebereich 26 ist das System dazu vorgesehen, einzelne Trays 12 aus dem Stapel von Trays 12 zu entnehmen und diese dem Funktionsbereich 31 bereitzustellen. In dem Entladebereich 27 ist das System dazu vorgesehen, einzelne Trays 12, die dem Entladebereich 27 aus dem Funktionsbereich 31 zugeführt werden, wieder zu stapeln.
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In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst das System ein Palettierungsmodul 28 und ein Transport- und/oder Funktionsmodul 29 (vgl. 1). Das Palettierungsmodul 28 bildet den Beladebereich 26 und den Entladebereich 27 aus. Alternativ ist auch eine Ausgestaltung mit zwei Palettierungsmodulen denkbar, wobei das eine den Beladebereich und das andere den Entladebereich ausbildet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel schließt das Transport- und/oder Funktionsmodul 29 seitlich an das Palettierungsmodul 28 an. Bei einer Ausgestaltung mit zwei Palettierungsmodulen kann das Transport- und/oder Funktionsmodul 29 zwischen den zwei Palettierungsmodulen angeordnet werden.
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Das System umfasst zwei Hubvorrichtungen 10, 11, die zur Palettierung der Trays 12 vorgesehen sind. Die erste Hubvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, die Trays 12 zu entstapeln. Die zweite Hubvorrichtung 11 ist dazu vorgesehen, die Trays 12 zu stapeln. Die beiden Hubvorrichtungen 10, 11 sind in dem Palettierungsmodul 28 übereinander angeordnet. Der Beladebereich 26, in welchen der Stapel von Trays 12 eingelegt werden kann, ist oberhalb des Entladebereichs 27, aus dem der Stapel von Trays 12 entnommen werden kann, angeordnet. Die erste Hubvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, aus einem Stapel von Trays 12 den untersten Tray 12' zu entnehmen. Die zweite Hubvorrichtung 11 ist dazu vorgesehen, einen Tray 12' auf einen Stapel von Trays 12 aufzulegen.
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Das Transport- und/oder Funktionsmodul 29 umfasst ein Transportmittel 30, welches dazu vorgesehen ist, die einzelnen Trays 12 aus dem Palettierungsmodul 28 zu entnehmen und anschließend wieder dem Palettierungsmodul 28 zuzuführen. Das Transportmittel 30 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als eine Halteplatte mit einer Lineareinheit ausgebildet. Die Lineareinheit ist dazu vorgesehen, den Tray 12 auf der Halteplatte zu verschieben. Die Halteplatte ist höhenverstellbar. Das Transport- und/oder Funktionsmodul 29 kann beispielsweise einen Roboter aufweisen, der dazu vorgesehen ist, die Trays 12 mit Komponenten für einen weiteren Verarbeitungsprozess zu beladen oder Komponenten aus den Trays 12 zu entnehmen. Für das Transport- und/oder Funktionsmodul 29 sind unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar.
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Die erste Hubvorrichtung 10 ist zur Vereinzelung des untersten Trays 12' in einem Stapel von Trays 12 vorgesehen. Die Hubvorrichtung 11 umfasst zwei Linearantriebe 24, 24', zwei durch die Linearantriebe 24, 24' verfahrbare Grundträger 13, 13' und vier Greifelemente 15, 15', 15'', 15'''. Die zwei Greifelemente 15, 15' sind beweglich an dem ersten Grundträger 13 angeordnet. Die zwei Greifelemente 15'', 15''' sind beweglich an dem zweiten Grundträger 13' angeordnet. Die zwei Grundträger 13, 13' sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die vier Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' sind dazu vorgesehen, beidseitig an einem der Trays 12 anzugreifen und diesen anzuheben (vgl. 5). Die zwei Linearantriebe 24, 24', die Grundträger 13, 13' und die an den Grundträgern 13, 13' angeordneten Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' sind jeweils analog ausgebildet. Die Linearantriebe 24, 24' sind dazu vorgesehen, die Grundträger 13, 13' zwischen einer oberen Endlage und einer unteren Endlage zu verfahren.
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Der Linearantrieb 24 ist dazu vorgesehen, den Grundträger 13 zu verfahren. Die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' sind dazu vorgesehen, einen der Trays 12 aufzunehmen und anzuheben, wenn die Grundträger 13, 13' verfahren werden. Die Greifelemente 15, 15' weisen Auflageflächen auf, welche zum Anheben von einem der Trays 12 vorgesehen sind. Die Trays 12 weisen an ihrem Rand eine korrespondierende Auflagefläche auf. Um die Trays 12 anzuheben, werden die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' unter den Anlageflächen der Trays 12 positioniert. Anschließend werden die Grundträger 13, 13' in vertikaler Richtung der oberen Endlage verfahren. Der auf den Greifelementen 15, 15', 15'', 15''' aufliegende Tray 12 wird angehoben.
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Die Greifelemente 15, 15' sind beweglich an dem Grundträger 13 angeordnet (vgl. 2). Die Greifelemente 15, 15' weisen eine Transportposition und eine Verfahrposition auf. Sind die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' in der Transportposition angeordnet, können die Trays 12 durch Verfahren der Grundträgers 13 angehoben werden. Die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' sind dazu vorgesehen, von unten in die Trays 12 einzugreifen. Werden die Grundträger 13, 13' nach oben bewegt, während die Greifelemente 15, 15' 15‘‘, 15‘‘‘ in der Transportposition angeordnet sind, greifen die Greifelemente 15, 15' 15‘‘, 15‘‘‘ in den Tray 12 ein und heben diesen an. Sind die Greifelemente 15, 15' 15‘‘, 15‘‘‘ in der Verfahrposition angeordnet, können die Grundträger 13, 13' relativ zu den Trays 12 verfahren werden, ohne dass einer der Trays 12 angehoben wird. Indem die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' in die Verfahrposition bewegbar sind, können die Grundträger 13, 13' an den Trays 12 vorbeibewegt werden, ohne die Trays 12 anzuheben. Die an den einander gegenüberliegenden Grundträgern 13, 13' angeordneten Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' weisen in der Transportposition einen Abstand 22 auf, der kleiner ist als eine vorgesehene Traybreite 23. In der Verfahrposition weisen die an den einander gegenüberliegenden Grundträgern 13, 13' angeordneten Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' einen Abstand 22' auf, der zumindest gleich groß ist wie die vorgesehene Traybreite 23.
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Die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' sind dazu vorgesehen, durch die Trays 12 von der Transportposition in die Verfahrposition bewegt zu werden. Die Transportposition bildet eine Grundstellung aus. Wird der Grundträger 13 relativ zu dem Tray 12 bewegt, kommt das Greifelement 15 zunächst in Kontakt mit dem Tray 12. Indem das Greifelement 15 beweglich an dem Grundträger 13 angeordnet ist, wird es aus der Transportposition in die Verfahrposition bewegt, wenn der Grundträger 13 an dem Tray 12 vorbeibewegt wird. Das Greifelement 15 ist dazu vorgesehen, von der Transportposition in die Verfahrposition bewegt zu werden, wenn der Grundträger 13 an den Trays 12 mit einer Relativbewegung vorbeigeführt wird, welche bei ruhendem Tray 12 einer Bewegung von der unteren Endlage in die obere Endlage entspricht.
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Um den Tray 12 anzuheben, sind die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' dazu vorgesehen, in der Transportposition fixiert zu werden. Die Hubvorrichtung 10 umfasst eine Verriegelungseinheit 17, die dazu vorgesehen ist, die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' fest mit den Grundträgern 13, 13' zu verbinden, wenn diese in der Transportposition angeordnet sind. Die Verriegelungseinheit 17 umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Verriegelungsaktuatoren 32, 32', 32'', 32''', die jeweils dazu vorgesehen sind, eines der Greifelemente 15, 15', 15''', 15''' zu verriegeln.
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Der Verriegelungsaktuator 32 – die weiteren Verrieglungsaktuatoren 32', 32'', 32''' sind analog ausgeführt – umfasst einen Verriegelungspin 33 und einen Antrieb 34 (vgl. 3). Der Antrieb 34 ist dazu vorgesehen, den Verriegelungspin 33 zu verschieben. Das Greifelement 15, das mittels des Verriegelungsaktuators 32 in der Transportposition fixierbar ist, umfasst eine Aussparung 35, die für einen Eingriff des Verriegelungspins 33 vorgesehen ist. Ist der Verriegelungspin 33 ausgefahren, sind das Greifelement 15 und der Grundträger 13 fest miteinander verbunden. Ist der Verriegelungspin 33 eingefahren, ist das Greifelement 15 relativ zu dem Grundträger 13 bewegbar.
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Das Greifelement 15 ist drehbar an dem Grundträger 13 gelagert (vgl. 4). Bei einer Bewegung von der Transportposition in die Verfahrposition wird das Greifelement 15 um eine Achse verschwenkt, die senkrecht zu der vertikalen Richtung angeordnet ist. Bei einem Anheben von zumindest einem der Trays 12 wirkt auf das Greifelement 15 ein Drehmoment, das von der Verriegelungseinheit 17 aufgenommen wird, wenn der Verriegelungspin 33 ausgefahren ist. Ist der Verriegelungspin 33 eingefahren, wird das Greifelement 15 verschwenkt, wenn der Grundträger 13 an einem der Trays 12 vorbeibewegt wird.
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Um die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' in der Transportposition verriegeln zu können, umfasst die Hubvorrichtung 11 eine Mehrzahl von Federelementen 19, 19', 19'', 19''' und Anschlägen 36, 36', 36'', 36''', die jeweils für eines der Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' vorgesehen sind. Das Federelement 19 und der Anschlag 36 sind dazu vorgesehen, das Greifelement 15 in die Transportposition zu bewegen und in der Transportposition zu halten, wenn das Greifelement 15 unbelastet ist. Das Federelement 19 übt auf das Greifelement 15 ein Drehmoment aus, welches der Bewegung von der Transportposition in die Verfahrposition entgegengerichtet ist. Das Federelement 19 und der Anschlag 36 bilden eine Rückstelleinheit aus, die das Greifelement 15 zurück in die Transportposition bewegt, nachdem es durch Kontakt mit einem der Trays 12 in die Verfahrposition bewegt wurde.
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Ist das Greifelement 15 in der Transportposition angeordnet, kann es mittels der Verriegelungseinheit 17 starr mit dem Grundträger 13 verbunden werden. Die Hubvorrichtung 11 umfasst eine Sensoreinheit 21, die dazu vorgesehen ist, eine Bewegung oder eine Anordnung des Greifelements 15 relativ zu dem Grundträger 13 zu sensieren. Die dargestellte Sensoreinheit 21 umfasst eine Mehrzahl von Sensoren 37, 37', 37'', 37''', die dazu vorgesehen sind, die Anordnung jeweils eines der Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' relativ zu dem Grundträger 13 zu sensieren. Der Sensor 37, der für das Greifelement 15 vorgesehen ist, ist als ein Positionssensor ausgebildet. Mittels des Sensors 37 kann ermittelt werden, ob das Greifelement 15 in der Transportposition angeordnet ist. Ist das Greifelement 15 in der Transportposition angeordnet, kann es verriegelt werden, um in einem nachfolgenden Schritt einen der Trays 12 anzuheben. Sind alle Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' verriegelt, kann der Tray 12 angehoben werden.
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Das System weist eine Abstellfläche 38 auf, welche für den Stapel von Trays 12, die in dem Beladebereich 26 angeordnet sind, vorgesehen ist. Die Abstellfläche 38 kann beispielsweise durch das Transport- und/oder Funktionsmodul 29 ausgebildet sein. Alternativ kann die Abstellfläche 38 auch durch das Palettierungsmodul 28 ausgebildet sein. Während eines Betriebs wird der Stapel von Trays 12 auf der Abstellfläche 38 abgestellt. Anschließend hebt die Hubvorrichtung 11 den zweituntersten Tray 12'' an, während der unterste Tray 12' auf der Abstellfläche 38 stehen bleibt. Das System umfasst eine durch das Palettierungsmodul 28 oder das Transport- und/oder Funktionsmodul 29 ausgebildete Abholeinheit 39, die dazu vorgesehen ist, den auf der Abstellfläche 38 stehen bleibenden Tray 12' dem Transport- und/oder Funktionsmodul 29 zuzuführen.
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Für einen Betrieb des Palettierungsmoduls 28 wird zunächst das Palettierungsmodul 28 mit einem Stapel von Trays 12, 12' beladen. Das Beladen kann durch einen Bediener oder eine nicht näher dargestellte Zuführvorrichtung erfolgen. Für das Beladen des Palettierungsmoduls 28 werden die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' verriegelt. Die Grundträger 13, 13' werden in eine Position verfahren, in der sich die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' oberhalb der Abstellfläche 38 befinden. Die Position befindet sich vorzugsweise oberhalb der unteren Endlage und kann insbesondere der oberen Endlage entsprechen. Anschließend wird der Stapel von Trays 12 auf die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' aufgestellt, welche den Stapel von Trays 12 halten (vgl. 6).
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Danach werden die Grundträger 13, 13' nach unten verfahren, bis der unterste Tray 12' auf der Abstellfläche 38 aufliegt. Die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' sind in diesem Zustand unbelastet. Die Verriegelungseinheit 17 wird gelöst. Nach dem Lösen der Verriegelungseinheit 17 werden die Grundträger 13, 13' um einen Weg nach oben verfahren, der in etwa einer Höhe des untersten Trays 12' entspricht. Dabei werden die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' durch den untersten Tray 12' in die Verfahrposition bewegt (vgl. 7). Spätestens wenn die Grundträger 13, 13' an dem untersten Tray 12' vorbeibewegt sind, werden die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' durch die Federelemente 19, 19', 19'', 19''' wieder in die Transportposition zurückbewegt. Anhand der Sensoreinheit 21 wird ein Zeitpunkt ermittelt, an dem die Greifelement 15, 15', 15'', 15''' wieder in die Transportposition zurückbewegt wurden.
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Sobald die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' wieder in der Transportposition angeordnet sind, werden die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' mittels der Verriegelungseinheit 17 fixiert. Die Grundträger 13, 13' werden weiter nach oben verfahren, wodurch die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''' in den zweituntersten Tray 12'' eingreifen und diesen anheben (vgl. 8). Der unterste Tray 12' ist dadurch vereinzelt und kann mittels der Abholeinheit 39 von der Abstellfläche 38 abgeholt werden. Sobald die Abstellfläche 38 frei ist, bildet der bislang zweitunterste Tray 12'' den untersten Tray 12' für einen nachfolgenden Schritt. Die Grundträger 13, 13' werden wieder nach unten verfahren, der Stapel von Trays 12 wird wieder auf der Abstellfläche 38 abgestellt und der nächste Tray 12 wird entstapelt.
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Die zweite Hubvorrichtung 11 ist dazu vorgesehen, einen einzelnen Tray 12''' auf einen Stapel von Trays 12 aufzusetzen. Die Hubvorrichtung 11 umfasst zwei Linearantriebe 25, 24', zwei durch die Linearantriebe 25, 24' verfahrbare Grundträger 14, 14' und vier Greifelemente 16, 16', 16'', 16'''. Die zwei Greifelemente 16, 16' sind beweglich an dem ersten Grundträger 14 angeordnet. Die zwei Greifelemente 16'', 16''' sind beweglich an dem zweiten Grundträger 14' angeordnet. Die zwei Grundträger 14, 14' sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die vier Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' sind dazu vorgesehen, beidseitig an einem der Trays 12 anzugreifen und diesen anzuheben. Die zwei Linearantriebe 25, 24', die Grundträger 14, 14' und die an den Grundträgern 14, 14' angeordneten Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' sind jeweils analog ausgebildet. Die Linearantriebe 25, 24' sind dazu vorgesehen, die Grundträger 14, 14' zwischen einer oberen Endlage und einer unteren Endlage zu verfahren.
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Die zweite Hubvorrichtung 11 ist ähnlich der ersten Hubvorrichtung 10 ausgeführt. Die Grundträger 13, 13' der ersten Hubvorrichtung 10 und die Grundträger 14, 14' der zweiten Hubvorrichtung 11 sind analog oder zumindest weitgehend analog ausgeführt. Die Greifelemente 15, 15', 15'', 15''', 16, 16', 16'', 16''' sind ebenfalls analog ausgeführt. Die erste Hubvorrichtung 10, die zum Entstapeln vorgesehen ist, und die zweite Hubvorrichtung 11, die zum Stapeln vorgesehen ist, weisen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine hohe Bauteilgleichheit auf, die für eine Kostenreduzierung vorteilhaft ist, auf die grundsätzlich aber auch verzichtet werden kann.
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Der Linearantrieb 25 ist dazu vorgesehen, den Grundträger 14 zu verfahren. Die zwei Greifelemente 16, 16' sind dazu vorgesehen, einen der Trays 12 aufzunehmen und entlang der vertikalen Richtung zu verfahren. Die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' weisen Auflageflächen auf, welche zum Anheben der Trays 12 vorgesehen sind. Um die Trays 12 zu verfahren, werden die die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' unter den Anlageflächen der Trays 12 positioniert.
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Die Greifelemente 16, 16' sind beweglich an dem Grundträger 14 angeordnet (vgl. 9). Die Greifelemente 16, 16' weisen eine Transportposition und eine Verfahrposition auf. Sind die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' in der Transportposition angeordnet, kann der auf den Stapel zuzusetzende Tray 12' aufgenommen und in vertikaler Richtung verfahren werden. Sind die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' in der Verfahrposition angeordnet, können die Grundträger 14, 14' relativ zu den gestapelten Trays 12 verfahren werden. Indem die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' in die Verfahrposition bewegbar sind, können die Grundträger 14, 14' an den Trays 12 vorbeibewegt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' ausgehend von der Transportposition lediglich in eine Richtung bewegbar. Dementsprechend können die Grundträger 14, 14' nur in einer Richtung an den gestapelten Trays 12 vorbeibewegt werden, ohne dass ein Abstand der Grundträger 14, 14' geändert wird. Die an den einander gegenüberliegenden Grundträgern 14, 14' angeordneten Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' weisen in der Transportposition einen Abstand 22 auf, der kleiner ist als eine vorgesehene Traybreite 23. In der Verfahrposition weisen die an den einander gegenüberliegenden Grundträgern 14, 14' angeordneten Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' einen Abstand 22' auf, der zumindest gleich groß ist wie die vorgesehene Traybreite 23.
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Die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' sind dazu vorgesehen, durch die Trays 12 von der Transportposition in die Verfahrposition bewegt zu werden. Die Transportposition bildet eine Grundstellung aus, in welcher die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' dazu vorgesehen sind, den zu stapelnden Tray 12''' aufzunehmen. Indem die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' beweglich an den Grundträgern 14, 14' angeordnet sind, werden die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' aus der Transportposition in die Verfahrposition bewegt, wenn die Grundträger 14, 14' an dem Stapel von Trays 12 vorbeibewegt werden. Das Greifelement 16 ist dazu vorgesehen, von der Transportposition in die Verfahrposition bewegt zu werden, wenn der Grundträger 14 an den Trays 12 mit einer Relativbewegung vorbeigeführt wird, welche bei ruhendem Tray 12 einer Bewegung von der oberen Endlage in die untere Endlage entspricht. Die Grundträger 14, 14' können somit an einem Stapel von Trays 12 vorbei in die untere Endlage verfahren werden, ohne dass der Abstand der Grundträger 14, 14' geändert wird.
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Um den Tray 12' aufzunehmen und auf den Stapel von Trays 12 aufzustapeln, ist der Grundträger 14 dazu vorgesehen, das Greifelement 16 in der Transportposition zu fixieren. Die Hubvorrichtung 11 umfasst eine Mehrzahl von Anschlägen 18, 18', 18'', 18''', die dazu vorgesehen sind, jeweils eines der Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' mit dem jeweiligen Grundträger 14, 14' zu verbinden, wenn das Greifelement 16, 16', 16'', 16''' in der Transportposition angeordnet ist. Die Anschläge 18, 18', 18'', 18''' sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch in die Grundträger 14, 14' eingesetzte Stifte ausgebildet. Alternativ ist auch eine andere Ausgestaltung denkbar.
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Das Greifelement 16 ist drehbar an dem Grundträger 14 gelagert (vgl. 10). Bei einer Bewegung von der Transportposition in die Verfahrposition wird das Greifelement 16 um eine Achse verschwenkt, die senkrecht zu der vertikalen Richtung orientiert ist. Ist der zu stapelnde Tray 12''' auf die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' aufgelegt, wirkt auf das Greifelement 16 ein Drehmoment, das von dem Anschlag 18 aufgenommen wird. Wird der Grundträger 14 entlang der vertikalen Richtung, entlang der der zu stapelnde Tray 12''' auf den Stapel aufgesetzt wird, an einem bereits gestapelten Tray 12 vorbeibewegt, wird das Greifelement 16 ausgelenkt und in die Verfahrposition bewegt.
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Um das Greifelement 16 in die Transportposition zu bewegen und in der Transportposition zu halten, wenn das Greifelemente 16 unbelastet ist, umfasst die Hubvorrichtung 11 für die Greifelement 16, 16', 16'', 16''' vorgesehene Federelemente 20, 20', 20'', 20'''. Das Federelement 20 übt auf das Greifelement 16 ein Drehmoment aus, welches der Bewegung von der Transportposition in die Verfahrposition entgegengerichtet ist. Das Federelement 20 und der Anschlag 18 bilden eine Rückstelleinheit aus, die das Greifelement 16 zurück in die Transportposition bewegt, nachdem es durch Kontakt mit einem der Trays 12 in die Verfahrposition bewegt wurde.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel können die Grundträger 14, 14' lediglich in Richtung der unteren Endlage an gestapelten Trays 12 vorbeibewegt werden. Um die Grundträger 14, 14' von der unteren Endlage wieder in die obere Endlage zu verfahren, umfasst die Hubvorrichtung 11 eine Verstelleinheit 40, die dazu vorgesehen ist, durch Verfahren der Grundträger 14, 14' in einer Richtung senkrecht zu der vertikalen Richtung den Abstand 22 zwischen den Greifelementen 16, 16', 16'', 16''' zu vergrößern. Durch Ansteuerung der zusätzlichen Verstelleinheit 40 ist für die einander gegenüberliegenden Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' in der Transportposition ein Abstand einstellbar, der größer ist als die vorgesehene Traybreite 23. Alternativ zu der zusätzlichen Verstelleinheit 40 kann die Hubvorrichtung 11 auch einen Mechanismus aufweisen, der dazu vorgesehen ist, die Anschläge 18, 18', 18'', 18''' zu entriegeln, wenn die Grundträger 14, 14' in der unteren Endlage sind, und die Anschläge 18, 18', 18'', 18''' wieder zu verriegeln, wenn ein neuer Tray 12 aufgenommen werden soll.
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Das System weist eine Abstellfläche 41 auf, welche für den Stapel von Trays 12, die in dem Entladebereich 27 angeordnet sind, vorgesehen ist. Die Abstellfläche 41 ist durch das Palettierungsmodul 28 ausgebildet. Während eines Betriebs werden die Trays 12 aus dem Transport- und/oder Funktionsmodul 29 auf der Abstellfläche 41 aufgestapelt. Anschließend kann ein Bediener oder eine geeignete Abtransportvorrichtung den Stapel von Trays 12 aus dem Palettierungsmodul 28 entnehmen. Um die einzelnen Trays 12 der zweiten Hubvorrichtung 11 zuzuführen, nachdem sie in dem Transport- und/oder Funktionsmodul 29 befüllt oder entladen wurden, umfasst das System eine durch das Palettierungsmodul 28 oder das Transport- und/oder Funktionsmodul 29 ausgebildete Bringeinheit 42, die dazu vorgesehen ist, den zu stapelnden Tray 12''' auf die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' aufzuladen. Die Bringeinheit 42 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch die höhenverstellbare Halteplatte des Transportmittels 30 ausgebildet.
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In einem Betrieb des Palettierungsmoduls 28 werden die Grundträger 14, 14' der zweiten Hubvorrichtung 11 in eine obere Endlage verfahren und der Tray 12''' wird auf die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' aufgeschoben (vgl. 12). Anschließend werden die Grundträger 14, 14' nach unten verfahren. Der erste Tray 12 eines Stapels wird direkt auf der Abstellfläche 41 abgesetzt. Alle weiteren Trays 12''' werden jeweils auf dem obersten Tray 12'''' des Stapels abgesetzt. Die Grundträger 14, 14' werden stets bis in die untere Endlage verfahren. Indem die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' in die Verfahrposition bewegbar sind, werden die Greifelemente 16, 16', 16'', 16''' ausgelenkt, wenn die Grundträger 14, 14' an bereits gestapelten Trays 12 vorbeibewegt werden (vgl. 13). Nachdem die Grundträger 14, 14' die untere Endlage erreicht haben, werden die Grundträger 14, 14' mit den Greifelementen 16, 16', 16'', 16''' auseinandergefahren.
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Anschließend werden die Grundträger 14, 14' wieder in die obere Endlage verfahren und der nächste Tray 12''' kann aufgenommen werden.