CN118215627A - 托盘切换传送机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种托盘切换机(1)，包括：‑支撑结构(2)；‑至少两个活动框架(6)，每个活动框架在使用时适用于承载托盘(18)，每个活动框架(6)在其侧向侧上包括第一对滚子(81，82)和第二对滚子(83，84)；‑传送系统(3)，该传送系统位于支撑结构(2)上，该传送系统允许活动框架(6)的移动并且被连接到驱动轴(11)；‑成组引导凹槽(71，72，73A，73B，74A，74B)，该成组引导凹槽形成具有单独的轨道的封闭回路和用于每个活动框架(6)的引导路径，引导路径包括第一路径和第二路径，所述凹槽(71，72，73A，73B，74A，74B)接纳活动框架(6)的滚子(81，82，83，84)；‑用于引导凹槽(71，72，73A，73B，74A，74B)中的成对滚子(81，82；83，84)的凸轮切换系统(12，121，122，123)；凸轮切换系统(121，122，123)适用于在使用中引导成对滚子(81，82，10；83，84，9)，使得第一对(81，82，10)遵循第一路径并且第二对(83，84，9)遵循第二路径，以便沿封闭回路移动活动框架(6)，同时保持彼此水平地永久平行并且在同一方向上被定向。
Description
发明目标
本发明涉及自动化传送机的领域。特别地，本发明涉及一种在具有塔的自动化仓库的入口/出口处的托盘传送机。
背景技术
在生产车间中，机床的运转率通常受到与提供待成形的原始零件和移除这些成形零件有关的搬运操作之后的工作中断时段的影响。本分析特别地关注手动和/或自动化弯板机的情况，但是它可以适用于需要获得和疏散不同材料流(其优化允许提高生产工具的运转率)的其他领域。
在提供和移除零件期间可以观察到几种情形。在第一情况下，弯板机由操作员控制，该操作员还负责搬运，即为他们的工作站提供待弯曲的零件并移除弯曲的零件，这些零件的较大的体积很快导致可用空间的饱和，并且需要释放该空间以提供待制造的新零件。这种情形的缺点是，在操作员忙于手动搬运任务时的时间段期间，机器不生产。此外，操作员有时必须等待升降装置(通常是在几个站之间共享的升降机)变得可用，这进一步增加了机器及其操作员的停工时间。
在第二情况下，搬运操作(提供和移除)由控制几个工作站的搬运者执行。因此，机器操作员可以完全专注于他们的特定任务。在这种情况下，机器不生产的时间段一方面由有时可能被另一工作站占用的搬运者可用的等待时间来确定，另一方面由搬运者移除和补充待移除的托盘、或者甚至移除空的供应托盘并用待成形的零件的新托盘替换该空的供应托盘所需的时间来确定。
在第三情况下，弯板机是自动化的，在这种情况下参考弯曲单元。该单元的表面的一部分专用于储存待弯曲的零件，这些零件通常放置在托盘上。单元表面的另一部分专用于旨在用于接纳弯曲之后的零件的托盘。如在先前的情形中，该单元的生产率将取决于搬运者的可用性和搬运时间。因此，自动化弯曲单元的自主性水平仍然取决于偶尔和反复出现的人工协助的存在。
因此，目前真正所关注的是通过即时提供工作站运转所需的事物来优化工作站的运转率。实际上，生产率与工作站需要的元素的可用性直接相关。
文件DE 10 2014 220 046 A1和AU 1634797 A披露了用于装载或卸载托盘(包括备用托盘)的装置。不同的托盘通过传送带和升降机移动。利用这样的事实，即装载的和空的托盘处于不同的高度，从而允许它们通过一个在另一个下面滑动而水平移动。
文件WO 2020/094318 A1描述了一种上/下类型的封闭回路传送机，其中托盘在偏移路径(轨道)上循环。为此，每个托盘具有成对前滚子和成对后滚子，该成对前滚子联接到垫。成对滚子安装在不同的且偏移的成对轨道上。这允许托盘在传送机上的转移区域中保持基本水平，这在运输瓶子时是必不可少的，并且这还允许瓶子借助于联接系统经由边缘和梳状部被装载/卸载。然而，这里的转移托盘在回路的下部路径上“倒置”移动。
发明目的
本发明的目的在于提供一种用于同时切换至少两个托盘的托盘传送机，一个托盘代替另一个托盘或跟随它的一个托盘，并且反之亦然，以允许流的实际生产自动化。
本发明的主要目的之一是允许在整个运转中不改变负载的取向的情况下进行托盘切换。
本发明特别是旨在通过即时提供工作站运转所需的事物来优化工作站的运转率。因此，进入和离开工作站的流总是可以通过缓冲库存复制，从而保证机器及其操作员(或者如果机器是自动化的，则为单元)中断有限地运转。
本发明的目的还在于提供一种提高搬运者或自动化流管理系统的任务的灵活性的解决方案。搬运者(或自动机)的工作变得更加灵活，因为它们可以更好地确定其控制的不同工作站之间的搬运流的优先级。
本发明的另一目的是提供一种简单的托盘传送机，其可以适用于各种各样的装备。实际上，应该可以将传送机与例如不同类型的自动化运载工具组合，并且还应该被设计成与线性自动化仓库或具有切割激光器的仓库的储存塔集成。
发明的主要特征
本发明的第一方面涉及一种托盘切换机，包括：
-支撑结构；
-至少两个活动框架，每个活动框架在使用时适用于承载托盘，每个活动框架在其侧向侧上包括第一对滚子和第二对滚子；
-传送系统，该传送系统位于支撑结构上，该传送系统允许活动框架的移动并被连接到驱动轴；
-成组引导凹槽，该成组引导凹槽形成具有单独的轨道的封闭回路和用于每个活动框架的引导路径，该引导路径包括第一路径和第二路径，所述凹槽接纳活动框架的滚子；
-用于引导凹槽中的成对滚子的凸轮切换系统；
凸轮切换系统适用于在使用中引导成对滚子，使得第一对遵循第一路径并且第二对遵循第二路径，以便沿闭合回路移动活动框架，同时保持彼此水平地永久平行并且在同一方向上定向。
根据本发明的优选实施例，托盘切换机还包括以下特征之一或其适当组合：
-支撑结构包括两个平行的梁，传送系统和成组引导凹槽被对称地分布在所述梁中的每个梁上或中，使得活动框架通过所述传送系统在两个梁之间移动；
-传送系统包括多个链轮和传动链条，或替代地多个滑轮和齿形带，以经由位于活动框架的两侧上的两个传送链条来使两个活动框架运动，使得活动框架使用在引导凹槽内滚动的活动滚子来移动；
-切换系统包括多个凸轮，使得可以分别在引导凹槽的第一路径和第二路径中引导第一对滚子和第二对滚子；
-引导凹槽包括与上水平移动平面相对应的凹槽、与下水平移动平面相对应的凹槽、允许从上平面向下移动到下平面的两个半圆形凹槽、以及允许从下平面向上移动到上平面的两个半圆形凹槽，所述凹槽限定两个前述路径，两个前述路径具有椭圆形形状并且相对于彼此水平地偏移；
-第一对滚子中的滚子包括延伸轴线，从而不仅允许成组链轮在滚子在连接两个水平移动平面的半圆形凹槽中移动期间支撑所述滚子，而且还将所述滚子链接到所述传送链条；
-第二对滚子中的滚子包括突出轴线，从而允许成组链轮在滚子在连接两个水平移动平面的半圆形凹槽中移动期间支撑所述滚子；
-每个活动框架的两对滚子的轴承座圈在上水平移动平面和下水平移动平面处具有公共部分，并且在半圆形凹槽处不同，从而允许活动框架的向上移动和向下移动；
-活动框架是实心的或穿孔的。
本发明还涉及上文描述的托盘切换机的用途，用于实施与交换第一活动框架和第二活动框架的初始位置有关的以下移动周期，第一活动框架和第二活动框架均适用于支撑托盘：
-在周期开始时，当第一活动框架在上水平移动平面上就位时，通过驱动轴的旋转来启动传送系统，每个前轴承滚子的延伸轴线由传送链条驱动并且适用于在连接两个水平移动平面的半圆形凹槽中移动期间与链轮接合；并且每个后轴承滚子的突出轴线适用于在连接两个水平移动平面的半圆形凹槽中移动期间与链轮接合；
-在驱动作用下，前轴承滚子到达上水平凹槽和第一向下凹槽的相交点；
-位于该相交点处的第一凸轮处于降低位置，其中直部分之后是倾斜部分，由于链轮而导致前轴承滚子保持在上水平凹槽中并且然后在第二向下凹槽中被引导，滚子与第一凸轮的倾斜部分会合导致凸轮被提升，倾斜部分倾斜到水平并且直部分被提升，从而使后轴承滚子在第一向下凹槽中自由通过；
-第二凸轮位于上水平凹槽与处于水平位置的第一向上凹槽的相交点处，后轴承滚子朝向第一向上凹槽穿过开口并在上水平凹槽中继续其路径；
-第一凸轮被提升，后轴承滚子在第一向下凹槽中被引导；
-当前轴承滚子到达下水平凹槽时，前轴承滚子继续被传送链条进一步驱动到该凹槽中，同时，后轴承滚子在第一向下凹槽中的结束行程到达第三凸轮，所述第三凸轮处于降低位置，这允许后滚子通过；
-活动框架在下水平凹槽中继续其移动，并且前轴承滚子提升第三凸轮以继续其行程；
-由链轮支撑的后轴承滚子在第二向上凹槽中被驱动，并且由链轮支撑的前轴承滚子在第一向上凹槽中被驱动，以便实现从下移动平面到上移动平面的转移；
-通过提升第二凸轮，前轴承滚子与后轴承滚子同时到达上水平凹槽；
-第一活动框架返回到其在上水平凹槽中的起始位置，并且第二凸轮和第一凸轮由于重力而处于下一周期的降低位置，或者通过特设机构返回到降低位置；
-对于第二活动框架，移动是类似的，第二活动框架在周期开始时处于下水平移动平面上的位置。
本发明的另一方面涉及自动化塔或竖直仓库的储存塔，该储存塔包括集成到其基部中的如上文描述的托盘切换机。
本发明的又一方面涉及一种自动化制造设施，包括自动化仓库以及至少一个弯曲单元和/或一个激光切割单元，所述自动化仓库包括至少一个如上文描述的储存塔。
附图说明
图1示出了根据本发明的托盘切换传送机的实施例的总体三维视图，在这种情况下，该系统包括两个活动框架。
图2示出了图1的切换机的分解图。
图3示出了根据本发明的托盘传送机的活动框架的第一示例的三维视图。
图4示出了图3的活动框架的滚子的详细视图。
图5示出了与根据本发明的切换传送机的传送系统组合的活动框架的第一示例的详细视图。
图6是图5的具有附图标记的细节的视图。
图7示出了根据本发明的切换传送机传动系统的示例的平面图。
图8示出了根据本发明的切换传送机的传送系统的示例的不同类型的轨道的正视图。
图9示出了根据本发明的活动框架的第二示例，该活动框架在一侧是敞开的，以便例如使用叉车容易地将托盘放置在其上。
图10示出了根据本发明的传送机的活动框架的第三示例。
图11A至图11H示出了根据本发明的一个实施例的具有不同切换的活动框架的完整切换周期的连续步骤。
图12示出了根据本发明的托盘切换机的三维视图，该托盘切换机包括三个活动框架。
图13示出了根据本发明的具有三组两个活动框架的托盘切换机的三维视图，活动框架在一侧是敞开的，以使用叉车容易地将托盘放置在其上。
图14示出了根据本发明的具有两个活动框架的托盘切换机的三维视图，该托盘切换机与线性自动化仓库的储存塔相关联。
图15示出了在自动化仓库塔中的根据本发明的切换机的插入元件的详细视图。
图16A和图16B示出了自动化仓库段，其中工作站(例如，弯曲单元)通过切换机(根据本发明分别为两个切换机)连接到仓库的塔。
图17示出了自动化仓库段，其中工作站(例如，弯曲单元)通过三个切换机连接到仓库的塔。
图18示出了示例性设施的平面图，该示例性设施一方面组合了根据本发明的装备有三个与切割激光器集成的活动框架的切换机，并且另一方面组合了根据本发明的装备有两个集成到自动化仓库的塔中的活动框架的三个切换机。该设施进一步包括在轨道上移动的机器人。
图19示出了图18的设施的三维视图。
图20示出了设置有根据本发明的切换机的自动化单元的不同获得流管理模式的组合。
图21示出了围绕线性自动化仓库布置的不同自动化单元，以将所有机器连接在一起，并且因此增加了无辅助操作自主性和生产工具的整体的运转率。
具体实施方式
本发明涉及一种托盘切换传送机，也就是说，一种能够同时切换至少两个托盘的系统，一个托盘取代另一个托盘或在传送机上跟随它的一个托盘，并且反之亦然，而无需改变负载的取向，以允许真正的流自动化。切换传送机允许创建缓冲库存，从而保证生产运转中断有限。在说明书的其余部分中，切换传送机将被简称为切换机。
如图1中图示的，该装置包括由两个平行梁组成的支撑结构2以及传送系统3。传送系统3包括位于支撑结构2的梁中的每个梁上或集成到该梁中的成组机械元件，该成组机械元件允许位于两个梁之间的至少两个活动框架6处于运动中。这些活动框架6可以用作搬运托盘(例如，特别是标准尺寸的托盘，比如欧式托盘(EPAL))的支撑件。
支撑结构2可以放置在地面上，或者根据预期的应用，通过可变高度的支脚21与地面分开。支撑结构2的两个平行梁是独立的或相互连接的。支撑结构2的尺寸和实施例由所考虑的应用类型、以及待支撑的元件的尺寸和重量来确定。
图3、图9和图10通过非穷举的示例描述了活动框架6的几个可能的实施例。这些活动框架基本上是实心的(图3和图10)，或者是挖空的、穿孔的或板条的(图9)，这允许它们支撑和移动各种类型的托盘。图9特别地图示了活动框架6的替代实施例，例如该活动框架在其长侧中的一个长侧上是敞开的并且旨在容易地接纳多个标准化托盘，比如欧式托盘。沿这些长侧中的一个长侧敞开允许通过自动化引导运载工具(AGV)移除或放置托盘。图10图示了呈具有锯齿状梳的台的形式的活动框架6，比如在激光切割机器中用于接纳待切割的片材的活动框架。
如下所述，本发明的切换机1的传送系统3在封闭回路中运转，以便能够在几秒钟内反转活动框架6的位置。传送机是“上/下”传送机或具有较低水平返回的传送机，也就是说，当存在至少两个活动框架6时，一个活动框架处于高位置并且另一活动框架处于低位置，并且它们通过由传送系统3根据所谓的双轨道或偏移轨道系统执行的移动来交换位置。
如前文解释的，传送系统3包括用于使活动框架6运动的成组机械元件，即成组链轮4、41-49和传动链条51-53，以及两个传送链条5(图5和图6)。链轮4、41-49和链条5、51-53形成底盘，从而使得可以执行活动框架6的平行且同时移动，传送链条5具有针对活动框架6的驱动功能，如稍后解释的。在某些应用中，链轮4、41-49和链条5、51-53可以有利地由滑轮和齿形带代替。
如图3和图4中示出的，每个活动框架6设置有轴承和引导滚子8、81至84。它们位于活动框架6的侧向侧上并与引导凹槽7配合。在本说明书的上下文下，每个活动框架6的“侧向”侧被认为是平行于支撑结构2的梁的侧，并且“横向”侧被认为是垂直于这些梁的侧。活动滚子8成对地运转，第一对(“前”对)具有滚子81和82，并且第二对(“后”对)具有滚子83和84(图3)。在本说明书的上下文下，系统的“前”部分被认为是当框架处于高位置时(因此就在其开始下降到低位置之前)框架处于向前位置的侧的部分，并且对于“后”部分反之亦然。
如图8中示出的，引导凹槽7构成活动框架6的滚子8的轴承座圈。本发明的基本要素在于以下事实：同一活动框架6的第一对滚子81和82以及第二对滚子83和84将在引导凹槽7内采用不同的路径，以便允许两个活动框架6在其整个移动期间保持水平。由于如下文解释的切换系统，采用两个不同的路径。
更具体地，在图8中描绘了引导凹槽7的轮廓。凹槽71对应于上水平移动平面。凹槽72对应于下水平移动平面。半圆形凹槽73A、73B允许从上平面向下移动到下平面，而半圆形凹槽74A、74B允许从下平面向上移动到上平面。两对滚子8的轴承座圈在水平部分上是部分共用的，但在半圆形凹槽处是不同的，这允许活动框架6的向上移动和向下移动。在使用中，第一对滚子81和82采用用于下降的外部路径73B和用于上升的内部路径74A，而第二对滚子采用用于下降的内部路径73A和用于上升的外部路径74B。这显然可以以相反的方式完成；这是用于正确理解本发明的一个示例，“前”部分和“后”部分的定义也是如此，这取决于滚子8在封闭回路上的旋转方向，这当然可以颠倒。由于这种“偏移轨道”移动，两个活动框架6之间的平行移动被恒定地保持。两个水平层之间的小的竖直间隔是优选的，但取决于应用的类型。例如，可以考虑两个活动框架6的水平面之间的20至30cm的距离，优选地具有24cm的距离，或者如果必要的话更大。
为了允许活动框架6遵循凹槽7中的适当路径，系统设置有切换系统，例如成组凸轮桥12、121至123，如图5和图11A至图11H中示出的。在以下部分中详细地描述示例性切换系统的运转。
如图12中示出的，可以有两个以上的活动框架6。所示出的情况描绘了具有三个活动框架6的切换机的实施例。本发明的原理保持相同，即具有链条、链轮和切换系统的传送系统3正确地引导每个活动框架6的成对“前”和“后”滚子。因此，活动框架6的数量可以成倍增加。
活动框架的轴承座圈及其驱动原理的描述
如图3和图4大致示出的，成对滚子(例如，第二对滚子83、84)包括突出轴线9，从而允许滚子在连接两个水平移动平面的半圆形凹槽73A和74B内移动期间由链轮4支撑。这是可实现的，因为各个链轮4位于上述半圆中的每个半圆内，链轮4的齿轮与半圆形凹槽73A和74B重合(见图5和图6)。第一对滚子81、82进而具有延伸轴线10，该延伸轴线允许滚子不仅在连接两个水平移动平面的半圆形凹槽73B和74A中移动期间由链轮4支撑，而且还将它们链接到位于切换机1两侧的传送链条5。将注意，延伸轴线10和突出轴线9可以位于第一对或第二对的滚子上，这取决于传送链条相对于链轮的位置。鉴于待执行的功能，延伸轴线10比突出轴线9更长。
图5的详细视图图示了将滚子81、82、10链接到传送链条5的原理，以及在活动框架6的向上移动和向下移动中由于链轮4而伴随这些滚子83、84、9的原理。
如图6中示出的，驱动轴11同时驱动位于切换机1两侧的成组链轮。驱动轴49的链轮通过链条51来驱动轴111的链轮。相应的链轮41经由链条52驱动轴112的链轮。链轮44进而驱动轴113的链轮45，该链轮本身通过链条53连接到轴114的链轮48。
图7示出了链轮的三个平行定位平面、以及传动链条51至53和传送链条5的布置。因此，链轮全部同时且以相同角速度被驱动。
活动框架的完整切换周期、以及通过铰接式凸轮桥解决对轴承滚子进行布置的问
题的示例性手段的描述
图11A至图11F图示了根据本发明的非限制性实施例的活动框架6的完整切换周期。这里由成组凸轮桥(或简称为凸轮)121至123图示的切换系统使得可以在适当的凹槽7中引导这些滚子8，以允许每个活动框架6保持水平。
在图11A中，凸轮122处于降低位置(水平的右部分、倾斜的左部分)，以防止滚子10(第一对滚子81、82的延伸轴线)跟随其遇到的第一向下凹槽73A。凸轮121也处于水平位置，以允许滚子9(第二对滚子83、84的突出轴线)穿过由向上凹槽74A和上水平凹槽71的会合形成的开口。
在图11B中，滚子10遇到凸轮122的倾斜部分(在左侧)，并使凸轮倾斜到水平，同时使凸轮122的右部分被提升。因此，滚子9可以进入向下凹槽73A，开口是自由的。
图11C示出了已经进入两个相应的向下凹槽73B和73A的滚子10和9。
在图11D中，由与其链接的链条5驱动的滚子10到达与下移动平面相对应的凹槽。对于在其行程结束时由凸轮123支撑的滚子9也是如此。
将注意到，如果当活动框架6处于上移动平面中时滚子10是“前”滚子并且滚子9是“后”滚子，则当活动框架处于下移动平面时滚子10和9的前/后位置颠倒。
在图11E中，活动框架在下水平凹槽内继续其移动。滚子10遇到凸轮123并将其抬起以继续其行程。
在图11F中，由链条5驱动的滚子10现在处于向上凹槽74A中，该滚子由链轮44固定且支撑在该链条上。对于在从下移动平面到上移动平面的转移期间由相应的链轮42支撑的滚子9也是如此。
在图11G中，为了重新连结上水平凹槽71，滚子10提升凸轮121。
在图11H中，滚子9和10位于上移动凹槽71中。凸轮122和121再次处于水平位置。在周期结束时，所有凸轮由于重力或借助于特设机构已经返回到其初始位置。例如，凸轮122的体积在其左侧的倾斜侧处被挖空(更显著地)，这允许一旦滚子10或9已经通过，该凸轮就通过重力返回到其初始位置。
切换系统与手动搬运模式的兼容性
在搬运流不是自动化的车间中，根据本发明的切换机的存在将提供双重优点。一方面，进入和离开工作站的流将总是由缓冲库存复制，从而保证机器及其操作员(或者如果机器是自动化的，则为单元)的几乎不中断的运转。另一方面，搬运者的工作将变得更加灵活，因为搬运者可以更好地确定其负责的不同工作站之间的搬运流的优先级。
一些车间已经依赖于搬运的自动化。因此，具有完全程序化移动的自动化运载工具越来越多地确保了工作站提供以及成形零件的移除和补充。
如下文解释的，根据本发明的切换机与许多装备兼容。这使得它在执行多个任务时是有用的。
如图13中示出的，托盘切换机1可以装备有活动框架6，这些活动框架在垂直于支撑结构的梁的侧中的一侧上敞开(也见图9)。这允许不同类型的自动化运载工具容易地接近托盘，包括没有叉的自动化运载工具，这些叉可以在托盘下方滑动并将托盘从其壳体中提出。
在本发明的优选实施例中，托盘切换机1有利地被设计成集成到线性自动化仓库的储存塔13中(见图14)。然后，托盘切换机1的支撑结构2的梁的尺寸被设计成接纳由储存塔13的自重加上装载有内容物的托盘的重量表示的负荷。与切换机1相关联的储存塔13的梯子的高度减小了切换机的高度，使得它们与仓库的标准塔的高度对准。由于托盘切换机的几何形状，托盘切换机1因此有利地与自动化仓库的储存塔13兼容。
如图15中示出的，切换机1的活动框架6的侧向横档2A与支撑专用于自动化仓库的前开式托盘2C的轮廓2B对准，以便前开式托盘2C可以从切换机1转移到仓库中的货位中的一个，并且反之亦然。以这种方式，托盘与储存塔13兼容，无论它是标准储存塔还是包括集成到其基部中的托盘切换机1的储存塔13。该移动操作由平行于储存塔循环的托盘升降机执行。形成切换机1的支撑结构的梁的对称性使得可以在几个切换机1并置时复制该机构，同时遵从与自动化仓库的塔的梯子的对准。
仍然根据本发明，切换机1的结构可以适于集成轨道14和机器人15，如图16A和图16B中示出的。例如，这种配置在弯曲(微)单元16A的情况下可能是特别受关注的，因为它实际上具有不受限的无辅助操作自主性和由于切换机1的存在而最大化的运转率。在图16B中示出的配置中，自动化单元16通过两个切换机1连接到自动化仓库的塔13中的两个。这种双重连接使得可以根据预先建立的互锁和堆叠程序将待弯曲的零件自动地引入到单元中并且将弯曲的零件存放在第二切换机1上。如果只有单个切换机1连接该单元16A和仓库，如图16A中示出的，则该切换机可以将托盘引入到微单元中，该微单元连接到自动化仓库的单个塔，该托盘的表面的一部分由待弯曲的平坦零件占据，并且另一部分被留下以接纳弯曲的零件。这些相同的零件也可以整批地存放在放置在托盘上的容器中。本发明的托盘切换机的优点在于它是模块化的并且适用于整个系列的装备，从而成倍地增加了生产车间的时间节省和生产率。
包括三个活动框架6(如图12和图18中示出的)的切换机1配置是本发明的特别有利的实施例。实际上，该模式使得可以在持续几秒钟的单个操作中同时切换三个元件。当该方法被分解为三个阶段时，这是特别受关注的。例如，对于激光切割机16B来说就是这种情况，其中该方法的步骤(即切割、移除切割好的零件、以及制备新片材)通常是相继地而不是同时地执行的，因此导致等待时间，在该等待时间期间机器不生产。这种配置的特征还在于其设计的极大简单性以及其紧凑性。
在一些情况下，提供自动化单元16A到仓库的三重连接可能是有利的(见图17)。第三入口可以通过示例而非穷举的方式被用于引入到单元16A、将在连接到仓库的几个弯曲单元16A之间共享的工具、专用于客户的特定工具、使得可以优化弯曲的零件的堆叠的元件、大夹持器等。
图18和图19中示出的示例图示了如下设施：该设施一方面组合了装备有三个与切割激光器集成的活动框架6(比如图12中描绘的活动框架)的切换机1，并且另一方面组合了各自装备有两个集成到自动化仓库的塔13中的活动框架6的三个切换机1。该设施进一步包括在轨道14上移动的至少一个机器人15。该图示突出了激光器及其伺服系统的紧凑性，该伺服系统由具有三个活动框架的切换机1和安装在轨道上的机器人组成。当激光器已经完成切割序列时，三个激光台同时开始移动以在几秒钟内将新片材带到机器，从而使该机器的运转率被最大化。一旦激光器开始新切割序列，机器人15就将从仓库的第一切换机1取得新片材，并且将新片材放置在激光器的位于相反处的台上。然后，它将取出在前一个序列中切出的零件，并将它们存放在仓库的第二切换机1上。一旦完成该工作，机器人15就将片材骨架移除至仓库的第三切换机1。机器人15执行各种尺寸的零件、以及骨架废料的搬运所需的各种夹持器可以例如被有利地布置在仓库的储存塔13的外面上。机器人15的尺寸被设计成使得其延伸长度能够使其到达距激光台或距仓库的切换机1的托盘最远的地方。切换机的支撑结构可以用于支撑轨道和机器人。具有立柱和悬挂轨道的变型也是可能的(未示出)。
图20示出了单元16A的不同获得流管理模式的组合。除了直接连接到自动化仓库外，单元16A还装备有专用于欧式托盘(EPAL)的切换机1，该切换机面向车间并使得可以使用辅助升降机17或自动化引导和编程运载工具(AGV)来管理部分进入和离开流。
图21示出了可以如何将切割单元16B(比如激光器或冲压机器)以及弯曲单元16A布置在线性自动化仓库周围，以互连所有机器，并且因此整体上增加生产工具的无辅助操作自主性和运转率。
附图标记清单
1 托盘切换机
2 切换机的支撑结构
21 梁支脚
2A 活动框架侧向横档
2B 支撑轮廓
2C 前开式托盘
3 传送系统
4 链轮(对于不同链轮，附图标记为41-49)
5 传送链条
51至5 3传动链条
6 活动框架(同样，附图标记为61和62)
7 引导凹槽(对于不同凹槽，附图标记为71、72、73A、73B、74A、74B)
8 轴承滚子和引导滚子(对于不同滚子，附图标记为81-84)
9 滚子的突出轴线
10 滚子的延伸轴线
11 驱动轴
111至114 传动轴
12 凸轮桥(对于各种凸轮，附图标记为121-123)
13 储存塔(自动化仓库)
14 轨道
15 机器人
16A 弯曲微单元
16B 激光切割
17 叉车或自动化运载工具
18 托盘
Claims (14)
1.一种托盘切换机(1)，包括：
-支撑结构(2)；
-至少两个活动框架(6)，每个活动框架在使用时适用于承载托盘(18)，每个活动框架(6)在其侧向侧上包括第一对滚子(81，82)和第二对滚子(83，84)；
-传送系统(3)，该传送系统位于该支撑结构(2)上，该传送系统允许这些活动框架(6)的移动并且被连接到驱动轴(11)；
-成组引导凹槽(71，72，73A，73B，74A，74B)，该成组引导凹槽形成具有单独的轨道的封闭回路和用于每个活动框架(6)的引导路径，该引导路径包括第一路径和第二路径，所述凹槽(71，72，73A，73B，74A，74B)接纳这些活动框架(6)的滚子(81，82；83，84)；
-用于这些引导凹槽(71，72，73A，73B，74A，74B)中的成对滚子(81，
82；83，84)的凸轮切换系统(12，121，122，123)；
该凸轮切换系统(121，122，123)适用于在使用中引导这些成对滚子(81，82，10；83，84，9)，使得第一对(81，82，10)遵循该第一路径并且第二对(83，84，9)遵循该第二路径，以便沿该封闭回路移动这些活动框架(6)，同时保持彼此水平地永久平行并且在同一方向上被定向，
这些引导凹槽(7)包括与上水平移动平面相对应的凹槽(71)、与下水平移动平面相对应的凹槽(72)、允许从该上平面向下移动到该下平面的两个半圆形凹槽(73A，73B)、以及允许从该下平面向上移动到该上平面的两个半圆形凹槽(74A，74B)，所述凹槽(71，72，73A，73B，74A，74B)限定两个前述路径，该两个前述路径具有椭圆形形状并且相对于彼此水平地偏移，
其特征在于，该第一对滚子(81，82)中的滚子包括延伸轴线(10)，从而不仅允许成组链轮(44，46)在所述滚子在连接两个水平移动平面的半圆形凹槽(73B，74A)中移动期间支撑所述滚子(81，82)，而且还将所述滚子(81，82)链接到传送链条(5)。
2.根据权利要求1所述的托盘切换机(1)，其特征在于，该支撑结构(2)包括两个平行的梁，该传送系统(3)和该成组引导凹槽(71，72，73A，73B，74A，74B)被对称地分布在这些梁中的每个梁上或中，使得这些活动框架(6)通过该传送系统(3)在两个梁之间移动。
3.根据前述权利要求中任一项所述的托盘切换机(1)，其特征在于，该传送系统(3)包括多个链轮(4，41-49)和传动链条(51，52，53)，或替代地多个滑轮和齿形带，以经由位于这些活动框架(6)的两侧上的两个传送链条(5)来使两个活动框架(6)运动，使得这些活动框架(6)使用在这些引导凹槽(71，72，73A，73B，74A，74B)内滚动的活动滚子来移动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的托盘切换机(1)，其特征在于，该切换系统包括多个凸轮(12，121-123)，使得能够分别在这些引导凹槽(71，72，73A，73B，74A，74B)的第一和第二路径中引导该第一和第二对滚子(81，82，10；83，84，9)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的托盘切换机(1)，其特征在于，该第二对滚子(83，84)中的滚子包括突出轴线(9)，从而允许成组链轮(42，45)在所述滚子在连接两个水平移动平面的半圆形凹槽(73A，74B)中移动期间支撑所述滚子(83，84)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的托盘切换机(1)，其特征在于，每个活动框架(6)的两对滚子(8)的轴承座圈在上水平移动平面和下水平移动平面处具有公共部分，并且在这些半圆形凹槽(73A，73B，74A，74B)处不同，从而允许这些活动框架(6)的向上移动和向下移动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的托盘切换机(1)，其特征在于，这些活动框架(6)是实心的或穿孔的。
8.根据权利要求5所述的托盘切换机(1)的用途，用于实施与交换第一活动框架(61)和第二活动框架(62)的初始位置有关的以下移动周期，该第一活动框架和该第二活动框架均适用于支撑托盘(18)：
-在该周期开始时，当该第一活动框架(61)在该上水平移动平面上就位时，
通过该驱动轴(11)的旋转来启动该传送系统(3)，每个前轴承滚子(81，
82)的延伸轴线(10)由该传送链条(5)驱动并且适用于在连接该两个水平移动平面的半圆形凹槽(73B，74A)中移动期间与这些链轮(44，46)接合；并且每个后轴承滚子(83，84)的突出轴线(9)适用于在连接该两个水平移动平面的半圆形凹槽(73A，74B)中移动期间与这些链轮(42，45)接合；
-在驱动作用下，该前轴承滚子(81，82，10)到达上水平凹槽(71)和第一向下凹槽(73A)的相交点；
-位于该相交点处的第一凸轮(122)处于降低位置，其中直部分之后是倾斜部分，由于该链轮(46)而导致该前轴承滚子(81，82，10)保持在该上水平凹槽(71)中并且然后在第二向下凹槽(73B)中被引导，该滚子(81，
82，10)与该第一凸轮(122)的倾斜部分会合导致所述凸轮(122)被提升，该倾斜部分倾斜到水平并且该直部分被提升，从而使该后轴承滚子(83，84，9)在该第一向下凹槽(73A)中自由通过；
-第二凸轮(121)位于该上水平凹槽(71)与处于水平位置的第一向上凹槽(74A)的相交点处，该后轴承滚子(83，84)朝向该第一向上凹槽(74A)
穿过开口并在该上水平凹槽(71)中继续其路径；
-该第一凸轮(122)被提升，该后轴承滚子(83，84)在该第一向下凹槽(73A)
中被引导；
-当该前轴承滚子(81，82，10)到达下水平凹槽(72)时，该前轴承滚子继续被该传送链条(5)进一步驱动到该凹槽中，同时，该后轴承滚子(83，
84，9)在该第一向下凹槽(73A)中的结束行程到达该第三凸轮(123)，所述第三凸轮(123)处于该降低位置，这允许该后滚子(83，84，9)通过；
-该活动框架(61)在该下水平凹槽(72)中继续其移动，并且该前轴承滚子(81，82，10)提升该第三凸轮(123)以继续其行程；
-由该链轮(42)支撑的该后轴承滚子(83，84，9)在该第二向上凹槽(74B)
中被驱动，并且由该链轮(44)支撑的该前轴承滚子(81，82，10)在该第一向上凹槽(74A)中被驱动，以便实现从该下移动平面到该上移动平面的转移；
-通过提升该第二凸轮(121)，该前轴承滚子(81，82)与该后轴承滚子(83，
84，9)同时到达该上水平凹槽(71)；
-该第一活动框架(61)返回到其在该上水平凹槽(71)中的起始位置，并且该第二凸轮(121)和该第一凸轮(122)由于重力而处于下一周期的降低位置，或者通过特设机构返回到该降低位置；
-对于该第二活动框架(62)，移动是类似的，该第二活动框架在该周期开始时处于该下水平移动平面上的位置。
9.一种自动化塔或竖直仓库的储存塔(13)，该储存塔包括集成到其基部中的根据前述权利要求中任一项所述的托盘切换机(1)。
10.根据权利要求9所述的储存塔(13)，其特征在于，该托盘切换机(1)的支撑结构(2)的梁的尺寸被设计成接纳由该储存塔(13)的自重加上装载有内容物的托盘的重量表示的负荷。
11.根据权利要求9或10中一项所述的储存塔(13)，其特征在于，该托盘切换机(1)的支撑结构(2)的梁是对称的，并且具有使得当多个切换机(1)并置时能够复制该传送系统(3)的几何形状，同时遵从与标准储存塔或包括集成到其基部中的托盘切换机(1)的储存塔(13)的对准。
12.根据权利要求9至11中一项所述的储存塔(13)，其特征在于，与切换机(1)相关联的该储存塔(13)的高度减小了所述切换机(1)的高度，使得该储存塔(13)与标准储存塔的高度对准。
13.一种自动化制造设施，该自动化制造设施包括自动化仓库以及至少一个弯曲单元(16A)和/或一个激光切割单元(16B)，所述自动化仓库包括至少一个根据权利要求9所述的储存塔。
14.根据权利要求12所述的自动化制造设施，其特征在于，该自动化仓库包括由轮廓(2B)支撑的特定的前开式托盘(2C)，并且该切换机(1)的活动框架(6)包括与支撑这些前开式托盘(2C)的轮廓(2B)对准的侧向横档(2A)，使得这些前开式托盘(2C)鉴于它们与该切换机(1)和该自动化仓库的储存塔(13)两者都兼容，在使用期间能够从该切换机(1)转移到该储存塔(13)，并且反之亦然。
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