DE102023109559B3

DE102023109559B3 - Ladungsträger-Wechselsystem und Verfahren zum Ansteuern eines automatisch arbeitenden Ladungsträger-Wechselsystems

Info

Publication number: DE102023109559B3
Application number: DE102023109559.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Karmann; Peter Haag
Original assignee: KUKA Systems GmbH
Current assignee: KUKA Systems GmbH
Priority date: 2023-04-17
Filing date: 2023-04-17
Publication date: 2024-04-25
Anticipated expiration: 2043-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft Ladungsträger-Wechselsystem (1) für das Einschleusen von Bauteile enthaltenden Ladungsträgern (2) an einem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz (3) einer automatisierten Produktionslinie und für das Ausschleusen von leeren Ladungsträgern (2) von diesem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz (3), unter anderem aufweisend einen Zwischen-Lagerplatz (4.3), dem automatisch verstellbar ausgebildete Auflager (6) innerhalb des Ladungsträger-Wechselsystems (1) zugeordnet sind, welche zwischen einer Tragstellung, in welcher ein am Zwischen-Lagerplatz (4.3) vorhandener Ladungsträger (2) auf den Auflagern (6) aufliegend getragen ist und einer Freigabestellung, in welcher der Ladungsträger (2) derart freigegeben ist, dass die wenigstens eine Hubfördereinrichtung (5.1, 5.2) den freigegebenen Ladungsträger (2) in einer vertikalen Richtung nach unten aus dem Zwischen-Lagerplatz (4.3) abtransportieren kann, verstellbar sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein zugehöriges Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ladungsträger-Wechselsystem für das Einschleusen von Bauteile enthaltenden Ladungsträgern an einem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz einer automatisierten Produktionslinie und für das Ausschleusen von leeren Ladungsträgern von diesem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz. Die Erfindung betrifft außerdem ein zugehöriges Verfahren.
Die DE 20 2013 103 913 U1 beschreibt ein Behälterwechselsystem mit einer Annahmestelle, auf der ein Behälter abstellbar ist, mit einer von der Annahmestelle räumlich beabstandeten Entnahmestelle zum zeitweiligen Abstellen des Behälters, wobei an der Entnahmestelle in dem Behälter befindliche Güter aus dem Behälter entnehmbar sind, und mit einer sich zwischen der Annahmestelle und der Entnahmestelle erstreckenden Transferanordnung, mit deren Hilfe der Behälter auf einer Transferstrecke zwischen der Annahmestelle und der Entnahmestelle hin- und her bewegbar ist, wobei das Behälterwechselsystem eine Hubvorrichtung mit einem Hubelement für den Behälter umfasst, und das Hubelement von einer Ausgangsstellung auf eine gegenüber der Ausgangsstellung erhöhte Transferstellung anhebbar ist, und wobei die Hubvorrichtung mit Bezug auf die Transferanordnung derart platziert ist, dass ein Behälter in der Transferstellung des Hubelements unterhalb desselben von der Annahmestelle zu der Entnahmestelle bzw. von der Entnahmestelle zu der Annahmestelle bewegbar ist.
Die DE 10 2013 004 489 A1 beschreibt ein Lastaufnahmemittel für ein Regalbediengerät, umfassend wenigstens ein teleskopisch verstellbares Tragmittel zum Aufnehmen und Absetzen von Ladungsträgern aus einem Regal oder in ein Regal und zumindest ein Paar von quer zur Ausfahrrichtung des Tragmittels beidseitig neben dem Tragmittel angeordneten Endlosförderern und mit einer Hubvorrichtung zum Heben und Senken der Endlosförderer.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ladungsträger-Wechselsystem zu schaffen, das einen Austausch eines leeren Ladungsträgers gegen einen vollen, Bauteile enthaltenden Ladungsträger in kurzer Taktzeit ausführen kann und dabei einen möglichst kompakten Grundflächenbedarf aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Ladungsträger-Wechselsystem für das Einschleusen von Bauteile enthaltenden Ladungsträgern an einem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz einer automatisierten Produktionslinie und für das Ausschleusen von leeren Ladungsträgern von diesem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz, aufweisend:

- einen vom Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz zugänglichen Entnahme-Lagerplatz, der ausgebildet ist zum bereitstellenden Lagern eines die Bauteile enthaltenden Ladungsträgers, derart, dass die Bauteile von Seiten des Fertigungs- oder Montagearbeitsplatzes automatisiert aus dem Ladungsträger entnommen werden können,
- einen von dem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz abgewandten Beschickungs-Lagerplatz, der ausgebildet ist zum transferierenden Lagern wahlweise eines die Bauteile enthaltenden Ladungsträgers, um diesen in das Ladungsträger-Wechselsystem einzuschleusen, oder eines leeren Ladungsträgers, um diesen aus dem Ladungsträger-Wechselsystem auszuschleusen,

- einen innerhalb des Ladungsträger-Wechselsystems auf einer oberen Ausweichebene angeordneten Zwischen-Lagerplatz für einen Ladungsträger, und
- wenigstens eine Hubfördereinrichtung, die ausgebildet ist zum automatischen Transportieren eines Ladungsträgers zwischen dem Entnahme-Lagerplatz und dem Zwischen-Lagerplatz und/oder dem Zwischen-Lagerplatz und dem Beschickungs-Lagerplatz, wobei
- dem Zwischen-Lagerplatz automatisch verstellbar ausgebildete Auflager innerhalb des Ladungsträger-Wechselsystems zugeordnet sind, welche zwischen einer Tragstellung, in welcher ein am Zwischen-Lagerplatz vorhandener Ladungsträger auf den Auflagern aufliegend getragen ist und einer Freigabestellung, in welcher der Ladungsträger derart freigegeben ist, dass die wenigstens eine Hubfördereinrichtung den freigegebenen Ladungsträger in einer vertikalen Richtung nach unten aus dem Zwischen-Lagerplatz abtransportieren kann, verstellbar sind.

Ladungsträger werden beispielsweise dazu eingesetzt, um einzelne oder mehrere Bauteile innerhalb des Ladungsträgers zu transportieren. Dies ist besonders in der automatisierten Fertigung und/oder automatisierten Montage erforderlich, wo bestimmte Bauteile an einem automatisierten Arbeitsplatz bereitgestellt werden sollen, damit ein automatisiertes Fertigungs- oder Montagesystem die bereitgestellten Bauteile verarbeiten kann.
Aus Sicherheitsgründen ist es üblich, den Arbeitsbereich von automatisierten Maschinen und/oder Robotern gegen Betreten durch einen Menschen abzusichern, damit die automatisierten Maschinen und/oder Roboter ihre Arbeitsaufgaben automatisch erledigen können, ohne dass Menschen dadurch gefährdet werden. Ein Ladungsträger muss jedoch in regelmäßigen Abständen ausgewechselt werden, und zwar dann, wenn der im Bereich des automatisierten und somit abgesicherten Fertigungs- oder Montagearbeitsplatzes sich befindliche Ladungsträger leer geworden ist, d.h. wenn aus dem bisherigen Ladungsträger sämtliche darin enthaltenen Bauteile entnommen sind. Der automatisierte Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz wird wieder mit neuen Bauteilen versorgt, indem der leere Ladungsträger automatisch entnommen und durch einen mit neuen Bauteilen befüllten Ladungsträger ersetzt wird.
Ein typisches Beispiel eines Fertigungsarbeitsplatzes ist eine Karosseriefertigungslinie in einem Werk zur Herstellen von Kraftfahrzeugen. In einer solchen Karosseriefertigungslinie befinden sich eine Vielzahl von automatisch angesteuerten Robotern, welche einzelne vorgefertigte Karosserieteile, wie beispielsweise Bodenwannenteile, Dachteile, Seitenwände, Holme, A-/B- und C-Säulen, Radhäuser und/oder Versteifungsprofile automatisch handhaben, aneinanderfügen und zusammenschwei-ßen. Die einzelnen Karosserieteile bilden insoweit die vom Ladungsträger-Wechselsystem bereitzustellenden Bauteile. Jede Art eines Bauteils wird üblicherweise in mehreren Stückzahlen durch einen Ladungsträger bereitgestellt. Der Ladungsträger kann beispielsweise ein kistenartiger, quaderförmiger Behälter sein, beispielsweise mit vier Seitenwänden, einer Bodenplatte und einer Öffnung nach oben.
Das Ladungsträger-Wechselsystem teilt sich im Wesentlichen in zwei Bereiche auf. Ein erste Bereich ist dem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz zugewandt und umfasst somit den Entnahme-Lagerplatz. Der Entnahme-Lagerplatz kann beispielsweise Positionierstifte aufweisen, durch welche der mit Bauteilen befüllte Ladungsträger positionsgenau und lagegenau innerhalb des Entnahme-Lagerplatz angeordnet werden kann. Dies ist beispielsweise dann erforderlich und zweckmäßig, wenn die Bauteile innerhalb des Ladungsträgers positionsgenau und lagegenau vorgehalten sind und beispielsweise ein Roboter ein jeweiliges Bauteil aus dem Ladungsträger automatisch mittels eines robotergeführten Greifers entnehmen soll, um die Fertigungsaufgabe oder Montageaufgabe mit dem entnommen Bauteile automatisch auszuführen.
Da sich der am Entnahme-Lagerplatz angeordnete Ladungsträger innerhalb des Fertigungs- oder Montagearbeitsplatzes befindet und somit beispielsweise im Gefahrenbereich liegt, der auch von dem Roboter erreichbar ist, kann ein mit Bauteilen befüllter Ladungsträger nicht manuell von einer Person an diesen Entnahme-Lagerplatz gebracht werden und auch ein leerer Ladungsträger nicht von dem Entnahme-Lagerplatz manuell entfernt werden. Das Ladungsträger-Wechselsystem soll dies demgemäß automatisch, d.h. ohne manuelles Eingreifen durchführen.
Da die automatisierten Arbeiten innerhalb des Fertigungs- oder Montagearbeitsplatzes möglichst ohne Unterbrechungen fortlaufend stattfinden sollen, meistens in festen Zeittakten, besteht nur ein sehr enges Zeitfenster für das Ladungsträger-Wechselsystem, um einen leeren Ladungsträger durch einen wieder mit Bauteilen befüllten Ladungsträger zu ersetzen. Darüber hinaus ist der Platz, der außerhalb des Fertigungs- oder Montagearbeitsplatzes bzw. an dessen Randbereich liegt, meist recht eng, so dass für die Aufbau eines Ladungsträger-Wechselsystem nur in eingeschränktem Maße Platz vorhanden ist.
Bekannte Ladungsträger-Wechselsysteme weisen üblicherweise zwischen dem Entnahme-Lagerplatz und dem Beschickungs-Lagerplatz eine zusätzlichen Transferraum auf, der sich zwischen dem Entnahme-Lagerplatz und dem Beschickungs-Lagerplatz erstreckt und zumindest nochmals die Größe bzw. Tiefe aufweist, wie der Entnahme-Lagerplatz und der Beschickungs-Lagerplatz. In diesem Transferraum befindet sich dann auch eine als solches bekannte Hubvorrichtung, zum Verbringen eines Behälters in eine separate Transferstellung. Der jeweilige Entnahme-Lagerplatz bzw. der jeweilige Beschickungs-Lagerplatz wird bei den bekannten Bauweisen demgemäß nur horizontal mit Behältern beschickt und zwar aus dem Transferraum heraus. Dies erfordert jedoch einen relativ großen Bauraum, da mindestens drei Grundflächen mit der Mindestgröße eines Behälters notwendig sind. Außerdem kann die innerhalb des Transferraums angeordnete Hubvorrichtung lediglich entweder den Entnahme-Lagerplatz bedienen oder den Beschickungs-Lagerplatz bedienen, aber nicht beide Lagerplätze gleichzeitig bedienen, was die möglichen Taktzeiten des Ladungsträger-Wechselsystem begrenzt.
Unter einem Einschleusen wird das automatische Zuführen eines mit Bauteilen befüllten Ladungsträgers an den Entnahme-Lagerplatz verstanden. Unter einem Ausschleusen wird das automatische Entnehmen eines leeren Ladungsträgers aus dem Entnahme-Lagerplatz verstanden.
Damit an dem vom Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz zugänglichen Entnahme-Lagerplatz die Bauteile von Seiten des Fertigungs- oder Montagearbeitsplatzes automatisiert aus dem Ladungsträger entnommen werden können, kann der Entnahme-Lagerplatz Positioniermittel, wie beispielsweise Positionierstifte, aufweisen, welche in korrespondierende Gegenpositioniermittel, wie beispielsweise Löcher, an der Unterseite des Ladungsträgers eingreifen, wenn sich der Ladungsträger an dem Entnahme-Lagerplatz befindet. Der Entnahme-Lagerplatz kann insofern bereits durch einen Bodenbereich gebildet werden, der die Positioniermittel aufweist. Der Entnahme-Lagerplatz kann aber auch Träger, Pfosten, Riegel, ein Gestell, Gitter und/oder Seitenwände aufweisen, insbesondere um den Entnahme-Lagerplatz gegen unerlaubtes Betreten durch eine Person abzusichern.
An dem Beschickungs-Lagerplatz werden die leeren Ladungsträger vom Ladungsträger-Wechselsystem bereitgestellt, damit sie aus dem Ladungsträger-Wechselsystem entfernt werden können. Außerdem werden über den Beschickungs-Lagerplatz neue, mit Bauteilen gefüllte Ladungsträger von Außerhalb in das Ladungsträger-Wechselsystem eingeführt. Die mit Bauteilen gefüllte Ladungsträger können beispielsweise mittels eines Gabelstaplers, eines Routenzugs, eines Flurförderfahrzeugs oder eines autonomen Fahrzeugs an den Beschickungs-Lagerplatz herangebracht werden. Sobald sich ein mit Bauteilen gefüllte Ladungsträger an dem Beschickungs-Lagerplatz befindet, kann der Ladungsträger automatisch innerhalb des Ladungsträger-Wechselsystem an den Entnahme-Lagerplatz transferiert werden.
Damit das Ladungsträger-Wechselsystem die mit den Bauteilen gefüllten Ladungsträger automatisch an den Entnahme-Lagerplatz des Fertigungs- oder Montagearbeitsplatzes transferiert werden kann, kann der Beschickungs-Lagerplatz Positioniermittel, wie beispielsweise Positionierstifte, aufweisen, welche in korrespondierende Gegenpositioniermittel, wie beispielsweise Löcher, an der Unterseite des Ladungsträgers eingreifen, wenn sich der Ladungsträger an dem Beschickungs-Lagerplatz befindet. So können die Position und Lage des Ladungsträgers an dem Beschickungs-Lagerplatz eindeutig festgelegt sein.
Das Ladungsträger-Wechselsystem weist einen innerhalb des Ladungsträger-Wechselsystems auf einer oberen Ausweichebene angeordneten Zwischen-Lagerplatz für einen Ladungsträger auf. Der Zwischen-Lagerplatz ist insoweit ortsfest im Ladungsträger-Wechselsystem angeordnet. Der Zwischen-Lagerplatz kann sich beispielsweise über dem Beschickungs-Lagerplatz befinden. Alternativ kann sich der Zwischen-Lagerplatz über dem Entnahme-Lagerplatz befinden. Wenn sich der Zwischen-Lagerplatz entweder über dem Beschickungs-Lagerplatz oder über dem Entnahme-Lagerplatz befindet, wird keine zusätzliche Grundfläche für den Zwischen-Lagerplatz benötigt. Der Zwischen-Lagerplatz ist insoweit auch kein Teil der Hubfördereinrichtung. Der Zwischen-Lagerplatz wird nicht durch die Hubfördereinrichtung gebildet.
Das Ladungsträger-Wechselsystem weist die wenigstens eine Hubfördereinrichtung auf, die ausgebildet ist zum automatischen Transportieren eines Ladungsträgers zwischen dem Entnahme-Lagerplatz und dem Zwischen-Lagerplatz und/oder dem Zwischen-Lagerplatz und dem Beschickungs-Lagerplatz.
In einer ersten Ausführungsvariante kann eine einzige Hubfördereinrichtung vorgesehen sein, welche ausgebildet ist, einen auf die Hubfördereinrichtung aufgenommenen Ladungsträger sowohl zwischen dem Entnahme-Lagerplatz und dem Zwischen-Lagerplatz zu transportieren als auch zwischen dem Zwischen-Lagerplatz und dem Beschickungs-Lagerplatz zu transportieren. Die einzige Hubfördereinrichtung kann wahlweise im Raumbereich des Entnahme-Lagerplatzes angeordnet sein oder im Raumbereich des Beschickungs-Lagerplatzes angeordnet sein.
In einer zweiten Ausführungsvariante können zwei Hubfördereinrichtungen vorgesehen sein, wobei eine erste Hubfördereinrichtung einen auf die erste Hubfördereinrichtung aufgenommenen Ladungsträger ausschließlich zwischen dem Entnahme-Lagerplatz und dem Zwischen-Lagerplatz transportiert und eine zweite Hubfördereinrichtung einen auf die zweite Hubfördereinrichtung aufgenommenen Ladungsträger ausschließlich zwischen dem Zwischen-Lagerplatz und dem Beschickungs-Lagerplatz transportiert. Die erste Hubfördereinrichtung kann im Raumbereich des Entnahme-Lagerplatzes angeordnet sein und die zweite Hubfördereinrichtung kann im Raumbereich des Beschickungs-Lagerplatzes angeordnet sein. So wird kein separater Raumbereich für die Hubfördereinrichtungen benötigt und das gesamte Ladungsträger-Wechselsystem baut im Hinblick auf seines Grundrisses deutlich kleiner, beispielsweise um ein Drittel kleiner als bei den bekannten Ladungsträger-Wechselsystemen.
Der Wegfall eines separaten Transferraumbereiches für die Hubfördereinrichtungen bedingt jedoch, dass ein Ladungsträger nicht sowohl seitlich aus dem Entnahme-Lagerplatz entnommen werden kann als auch seitlich aus dem Beschickungs-Lagerplatz entnommen werden kann. Üblicherweise ist einerseits der Entnahme-Lagerplatz andauert durch einen Ladungsträger belegt, aus dem momentan Bauteile automatisiert entnommen werden und andererseits wir ein neu mit Bauteilen befüllter Ladungsträger möglichst frühzeitig an dem Beschickungs-Lagerplatz bereitgestellt, so dass diese beiden Lagerplätze weitgehend dauerhaft gleichzeitig belegt sind. Eine Entnahme eines leeren Ladungsträgers aus dem Entnahme-Lagerplatz in einer vertikal nach oben gehenden Bewegung ist in unkritischer Weise jederzeit möglich. Eine Entnahme des leeren Ladungsträgers aus dem Zwischen-Lagerplatz in einer vertikal nach unten gehenden Bewegung ist jedoch aufgrund der stets erforderlichen Standflächen am Zwischen-Lagerplatz nicht ohne weiteres möglich.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, am Zwischen-Lagerplatz automatisch verstellbar ausgebildete Auflager innerhalb des Ladungsträger-Wechselsystems vorzusehen, welche zwischen einer Tragstellung, in welcher ein am Zwischen-Lagerplatz vorhandener Ladungsträger auf den Auflagern aufliegend getragen ist und einer Freigabestellung, in welcher der Ladungsträger derart freigegeben ist, dass die wenigstens eine Hubfördereinrichtung den freigegebenen Ladungsträger in einer vertikalen Richtung nach unten aus dem Zwischen-Lagerplatz abtransportieren kann, verstellbar sind.
Durch eine solche Gestaltung kann die wenigstens eine Hubfördereinrichtung zunächst unter den Ladungsträger, der sich an dem Zwischen-Lagerplatz befindet, einfahren, wobei während eins solchen Unterfahrens der betreffende Ladungsträger auf den Auflagern steht, die sich in ihren Tragstellungen befinden. Sobald die wenigstens eine Hubfördereinrichtung den Ladungsträger vom Zwischen-Lagerplatz aufgenommen hat, d.h. der Ladungsträger nun von der Hubfördereinrichtung getragen wird und nicht mehr von den Auflagern getragen wird, können die Auflager aus ihren Tragstellungen in ihre Freigabestellungen bewegt werden. In den Freigabestellungen sind die Auflager aus der Grundrisskontur des Ladungsträger herausbewegt, so dass die Auflager einer vertikal nach unten führenden Bewegung des Ladungsträgers nicht mehr im Wege stehen. Sobald die Auflager sich in ihren Freigabestellungen befinden, kann die Hubfördereinrichtung den Ladungsträger aus dem Raum des Zwischen-Lagerplatz in einer vertikalen Richtung nach unten herausbewegen und an den Beschickungs-Lagerplatz transportieren. Wenn sich beispielsweise der Zwischen-Lagerplatz unmittelbar über dem Beschickungs-Lagerplatz befindet, dann kann die Hubfördereinrichtung den Ladungsträger in einer einfachen vertikalen Bewegung nach unten aus dem Zwischen-Lagerplatz direkt in den Beschickungs-Lagerplatz absenken. Im Falle das sich der Zwischen-Lagerplatz unmittelbar über dem Beschickungs-Lagerplatz befindet, kann ein leerer Ladungsträger aus dem Beschickungs-Lagerplatz zunächst in einer vertikalen Bewegung nach oben in eine Zwischenlagerebene angehoben werden, wobei sich der Ladungsträger dann neben dem Zwischen-Lagerplatz befindet, und in einer anschließenden horizontalen Bewegung kann der Ladungsträger in den Zwischen-Lagerplatz eingeschoben werden.
Alternativ kann sich der Zwischen-Lagerplatz über dem Entnahme-Lagerplatz befinden. In einer solchen Ausgestaltung kann der leere Ladungsträger zunächst in einer unmittelbaren vertikalen Bewegung nach oben aus dem Entnahme-Lagerplatz in den Zwischen-Lagerplatz gehoben werden. Dies erfolgt bei Auflagern, die sich in ihren Freigabestellungen befinden. Sobald die Hubfördereinrichtung den Ladungsträger an den Zwischen-Lagerplatz gehoben hat, können die Auflager sich in ihre Tragstellungen bewegen und die Hubfördereinrichtung kann die Ladungsträger durch eine kurze vertikale Bewegung nach unten auf die Auflager des Zwischen-Lagerplatz abstellen. Anschließend kann die Hubfördereinrichtung den auf dem Zwischen-Lagerplatz befindlichen Ladungsträger in einer horizontalen Bewegung aus dem Zwischen-Lagerplatz herausbewegen, wodurch der entnommene Ladungsträger unmittelbar über den Beschickungs-Lagerplatz bewegt wird und dann abschließend mit einer vertikalen Bewegung nach unten auf den Beschickungs-Lagerplatz abgelassen werden kann.
Der Zwischen-Lagerplatz kann ein Gestell umfassen, welches sich außerhalb eines Grundrisses eines zwischenzulagernden Ladungsträgers erstreckt und an dem die verstellbaren Auflager tragende Schwenkglieder mittels jeweils eines Drehlagers schwenkbar gelagert sind, derart, dass die Auflager durch eine jeweilige Drehbewegung der Schwenkglieder wahlweise in die Tragstellung geschwenkt werden können, so dass die Auflager innerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers positioniert sind oder in die Freigabestellung geschwenkt werden können, so dass die Auflager außerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers positioniert sind.
Die Anzahl der Auflager je Zwischen-Lagerplatz kann unterschiedlich sein und kann sich im Wesentlichen an der Gestalt, Größe und der Grundrisskontur der im Ladungsträger-Wechselsystem verwendeten Ladungsträger orientieren. Beispielsweise im Falle eines quaderförmigen Ladungsträgers können vier Auflager vorgesehen sein, um den Ladungsträger aufzunehmen. Diese vier Auflager können insbesondere an die vier unteren Ecken des Ladungsträgers angreifen.
An dem Gestellt kann je Auflager ein feststehendes Scharnierteil befestigt sein, an dem jeweils ein Schwenkglied mittels eines Drehlagers, das beispielsweise einen Scharnierstift umfassen kann, drehbar gelagert ist. An einem distalen Ende eines auskragenden Armteils des Schwenkglieds kann das eigentliche Auflager, d.h. der Aufstellpunkt für eine untere Ecke des Ladungsträgers, angeordnet sein. Dem Armteil gegenüberliegend kann ein Stellteil an dem Schwenkglied ausgebildet sein, an das ein Lenker angeschlossen ist, der von einem Antrieb bewegt wird. Der Antrieb überträgt dabei eine Stellbewegung über den Lenker an das Schwenkglied. Aufgrund der Schwenkbewegung des Schwenkglieds wird dann das entsprechende Auflager, je nach Drehrichtung, aus seiner Freigabestellung in die Tragstellung geschwenkt oder aus seiner Tragstellung in die Freigabestellung geschwenkt.
Das jeweilige Auflager kann eine untere Tragplatte aufweisen, welche die eigentliche Aufstellfläche für den Boden des Ladungsträgers bildet. An die insbesondere rechteckige oder quadratische Aufstellfläche können sich außenseitig zwei Seitenwände vertikal nach oben erstrecken. Die beiden Seitenwände des Auflagers erstrecken sich rechtwinkelig zueinander und können insoweit einen Ladungsträger an zwei seitlichen Eckstoßbereichen des Ladungsträgers begrenzen bzw. führen oder sogar zentrieren. Die beiden Seitenwände können dazu an ihren Oberkanten eine Fase aufweisen, welche eine Selbstzentrierung des Ladungsträgers ermöglichen, wenn der Ladungsträger von oben in einer nach unten führenden Bewegung auf die Auflager aufgesetzt wird.
Der Zwischen-Lagerplatz kann ein Gestell umfassen, welches sich außerhalb eines Grundrisses eines zwischenzulagernden Ladungsträgers erstreckt und an dem die verstellbaren Auflager tragende Schubglieder mittels jeweils eines Linearlagers linear verstellbar gelagert sind, derart, dass die Auflager durch eine jeweilige lineare Verstellbewegung der Schubglieder wahlweise in die Tragstellung bewegt werden können, so dass die Auflager innerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers positioniert sind oder in die Freigabestellung bewegt werden können, so dass die Auflager außerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers positioniert sind.
Die Anzahl der linear verstellbaren Auflager je Zwischen-Lagerplatz kann unterschiedlich sein und kann sich im Wesentlichen an der Gestalt, Größe und der Grundrisskontur der im Ladungsträger-Wechselsystem verwendeten Ladungsträger orientieren. Beispielsweise im Falle eines quaderförmigen Ladungsträgers können vier Auflager vorgesehen sein, um den Ladungsträger aufzunehmen. Diese vier Auflager können insbesondere an die vier unteren Ecken des Ladungsträgers angreifen.
An dem Gestell kann je Auflager eine feststehende Schiene befestigt sein, auf der jeweils ein linear beweglicher Schlitten geführt ist. Der Schlitten trägt einerseits jeweils ein Auflager und ist andererseits über einen Kipphebel beispielsweise mit einer Stoßstange verbunden, welche an einen Antrieb angekoppelt ist. Wenn der Antrieb die Stoßstange bewegt, dann wird der Kipphebel geschwenkt und dadurch der an den Kipphebel angekoppelte Schlitten linear auf der Schiene hin oder her bewegt. Statt einer Umlenkung mittels Stoßstange und Kipphebel, kann der Schlitten auch direkt durch den Antrieb betätigt werden.
Die verstellbaren Auflager, die Schwenkglieder und/oder die Schubglieder können jeweils ein Rastmittel aufweisen, wobei zu den Rastmitteln korrespondierende Gegenrastmittel an dem Zwischen-Lagerplatz oder dem Gestell angeordnet sind, wobei jeweils ein Rastmittel und ein korrespondierendes Gegenrastmittel zwischen einer Verriegelungsstellung, in welcher das zugeordnete Auflager, das zugeordnete Schwenkglied und/oder das zugeordnete Schubglied gegen Verstellen gesichert ist, und einer Entriegelungsstellung, in welcher das zugeordnete Auflager, das zugeordnete Schwenkglied und/oder das zugeordnete Schubglied für ein Verstellen freigegeben ist, gegeneinander verstellbar gelagert sind.
Das jeweilige Rastmittel kann beispielsweise von einer Bohrung in dem verstellbaren Auflager, dem Schwenkglied und/oder dem Schubglied gebildet werden und das korrespondierende Gegenrastmittel kann ein Zylinderstift sein, der in der Verriegelungsstellung in die zugeordnete Bohrung des verstellbaren Auflagers, des Schwenkglieds und/oder des Schubglieds formschlüssig eingreift. Der Zylinderstift kann in seiner Längserstreckungsrichtung verstellbar gelagert sein, so dass der Zylinderstift wahlweise zwischen der Verriegelungsstellung und der Entriegelungsstellung, in welcher der Zylinderstift aus der zugeordneten Bohrung entfernt ist, hin und her verstellt werden kann. Der Zylinderstift kann automatisch betätigt sein, beispielsweise mittels eines elektroMagnetischen Hubmagnets oder eines Pneumatikzylinders.
Der Ladungsträger kann quaderförmig mit einem rechteckigen oder quadratischen Grundriss ausgebildet sein, und die Auflager können dabei derart ausgebildet und gelagert sein, dass sie einen am Zwischenlager-Platz zwischengelagerten Ladungsträger in ihren Tragstellungen an seinen vier unteren Eckbereichen abstützen.
Der Ladungsträger kann beispielsweise ein kistenartiger, quaderförmiger Behälter sein, beispielsweise mit vier Seitenwänden, einer Bodenplatte und einer Öffnung nach oben.
Der Entnahme-Lagerplatz kann eine den Grundriss des Ladungsträgers einfassende erste Grundfläche aufweisen, der Beschickungs-Lagerplatz kann eine den Grundriss des Ladungsträgers einfassende zweite Grundfläche aufweisen, und die erste Grundfläche und die zweite Grundfläche können unmittelbar nebeneinander auf derselben Ebene angeordnet sein.
Dies bedeutet, dass zwischen dem Entnahme-Lagerplatz und dem Beschickungs-Lagerplatz kein Raum ist für andere wesentliche Komponenten und insbesondere kein zusätzlicher Transferraum, in dem ausschließlich eine Hubfördereinrichtung sich befinden würde.
Wenn der Entnahme-Lagerplatz und der Beschickungs-Lagerplatz unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, so kann beispielsweise eine innerhalb der ersten Grundfläche des Entnahme-Lagerplatzes angeordnete erste Hubfördereinrichtung auch in den Raum des Beschickungs-Lagerplatzes hinein transferieren. Alternativ kann beispielsweise auch eine innerhalb der zweiten Grundfläche des Beschickungs-Lagerplatzes angeordnete zweite Hubfördereinrichtung in den Raum des Entnahme-Lagerplatzes hinein transferieren. Eine alternative Hubfördereinrichtung kann auch genau in dem Übergangsbereich zwischen der ersten Grundfläche und der zweiten Grundfläche positioniert sein.
Demgemäß kann der Entnahme-Lagerplatz eine erste Hubfördereinrichtung aufweisen und der Beschickungs-Lagerplatz kann eine von der ersten Hubfördereinrichtung verschiedene zweite Hubfördereinrichtung aufweisen.
Der Entnahme-Lagerplatz und der Beschickungs-Lagerplatz können alternativ oder ergänzend eine gemeinsame Hubfördereinrichtung aufweisen, welche einen höhenverstellbaren Schubgabel-Träger umfasst, an dem wenigstens eine Schubgabel in einer horizontalen Ebene verstellbar gelagert ist, und zwar zwischen einer ersten Schubgabelstellung, in welcher die Schubgabel sich in den Entnahme-Lagerplatz erstreckt, und einer zweiten Schubgabelstellung, in welcher die Schubgabel sich in den Beschickungs-Lagerplatz erstreckt.
So kann beispielsweise in einer unteren Stellung des Schubgabel-Trägers die Schubgabel unter einen leeren Ladungsträger am Entnahme-Lagerplatz einfahren und diesen in einer vertikalen Bewegung nach oben anheben in die Zwischenlagerebene. In der Zwischenlagerebene kann im Falle eines Zwischen-Lagerplatzes oberhalb des Entnahme-Lagerplatzes der Ladungsträger unmittelbar auf den Auflagern in der Tragstellung abgesetzt werden. Im Falle eines Zwischen-Lagerplatzes oberhalb des Beschickungs-Lagerplatzes kann der Ladungsträger, nachdem er auf die Zwischenlagerebene über dem Entnahme-Lagerplatz angehoben ist, von dort in einer horizontalen Richtung mittels einer Bewegung der Schubgabel weggefahren werden, und zwar oberhalb des Beschickungs-Lagerplatzes, um an einem dortigen Zwischen-Lagerplatz den Ladungsträger abzusetzen, wenn dort die Auflager sich in ihren Tragstellungen befinden.
Anschließend kann der Schubgabel-Träger wieder nach unten gefahren werden, vorzugsweise über dem Entnahme-Lagerplatz, und in der unteren Stellung kann die Schubgabel unterhalb des mit neuen Bauteilen befüllten Ladungsträgers an dem Beschickungs-Lagerplatz einfahren und den dortigen befüllten Ladungsträger anheben und in einer horizontalen Bewegungsrichtung den befüllten Ladungsträger an den Entnahme-Lagerplatz bewegen.
Anschließend kann, während die Bauteile bereits automatisch aus dem mit Bauteilen befüllten Ladungsträger am Entnahme-Lagerplatz automatisch entnommen werden können, beispielsweise durch einen Roboter, die Schubgabel wieder an den Beschickungs-Lagerplatz gefahren werden, dort angehoben werden bis auf die Zwischenebene und dort den zwischengelagerten leeren Ladungsträger aus dem Zwischen-Lagerplatz kurz anheben, so dass die Auflager in ihre Freigabestellungen bewegt werden können und der leere Ladungsträger in einer vertikalen nach unten gehenden Bewegung an den Beschickungs-Lagerplatz abgesenkt werden kann. Von dort kann der leere Ladungsträger dann aus dem Ladungsträger-Wechselsystem ausgeschleust werden, beispielsweise entweder mittels eines autonomen Fahrzeugs, eines Routenzugs oder eines Gabelstaplers.
Dieser Vorgang kann beispielsweise statt mit einer einzigen Hubfördereinrichtung auch mit zwei separaten Hubfördereinrichtungen durchgeführt werden.
In einem solchen Fall kann beispielsweise eine erste Hubfördereinrichtung in einer unteren Stellung des Schubgabel-Trägers die Schubgabel unter einen leeren Ladungsträger am Entnahme-Lagerplatz einfahren und diesen in einer vertikalen Bewegung nach oben anheben in die Zwischenlagerebene. In der Zwischenlagerebene kann im Falle eines Zwischen-Lagerplatzes oberhalb des Entnahme-Lagerplatzes der Ladungsträger unmittelbar auf den Auflagern in der Tragstellung von der ersten Hubfördereinrichtung abgesetzt werden. Im Falle eines Zwischen-Lagerplatzes oberhalb des Beschickungs-Lagerplatzes kann der Ladungsträger, nachdem er von der ersten Hubfördereinrichtung auf die Zwischenlagerebene über dem Entnahme-Lagerplatz angehoben ist, von dort in einer horizontalen Richtung mittels einer Bewegung der Schubgabel weggefahren werden, und zwar oberhalb des Beschickungs-Lagerplatzes, um an einem dortigen Zwischen-Lagerplatz den Ladungsträger abzusetzen, wenn dort die Auflager sich in ihren Tragstellungen befinden.
Anschließend kann der Schubgabel-Träger der ersten Hubfördereinrichtung wieder nach unten gefahren werden, vorzugsweise über dem Entnahme-Lagerplatz. Eine zweite Hubfördereinrichtung kann, insbesondere gleichzeitig, in ihrer unteren Stellung ihre Schubgabel unterhalb des mit neuen Bauteilen befüllten Ladungsträgers an dem Beschickungs-Lagerplatz einfahren und den dortigen befüllten Ladungsträger anheben und in einer horizontalen Bewegungsrichtung den befüllten Ladungsträger an den Entnahme-Lagerplatz bewegen.
Anschließend kann, während die Bauteile bereits automatisch aus dem mit Bauteilen befüllten Ladungsträger am Entnahme-Lagerplatz automatisch entnommen werden können, beispielsweise durch einen Roboter, die Schubgabel der zweiten Hubfördereinrichtung angehoben werden bis auf die Zwischenebene und dort den zwischengelagerten leeren Ladungsträger aus dem Zwischen-Lagerplatz kurz anheben, so dass die Auflager in ihre Freigabestellungen bewegt werden können und der leere Ladungsträger in einer vertikalen nach unten gehenden Bewegung durch die zweite Hubfördereinrichtung an den Beschickungs-Lagerplatz abgesenkt werden kann. Die erste Hubfördereinrichtung verbleibt unterhalb des befüllten Ladungsträger an den Entnahme-Lagerplatz. Von dem Beschickungs-Lagerplatz hingegen kann der leere Ladungsträger dann aus dem Ladungsträger-Wechselsystem ausgeschleust werden, beispielsweise entweder mittels eines autonomen Fahrzeugs, eines Routenzugs oder eines Gabelstaplers.
Der Beschickungs-Lagerplatz kann eine erste Führungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, ein Einfahren eines autonomen Fahrzeugs in den Beschickungs-Lagerplatz zu führen und/oder der Beschickungs-Lagerplatz kann eine zweite Führungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, eine Rollenbahn eines Routenzugs an den Beschickungs-Lagerplatz anzukoppeln, und/oder der Beschickungs-Lagerplatz kann eine dritte Führungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, ein Einfahren einer Hubgabel eines Gabelstaplers zuzulassen.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Ansteuern eines automatisch arbeitenden Ladungsträger-Wechselsystems, insbesondere eines automatisch arbeitenden Ladungsträger-Wechselsystems nach einem der beschriebenen Ausführungsformen, aufweisend die Schritte:

- Anheben eines leeren Ladungsträgers in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen vertikalen Richtungskomponente nach oben aus einem Entnahme-Lagerplatz in eine Zwischenlagerebene auf der sich ein Zwischen-Lagerplatz befindet,
- Absetzen des leeren Ladungsträgers auf den sich in den Tragstellungen befindenden Auflagern,
- Transferieren eines Bauteile enthaltenden Ladungsträgers in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Richtungskomponente aus einem Beschickungs-Lagerplatz in den Entnahme-Lagerplatz,
- Absenken des leeren Ladungsträgers in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen vertikalen Richtungskomponente nach unten aus dem Zwischen-Lagerplatz in den Beschickungs-Lagerplatz, nach einem Verstellen der Auflager aus ihren Tragstellungen in ihre Freigabestellungen.

In einer ergänzenden Weiterbildung des Verfahrens kann nach dem Anheben eines leeren Ladungsträgers in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen vertikalen Richtungskomponente nach oben aus einem Entnahme-Lagerplatz in eine Zwischenlagerebene auf der sich ein Zwischen-Lagerplatz befindet, und vor dem Absetzen des leeren Ladungsträgers auf den sich in den Tragstellungen befindenden Auflagern, ein Transferieren des leeren Ladungsträgers innerhalb der Zwischenlagerebene in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Richtungskomponente an den Zwischen-Lagerplatz, an dem verstellbare Auflager sich in ihren Tragstellungen befinden oder in ihre Tragstellungen gebracht werden, stattfinden.
In einer ergänzenden Weiterbildung des Verfahrens kann nach dem Transferieren eines Bauteile enthaltenden Ladungsträgers in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Richtungskomponente aus einem Beschickungs-Lagerplatz in den Entnahme-Lagerplatz und vor dem Absenken des leeren Ladungsträgers in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen vertikalen Richtungskomponente nach unten aus dem Zwischen-Lagerplatz in den Beschickungs-Lagerplatz, nach einem Verstellen der Auflager aus ihren Tragstellungen in ihre Freigabestellungen, ein Transferieren des leeren Ladungsträgers innerhalb der Zwischenlagerebene in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Richtungskomponente aus dem Zwischen-Lagerplatz, stattfinden.
Die Erfindung ist anhand eines Ladungsträger-Wechselsystems für das Einschleusen von Bauteile enthaltenden Ladungsträgern an einem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz einer automatisierten Produktionslinie und für das Ausschleusen von leeren Ladungsträgern von diesem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz beschrieben. Im Rahmen der Erfindung liegt es jedoch auch, dass in einem erfindungsgemäßen Ladungsträger-Wechselsystem umgekehrt gearbeitet wird, d.h. dass leere Ladungsträger eingeschleust werden und Bauteile enthaltende Ladungsträger ausgeschleust werden. Dies kann in Anwendungen der Fall sein, wo der Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz beispielsweise als ein Demontagearbeitsplatz betrieben ist, an dem aus komplexen Systemen einzelne Komponenten entnommen werden und automatisiert in spezifische Ladungsträger einsortiert werden, die dann, wenn sie vollständig befüllt sind, aus dem Ladungsträger-Wechselsystem heraustransportiert werden.
Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Ladungsträger-Wechselsystems,
2 eine Ansicht von oben auf das Ladungsträger-Wechselsystem gemäß 1,
3 bis 10 mehrere schematische Darstellungen eines beispielhaften Ablaufs eines Wechsels von Ladungsträgern an einem erfindungsgemäßen Ladungsträger-Wechselsystem,
11 eine perspektivische Darstellung von beispielhaften, verstellbaren Auflagern einer ersten Ausführungsform an Schwenkarmen des Ladungsträger-Wechselsystems,
12 eine perspektivische Teildarstellung von beispielhaften, verstellbaren Auflagern einer zweiten Ausführungsform,
13 eine perspektivische Teildarstellung eines Auflagers gemäß 12 in einer vergrößerten Einzelansicht,
14 eine perspektivische Teildarstellung eines schwenkbaren Auflagers, und
15 eine perspektivische Teildarstellung eines linear verstellbaren Auflagers.

In der 1 und 2 ist ein beispielhaftes Ladungsträger-Wechselsystem 1 dargestellt.
Das Ladungsträger-Wechselsystem 1 dient für das Einschleusen von Bauteile enthaltenden Ladungsträgern 2 an einem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz 3 einer automatisierten Produktionslinie und für das Ausschleusen von leeren Ladungsträgern 2 von diesem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz 3.
Das Ladungsträger-Wechselsystem 1 weist einen vom Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz 3 zugänglichen Entnahme-Lagerplatz 4.1 auf, der ausgebildet ist zum bereitstellenden Lagern eines die Bauteile enthaltenden Ladungsträgers 2, derart, dass die Bauteile von Seiten des Fertigungs- oder Montagearbeitsplatzes 3 automatisiert aus dem Ladungsträger 2 entnommen werden können.
Das Ladungsträger-Wechselsystem 1 weist einen von dem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz 3 abgewandten Beschickungs-Lagerplatz 4.2, der ausgebildet ist zum transferierenden Lagern wahlweise eines die Bauteile enthaltenden Ladungsträgers 2, um diesen in das Ladungsträger-Wechselsystem 1 einzuschleusen, oder eines leeren Ladungsträgers 2, um diesen aus dem Ladungsträger-Wechselsystem 1 auszuschleusen.
Das Ladungsträger-Wechselsystem 1 weist außerdem einen innerhalb des Ladungsträger-Wechselsystems 1 auf einer oberen Ausweichebene angeordneten Zwischen-Lagerplatz 4.3 (3 bis 10) für einen Ladungsträger 2 auf.
Das Ladungsträger-Wechselsystem 1 weist darüber hinaus wenigstens eine Hubfördereinrichtung 5.1, 5.2 auf, die ausgebildet ist zum automatischen Transportieren eines Ladungsträgers 2 zwischen dem Entnahme-Lagerplatz 4.1 und dem Zwischen-Lagerplatz 4.3 und/oder dem Zwischen-Lagerplatz 4.3 und dem Beschickungs-Lagerplatz 4.2.
Erfindungsgemäß sind dem Zwischen-Lagerplatz 4.3 automatisch verstellbar ausgebildete Auflager 6 innerhalb des Ladungsträger-Wechselsystems 1 zugeordnet, welche zwischen einer Tragstellung, in welcher ein am Zwischen-Lagerplatz 4.3 vorhandener Ladungsträger 2 auf den Auflagern 6 aufliegend getragen ist (beispielsweise 7) und einer Freigabestellung, in welcher der Ladungsträger 2 derart freigegeben ist, dass die wenigstens eine Hubfördereinrichtung den freigegebenen Ladungsträger in einer vertikalen Richtung nach unten aus dem Zwischen-Lagerplatz abtransportieren kann (beispielsweise 8), verstellbar sind.
Der Zwischen-Lagerplatz 1 umfasst ein Gestell 7, welches sich außerhalb eines Grundrisses eines zwischenzulagernden Ladungsträgers 2 erstreckt und an dem die verstellbaren Auflager 6 tragende Schwenkglieder 8 mittels jeweils eines Drehlagers 9 schwenkbar gelagert sind, wie dies insbesondere in 11 bis 14 dargestellt ist, derart, dass die Auflager 6 durch eine jeweilige Drehbewegung der Schwenkglieder 8 wahlweise in die Tragstellung 10 geschwenkt werden können, so dass die Auflager 6 innerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers 2 positioniert sind oder in die Freigabestellung 11 geschwenkt werden können, so dass die Auflager 6 außerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers 2 positioniert sind.
In einer ersten Ausführungsvariante gemäß 11 können die Schwenkglieder 8 als weit auskragende Armteile 13 ausgebildet sein, die weit unter einen Ladungsträger 2 einschwenken können. So können die Armteile 13 alternativ oder ergänzend zu den Auflagern 6 auch Stützdome 30 aufweisen, welche relativ weit unter einen Ladungsträger 2 einschwenken können, um an der Unterseite des Ladungsträgers 2 in Zentrieraufnahmen (nicht dargestellt) formschlüssig eingreifen zu können, so dass ein von den Schwenkgliedern 8 aufgenommener Ladungsträger 2 positionsgenau getragen ist.
Falls eine solche positionsgenau Lagerung des Ladungsträgers 2 an den Schwenkgliedern 8 nicht erforderlich ist, kann es ausreichend sein, denn der Ladungsträger 2 lediglich an seinen vier Eckbereichen flächig aufstehend auf den Aufstellpunkten 14 von den Schwenkgliedern 8 aufgenommen wird. Hier können gewissen Positionstoleranzen zugelassen sein. Eine solche zweite Ausführungsvariante ist in 12 bis 15 dargestellt.
An dem Gestellt 7 kann dabei je Auflager 6 ein feststehendes Scharnierteil 12 befestigt sein, an dem jeweils ein Schwenkglied 8 mittels eines Drehlagers 9, das beispielsweise einen Scharnierstift umfassen kann, drehbar gelagert ist. An einem distalen Ende des Schwenkglieds 8 kann das eigentliche Auflager 6, d.h. der Aufstellpunkt 14 für eine untere Ecke des Ladungsträgers 2, angeordnet sein. Gegenüberliegend kann ein Stellteil an dem Schwenkglied 8 ausgebildet sein, an das ein Lenker 15 angeschlossen ist, der von einem Antrieb 16 bewegt wird. Der Antrieb 16 überträgt dabei eine Stellbewegung über den Lenker 15 an das Schwenkglied 8. Aufgrund der Schwenkbewegung des Schwenkglieds 8 wird dann das entsprechende Auflager 6, je nach Drehrichtung, aus seiner Freigabestellung in die Tragstellung geschwenkt oder aus seiner Tragstellung in die Freigabestellung geschwenkt.
Das jeweilige Auflager 6, wie es am besten in 14 erkennbar ist, kann eine untere Tragplatte 17 aufweisen, welche die eigentliche Aufstellfläche für den Boden des Ladungsträgers 2 bildet. An die insbesondere rechteckige oder quadratische Aufstellfläche können sich außenseitig zwei Seitenwände 18 vertikal nach oben erstrecken. Die beiden Seitenwände 18 des Auflagers 6 erstrecken sich rechtwinkelig zueinander und können insoweit einen Ladungsträger 2 an zwei seitlichen Eckstoßbereichen des Ladungsträgers 2 begrenzen bzw. führen oder sogar zentrieren. Die beiden Seitenwände 18 können dazu an ihren Oberkanten eine Fase 19 aufweisen, welche eine Selbstzentrierung des Ladungsträgers 2 ermöglichen, wenn der Ladungsträger 2 von oben in einer nach unten führenden Bewegung auf die Auflager 6 aufgesetzt wird.
In der abgewandelten Ausführungsform gemäß 15 kann der Zwischen-Lagerplatz 4.3 ein Gestell 7 umfassen, welches sich außerhalb eines Grundrisses eines zwischenzulagernden Ladungsträgers 2 erstreckt und an dem die verstellbaren Auflager 6 tragende Schubglieder 20 mittels jeweils eines Linearlagers 21 linear verstellbar gelagert sind, derart, dass die Auflager 6 durch eine jeweilige lineare Verstellbewegung der Schubglieder 20 wahlweise in die Tragstellung bewegt werden können, so dass die Auflager 6 innerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers 2 positioniert sind oder in die Freigabestellung bewegt werden können, so dass die Auflager 6 außerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers 2 positioniert sind.
An dem Gestell 7 kann je Auflager 6 eine feststehende Schiene 22 befestigt sein, auf der jeweils ein linear beweglicher Schlitten 23 geführt ist. Der Schlitten 23 trägt einerseits jeweils ein Auflager 6 und ist andererseits über einen Kipphebel 24 beispielsweise mit einer Stoßstange 25 verbunden, welche an einen Antrieb 26 angekoppelt ist. Wenn der Antrieb 26 die Stoßstange 25 bewegt, dann wird der Kipphebel 24 geschwenkt und dadurch der an den Kipphebel 24 angekoppelte Schlitten 23 linear auf der Schiene 22 hin oder her bewegt. Statt einer Umlenkung mittels Stoßstange 25 und Kipphebel 24, kann der Schlitten 22 in einer abgewandelten Ausführungsform auch direkt durch den Antrieb 26 betätigt werden, der beispielsweise ein Linearantrieb sein kann.
Die verstellbaren Auflager 6, die Schwenkglieder 8 und/oder die Schubglieder 20 können jeweils ein Rastmittel 27 aufweisen und zu den Rastmitteln 27 korrespondierende Gegenrastmittel an dem Zwischen-Lagerplatz 4.3 oder dem Gestell 7 angeordnet sein, wobei jeweils ein Rastmittel 27 und ein korrespondierendes Gegenrastmittel zwischen einer Verriegelungsstellung, in welcher das zugeordnete Auflager 6, das zugeordnete Schwenkglied 8 und/oder das zugeordnete Schubglied 20 gegen Verstellen gesichert ist, und einer Entriegelungsstellung, in welcher das zugeordnete Auflager 6, das zugeordnete Schwenkglied 8 und/oder das zugeordnete Schubglied 20 für ein Verstellen freigegeben ist, gegeneinander verstellbar gelagert sein.
Der Ladungsträger 2 kann insbesondere quaderförmig mit einem rechteckigen oder quadratischen Grundriss ausgebildet sein, und die Auflager 6 können derart ausgebildet und gelagert sein, dass sie einen am Zwischenlager-Platz 4.3 zwischengelagerten Ladungsträger 2 in ihren Tragstellungen an seinen vier unteren Eckbereichen abstützen.
Zurückkommend auf 2 ist dort dargestellt, wie der Entnahme-Lagerplatz 4.1 eine den Grundriss des Ladungsträgers 2 einfassende erste Grundfläche 28.1 aufweisen kann, der Beschickungs-Lagerplatz 4.2 eine den Grundriss des Ladungsträgers 2 einfassende zweite Grundfläche 28.2 aufweisen kann, und die erste Grundfläche 28.1 und die zweite Grundfläche 28.2 unmittelbar nebeneinander auf derselben Ebene angeordnet sind.
Der Entnahme-Lagerplatz 4.1 weist im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels eine erste Hubfördereinrichtung 5.1 auf und der Beschickungs-Lagerplatz 4.2 eine von der ersten Hubfördereinrichtung 5.1 verschiedene zweite Hubfördereinrichtung 5.2 auf.
Das Ladungsträger-Wechselsystem 1 kann, wie in 3 bis 10 schematisch aufgezeigt ist, mit dem folgenden Verfahren betrieben werden.
In einer Ausgangssituation gemäß 3 befindet sich an dem Entnahme-Lagerplatz 4.1 ein (beispielsweise teilweise) mit Bauteilen gefüllter Ladungsträger 2.1, aus dem laufend Bauteile automatisiert entnommen werden. Gleichzeitig ist am Beschickungs-Lagerplatz 4.2 bereits ein neuer, vollständig mit Bauteilen gefüllter zweiter Ladungsträger 2.2 positioniert.
In 4 ist der Schritt dargestellt, in dem ein Anheben eines leeren Ladungsträgers 2.3 in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen vertikalen Richtungskomponente R1 nach oben aus einem Entnahme-Lagerplatz 4.1 in eine Zwischenlagerebene Z auf der sich ein Zwischen-Lagerplatz 4.3 befindet. Der leere Ladungsträger 2.3 ist durch ein Kreuz gekennzeichnet.
Die 4 und 5 zeigt das Transferieren des leeren Ladungsträgers 2.3 innerhalb der Zwischenlagerebene Z in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Richtungskomponente R2 an den Zwischen-Lagerplatz 4.3, an dem verstellbare Auflager 6 sich in ihren Tragstellungen befinden oder in ihre Tragstellungen gebracht werden.
Dort erfolgt auch das Absetzen des leeren Ladungsträgers 2.3 auf den sich in den Tragstellungen befindenden Auflagern 6.
Von 5 auf 6 ist der Schritt dargestellt, bei dem ein Transferieren eines neuen, vollständig mit Bauteilen befüllten Ladungsträgers 2.2 in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Richtungskomponente R3 aus einem Beschickungs-Lagerplatz 4.2 in den Entnahme-Lagerplatz 4.1.
Sobald der neuen, vollständig mit Bauteilen befüllte Ladungsträgers 2.2 gemäß 6 transferiert ist, erfolgt gemäß 7 und 8 ein Absenken des leeren Ladungsträgers 2.3 in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen vertikalen Richtungskomponente R4 nach unten aus dem Zwischen-Lagerplatz 4.3 in den Beschickungs-Lagerplatz 4.2, nach einem Verstellen der Auflager 6 aus ihren Tragstellungen in ihre Freigabestellungen. Zuvor wird eine Schubgabel 29 der zweiten Hubfördereinrichtung 5.2 nach oben gefahren mit einer zumindest im Wesentlichen vertikalen Richtungskomponente R5 nach oben, um den Ladungsträgers 2.2 zu übernehmen, wenn die Auflager 6 aus ihren Tragstellungen in ihre Freigabestellungen bewegt werden.
In 9 ist aufgezeigt, wie der leere Ladungsträger 2.3 ausgehend aus dem Beschickungs-Lagerplatz 4.2 in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Richtungskomponente R6 aus dem Ladungsträger-Wechselsystem 1 ausgeschleust wird.
In 10 ist aufgezeigt, wie ein erneuter, mit Bauteilen vollständig befüllter weiterer Ladungsträger 2.4 von außerhalb des Ladungsträger-Wechselsystems 1 in einer entgegengesetzten Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Richtungskomponente R7 an den Beschickungs-Lagerplatz 4.2 eingeschleust wird.

Claims

Ladungsträger-Wechselsystem (1) für das Einschleusen von Bauteile enthaltenden Ladungsträgern (2) an einem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz (3) einer automatisierten Produktionslinie und für das Ausschleusen von leeren Ladungsträgern (2) von diesem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz (3), aufweisend: - einen vom Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz (3) zugänglichen Entnahme-Lagerplatz (4.1), der ausgebildet ist zum bereitstellenden Lagern eines die Bauteile enthaltenden Ladungsträgers (2), derart, dass die Bauteile von Seiten des Fertigungs- oder Montagearbeitsplatzes (3) automatisiert aus dem Ladungsträger (2) entnommen werden können, - einen von dem Fertigungs- oder Montagearbeitsplatz (3) abgewandten Beschickungs-Lagerplatz (4.2), der ausgebildet ist zum transferierenden Lagern wahlweise eines die Bauteile enthaltenden Ladungsträgers (2), um diesen in das Ladungsträger-Wechselsystem (1) einzuschleusen, oder eines leeren Ladungsträgers (2), um diesen aus dem Ladungsträger-Wechselsystem (1) auszuschleusen, - einen innerhalb des Ladungsträger-Wechselsystems (1) auf einer oberen Ausweichebene angeordneten Zwischen-Lagerplatz (4.3) für einen Ladungsträger (2), und - wenigstens eine Hubfördereinrichtung (5.1, 5.2), die ausgebildet ist zum automatischen Transportieren eines Ladungsträgers (2) zwischen dem Entnahme-Lagerplatz (4.1) und dem Zwischen-Lagerplatz (4.3) und/oder dem Zwischen-Lagerplatz (4.3) und dem Beschickungs-Lagerplatz (4.2), wobei - dem Zwischen-Lagerplatz (4.3) automatisch verstellbar ausgebildete Auflager (6) innerhalb des Ladungsträger-Wechselsystems (1) zugeordnet sind, welche zwischen einer Tragstellung, in welcher ein am Zwischen-Lagerplatz (4.3) vorhandener Ladungsträger (2) auf den Auflagern (6) aufliegend getragen ist und einer Freigabestellung, in welcher der Ladungsträger (2) derart freigegeben ist, dass die wenigstens eine Hubfördereinrichtung (5.1, 5.2) den freigegebenen Ladungsträger (2) in einer vertikalen Richtung nach unten aus dem Zwischen-Lagerplatz (4.3) abtransportieren kann, verstellbar sind.
Ladungsträger-Wechselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischen-Lagerplatz (4.3) ein Gestell (7) umfasst, welches sich außerhalb eines Grundrisses eines zwischenzulagernden Ladungsträgers (2) erstreckt und an dem die verstellbaren Auflager (6) tragende Schwenkglieder (8) mittels jeweils eines Drehlagers (9) schwenkbar gelagert sind, derart, dass die Auflager (6) durch eine jeweilige Drehbewegung der Schwenkglieder (8) wahlweise in die Tragstellung geschwenkt werden können, so dass die Auflager (6) innerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers (2) positioniert sind oder in die Freigabestellung geschwenkt werden können, so dass die Auflager (6) außerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers (2) positioniert sind.
Ladungsträger-Wechselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischen-Lagerplatz (4.3) ein Gestell (7) umfasst, welches sich außerhalb eines Grundrisses eines zwischenzulagernden Ladungsträgers (2) erstreckt und an dem die verstellbaren Auflager (6) tragende Schubglieder (20) mittels jeweils eines Linearlagers (21) linear verstellbar gelagert sind, derart, dass die Auflager (6) durch eine jeweilige lineare Verstellbewegung der Schubglieder (20) wahlweise in die Tragstellung bewegt werden können, so dass die Auflager (6) innerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers (2) positioniert sind oder in die Freigabestellung bewegt werden können, so dass die Auflager (6) außerhalb des Grundrisses des zwischenzulagernden Ladungsträgers (2) positioniert sind.
Ladungsträger-Wechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbaren Auflager (6), die Schwenkglieder (8) und/oder die Schubglieder (20) jeweils ein Rastmittel (27) aufweisen und zu den Rastmitteln (27) korrespondierende Gegenrastmittel an dem Zwischen-Lagerplatz (4.3) oder dem Gestell (7) angeordnet sind, wobei jeweils ein Rastmittel (27) und ein korrespondierendes Gegenrastmittel zwischen einer Verriegelungsstellung, in welcher das zugeordnete Auflager (6), das zugeordnete Schwenkglied (8) und/oder das zugeordnete Schubglied (20) gegen Verstellen gesichert ist, und einer Entriegelungsstellung, in welcher das zugeordnete Auflager (6), das zugeordnete Schwenkglied (8) und/oder das zugeordnete Schubglied (20) für ein Verstellen freigegeben ist, gegeneinander verstellbar gelagert sind.
Ladungsträger-Wechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladungsträger (2) quaderförmig mit einem rechteckigen oder quadratischen Grundriss ausgebildet ist, und die Auflager (6) derart ausgebildet und gelagert sind, dass sie einen am Zwischenlager-Platz (4.3) zwischengelagerten Ladungsträger (2) in ihren Tragstellungen an seinen vier unteren Eckbereichen abstützen.
Ladungsträger-Wechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahme-Lagerplatz (4.1) eine den Grundriss des Ladungsträgers (2) einfassende erste Grundfläche (28.1) aufweist, der Beschickungs-Lagerplatz (4.2) eine den Grundriss des Ladungsträgers (2) einfassende zweite Grundfläche (28.2) aufweist, und die erste Grundfläche (28.1) und die zweite Grundfläche (28.2) unmittelbar nebeneinander auf derselben Ebene angeordnet sind.
Ladungsträger-Wechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahme-Lagerplatz (4.1) eine erste Hubfördereinrichtung (5.1) aufweist und der Beschickungs-Lagerplatz (4.2) eine von der ersten Hubfördereinrichtung (5.1) verschiedene zweite Hubfördereinrichtung (5.2) aufweist.
Ladungsträger-Wechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahme-Lagerplatz (4.1) und der Beschickungs-Lagerplatz (4.2) eine gemeinsame Hubfördereinrichtung (5) aufweisen, welche einen höhenverstellbaren Schubgabel-Träger umfasst, an dem wenigstens eine Schubgabel (29) in einer horizontalen Ebene verstellbar gelagert ist, und zwar zwischen einer ersten Schubgabelstellung, in welcher die Schubgabel (29) sich in den Entnahme-Lagerplatz (4.1) erstreckt, und einer zweiten Schubgabelstellung, in welcher die Schubgabel (29) sich in den Beschickungs-Lagerplatz (4.2) erstreckt.
Ladungsträger-Wechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschickungs-Lagerplatz (4.2) eine erste Führungseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, ein Einfahren eines autonomen Fahrzeugs in den Beschickungs-Lagerplatz (4.2) zu führen und/oder der Beschickungs-Lagerplatz (4.2) eine zweite Führungseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, eine Rollenbahn eines Routenzugs an den Beschickungs-Lagerplatz (4.2) anzukoppeln, und/oder der Beschickungs-Lagerplatz (4.2) eine dritte Führungseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, ein Einfahren einer Hubgabel eines Gabelstaplers zuzulassen.
Verfahren zum Ansteuern eines automatisch arbeitenden Ladungsträger-Wechselsystems (1), insbesondere eines automatisch arbeitenden Ladungsträger-Wechselsystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend die Schritte: - Anheben eines leeren Ladungsträgers (2.3) in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen vertikalen Richtungskomponente (R1) nach oben aus einem Entnahme-Lagerplatz (4.1) in eine Zwischenlagerebene (Z) auf der sich ein Zwischen-Lagerplatz (4.3) befindet, - Absetzen des leeren Ladungsträgers (2.3) auf den sich in den Tragstellungen befindenden Auflagern (6), - Transferieren eines Bauteile enthaltenden Ladungsträgers (2.2) in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Richtungskomponente (R3) aus einem Beschickungs-Lagerplatz (4.2) in den Entnahme-Lagerplatz (4.1), - Absenken des leeren Ladungsträgers (2.3) in einer Bewegung mit einer zumindest im Wesentlichen vertikalen Richtungskomponente (R4) nach unten aus dem Zwischen-Lagerplatz (4.3) in den Beschickungs-Lagerplatz (4.1), nach einem Verstellen der Auflager (6) aus ihren Tragstellungen in ihre Freigabestellungen.