DE9306843U1 - Einrichtung zur Lageveränderung von Bauteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Lageveränderung von Bauteilen.

In Produktionsanlagen und in Verpackungsanlagen ist es bekannt, zum Transport und zur Ausrichtung von Bauteilen und Produkten Einrichtungen zum Lageverändern vorzusehen, womit die verschiedensten Bewegungen durchführbar sind. Oftmals tritt das Problem auf, daß ein Bauteil oder ein Produkt um 90 oder 180° gedreht werden muß. Während eine Dre-

hung um eine Hochachse oftmals mit einem Drehteller oder einem seitlich angreifenden Reibrad durchgeführt wird, muß für eine Drehung um eine Horizontalachse das Produkt vermittels eines Saugkopfes, Greifers od.dgl. erfaßt, gedreht und abgesetzt werden. Hierbei ist ein hoher apperativer Aufbau erforderlich, der auch mit einer großen räumlichen Ausdehnung verbunden ist, wenn plattenförmige Bauteile um eine in der Plattenebene des plattenförmigen Bauteils verlaufende Drehachse zu drehen, insbesondere um 180°, d.h. zu wenden sind.

Bei der Konzeption von Verpackungseinrichtungen, bei denen für Gegenstände vorgesehene kastenförmige Behälter aus einem plattenförmigen Bauteil als Boden, einem rahmenförmigen Bauteil, das die Seitenwände bildet, und einem plattenförmigen Bauteil als Deckel ausgebildet werden, kann vorgesehen werden, das plattenförmige Bauteil für den Boden und das plattenförmige Bauteil für den Deckel grundsätzlich gleich ausgebildet sind und jeweils auf einer Seite Verbindungseinrichtungen für das Rahmenteil aufweisen. Diese plattenförmigen Bauteile, die zumeist aufeinander gestapelt gelagert auf Paletten angeliefert werden, müssen innerhalb der Verpackungseinrichtung so gewendet werden, daß sie um 180° gedreht entweder als Boden oder als Deckel verwendet werden können. Auch hat es sich gezeigt, .daß bisher für das Drehen von plattenförmigen Bauteilen keine einfachen Bauteilwendeeinrichtungen zur Verfügung stehen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen Bauteilwender zu schaffen, mit dem ein dem Bauteilwender zuführbares plattenförmiges Bauteil ohne großen Aufwand in einem Arbeitsschritt gewendet und wieder ausgeworfen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Hierbei ist vorgesehen, daß in einem Maschinenrahmengestell, das sowohl als Einzelgestell als auch innerhalb einer Gesamtanlage verwendbar ist, eine Drehachse angeordnet wird, die mittels eines beliebigen Antriebes über einen genau vorherbestimmbaren Drehwinkelbetrag drehbar gelagert ist. An der Drehachse ist ein Aufnahmerahmen angeordnet, durch den bei einer bevorzugten Ausführungsform die Drehachse einfach hindurchgesteckt wird, so daß der Drehmittelpunkt des Aufnahmerahmens mit der Mittelachse der Drehachse zusammenfällt. Der Aufnahmerahmen weist dabei auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Drehachse jeweils einen Aufnahme- und Halterungsbereich für ein plattenförmiges Bauteil auf. Die Aufnahme- und Halterungsbereiche sind zueinander parallel, so daß bei einer Drehung der Drehachse um 180° die beiden Aufnahme- und Halterungsbereiche jeweils genau miteinander ortsvertauscht angeordnet sind.

Um ein plattenförmiges Bauteil, das beispielsweise mittels eines Saugkopfes oder Greifkopfes herantransportiert wird und sodann im Aufnahme- und Halterungsbereich abgesetzt oder in diesen Bereich fallengelas-

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sen wird, zu haltern, ist vorgesehen, daß in dem Aufnahmerahmen zwei einander gegenüberliegende, mittels eines Antriebes im Rahmen aufeinanderzu- und voneinanderwegbewegbare Halteelemente angeordnet sind, wobei jedes Haltelement jeweils ein in jeweils einen Aufnahme- und Halterungsbereich auskragendes Anlageelement aufweist. Wenn nun mittels des Antriebes die Halterungselemente aufeinanderzubewegt werden, werden in jedem Aufnahme- und Halterungsbereich zwei einander gegenüberliegende Anlageelemente aufeinanderzubewegt, so daß diese sich bei einem eingelegten plattenförmigen Bauteil an zwei einander gegenüberliegende Seitenkanten oder Flächen anlegen und das Bauteil klemmend halten.

Diese Ausbildung ist äußerst vorteilhaft, da mit nur einem Antrieb und mit nur zwei Halteelementen in jedem Aufnahme- und Halterungsbereich jeweils ein Bauteil gehalten und freigegeben werden kann. Dieses führt zu der besonders vorteilhaften Arbeitsweise des Bauteilwenders, die darin besteht, daß ein von oben eingebrachtes Bauteil mittels der Halteelemente zunächst festgeklemmt wird, wobei dann nach Drehung der Drehachse um 180° sich das Bauteil unterhalb der Drehachse befindet und bei Lösung der Halteelemente aufgrund der Schwerkraft von allein aus dem Aufnahme- und Halterungsbereich herausfällt. Durch das Lösen und Auseinanderbewegen der Halteelemente wird durch das entsprechende Auseinanderbewegen der Anlageelemente im jetzt oben liegenden Aufnahme- und Halterungsbereich dieser für die Aufnahme eines neuen Bauteils freigegeben. Es kann nun vorgesehen werden,

daß die Drehachse im entgegengesetzten Drehsinn wiederum um 180° gedreht wird, was zu einer Rückdrehung in die Ausgangslage führt. Es kann jedoch ebenso vorgesehen werden, daß eine Drehung im gleichen Drehsinn um 180° erfolgt, was ebenfalls zu einer Drehung in die Äusgangslage führt. Die Drehung um 180° in eine Drehrichtung und dann um 180° in die Gegendrehrichtung hat den Vorteil, daß die Anschlüsse für die Steuerung der Halteelemente im Bereich des Aufnahmerahmens und die Energiezuführung u.dgl. mit einfachen
Mitteln erfolgen kann, während eine ständige Drehung im gleichen Drehsinn über entsprechende Schleifkontakte und eine ständige Drehung ermöglichende Elemente erfolgen müßte.

Bevorgzugterweise ist vorgesehen, daß die Halteeleelemente über eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylindereinrichtung oder durch einen Elektromotor im Aufnahmerahmen verfahrbar sind. Die Auswahl ergibt sich hier je nach dem vorgesehenen Anwendungszweck, wobei über eine druckbeaufschlagte Kolben-Zylindereinrichtung leicht ein definierter Anpreßdruck der Anlageelemente an das plattenförmige Bauteil möglich sind, während über einen elektromotorischen Antrieb mit einfachen Mitteln ein definierter Anfahr- und Klemmweg verwirklichbar ist.

Abhängig von der voranstehend erläuterten Wahl des Drehsinns der Drehachse und den aufgrund der auftretenden Massen und Beschleunigungen auftretenden Kräfte erfolgt der Antrieb der Drehachse ebenfalls über eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylindereinrichtung, über einen Hydraulik- oder Pneumatikmotor oder durch einen Elektromotor.

Um ein sicheres Hineingleiten eines von einer Zuführeinrichtung herangeführten Bauteils in den jeweils zu befüllenden Aufnahme- und Halterungsbereich zu gewährleisten und auch eine sichere und definierte Halterung durchführen zu können, ist vorgesehen, daß zu den beiden beweglichen Anlageelementen, die beispielsweise die Form von Anpreßleisten haben können, um 90° versetzt zwei weitere Anlageelemente vorgesehen sind, die allerdings feststehend ausgebildet sind, so daß das Bauteil zwischen diesen mit einem entsprechenden Spiel lagert und von den beiden beweglichen Anlageelementen gehalten wird. Bevorzugterweise sind die feststehenden Anlageelemente in ihrem Abstand zueinander verstellbar, so daß eine leichte Anpaßbarkeit an unterschiedliche Bauteilmaße des plattenförmigen Bauteils durchführbar ist. Dabei ist nicht nur der Anlageweg der beiden bewegbaren Anlageelemente einstellbar, ebenso ist auch deren Grundabstand einstellbar, so daß eine individuelle Anpassung an die verschiedenen Formen der bevorzugterweise rechteckförmigen oder quadratischen plattenförmigen Bauteile durchführbar ist.

Um einen Vorrat an gewendeten Bauteilen, beispielsweise innerhalb einer Verpackungsanlage oder für eine sonstige Verwendung erstellen zu können, ist vorgesehen, daß in dem Maschinenrahmen eine Aufnahmeeinrichtung als Zwischenlagerungsmagazin für die durch den Bauteilwender lageveränderten, insbesondere um 180° um eine in einer Plattenebene des plattenförmigen Bauteils verlaufende Drehachse gedrehten Bauteile angeordnet ist, die eine Aufnahmeöffnung, einen sich

daran anschließenden Lagerungsschacht und eine der Aufnahmeöffnung gegenüberliegende Auswerfervorrichtung aufweist. Es ist dabei vorgesehen, daß beim Öffnen der Halteelemente und der damit verbundenen
Freigabe der Anlageelemente das gewendete Bauteil freigegeben wird und daß dieses aufgrund der Schwerkraft in die in entsprechender Weise unterhalb des Aufnahme- und Halterungsbereiches angeordnete Aufnahmeöffnung fällt und dann dort mit den weiteren derartigen Bauteilen gelagert wird. Am unteren Ende des Lagerungsschachtes ist dabei eine an sich bekannte Auswerfereinrichtung vorgesehen, die das Ausgeben von wahlweise einem oder mehreren Bauteilen durch entsprechende Ansteuerung ermöglicht. Bei Verwendung in einer Verpackungsanlage ist dabei vorgesehen, daß die Bauteile dann auf einer entsprechenden Transporteinrichtung, wie beispielsweise einer Rollenbahn, abtransportiert werden, um dann ihrer eigentlichen Verwendung zugeführt zu werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Einrichtung zum Lageverändern von Bauteilen in einer rein schematischen Seitenansicht, und

Fig. 2 die Einrichtung gemäß Figur 1 in

einer Ansicht von oben.

In Figur 1 und 2 ist eine Einrichtung zum Lageverändern von Bauteilen 200 mit einem Bauteilwender 201 rein schematisch dargestellt. Dabei ist in einem Maschinenrahmen 20 eine Drehachse 21 über Lager 22,23 drehbar gelagert, die über einen Antrieb 24 in U-Richtung drehbar ist. Die Drehachse 21 durchgreift einen etwa rechteckförmigen Aufnahmerahmen 25, auf dessen Ober- und Unterseite Aufnahme- und Halterungsbereiche 26,27 zur Aufnahme und Halterung eines Bauteils 15 ausgebildet sind. Die Aufnahme- und Halterungsbereiche 26,27 werden, wie in Figur 2 zum Aufnahme- und Halterungsbereich 26 dargestellt ist, an zwei gegenüberliegenden Rändern von zwei am Aufnahmerahmen 25 befestigten Anlageelementen 28,29 begrenzt, während die beiden anderen Seiten von im: Maschinenrahmen beweglichen Anlageelementen 30,31;30a,31a, zwischen denen das plattenförmige Bauteil 15 der dargestellten Betriebsposition eingespannt ist, begrenzt. Im Aufnahmerahmen 25 sind zwei Halteelemente 32,33 beweglich angeordnet, deren Form grundsätzlich beliebig und an die gegebenen Platzverhältnisse anpaßbar ist, die jedoch zu beiden Seiten in die Aufnahme- und Halterungsbereiche 26,27 auskragen und deren auskragende Enden die Anlageelemente 30,31;30a,31a bilden. Die Halteelemente 32,33 sind mit einer Antriebseinrichtung 34 verbunden, die eine oder mehrere Kolben-Zylindereinrichtung 35 oder ein anderer geeigneter Antrieb sein kann, mit dem es möglich ist, die Halteelemente 32,33 aufeinanderzu- und voneinanderwegzubewegen, was dazu führt, daß zwischen den Anlageelementen 30,31 bzw. 30a,31a ein plattenförmiges Bauteil 15 einspannbar bzw. freigebbar ist.

Im Maschinenrahmen 20 ist unterhalb des Aufnahmerahmens 25, und zwar in einem Abstand, der eine freie Drehung des Aufnahmerahmens 25 mit der Drehachse 21 ermöglicht, eine Aufnahmeeinrichtung 40 als Zwischenlagerungsmagazin angeordnet, die aus einer dem Aufnahmerahmen 25 zugewandten Aufnahmeöffnung 41, einem sich daran anschließenden Lagerschacht 42 und einer der Aufnahmeöffnung 41 am Lagerungsschacht 42 gegenüberliegend angeordneten Auswerfereinrichtung 43 besteht.

Die Arbeitsweise der Einrichtung 200 ist dabei wie folgt:

Von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Palettenlagerplatz werden auf einer Palette gelagerte plattenförmige Bauteile 15, beispielsweise die Deckel für einen Behälter vermittels einer Transporteinrichtung 80 über einen Saug- oder Greifkopf 81 einzeln aufgenommen und in den Bereich des Aufnahmerahmens 25 gebracht. Wenn das plattenförmige Bauteil 15 die in Figur 1 angedeutete Position a direkt über dem Aufnahme- und Halterungsbereich 26 erreicht hat, gibt der Saug- oder Greifkopf 81 das plattenförmige Bauteil frei und es fällt in den Aufnahme- und Halterungsbereich 26, wie dies in Figur 1 bei b dargestellt ist. Nunmehr werden über die Kolbenzylindereinheit 35 die beiden Halteelemente 32,33 in Z-Richtung aufeinanderzubewegt, so daß sich die Anlageelemente 30,31, die bevorzugterweise als Anlageleisten ausgebildet sind, an die Seitenkanten 15a des Bauteils 15 anlegen und das plattenförmige Bauteil 15 zwischen den Anlageelementen 30,31 eingespannt wird. Dabei wird das plattenförmige Bauteil 15 gleichzeitig von den als festen Stegen ausgelegten Anlageelementen 28,29 geführt und in einer gewünschten Position gehalten.

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Sodann wird über den Antrieb 34 die Drehachse 21 in U-Richtung um 180° gedreht, so daß das plattenförmige Bauteil 15 die in Figur 1 bei c angedeutete Position erreicht. Nach entsprechender Betätigung der Kolbenzylindereinrichtung 35 und einem Auseinanderfahren der Halteelemente 32,33 wird das plattenförmige Bauteil von den dann untenliegenden Anlageelementen 30, 31 freigegeben und fällt in die Aufnahmeeinrichtung 40 durch die Aufnahmeöffnung 41 in den Lagerungsschacht 42, wo auf diese Weise gewendete plattenförmige Bauteile 15 zwischengelagert werden, wie dies bei den Positionen dl,d2,d3 angedeutet ist.

Wenn dann ein plattenförmiges Bauteil 15, beispeilsweise als Boden eines auszubildenden Behälters, benötigt wird, wird über die Auswerfereinrichtung 43 ein plattenförmiges Bauteil freigegeben, was dann auf eine Rollenbahn 250 fällt, wie dies bei e angedeutet ist. Von der Rollenbahn 250 wird das plattenförmige Bauteil dann weitertransportiert, beispielsweise zu einem in Figur 1 und 2 nicht dargestellten Montageplatz.

Wenn zum Abwerfen des bei c angedeuteten plattenförmigen Bauteils 15 die Halteelemente 32,33 auseinanderbewegt werden, erfolgt damit gleichzeitig eine Freigabe des jetzt obenliegenden Aufnahme- und Halterungsbereiches 27 zur Aufnahme eines neuen plattenförmigen Bauteils 15. Durch eine Weiterdrehung um 180° in U-Richtung oder um eine Rückdrehung um 180° wird der Aufnahme- und Halterungsbereich 26 wieder nach oben und der Aufnahme und Halterungsbereich 27 nach unten geschwenkt, wie dies in Figur 1 die Ausgangsposition war.

Das nunmehr neue gewendete Bauteil kann der Aufnahmeeinrichtung 40 zugeführt werden.

Durch die Verwendung der Aufnahmeeinrichtung 40 als Zwischenlagerungsmagazin ist es möglich, der Rollenbahn 250 gewünschtenfalls kontinuierlich über die Auswerfereinrichtung 43 plattenförmige Bauteile 15 zuzuführen, auch wenn die Versorgung mit noch nicht gewendeten Bauteilen 15 über die Transporteinrichtung 80 nicht kontinuierlich erfolgt, was z.B. der Fall sein kann, wenn ein Palettenwechsel notwendig ist oder eine Störung bei der Versorgung von Bauteilen 15 auftritt.

Claims (7)

Ansprüche:

1. Einrichtung (200) zur Lageveränderung von Bauteilen, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Ausbildung eines Bauteilwenders (201) in einem Maschinenrahmen (20) eine Drehachse (21) mittels eines ansteuerbaren Antriebes (24) um einen vorbestimmbaren Drehwinkelbetrag drehbar gelagert ist,

daß an der Drehachse (21) drehfest ein Aufnahmerahmen (25) angeordnet ist, an dem auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Drehachse (21) jeweils ein Aufnahme- und Halterungsbereich (26,27) für ein plattenförmiges Bauteil (15) ausgebildet ist, daß in dem Aufnahmerahmen (25) zwei einander gegenüberliegende, mittels mindestens eines Antriebes

(34) im Aufnahmerahmen (25) aufeinanderzu- und voneinanderwegbewegbar gelagerte Halteelemente (32, 33) angeordnet sind, und

daß jedes Halteelement (32,33) jeweils ein in jeweils einen Aufnahme- und Halterungsbereich (26,27) auskragendes Anlageelemente (30,31;30a,31a) aufweist, das jeweils an eine Seitenkante oder -fläche (15a) des plattenförmigen Bauteils (15) anlegbar ist, so daß in jedem der beiden Aufnahme- und Halterungsbereiche (26,27) jeweils ein plattenförmiges Bauteil (15) lösbar halterbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennz e ichnet,

daß die Halteelemente (32,33) über eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylindereinrichtung

(35) oder durch einen Elektromotor als Antrieb (34) im Aufnahmerahmen (25) verfahrbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz e ichnet,

daß die Drehachse (21) über eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylindereinrichtung oder durch einen Elektromotor als Antrieb (24) drehbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Anlageelemente (30,31;30a,31a) an zwei gegenüberliegenden Seitenrändern jedes Aufnahme- und Halterungsbereiches (26,27) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß an zwei weiteren gegenüberliegenden Seitenrändern jeweils ein feststehendes Anlageelement (28, 29) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß in dem Maschinenrahmen (2 0) eine Aufnahmeeinrichtung (40) als Zwischenlagerungsmagazin für die durch den Bauteilwender (200) lagerveränderten, insbesondere um 180° um eine in einer Plattenebene des plattenförmigen Bauteils (15) verlaufende Drehachse gedrehte Bauteile (15) angeordnet ist, die eine Aufnahmeöffnung (41) , einen sich an die Aufnahmeöffnung (41) anschließenden Lagerungsschacht (42) und eine der Aufnahmeöffnung (41) gegenüberliegende Auswerfereinrichtung (43) aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennz e ichnet,

daß im Bereich der Auswerfereinrichtung (43) eine Transporteinrichtung wie eine Bandfördereinrichtung, eine Rollenbahn (250) od.dgl. für den Weitertransport von aus der Aufnahmeeinrichtung (40) durch die Auswerfereinrichtung (43) ausgeworfenen Bauteilen (15) vorgesehen ist.