DE69306083T2

DE69306083T2 - Greifer zum Handhaben von Lasten wie Säcke, Palettiervorrichtung mit einem solchen Greifer und Palettierverfahren

Info

Publication number: DE69306083T2
Application number: DE69306083T
Authority: DE
Inventors: Jean-Christophe Carrey; Jean-Bernard Ihler
Original assignee: Newtec International SA
Current assignee: Newtec International SA
Priority date: 1992-10-19
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2013-10-06
Also published as: EP0594476B1; FR2697006B1; DE69306083D1; FR2697006A1; ATE145383T1; EP0594476A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Greifer zum Handhaben von Lasten wie Säcke und eine Palettiervorrichtung, die einen solchen Greifer aufweist.
Es ist bekannt, daß die Neuanordnung von Lasten oder Stückgut auf einer Palette zur Bildung einer Ladeeinheit mittels Vorrichtungen durchgeführt wird, die in der Technik mit dem Namen "Palettiervorrichtung" bezeichnet werden, welche - im Falle von Lasten, die aus Säcken bestehen - im allgemeinen ein Förderband mit einem daran anschließenden Rollenförderer für das Bringen der Säcke in eine vorbestimmte Höhe über dem Boden, gegebenenfalls eine Vorrichtung zum Abflachen der Säcke, Organe, welche die Ausrichtung und Gruppierung dieser letzteren gestatten, und schließlich Mittel umfassen, um gemäß einer vorbestimmten Anordnung aufeinanderfolgende Lagen von Säcken zunächst auf einer Palette, die mittels einer zuführenden Rollenförderer-Einrichtung und eines Hebewerks leer auf das hohe Niveau der Palettiervorrichtung gebracht worden ist, dann übereinander abzulegen, bevor die beladene Palette von einem abführenden Rollenförderer aus der Palettiervorrichtung entnommen wird. Die Vereinheitlichung der Abmessungen von Paletten (800 x 1000 und 1000 x 1200 mm) einerseits und andererseits der Wunsch der Benutzer, die Verwendung von Ladeeinheiten beizubehalten, die Abmessungen aufweisen, welche mit den neuen Paletten unvereinbar sind, gestatten nicht mehr die Ablage der Lasten auf der leeren Palette oder auf den vorher gebildeten Lagen mittels eines einfachen Schieberechens. Die Lagen der Lasten oder des Stückguts dürfen nämlich nicht über den äußeren Rand der Palette hinausragen, und dies erfordert, daß sich die Säcke teilweise gegenseitig überlappen, und eine solche Überlappung kann nur durch eine individuelle Handhabung der Säcke mittels eines Greiforgans erreicht werden.
Wenn auch bereits für ein solches Organ eine Vorrichtung mit Sauger vorgeschlagen wurde (siehe zum Beispiel die FR-A-2 316 177), so hat sich diese als nicht völlig zufriedenstellend erwiesen, so daß von den Konstrukteuren Palettiervorrichtungen mit Greifer entwikkelt worden sind, das heißt Vorrichtungen der oben beschriebenen Art, bei denen jedoch die einzelnen Lasten von einer Vorrichtung mit Greifklauen zwischen den Rollen des diese Lasten zuliefernden Förderers und der Palette gehandhabt werden.
Ebenfalls bekannt für die Neuanordnung von Lasten oder Stückgut auf einer Palette zur Bildung einer Ladeeinheit sind Laderoboter, das heißt modulare Handhabungskomplexe mit einer Struktur, die sich von derjenigen der Palettiervorrichtungen deutlich unterscheidet, und die arbeiten, indem sie das Stückgut auf einer feststehenden Palette stapeln, wobei sie dieses Stückgut vom Niveau des zuliefernden Förderers, der im allgemeinen auf dem Boden angeordnet ist, bis zu dem der zuletzt gebildeten Lage anheben, das heißt entsprechend einem Prinzip, das dem der Palettiervorrichtungen entgegengesetzt ist, wo die Palette mit einer vertikalen Absenkbewegung je nach ihrem Beladungszustand verschoben wird, um das Niveau der Lage im Verlauf der Bildung im wesentlichen auf dem Niveau des Rollenförderers, welcher das Stückgut zuführt, zu halten. Wenn die Palettiervorrichtungen oder die Laderoboter für das Handhaben von Säcken bestimmt sind - auf dem Gebiet der Nahrungsmittelindustrie, der Chemie, des Bauwesens usw... - sind die Greifvorrichtungen dafür ausgelegt, die Handhabung von Säcken, die bis zu 50 Kilo wiegen, zu gestatten, mit Mitteln zum Halten und Zentrieren der Säcke und gegebenenfalls mit Mitteln zur Anpassung der Vorrichtungen an verschiedene Breiten von Säcken. Diese letzteren werden allgemein auf den Rollen des Rollenförderers ergriffen, zwischen welche die Klauen der Greifvorrichtung - zunächst in geöffnetem Zustand - dringen, die sich dann schließen und sich mit kombinierten Dreh- und Translationsbewegungen verschieben, um das Stückgut in die Lotrechte einer vorbestimmten Position zu bringen, wo es bei der Öffnung der Klauen der Greifvorrichtung abgelegt wird. Diese letztere wird in ihren verschiedenen Bewegungen durch Getriebemechanismen angetrieben, die anhand von Getriebemotoren mit Pneumatikzylindern betätigt werden, deren Endstellungen im allgemeinen elektrisch erfaßt werden, wobei die elektropneumatischen Verbindungen der verschiedenen Organe mittels Kabeln und Leitungen hergestellt werden, die im Falle der Palettiervorrichtungen zwangsläufig den Drehwinkel der Greifvorrichtungen einschränken, während im Falle der Roboter noch komplexe und mithin empfindliche und kostspielige kinematische Ketten zu dieser Einschränkung hinzukommen (siehe zum Beispiel EP-0 131 555, FR-2 506 275 oder FR-2 560 172). Die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 9 beruhen auf dem Stand der Technik gemäß der EP-A-0 131 555.
Es ist allgemein ein Ziel der Erfindung, einen verbesserten Greifer bereitzustellen, der die Nachteile der bekannten Greifvorrichtungen beseitigt.
In dieser Hinsicht ist ein Ziel der Erfindung die Bereitstellung eines solchen Greifers, der unter allen Betriebsbedingungen zuverlässig funktioniert und nur wenig Wartung benötigt und dessen bewegliche Teile - insbesondere die schwenkbaren Teile wie Verbindungsstücke und andere Betätigungsorgane - keiner wesentlichen Abnutzung unterworfen sind.
Es ist außerdem ein Ziel der Erfindung, einen solchen Greifer bereitzustellen, der dafür geeignet ist, die Handhabung von Stückgut oder Lasten wie Säcke zu gewährleisten, deren Breiten innerhalb beträchtlicher Grenzen in der Größenordnung von 200 bis 600 mm schwanken können.
Es ist ferner ein Ziel der Erfindung, einen solchen Greifer bereitzustellen, der dafür geeignet ist, die Handhabung von teilweise verformbaren Lasten wie in loser Schüttung gefüllte Säcke, wie sie in der Nahrungsmittel-, der Chemie- und/oder Bauindustrie verwendet werden, ohne eine Beschädigung derselben zu gewährleisten.
Es ist ebenfalls ein Ziel der Erfindung, einen solchen Greifer bereitzustellen, der die Handhabung von Stückgut in einem äußerst schnellen Rhythmus gewährleistet.
Es ist schließlich ein Ziel der Erfindung, eine Palettiervorrichtung mit Stückübernahme, die einen verbesserten Greifer aufweist, sowie ein Palettierverfahren bereitzustellen, die dazu geeignet sind, mit gesteigertem Arbeitstakt die Herstellung von Paletten, die aus Lasten oder Stückgut wie Säcken bestehen, unter ausgezeichneten Zuverlässigkeitsbedingungen und mit besonders geringen Wartungskosten sicherzustellen.
Diese und weitere Ziele werden bei einem Greifer zum Handhaben von Lasten nach Anspruch 1, bei einer Palettiervorrichtung nach Anspruch 7 und dem Verfahren nach Anspruch 9 erreicht.
Ein derartiger Greifer gestattet nun einerseits die Weglassung der Hubmittel, die allgemein an den Rollenförderern der herkömmlichen Palettiervorrichtungen vorgesehen sind, und andererseits das Ablegen jeder Einheitslast mit einer geringen oder sehr geringen Fallhöhe, wobei diese Last während ihres Transports fest in Position gehalten wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel, welche die Aufwärts- und/oder Abwärtsbewegungen der Klauen des Greifers sowie diejenigen der Organe zur Klemmung und zum Halten jeder Einheitslast erzeugen, Hebel, die an einem ihrer Enden Schwenkgelenkachsen für die Klauen und die Klemmorgane tragen und die mit ihren anderen Enden um eine Achse schwingend montiert sind.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind die freien Enden der Klauen mit Rollen versehen, welche die Positionierung der Klauen unter jeder zu ergreifenden, zu tragenden und dann zu transportierenden Einheitslast erleichtern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Mittel zur Klemmung und zum Halten jeder Einheitslast in einer korrekt zentrierten Position von zwei Klappen gebildet, die jeweils mit jeder der Klauengruppen des Greifers assoziiert sind, wobei diese Klappen schwenkbar um dieselben Achsen wie die Schwenkachsen der Klauen an den sich hin- und herbewegenden Hebeln montiert sind und untereinander durch Mittel verbunden sind, die bei Betätigung entsprechender Antriebsmittel ihre Annäherung oder Entfernung bewirken.
Damit eine mit einem erfindungsgemäßen Greifer ausgestattete Palettiervorrichtung mit den gewünschten Geschwindigkeiten arbeiten kann, zum Beispiel mit einem Arbeitstakt in der Größenordnung von 1000-1200 Säcken/Stunde, ist es wichtig, daß jede Betriebsphase des Greifers - zwischen dem Ergreifen einer Einheitslast und dem Ablegen dieser Last an der vorbestimmten Position - von möglichst kurzer Dauer ist, in der Größenordnung von einem Bruchteil einer Sekunde.
Um dies zu bewerkstelligen, sieht die Erfindung insbesondere vor, daß die Drehverschiebungen um 360º durchgeführt werden können, ohne daß eine Rückkehr in eine Ausgangs-Raststellung erforderlich ist.
Zu diesem Zweck sind die Mittel zur Druckluftversorgung der verschiedenen Antriebsorgane der Klauen, Hebel, Klappen usw... des Greifers auf einem drehbar montierten Teil angeordnet und zweigen von einer Hauptzufuhrleitung mittels einer Drehverbindung ab, wobei die elektrische Versorgung - ebenso wie die Anschlüsse der Meßfühlerorgane, die mit den verschiedenen beweglichen Teilen des Greifers assoziiert sind - durch einen elektrischen Kollektor mit Schleifringen und Bürsten verwirklicht ist, der in der Achse der Drehverbindung angeordnet ist und durch den die Druckluftleitung hindurchläuft.
Eine derartige Anordnung gestattet außerdem eine Verringerung der auf die elektropneumatische Leitungsführung ausgeübten mechanischen Belastungen mit einer folglich größeren Lebensdauer und einer geringeren Wartung der Gesamtkonstruktion des Greifers.
Wenn dieser letztere mit einer Palettiervorrichtung mit Stückübernahme assoziiert ist, welche umfaßt:
ein Förderband mit einem daran anschließenden Rollenförderer für das Bringen von Lasten wie Säcke auf ein vorbestimmtes hohes Niveau über dem Boden;
Mittel zur Steuerung der Dreh- und Translationsbewegungen des Wagens, der den Greifer trägt;
eine Verladebrücke, die den Wagen trägt und die in einer Richtung senkrecht zur derjenigen der Translationsbewegung des Wagens parallelverschoben werden kann; und
ein Hebewerk, um eine angelieferte, zunächst leere Palette auf das hohe Niveau zu verschieben, dann diese nach und nach je nach ihrem Beladungszustand abzusenken, bevor sie von einem abführenden Rollenförderer entnommen wird;
ist die Palettiervorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Führungskanten umfaßt, die bei der Positionierung der von dem Greifer abgelegten Einheitslasten auf der zunächst leeren Palette und dann auf den aufeinanderfolgenden Lagen, mit denen diese belegt ist, helfen.
Damit die erfindungsgemäße Palettiervorrichtung mit dem erforderlichen gesteigerten Arbeitstakt in der Größenordnung von 1000-1200 Säcken/Stunde arbeitet, sieht man die Verwendung von Getriebemotoren mit Permanentmagnet-Synchronmotoren und von bürstenlosen Drehzahlvariatoren für den Achsantrieb vor, wobei der Gesamtkomplex durch parametrierbare Regelungs- und Stromversorgungsmodule gesteuert wird.
Die Erfindung wird besser verständlich durch die folgende Beschreibung, die als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, von denen:
- Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Greifers ist;
- Figur 2 eine teilweise im Schnitt und teilweise im Riß dargestellte Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, wobei gewisse Teile zwecks Klarheit weggelassen wurden;
- Figur 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, bei der ebenfalls gewisse Teile zwecks Klarheit weggelassen wurden;
- Figur 4 und 5 schematische Vorderansichten in Richtung des Pfeils V von Figur 1 sind, welche die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Greifers erläutern;
- Figur 6 eine schematische perspektivische Ansicht einer mit einem erfindungsgemäßen Greifer ausgestatteten Palettiervorrichtung ist;
- Figur 7 bis 12 schematische Ansichten sind, welche die Bewegungen eines erfindungsgemäßen Greifers während der Beladung einer Palette erläutern.
Es wird zunächst auf Figur 1 Bezug genommen, die einen erfindungsgemäßen Greifer G zum Handhaben von Lasten wie Säcke zeigt, welche zum Beispiel - aber ohne daß diese Angabe irgendeinen einschränkenden Charakter besäße - pulverige Lasten enthalten, von der Art, wie man sie im Bereich der Nahrungsmittel-, Chemie- Bauindustrie usw... findet, deren allgemeine Form die eines flachen Parallelepipeds mit abgerundeten Ecken ist und deren Gewicht 50 kg erreichen kann.
Der Greifer G, der auf einem Wagen C montiert ist, welcher entlang der Richtung des Pfeils F in einer Translationsbewegung verschiebbar ist, wobei er durch die Schienen r geführt wird, umfaßt im wesentlichen:
zwei Gruppen von Klauen 10 und 11, die dazu bestimmt sind, eine Einheitslast wie einen Sack s auf einem Rollenförderer CR zu ergreifen, dann diese Last bis in die Lotrechte einer vorbestimmten Position zu tragen, bevor sie diese auf einer eigentlichen Palette P oder auf einer Lage anderer, bereits auf der Palette abgelegter Säcke s ablegen;
Klemm- und Halteorgane für die Einheitslast, die von zwei Klappen 12 und 13 gebildet werden, die dafür vorgesehen sind, mit den Seitenflächen der Last zusammenzuwirken und die diese in bezug auf die Klauengruppen 10, 11 zentrieren;
Mittel 15 zur Betätigung der Klauengruppen und Mittel 16 zur Betätigung der Klappen;
ein bewegliches Organ 18, das drehbar um eine Achse A montiert ist, die senkrecht zur Verschiebungsrichtung F des Wagens C verläuft;
motorische Antriebsmittel 23 für den Antrieb des beweglichen Organs 18 zur Drehung;
Mittel 20 zur Verbindung der Klauengruppen und Klappen mit dem drehbaren beweglichen Organ 18;
Mittel 21 zur Steuerung der Bewegungen der beweglichen Teile des Greifers mit Positionsfühlern, die sich in diesen Mitteln befinden oder mit diesen letzteren assoziiert sind; und
einen elektropneumatischen Komplex 22 zur Versorgung der Mittel 15, 16 und 21 mit Druckluft und Elektrizität.
In Anbetracht der Tatsache, daß der Greifer G eine im wesentlichen symmetrische Struktur in bezug auf eine längsgerichtete Mittelebene der Linie x-x, Figur 2 (der Richtung des Pfeils F entsprechend), ebenso wie in bezug auf eine quergerichtete Ebene der Linie y-y (und somit senkrecht zur vorhergehenden Ebene der Linie x-x) aufweist, wird nachstehend nur ein Teil der beweglichen Teile des Greifers beschrieben werden, mit der Übereinkunft, daß die Teile, die zu den beschriebenen in bezug auf die Ebene der Linie x-x symmetrisch sind, mit dem Index "a" versehen sein werden, während die Teile, die zu den beschriebenen in bezug auf die Ebene der Linie y-y symmetrisch sind, mit dem Index "'" belegt sein werden.
Jede Klauengruppe 10 und 11, von denen nur die Gruppe 10 nachstehend beschrieben werden wird, wird von einer Reihe paralleler Klauen 30&sub1;, 30&sub2;, ..., Figur 1, 4 und 5, gebildet, ein wenig in Form eines L, dessen Hauptstrich einwärts gekrümmt ist, und die am oberen Ende dieser Hauptstriche durch einen Steg 31 verbunden sind, während ihre freien Enden Rollen 32 tragen. Der Steg 31 ist einstückig mit einer kurzen Traverse 33, deren von dem Steg entferntes Ende eine Welle 34 trägt, mit einer Achse 35, Figur 2, die parallel zur Verschiebungsrichtung F des Wagens ausgerichtet ist und um die die Klauengruppe 10 schwenken kann, wie dies nachstehend noch erläutert werden wird. Auf der Innenfläche der Traverse 33 - das heißt derjenigen Fläche, die der entsprechenden Traverse 33' der Klauengruppe 11 gegenüberliegt - sind mittels eines Mehrfachlagers 40 die Stangen 41 und 41a der Zylinder 43 bzw. 43a angekuppelt, die drehbar gelagert an einem Mehrfachlager 45 der Innenfläche des Stegs 31' montiert sind und vorgesehen sind, um die die Rollen 32 tragenden freien Endteile der Klauen 30 und 30' durch Schwenken der Wellen 34 und 34' einander anzunähern und/oder voneinander zu entfernen.
Die Klappen 12 und 13, die den Klauen der Gruppe entsprechend entlang den Aussparungen 50&sub1;, 50&sub2; usw... und den Klauen der Gruppe 11 entsprechend entlang den Aussparungen 50'&sub1;, 50'&sub2; usw... ausgeschnitten sind, sind ihrerseits ebenfalls schwenkbar um die Achsen 35 und 35' montiert, und zwar mittels kurzer, an den Enden von Armen 52 und 52a befestigter Hülsen wie 51, Figur 3, in der die Klauengruppe 11 und die Klappe 12 in durchgezogener Linie in ihrer unteren Position und strichpunktiert in ihrer oberen Position dargestellt sind. Um die Klappen 12 und 13 zu betätigen, in einer Weise, die nachstehend noch genauer erklärt werden wird, sind die Arme 52 und 52a der Klappe 12 mit den Armen 52' und 52'a der Klappe 13 durch zwei Zylinder 55 und 55a verbunden, deren Körper an den Armen 52' und 52'a befestigt sind und deren Stangen 56 und 56a an den Armen 52 und 52a angekuppelt sind, Arme, an denen ebenfalls, in einer von ihrem oberen Ende entfernten Zone, ein erstes Ende einer Synchronisierstange 60 angekuppelt ist, deren anderes Ende an einem oberen Teil des Armes 52' angekuppelt ist, Figur 1, 2 und 4.
Die Klauengruppen 10, 11 und die Klappen 12, 13, die soeben beschrieben wurden, sind durch Organe 20, die im wesentlichen eine Platte 69 und zwei Träger 61 und 62 umfassen, mit dem drehbaren beweglichen Organ 18 verbunden, das seinerseits auf dem Wagen C montiert ist. Diese Träger sind an ihren oberen Enden und mittels der Platte 69 an einem Zahnkranz 65 befestigt, und an ihrem unteren Ende ist eine Drehachse 66, Figur 1, 2, 4, und 5, für zwei sich hin- und herbewegende Hebel 67 und 68 vorgesehen, die an ihren von der Achse 66 entfernten Enden Schwenklager für die Wellen 34 und 34' der Klauengruppen 10 und 11 tragen, die, wie oben angegeben, mit den Schwenkachsen der Klappen 12 und 13 kolinear sind.
Wie in Figur 3, 4 und 5 gezeigt, ist der Zahnkranz 65 mittels eines Wälzlagers 70 drehbar an einem Ring 71 befestigt, der zugleich von einem Teil der Mittel 21 zur Steuerung der Bewegungen der beweglichen Teile des Greifers G und von dem elektropneumatischen Komplex 22 zur Versorgung der Mittel 15, 16 und 21 mit Druckluft und Elektrizität zur Betätigung der Klauengruppen und der Klappen sowie den mit diesen assoziierten Meßfühlern, insbesondere den Endstellungsfühlern der Zylinder, durchlaufen wird.
Die Mittel zur Steuerung der Bewegungen der Klauengruppen 10 und 11 umfassen, genauer gesagt, außer den oben erwähnten Zylindern 43 und 43a zur Annäherung oder Entfernung der freien Enden der Klauen 30 und 30' Organe zur Steuerung der Hin- und Herbewegungen der Hebel 67 und 68, die von zwei Gruppen von Stangen 75, 76, Figur 5, und 75a, 76a, Figur 2, gebildet werden, von denen jeweils die ersten an den Hebeln 67 und 68 und die zweiten an den entsprechenden Hebeln 67a und 68a angekuppelt sind. Die Stangen der ersten Gruppe sind mit ihren Enden 77 und 78 an den Hebeln 67 und 68 angekuppelt und mit ihren anderen Enden 79 und 80 an einer Kappe 81, die fest mit der Stange 82 eines Zylinders 83 mit vertikaler (und somit zur Verschiebungsrichtung F des Wagens C senkrechter) Achse verbunden ist, während die Stangen der zweiten Gruppe auf die gleiche Weise an der Kappe 81a der Stange 82a eines Zylinders 83a angekuppelt sind, wobei letzterer wie der Zylinder 83 im oberen Bereich an einer Platte 90 und im unteren Bereich an einer Platte 91, die Teil des drehbaren beweglichen Organs 18 sind, befestigt ist.
An den Stangen 75, 76, 75a und 76 sind Anschläge montiert, wie sie unter 85 für die Stange 75 gezeigt sind, wobei weitere Anschläge 86 ebenfalls für die Klauengruppen 10 und 11 vorgesehen sind, und zwar an den Enden kurzer Arme wie 87, die an der Platte 69 befestigt sind, während konische Gummipuffer wie 88 ebenfalls auf den oberen Flächen der Hebel 67, 68, 67a und 68a vorgesehen sind.
Zur Betätigung des Greifers G, das heißt zur elektropneumatischen Speisung der verschiedenen Antriebszylinder sowie der Endstellungsfühler der Stangen dieser Zylinder, sieht die Erfindung vor, daß die Mittel zur Druckluft- und Elektrizitätsversorgung der verschiedenen Organe, welche den Komplex 22 bilden, auf dem drehbaren beweglichen Organ 18, Figur 3, angeordnet sind. Wie in dieser Figur zu erkennen, kann das drehbare bewegliche Organ 18 - das mittels der Platten 90 und 91 die Zylinder 83 und 83a trägt - zu einer Drehbewegung um die Achse A angetrieben werden, wenn der Motor 23 (vorteilhafterweise von der Art eines Permanentmagnet-Synchronmotors) in Betrieb gesetzt wird (wobei er durch parametrierbare Regelungs- und Stromversorgungsmodule gesteuert wird) und das Zahnrad 65 antreibt. Diese Drehung, an der eine Haube 42 teilnimmt, die den Komplex abdeckt, erfolgt, indem ein elektrischer Kollektor 92 mit Schleifringen und Bürsten unbeweglich gelassen wird, der mit einer - ihm koaxialen - Drehverbindung 93 zur Druckluftspeisung von drei Magnetventilen verbunden ist, die einerseits an die verschiedenen Zylinder des Greifers angeschlossen sind und andererseits von einer Hauptversorgungsleitung 95 gespeist werden, wobei zwischen der Platte 90 und dem Gehäuse des elektrischen Kollektors mit Schleifringen und Bürsten 92 ein Wälzlager 96 angeordnet ist.
Die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Greifers wird in den Figuren 4 und 5 und 7 bis 12 erläutert. Wie in diesen gut erkennbar, ist der Anfangszustand, der derjenige von Figur 7 oder der in Figur 5 strichpunktiert dargestellte ist, der Ausgangszustand, in dem die freien Enden der Klauen 30, 30' der Gruppen 10 und 11 am weitesten voneinander entfernt sind, wie es auch die Endkanten der Klappen 12 und 13 sind, wobei sich diese Kanten und diese freie Enden in einem Abstand h von der Achse der Rollen des Rollenförderers CR befinden. Wenn dieser letztere in die Lotrechte des Greifers G einen Sack s anliefert, der auf der leeren Palette P oder auf anderen, bereits auf der Palette abgelegten Säcke angeordnet werden soll, senken sich die Klauengruppen 10 und 11 und die Klappen 12 und 13, Figur 8, in Antwort auf die Betätigung der Zylinder 83 und 83a, welche die Stangen 75, 76, 75a, 76a antreiben: Der Abstand h', der die freien Enden der Klauen und die Kanten der Klappen trennt, wird kleiner als h, eine Länge, die bei einer Ausführung, welche gute Ergebnisse geliefert hat, in der Größenordnung von 80 mm liegen kann. Ausgehend von diesem Zustand bewirkt die Betätigung der Zylinder 55 und 55a einerseits und die der Zylinder 43 und 43a andererseits, daß gleichzeitig mit der Positionierung der Enden der Klauen 30 und 30' unter dem Sack zwischen den Rollen des Förderers CR die Klappen 12 und 13 an die Seitenflächen des Sackes s geführt werden, wobei die Rollen 32 dazu beitragen, die Beschädigung des Sackes in der Position des Ergreifens dieses letzteren, welche die in Figur 9 gezeigte ist, zu verhindern.
Wenn, ausgehend von dieser Position, die Zylinder 83 und 83a betätigt werden, um ihre Stangen 82 und 82a austreten zu lassen, daß heißt, um die Kappen 81 und 81a in Richtung des in Figur 5 gezeigten Pfeils f anzuheben, schwenken die Hebel 67, 68, 67a, 68a - angetrieben von den Stangen 75, 76, 75a, 76a - um die Achsen wie 66 in Richtung des Pfeils g, Figur 5, wobei sie den Sack s in einen Abstand vom Rollenförderer CR anheben. Der Sack s, der von den Klauen 30, 30' abgestützt und zwecks seiner Zentrierung von den Klappen 12 und 13, Figur 10, geklemmt gehalten wird, wird dann durch eine Verschiebung des Wagens C gemäß der Richtung des Pfeils F bei gleichzeitiger Drehung um die Achse A in Antwort auf eine Betätigung des Motors 23 bis in die Lotrechte der vorbestimmten Position befördert, die der gewählten Anordnung auf der leeren Palette P oder auf den Lagen von bereits auf dieser abgelegten Säcken entspricht. Wenn der Greifer G eine Palettiervorrichtung ausstattet, wie dies nachstehend beschrieben werden wird, können die Bewegungen des Wagens und des Greifers von der Verschiebung einer den Wagen tragenden Verladebrücke senkrecht zur Richtung des Pfeils F begleitet sein.
Unabhängig davon, ob der Greifer mit einer Palettiervorrichtung assoziiert ist oder nicht, gibt er die Einheitslast die er trägt, frei - wenn er die erforderliche Position in Antwort auf Befehle erreicht, die vorzugsweise von bürstenlosen Drehzahlvariatoren für den Achsantrieb gegeben werden, die durch parametrierbare Regelungs- und Stromversorgungsmodule gesteuert werden - wenn, wie in Figur 11 gezeigt, die freien Enden der Klauen 30 und 30' in Antwort auf eine Betätigung der Zylinder 43 und 43a, die darauf gerichtet ist, deren Stangen 41 und 41a austreten zu lassen, voneinander entfernt werden, wobei die Klappen 12 und 13 jedoch in ihrer angenäherten Position bleiben.
Wenn anschließend die Zylinder 55 und 55a betätigt werden, um den Austritt ihrer Stangen 56, 56a zu bewirken, entfernen sich auch die Klappen 12 und 13 voneinander, Figur 12, wobei sie den Sack s freigeben, der die Position der vorbestimmten Anordnung einnimmt, indem er bei seinem Fall, der von geringer Höhe ist, von den mit der Palettiervorrichtung assoziierten Kantenflächen wie 100 und 101 geführt wird.
Der Greifer G wird nun in die Lotrechte des Rollenförderers CR zurückgebracht und es kann ein neuer Zyklus wie der oben beschriebene ablaufen.
Ein erfindungsgemäßer Greifer G findet vorteilhaft Anwendung zur Ausstattung einer Palettiervorrichtung mit Stückübernahme PA, Figur 6, welche umfaßt:
ein Förderband bt mit dem daran anschließenden Rollenförderer CR, der die Lasten wie Säcke s auf ein vorbestimmtes hohes Niveau über dem Boden bringt;
Mittel zur Steuerung der Dreh- und Translationsbewegungen des Wagens C, der den Greifer G trägt;
eine Verladebrücke po, die den Wagen C trägt und die in einer Richtung L senkrecht zur von dem Pfeil F gezeigten Richtung des Wagens parallelverschoben werden kann; und
ein Hebewerk E, um eine angelieferte, zunächst leere Palette P auf das hohe Niveau zu verschieben, dann diese nach und nach je nach ihrem Beladungszustand entsprechend den Lagen von Säcken co&sub1;, co&sub2;... etc. abzusenken, bevor sie von einem abführenden Förderer, nicht dargestellt, entnommen wird;
Bei einer solchen Palettiervorrichtung, die erfindungsgemäß mit den Führungskanten wie 100 und 101 ausgestattet ist, kann die Handhabung der Lasten mit einem gesteigerten Arbeitstakt in der Größenordnung von 1000- 1200 Säcken/Stunde mit der gewünschten Optimierung der Ladung erfolgen, die verlangt, daß sich die Säcke teilweise gegenseitig überlappen.
Zusätzlich stellt man bei einer solchen erfindungsgemäßen Palettiervorrichtung fest, daß die auf die elektropneumatische Leitungsführung des Greifers ausgeübten mechanischen Belastungen geringer sind als jene, welche die bekannten Vorrichtungen aushalten müssen, was eine größere Lebensdauer und eine geringere Wartung der Gesamtkonstruktion zur Folge hat.

Claims

1. Greifer zum Handhaben von Lasten wie Säcke (s), der drehbar um eine Achse (A) montiert ist, die senkrecht zu derjenigen (F) der Parallelverschiebung eines Wagens (C) ist, mit dem er verbunden ist, und der zwei Klauengruppen (10, 11), die dazu bestimmt sind, eine Einheitslast zu ergreifen und dann zu tragen, sowie Organe (12, 13) zur Klemmung und zum Halten dieser Einheitslast (s) während ihres Transports zwischen einer ersten Position, wo die Last ergriffen worden ist, und einer zweiten Position, wo die Last abgelegt wird, aufweist, wobei mit den zwei Gruppen (10, 11) von Klauen und den Organen (12, 13) zur Klemmung und zum Halten der transportierten Einheitslast Mittel (67, 68, 75, 76 ... 83, 83a) assoziiert sind, die dafür geeignet sind, sie in bezug auf den beweglichen Wagen (C) anzuheben und/oder abzusenken, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel Hebel (67, 68) umfassen, die um eine horizontale Achse (66) schwingen und an ihren von dieser Achse entfernten Enden die Klauengruppen und die Klemm- und Halteorgane für die Last tragen.

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwärts- und/oder Abwärtsbewegungen der Klauen sowie diejenigen der Organe (12, 13) zum Halten und zur Klemmung jeder Einheitslast (s) Hebel (67, 68, 67a, 68a) einbeziehen, die an einem ihrer Enden Schwenkgelenkachsen für die Klauengruppen (10, 11) und die Klemmorgane (12, 13) tragen und die mit ihren anderen Enden um eine Achse (66) schwingend montiert sind, die parallel zu derjenigen der Parallelverschiebung (F) des Wagens (C) ist.

3. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Klauen (30, 30') mit Rollen (32) versehen sind, welche die Positionierung der Klauen unter jeder zu ergreifenden, zu tragenden und dann zu transportierenden Einheitslast erleichtern.

4. Greifer nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe (12, 13) zur Klemmung und zum Halten jeder Einheitslast (s) in einer korrekt zentrierten Position von zwei Klappen (12, 13) gebildet werden, die jeweils mit jeder der Klauengruppen (10, 11) assoziiert sind, wobei diese Klappen schwenkbar um dieselben Achsen (35, 35') wie die Schwenkachsen der Klauengruppen (10, 11) an den sich hin- und herbewegenden Hebeln (67, 68, 67a, 68a) montiert sind.

5. Greifer nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Druckluft- und Elektrizitätsversorgung der verschiedenen Antriebsorgane der Klauengruppen (10, 11), Hebel, Klappen (12, 13) usw... so vorgesehen sind, daß sie Drehverschiebungen um 360º gestatten, ohne daß eine Rückkehr in eine Ausgangsstellung erforderlich ist.

6. Greifer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Druckluftversorgung der verschiedenen Antriebsorgane der Klauengruppen (10, 11), Hebel, Klappen (12, 13) usw... auf einem drehbar montierten beweglichen Organ (18) angeordnet sind und von einer Hauptzufuhrleitung mittels einer Drehverbindung (93) abzweigen, wobei die elektrische Versorgung - ebenso wie die Anschlüsse der Meßfühlerorgane, die mit den verschiedenen beweglichen Teilen assoziiert sind - durch einen elektrischen Kollektor mit Schleifringen und Bürsten (92) verwirklicht ist, der in der Achse der Drehverbindung (93) angeordnet ist und durch den die Druckluftleitung (95) hindurchläuft

7. Palettiervorrichtung mit Stückübernahme, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Greifer (G) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche umfaßt.

8. Palettiervorrichtung nach Anspruch 7, welche umfaßt:

ein Förderband (bt) mit einem daran anschließenden Rollenförderer (CR) für das Bringen von Lasten wie Säcke (s) auf ein vorbestimmtes hohes Niveau über dem Boden;

Mittel zur Steuerung der Dreh- und Translationsbewegungen des Wagens (C), der den Greifer (G) trägt;

eine Verladebrücke (po), die den Wagen (C) trägt und die in einer Richtung (L) senkrecht zur derjenigen (F) der Translationsbewegung des Wagens parallelverschoben werden kann; und

ein Hebewerk (E), um eine angelieferte, zunächst leere Palette (P) auf das hohe Niveau zu verschieben, dann diese nach und nach je nach ihrem Beladungszustand abzusenken, bevor sie von einem abführenden Rollenförderer entnommen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß sie Führungskanten (100, 101) umfaßt, die bei der Positionierung der von dem Greifer (G) abgelegten Einheitslasten (s) auf der zunächst leeren Palette (P) und dann auf den aufeinanderfolgenden Lagen (co&sub1;, co&sub2;), mit denen diese belegt ist, helfen.

9. Verfahren zum Palettieren von Lasten wie Säcke (s) mit den folgenden Schritten, die darin bestehen:

a) eine Last in die Lotrechte eines Greifers zum Handhaben anzuliefern, der drehbar um eine Achse (A) montiert ist, die senkrecht zu derjenigen (F) der Parallelverschiebung eines Wagens (C) ist, mit dem er verbunden ist, und der zwei Klauengruppen (10, 11), die dazu bestimmt sind, eine Einheitslast zu ergreifen und dann zu tragen, sowie Organe (12, 13) zur Klemmung und zum Halten dieser Einheitslast (s) aufweist und Mittel (67, 68, 75, 76 ... 83, 83a) umfaßt, die dafür geeignet sind, die zwei Klauengruppen (10, 11) und Organe (12, 13) zur Klemmung und zum Halten der transportierten Einheitslast in bezug auf den beweglichen Wagen (C) anzuheben und/oder abzusenken;

b) die Last mit dem Greifer zu ergreifen;

c) den Greifer über einer Palette zu positionieren;

d) die Last freizugeben, um sie auf der eigentlichen Palette (P) oder auf einer Lage anderer, bereits auf dieser Palette (P) abgelegter Lasten abzulegen;

e) die Zyklen a) bis d) bis zur Fertigstellung einer Palette erneut zu beginnen,

dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel Hebel umfassen, die um eine horizontale Achse schwingen und an ihren von dieser Achse entfernten Enden die Klauengruppen und die Klemm- und Halteorgane für die Einheitslast tragen, daß es zwischen den Schritten a) und b) einen Schritt f) aufweist, der darin besteht, die zwei Klauengruppen (10, 11) und Organe (12, 13) zur Klemmung und zum Halten der Einheitslast in bezug auf den beweglichen Wagen (C) abzusenken, und daß es zwischen den Schritten b) und c) einen Schritt g) aufweist, der darin besteht, die zwei Klauengruppen und Organe zur Klemmung und zum Halten der Einheitslast in bezug auf den beweglichen Wagen anzuheben.