CN102341872A - 用于堆垛的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将片状产品堆垛成直的柱形的堆垛的设备和方法，该堆垛具有上侧和底侧以及至少两个彼此相距布置的侧面。例如在将变压器的芯组件或者离合器的摩擦片组装在一起时，给出了这样的与堆垛任务一致的产品。为了在堆垛时在堆垛中就已产生所希望的预紧力，该预紧力在添加各个产品时也能得以维持，提出的是：相反于重力地将片状的产品从下向上提升到堆垛存放处中，所述产品在力加载到其侧面上的情况下与沿重力方向的下降相对抗地保持在堆垛存放处中，并且在维持该力加载的情况下，将其他产品从底侧添加给堆垛存放处中的堆垛。

Description

用于堆垛的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于将片状产品堆垛成直的柱形的堆垛的设备和方法，该堆垛具有上侧和底侧以及至少两个彼此相距布置的侧面。所述堆垛还具有正面和背面。 
背景技术
这样的一致产品堆垛任务例如在将变压器的芯组件或者离合器的摩擦片组装在一起时给出。 
发明内容
本发明的任务在于：在堆垛时，就已在堆垛中产生所希望的预紧力，这种预紧力在添加各个产品时也能得以维持。被预紧的堆垛应该利用取出装置在保持预紧力的情况下，能被从所述设备中取出。 
所提出的任务依照所述方法以如下方式得到解决，即，相反于重力地将片状的产品从下向上提升到堆垛存放处中，所述产品在力至少加载到堆垛的侧面上的情况下，与沿重力方向的下降相对抗地保持在堆垛存放处中，并且在维持将力加载到侧面上的情况下，将其他产品从底侧添加给堆垛存放处中的堆垛。 
作用到产品的侧面上的力加载在基本上垂直的堆垛中横向于重力的方向产生预紧力，该预紧力即便在添加其他产品时仍将所述堆垛保持在一起。 
其他产品仅被从底侧添加给堆垛存放处。 
附加地，特别是能够借助根据止动爪的类型的锁止元件将保持力施加到堆垛的底侧上，以便防止堆垛在堆垛存放处中发生下降。当作用到侧面上的力加载不足以可靠地防止堆垛在整个堆垛过程期间发生下降时，特别是需要附加的保持力。 
在添加其他产品时，片状的产品由于其弹性特性略微发生沉降/压实，由此在堆垛中沿竖直方向形成预紧力。在添加其他产品时，维持加载到堆垛中产品的侧面上的力。用于形成沿竖直方向的预紧力的反作用力由已经包含在堆垛存放处中的产品的自重产生，并且特别是以如下方式附加地得到提高，即，用相对保持单元将附加的力从堆垛的上侧施加到堆垛上。该力可以在堆垛过程期间依赖于堆垛高度连续地改变(例如通过20、40、60、80kg的重量加载而改变)。 
优选借助升降装置将产品添加给堆垛存放处，该升降装置从布置在堆垛的底侧下方的产品容纳处中接收产品，并且一直提升到堆垛存放处中堆垛的下侧上。所述产品容纳处例如可以实施为转台，在该转台的周边上布置有用于片状产品的产品存放处。每个产品存放处承载有至少一个有待添加的片状产品。但是同样可行的是，升降装置同时从产品容纳处的产品存放处中接收多个产品并且提升到堆垛存放处中。 
一旦所述堆垛达到所希望的高度，那么利用取出装置从堆垛存放处中取出堆垛。所述取出装置例如实施为C形框架。该框架的自由的水平边靠置在堆垛的上侧和底侧上。接下来，作用于堆垛的侧面上的力加载被暂时解除，并且必要时通过相对保持件的力加载暂时地解除。在这时，所述取出装置能够从堆垛存放处中移出在框架中还处于压缩之下的堆垛。为新的堆垛任务提供堆垛存放处。 
按本发明的方法的用于自动化地堆垛片状产品的设备的特征在于：牵引机构传动装置的至少一个能靠置在堆垛的每个侧面上的、在 下部转向件与上部转向件之间回转的牵引机构；可沿竖直方向运动的能靠置在堆垛的上侧上的相对保持单元；以及可沿竖直方向朝堆垛的底侧移动的用于至少一个片状产品的升降装置，其中，牵引机构传动装置具有飞轮，该飞轮作为逆行锁止件禁止靠置在堆垛上的牵引机构向下运动，所述升降装置能够在位于每个牵引机构传动装置的下部转向件下方的接收位置与位于该接收位置上方的转交位置之间移动。 
所述设备的堆垛存放处由至少两个对称布置的牵引机构传动装置形成，其中，作为牵引机构特别是考虑传送带或者传送链条。每个牵引机构传动装置具有飞轮，该飞轮如此进行方向切换，即：有待堆垛的产品在提升到产品存放处中之后保持在位置上，并且在升降装置向上移动之后防止堆垛下降。 
为了防止在加载到侧面上的力不足时堆垛存放处中的堆垛下降，所述设备可以具有至少一个可环绕轴线转动的具有止挡面的锁止元件，所述止挡面能够暂时地在边缘侧靠置在堆垛的底侧上。所述锁止元件以止挡面在堆垛的底侧从下方作用于堆垛的边缘。优选以弹簧加载的锁止元件在添加其他产品时暂时地枢转离开并且释放堆垛的底侧。一旦向堆垛添加其他产品，那么锁止元件由于弹簧加载而往回扣合，并且止挡面再次达到堆垛的下边缘的下方。 
所述相对保持单元能够靠置在堆垛的上侧上，以便从下向上将力施加在堆垛中。 
所述升降装置优选具有搁放板，该搁放板平行于堆垛的底侧地取向，并且能够在位于牵引机构传动装置下部转向件下方的接收位置与位于该接收位置上方的转交位置之间移动。在接收位置中，有待从堆垛的底侧进行添加的产品例如由转台的成型存放处来接收，并且在转交位置中将该产品从底侧添加给堆垛。在添加时，产品的形成堆垛侧面的侧边缘达到对称地沿侧面布置的牵引机构传动装置之间。 
为了在升降装置向上移动时降低堆垛存放处中堆垛的摩擦，能够沿着堆垛和牵引机构的碰触面布置有用于回转式牵引机构的支撑辊。 
特别是布置在线性引导部上的、可竖直运动的相对保持单元能够为了产生反作用力而受到重量加载。可以根据堆垛的高度通过施加其他重量来提高反作用力。作为替代方案或者补充方案，能够在本发明的有利的设计方案中由驱动单元朝向堆垛的上侧的方向对所述相对保持单元加载力。作为驱动单元例如考虑凭借压力介质运行的气缸。 
为了改变作用于堆垛侧面上的力加载或者暂时地完全解除该力，至少在堆垛的一侧上为所有牵引机构传动装置设有用于形成牵引机构在堆垛的侧面上的压紧力的机构。但是优选的是，所有的牵引机构传动装置配备有这样的机构。作为用于形成压紧力的机构，特别是考虑水平地布置在牵引机构传动装置的转向件的范围内凭借压力介质运行的气缸。利用所述气缸，能够沿着牵引机构与堆垛之间的碰触面产生牵引机构的可变的压紧力。 
为了能够在堆垛过程结束之后利用取出装置毫无问题地从堆垛的正面自堆垛存放处中取出堆垛，至少在堆垛的一侧上，所有牵引机构传动装置能从堆垛的侧面运动离开。以用于产生压紧力的气缸相应的冲程为前提条件地，所述运动能够由所述气缸产生。优选所述牵引机构传动装置例如能够通过枢转运动从堆垛的两侧移走。 
所述相对保持单元包括平面式地平放于堆垛上侧上的板。由此，确保均匀的力导入到堆垛中。所述板从堆垛的正面看居中地设有用于嵌入C形取出装置的臂的缺口。所述臂嵌入该缺口中并且以相对置的靠置在堆垛的底侧上的臂来接受制成的堆垛的压缩。为了解除通过相对保持单元的力加载，该相对保持单元在竖直方向上从堆垛的上侧移动到最终位置中。此外，从堆垛的侧面移走所述牵引机构传动装置。 
为了在堆垛过程期间在压缩的情况下改善对堆垛的引导，在本发明的设计方案中除了在两侧布置的牵引机构传动装置之外，还可以布置有特别是呈引导杆形式的引导机构，用以至少在堆垛的背侧上引导堆垛。 
附图说明
下面，根据附图对本发明进行详细阐释。其中： 
图1以剖面图示出按本发明的设备的示意性俯视图， 
图2示出不带升降装置的所述设备的示意性正视图，以及 
图3示出所述设备的示意性的剖视图，但带有升降装置的视图， 
图4示出按本发明的设备的实施例的正视图， 
图5示出升降装置的布置方案的细节图，以及 
图6示出用于按本发明的设备的锁止元件的细节图。 
具体实施方式
用于将片状产品2堆垛成直的柱形的堆垛3的设备1基本上由如下所述构成：能靠置在堆垛3的每个侧面4上的牵引机构传动装置5；能在竖直方向上运动的、能靠置在堆垛3的上侧6上的相对保持单元7；以及能沿竖直方向朝堆垛3的底侧8移动的升降装置9。 
此外，在升降装置9与堆垛3的底侧8之间布置有转台10，该转台10为将产品转交给升降装置9做好准备。此外，所述设备具有框架11，框架11用于容纳牵引机构传动装置5、引导装置以及相对保持单元7连同它们的引导元件。 
用于堆垛3的堆垛存放处由两个对称地布置的牵引机构传动装置5形成。每个牵引机构传动装置5具有传送带12来作为牵引机构，该传送带12在下部转向辊13a与上部转向辊13b之间运行。所述转向辊13a、13b具有飞轮14，该飞轮14作为逆行锁止件，以禁止靠置在堆垛3上的传送 带12向下运动。 
所述牵引机构传动装置5在上部转向辊13b与下部转向辊13a的高度上分别通过横向冲程气缸15止挡在所述设备的框架11上。所述横向冲程气缸15具有沿着朝堆垛3的碰触面产生传送带12的可变的压紧力的功能。可同步操作的横向冲程气缸15基于其调整行程16而允许从堆垛3的侧面4完全移走牵引机构传动装置5。所述两个传送带12连同两个靠置在堆垛3的背侧上的引导杆用于在堆垛过程期间引导堆垛3。如特别是在图2中所示，沿着堆垛3与传送带12之间的碰触面安设有支撑辊19。该空转(freilaufen)的支撑辊19用于在堆垛沿着箭头20方向向上移动时降低摩擦。在向上移动时所述片状产品略微发生沉降，由此在堆垛中沿竖直方向形成预紧力。在此，在产品2的侧面边缘与产品的相靠置的传送带12之间出现轻微的相对运动，该相对运动能够通过支撑辊得到更好地监控。此外，所述支撑辊在堆垛过程期间用于沿竖直方向直线引导堆垛3。 
所述相对保持单元7包括在滑动引导部21上引导的滑轮22，在该滑轮22上固定有相对保持板23，该相对保持板23在堆垛过程期间平放在堆垛3的上侧6上。如可以从图2中示意性地看出，所述相对保持板23在其正面具有缺口24，以便能够在达到其预设高度之后利用取出装置来取出堆垛3。 
所述相对保持单元7对堆垛加载力，该力由其重力以及由特别是凭借压力介质运行的气缸25来产生。为了在结束堆垛过程之后通过相对保持单元7暂时地解除力加载，利用气缸25将相对单元7沿着箭头26方向移动到上部最终位置中。 
所述升降装置9基本上由可沿z方向27移动的升降气缸28构成，在该升降气缸28的活塞杆上固定有压力板29。在下部转向辊13a与下降的压力板29之间布置有可环绕轴线30转动地得到支承的转台10。 在转台10的外周边上布置多个产品存放处31，所述产品存放处例如可以实施为具有环绕式边缘的通道，片状产品2在边缘侧平放在所述环绕式边缘上。优选所述产品存放处31实施为转台10中可更换的插件，使得产品存放处31能够匹配于不同的产品2。每个产品存放处31中的通道具有如此大小，即，压力板29能够无障碍地通过该通道。这允许所述压力板29在其沿z方向27向上运动时首先从产品存放处31中接收一个或多个有待堆垛的产品2，并且在达到堆垛水平面32时，将所述一个或多个有待堆垛的产品2添加到堆垛3的底侧8。该堆垛水平面32位于下部转向辊13a的轴线的高度上。在达到堆垛水平面32时，产品2的侧向边缘达到对置的牵引机构传动装置5的传送带12之间。 
为了防止特别是在由传送带12作用于侧面上的力加载不足时堆垛存放处中的堆垛3的下降，所述设备1可以具有至少一个可环绕轴线39转动的具有止挡面40的锁止元件38，该止挡面40可以暂时在边缘侧靠置在堆垛3的底侧8上(参见图6)。所述锁止元件38以止挡面40在堆垛的底侧8上从下方作用于堆垛3的边缘41。添加给堆垛3的产品2以其后面的面朝引导棒34的边缘沿着锁止元件38的滑动面43滑动。由此，通过压力弹簧43加载的锁止元件38在添加其他产品2时短时性地以顺时针方向环绕轴线39枢转，并且释放堆垛的底侧8。一旦将其他产品2添加给堆垛3，那么锁止元件38由于弹簧加载而往回扣合，并且止挡面40再次到达堆垛的下部边缘41的下方。 
以堆垛高度H结束堆垛过程之后，通过未示出的取出装置来取出堆垛3。所述取出装置特别是实施为C形的框架。所述C形的框架从堆垛存放处中由正面接收堆垛3。在此，一个臂从下方作用于堆垛3的底侧8，而取出装置的C形框架的另外那个自由的臂嵌入相对保持板23的缺口24中并且由此靠置在堆垛的上侧6上。接下来，所述相对保持板23借助气缸25从如此固定的堆垛3运动到上部最终位置中。此外，借助横向冲程气缸15从堆垛3将靠置于左边和右边的侧面4上的牵引机构传动装置5移走，以便能够从堆垛存放处中移出在C形框架 中还处于压力之下的堆垛3。在这时，提供所述堆垛存放处以用于其他堆垛任务。 
图4示出了按本发明的用于堆垛片状产品2的设备1的详细视图。与按图1-3的设备不同地，所述牵引机构传动装置5不具有传送带，而是具有分节段的链条33。图4示出了稍前于从下方添加多个片状产品2到堆垛存放处中时的堆垛3。通过在两侧靠置在侧面4上的链条33防止所述堆垛3沿着重力方向下降，其中，所述链条33是具有飞轮的牵引机构传动装置5的组成部分。从图4中可以看出，在两个引导棒34上引导的相对保持单元7以其相对保持板23平齐地平放在堆垛3的上侧6上。 
随着压力板29的提升，从产品容纳处35中提起产品2并且从下方压保向持在堆垛存放处中的堆垛3，由此，在两个牵引机构传动装置5之间的堆垛3被向上挤压并且被压缩。用于压缩堆垛所需要的反作用力一方面通过堆垛3的自重施加并且另一方面通过相对保持单元7施加。所述横向冲程气缸15在按本发明的设备的这种实施方式中分别作用于在框架11上可环绕垂直的轴线在水平平面内枢转的承载臂36a、36b上，其中，在上部承载臂36a上布置有牵引机构传动装置5的上齿轮并且在下面的承载臂36b上布置有牵引机构传动装置5的下齿轮，以用于引导分节段的链条33。 
为了使靠置在侧面4上的牵引机构传动装置5失效，借助横向冲程气缸15将承载臂36a、36b环绕相对于框架固定的枢转轴线朝两侧枢转离开。 
附图标记
  编号   名称   编号   名称
  1   设备   29   压力板
  2   产品   30   转动轴线
  3   堆垛   31   产品存放处
  4   侧面   32   堆垛水平面
  5   牵引机构传动装置   33   链条
  6   上侧   34   引导棒
  7   相对保持单元   35   产品容纳处
  8   底侧   36a、36b   承载臂
  9   升降装置   37a、37b   齿轮
  10   转台   38   锁止元件
  11   框架   39   轴线
  12   传送带   40   止挡面
  13a、13b   转向辊   41   边缘
  14   飞轮   42   压力弹簧
  15   横向冲程气缸   43   滑动面
  16   调整行程   44  
  17   背侧   45  
  18   引导杆   46  
  19   支撑辊   47  
  20   向上移动   48  
  21   滑动引导部   49  
  22   滑轮   50  
  23   相对保持板   51  
  24   缺口   52  
  25   气缸   53  
  26   箭头   54  
  27   Z方向   55  
  28   升降气缸   56  

Claims (17)

1.用于将片状产品堆垛成直的柱形的堆垛的设备，所述堆垛具有上侧和底侧以及至少两个彼此相距布置的侧面，所述设备具有：
-牵引机构传动装置(5)的至少一个能靠置在所述堆垛(3)的每个侧面(4)上的、在下部转向件与上部转向件(13a，b)之间回转的牵引机构(12)，
-其中，每个牵引机构传动装置(5)具有逆行锁止件，所述逆行锁止件禁止靠置在所述堆垛(3)上的所述牵引机构向下运动；
-能运动的、能靠置在所述堆垛(3)的上侧(6)上的相对保持单元(7)；以及
-能朝所述堆垛(3)的底侧(8)的方向移动的、用于至少一个片状产品(2)的升降装置(9)，所述升降装置(9)能够在位于每个牵引机构传动装置(5)的所述下部转向件(13a)下方的接收位置与位于所述接收位置上方的转交位置(32)之间移动。
2.按权利要求1所述的设备，其特征在于，每个牵引机构传动装置(5)具有用于回转式牵引机构(12)的支撑辊(19)。
3.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，每个牵引机构传动装置(5)具有传送带(12)以作为牵引机构。
4.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，每个牵引机构传动装置(5)具有链条(33)以作为牵引机构。
5.按权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述相对保持单元(7)受到重量加载。
6.按权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述相对保持单元(7)与至少用于对所述堆垛(3)的上侧(6)进行力加载的驱动件(25)相连接。
7.按权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，至少每个牵引机构传动装置(5)在所述堆垛(3)的两个侧面(4)之一上设有用于在所述堆垛(3)的侧面(4)上形成所述牵引机构(12)的压紧力(15)的机构。
8.按权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，至少每个牵引机构传动装置(5)能够在所述堆垛(3)的两个侧面(4)之一上完全从所述堆垛(3)上移走。
9.按权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，所述相对保持单元(7)具有板(23)，所述板(23)具有缺口(24)，用于嵌入取出装置的臂。
10.按权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备(1)具有用于至少在所述堆垛(3)的背侧(17)上引导所述堆垛(3)的引导机构(18)。
11.按权利要求1至10中任一项所述的设备，其特征在于，所述引导机构构造成杆(18)。
12.按权利要求1至10中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有至少一个能环绕轴线(39)转动的、具有止挡面(40)的锁止元件(38)，所述止挡面(40)能够暂时地在边缘侧靠置在所述堆垛的底侧(8)上。
13.用于将片状产品堆垛成直的柱形的堆垛的方法，所述堆垛具有上侧和底侧以及至少两个彼此相距布置的侧面，其特征在于，
-相反于重力地将片状的产品(2)从下向上提升到堆垛存放处中的堆垛(3)中，
-所述产品(2)在力至少加载到所述堆垛(3)的侧面(4)上的情况下，与沿重力方向的下降相对抗地保持在所述堆垛存放处中，
-并且在维持力加载的情况下将其他产品(2)从底侧添加给所述堆垛存放处中的所述堆垛(3)。
14.按权利要求13所述的方法，其特征在于，利用相对保持单元(7)从所述堆垛(3)的上侧(6)对所述堆垛(3)进行力加载。
15.按权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述产品(2)借助升降装置(9)被提升到所述堆垛存放处中。
16.按权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述产品(2)被从产品容纳处(10、35)转交到所述升降装置(9)。
17.按权利要求13-16中任一项所述的方法，其特征在于，取出装置靠置在所述堆垛(3)的上侧和底侧(6，8)上，并且作用到所述堆垛(3)的侧面(4)上的力加载被解除，并且通过所述相对保持单元(7)的力加载暂时地被解除。
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