DD159617A1

DD159617A1 - Vorrichtung zum aufnehmen und handhaben von flachen stapelfaehigen gegenstaenden

Info

Publication number: DD159617A1
Application number: DD23073581A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Jahnke; Hans Bruemmer; Winfried Gensch; Jost Kleine-Benne; Heinz Skupin
Original assignee: Wolfgang Jahnke; Hans Bruemmer; Winfried Gensch; Kleine Benne Jost; Heinz Skupin
Priority date: 1981-06-12
Filing date: 1981-06-12
Publication date: 1983-03-23

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Handhabungstechnik, insbesondere Manipulatoren zum Ergreifen und Handhaben von Stapeln flacher Gegenstaende. Ziel der Erfindung ist die Einsparung von Arbeitskraeften bei der Zufuehrung von stapelfaehigen Gegenstaenden zu automatisch, ablaufenden Bearbeitungsprozessen. Dabei besteht die Aufgabe darin, die gleichbleibenden Arbeitsgaenge bei der Beschickung der Bearbeitungsprozesse ausgehend von Stapeln flacher Gegenstaende durch die mechanisierte Teilstapelbildung und deren Zufuehrung zum Bearbeitungsprozess zu automatisieren. Das wird dadurch erreicht, dass an einem horizontal und vertikal bewegbaren Maschinenkoerper ein kippbarer Portionierarm und beiderseits von diesem Greifer vorgesehen sind, wobei Portionierarm und Greifer unabhaengig voneinander am Maschinenkoerper horizontal bewegbar sind. Die Erfindung ist bei der Teilstapelbildung von duennen stapelfaehigen Gegenstaenden, wie Bleche, Pappe, Papier, Plaste usw. sowie deren Handhabung anwendbar. Figur

Description

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Titel der Erfindung

Vorrichtung zum Aufnehmen und Handhaben von flachen stapelfähigen Gegenständen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist anwendbar beim Aufnehmen und Handhaben von Stapeln oder Teilstapeln sehr flacher Gegenstände, wie dünner Blechstreifen, Pappe, Papier usw.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus den Erfindungsbeschreibungen DE-OS 26 4-9 959 und DE-OS 26 5A- 5^9 i-^s^ ^es bekannt, von Stapeln aus dünnen, stapelfähigen Gegenständen Teilstapel zu entnehmen, um diese dann bestimmten Maschinen und Anlagen zur Verrichtung weiterer Arbeitsgänge zuzuführen. Zum Aufnehmen derartiger Gegenstände oder Gegenstandsgruppen sind eine Reihe von Greifvorrichtungen bekannt, die im Zusammenhang mit Manipulatoren und Robotern angewendet werden. Aus der DE-OS 24 23 ist ein Mehrfachgreifer bekannt, der zum Erfassen von Gegenständen verschiedene Greifbewegungen durchführen kann. Der Greifer weist eine Handflächenbasis mit wenigstens drei Fingerbaugruppen auf. Die Pinger sind jeweils mittels einer Halterung an der Basis befestigt und zur Arbeitsfläche hin und von dieser fort bewegbar. Der Mehrfachgreifer ist zum Ergreifen und Handhaben relativ gleichbleibender Teilstapel aus flachen Gegenständen jedoch zu kompliziert in seinem Aufbau, Außerdem sind keine Vorrichtungen zum Abteilen eines Teilstapels von einem Gesamtstapel vorgesehen.

Aus der DE-OS 27 17 121 ist eine Vorrichtung zum automati-

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sehen Aufnehmen von Werkstücken, bestehend aus einem drehbaren Turm, einem daran bewegbar angebrachten aus zwei parallelen Stangen bestehenden Arm und einem an diesem beweglich befestigten Greifer zum Erfassen der Werkstücke, bekannt. Nahe dem Turm ist an dem Arm ein Antrieb angelenkt. Diese Vorrichtung ist auch zum Ergrsifen von Teilstapeln dünner Gegenstände geeignet, besitzt aber in horizontaler Ebene keine ausreichende Bewegungsfreiheit zur Abarbeitung mehrerer hintereinander aufgebauter Stapel bzw. zur Beschikkung einer im Abstand angeordneten Bearbeitungsmaschine.

Bekannt ist ebenfalls eine Greifzange für Manipulatoren, Roboter o. dgl. (EE-OS 28 19 622) mit einer oder zwei gelenkig angebrachten Greifbacken und einem strömungsmittelbetriebenen Betätigungselement. Die Greifbacken werden durch Federkraft in Schließstellung gehalten und durch das Betätigungselement geöffnet. Diese Greifzange hat den Nachteil, daß Objekte mit parallelen Außenflächen nur punktweise erfaßt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Einsparung von Arbeitskräften bei der Zuführung von dünnen stapelfähigen Gegenständen zu automatisch oder halbautomatisch ablaufenden Bearbeitungsprozessen.

Darlegung des Lesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die monotonen und gleichbleibenden Arbeitsgänge bei der Beschickung der Bearbeitungspi'ozesse ausgehend von Stapeln flacher Gegenstände durch die mechanisierte Teilstapelbildung und deren Zuführung zu der Bearbeitung zu automatisieren. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an einem horizontal und vertikal bewegbaren Maschinenkörper ein kippbarer Portionierarm und beiderseits von diesem Greifer vorgesehen sind, wobei Portionierarm und Greifer unabhängig voneinander an dem Maschinenkörper horizontal bewegbar sind. Der Antrieb zur horizontalen Bewegung des Maschinenkörpers in Richtung auf die aufzunehmenden Gegenstände

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ist mit einem Infrarotsichtgerät gekoppelt, das mit einem · Reflektor auf der Auflagefläche der Gegenstände zusammenwirkt. Der Portionierarm weist erfindungsgemäß einen abwärts gerichteten Näherungsinitiator auf, der mit einem Antrieb zur horizontalen Bewegung des Portionierarmes gekoppelt ist und hat in einem Abstand, der etwa, der gewünschten Höhe des abzuteilenden Teilstapels entspricht, unterhalb des Näherungsinitiators einen Abteiler und weist weiterhin einen horizontal gerichteten Näherungsinitiator auf, der mit einem Hydraulikzylinder zum Aufwärtskippen des Portionierarmes in Verbindung steht.

Jeder Greifer besitzt eine untere feststehende Wange und eine obere an einem schwenkbaren Hebel frei um eine horizontale Achse drehbare Wange, wobei zur Ausführung der Schwenkbewegung an den Hebel ein Hydraulikzylinder angelenkt ist.

In der oberen Endstellung der Kippbewegung des Portionierarmes ist ein Zeitbaustein auslösbar, der mit dem Antrieb zur horizontalen Bewegung des Greifers in Richtung auf die aufzunehmenden Gegenstände gekoppelt ist, wobei der Greifer einen Näherungsinitiator aufweist, der ebenfalls mit diesem Antrieb sowie mit dem Antrieb für den Hydraulikzylinder des Hebels verbunden ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert _Nwerden.

Die zugehörige Zeichnung zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Ein Maschinenkörper 1 ist auf einer Schienenbahn 2 horizontal verfahrbar, wozu an dem Fahrgestell 3 seitlich Laufräder 4· angeordnet sind. Die Verbindung des Fahrgestells 3 mit dem Maschinenkörper 1 erfolgt über Hubzylinder 5i mit denen eine vertikale Bewegbarkeit des Maschinenkörpers 1 aufwärts und abwärts erreicht wird. An dem Maschinenkörper 1 befinden sich seitwärts zwei Greifer 6 und zwischen •beiden ein Portionierarm 7· De* Portionierarm 7 ist um den

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Drehpunkt 8 aufwärts und abwärts schwenkbar. In der Zeichnung ist die untere Endstellung dargestellt. Zur Realisierung der Kippbewegung ist an dem Portionierarm 7 ein Hydraulikzylinder 9 angelenkt. Der Portionierarm 7 ist gemeinsam mit dem Hydraulikzylinder 9 mittels der horizontal bewegbaren Halterung 10 aus dem Maschinenkörper ausfahrbar. An seinem Kopfende besitzt der Portionierarm 7 einen abwärts gerichteten Näherungsinitiator 11, der funktionell mit dem nicht dargestellten Antrieb für die horizontale Bewegung der Halterung 10 in Verbindung steht. Unterhalb des Näherungsinitiators 11 ist in einem Abstand, der etwa der Höhe des zu bildenden Teilstapels entspricht, ein flacher und nach außen hin zugespitzter Abteiler 12 am Portionierarm 7 befestigt. Zwischen dem Abteiler 12 und dem Näherungsinitiator 11 befindet sich ein horizontal gerichteter Näherungsinitiator 13, weicher funktionell mit dem Hydraulikzylinder 9 zum Aufwärtskippen des Portionierarmes 7 in Verbindung steht. Vor dem Näherungsinitiator 13 ist ein Anschlag 14 angeordnet, der in Richtung auf die Wahrnehmungsflache des Initiators 13 federnd verschiebbar ist.

Der Greifer 6 besitzt eine untere feststehende Wange 15, die sich in Greifrichtung verjüngt. Oberhalb der Wange 15 ist die Wange 16 an einem schwenkbaren Hebel 17 derart angeordnet,daß sie sich um die horizontale Achse 18 frei drehen kann. Zur Ausführung der Schwenkbewegung ist an den Hebel 17 ein Hydraulikzylinder 19 angelenkt. Der Greifer 6 insgesamt, ist auf der Platte 20 befestigt, welche um die Unterkante 21 drehbar an dem Querbalken 22 befestigt ist. Zur Realisierung einer Schwenkbewegung der Platte 20 mit dem Greifer 6 gegenüber dem Querbalken 22 ist ein Hydraulikzylinder 23 vorgesehen. Der Querbalien 22 ist gemeinsam mit den verbundenen Bauteilen, wie Platte 20, Hydraulikzylinder 23 und Greifer 6, in nicht dargestellter Weise aus dem Maschinenkörper 1 ausfahrbar. Der Antrieb für diese Ausfahrbewegung ist durch einen Impuls eines nicht dargestellten Zeitbausteines einschaltbar und durch den Impuls eines am Greifer 6 eingebauten Näherungsinitiators 26 abschaltbar, wobei der Näherungsinitiator 26 gleichermaßen funktionell mit dem Hydraulikzylinder 19 in

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Verbindung steht.

Zur Aufnahme der zu entstapelnden Gegenstände 24 befindet sich vor den Greifern 6 und dem Portionierarm 7 eine Auflagefläche 25. Auf der Auflagefläche 25 sind mehrere Reflektoren 27 angeordnet, -welche mit einem oberhalb am Maschinenkörper 1 befestigten Infrarotsichtgerät 28 zusammenwirken, welches funktionell mit dem Antrieb für das Fahrgestell 3 in Verbindung steht.

Die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung ist Bestandteil eines programmgesteuerten Manipulators.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Auf der Auflagefläche 25 liegen ein oder mehrere Stapel der abzustapelnden Gegenstände 24. Dabei besteht jeder Stapel aus einer Vielzahl sehr dünner Blechstreifen, wobei für die erfindungsgemäße Vorrichtung die Aufgabe besteht, von dem ihr am nächsten liegenden Stapel einen Teilstapel abzunehmen und der Zuführungseinheit einer Stanze zu übergeben. Aus einer definierten Ausgangsstellung bewegt sich die gesamte Vorrichtung mittels des Fahrgestells 3 zunächst in Richtung auf die Auflagefläche 25. Da die Beflßktoren 27 durch die Blechstapel 24 abgedeckt sind, signalisiert das Infrarotsichtgerät 28 im Zusammenwirken mit dem ersten freien Reflektor 27 den ersten vorhandenen und abzustapelnden Blechstapel 24, Der Antrieb des Fahrgestells 3 wird abgestellt» Programmgemäß bewegt sich,'nun der Maschinenkörper 1 mit den Greifern 6 und dem Portionierarm 7 durch das Ausfahren der Hubzylinder 5 abwärts bis der Näherungsinitiator 11 die Oberfläche des Blechstapels 24 signalisiert. Dieses Signal wird auf den Antrieb.der Halterung 10 übertragen, wodurch sich diese mit dem Portionierarm 7 in Richtung auf den Blechstapel 24 bewegt. Bei dieser Bewegung stößt der Anschlag 14 gegen die Seitenkante des Blechstapels 24 und wird gegen die Wirkung einer Feder in Richtung auf den Näherungsinitiator 13 gedruckt. Gleichzeitig dringt der Abteiler 12 um einen geringen Betrag seitwärts in den Blechstapel 24 ein. Der Abschluß der Horizontalbewegung des Portionierarmes 7 wird durch eine Impuls des Näherungsinitiators 13 bewirkt. Gleichzeitig wird der Hydraulikzylinder 9 in Aktion gesetzt, so daß der Portionierarm 7 um den Drehpunkt

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etwa 10° aufwärts geschwenkt wird. Dadurch teilt der Abteiler 12 einen etwa 20 mm hohen Teilstapel von dem Blechstapel 24 ab. Mit dem Abschluß der Kippbeviegung des Portionierarmes 7 wird ein Zeitbaustein ausgelöst, welcher nach Ablauf einer kurzen Zeitspanne den Antrieb für das Ausfahren des Querbalkens 22 aus dem Maschinenkörper 1 in Punktion setzt. Damit bewegt sich der Querbalken 22 mit den beiden Greifern 6 in Richtung auf den Blechstapel 24, Dabei schieben sich die feststehenden Wangen 15 iß den durch das Abteilen des Teilstapels entstandenen Zwischenraum im Blechstapel 24. Die Horizontalbewegung des Querbalkens 22 wird durch einenlmpuls des Näherungsinitiators 26 abgeschlossen, der durch die Annäherung der Seitenkante des Blechstapels 24 ausgelöst wird. Gleichzeitig wird mit diesem Impuls der Hydraulikzylinder 19 eingeschaltet, der ein Verschwenken der Hebel 17 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt. Die Greifer 6 werden damit geschlossen und der Teilstapel der Blechstreifen erfaßt. Die weiteren Arbeitsgänge laufen entsprechend dem eingegebenen Programm ab. Der Querbalken fährt bis an den Maschinenkörper 1 zurück und der Maschinenkörper 1 wird durch die Hubzylinder 5. auf die Ausgangshöhe gehoben. Das Fahrwerk 3 verfährt die Vorrichtung bis zu einer Abgabestelle. Dann wird durch die Wirkung des Hydraulikzylinders 23 die Platte 20 mit den Greifern 6 um einen spitzen Winkel um die Unterkante 2;i des Querbalkens 22 abwärts geschwenkt. Die Hydraulikzylinder 19 Öffnen die Greifer 6, und der Teilstapel Blechstreifen wird der Zuführeinheit einer Stanze übergeben. Die Vorrichtungselemente gehen dann in ihre Ausgangsstellung zurück, worauf der beschriebene Prozeß von neuem beginnt.

Claims

Erfindungsansprach

1. Vorrichtung zum Aufnehmen und Handhaben von flachen stapelfähigen Gegenständen mit Einrichtungen zum Abteilen eines Teilstapels von einem Stapel sowie zum Ergreifen und Handhaben des Teilstapeis, dadurch gekennzeichnet, daß an einem horizontal und vertikal bewegbaren Maschinenkörper (1) ein kippbarer Portionierarm (7) und beiderseits von diesem Greifer (6) vorgesehen sind, wobei Porti.onierarm (7) und Greifer (6) unabhängig voneinander an dem Maschinenkörper (1) horizontal bewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Punkt 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zur horizontalen Bewegung des Maschinenkörpers (1) in Richtung auf die aufzunehmenden Gegenstände.' (24) mit einem Infrarot sichtgerät (28) gekoppelt ist, das mit einem Reflektor (27) auf der Auflagefläche (25) der Gegenstände (24) zusammenwirkt. _:-

3. Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekenn,zeichnet, daß der Portionierarm (7) einen abwärts gerichteten Näherungsinitiator (11) aufweist, der mit einem Antrieb zur horizontalen Bewegung des Portionierarmes (7) gekoppelt ist, in einem Abstand, der etwa der gewünschten Höhe des abzuteilenden Teilstapels entspricht, unterhalb des Näherungsinitiators (11) ein Abteiler (12) angeordnet ist und weiterhin ein horizontal gerichteter Näherungsinitiator (13) vorgesehen ist, der mit einem Hydraulikzylinder (9) zum Aufwärts-

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kippen des Portionierarmes (7) in Verbindung stent.

Vorrichtung nach den Punkten 1 bis 3, dadurch gekennz eichnet , daß der Greifer (6) eine untere feststehende Wange (15) und eine obere an einem schwenkbaren Hebel (17) frei um eine horizontale Achse (18) drehbare Wange (16) ausweist, wobei zur Ausführung der Schwenkbewegung an den Hebel (17) ein Hydraulikzylinder (19) angelenkt ist.

Vorrichtung nach den Punkten 1 bis 4, d a d u r ch gekennzeichnet, daß in der oberen Endstellung der Kippbewegung des Portionierarmes (7) ein Zeitbaustein auslösbar ist, der mit dem Antrieb zur horizontalen Bewegung des Greifers (6) in Richtung auf die aufzunehmenden Gegenstände (24) gekoppelt ist, wobei der Greifer (6) einen Näherungsinitiator (26) aufweist, der ebenfalls mit diesem Antrieb sowie dem/Antrieb für den Hydraulikzylinder (19) des Hebels (17) verbunden ist.

Hierzu 1SeHe Zeichnung