CN101743184A - 转运产品堆垛的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于转运产品堆垛的转运装置，具有：连接构件(6)，用于连接所述装置(1)和运输装置；多个受导引构件(8，9)限制的、用于产品堆垛(5)的接收区域(7)，所述导引构件设有被弹簧加载的锁固构件(10)；以及至少在所述接收区域(7)内沿所述导引构件(8，9)的方向以被弹簧加载于锁固构件上的方式移动的板(12)。本发明还涉及一种方法，通过所述方法，弹性偏压的、将所述产品堆垛(5)保持在所述转运装置(1)中的锁固构件(10)通过设置在所述接收台上的解锁构件(11)解锁从而释放所述产品堆垛(5)，并且所述产品堆垛(5)通过受弹力作用的板(12)从所述转运装置(1)被推出。

Description

转运产品堆垛的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种转运产品堆垛的设备和方法。

背景技术

通常在加工周期内在二维模型或产品模具中进行例如杯、盖和碗的塑料容器的制造。在加工周期内制造的产品随后可被推入井状堆垛空间

中。然后在产品模具中进行后续产品组的制造。这些后续产品也被推入井状堆垛空间中，以此类推，直到这些产品装满该空间。这样的井状堆垛空间通常是非常简单的棒状料箱(Stangenmagazin)。由此可以水平、倾斜或竖直地实现堆垛结构。通过升降机构或刮板(Rakel)运送堆垛并转运给工人以便继续输送。在随后的运行步骤中，产品堆垛被直接包装在纸盒中，或者先被输送到封装机器(Einschweissmaschine)以对单个产品堆垛进行覆膜之后，再将产品堆垛包装在纸盒中。

目前，通常手动地进行产品堆垛的封装及复装(Umpacken)。特别地，如果利用刮板来推开尤其是在水平堆垛料箱中的产品堆垛，可能会导致产品堆垛的散落，因此工人除了要处理堆垛外还必须事先使堆垛对齐。由于需要手动地运送、后处理或封装产品堆垛，以及由于存在产品堆垛会散开(auseinanderbrechen)的危险，所以限制了最大的堆垛高度。对于竖直的堆垛笼

而言也会发生同样的问题。在达到一定堆垛量后，堆垛通过单独的升降机构成排地或成组地(blockweise)被转移到传送带上。在此，堆垛散落的风险很大。在这里传送带额外地用作缓冲器。在运送堆垛之后，所述堆垛被输送至包装机器，所述包装机器用薄膜对单个产品堆垛进行封装(verschweissen)。然后，对覆膜的产品堆垛也进行手工包装。

因此，其缺点特别在于，不能全自动地进行这种产品堆垛的传送，尤其是这种产品堆垛的包装。另外，为了在这种造型机器(Formmaschine)上制造多种不同的产品，每次都需更换模具、冲压工具和运送工具。

虽然已经公知的是，以外部堆垛笼或者夹具的形式将产品堆垛竖直地从堆垛料箱推移到刚性接收装置中(WO 2005/061353 A2，WO 2006/027053A1)，但这样仍然不能实现上述目的，即，对产品堆垛进行灵活的全自动的后处理。

发明内容

因此，本发明的目的在于，实现对多个产品堆垛的全自动的后处理，特别是对塑料深冲(tiefgezogen)制品的全自动的后处理。

根据本发明，上述目的通过前述类型的装置得以实现，这种装置具有例如深冲机器的提交台、例如在包装机器上的接收台以及转运装置，所述转运装置具有：用于连接转运装置和运输装置的连接构件；多个受到导引构件限制的、用于产品堆垛的接收区域，其中所述导引构件设有弹簧加载的锁固构件；以及在接收区域内沿着导引构件的方向以弹簧加载于锁固构件(Verschlussglieder)上的方式移动的板。

锁固构件被弹簧加载地压靠在位于闭合位置的挡止件上，由此防止产品堆垛从转运装置移出。

按照本发明的优选设计方案，转运装置被设计为，其导引构件设置在接收区域的对称轴线附近，尤其设置在对称轴线上。由此使得提交台处的转运装置可以梳状方式

嵌接到堆垛料箱中，其中导引棒通常设置在角落区域或边缘区域。

具体的改进方案为，通过滑车(Seilzug)对板进行弹簧加载，所述滑车与设置在底部区域中的拉力弹簧连接并且通过转向轮导引，其中该板还具有用于与外部推出器作用的作用构件(Angriffselemente)并且所述作用构件突伸出转运装置的外部轮廓，其中转运装置的锁固构件特别地配设有解锁构件。通过这种设计方案，在产品的接纳台或接收台上通过被弹簧加载的板的作用以及释放锁固构件来实现产品的推出。在改进方案中，根据本发明的转运装置可以具有围绕该转运装置的侧壁。

此外，为了实现上述目的，本发明提出一种带有所述特征的转运装置以及用于接收来自转运装置的产品堆垛的方法，其特征在于，与该转运装置的锁固构件相配设的解锁构件。

因此，为了实现本发明所述的目的提供了一种方法，其特征在于，被弹性偏压的、将产品堆垛保持在转运装置中的锁固构件通过设置在接收台上的解锁构件(Entriegelungsglieder)解锁从而释放该产品堆垛，并且，产品堆垛通过受弹力作用的板从转运装置被推出。

受弹力作用的板主要用于在进入深冲机器上的转运装置时保护产品堆垛，并仅用于将产品推出。这种推出通过外部推出器来实现。

因此在改进方案中设计为，通过至少一个设置在接收台上的推出器的作用来实现这种推出，特别地至少一个推出器作用在与用于推出产品堆垛的板连接的外部作用构件上。

为了进行后处理(例如在包装台进行包装)，在用于接收产品堆垛的接收台上通过转运装置进行产品堆垛的转运，其特征在于，转运装置的锁固构件配设有解锁构件。优选地可以设置至少一个配设给可移动的板的推出器，其中至少一个推出器与转运装置的作用构件进行作用。

该装置具有提交装置、接收台以及如上所述根据本发明构造的转运装置，在优选的方式中，该装置的特征在于，一操纵设备例如机器人使转运装置在提交台和接收台之间移动。

通过本发明，尤其是根据本发明构造的转运装置可实现，产品堆垛不仅可沿竖直方向对齐，而且可沿任意方向对齐，亦即也可沿制造机器或其提交装置的水平方向对齐或倾斜地对齐，例如为自动接收以及自动供给至后处理装置的堆垛料箱的形式。根据本发明，能够以非梳状方式或梳状方式工作，其中在以梳状方式工作的情况下，如果保持转运装置与例如机器人的运输机构之间的结合，则能够省去在提交台上的附加的推出器。

梳状方式工作的料箱具有以下优点，其能够非常简单地被制造并且可以被连续填装。但是必须在最后的加工周期之后或两个连续加工周期之间取走整个产品堆垛。为此，当一个堆垛中达到所需产品数量之后，在将转运装置与机器人脱离时，可以引入一种阻挡件(Barrier)或中间层(Zwischenlage)，从而使所生产的产品堆垛的提交和移走能够与加工周期无关。另一方面，对于非梳状方式工作的堆垛料箱，在堆垛料箱转运至转运装置中的困难之处在于，在单独的一个加工周期期间要将堆垛完整地进行转运，而且堆垛越高，就必须越快地进行转运，因此对转运滑动装置

的要求也提高了。

通过本发明可实现，适应不同的生产要求并满足这些要求，其特别涉及产量和效率、灵活性和可靠性。

此外，在本发明的范围内可实现，特别当制造机器效率很高时制造机器和后处理(包装)装置之间一对一地进行设置，或者仅给多个制造机器配设一个包装机器，其中，为了使携带根据本发明的转运装置的操纵设备在多个单独的制造机器之间移动以及朝向后处理机器移动而设置有线性轴。

特别在这种多机器供料的情况下可以设计为，转运装置与制造机器和/或后处理机器/包装机器中运输转运装置的操纵设备脱离，并且转运装置在此处直接用作堆垛料箱；或者转运装置可以被放置在固定的堆垛料箱的旁边或上方。这特别在由多台制造机器生产不同的产品时对于不同的转运装置是必需的。这样，操纵设备就能够接受用于后续制造机器的后续输送任务。其中转运装置也可根据其堆垛高度而构造为不同。

如果转运装置能够在后处理机器处很快实现排空，则转运装置能够与运输装置(例如操纵设备)保持对接，随后所述运输装置使转运装置再次回到相应的制造机器。或者也可以设计为，在后处理机器处操纵设备与转运装置分离，在排空期间操纵设备接收位于此处的、已经排空的转运装置并返回到所配设的制造机器，必要时再次将另一个位于该转运装置之前的转运装置从此处或从其他制造机器携带至后处理机器。

此外，在优选的设计方案中，所述装置的操纵设备或机器人形成有用于转运装置的两个结合位置。

附图说明

本发明的其他优点和特征将在权利要求和下面参考附图对本发明实施例详细描述的文字说明中给出。其中示出了：

图1为从锁固构件的侧面观察的转运装置的立体图；

图2为转运装置背面(法兰侧)的立体图；

图3为转运装置的放大详图；

图4为从转运装置的开口侧或锁固构件侧观察的转运装置的俯视图；

图5为对应图4中的B-B截面的剖视图；

图6为转运装置的纵向剖视图；

图7a为在非梳状模式下通过转运装置接收来自制造机器(例如深冲机器)的产品堆垛的视图；

图7b为在梳状模式下通过转运装置接收来自制造机器(例如深冲机器)的产品堆垛的视图；

图8a和图8b为具有可转动阻挡件的固定的堆垛料箱的示意性详图，所述阻挡件用于将通过转运装置接收的产品堆垛与下一个在堆垛料箱中堆垛的产品分开；

图9a和图9b为图8a和图8b的堆垛料箱的剖视图；

图10为产品堆垛从转运装置水平转运到包装机器的视图；

图11为用于在深冲机器处于高效率状态时执行所述方法的根据本发明的装置的布局图；以及

图12为用于在深冲机器处于中、低效率状态时执行所述方法的根据本发明的装置的布局图。

具体实施方式

本发明首先包括转运装置1，其用于转运由深冲机器制造的产品所形成的产品堆垛(例如杯子堆垛等)，亦即用于接收来自深冲机器的堆垛，将堆垛运输至后处理装置(例如以便进行包装)，以及在后处理机器(例如包装机器)处提交堆垛，在该包装机器中，例如单个堆垛被包装在塑料薄膜袋

中。

根据本发明的转运装置1在示出的实施例中构造为箱形，其具有底部2以及作为侧壁的纵向壁3和横向壁4，转运装置1的与底部相对的第六面是开口的，通过所述第六面可以接收和提交产品堆垛5。

底部2和侧壁3，4设置有通孔。

在侧壁4中设置有槽4.1，与可在转运装置1中沿导引构件8、9的延伸方向移动的板12连接的、外部推出器的作用构件12.1在所述槽中被导引。

在底部2的外侧设置有呈工具更换器(Werkzeugwechsler)形式的连接装置6，根据本发明的转运装置可以借助于所述连接装置通过运输装置的操作法兰(Handflansch)与运输装置(例如操纵设备、机器人)接合或脱离。

在根据本发明的转运装置1的内部具有多个接收区域，在附图的设计方案中有十六个用于产品堆垛5的接收区域7，所述接收区域通过棒状导引构件8，9分界，其中在导引构件8的远离底部2的自由端具有分别能围绕轴10.1转动的锁固构件10，所述锁固构件在图中所示的其锁定位置(Schlieβstellung)被弹簧加载地压靠在挡止件(未示出)上，其中锁固构件10的突出部10.2与构成产品堆垛5的产品的最前面产品的边缘5.1的下部接合(untergreift)。

在示出的实施方式中，对于每个产品堆垛，在产品堆垛5的一侧设置有两个这样构造的导引构件8，而在另一侧仅设置有一个这样构造的导引构件。

在优选的设计方案中，在产品堆垛的另一侧导引产品堆垛的导引构件9不具有这种与产品的下部接合的锁固构件。

此外，在图中，特别是在图1、图3中示出了用于进行说明的解锁装置11，但是所述解锁装置本身不是转运装置1的一部分，而是被固定设置在用于产品堆垛5的产品棒(Produktstangen)的提交台处，并可在那里释放产品堆垛5。解锁装置11压靠在锁固构件10上，使得锁固构件10围绕轴10.1转动，并使得突出部10.2从产品堆垛5的产品的边缘区域5.1缩回，产品和整个产品堆垛因此相应地被释放，从而能够从转运装置移走产品堆垛。只要堆垛5或导引构件8，9的对齐调整具有竖直分量(向下)，就可以在重力作用下进行这种对齐调整。另外，特别地，在产品堆垛5的底侧首先设有可在底部2的区域中移动的板12，所述板优选同样被弹性地保持在图1和图2中所示出的位置上并且能够通过同样设置在接收台上的面对转运装置1的外部推出器13沿导引构件8、9朝向导引构件的自由端部移动(图10)，以便一方面在释放来自转运装置1的产品堆垛5时能够主动地将产品堆垛推出，另一方面在深冲机器中接收产品时用作下部保持件(Niederhalter)，从而使得在此处形成的产品堆垛不会散落或者最上面的产品不会扭转或歪斜。

由上可知，本发明的本质在于：转运装置自身不具有或不需要有源(主动)装置(aktiven Einheit)，而是构成为其自身是完全被动的。转运装置的构件(锁固构件10、板12)的动作仅仅通过外部构件或通过弹力(初始位置的复位)来作用。相应地，转运装置自身不需要有源的电动装置、气动装置或液动装置，相应地，在对实施方式的描述和说明中也不存在。但是原则上也可以在转运装置自身上设置相应的有源构件。

图6示出了根据本发明的转运装置1的剖视图。显而易见的是，在外面的底部2和用作下部保持板和推出器板的移动板12之间分别设置有拉力弹簧12.2，其中每个板配设(分配)有一个这样的产品堆垛组，所述拉力弹簧可以被封装在管件(未示出)中。拉力弹簧12.2的端部12.1a和12.1b与滑车12.3连接，滑车的移动端部12.3a与移动板12接合。滑车12.3通过转向轮12.4和12.5实现转向，其中第一次转向90°，第二次转向180°。

由此，基于弹簧12.2在板12上产生的沿箭头F′方向的拉力作用，沿箭头F方向也产生有拉力作用，使得当转运装置1中没有产品堆垛时，板12朝向导引构件8，9的自由端部的方向移动并被弹性地保持在自由端部处。如果产品被推入接收区域7中，则相应地板12将克服拉力弹簧12.2的作用而朝向底部2回压。由于锁固构件10会挡住被推入的产品堆垛5，因此板12被保持在对应于产品堆垛5的高度的位置处。

如果在转运装置1被运输到提交台之后通过设置在那里的解锁构件对锁固构件10进行解锁并由此释放产品堆垛5，则产品堆垛5特别在图6所示的竖直结构的情况下、在弹簧12.2的作用下从转运装置1被推出。特别地，如果堆垛5并非竖直地设置，而是设置为倾斜的或水平的，则可以通过接合于板12的凸伸出的突出部12.1上的、电动或气动作用的推出器实现这种推出动作(图10)。

图7a和图7b示意性示出了在根据本发明的转运装置1中用于接收产品堆垛5的两种可能的情况。其中，附图标记14表示制造机器，例如塑料深冲机器，其例如用于制造塑料杯等塑料深冲制品，这些塑料深冲制品在堆垛料箱15中被堆积成堆垛5。

在图7a示出的设计方案中，根据本发明的转运装置1设置在堆垛料箱15的上方，例如通过与转运装置1的连接装置6接合的机器人把转运装置1运送到堆垛料箱15的上方，在制造之后，堆垛料箱15中的期望数量的产品按照示出的箭头通过未示出的推出器从堆垛料箱15被推入根据本发明的转运装置1中，其中在产品被推入时产品将弹性的可转动设置的锁固构件10压向侧面，直到之后锁固构件10与产品堆垛5的最下方产品的边缘下部接合。随后，转运装置1连同接收的产品堆垛5被运输到后处理装置(图10)。

在图7b示出的设计方案中，根据本发明的转运装置1以梳状方式进入在制造机器14上的堆垛料箱。在推入各已完成的产品时，弹性的可转动设置的锁固构件10分别偏转向侧面或被压向侧面，直到锁固构件10再次与产品堆垛5的最下方产品的边缘下部接合。随后，转运装置1同样可以连同堆积的产品堆垛5被运输到后处理装置。以下参照图8a至图9b描述已经制成的待运送的产品堆垛5与继续被推入的产品的分隔。

图8a和图8b以侧视图并且图9a和图9b以俯视图示出了制造机器，该制造机器上具有固定的堆垛料箱15，已经制成的产品被推入到所述堆垛料箱15中并在堆垛料箱15中构成此类产品堆垛。阻挡件21被导引入堆垛料箱15的导引棒中，利用阻挡件21可以将已经完全形成好的待运送的产品堆垛5与后续的由深冲机器14制造的形成后续堆垛的产品分隔开。阻挡件21或间隔构件通过导引装置安放在堆垛料箱15的导引棒上或导引棒内。通过使导引棒旋转90°，阻挡件21或间隔构件会被引入到产品或产品堆垛5的活动区域。图8a示出了堆垛料箱中的产品堆垛5具有所期望的产品数量的时刻。此时阻挡件21会转动到产品或产品堆垛5的区域内，使得后续制造的被推入堆垛料箱15的产品如前所述与已经完成的产品堆垛5分隔开。图9a示出了释放位置，在释放位置产品堆垛的形成不受干扰，而图9b则示出了阻挡件21处于偏转位置9a。

图8b示出了三个后续加工周期之后的情形，其中三组后续的产品分别被推入堆垛料箱15中。

当堆垛料箱15处于竖直状态时，阻挡件21或间隔构件自身能够受到重力的作用。在堆垛料箱倾斜或水平设置时，可通过弹簧(未示出)对阻挡件21或间隔构件进行偏压。弹簧自身可整合在导引棒中。

对于所示实施方式的一种可选方案是，将阻挡件导引到堆垛料箱的导引棒中，还可以为阻挡件设置单独的其他导引系统。

后处理例如包括在包装机器16中将单独的产品堆垛5包装在其内部容置此产品堆垛的塑料袋或塑料管中。为此，根据本发明的转运装置1首先例如侧向地(即以侧壁3或4)贴靠在升降台17上(图10)，所述升降台行进的高度使得在产品堆垛5的下部区域的水平位置近似位于包装台16的接收平面16.1的高度。设置在包装台16上的前述解锁构件11朝向锁固构件10行进，使得锁固构件10释放相应产品堆垛5的产品的边缘，由此产品堆垛可以通过作用于转运装置1的底部2上的板上的外部推出器而推到包装台16内或推到包装台16的接收板16.1上，推出器16.2位于接收板16.1上。其中推出器16.2与设置在板12上且突出于转运装置1的轮廓的上述作用构件12.1作用。

因此，在图10示出的实施例中，升降台17随后将下降到图中示出的中间堆垛5到达接收平面16.1的高度，并且所述中间堆垛以同样的方式被推出，随后最上方的堆垛在升降台17继续下降后也以同样的方式被推出。

图11和图12示出了用于执行根据本发明的方法的总图。在图11的设计方案中，两条完整的生产线并排地设置。每条生产线均包括：制造机器(例如分别具有堆垛料箱15的深冲机器14)；运送转运装置1的机器人18；用于接收转运装置1的包装机器16；以及用于提交包装好的产品堆垛5的提交台19。当转运装置1始终结合在机器人18上时，单独的升降台(图10)并不是必需的。可以通过机器人18进行升降运动。此外还需要外部推出器16.2(未示出)。

这种每台制造机器均配设有一台包装机器的设置对于高效率的制造机器(深冲机器)而言是十分有利的。如果制造机器或深冲机器并不具有高效率，则也可以给多台深冲机器14配设一台包装机器16，如图12所示，其中四台深冲机器配设有一台包装机器16。此处，沿着并排设置的深冲机器14的堆垛料箱15设置有线性轴20，转运装置的操纵设备沿着所述线性轴20(就像机器人18可平稳运行那样)在深冲机器14和包装机器16之间往复移动，在此，必要时(未示出)也可以在包装机器16的区域内设置中间存放装置(Zwischenablage)，从而，当早先放下的转运装置1在包装机器上排空的同时，机器人18能够拾取后续的已经装满有产品堆垛5的转运装置1，随后机器人可以再接收被排空的转运装置以便接收深冲机器14之一上的后续产品堆垛。

Claims (17)

1.一种用于转运产品堆垛的装置，具有例如深冲机器的提交台(19)、例如在包装机器上的接收台以及转运装置(1)，所述转运装置(1)具有：用于连接所述转运装置(1)和运输装置的连接构件(6)；多个受到导引构件(8，9)限制的、用于产品堆垛(5)的接收区域(7)，其中所述导引构件(8，9)设有被弹簧加载的锁固构件(10)；以及在所述接收区域(7)内沿着所述导引构件(8，9)的方向以被弹簧加载于所述锁固构件上的方式移动的多个板(12)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转运装置(1)通过操纵设备例如机器人(18)在所述提交台(19)与所述接收台之间移动。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，用于从所述转运装置(1)接收所述产品堆垛(5)的所述接收台具有与所述转运装置(1)的锁固构件(10)相配设的解锁构件。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，至少一个能移动的所述板配设有推出器，所述推出器特别地被气动或电动地驱动。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，至少一个推出器与所述转运装置的作用构件(12.1)作用。

6.如权利要求1至5之一所述的装置，其特征在于，所述导引构件(8，9)设置在所述接收区域(7)的对称轴线附近，尤其设置在所述对称轴线上。

7.如权利要求1至5之一所述的装置，其特征在于，所述板(12)借助于滑车(12.3)被弹簧加载，所述滑车与设置在底部区域(2)中的拉力弹簧(12.1)连接并通过转向轮导引。

8.如权利要求1至7之一所述的装置，其特征在于，所述板(12)设有用于与外部推出器作用的作用构件(12.1)。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述作用构件(12.1)突伸出所述转运装置(1)的外轮廓。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述作用构件(12.1)在槽(4.1)中沿着所述导引构件(9)被导引。

11.一种用于转运产品堆垛(5)的转运装置(1)，具有：用于连接所述转运装置(1)和运输装置的连接构件(6)；多个受到导引构件(8，9)限制的、用于产品堆垛(5)的接收区域(7)，其中所述导引构件设有被弹簧加载的锁固构件(10)；以及在所述接收区域(7)中沿着所述导引构件(8，9)的方向以被弹簧加载于所述锁固构件上的方式移动的多个板(12)。

12.如权利要求1所述的转运装置，其特征在于权利要求5至9中的一个或多个特征。

13.一种用于从如权利要求11或12所述的转运装置(1)接收产品堆垛(5)的接收台，其特征在于，设有与所述转运装置(1)的锁固构件(10)相配设的解锁构件。

14.如权利要求13所述的接收台，其特征在于权利要求4和5中的一个或两个特征。

15.一种用于将产品堆垛从转运装置(1)转运到接收台的方法，其特征在于，将所述产品堆垛(5)保持在所述转运装置(1)中的、被弹性偏压的锁固构件(10)通过设置在所述接收台上的解锁构件(11)解锁，从而释放所述产品堆垛(5)；以及所述产品堆垛(5)通过受弹力作用的板(12)从所述转运装置(1)被推出。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述推出通过设置在所述接收台上的至少一个推出器的作用来实现。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一个推出器作用在与推出所述产品堆垛的板相连接的外部作用构件(12.1)上。

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