Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stapeln von
großen Blechformteilen im Automobilbau in stehender
Anordnung in gegenseitigem Abstand in Stapelbehältern, mit
einer an einem Längsförderer für einzelne Blechformteile
angeordneten, einen horizontalen Vorstapel von mehreren
Blechformteilen bildenden Vorstapeleinrichtung, und mit
einer den Vorstapel aufnehmenden Greifvorrichtung.
Dünnwandige Formteile, insbesondere größere Blechformteile
für den Automobilbau, müssen zwischen den einzelnen
Fertigungsstufen und beim Transport und der
Zwischenlagerung vor der Weiterverarbeitung in
Stapelbehältern gestapelt aufgenommen werden. Da die
Oberfläche dieser Blechformteile in vielen Fällen gegen
eine Beschädigung sehr empfindlich ist, muß bei der
Stapelung dafür Sorge getragen werden, daß die
Blechformteile in vorgegebenen Abständen zueinander
gehalten werden, wobei diese Abstände jedoch möglichst
gering sein sollen, damit bei vorgegebenen Abmessungen des
Stapelbehälters eine möglichst große Anzahl von
Blechformteilen aufgenommen werden kann.
Während in der Praxis die Be- und Entladung derartiger
Stapelbehälter noch von Hand erfolgt, was mit großem
Arbeitsaufwand und Verletzungsgefahren verbunden ist und
eine weitere Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit nicht
zuläßt, ist bereits eine Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung bekannt geworden (DE-OS 34 16 277), die
einen automatisierten Arbeitsablauf ermöglicht. Die
Arbeitsgeschwindigkeit der Vorstapeleinrichtung ist
hierbei jedoch eingeschränkt, weil die
Vorstapeleinrichtung nach der Bildung eines Vorstapels
erst dann weitere einzelne Blechformteile übernehmen kann,
wenn der Vorstapel durch die nachgeordnete
Greifvorrichtung übernommen wurde.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß die
Übernahme des Vorstapels durch die Greifvorrichtung die
Arbeitsweise der Vorstapeleinrichtung, insbesondere die
weitere Übernahme einzelner Formteile in die
Vorstapeleinrichtung nicht beeinträchtigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Vorstapeleinrichtung jeweils vier den Rand der
Formteile haltende Hubeinheiten aufweist, daß jede
Hubeinheit zwei unabhängig voneinander höhenverfahrbare
Formteilgreifer aufweist, die einzeln horizontal
zurückziehbar sind, und daß unter den beiden
Formteilgreifern eine Hub- und Kippeinrichtung für
einzelne Formteile angeordnet ist.
Diese Vorstapeleinrichtung ermöglicht in besonders
einfacher Weise die Bildung des Vorstapels. Jeweils einer
der beiden Formteilgreifer der vier Hubeinheiten dient
dazu, in seiner oberen Stellung den vollständigen
Vorstapel zu halten, bis er von der Greifvorrichtung
übernommen wird. Währenddessen bilden die jeweils anderen
vier Formteilgreifer eine gemeinsame Aufnahme, in der der
nächste Vorstapel dadurch gebildet wird, daß die Hub- und
Kippeinrichtung nacheinander die einzelnen Formteile
erfaßt, um einen gewissen Winkel kippt, in die jeweils
vorgegebene Stellung anhebt und zwischen den
Formteilgreifern wieder horizontal ausrichtet, so daß das
Formteil dort gehalten wird. Nachdem der obere Vorstapel
von der Greifvorrichtung übernommen wurde, und der nächste
Vorstapel gebildet ist, fährt dieser nach oben, während
die jetzt freigewordenen Formteilgreifer zurückgezogen und
nach unten gefahren werden, um zwischen sich den nächsten
Vorstapel aufzunehmen.
Um eine rasche Anpassung an Formteile unterschiedlicher
Abmessungen zu ermöglichen, sind die Hubeinheiten in einem
Grundgestell quer und längs zu den aufzunehmenden
Formteilen verstellbar aufgenommen. Zur Umstellung genügt
es, die einzelnen Hubeinheiten in Querrichtung zu
verfahren, bis die Formteilgreifer auf den Rand der neuen
Formteile eingestellt sind. Zweckmäßigerweise sind die
Hubeinheiten hierzu auch jeweils um eine senkrechte
Schwenkachse schwenkbar, um auf den oftmals nicht
parallelen Kantenverlauf der Formteile eingestellt zu
werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des
Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer
Unteransprüche.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es
zeigt:
Fig. 1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine am Ende
einer Pressenstraße angeordnete Vorrichtung zum Stapeln
von Formteilen in Stapelbehältern,
Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf die
Vorstapeleinrichtung aus Fig. 1 und
Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2.
Die in Fig. 1 in einer vereinfachten Draufsicht gezeigte
Vorrichtung dient der Entsorgung einer Pressenstraße 1,
deren Ende in der Zeichnung nur angedeutet ist. Die auf
der Pressenstraße 1 hergestellten großen, im wesentlichen
flachen Formteile 2, bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel Motorhauben für Kraftfahrzeuge,
gelangen auf einen Längsförderer 3, der beispielsweise aus
zwei parallelen Förderbändern besteht, in eine
Vorstapeleinrichtung 4, die später noch näher erläutert
wird.
Dort werden aus mehreren einzelnen Formteilen 2 Vorstapel
5 gebildet, die beispielsweise vier Formteile 2 umfassen,
die in vorgegebenem Abstand übereinander gehalten werden.
Der so gebildete Vorstapel 5 wird von einer
Greifvorrichtung 6 übernommen, die einen herkömmlichen
Industrieroboter 7 aufweist, der auf einem Schlitten 8 um
eine senkrechte Achse schwenkbar aufgenommen ist. Der
Schlitten 8 ist entlang einer Schlittenbahn 9 quer zur
Längsrichtung des Längsförderers 3 verfahrbar.
An seinem Roboterarm 10 trägt der Industrieroboter 7
auswechselbar einen Greiferrahmen 11, der mit später noch
näher erläuterten Greifelementen zum Aufnehmen und Halten
des Vorstapels 5 versehen ist.
Auf der einen Seite der Schlittenbahn 9 steht ein
Stapelbehälter 12 zur stehenden, geordneten Aufnahme der
Formteile , und zwar der Gutteile, die keiner Nacharbeit
bedürfen. Dieser Stapelbehälter 12 ist auf einer (nicht
dargestellten) Verschiebebühne oder einem in Fig. 1 nur
angedeuteten Behälterkarussell 13 aufgenommen. Um den
Stapelbehälter 12 in seine in Fig. 1 gezeigte
Beschickungsstellung neben der Schlittenbahn 9 zu bringen,
wird das Behälterkarussell 13 jeweils um einen
Winkelschritt, im gezeigten Beispiel jeweils um 90°,
weitergeschaltet. In den übrigen drei Stellungen des
Behälterkarussells 13 können die für die Bereitstellung
bzw. den Abtransport des Stapelbehälters 12 erforderlichen
Maßnahmen durchgeführt werden, insbesondere die
Bereitstellung, das Öffnen bzw. Verschließen und die
Übernahme auf eine Tansporteinrichtung für den Behälter,
beispielsweise ein (nicht gezeigtes) gleisloses
Flurförderzeug.
In Laufrichtung des Längsförderers 3 gesehen ist vor der
Vorstapeleinrichtung 4 eine weitere Vorstapeleinrichtung
4.1 angeordnet, die in gleicher Weise wie die
Vorstapeleinrichtung 4 aufgebaut ist und zur Aufnahme der
Nacharbeitsteile dient. In einer zwischen dem Ende der
Pressenstraße 1 und der Vorstapeleinrichtung 4.1 liegenden
Kontrollstation 14 wurden die von der Pressenstraße 1
entnommenen Formteile 2 geprüft, und es wurde entschieden,
ob es sich um ein Gutteil oder ein Nacharbeitsteil
handelt. Die Nacharbeitsteile werden bereits in der
Vorstapeleinrichtung 4.1 angehalten und aufgenommen,
während die Gutteile durch die Vorstapeleinrichtung 4.1
hindurch bis in die Vorstapeleinrichtung 4 laufen und dort
aufgenommen werden.
Beide Vorstapeleinrichtungen 4 und 4.1 liegen im
Greifbereich des Industrieroboters 7, der auch die
Nacharbeitsteile aus der Vorstapeleinrichtung 4.1 in der
schon beschriebenen Weise übernimmt und in einen zweiten
Stapelbehälter 12.1 absetzt, der sich auf der dem ersten
Stapelbehälter 12 gegenüberliegenden Seite der
Schlittenbahn 9 befindet.
An dem Ende der Schlittenbahn 9, das den
Vorstapeleinrichtungen 4 und 4.1 abgekehrt ist, ist
ebenfalls noch im Greifbereich des Industrieroboters 7
eine Ablage 15 für jeweils zwei Greiferrahmen 11
vorgesehen. Bei der Umstellung auf Formteile 2 von anderen
Abmessungen wird der bisher verwendete Greiferrahmen 11
auf dem einen Ablageplatz der Ablage 15 abgelegt, und der
Industrieroboter 7 übernimmt mit seinem Roboterarm 10
einen neuen Greiferrahmen 11, der auf der anderen
Ablagefläche der Ablage 15 bereitgestellt ist.
In den Fig. 2 und 3 sind Einzelheiten der
Vorstapeleinrichtung 4 bzw. 4.1 dargestellt.
Die Vorstapeleinrichtung 4 weist vier Hubeinrichtungen 16
auf, die jeweils auf einem Drehtisch 17 um eine senkrechte
Schwenkachse schwenkbar sind. Der Drehtisch 17 befindet
sich auf einem Schlitten 18, der in Führungen 19 eines
Grundgestells 20 quer zur Längsrichtung des Längsförderers
3 verfahrbar ist. Zur Umstellung auf Formteile 2 von
unterschiedlichen Abmessungen sind die vier Hubeinheiten
16 somit querverfahrbar und so schwenkbar, daß sie zu den
meist nicht parallelen gegenüberliegenden Kanten der
Formteile 2 ausgerichtet werden können, wie in den Fig. 1
und 2 deutlich erkennbar ist.
Jede der Hubeinheiten 16 weist zwei gesondert bewegbare
Formteilgreifer 21, 22 auf. Jeder Formteilgreifer 21 bzw.
22 ist an einem gesonderten Hubschlitten 23 bzw. 24
gelagert und kann dort durch eine Vorschubeinheit 25 bzw.
26 horizontal vorgeschoben und zurückgezogen werden. Die
Hubschlitten 23, 24 sind an einem vertikalen
Führungsständer 27 mittels Hubantrieben 28 bzw. 29
unabhängig voneinander vertikal verfahrbar. Die
Hubschlitten 23, 24 und die daran aufgenommenen
Formteilgreifer 21 bzw. 22 sind in der Draufsicht so
nebeneinander angeordnet, daß sie bei ihren Hubbewegungen
aneinander vorbeigefahren werden können. Jeder
Formteilgreifer 21, 22 weist eine vertikale Greiferplatte
30, 31 auf, an deren Außenseite ein Greifpolster 32 bzw.
33 aus elastisch verformbarem Material, vorzugsweise
Moosgummi, oder eine Zahnleiste angebracht ist. Wie in
Fig. 3 am Beispiel der oberen Formteilgreifer 21 gezeigt
ist, nehmen diese zwischen sich den Vorstapel 5 aus
Formteilen 2 auf, die übereinander im vorgegeben Abstand
gehalten werden, um dort von dem Greiferrahmen 11
übernommen zu werden. Gelenkwellen 27 a verbinden jeweils
die beiden benachbarten Hubeinheiten 16, um einen
synchronen Antrieb der Hubbewegungen zu gewährleisten.
Zur Bildung des Vorstapels 5 ist unterhalb der
Formteilgreifer 21, 22 in der Vorstapelstation 4 eine Hub
und Kippeinrichtung 34 angeordnet, die in jeder Hubeinheit
16 einen einzelnen Hubanschlag 35 bzw. 36 aufweist. Diese
Hubanschläge 35 bzw. 36 sind jeweils durch einen
Hubantrieb 37 anhebbar und absenkbar. Während die
Hubanschläge 35 auf der einen Seite des Längsförderers 3
aus einfachen Mitnehmern mit nach innen abfallender
Oberfläche bestehen, sind die Hubanschläge 36 auf der
anderen Seite des Längsförderers 3 nicht nur seitlich
verstellbar, sondern auch jeweils mit einem horizontal
verfahrbaren Kantenanschlag 38 versehen.
In Fig. 3 ist gezeigt, daß ein auf dem Längsförderer 3
herangefördertes Formteil 2 zunächst in horizontaler Lage
von den Hubanschlägen 35 und 36 auf beiden Seiten des
Längsförderers angehoben wird. Sodann werden die
Hubanschläge 35 auf der einen Seite so weit angehoben, bis
sie sich im Bereich des jeweils zugeordneten unteren
Formteilgreifers 22 in der für dieses Formteil
vorgesehenen, durch eine Programmsteuerung vorgegebenen
Höhenstellung befinden. Ausgehend von dieser Stellung wird
das Formteil 2 durch die auf der anderen Seite
befindlichen Hubanschläge 36 ebenfalls angehoben und
zugleich durch die Kantenanschläge 38 verschoben, so daß
seine obere Kante sich in das Greifpolster 32 des
Formteilgreifers 22 eindrückt und von diesem gehalten
wird. Wenn die Formteilgreifer 22 Zahnleisten aufweisen,
werden die Kanten der Formteile in die Lücken der Zähne
eingefügt. Sobald das Formteil 2 auch an seiner vom
Hubanschlag 36 getragenen Seite bis in die horizontale
Stellung angehoben wurde, fährt der Kantenanschlag 38
zurück und gibt das Formteil 2 frei, so daß es unter der
elastischen Wirkung des Greifpolsters 32 auf beiden Seiten
gehalten wird.
Das nächste Formteil wird in gleicher Weise zwischen die
Greifpolster 32 eingesetzt, nachdem die Formteilgreifer 22
auf beiden Seiten um den Betrag angehoben wurden, der dem
vorgegebenen gegenseitigen Abstand der Formteile 2
entspricht.
Während auf diese Weise der untere Vorstapel gebildet
wird, wird der vorher gebildete Vorstapel 5 vom
Greiferrahmen 11 übernommen und in den Stapelbehälter 12
transportiert. Sobald auch der untere Vorstapel 5
vervollständigt ist, werden die ihn tragenden
Formteilgreifer 22 nach oben gefahren. Zugleich werden die
oberen Formteilgreifer 21 nach beiden Seiten zurückgezogen
und nach unten verfahren, wobei sie sich an den
Formteilgreifern 22 und den darin aufgenommenen Formteilen
2 unbehindert vorbeibewegen. In ihrer unteren Stellung
werden die Formteilgreifer 21 dann wieder horizontal
vorgefahren und stehen für die bereits beschriebene
Aufnahme neuer Formteile 2 bereit.