[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschicken einer Waage mit Wägegut aus einem Depot, mit einem Handhabungsgerät, das mit seinem beweglichen Greifer Wägegut zwischen dem Depot und dem Lastaufnehmer der Waage hin- und hertransportiert. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung.
[0002] Vorrichtungen und Verfahren dieser Art sind z.B. aus der US 5 606 153 bekannt. Dort ist ein Handhabungsgerät beschrieben, das einen Filterhalter mit eingelegtem Filter aus einem Depot holt und in eine Entnahmestation transportiert. In der Entnahmestation wird der Filter vom Filterhalter getrennt. Anschliessend transportiert das Handhabungsgerät den Filter alleine zum Lastaufnehmer einer Waage, wo er gewogen wird.
Nach Abschluss der Wägung werden dieselben Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen.
[0003] Nachteilig an dieser Vorrichtung/an diesem Verfahren ist, dass für jedes Wägegut der gesamte Zyklus mit Entnahme aus dem Depot, Trennen des Filters vom Filterhalter, Weitertransport zur Waage und Wägung nacheinander durchlaufen werden muss.
[0004] Eine gleiche Vorrichtung/ein gleiches Verfahren ist auch aus der DE 10 032 398 A1 bekannt und ist dort für Wägegut, das aus zwei oder mehr Teilen besteht, angepasst. Dazu weist der Greifer des Handhabungsgerätes zweistöckig übereinander zwei verschiedene Aufnahmehilfsmittel für die beiden Teile des Wägegutes auf, die an korrespondierende Aufnahmehilfsmittel am Lastaufnehmer der Waage übergeben werden.
Auch hier muss für jedes Wägegutpaar der ganze Zyklus nacheinander durchlaufen werden.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, die eine schnellere Aufeinanderfolge der einzelnen Wägungen erlauben.
[0006] Erfindungsgemäss wird dies für die Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass der Greifer mindestens zwei Wägegutträger aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie jeweils einzeln das auf ihnen befindliche Wägegut auf den Lastaufnehmer absetzen bzw. von diesem abheben.
[0007] Durch die zwei Wägegutträger kann z.B.
schon während der Wägung des ersten Wägegutes der Greifer des Handhabungsgerätes mit seinem zweiten Wägegutträger ein zweites Wägegut aus dem Depot holen, bis kurz vor den Lastaufnehmer der Waage transportieren und dort den Abschluss der Wägung des ersten Wägegutes abwarten. Bei Abschluss der Wägung des ersten Wägegutes hebt der Greifer des Handhabungsgerätes dann mit seinem ersten Wägegutträger das erste Wägegut vom Lastaufnehmer der Waage ab und setzt sofort anschliessend das zweite Wägegut aus seinem zweiten Wägegutträger auf den Lastaufnehmer der Waage ab. Unmittelbar darauf kann die Wägung des zweiten Wägegutes beginnen. Erst dann fährt der Greifer des Handhabungsgerätes das Depot an und legt dort das erste Wägegut aus dem ersten Wägegutträger ab.
Dann nimmt der Greifer mit dem ersten Wägegutträger das dritte Wägegut auf, transportiert es bis zur Wartestellung vor den Lastaufnehmer der Waage und wartet dort den Abschluss der Wägung des zweiten Wägegutes ab. Das zweite Wägegut wird nach Abschluss der Wägung mit dem leeren zweiten Wägegutträger vom Lastaufnehmer abgehoben und unmittelbar danach das auf dem ersten Wägegutträger befindliche dritte Wägegut auf den Lastaufnehmer abgesetzt.
Erst anschliessend wird das zweite Wägegut zum Depot zurückgebracht.
[0008] Dementsprechend ist das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Handhabungsgerät den Greifer so bewegt, dass nach dem Abheben eines Wägegutes vom Lastaufnehmer durch den einen Wägegutträger anschliessend das auf dem anderen Wägegutträger befindliche Wägegut auf den Lastaufnehmer abgesetzt wird.
[0009] Die Beschickung und die Wägung werden also beim erfindungsgemässen Verfahren nicht nacheinander - wie beim Stand der Technik - sondern zeitlich ineinander verschachtelt durchgeführt. Die erfindungsgemässe Vorrichtung mit ihren zwei Wägegutträgern am Greifer des Handhabungsgerätes liefert dazu die hardwaremässigen Voraussetzungen.
[0010] Die zwei Wägegutträger erlauben beim mehrfachen Vergleich von zwei Wägegütern - z.
B. bei der sogenannten ABBA-Methode - sogar, auf das Anfahren des Depots während der Messung ganz zu verzichten: Die beiden Wägegüter werden auf den beiden Wägegutträgern platziert und der Greifer des Handhabungsgerätes fährt nach dem Absetzen des ersten Wägegutes auf den Lastaufnehmer der Waage nur bis zur Wartestellung direkt vor dem Lastaufnehmer der Waage zurück und wartet dort bis zum Ende der Wägung. Anschliessend wird das erste Wägegut vom Lastaufnehmer abgehoben und stattdessen das zweite Wägegut vom zweiten Wägegutträger auf den Lastaufnehmer abgesetzt.
Das Anfahren des Depots ist dann erst nach Abschluss der - z.B. zwanzig - aufeinanderfolgenden Vergleichswägungen notwendig, um die beiden abgearbeiteten Wägegüter abzulegen und zwei neue Wägegüter auf die beiden Wägegutträger aufzunehmen.
[0011] Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0012] Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich gemäss Anspruch 11: Weist der Greifer des Handhabungsgerätes zweimal zwei Wägegutträger auf, so kann ein Handhabungsgerät zwei Waagen gleichzeitig mit Wägegut beschicken. Dies ist besonders vorteilhaft bei hochauflösenden Waagen, die eine lange Wägezeit benötigen.
In dieser Wägezeit von z.B. 20 Sekunden kann der Greifer des Handhabungsgerätes sowohl abgearbeitetes Wägegut von beiden Waagen aufnehmen, zum Depot transportieren und dort gegen neues Wägegut tauschen als auch anschliessend den Tausch des Wägegutes in der oben beschriebenen Weise für die beiden Waagen vornehmen.
[0013] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:
<tb>Fig. 1<sep>eine Aufsicht auf eine Beschickungsvorrichtung in einer ersten Ausgestaltung,
<tb>Fig. 2<sep>eine Aufsicht auf eine Beschickungsvorrichtung in einer zweiten Ausgestaltung,
<tb>Fig. 3<sep>eine Aufsicht auf eine Beschickungsvorrichtung in einer dritten Ausgestaltung,
<tb>Fig. 4<sep>einen vertikalen Schnitt durch ein Depot in einer speziellen Ausgestaltung und
<tb>Fig. 5<sep>eine perspektivische Ansicht einer Beschickungsvorrichtung in einer vierten Ausgestaltung.
[0014] In Fig. 1 erkennt man eine Waage 1 mit einem als runde Waagschale gezeichneten Lastaufnehmer 2, ein Depot 3, das eine Vielzahl von Ablageplätzen 4 für - nicht dargestelltes - Wägegut aufweist, und den Greifer 5 eines Handhabungsgerätes mit zwei Wägegutträgern 10 und 11. Die Wägegutträger sind nur ganz schematisch angedeutet; je nach Art des Wägegutes können die Wägegutträger verschieden ausgestaltet sein. Eine mögliche konkrete Ausgestaltung wird weiter unten anhand der Fig. 5 beschrieben. Der Greifer 5 des Handhabungsgerätes ist in x- und y-Richtung sowie in der Höhe verfahrbar und kann sich um die Achse 6 drehen.
Die Antriebs- und Führungselemente des Handhabungsgerätes sind in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nicht gezeichnet, da sie allgemein bekannt sind und für die Erfindung unwesentlich sind; dasselbe gilt für die Steuerung des Handhabungsgerätes.
[0015] Weiter erkennt man in Fig. 1 einen Wägestein 7, der eine möglichst erschütterungsfreie Aufstellung der Waage 1 gewährleistet und die Waage schwingungsmässig vom Handhabungsgerät entkoppelt. Das gemeinsame Grundgestell für das Handhabungsgerät und das Depot ist dagegen nicht eingezeichnet.
Die beiden Reihen 8 und 9 des Depots 3 sind terrassenförmig übereinander und nebeneinander angeordnet, sodass der Greifer 5 mit seinen Wägegutträgern 10 und 11 beide Reihen direkt erreichen kann.
[0016] Der Ablauf des Transportes des Wägegutes und der Wägung ist dann z.B. wie folgt:
1. : Der Greifer 5 fährt vor das Depot 3 und holt mit dem Wägegutträger 10 ein erstes Wägegut aus einem der Ablageplätze 4.
2. : Der Greifer fährt die in Figur 1 gezeichnete Stellung. an, ein evtl. vorhandener Windschutz wird durch einen entsprechenden elektrischen Befehl geöffnet.
3. : Der Greifer fährt in x-Richtung und setzt das erste Wägegut auf den Lastaufnehmer 2 ab.
4. : Der Greifer fährt zurück in die Stellung gemäss Figur 1, der evtl. vorhandene Windschutz wird geschlossen, die Wägung beginnt.
5. :
Der Greifer fährt vor das Depot, dreht sich um 90 deg. im Uhrzeigersinn und entnimmt mit dem Wägegutträger 11 das zweite Wägegut.
6. : Der Greifer dreht sich, fährt in die in Figur 1 gezeichnete Stellung zurück und wartet das Ende der Wägung ab.
7. : Nach dem evtl. Öffnen des Windschutzes fährt der Greifer in x-Richtung, hebt mit dem Wägegutträger 10 das erste Wägegut vom Lastaufnehmer 2 ab und fährt wieder in die in Figur 1 gezeichnete Stellung zurück.
8. : Der Greifer dreht sich um 90 deg. im Uhrzeigersinn, sodass der Wägegutträger 11 mit dem zweiten Wägegut neben der Waage steht, verfährt in x-Richtung, setzt das zweite Wägegut auf den Lastaufnehmer ab und fährt wieder zurück; ein evtl. vorhandener Windschutz wird geschlossen und die Wägung des zweiten Wägegutes beginnt.
9. :
Der Greifer fährt vor das Depot, dreht sich so, dass der Wägegutträger 10 sich vor dem Ablageplatz des ersten Wägegutes befindet, und legt das erste Wägegut auf dessen Ablageplatz ab.
10. : Anschliessend fährt der Greifer den Platz des dritten Wägegutes im Depot an und nimmt dieses mit einem der beiden Wägegutträger auf.
11. : Der Greifer fährt wieder die Wartestellung gemäss Figur 1 an und wartet das Ende der Wägung des zweiten Wägegutes ab.
12. : Nach Ende der Wägung hebt der Greifer mit dem freien Wägegutträger das zweite Wägegut vom Lastaufnehmer ab und setzt das dritte Wägegut vom anderen Wägegutträger auf den Lastaufnehmer auf.
13. : Es folgt der Rücktransport des zweiten Wägegutes gemäss Schritt 9.
Die weiteren Schritte wiederholen sich sinngemäss.
[0017] Durch die zwei Wägegutträger können also Wägung und Transport des Wägegutes zeitlich ineinandergeschachtelt durchgeführt werden und die aufeinanderfolgenden Wägungen schliessen sich fast unmittelbar aneinander an. Wichtig für die Zeitersparnis ist, dass der Greifer nach dem Abheben des einen Wägegutes vom Lastaufnehmer durch den einen Wägegutträger anschliessend sofort das auf dem anderen Wägegutträger befindliche nächste Wägegut auf den Lastaufnehmer absetzt. Dadurch wird eine praktisch kürzestmögliche Abarbeitungszeit für die Wägung einer vorgegebenen Anzahl von Wägegütern erreicht.
Eine schnelle Aufeinanderfolge der einzelnen Wägungen ist auch vorteilhaft für die Messgenauigkeit, da auf diese Weise der Einfluss von Drifterscheinungen minimiert wird.
[0018] Auch die wiederholte Vergleichsmessung von zwei Wägegütern beispielsweise nach der sogenannten ABBA-Methode oder der sogenannten ABA-Methode kann durch die zwei Wägegutträger sehr schnell durchgeführt werden: Die beiden zu vergleichenden Wägegüter werden vom Greifer des Handhabungsgerätes vom Depot 3 auf die beiden Wägegutträger 10 und 11 aufgenommen und die Stellung gemäss Fig. 1 angefahren. Anschliessend wird das erste Wägegut auf den Lastaufnehmer 2 der Waage abgesetzt und gewogen. Nach Abschluss der Wägung wird das erste Wägegut vom Lastaufnehmer abgehoben, der Greifer um 90 deg. gedreht und das zweite Wägegut vom zweiten Wägegutträger auf den Lastaufnehmer abgesetzt und gewogen.
Dieser Zyklus wiederholt sich, bis die vorgesehene Anzahl der Vergleichswägungen erreicht ist. - Der Greifer 5 muss also das Depot bis zum Abschluss des Mehrfachvergleiches nicht wieder anfahren; er bewegt sich immer nur in x-Richtung um die kurze Strecke zwischen dem Lastaufnehmer und der Wartestellung gemäss Fig. 1 und dreht sich beim Wechsel des Wägegutes nur zusätzlich um 90 .
[0019] Die in Fig. 2 gezeigte zweite Ausgestaltung der erfindungsgemässen Beschickungsvorrichtung unterscheidet sich nur in der Gestaltung des Greifers 15 mit seinen beiden Wägegutträgern 10 ¾ und 11 ¾ von der Ausgestaltung gemäss Fig. 1. Die beiden Wägegutträger 10 ¾ und 11 ¾ sind parallel zueinander und beabstandet nebeneinander angeordnet. Dadurch muss der Greifer 15 nicht mehr drehbar sein und es reicht die Verfahrbarkeit in x- und y-Richtung und in der Höhe.
Das Handhabungsgerät kann dadurch etwas einfacher aufgebaut sein, allerdings muss der seitliche Abstand der beiden Wägegutträger 10 ¾ und 11 ¾ so gross gewählt werden, dass beim Anfahren des Lastaufnehmers 2 und der einzelnen Ablageplätze 4 des Depots der zweite Wägegutträger nicht mit Teilen der Waage bzw. des Depots kollidiert. Das Depot 3 ¾ in Fig. 2 ist deshalb schmaler ausgebildet und weist dafür mehr terrassenförmig gestufte Reihen 8 ¾ und 9 ¾ auf, um eine ähnliche Kapazität zu bieten.
[0020] In Fig. 3 ist gezeigt, dass ein Handhabungsgerät mit seinem Greifer 25 auch zwei Waagen 1 und 21 zeitlich ineinander verschachtelt beschicken kann. Die linke Hälfte der Fig. 3 entspricht der Fig. 1, genauso die linke und untere Seite des Greifers 25 mit den beiden Wägegutträgern 10 und 11.
Der Greifer 25 in der Ausgestaltung gemäss Fig. 3 weist zusätzlich ein weiteres Paar von Wägegutträgern 30 und 31 auf, die einer zweiten Waage 21 zugeordnet sind. Die beiden Wägegutträger 30 und 31 transportieren Wägegut zwischen einzelnen Ablageplätzen 24 eines Depots 23 und dem Lastaufnehmer 22 der Waage 21 hin und her.
[0021] Diese Beschickungsvorrichtung kann mit ihren Wägegutträgern 10 und 11 am Greifer 25 die Waage 1 und das Depot 3 in der schon beschriebenen Weise bedienen. Sie kann genauso mit ihren Wägegutträgern 30 und 31 die Waage 21 und das Depot 23 bedienen. Sie kann aber auch beide Waagen zeitlich ineinander verschachtelt bedienen. Besonders bei hochauflösenden Waagen ist die Wägezeit relativ lang, sodass in der Zwischenzeit genügend Zeit bleibt, auch die jeweils andere Waage zu beschicken.
In der oben anhand von Fig. 1 beschriebenen zeitlichen Abfolge können z.B. nach dem Schritt 8 für die eine Waage die Schritte 7 und 8 für die andere Waage durchgeführt werden. Das anschliessende Anfahren der beiden Depots und das Wechseln der jeweiligen Wägegüter kann anschliessend in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden.
[0022] Die Schritte 7 und 8 in der obigen Beschreibung sollten allerdings immer unmittelbar nacheinander durchgeführt werden, da sonst Wartezeiten für die Waage entstehen und damit der Gesamtzeitaufwand verlängert wird. Die beiden Wägegutträger 10 und 11 einerseits und die beiden Wägegutträger 30 und 31 andererseits sind in Fig. 3 verschieden gross gezeichnet. Dies soll andeuten, dass sie jeweils an die Grösse des zu transportierenden Wägegutes und an die Grösse des Lastaufnehmers der jeweiligen Waage angepasst sind.
Selbstverständlich ist es auch möglich, alle vier Wägegutträger gleich zu gestalten, wenn die Art und Grösse des Wägegutes dies erlaubt. In diesem Fall ist es auch möglich, mit einem Greifer mit nur zwei Wägegutträgern zwei Waagen zu beschicken.
[0023] Wenn die vorgesehenen Wägungen mit allen Wägegütern in den Depots 3 und 23 abgearbeitet sind, müssen diese Wägegüter von Hand oder durch ein weiteres Handhabungsgerät aus den Depots 3 und 23 entnommen werden und durch neue ersetzt werden. Um hierfür die Zugänglichkeit der einzelnen Ablageplätze 4 bzw. 24 zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn die Depots 3 und 23 um eine vertikale Achse 19 bzw. 29 schwenkbar sind. Sie können dann um 90 deg. so geschwenkt werden, dass die einzelnen Ablageplätze von vorn zugänglich sind.
Es ist auch möglich die Depots 3 und 23 um 180 deg. schwenkbar zu machen und die Neubestückung von der Aussenseite vorzunehmen (in Fig. 3 von links bei Depot 3 und von rechts bei Depot 23). Dabei ist es natürlich auch möglich, die Depots doppelseitig zu gestalten, wie es in Fig. 4 im vertikalen Schnitt gezeigt ist. In diesem Depot 33 ist die linke Hälfte - also die Ablageplätze 34 - von links zugänglich, die rechte Hälfte - also die Ablageplätze 34 ¾ - von rechts. Die eine Hälfte dient damit als Depot für das Handhabungsgerät mit seinem Greifer 25, während die andere, äussere Hälfte für das Entnehmen der abgearbeiteten Wägegüter und für die Neubestückung genutzt werden kann.
Wägung und Transport durch das Handhabungsgerät einerseits und (manuelle) Entnahme/Neubestückung andererseits können in dieser vorteilhaften Ausgestaltung gleichzeitig erfolgen, sodass nochmals Zeit eingespart werden kann. Selbstverständlich ist es dabei notwendig, durch geeignete Abschirmwände zu verhindern, dass bei einer manuellen Entleerung und Neubeschickung der äusseren Depothälfte die Bedienungsperson in den Arbeitsbereich des Handhabungsgerätes mit seinem Greifer 25 hineingreifen kann.
Die Kapazität der beiden Depots 3 und 23 wird dabei zweckmässigerweise so gewählt, dass die Zeit zum Abarbeiten der Wägeprogramme für die untergebrachten Wägegüter für beide Depots etwa gleich ist, sodass das Nachfüllen für beide Depots gleichzeitig erfolgen kann.
[0024] In Fig. 5 ist dann eine konkrete mögliche Ausgestaltung der beiden Wägegutträger 40 und 41 sowie ihre Befestigung am Greifer 45 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Der Greifer 45 ist mittels eines Bolzens 46 am - nicht dargestellten - Handhabungsgerät befestigt. Der Greifer weist zwei Arme 42 und 43 auf, an denen die Wägegutträger 40 und 41 abnehmbar und justierbar befestigt sind. Die Justierung in seitlicher Richtung erfolgt durch die Schrauben 44, die horizontale Ausrichtung erfolgt durch die Schrauben 47. Die Schraube 48 mit Federscheiben 49 dient der Befestigung.
Die beiden Wägegutträger 40 und 41 sind identisch ausgebildet. Sie weisen Zinken 50 auf, die in entsprechende Schlitze 51 im Lastaufnehmer 52 hineinragen können. Zum Absetzen des Wägegutes 53 und 53 ¾ auf den Lastaufnehmer 52 fährt der Greifer 45 den Wägegutträger 40 über den Lastaufnehmer, senkt den Wägegutträger ab, sodass das Wägegut auf dem Lastaufnehmer zu liegen kommt und fährt wieder zurück. Das Abheben das Wägegutes vom Lastaufnehmer erfolgt dann in gleicher Weise in umgekehrter Reihenfolge.
[0025] Das - in Fig. 5 nicht dargestellte - Depot ist dann natürlich in gleicher Weise wie der Lastaufnehmer 52 geschlitzt.
[0026] Die Wägegutträger 40 und 41 weisen Vertiefungen 55 auf, die zum Zentrieren des Wägegutes 53, 53 ¾ bzw. 54 dienen.
Sind drei solcher Vertiefungen 55 vorhanden, so können sowohl einzelne Wägegüter - wie das Knopfgewichtstück in Fig. 5 - als auch Wägegutpaare - wie das 500-mg-Plättchengewichtstück 53 ¾ und das 500-mg-Drahtgewichtstück 53 - als auch Dreierkombinationen - wie z.B. zwei Gewichtstücke mit 2 g und ein Gewichtstück mit 1 g - mit zentrischem Schwerpunkt auf den Lastaufnehmer 52 der Waage abgesetzt werden.
[0027] Selbstverständlich sind viele andere Gestaltungen der Wägegutträger möglich, jeweils angepasst an das zu transportierende Wägegut. Durch die Wechselbarkeit der Wägegutträger ist ein einfaches und schnelles Anpassen an verschiedene Aufgabenstellungen möglich.