DE19545419A1 - Vorrichtung zur Bereitstellung, Orientierung und Ordnung von Werkstücken - Google Patents
Vorrichtung zur Bereitstellung, Orientierung und Ordnung von WerkstückenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung,
Orientierung und Ordnung von Werkstücken, insbesondere von
scheiben- oder ringförmigen Werkstücken aus starrem oder
elastischem Material, mit einem Vorratsbehälter für die
Werkstücke.
Zur Bereitstellung, Orientierung und Ordnung von Bauteilen
für die automatisierte Weiterverarbeitung bzw. Montage sind
verschiedenartige Systeme bekannt, die nach
unterschiedlichen Funktionsprinzipien arbeiten. Neben dem
Vibrationswendelförderer und Linearförderer, die prinzipiell
nach dem gleichen Prinzip arbeiten, wobei die Werkstücke
durch definierte Vibrationen in Bewegung entlang einer
Förderstrecke versetzt und dadurch aus einem Haufwerk
herausbefördert werden, sind auch Zentrifugalförderer
bekannt, bei dem durch die mittels eines trommelförmigen in
schnelle Rotation versetzten Werkstückbehälters erzeugte
Zentrifugalkraft die einzelnen Bauteile aus dem Haufwerk
herausbefördert werden. Bei einem Trommelförderer werden die
Werkstücke durch Mitnehmer, die in der liegenden langsam
rotierenden Trommel angebracht sind, auf eine aus der
Trommel herausführende Vibrationsschiene geworfen. Bei den
bekannten Funktionsprinzipien erfolgt die Orientierung und
Ordnung der Werkstücke über entlang der Förderstrecke
angebrachte mechanische oder optische Schikanen, die durch
Selektion oder Umorientierung der Werkstücke entlang der
Förderstrecke eine bestimmte Orientierung und Ordnung
herstellen.
Es sind auch Bandförderer und Stufenförderer bekannt, die
hauptsächlich dazu geeignet sind, einen kontinuierlichen
Austrag von Werkstücken aus einem Haufwerk zu gewährleisten,
wobei nur bei sehr einfachen (rotationssymmetrischen)
Werkstücken eine teilweise Orientierung erfolgen kann. Bei
Bandförderern ragt der Förderbandanfang in das in einem
Behälter befindliche Werkstück-Haufwerk hinein und führt
meist in einem bestimmten Winkel schräg nach oben aus dem
Behälter. Je nach Breite und Geometrie der auf dem Band
angebrachten Mitnehmer werden einzelne Werkstücke bzw.
undefinierte Werkstückgruppen kontinuierlich aus dem
Haufwerk heraus befördert. Bei Stufenförderern wird dies
durch mehrere in Stufen angeordnete, gegeneinander
verschiebliche, in einem Winkel schräg im Haufwerk stehende
Platten erreicht, indem die Werkstücke durch gegenläufige
Bewegung der einzelnen Platten von Stufe zu Stufe
weitergegeben werden.
An diese Fördersysteme schließt sich in den meisten Fällen
eine zusätzliche Orientierungsstrecke nach einen der oben
genannten Prinzipien an.
Außerdem ist das "APOS"-System der Firma Sony bekannt.
Dieses System dient zur automatisierten Palettierung von
Werkstücken mit kleinen Abmessungen. Dabei werden die
Werkstücke durch Rückbewegungen in die schikanenförmig
angelegten Formnester der werkstückspezifischen Platte
orientiert eingebracht.
Schließlich ist aus der DE 39 13 056 A1 ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereitstellen von Ringen
oder dergleichen bekannt geworden. Bei dieser Vorrichtung
greift ein freies Ende eines Aufnahmestabes in eine
Ringmenge ein. Dieser Stab wird dann durch Verschwenkung aus
der Ringmenge heraus befördert und nimmt dabei ein oder
mehrere Ringe mit. Dieses Verfahren ist zum einen nicht
effektiv, zum anderen können beim Eintauchen des Stabes die
Ringmenge die Ringe beschädigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkstücke mit
hoher Funktionssicherheit aus einem Haufwerk heraus zu
fördern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der eingangs
genannten Vorrichtung vorteilhaft dadurch gelöst, daß die
Vorrichtung mit einer Fördereinrichtung zum Austragen der
Werkstücke aus dem Vorratsbehälter und einer
Abstreifvorrichtung versehen ist, wobei die
Abstreifvorrichtung mit der Fördereinrichtung einen
Austragsspalt bildet.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können gezielt
Gummidichtungsringe, im folgenden allgemein als O-Ringe
genannt, die auch in geöltem Zustand vorliegen können, mit
hoher Funktionssicherheit geordnet und/oder vereinzelt,
insbesondere aus einem Haufwerk heraus befördert werden. Da
die O-Ringe in geöltem Zustand zum Teil sehr stark
aneinanderhaften und zur Walzenbildung neigen und
gleichzeitig flexibel sind, sind die bestehenden, im Stand
der Technik genannten Systeme für diese Aufgabenstellung
nicht geeignet. Anstelle der O-Ringe können auch unflexible
Metallringe oder -scheiben, Sicherungsringe usw. verarbeitet
werden. Für diese Gegenstände wird bevorzugt eine starre
Blende als Abstreifvorrichtung eingesetzt.
Durch die mit der Fördereinrichtung zusammenarbeitende
Abstreifeinrichtung werden die einzelnen Werkstücke,
insbesondere O-Ringe, zweidimensional orientiert aus dem
Vorratsbehälter ausgetragen. Dabei werden weder die
ausgetragenen noch die im Haufwerk verbleibenden Werkstücke
beschädigt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden
Beschreibung, in der ein besonders bevorzugtes
Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei
können die in der Zeichnung dargestellten sowie in den
Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale
jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination
erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von
O-Ringen aus einem Haufwerk, wobei auf die
Darstellung der Werkstücke verzichtet wurde;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Linearisierungseinheit;
Fig. 3 einen Schnitt III-III gemäß Fig. 2 durch ein
erstes Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 einen Schnitt III-III gemäß Fig. 2 durch ein
weiteres Ausführungsbeispiel; und
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform
einer Linearisierungseinheit.
Die Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer
insgesamt mit 1 bezeichneten Austragsvorrichtung gemäß der
Erfindung. Diese Austragsvorrichtung 1 weist einen
Vorratsbehälter 2 für die Werkstücke (nicht dargestellt)
auf, die in den Vorratsbehälter 2 als Haufwerk eingegeben
werden. Hierfür weist der Vorratsbehälter 2 eine
Einfüllöffnung 3 auf und verjüngt sich trichterförmig nach
unten. Am unteren Ende ist der Vorratsbehälter 2 mit einer
Austrittsöffnung 4 versehen, durch die einzelne Werkstücke,
z. B. O-Ringe, die auch in geöltem Zustand vorliegen können,
austreten. Die Werkstücke haften dabei jedoch noch
aneinander an und bilden unter Umständen sogar einen
kleineren Verbund. An der der Austrittsöffnung 4
gegenüberliegenden Seite kann das untere Ende des
Vorratsbehälters 2 einen geringen Abstand zu einer Oberseite
6 eines Förderbandes 7 aufweisen. Dieses Förderband 7 bildet
die Förderstrecke einer linearen Fördereinrichtung 8, die in
Richtung der Pfeile umläuft. Auf diese Oberseite 6 der
Fördereinrichtung 8 werden die einzelnen Werkstücke vom
Vorratsbehälter 2 ausgetragen.
Unmittelbar im Anschluß an die Austrittsöffnung 4 des
Vorratsbehälters 2 ist ein Rührwerk 10 vorgesehen, welches
eine waagerecht liegende Welle 11 aufweist, an der radial
abstehende Flügel 12 angebracht sind. Diese Flügel 12 können
zum Beispiel von in die Welle 11 eingesetzten Drahtbügeln
gebildet werden. Das Rührwerk 10 läuft gemäß Pfeil 13
entgegen der Richtung des Uhrzeigersinns und somit entgegen
der Richtung des oberen Turms des Förderbandes 7 (siehe
oberer Pfeil 9) um. Mittels dieses Rührwerks 10 können
Werkstückgruppierungen bzw. Werkstückverbände (O-Ring-Walzen)
aufgelöst werden. Oberhalb des Rührwerks 10 befindet
sich ein Aufnahmeraum 14, der als Pufferraum für die
Werkstücke dient.
Im Anschluß an das Rührwerk 10 ist eine Abstreifvorrichtung
15 vorgesehen. Diese Abstreifvorrichtung 15 befindet sich in
einem Tunnel 16, in dem die Abstreifvorrichtung 15 vertikal
(gemäß Doppelpfeil 17) höhenverstellbar ist. Durch die
Höhenverstellung kann ein einen Austragsspalt 18 bildender
Abstand der Abstreifvorrichtung 15 zur Förderstrecke 8 auf
die Dicke der Werkstücke eingestellt werden. Die
Abstreifvorrichtung 15 ist als Walze 19 ausgebildet und
weist an ihrem Umfang angeordnete Abstreifkörper 20 auf.
Diese Abstreifkörper 20 können entweder regelmäßig oder aber
auch unregelmäßig am Außenumfang der Walze 19 angeordnet
sein. Dabei können die Abstreifkörper 20 von Bürsten,
Lappen, Gummilippen, Kugelkörpern usw. gebildet werden.
Anstelle einer rotierenden Walze 19 kann auch ein
umlaufendes Band verwendet werden. Die Oberfläche der Walze
19 bzw. des Bandes kann auf die Erfordernisse der zu
verarbeitenden Werkstücke abgestimmt sein, so daß sich die
Geometrie, der Werkstoff, die Oberflächenstruktur usw. der
Abstreifvorrichtung 15 bzw. der Abstreifkörper aus den zu
verarbeitenden Werkstücken ergibt. Die Abstreifvorrichtung
15 wird also vom Werkstück bestimmt und unterschiedlichen
Werkstücken sind unterschiedliche Abstreifvorrichtungen 15
zugeordnet. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform
kann die Abstreifvorrichtung auch von einer oder mehreren
Walzen mit vertikalen Achsen gebildet werden, die die
Werkstücke in Richtung des Vorratsbehälters 2 fördern.
Auf der Oberseite der Abstreifvorrichtung 15 ist ein
Rückhalter 21 angebracht, der an der Abstreifvorrichtung 15
anhaftende Werkstücke abhebt. Dadurch wird ein ungewolltes
Ausschleppen von Werkstücken an der Oberseite der
Abstreifvorrichtung 15 verhindert. Auch hier ist das
Material, die Geometrie und die Anordnung des Rückhalters 21
abhängig von der Oberfläche der Abstreifvorrichtung 15
und/oder den Werkstücken. Als Rückhalter 21 können zum
Beispiel Bürsten, Gumminoppen, Rechen usw. zum Einsatz
kommen.
Die Abstreifvorrichtung 15 läuft in Richtung des Pfeils 22
um und somit ebenfalls gegenläufig zur Fördereinrichtung 8
(siehe oberer Pfeil 9).
Unterhalb der Abstreifvorrichtung 15 befindet sich das
vordere Ende 23 (Fig. 2) einer Linearisierungseinheit 24,
in welcher die einzelnen Werkstücke eindimensional
ausgerichtet werden. Diese Linearisierungseinheit 24 besteht
aus zwei Seitenteilen 25 und 26 sowie einer Abdeckung 27.
Außerdem ist die Linearisierungseinheit 24 mit einem Antrieb
(nicht dargestellt) verbunden, der sie oszillierend in
Richtung des Doppelpfeils 28 antreibt. Auf diese Weise
werden Stauungen in der Linearisierungseinheit 24 vermieden
oder sogar bestehende Stauungen aufgelöst.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das vordere Ende 23,
welches von den beiden Seitenteilen 25 und 26 gebildet wird,
über Einlaufschrägen 35 trichterförmig ausgebildet ist. Die
von der Abstreifvorrichtung 25 über die Fördereinrichtung 8
in Richtung der Linearisierungseinheit 24 beförderten
Werkstücke werden also in Richtung auf die Achse 29
ausgerichtet und einem in der Linearisierungseinheit 24
vorgesehenen Kanal 30 zugeführt.
Der in der Fig. 3 dargestellte Schnitt III-III durch die
Linearisierungseinheit 24 zeigt deutlich den Kanal 30 in
seiner Querschnittsform, wobei die Querschnittsabmessungen
des Kanals 30 im wesentlichen den Abmessungen der Werkstücke
entsprechen.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist die Abdeckung 27,
die auf den Seitenteilen 25 und 26 aufliegt, transparent
ausgeführt, so daß in den Kanal 30 eingesehen und der
Transport beobachtet werden kann. Sollten sich im Kanal 30
Stauungen bilden, dann kann dies sofort festgestellt und die
Stauungen können durch Aufschwenken der Abdeckung 27
aufgelöst bzw. entfernt werden.
In der Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Linearisierungseinheit 24 dargestellt, wobei hier durch
Aufteilung der Abdeckung 27 in Längsrichtung, d. h. in
Richtung der Achse 29 die Linearisierungseinheit 24 in zwei
Teilungsabschnitte 31 und 32 aufgeteilt ist. Diese beiden
Teilungsabschnitte 31 und 32 sind im wesentlichen gleich
aufgebaut, wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt, wobei
aber jeder Teilungsabschnitt 31 bzw. 32 mit je einem
separaten oder einem gekoppelten Antrieb ausgestattet ist,
so daß die Teilungsabschnitte 31 und 32 gemäß der Pfeile 33
und 34 unabhängig voneinander, insbesondere gegenläufig,
bewegbar sind. Diese Oszillationsbewegungen dienen dazu,
Anhäufungen von Werkstücken im Kanal 30 zu verhindern. Eine
einfache Ausführungsform sieht vor, daß nur einer der
Teilungsabschnitte 31 und 32 angetrieben wird.
Anstelle einer einzigen Linearisierungseinheit 24 können
auch mehrere Linearisierungseinheiten nebeneinander und
hintereinander vorgesehen sein, die insbesondere unabhängig
voneinander oszillierende Bewegungen durchführen können. Die
Linearisierungseinheit 24 kann in Längsrichtung ein- oder
mehrmals unterteilt sein. Der Aufbau der
Linearisierungseinheit 24 kann so gestaltet werden, zum
Beispiel durch verschiebliche Anordnung der Seitenteile 25
und 26 und durch austauschbare Abdeckungen 27, daß die
Querschnittsform des Kanals 30 in Grenzen verstellbar ist
und somit die Linearisierungseinheit 24 an unterschiedliche
Werkstücke anpaßbar ist. Auf diese Weise wird eine gewisse
Umrüstungsflexibilität für unterschiedliche Werkstücke
gewährleistet.
Zur Steuerung der einzelnen Funktionen und zur
werkstückabhängigen Festlegung einzelner Betriebsparameter
kann eine programmierbare Steuerung eingesetzt werden, die
ein An- und Abschalten einzelner Funktionen oder die
Veränderung einzelner Parameter im Betrieb programmgesteuert
ermöglicht. Zusätzlich kann damit auch die
steuerungstechnische Einbindung des Systems in ein
übergeordnetes System erfolgen.
Eine Umkehr der Förderrichtung der Fördereinrichtung 8 kann
auch zum Auflösen von Stauungen oder eines Verbundes
mehrerer Werkstücke insbesondere im Bereich des
Linearisierungsmoduls 24 verwendet werden.
Der an der Rückseite des Vorratsbehälters 2 vorgesehene
Abstand 5 des unteren Endes zur Fördereinrichtung 8
ermöglicht bei Umkehrung der Förderrichtung der
Fördereinrichtung 8 eine Schnellentleerung des
Vorratsbehälters 2. Bei entsprechender Dimensionierung
dieses Abstandes 5 kann dieser auch im Normalbetrieb
geöffnet bleiben, ohne daß Werkstücke durch diesen
austreten.
Die Vorteile der Erfindung gegenüber herkömmlichen Systemen
liegen vor allem in der Verarbeitbarkeit von flexiblen und
in der Regel aneinander haftender Werkstücke, wie zum
Beispiel geölter O-Ringe. Durch die verschiedenen bewegten
Funktionseinheiten gewährleistet die erfindungsgemäße
Austragsvorrichtung 1 bei der Bildung von Werkstückstaus
eine zuverlässige Selbstentstörung. Die Austragsvorrichtung
1 gewährleistet außerdem unter diesen erschwerten
Randbedingungen eine sehr hohe Betriebssicherheit bei einer
verhältnismäßig hohen Ausbringungsrate. Dadurch, daß im
Vorratsbehälter 2 nur die unterste, mit der
Fördereinrichtung 8 in Berührung stehende Werkstückschicht
einer Umwälzung ausgesetzt ist und ein relativ schneller
Austrag dieser Schicht gewährleistet ist, sind
Verschleißerscheinungen am Werkstück auf ein Minimum
begrenzt. Der kompakte Aufbau der Austragsvorrichtung 1
gewährleistet eine effektive Nutzung des zur Verfügung
stehenden Bauraums bei der Integration in ein übergeordnetes
System.
Claims (23)
1. Vorrichtung zur Bereitstellung, Orientierung und
Ordnung von Werkstücken, insbesondere von scheiben-
oder ringförmigen Werkstücken aus starrem oder
elastischem Material mit einem Vorratsbehälter (2) für
die Werkstücke, einer Fördereinrichtung zum Austrag der
Werkstücke aus dem Vorratsbehälter (2) und einer
Abstreifvorrichtung (15), die mit der Fördereinrichtung
(8) einen Austragsspalt (18) bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fördereinrichtung (8) als linear arbeitende
Fördereinrichtung ausgebildet ist und insbesondere ein
Förderband (7) oder ein Vibrationsförderer ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstreifvorrichtung (15) als
rotierendes oder umlaufendes Element oder als starre
Blende ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstreifvorrichtung (15) wenigstens eine
horizontale oder vertikale Drehachse aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Abstreifvorrichtung (15) gegenläufig zur
Fördereinrichtung (8) bewegt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Austragsspalt (18) in
der Höhe und/oder Breite einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifvorrichtung an
ihrem Außenumfang (15) Abstreifkörper (20) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstreifkörper (20) als Bürsten, Lappen,
elastische Lippen, sphärische Körper usw. ausgebildet
sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstreifkörper (20) regelmäßig
oder unregelmäßig am Umfang der Abstreifvorrichtung
(15) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifvorrichtung
(15) mit einem an den Außenumfang angreifenden
Rückhalter (21) ausgestattet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rückhalter (21) von Bürsten, elastischen
Noppen, Rechen usw. gebildet wird.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Vorratsbehälter (2) und der Abstreifvorrichtung (15)
ein Rührwerk (10) zwischengeschaltet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rührwerk (10) als quer zur Förderrichtung der
Fördereinrichtung (8) angeordnete, insbesondere
gegenläufig rotierende Welle (11) mit radial
abstehenden Flügeln (12) ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die
Abstreifvorrichtung (15) eine Linearisierungseinheit
(24) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Linearisierungseinheit (24) kanalförmig mit
Seitenwänden (25, 26) und gegebenenfalls einer
insbesondere durchsichtigen Abdeckung (27) ausgebildet
ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanal (30) eine der Größe der Werkstücke
entsprechende Querschnittsabmessung aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Seitenwände (25, 26) mit
Einlaufschrägen (35) versehen sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abdeckung (27) aufklappbar ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Linearisierungseinheit (24) mit
oder ohne Abstand oberhalb der Fördereinrichtung (8)
angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Linearisierungseinheit (24) in
Förderrichtung und/oder quer zur Förderrichtung geteilt
ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Linearisierungseinheit (24) in
Förderrichtung relativ zur Fördereinrichtung (8)
bewegbar, insbesonders oszillierbar ist und/oder die
einzelnen Teilungsabschnitte (31, 32) relativ
zueinander oszillierbar sind.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe der
Abstreifvorrichtung (15), der Fördereinrichtung (8),
des Rührwerks (10), der Linearisierungseinheit (24)
und/oder der Teilungsabschnitte (31, 32) über eine
Steuerung oder Regelung miteinander verbunden sind.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie in ein übergeordnetes
System integrierbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995145419 DE19545419C2 (de) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Vorrichtung zur Bereitstellung, Orientierung und Ordnung von Werkstücken |
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ID=7779284
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DE1995145419 Expired - Fee Related DE19545419C2 (de) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Vorrichtung zur Bereitstellung, Orientierung und Ordnung von Werkstücken |
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