DE3906634A1 - Greifvorrichtung zum gleichzeitigen erfassen mehrerer gegenstaende - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung zum gleich­ zeitigen Erfassen von mindestens zwei in einer Formation gegebenenfalls einander überlappend nebeneinander ange­ ordneten Gegenständen, insbesondere von Beuteln mit nach­ giebiger Füllung, mit mindestens einem einem jeden der zu erfassenden Gegenstände zugeordneten, mit Unterdruck beaufschlagbaren und mit einer Saugöffnung gegen eine Oberfläche des betreffenden Gegenstands andrückbaren Sauger, sowie einer vorzugsweise allen Saugern gemein­ samen, den Unterdruck erzeugenden Ansaugquelle.

Greifvorrichtungen dieser Art werden eingesetzt, um Beu­ tel mit nachgiebiger Füllung beim Verpacken lagenweise und in bestimmten Formationen in Schachteln oder ande­ ren Verpackungsbehältern abzulegen bzw. einzustapeln. Durch das Anordnen der Beutel in bestimmten Formationen läßt sich das erforderliche Füllvolumen der Verpackungs­ behälter gegenüber ungeordnet oder senkrecht übereinander eingestapelten Beuteln deutlich verringern und durch das gleichzeitige Erfassen mehrerer Beutel die Verpackungs­ geschwindigkeit erheblich steigern.

Da sich mehrere, in einer Formation gegebenenfalls ein­ ander überlappend nebeneinander angeordnete Gegenstände mit mechanischen Greifvorrichtungen nur mit großem Auf­ wand gleichzeitig erfassen lassen, ist es bekannt, zum gleichzeitigen Aufnehmen derartiger Gegenstände als Va­ kuumheber ausgebildete Greifvorrichtungen mit mehreren Saugern einzusetzen. Dabei ist jeder einzelne Sauger mit einer getrennten Ansaugquelle verbunden, so daß bei unbeabsichtigtem Öffnen oder Offenbleiben einer Saug­ öffnung, z.B. durch Abfallen eines der Gegenstände oder durch unvollständigen Verschluß aufgrund einer Unebenheit der Oberfläche eines Gegenstands der Unterdruck in den anderen Saugern in voller Höhe erhalten bleibt. Bei einer größeren Anzahl von Saugern ist eine derartige Vorrich­ tung jedoch sehr aufwendig und aufgrund der vielen Schlauchverbindungen zu den Saugern auch ungünstig zu handhaben.

Weiter sind Greifvorrichtungen mit mehreren, unterein­ ander verbundenen Saugern und einer, mehreren Saugern gemeinsamen, den Unterdruck erzeugenden Ansaugquelle zum Anheben von Gegenständen mit glatten und ebenen Ober­ flächen, z.B. von Glasscheiben an sich bekannt, deren als Saugnäpfe ausgebildete Sauger mit ihrer Saugöffnung gegen die Oberfläche des anzuhebenden Gegenstands andrück­ bar sind. Derartige Greifvorrichtungen lassen sich jedoch nur einsetzen, wenn die Saugöffnungen aller Saugnäpfe durch die Oberfläche des anzuhebenden Gegenstands luft­ dicht verschlossen sind. Wird bei einer derartigen Greif­ vorrichtung durch eine der Saugöffnungen Luft angesaugt, so verringert sich die zum Festhalten des Gegenstands erforderliche Druckdifferenz zwischen dem inneren und dem äußeren Luftdruck, wodurch sich der anzuhebende Gegen­ stand auch von den anderen Saugnäpfen löst und herab­ fällt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Greifvorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaf­ fen, deren Sauger die gegen ihre Saugöffnungen angedrück­ ten Gegenstände auch dann ergreifen und halten, wenn eine oder mehrere Saugöffnungen nicht verschlossen sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im kennzeichnen­ den Teil der Ansprüche 1 bis 3 angegebenen Merkmale vor­ geschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den ab­ hängigen Ansprüchen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, jeden einzelnen Sauger der Greifvorrichtung nur in Verbindung mit einem zu ergreifenden Gegenstand mit Unterdruck zu beaufschla­ gen und ein Aufrechterhalten der Beaufschlagung von einem Verschluß seiner Saugöffnung abhängig zu machen.

Die Beaufschlagung jedes einzelnen Saugers mit Unter­ druck erfolgt erfindungsgemäß durch eine selbsttätige Verbindung des betreffenden Saugers mit der Ansaugquelle beim Andrücken gegen einen Gegenstand. Während des Abhe­ bens und des Transports der Gegenstände wird die Verbin­ dung eines jeden Saugers mit der Ansaugquelle bei durch einen der Gegenstände verschlossener Saugöffnung erfin­ dungsgemäß durch den Unterdruck im Sauger selbst auf­ rechterhalten. Bei offener oder sich öffnender Saugöffnung eines Saugers koppelt sich dieser gemäß der Erfindung selbsttätig von der Ansaugquelle ab, so daß der Unterdruck in den anderen Saugern erhalten bleibt.

Erfolgt das Ansaugen der Gegenstände nach oben zu und wird die Verbindung zwischen Sauger und Ansaugquelle beim Andrücken gegen einen Gegenstand durch ein Aufwärts­ verschieben des Saugers hergestellt, so erfolgt das selbsttätige Abkoppeln eines Saugers vorzugsweise unter Einwirkung seines Eigengewichts. Bei horizontaler oder geneigter Ansaugung kann das Abkoppeln eines Saugers unter Einwirkung einer die Verbindung zwischen Sauger und Ansaugquelle durch Verschieben des Saugers unter­ brechenden Feder erfolgen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die endseitig mit je einem Saugnapf versehenen Sauger durch Andrücken des einen Saugnapfes an einen der Gegen­ stände in einer Halterung aus einer ersten in eine zweite Endstellung begrenzt verschiebbar. In der ersten Endstel­ lung ist der Sauger von der Ansaugquelle abkoppelbar, während er in der zweiten Endstellung mit der Ansaug­ quelle verbindbar und mit seinem zweiten Saugnapf gegen eine Abdichtfläche andrückbar ist. Die Halterung kann dabei als ein an die Ansaugquelle angeschlossener Vakuum­ kasten ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfin­ dung sind die Sauger mit einem die beiden Saugnäpfe ver­ bindenden rohrförmigen Schaft in über eine Wandbohrung mit einer gemeinsamen Ansaugquelle verbindbaren Führungs­ hülsen zwischen einer ersten, unteren und einer zweiten, oberen Endstellung verschiebbar angeordnet. Zum selbst­ tätigen An- bzw. Abkoppeln an die Ansaugquelle kann jeder Schaft eine in seiner oberen Endstellung die Wandbohrung der zugehörigen Führungshülse überlappende und in seiner unteren Endstellung durch die Wand der Führungshülse verschlossene Wandöffnung aufweisen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfin­ dung sind die Sauger zum Abtrennen der Gegenstände gemein­ sam belüftbar oder mit Druckluft beaufschlagbar.

Um auch Gegenstände erfassen zu können, deren Oberfläche gegenüber den Saugöffnungen der Saugnäpfe etwas geneigt oder gekrümmt ist, sind die Saugnäpfe gemäß einer vorteil­ haften Ausgestaltung der Erfindung aus einem vorzugs­ weise gummielastisch nachgiebigen Material ausgebildet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung in schematischer Weise dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Unterdruckgreifvorrichtung beim Erfassen mehrerer, einander überlappend nebeneinander angeordneter Beutel in schaubildlicher Darstel­ lung;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Greifvorrich­ tung nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 gezeigten, in einer Sechserformation ein­ ander überlappend auf einem Transportband oder Ablage­ tisch 12 angeordneten Beutel 10 mit nachgiebigem Inhalt werden von der Greifvorrichtung 20 gleichzeitig erfaßt und gemeinsam in der vorliegenden Formation in den als Pappschachtel ausgebildeten Verpackungsbehälter 30 einge­ stapelt. Die Greifvorrichtung 20 weist an ihrer Unter­ seite eine mindestens der Beutelzahl entsprechende An­ zahl von Saugern 22, 22′ auf, die über einen Vakuumkasten 32 mit Unterdruck beaufschlagbar sind. Besonders breite oder schwere Beutel werden von zwei Saugern erfaßt.

Das Einstapeln in den Verpackungsbehälter 30 erfolgt lagenweise, wobei die Greifvorrichtung 20 jeweils eine Beutellage durch Ansaugen erfaßt, hochhebt und anschlie­ ßend in den Verpackungsbehälter 30 absenkt. Die Beutel 10 werden dann durch Belüften des Vakuumkastens 32 bzw. Beaufschlagung desselben mit Druckluft von den Saugern der Greifvorrichtung 20 getrennt. Die Greifvorrichtung 20 wird anschließend zum Transportband oder Ablagetisch 12 zurückgeführt, auf den in der Zwischenzeit die nächste Beutellage in die gewünschte Formation gebracht wurde. Während des Zurückführens der Greifvorrichtung 20 wird der Vakuumkasten 32 erneut mit Unterdruck beaufschlagt.

Die beiden im wesentlichen aus einem rohrförmigen Schaft 23, 23′ und zwei Saugnäpfe 25, 25′ bzw. 26, 26′ bestehenden, in Fig. 2 dargestellten Sauger 22, 22′ sind in je einer Führungshülse 34, 34′ zwischen zwei Endstellungen begrenzt verschiebbar gelagert. Die beiden Endstellungen werden durch zwei in axialem Abstand auf dem Saugnapfschaft 23, 23′ angeordnete, radial überstehende Anschlagschultern bildende und axial gegen die obere bzw. untere Begrenzung der Führungshülse 34, 34′ anschlagende Sprengringe 27 festgelegt.

Der drehfest innerhalb der Führungshülse 34, 34′ verschieb­ bare Saugerschaft 23, 23′ weist eine Wandöffnung 28, 28′ auf, die in der oberen Endstellung des Saugers 22, 22′ mit einer Wandbohrung 36, 36′ in der Wand der Führungs­ hülse 34, 34′ zur Deckung gebracht und in der unteren Endstellung durch die Wand der Führungshülse 34, 34′ ver­ schlossen wird.

Die aus einem gummielastischen Material bestehenden run­ den Saugnäpfe 25, 25′ bzw. 26, 26′ sind unter elastischer Vorspannung auf die stutzenartigen Enden der Schäfte 23, 23′ aufgezogen und können so leicht ausgetauscht wer­ den.

Die Führungshülsen 34, 34′ sind in seitlichem Abstand in einem gemeinsamen, über einen Saugstutzen 39 mit einer nicht gezeigten Ansaugquelle mit Unterdruck beaufschlag­ baren, flachen, quaderförmigen Vakuumkasten 32 angeord­ net.

Der Vakuumkasten 32 ist im Abstand von seiner oberen Wandbegrenzung 45 mit einer Andrückplatte 44 versehen, deren Unterseite als Abdichtfläche 47 für die Saugnäpfe 26, 26′ dient. An der Oberseite der Andrückplatte 44 ist in der Mitte der Greifvorrichtung 20 eine Haltevorrichtung 50 angeordnet, mit der die Greifvorrichtung 20 an einer Hebe- und Senkeinrichtung befestigt werden kann. Die nicht gezeigte Hebe- und Senkeinrichtung stellt gleich­ zeitig die Verbindung zwischen dem Saugstutzen 39 des Vakuumkastens 32 und der Ansaugquelle her. Die Haltevor­ richtung 50 wird durch zwei parallel im Abstand voneinan­ der angeordnete Halteschienen 51 gebildet, die mit auf­ einanderzu gerichteten Hinterschneidungen 53 versehen sind.

Der in Fig. 2 links gezeigte Sauger 22 ist durch Andrücken gegen einen Beutel 10 in seine obere Endstellung verscho­ ben, in der die Wandöffnung 28 des Schafts 23 mit der Wandbohrung 36 der Führungshülse 34 zur Deckung kommt. Der Innenraum 21 des Saugers 22 wird dadurch mit dem Hohlraum 35 des Vakuumkastens 32 verbunden. Bei mit Unter­ druck beaufschlagtem Hohlraum 35 wird in der oberen End­ stellung des Saugers 22 somit auch dessen Innenraum 21 evakuiert. Dadurch wird zum einen der Beutel 10 rundum dichtend gegen die Saugöffnung 40 des Saugnapfes 25 ge­ zogen, zum anderen saugt sich der Saugnapf 26 mit seiner Saugöffnung 41 an der als Abdichtfläche dienenden glatten Unterseite der Andrückplatte 44 fest und verhindert da­ durch ein Verschieben des Saugers 22 in seine untere Endstellung solange die Saugöffnung 40 des Saugnapfes 25 geschlossen ist.

Der in Fig. 2 rechts gezeigte Sauger 22′ befindet sich bei geöffneter Saugöffnung 40′ des Saugnapfes 25′ in seiner unteren Endstellung. Die Wandbohrung 36′ der Füh­ rungshülse 34′ wird durch den Saugerschaft 23′ verschlos­ sen, wodurch der Innenraum 21′ des Saugers 22′ vom Hohl­ raum 35 des Vakuumkastens 32 getrennt ist. Durch die offenen Saugöffnungen 40′ und 41′ der Saugnäpfe 25′ bzw. 26′ kann daher keine den Unterdruck im Vakuumkasten 32 verringernde Falschluft angesaugt werden. Der Sauger 22′ wird durch sein Eigengewicht in der gezeigten unteren Endstellung gehalten.

Wird der Sauger 22′ bei nur teilweise verschlossener Saugöffnung 40′ des Saugnapfes 25′ durch Andrücken an einen Gegenstand in seine obere Endstellung gedrückt, dann lösen sich beim Anheben der Greifvorrichtung 32 sofort die Saugnäpfe 25′ und 26′ vom Gegenstand bzw. von der Andrückplatte 44. Der Sauger 22′ rutscht durch sein Eigengewicht in die gezeigte untere Endstellung, in der er nicht mehr mit Unterdruck beaufschlagt ist.

Claims (16)

1. Greifvorrichtung zum gleichzeitigen Erfassen von mindestens zwei in einer Formation gegebenenfalls einander überlappend nebeneinander angeordneten Gegen­ ständen, insbesondere von Beuteln mit nachgiebiger Füllung, mit mindestens einem einem jeden der zu erfassenden Gegenstände zugeordneten, mit Unterdruck beaufschlagenden und mit einer Saugöffnung gegen eine Oberfläche des betreffenden Gegenstands andrück­ baren Sauger, sowie mit einer vorzugsweise allen Saugern gemeinsamen, den Unterdruck erzeugenden An­ saugquelle, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne Sauger (22, 22′) beim Andrücken gegen einen der Gegen­ stände selbsttätig mit der Ansaugquelle verbindbar ist.

2. Greifvorrichtung zum gleichzeitigen Erfassen von mindestens zwei in einer Formation gegebenenfalls einander überlappend nebeneinander angeordneten Gegen­ ständen, insbesondere von Beuteln mit nachgiebiger Füllung, mit mindestens einem einem jeden der zu erfassenden Gegenstände zugeordneten, mit Unterdruck beaufschlagenden und mit einer Saugöffnung gegen eine Oberfläche des betreffenden Gegenstands andrück­ baren Sauger, sowie mit einer vorzugsweise allen Saugern gemeinsamen, den Unterdruck erzeugenden An­ saugquelle, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abheben eines der Gegenstände durch mindestens einen Sauger (22, 22′) die Beauf­ schlagung des Saugers (22, 22′) mit Unterdruck bei geschlossener Saugöffnung (40, 40′) durch den Unter­ druck im Sauger (22, 22′) aufrechterhaltbar ist.

3. Greifvorrichtung zum gleichzeitigen Erfassen von mindestens zwei in einer Formation gegebenenfalls einander überlappend nebeneinander angeordneten Ge­ genständen, insbesondere von Beuteln mit nachgiebiger Füllung, mit mindestens einem einem jeden der zu erfassenden Gegenstände zugeordneten, mit Unterdruck beaufschlagbaren und mit einer Saugöffnung gegen eine Oberfläche des betreffenden Gegenstands andrück­ baren Sauger, sowie mit einer vorzugsweise allen Saugern gemeinsamen, den Unterdruck erzeugenden An­ saugquelle, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne Sauger (22, 22′) bei offener Saugöffnung (40, 40′) selbsttätig von der Ansaugquelle abkoppelbar ist.

4. Greifvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder einzelne Sauger (22, 22′) beim Öffnen der Saugöffnung (40, 40′) unter der Einwirkung einer beispielsweise durch das Eigengewicht oder durch ein Federelement, magnetisch oder pneumatisch hervorgerufenen Rückstellkraft von der Ansaugquelle abkoppelbar ist.

5. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauger (22, 22′) zum Abtrennen der Gegenstände belüftbar oder mit Druckluft beaufschlagbar sind.

6. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauger (22, 22′) in einer Halterung zwischen je zwei Endstellungen be­ grenzt verschiebbar sind, daß jeder Sauger (22, 22′) in einer Endstellung mit der Ansaugquelle verbindbar und mit einer weiteren Saugöffnung (41, 41′) gegen eine Abdichtfläche (47) andrückbar ist und daß jeder Sauger (22, 22′) in der anderen Endstellung von der Ansaugquelle abkoppelbar ist.

7. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauger (22, 22′) mit einem rohrförmigen Schaft (23, 23′) in über eine Wand­ bohrung (36, 36′) mit der Ansaugquelle verbindbaren Führungshülsen (34, 34′) zwischen einer unteren und einer oberen Endstellung begrenzt verschiebbar ange­ ordnet sind, und daß jeder Schaft (23, 23′) eine in seiner oberen Endstellung die Wandbohrung (36, 36′) der zugehörigen Führungshülse (23, 23′) überlappende und in seiner unteren Endstellung durch die Wand der Führungshülse (34, 34′) verschlossene Wandöffnung (28, 28′) aufweist und in der oberen Endstellung mit der weiteren Saugöffnung (41, 41′) gegen die Abdicht­ fläche (47) andrückbar ist.

8. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöffnungen (40, 40′; 41, 41′) durch Saugnäpfe (25, 25′; 26, 26′) ge­ bildet sind.

9. Greifvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Saugnäpfe (25, 25′; 26, 26′) aus einem vorzugsweise gummielastisch nachgiebigen Material bestehen.

10. Greifvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugnäpfe (25, 25′; 26, 26′) auf die stutzenartig ausgebildeten Schaftenden unter elastischer Vorspannung lösbar aufziehbar sind.

11. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülsen (34, 34′) in seitlichem Abstand voneinander in einem gemeinsamen, an die Ansaugquelle angeschlossenen Vakuumkasten (32) angeordnet sind.

12. Greifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Abstand von der den Vakuumkasten (32) nach oben abschließenden Wand (45) eine den nach oben weisenden Saugöffnungen (26, 26′) der Sauger (22, 22′) als Abdichtfläche (47) dienende Andrückplatte (44) angeordnet ist.

13. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäfte (23, 23′) der Sauger (22, 22′) in den Führungshülsen (34, 34′) drehfest verschiebbar sind.

14. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäfte (23, 23′) der Sauger (22, 22′) in axialem Abstand voneinander angeordnete, in den beiden Endstellungen axial gegen die Führungshülsen (34, 34′) anschlagende, vorzugs­ weise durch Sprengringe (27) gebildete, radial über­ stehende Anschlagschultern aufweisen.

15. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Haltevorrichtung (50) zum auswechselbaren Befestigen an einer Hebe- und Senk­ einrichtung.

16. Greifvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haltevorrichtung (50) durch zwei parallel im Abstand voneinander angeordnete, mit aufeinanderzugerichteten Hinterschneidungen (53) versehene Halteschienen (51) gebildet ist.