DE3336067C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zuführungsvorrichtung zur Aufnahme und Einzelabgabe von plattenförmigen Gegenständen aus einem von Hand füllbaren Magazin an eine Positionierplatte, auf der die Gegenstände mit Hilfe einer Greifervorrichtung in vorgegebener Position ablegbar sind.

Es ist eine Vielzahl von Zuführungsvorrichtungen oder auch Magazinen bekannt, die eine Vereinzelung eines Stapels von plattenförmigen Gegenständen ermöglichen, die in nachfolgenden Bearbeitungsstationen bearbeitet werden sollen. Ein Beispiel hierfür sind Transferstraßen für die Blechbearbeitung, beispielsweise zur Herstellung von aus dünnem Weißblech bestehenden Dosen oder dergleichen. Hierbei werden die plattenförmigen Gegenstände bildende Metallplatten mit Hilfe von Transfervorrichtungen von einem Magazin aus nachfolgend einzelnen Bearbeitungsstationen zum Stanzen, Prägen und dergleichen zugeführt. Damit die einzelnen Bleche der ersten Bearbeitungsstationen in wiederholbarer Weise positionsgenau zugeführt werden können, ist es erforderlich, daß diese Blechplatten bereits in einer genau vorgegebenen Position von dem Magazin abgegeben werden.

Bei bekannten Zuführungsvorrichtungen ergibt sich jedoch der Nachteil, daß eine Unterbrechung der Betriebsweise der Zuführungsvorrichtung sowie aller nachfolgenden Bearbeitungsstationen auftritt, wenn das Magazin der Zuführungsvorrichtung geleert ist und durch ein neues ersetzt werden muß. Weiterhin benötigen die Greifervorrichtungen zur Überführung der einzelnen Blechplatten von dem Magazin zur Positionierplatte sehr kritisch einstellbare Anschläge und sind sehr störanfällig, wenn eine exakte Positionierung der Gegenstände erforderlich ist.

Aus der US-PS 35 45 631 ist eine Zuführungsvorrichtung zur Aufnahme und Einzelabgabe von plattenförmigen Gegenständen in Form von Deckeln oder Böden von Blechdosen bekannt, wobei diese plattenförmigen Gegenstände senkrechtstehend zwischen zwei Förderbändern einer horizontalen Förderstrecke zu einer Vereinzelungsstation in Form eines mit Vakuum beaufschlagten durchlochten Förderbandes bewegt werden. Die Beschickung der horizontalen Förderstrecke erfolgt über eine schwenkbare wannenförmige Aufgabevorrichtung, in die die plattenförmigen Gegenstände von Hand eingelegt werden. Beim Verschwenken dieser Aufgabeeinrichtung gleiten die plattenförmigen Gegenstände entlang der wannenförmigen Aufgabevorrichtung in Richtung auf die beiden Förderbänder und werden von diesen erfaßt. Wenn die plattenförmigen Gegenstände an der am Ende der horizontalen Förderstrecke angeordneten Vereinzelungsvorrichtung nicht gestaut werden, was die Gefahr einer Reibung und Abnutzung zwischen den beiden Förderbändern und den plattenförmigen Gegenständen hervorrufen würde, so ergeben sich auch hierbei Lücken zwischen den Gruppen der jeweils mit der Aufgabevorrichtung zugeführten plattenförmigen Gegenstände, so daß eine Unterbrechung der Betriebsweise der Vereinzelungsvorrichtung und der nachfolgenden Bearbeitungsstationen auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuführungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der keine Betriebsunterbrechung der Zuführungsvorrichtung beim Wechsel des Magazins erfolgt und bei der sich ein zuverlässiger Betrieb mit hoher Geschwindigkeit ergibt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Zuführungsvorrichtung wird das von Hand füllbare Magazin dazu verwendet, einen Stapel der plattenförmigen Gegenstände auf einen Transportstapler zu überführen, von dem aus die plattenförmigen Gegenstände mit Hilfe der Greifervorrichtung abgenommen werden. Durch die Ausgestaltung des Magazins und des Transportstaplers mit ineinandergreifenden Stabelementen läßt sich eine sehr schnelle Überführung des auf dem Magazin angeordneten Stapels auf den Transportstapler bewerkstelligen, wobei dann wiederum ausreichend Zeit zum Füllen des Magazins zur Verfügung steht. Damit während der Überführung des Stapels von Gegenständen von dem Magazin auf den Transportstapler keine Betriebsunterbrechung auftritt, wird ein Teil des Stapels jeweils durch Rasteinrichtungen an einer Zurückbewegung gehindert, so daß es möglich ist, bei fast völligem Verbrauch der auf dem Transportstapler angeordneten plattenförmigen Gegenstände den Rest dieser plattenförmigen Gegenstände mit Hilfe der Rasteinrichtungen zu arretieren und gleichzeitig den Transportstapler nach unten hin unter die Bewegungsbahn des Magazins zu bewegen.

Die oberhalb der Rasteinrichtungen befindlichen plattenförmigen Gegenstände werden im Fall von ferromagnetischen Gegenständen vorzugsweise mit Hilfe von Magnetfeldgeneratoreinrichtungen vereinzelt und voneinander getrennt, so daß das gleichzeitige Erfassen von zwei plattenförmigen Gegenständen, die aufgrund einer Fettbeschichtung oder dergleichen aneinanderhaften, sicher verhindert wird. Gleichzeitig dienen diese Magnetfeldgeneratoreinrichtungen zum Festhalten eines gewissen Vorratsstapels oberhalb der Rasteinrichtungen, wobei die Anzahl der plattenförmigen Gegenstände in diesem Teilstapel oberhalb der Rasteinrichtungen ausreichend ist, um ein Nachladen des Transportstaplers zu ermöglichen.

Zum Nachladen des Transportstaplers wird dieser so weit nach unten bewegt, daß seine Stabelemente zwischen die Stabelemente des Magazins greifen können, worauf das Magazin in Richtung auf die Bewegungsbahn des Transportstaplers bewegt wird und dieser wiederum angehoben wird, wobei die Stabelemente des Transportstaplers unter den Stapel auf dem Magazin greifen und diesen Stapel nach oben bewegen. Das Magazin befindet sich dann wiederum unter dem Transportstapler und kann ohne weiteres in die Ausgangsstellung zurückbewegt werden.

Die Greifervorrichtung weist vorzugsweise einen Greifer auf, der am Ende eines um eine horizontale Schwenkachse schwenkbaren Armes befestigt ist. Die Schwenkachse wird über einen Kurbelantrieb derart angetrieben, daß sich eine Bewegung des Greifers mit einem sinusförmigen Geschwindigkeitsverlauf ergibt, bei dem die Geschwindigkeit des Greifers im Bereich des oberen Teils des Stapels und im Bereich der Positionierplatte am geringsten ist. Die Positionierplatte weist vorzugsweise eine Ausnehmung für den Durchgang des Greifers und des Schwenkarmes auf, so daß Anschläge vollständig entfallen können, da der Greifer einerseits mit relativ niedriger Geschwindigkeit auf den oberen Teil des Stapels auftrifft, dann zunächst mit erheblicher Geschwindigkeit bewegt und wieder langsam abgebremst wird, wobei der plattenförmige, von dem Greifer erfaßte Gegenstand von der Positionierplatte an einer Weiterbewegung gehindert wird und sich von dem Greifer trennt. Auf der Positionierplatte sind vorzugsweise sich nach oben hin konisch erweiternde Anschläge ausgebildet, die einstellbar sind, um eine Anpassung an die Größe und Form der plattenförmigen Gegenstände zu ermöglichen. Wenn die Transfervorrichtungen zur Überführung der plattenförmigen Gegenstände von der Zuführungsvorrichtung zur Bearbeitungsstation ebenfalls einen Greifer aufweisen, kann es vorteilhaft sein, die Ausnehmung in der Positionierplatte durch ein hin- und herbewegliches Verschlußteil zu verschließen, während sich ein plattenförmiger Gegenstand auf dieser Positionierplatte befindet, um eine Verformung des plattenförmigen Gegenstandes beim Auftreffen des Greifers der Transfervorrichtung zu verhindern.

Die aus dem Magazin und dem Transportstapler sowie den zugehörigen Antriebseinrichtungen bestehende Einheit kann vorzugsweise in ihrer Position in Richtung auf die Greifervorrichtung einstellbar sein, wobei auch vorzugsweise der Abstand zwischen der Greifervorrichtung und der Positionierplatte einstellbar ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Höhenlage der Positionierplatte einstellbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Ausführungsform der Zuführungsvorrichtung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Zuführungsvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Zuführungsvorrichtung nach Fig. 1.

Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform der Zuführungsvorrichtung weist, wie aus Fig. 1 zu erkennen, einen Rahmen 100 auf, der auf Rollen 30 entlang von Führungsschienen 31 gegenüber einem insgesamt mit 200 bezeichneten Sockel für die Positionierplatte und die Greifervorrichtung verschiebbar ist. Die Greifervorrichtung 40 ist ihrerseits gegenüber der Positionierplatte 50 in Horizontalrichtung verschiebbar.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, haltert der Rahmen 100 Führungsschienen 11c und 12c für ein insgesamt mit 11 bezeichnetes Magazin bzw. einen insgesamt mit 12 bezeichneten Transportstapler. Das Magazin läuft mit Hilfe von Rollen 27 auf den Führungsschienen 11c, während der Transportstapler 12 mit Hilfe von Rollen 26 auf den Führungsschienen 12c läuft. Die Führungsschienen sind jeweils paarweise an den Wangen des Rahmens 100 angeordnet.

Sowohl das Magazin 11 als auch der Transportstapler 12 weisen winkelförmig gebogene Stabelemente 11b bzw. 12b auf, die in der in Fig. 3 erkennbaren Weise mit Abstand voneinander angeordnet sind und so gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß sie verschränkt ineinandergreifen, wie dies durch die Bezugsziffer 11b′ in Fig. 3 angedeutet ist, die die Stabelemente 11b des Magazins 11 in der Übergabestellung andeutet.

Die noch näher zu erläuternden Antriebseinrichtungen des Transportstaplers 12 sowie des Magazins 11 ermöglichen ein Absenken der Stabelemente 12b des Transportstaplers 12 derart, daß die leicht gegenüber der Horizontalen geneigte Stapeloberfläche der Stabelemente 12b geringfügig unter der Stapeloberfläche der gegenüber der Horizontalen geneigten Abschnitte der Stabelemente 11b des Magazins 11 zu liegen kommt. In dieser Position des Transportstaplers kann das Magazin dann entlang der durch den Pfeil 11a angedeuteten Richtung nach rechts gemäß Fig. 2 bewegt werden, so daß der auf dem Magazin angeordnete Stapel über den Stabelementen 12b des Transportstaplers zu liegen kommt. Bei einer darauffolgenden nach oben entlang des Pfeils 12a gerichteten Bewegung des Transportstaplers 12 wird der Stapel von dem Magazin abgehoben und in die Arbeitsstellung im Arbeitsbereich der insgesamt mit 40 bezeichneten Greifervorrichtung bewegt. Das leere Magazin 11 kann dann wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt werden.

Die Bewegung des Magazins 11 erfolgt bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform mit Hilfe eines Druckzylinders 28, dessen Kolbenstange 29 mit dem Magazin verbunden ist.

Der Antrieb des Transportstaplers erfolgt mit Hilfe einer von einem Motor angetriebenen Riemenscheibe, die über einen Riemen 21 eine weitere Riemenscheibe 24 antreibt, die mit einer Riemenscheibe 25 gekoppelt ist. Um die Riemenscheibe 25, die im unteren Bereich des Rahmens 100 angeordnet ist, und um eine im oberen Bereich des Rahmens 100 angeordnete Riemenscheibe 23 ist ein weiterer Riemen 22 gelegt, der mit dem Transportstapler 12 fest verbunden ist. Selbstverständlich können die Riementriebe auch durch Kettentriebe ersetzt werden.

Der Antriebsmotor für die Riemenscheibe 20 wird mit Hilfe von (nicht dargestellten) Meßfühlereinrichtungen, beispielsweise mit Hilfe einer Lichtschranke, derart gesteuert, daß die Oberkante des Stapels 15 auf dem Transportstapler immer in einer vorgegebenen Höhenlage gehalten wird. Dieser Stapel 15 wird durch den Transportstapler 12 in einen Abgabekanal bewegt, der gemäß Fig. 2 durch eine vordere Anschlagfläche 14 und eine hintere Begrenzungsfläche 13 gebildet ist, wobei die Begrenzungsfläche 13 entlang des Pfeils 13a′ einstellbar ist, um eine Anpassung an unterschiedliche Größen der plattenförmigen Gegenstände zu ermöglichen. Wie dies aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist es unter der Annahme, daß die plattenförmigen Gegenstände aus ferromagnetischem Material bestehen, möglich, einen oberen Teil des Stapels 15 mit Hilfe von Magnetfeldgeneratoreinrichtungen 16 von dem Hauptteil des Stapels 15 abzutrennen und zu vereinzeln, so daß keine Gefahr des gleichzeitigen Erfassens von zwei plattenförmigen Gegenständen durch den Greifer 42 besteht, wenn diese beispielsweise durch einen aus Schutzgründen vorgesehenen Fettüberzug aneinander haften. Zur Trennung des oberen Teils 16 des Stapels 15 von dem Hauptteil dieses Stapels sind Rasteinrichtungen 17 vorgesehen, die eine Zurückbewegung der plattenförmigen Gegenstände auf den Stapel 15 bzw. den Transportstapler 12 verhindern. Auf diese Weise befindet sich immer eine gewisse Anzahl der plattenförmigen Gegenstände oberhalb der Rasteinrichtungen, wobei diese Anzahl ausreichend ist, um die Bewegung des Transportstaplers nach unten zur Aufnahme eines neuen auf dem Magazin angeordneten Stapels und seine Zurückbewegung zu ermöglichen, ohne daß eine Betriebsunterbrechung auftritt.

An dem oberen Teil 16 des Stapels werden die einzelnen plattenförmigen Gegenstände mit Hilfe des bereits genannten Greifers 42 abgehoben. Dieser Greifer wird mit Hilfe eines Kurbeltriebes um eine horizontale Schwenkachse zwischen einem Eingriff mit dem obersten plattenförmigen Gegenstand und einer Position unterhalb der Positionierplatte 50 verschwenkt. Der Kurbeltrieb umfaßt eine durch einen Antriebsmotor 47 angetriebene Kurbel, die über eine gelenkig mit der Kurbel 45 gekoppelte Schubstange 44 mit einem exzentrisch gelegenen Punkt eines Zahnrades 43 oder einer weiteren mit dem Zahnrad starr verbundenen Kurbel verbunden ist. Dieses Zahnrad 43 kämmt mit einem Ritzel 42, das auf der Schwenkachse eines Schwenkarmes 41 angeordnet ist, der den Greifer trägt. Durch die Verwendung des Kurbelgetriebes ergibt sich ein sinusförmiger Geschwindigkeitsverlauf, bei dem die Geschwindigkeit in dem mittleren Bereich der Bewegungsstrecke 41a des Greifers am größten ist, während die Geschwindigkeit in der Nähe des obersten plattenförmigen Gegenstandes sowie unterhalb der Positionierplatte 50 sehr stark verringert wird. Auf diese Weise kann auf Anschläge für die Bewegung des Greifers 42 vollständig verzichtet werden, so daß sich ein ruhiger Lauf und ein wenig störungsanfälliger Betrieb ergibt. Die Bewegung des Greifers 42 unter die Positionierplatte 50 wird durch eine Ausnehmung 50a (Fig. 3) in der Positionierplatte 50 erreicht. Bei der Bewegung des Greifers unter die Positionierplatte wird der von dem Greifer 42 erfaßte plattenförmige Gegenstand automatisch von dem Greifer 42 abgestreift und bleibt auf der Positionierplatte 50 liegen. Die Positionierplatte trägt insbesondere aus Fig. 3 erkennbare Anschläge 50b und 50c, die in der aus Fig. 1 erkennbaren Weise einen sich nach oben hin trichterförmig erweiternden Raum umgrenzen, so daß der plattenförmige Gegenstand in eine sehr genaue Position gebracht wird. Die Anschläge 50b und 50c weisen eine derartige Höhe auf, daß die Ausnehmung 50a in der Positionierplatte 50 durch ein Verschlußteil 51 verschließbar ist, das mit Hilfe eines Druckzylinders 52 hin- und herbeweglich ist. Auf diese Weise wird der Mittelteil des plattenförmigen, auf der Positionierplatte 50 liegenden Gegenstandes abgestützt, wenn in diesem Bereich der Greifer einer Transfervorrichtung angreifen soll.

Die Greifervorrichtung 40 ist insgesamt mit Hilfe von auf dem Sockel 200 angeordneten Führungsschienen gegenüber der Positionierplatte verschiebbar, die ihrerseits in Richtung der Pfeile 50a in ihrer Höhenlage einstellbar ist. Auf diese Weise ist in Verbindung mit der Horizontalverschieblichkeit des Rahmens 100 eine beliebige Anpaßbarkeit an unterschiedliche Abmessungen der plattenförmigen Gegenstände gegeben.

Der Greifer kann eine beliebige bekannte Konstruktion aufweisen und beispielsweise ein Vakuumgreifer, ein Magnetgreifer oder ein Zangen aufweisender Greifer sein, wobei die Auswahl dieses Greifers in Abhängigkeit von den Eigenschaften der plattenförmigen Gegenstände erfolgt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des Kurbeltriebes wird ein Zahnrad 43 verwendet, das über die Schubstange 44 angetrieben wird. Dieses Zahnrad 43 kann in vielen Fällen durch ein einfaches Zahnsegment oder auch durch eine Zahnstange ersetzt werden.

Weiterhin kann das Verschlußelement 51 fortgelassen werden, wenn eine Durchbiegung oder Verformung der plattenförmigen Gegenstände durch die Greifervorrichtungen einer nachgeschalteten Transfervorrichtung nicht zu befürchten ist.

Claims (8)

1. Zuführungsvorrichtung zur Aufnahme und Einzelabgabe von plattenförmigen Gegenständen aus einem von Hand füllbaren Magazin an eine Positionierplatte, auf der die Gegenstände mit Hilfe einer Greifervorrichtung in einer vorgegebenen Position ablegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (11) entlang einer gegenüber der Horizontalen geneigten Bewegungsbahn (11a) in Richtung auf eine gegenüber der Vertikalen geneigte Bewegungsbahn (12a) eines Transportstaplers (12) beweglich ist, daß das Magazin (11) und der Transportstapler (12) Tragoberflächen aufweisen, die jeweils durch Stabelemente (11b, 12b) gebildet sind, die einen derartigen gegenseitigen Abstand und eine derartige Anordnung aufweisen, daß die Stabelemente (11b) des Magazins (11) an der Überkreuzungsstelle der Bewegungsbahnen (11a, 12a) gegenüber den Stabelementen (12b) des Transportstaplers (12) verschränkt und zwischen diesen hindurch beweglich sind, daß durch Meßfühlereinrichtungen gesteuerte Antriebseinrichtungen (22 bis 25) für den Antrieb des Transportstaplers (12) entlang seiner Bewegungsbahn (12a) derart vorgesehen sind, daß die Oberkante des Stapels (15) von plattenförmigen Gegenständen auf dem Transportstapler (12) in einer vorgegebenen Höhe gehalten wird, und daß Rasteinrichtungen (17) vorgesehen sind, die unter einen oberen Teil (16) des Stapels (15) greifen und dessen Zurückbewegung sperren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Zuführung ferromagnetischer plattenförmiger Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Rasteinrichtungen Magnetfeldgeneratoreinrichtungen zur Vereinzelung einer Anzahl der Gegenstände des oberen Teils (16) des Stapels (15) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Antriebseinrichtungen (28, 29) zum Antrieb des von Hand gefüllten Magazins (11) in Richtung auf die Bewegungsbahn (12a) des Transportstaplers (12) nach dessen Absenken unter die Bewegungsbahn (11a) des Magazins (11) und zum Zurückbewegen des Magazins in die Ausgangsstellung nach einer darauffolgenden nach oben gerichteten Bewegung des Transportstaplers (12), bei der der auf den Stabelementen (11b) des Magazins (11) liegende Stapel auf den Transportstapler (12) überführt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifervorrichtung einen Greifer (42) aufweist, der am Ende eines um eine horizontale Schwenkachse schwenkbaren Schwenkarmes (41) befestigt ist, und daß einen Kurbeltrieb (43 bis 45) einschließende Antriebseinrichtungen (42 bis 47) zum Verschwenken des Schwenkarmes (41) mit einer sinusförmigen Bewegungsgeschwindigkeit derart vorgesehen sind, daß die Bewegungsgeschwindigkeit im Bereich des oberen Teils (16) des Stapels (15) bzw. im Bereich der Positionierplatte (50) am kleinsten ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb eine durch einen Antriebsmotor (47) angetriebene Kurbel, eine Schubstange (44) und ein Zahnrad (43) einschließt, das an einem von seiner Drehachse in Radialrichtung des Zahnrades entfernten Punkt mit einem Ende der Schubstange (44) gelenkig verbunden ist, deren anderes Ende mit dem freien Ende der Kurbel (45) verbunden ist, und daß das Zahnrad (43) mit einem Ritzel (42) kämmt, das auf der Schwenkachse des Schwenkarmes (41) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierplatte (50) eine Ausnehmung (50a) für den Durchgang des Endes des Schwenkarmes (41) und des Greifers (42) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch einen Druckzylinder (52) hin- und herbeweglich angetriebene Verschlußplatte (51) für die Ausnehmung (50a) in der Positionierplatte (50) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Positionierplatte (50) Anschläge (50b, 50c) zur exakten Positionierung der von dem Greifer (42) bei dessen Bewegung unter die Positionierplatte (50) freigegebenen plattenförmigen Gegenstände angeordnet sind und daß die Anschläge (50b, 50c) in ihrem gegenseitigen Abstand voneinander einstellbar sind und einen sich nach oben trichterförmig erweiternden Raum umgrenzen.