DE4305666A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Robotereinheit zum Trans­ portieren von palettierten Gegenständen.

Man weiß, daß in verschiedenen Herstellungsbetrieben der Industrie verschiedene Gegenstände, die auf palet­ tenartigen Trägereinrichtungen zusammengefaßt sind, zu verschiedenen Verarbeitungsstationen transportiert wer­ den müssen.

Robotereinheiten, die jeweils im wesentlichen aus einem selbstfahrenden Fahrzeug mit geeigneten Palettenhandha­ bungsmitteln bestehen, werden häufig für diesen Zweck benutzt. In diesen Robotereinheiten tritt das Problem auf, die Stabilität der Ladung während des Transportes zu gewährleisten, da die Gegenstände üblicherweise nur in mehreren aufeinandergestapelten Schichten auf der Paletten liegen.

Die Stabilität der Last kann insbesondere im Fall von plötzlichen Geschwindigkeits- oder Richtungsänderungen des Fahrzeuges infolge beispielsweise von Zusammenstö­ ßen oder dergleichen gefährdet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Roboter­ einheit anzugeben, welche die Stabilität der aufgenom­ menen und zu verschiedenen Verarbeitungsstationen transportierten Ladung gewährleistet. Dabei soll die Robotereinheit einfach im Aufbau, zuverlässig im Betrieb und vielseitig verwendbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im An­ spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbin­ dung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung an­ hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungs­ gemäße Robotereinheit,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Robotereinheit,

Fig. 3 und 4 eine Draufsicht bzw. eine Seitenan­ sicht einer erfindungsgemäßen Robo­ tereinheit gemäß einer zweiten Aus­ führungsform, die einen doppelten Satz von Mitteln zur Aufnahme von Paletten und zum Sichern der zu transportierenden Gegenstände hat,

Fig. 5 eine Detaildarstellung der Siche­ rungsmittel,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht zur Er­ läuterung einer unterschiedlichen Antriebsform der Sicherungsmittel und

Fig. 7 eine schematische Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Sicherungsmittel.

In den Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 1 allgemein eine Robotereinheit zum Transport von Gegenständen 2, die auf einer palettenartigen Trägereinrichtung 3 ange­ ordnet sind.

Die Robotereinheit 1 umfaßt ein Fahrzeug 4 auf Rädern 5, das selbstfahrend ist, also einen eigenen Antrieb hat, und an seinem vorderen und seinem rückwärtigen Ende jeweils mit einem Stoßfänger 6 versehen ist, der gegen die Kraft elastischer Mittel 7 verstellbar ist, um so im Falle eines Auftreffens des Fahrzeuges auf ir­ gendein Hindernis eine geeignete Steuervorrichtung zu betätigen. Diese Steuervorrichtung sorgt dafür, daß Fahrzeug im Falle eines Zusammenstoßes oder eines An­ stoßes an einem Hindernis angehalten wird.

Das Fahrzeug 4 trägt eine Hubeinrichtung 8, die im we­ sentlichen von zwei Rahmen 9 gebildet ist, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Fahrzeug, das mit zwei Hubeinrichtungen 8 versehen ist, die nebeneinanderliegen und in gleicher Weise ausgebildet sind. Die Rahmen 9 der Hubeinrichtung 8 bilden jeweils eine obere Plattform 10 und eine unte­ re Plattform 11, die sich quer zur Längsrichtung des Fahrzeuges 4 erstrecken. Die obere Plattform 10 ist in einem solchen Abstand von der unteren Plattform ange­ ordnet, das eine leere Palette 3 zwischen die Plattfor­ men eingeschoben werden kann.

Die einander gegenüberliegenden Plattformen 10 und 11 bilden Stützelemente, die zur Aufnahme von paletten­ ähnlichen Trägereinrichtungen geeignet und in einem ge­ genseitigen Abstand so angeordnet sind, daß sie mit entgegengesetzten seitlichen Abschnitten einer Palette 3 in Eingriff treten und diese stützen.

Die Plattform 10 und 11 sind jeweils mit Rollenbahnen versehen, die von einander parallelen und coplanar an­ geordneten Rollen 12 gebildet sind. Die beiden Rollen­ bahnen der oberen Plattform 10 bzw. der unteren Platt­ form 11 erstrecken sich so, daß sie horizontal quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs 4 gerichtet sind. Der Ab­ stand zwischen den Rollenbahnen ist so gewählt, daß sie in der Praxis entgegengesetzte Seitenabschnitte einer Palette 3 unterstützen. Die Rollen am Eingangsende der Rollenbahnen sind bezüglich der Palettenauflagenfläche eringfügig abgesenkt um so als Führung für das Ein­ führen der Paletten zu dienen.

Die Rahmen 9 haben an ihren jeweiligen Enden Gewinde­ bohrungen 13, die mit jeweils mit einer Gewindespindel 14 gekoppelt sind. Die Gewindespindeln 14 sind relativ zum Fahrzeug 4 vertikal und drehbar an den Ecken eines Vierecks mit Hilfe von Bügeln 15 gelagert. Die Spindeln 14 können gleichzeitig durch ein nicht dargestelltes gemeinsames Motorelement über eine geeignete Getriebe­ einrichtung angetrieben werden. Der genannte Motor ist in seiner Drehrichtung umschaltbar, so daß die Hubein­ richtung angehoben und gesenkt werden kann.

Die Rahmen 9 können daher synchron bewegt werden, so daß sie zwischen einer unteren Stellung und einer ange­ hobenen Stellung stets einander gegenüberliegen.

Auf der der Eintrittsseite der Paletten 3 gegenüberlie­ genden Seite ist eine Einheit 6 zur Betätigung zweier oberer und unterer Gabeln 17 und 18 querliegend starr mit den Rahmen 9 verbunden. Die Gabeln dienen dazu, die Paletten 3 zwischen nicht dargestellten Benutzer- oder Ladestationen und den Plattformen 10 und 11 zu trans­ portieren. Die Gabeln 17 und 18 können quer zur Längs­ richtung des Fahrzeuges 4 in eine Position bewegt wer­ den, in der sie seitlich von dem Fahrzeug 4 abstehen, wie dies in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien 19 dargestellt ist.

Das Fahrzeug 4 ist mit Einrichtungen 20 zum Sichern der Gegenstände 2 versehen. Die Sicherungseinrichtungen 20 sind oberhalb der Hubeinrichtung 8 für die Paletten 3 an dem vorderen und dem rückwärtigen Ende - bezogen auf die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges - angeordnet und sollen die Gegenstände während des Transportes sichern.

Die Sicherungseinrichungen 20 bestehen im wesentlichen aus zwei Platten 21, die einander gegenüberliegen je­ weils in einer vertikalen, quer zur Längsrichtung des Fahrzeuges 4 gerichteten Ebene angeordnet sind und die in Längsrichtung des Fahrzeuges gegenläufig zueinander verstellt werden können. Zu diesem Zwecke sind die Platten 21 jeweils an einem Trägerrahmen 22 befestigt, der starr mit einem Kreuzelement 23 verbunden ist, das an einem Ende eine Gewindebohrung oder eine Gewinde­ buchse 24 hat. Die Gewindebuchse ist mit einer Gewinde­ spindel 25 gekoppelt. Die durch ein geeingetes Betäti­ gungselement 26 gedreht werden kann, wie dies in Fig. 5 näher dargestellt ist. Die Betätigungselemente 26 sind in den Bügeln 15 des Fahrzeuges 4 gelagert.

Die dem Trägerrahmen 22 jeweils abgewandte Seite der Platten 21 ist mit einer Schicht 27 aus einem weichen Material bedeckt, um eine Beschädigung der Gegenstände 2 während des Transportes und des Sicherns zu ver­ meiden.

Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Roboter­ einheit wird im folgenden erläutert.

In einer nicht dargestellten Benutzerstation wird die Hubeinrichtung 8 in ihre angehobene Position bewegt, so daß die zugehörigen unteren Plattformen 11 auf der Höhe der Arbeitsfläche der Station liegen. Mittels der Gabeln 18 entfernt das Fahrzeug von der Benutzerstation eine leere Palette 3, die dann auf die untere Plattfor­ men 11 übertragen wird.

Anschließend wird die Hubeinrichtung 8 etwas abgesenkt, um so die oberen Plattformen 10 auf die Höhe der Ar­ beitsfläche der Benutzerstation zu bringen. In dieser Position übertragen die entsprechenden Gabeln 17 die mit den Gegenständen 2 beladene Palette 3 zu der Station, die die Gegenstände benötigt.

Um die Entfernung der Palette 3 mittels der Gabeln 17 und 18 zu erleichtern, werden die Gabeln geringfügig mittels der Hubeinrichtung S angehoben, nach dem sie in Eingriff mit den Paletten getreten sind. Während des Übertragens gleiten die Paletten auf den Walzen 12 der Plattformen 10 und 11, wobei es vorgesehen sein kann, die Walzen motorisch anzutreiben.

In gleicher Weise wird an einer nicht dargestellten La­ destation die leere Palette abgegeben und eine mit den zur Benutzerstation zu transportierenden Gegenständen beladene Palette aufgenommen.

Währen des Transportes werden die Gegenstände zwischen der vorderen und der rückwärtigen Platte 21 gesichert. Die Bewegung der Platten wird durch eine gleichzeitige Betätigung der jeweiligen Betätigungselemente 26 ge­ steuert. Die Stabilität der Last wird somit gewährlei­ stet.

Die Platten 21 werden natürlich bei Ankunft in der je­ weiligen Station, in der die Gegenstände geladen oder entladen werden sollen, geöffnet, um die Übertragung der Paletten zu ermöglichen.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Bewe­ gungssteuerung der Sicherungseinrichtung. Dabei ist wiederum zur Halterung der Platten 21 jeweils ein Rahmen 22 vorgesehen, der an seinen Ecken mit Gewinde­ buchsen 24 versehen ist. Ein Antriebselement 28 ist dazu ausgebildet, mittels eines flexiblen Trans­ missionselmentes 29 eine Anzahl von Zahnrädern 30 zu drehen, die jeweils drehfest mit Gewindespindeln 25 verbunden sind, welche in die Gewindebuchsen 24 ein­ greifen. Die Gewindespindeln 25 sind in einem Rahmen 31 drehbar gelagert, der fest mit dem Fahrzeug 4 verbunden ist.

Die Tafel 21 kann eine größere vertikale Ausdehnung als der Trägerrahmen 22 haben. Diese Abmessung in vertika­ ler Richtung ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß der gesamte Stapel von Gegenständen 2 auf der Palette 3 ge­ sichert werden kann.

Schließlich zeigt Fig. 7 in schematischer Weise das Sichern von Gegenständen 2 mittels L-förmiger Elemente 32, die sich in vertikaler Richtung erstrecken und in Längsrichtung, Querrichtung und diagonal bezüglich der Achse des Fahrzeuges bewegt werden können. Zum besseren Verständnis zeigt die Figur die Positionen, die von einem der L-förmigen Elemente eingenommen werden kön­ nen, mittels strichpunktierter Linien 32a, 32b und 32c.

Claims (6)

1. Robotereinheit zum Transportieren von palettierten Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Fahrzeug (4) umfaßt, das mit Stützelementen (10, 11) zur Aufnahme von palettenartigen Trägerein­ richtungen (3) für die zu transportierenden Gegen­ ständen (2) und miteinander gegenüberliegenden Sicherungseinrichtungen (20) versehen ist, die oberhalb der Stützelemente (10, 11) mindestens in einer vorderen Position und einer hinteren Position bezüglich der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs (4) angeordnet sind und in der Lage sind, die Gegenstände (2) während des Transportes zu sichern.

2. Robotereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sicherungseinrichtungen (20) zwei Platten (21) umfassen, die einandergegen­ überliegend jeweils in einer quer zur Längsrich­ tung des Fahrzeuges (4) liegenden vertikalen Ebene angeordnet sind und gegenläufig in Längsrichtung des Fahrzeuges (4) beweglich sind.

3. Robotereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platten (21) jeweils an einem Trägerrahmen (22) befestigt sind, der starr mit mindestens einem eine Gewindebohrung aufweisenden Teil (24) verbunden ist, das mit einer entspre­ chenden Gewindespindel (25) gekoppelt ist, die über eine Betätigungseinrichtung (26) gedreht wer­ den kann.

4. Robotereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platten (21) jeweils mit einem Trägerahmen (22) verbunden sind, der an seinen Ecken Gewindebohrungen oder - Buchsen (24) hat, die mit entsprechenden Gewindespindeln (25) in Eingriff stehen, die durch ein Motorelement (28) gleichzeitig über einen flexibles Transmissions­ element (29) antreibbar sind.

5. Robotereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sicherungseinrichtungen (20) eine Mehrzahl L-förmiger Elemente (32) umfassen, die vertikal an den Ecken des von den Gegenstän­ den (2) auf der Palette (3) gebildeten Stapels angeordnet sind und in Längsrichtung, Querrichtung und Diagonalrichtung bezüglich der Längsachse des Fahrzeugs (4) bewegbar sind.

6. Robotereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Hubein­ richtung (8) umfaßt, die in einer mittleren Posi­ tion bezüglich der Sicherungseinrichtungen (20) vertikal verstellbar ist und eine obere Plattform (10) und eine untere Plattform (11) bildet, die in einem gegenseitigen Abstand so angeordnet sind, daß zwischen ihnen eine leere Palette (3) einge­ schoben werden kann, und die Gabeleinrichtungen (17, 18) zugeordnet sind, die quer zur Längs­ richtung des Fahrzeugs (4) zur Übertragung von Paletten (3) bewegbar sind.