DE29715000U1

DE29715000U1 - Handhabungsvorrichtung

Info

Publication number: DE29715000U1
Application number: DE29715000U
Authority: DE
Original assignee: Felsomat GmbH and Co KG
Current assignee: Felsomat GmbH and Co KG
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 1997-10-23
Anticipated expiration: 2007-08-22

Description

Anmelderini 19. August 1997

FELSOMAT GmbH _& Co. KG ²°^02G1°^{4 5}

Gutenbergstraße 4

75203 Königsbach-Stein

Vertreter:

Witte, Weller, Gahlert, Otten & Steil

Patentanwälte

Rotebühlstraße 121

70178 Stuttgart

Handhabungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Teilen, mit einem Handhabungsraum, der von einer Schutzverkleidung nach außen abgeschlossen ist und innerhalb dessen ein Bereitstellungsmodul zur Handhabung von Teilen vorgesehen ist, und mit einem Wechselmodul, der zumindest zwei gegeneinander um 180° versetzte Aufnahmeplätze zur Aufnahme von Teilen aufweist,

die zum Ein- und Ausschleusen von Teilen in bzw. aus dem Handhabungsraum um eine vertikale Achse verdrehbar sind.

Eine derartige Handhabungsvorrichtung ist bspw. aus der EP 0 673 711 Al bekannt.

Die bekannte Handhabungsvorrichtung dient zur Zuführung von Werkstücken an eine nachgeordnete Bearbeitungseinrichtung und umfaßt einen Handhabungsraum, der durch eine Schutzwand nach außen abgeschlossen ist und innerhalb dessen eine Stapelbereitstellungsvorrichtung zum Bereitstellen von Teilen sowie eine dieser zugeordnete Ladevorrichtung zur Übernahme von Teilen, sowie eine Stapelwechseleinheit zur Zuführung und Entnahme von Werkstückträgerstapeln in bzw. aus dem Handhabungsraum angeordnet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist zum automatischen Ein- und Ausschleusen vorzugsweise von Palettenstapeln in bzw. aus dem Handhabungsraum geeignet. Innerhalb des Handhabungsraumes dient ein eingeschleuster Palettenstapel zur Pufferbildung bei der Versorgung der zugeordneten Bearbeitungseinrichtung und kann in geeigneter Weise etwa mit der Stapelbereitstellungsvorrichtung vorbereitet werden, die als Palettenstapler ausgebildet sein kann.

Grundsätzlich können mit einer solchen Vorrichtung natürlich auch einzelne Paletten in den Handhabungsraum eingeschleust werden, von dort aus einzelne Werkstücke mittels einer geeigneten Handhabungseinrichtung an die zugeordnete Bearbeitungseinrichtung übergeben werden, anschließend bearbeitete Werkstücke

darauf wieder abgelegt werden und schließlich die jeweilige Palette wieder aus dem Handhabungsraum ausgeschleust werden.

Jedoch ist eine derartige Vorrichtung zur Verarbeitung jeweils nur einer einzelnen Palette erheblich zu aufwendig und zu teuer. Zum Ein- und Ausschleusen von Werkstücken in einen Handhabungsraum, der zur Versorgung einer einzelnen Bearbeitungseinrichtung, wie etwa einem Bearbeitungszentrum vorgesehen ist, werden daher bisher in der Regel Förderbänder verwendet, über die aus Gründen der Arbeitssicherheit über eine Schleuse mit einem vorgeordneten Schutzkäfig kleine Spezialpaletten, die nur für wenige Werkstücke geeignet sind, in den Handhabungsraum ein- bzw. ausgeschleust werden. Innerhalb des Handhabungsraumes übernimmt dann in der Regel eine an einem Portal angeordneten Greifeinrichtung jeweils ein einzelnes Werkstück aus der Spezialpalette und führt dieses der betreffenden Bearbeitungseinrichtung zu.

Eine Verwendung von Standardpaletten üblicher Baugröße, die zur Aufnahme zahlreicher Werkstücke geeignet sind, ist bei dieser Ausführung nicht möglich, da dies zu einer erheblichen Vergrößerung des Platzbedarfes führen würde.

Daneben sind starre Taktketten gebräuchlich, deren Einzelglieder mit speziellen Aufnahmen für je ein einzelnes Werkstück ausgebildet sind.

Diese Taktketten verlaufen zum Teil innerhalb des Handhabungsraumes und zum Teil außerhalb des Handhabungsraumes. Sie haben den Nachteil, daß spezielle, auf die jeweiligen Werkstücke abgestimmte Aufnahmen erforderlich sind, die bei einem Wechsel

der Werkstückart oder -größe gewechselt werden müssen. Hierzu muß die innerhalb des Handhabungsraumes befindliche, von außen aus Gründen des Unfallschutzes nicht zugängliche Gliederkette erst herausgefahren werden, was zu Stillstandszeiten führt und eine aufwendige Umrüstung bedeutet. Auch können Werkstücke außerhalb des Handhabungsraumes nur einzeln von Hand aufgelegt werden, was arbeitsaufwendig ist und die Möglichkeit der Beschädigung der Werkstücke eröffnet.

Bei der Verwendung von Förderbändern ist dagegen eine größere Anzahl von relativ kleinen Spezialpaletten notwendig, was sehr kostenintensiv ist und wiederum nur eine manuelle Beschickung außerhalb des Handhabungsraumes durch einzelne Werkstücke erlaubt. Die kleinen Spezialpaletten verbleiben auf den Förderbändern, so daß wiederum bei einem Werkstückwechsel zunächst die innerhalb des Handhabungsraumes befindlichen Teile leergefahren werden müssen, was zu Umrüst- und Stillstandszeiten führt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß das Ein- bzw. Ausschleusen von Teilen in den Handhabungsraum auf einfache, kompakte und komfortable Weise ermöglicht ist, wobei die Vorrichtung möglichst einfach und kostengünstig ausgeführt sein soll und Umrüst- und Stillstandszeiten verringert bzw. vermieden werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an beiden Aufnahmeplätzen eine in Horizontalrichtung ausfahrbare Teleskopführung vorgesehen ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Es können nämlich einzelne, große Paletten nach dem Herausziehen der Teleskopführung auf den Aufnahmeplatz außerhalb des Handhabungsraumes aufgesetzt oder von diesem abgenommen werden, während gleichzeitig eine andere auf dem anderen Aufnahmeplatz innerhalb des Handhabungsraumes befindliche Palette zur Versorgung der Bearbeitungseinrichtung verwendet werden kann. Somit kann die Palette außerhalb des Handhabungsraumes in Ruhe vorbereitet und auf den Aufnahmeplatz aufgesetzt bzw. von diesem abgenommen werden.

Somit werden Umrüstzeiten bei einem Wechsel der Werkstückart vermieden.

Durch die herausziehbare Teleskopführung außerhalb des Handhabungsraumes wird die Palette für eine Bedienungsperson leicht zugänglich, während durch die Teleskopführung innerhalb des Handhabungsraumes eine vereinfachte Handhabung ermöglicht wird, was in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung insbesondere dadurch ermöglicht wird, daß innerhalb des Handhabungsraumes dem Aufnahmeplatz eine Linearführung zugeordnet ist, um die Palette zu dem Bereitstellungsmodul zu bewegen, von dem dann einzelne Teile von der Palette abgenommen werden können. Infolge der Teleskopführung kann hierbei ein einfacher, kostengünstiger Linearantrieb, z.B. ein Zahnriemenantrieb, verwendet werden. Dadurch wird der Aufbau der Handhabungsvorrichtung erheblich vereinfacht und kostengünstiger gestaltet. Durch die Teleskopführung wird es ferner erreicht, daß die Baugröße des Wechselmoduls nicht vergrößert wird, da die Teleskopführungen auf beiden

Seiten des Wechselmoduls während des Verdrehens der Einheit natürlich eingefahren sind.

Da im Vergleich zu den mit Förderbändern mit Spezialpaletten oder mit starren Taktketten versehenen Handhabungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik ein Palettenwechsel mit Systempaletten auf schnelle und einfache Weise durchgeführt werden kann, da lediglich ein Drehvorgang erforderlich ist, wird außerdem die Zeit zum Ein- und Ausschleusen von Teilen in bzw. aus dem Handhabungsraum erheblich verkürzt. Auch werden Umrüst- und Stillstandszeiten bei einem Wechsel der Werkstückart oder -größe weitgehend vermieden. Darüber hinaus verkleinert sich die Baugröße der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber derartigen herkömmlichen Handhabungsvorrichtungen, da auf die zusätzliche Schleuse, die durch eine Schutzverkleidung von Armlänge abgedeckt ist, verzichtet werden kann. Als Paletten können nunmehr Systempaletten (z.B. Drahtkörbe) verwendet werden, die auch zum Transport der Werkstücke zu anderen Stationen der Fertigungseinrichtung verwendet werden können.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Wechselmodul derart in die Schutzverkleidung integriert, daß sich einer der Aufnahmeplätze innerhalb des Handhabungsraumes und einer der Aufnahmeplätze außerhalb des Handhabungsraumes befindet, wobei zwischen den beiden Aufnahmeplätzen ein vertikaler Schutzwandabschnitt vorgesehen ist, der beide Aufnahmeplätze voneinander trennt und gemeinsam mit dem Wechselmodul verdrehbar ist.

Auf diese Weise wird ein vollständiger Abschluß des Arbeitsraumes auch im Bereich der Wechseleinheit gewährleistet.

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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umschließt der Wechselmodul außerhalb des Handhabungsraumes einen nach außen abgeschlossenen Laderaum, der mittels mindestens einer Tür verschließbar ist.

Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführung sind Mittel zum Verriegeln der zumindest einen Tür vorgesehen, die ein Öffnen der Tür nur dann erlauben, wenn der Schutzwandabschnitt des Wechselmoduls mit der übrigen Schutzwand abschließt.

Durch diese Maßnahmen wird es in jedem Falle vermieden, daß während eines Wechselvorganges in irgendeiner Weise von außen auf eine Palette zugegriffen werden kann, so daß ein Unfallschutz auf höchstem Niveau sichergestellt ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Bereitstellungsmodul innerhalb des Handhabungsraumes als Portalmodul ausgebildet.

Auf diese Weise läßt sich eine besonders einfache und kostengünstige Ausführung der Handhabungsvorrichtung erreichen, da die in den Handhabungsraum eingeschlossenen Teile mittels der Teleskopführung bspw. mit Hilfe eines Linearantriebes bis unter den Portalmodul verfahren werden können, so daß nur eine Z-Achse erforderlich ist, um Teile von der Palette aufzunehmen und dann mit Hilfe eines auf den Portalmodul vorgesehenen Schlittens einer zugeordneten Bearbeitungseinrichtung zuzuführen.

Wie bereits erwähnt, ist der Wechselmodul vorzugsweise zur Aufnahme je einer Palette zur Aufnahme mehrerer Teile auf jedem Aufnahmeplatz ausgebildet.

Dabei sind die Aufnahmeplätze vorzugsweise in Arbeitshöhe für einen stehenden Arbeiter angeordnet, also etwa in einer Höhe von etwa 75 bis 105 cm.

Auf diese Weise wird ein ergonomisches, ermüdungsfreies Arbeiten ermöglicht.

Ferner sind in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung Mittel zur Sicherung des Wechselmoduls gegen Verdrehen bei ausgefahrenem Zustand zumindest einer der Teleskopführungen und zur Sicherung der Teleskopführungen gegen Ausfahren während des Verdrehens des Wechselmoduls vorgesehen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Die einzige Figur zeigt eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung in vereinfachter Darstellung.

In der Figur ist eine Vorrichtung zur Handhabung von Teilen insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.

Die Vorrichtung 10 umfaßt einen durch eine Schutzverkleidung 16 nach außen abgeschlossenen Handhabungsraum 14, an den sich ein etwa halbkreisförmiger Laderaum 42 anschließt.

Oberhalb des Handhabungsraumes 14 verläuft ein Portalmodul 18, mit Hilfe dessen Teile 52 von einer unterhalb des Portalmoduls 18 befindlichen Palette aufgenommen und einer zugeordneten Bearbeitungseinrichtung 12 zur Bearbeitung zugeführt werden können. Bearbeitete Teile werden von der Bearbeitungseinrichtung 12 mittels des Portalmoduls 18 übernommen, wieder in den Handhabungsraum 14 verfahren und auf der Palette abgesetzt.

Um einzelne Paletten 51 in den Handhabungsraum 14 einschleusen bzw. aus diesem ausschleusen zu können, ist ein Wechselmodul 20 vorgesehen, der einen Aufnahmeplatz 24 für eine Palette 51 innerhalb des Laderaumes 42 aufweist, sowie einen Aufnahmeplatz 22, der gegenüber dem anderen Aufnahmeplatz 24 um 180° in bezug auf eine vertikale Drehachse 26 versetzt ist, um die der Wechselmodul 20 verdrehbar ist.

Der innerhalb des Handhabungsraums 14 befindliche Aufnahmeplatz 22 ist von dem innerhalb des Laderaums 42 befindlichen Aufnahmeplatz 24 durch einen vertikalen Schutzwandabschnitt 28 getrennt, der in der Figur dargestellten Position mit der übrigen Schutzverkleidung 16 abschließt, so daß ein vollständiger Abschluß des Handhabungsraums 14 in der dargestellten Position gewährleistet ist. Der Schutzwandabschnitt 28 ist auf dem Wech-

selmodul 20 montiert und ist gemeinsam mit diesem um die vertikale Drehachse 26 verdrehbar.

Der Laderaum 42 ist also gegenüber dem Handhabungsraum 14 durch den vertikalen Schutzwandabschnitt 28 des Wechselmoduls 20 abgegrenzt. Nach außen hin ist der Laderaum 42 durch zwei seitliche gewölbte Verkleidungselemente 38, 40 und zwei mittig angeordnete gewölbte Türen 44, 46 abgegrenzt. Dabei befinden sich die beiden Türen 44, 46 in der Mitte vor dem Aufnahmeplatz 24 und können seitlich in Richtung der Pfeile 48, 50 hinter die Verkleidungselemente 38, 40 weggeschwenkt werden, wobei sie noch zum Teil in den Handhabungsraum 14 hineingefahren werden, was zur Folge hat, daß die jeweilige Palette 51 vollständig von außen zugänglich ist, ohne daß diese vollständig aus dem Laderaum 42 herausgezogen werden muß. Insgesamt sind die beiden gewölbten Verkleidungselemente 38, 40 und die beiden gewölbten Türen 44, 46 derart angeordnet, daß sich, wie bereits erwähnt, in der Aufsicht eine etwa halbkreisförmige Form ergibt.

Sowohl der Aufnahmeplatz 22 innerhalb des Handhabungsraumes 14 als auch der Aufnahmeplatz 24 innerhalb des Laderaumes 42 ist mit einer Teleskopführung 58, 60 bzw. 34, 36 versehen, so daß bei geöffneten Türen 44, 46 eine Palette 51 leicht aus dem Laderaum 42 bis in eine strichpunktiert dargestellte Position 54 herausgezogen werden kann. Dabei ist die Teleskopführung 34, 36 in einer geeigneten Arbeitshöhe, also z.B. in einer Höhe von etwa 75 bis 105 cm angeordnet, um ein ermüdungsfreies Aufsetzen und Abnehmen von Paletten 51 zu ermöglichen.

Es versteht sich, daß der Laderaum 42 auch an der Oberseite durch eine geeignete Verkleidung abgedeckt ist, um einen voll-

ständigen Abschluß des Laderaums 42 nach außen zu gewährleisten.

Innerhalb des Handhabungsraumes 14 kann eine Palette von dem Aufnahmeplatz 22 aus in Richtung des Pfeiles 32 auf den Linearführungen 58, 60 geführt bis in eine strichpunktierte Position 56 verfahren werden. Hierzu ist den beiden Teleskopführungen 58, 60 ein Linearantrieb 62 zugeordnet, durch den eine auf den Linearführungen befestigte Unterlage für eine Palette 51 gesteuert in Horizontalrichtung bewegt werden kann. Da die Teleskopführungen 58, 60 das Gewicht der Palette und der darauf aufgesetzten Teile 52 aufnehmen, kann die betreffende Linearführung sehr einfach und kostengünstig aufgebaut sein, wodurch sich insgesamt ein außerordentlich kostengünstiger Aufbau ergibt.

Je nachdem, wo der Portalmodul 18 in bezug auf den Aufnahmeplatz 22 innerhalb des Handhabungsraumes 14 verläuft, können die beiden Teleskopführungen 56, 58 und der Linearantrieb 64 auch entsprechend verkürzt bemessen sein, um eine möglichst geringe Baugröße der Gesamtvorrichtung zu erreichen.

Am Portalmodul 18 ist ein Schlitten 68 in Richtung des Pfeiles 64 verfahrbar, an dem eine Z-Achse 66 mit einem nicht dargestellten Greifer vorgesehen ist, um Teile von einer darunter befindlichen Palette aufnehmen zu können.

Anstelle eines Portalmoduls kann natürlich auch ein Handhabungsmodul oder ein Roboter vorgesehen sein.

Um einen vollständigen Unfallschutz zu gewährleisten, kann eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen sein, die ein Öffnen der Türen 64, 66 nur dann erlaubt, wenn sich die Wechseleinheit 20 in der in der Figur dargestellten Position befindet, in der der vertikale Schutzwandabschnitt 28 des Wechselmoduls 20 vollständig mit der übrigen Schutzverkleidung 16 abschließt. In dieser Stellung, in der auch der Wechselmodul 20 gegen Verdrehen verriegelt sein kann, können dann die Türen 46, 48 geöffnet werden, um eine Palette 51 herauszuziehen, gegen eine neue Palette zu wechseln und wieder in den Laderaum 42 hereinzuschieben. Anschließend werden die Türen 44, 46 wieder verschlossen, erst dann wird der Wechselmodul 20 um 180° vertaktet, um die neu eingesetzte Palette 51 in den Handhabungsraum 14 zu befördern und um die Palette aus dem Handhabungsraum 14 in den Laderaum 42 zu überführen.

Es versteht sich, daß die Teleskopführungen 34, 36, 58, 60 während des Verdrehens des Wechselmoduls 20 eingefahren sind und zweckmäßigerweise gegen ein Ausfahren verriegelt sind.

Claims

•t lit« Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Handhabung von Teilen, mit einem Handhabungsraum, der von einer Schutzverkleidung (16) nach außen abgeschlossen ist und innerhalb dessen ein Bereitstellungsmodul (18) zur Handhabung von Teilen (52) vorgesehen ist, und mit einem Wechselmodul (20), der zumindest zwei gegeneinander um 180° versetzte Aufnahmeplätze (22, 24) zur Aufnahme von Teilen (52) aufweist, die zum Ein- und Ausschleusen von Teilen (52) in bzw. aus dem Handhabungsraum (14) um eine vertikale Achse (26) verdrehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Aufnahmeplätzen (22, 24) eine in Horizontalrichtung ausfahrbare Teleskopführung (34, 36, 58, 60) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselmodul (20) derart in die Schutzverkleidung (16) integriert ist, daß sich einer der Aufnahmeplätze (22) innerhalb des Handhabungsraumes (14) und einer der Aufnahmeplätze (24) außerhalb des Handhabungsraumes (14) befindet, wobei zwischen den beiden Aufnahmeplätzen (22, 24) ein vertikaler Schutzwandabschnitt (28) vorgesehen ist, der beide Aufnahmeplätze (22, 24) voneinander trennt und gemeinsam mit dem Wechselmodul (20) verdrehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselmodul (20) außerhalb des Handhabungsraums (14) einen nach außen abgeschlossenen Laderaum (42) umschließt, der mittels mindestens einer Tür (44, 46) verschließbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Verriegeln der zumindest einen Tür (44, 46) vorgesehen sind, die ein Öffnen der Tür (44, 46) nur dann erlauben, wenn der Schutzwandabschnitt (28) des Wechselmoduls (20) mit der übrigen Schutzwand (16) abschließt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teleskopführung (58, 60) innerhalb des Handhabungsraumes (14) ein Linearantrieb (62) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereitstellungsmodul (18) innerhalb des Handhabungsraums (14) als Portalmodul (18) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselmodul (20) zur Aufnahme je einer Palette (51) zur Aufnahme mehrerer Teile (52) auf jedem Aufnahmeplatz (22, 24) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplätze (22, 24) in Arbeitshöhe für einen stehenden Arbeiter, vorzugsweise in einer Höhe von etwa 75 bis 105 cm, angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Sicherung des Wechselmoduls (20) gegen Verdrehen bei angefahrenem Zustand zumindest einer der Teleskopführungen (34, 36, 58, 60) und zur Sicherung der Teleskopführungen (34, 36, 58, 60) gegen Ausfahren während des Verdrehens des Wechselmoduls (20) vorgesehen sind.