DE102005031923A1

DE102005031923A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beladen und Entladen von Elementen in ein Trägerelement

Info

Publication number: DE102005031923A1
Application number: DE200510031923
Authority: DE
Inventors: Mathias Buhl
Original assignee: Individual
Current assignee: AMB Apparate und Maschinenbau GmbH
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2007-01-11
Also published as: EP1900266A1; WO2007006404A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ent- und Beladen von Trägerelementen (1, 1'), in denen mehrere Sätze von Elementen in einer systematischen Anordnung ablegbar sind. Die Vorrichtung umfasst einen Transportkopf (5) mit mindestens einer Transportleiste (6, 7, 8, 9) zum gleichzeitigen Aufnehmen von zumindest einem Satz Elemente. Ein Trägerelement (1, 1') wird in eine definierte Position gebracht und es wird zumindest ein Satz neuer Elemente vorbereitet. Der Transportkopf (5) ist zwischen zumindest einem Förderelement (15, 16, 17, 18) und einem in einer definierten Position befindlichen Trägerelement (1, 1') verschiebbar und nimmt den zumindest einen Satz neuer Elemente durch jeweils eine Transportleiste auf. Zumindest ein Satz zu entladender Elemente wird durch jeweils den Transportkopf (5) aufgenommen. Ein Satz neuer Elemente an den durch Aufnahme des zumindest einen Satzes zu entladender Elemente des Trägerelements (1, 1') frei gewordenen Ablagestellen abgelegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beladen und Entladen von scheibenförmigen Elementen in ein dafür vorgesehenes Trägerelement.

Bei vielen Produktionsabläufen ist es notwendig, eine Mehrzahl gleicher Elemente in oder auf ein zum Transport dieser Elemente vorgesehenes Trägerelement zur weiteren Verarbeitung zu laden und diese von dem Trägerelement wieder zu entladen. Da es sich bei diesen Elementen auch um empfindliche Bauteile handeln kann, wird diese Tätigkeit in der Regel von einer Person durchgeführt. Die Empfindlichkeit der Elemente ist beispielsweise auf deren Geometrie, deren Materialeigenschaft oder deren Dicke zurückzuführen. Insbesondere scheibenförmige Elemente sind in ihrer Handhabung kritisch. Unter scheibenförmig werden dabei Elemente verstanden, die nicht ausdrücklich rund sein müssen, sondern deshalb als scheibenförmig bezeichnet werden, da deren Dicke für gewöhnlich deutlich kleiner ist als deren Ausmaße in Länge und Breite. Speziell in der Leiterplatten-, der Halbleiter- als auch der Fotovoltaik Fertigung kommt hinzu, dass ein Berühren der Oberfläche der Elemente unerwünscht ist, da diese dadurch für die Weiterverarbeitung unbrauchbar werden können. Die manuelle Handhabung der Elemente durch eine Person ist zudem unwirtschaftlich, da sie stark von der Arbeitsleistung der Person abhängig ist, welche erfahrungsgemäß starken Schwankungen während eines Arbeitstages unterliegt, was sich wiederum sowohl auf die Anzahl der abgearbeiteten Elemente als auch auf die Ausschussrate der Elemente negativ auswirken kann.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beladen und Entladen eines Trägerelements mit einer Mehrzahl von Elementen zu automatisieren, wobei deren Handhabung schonend und mit hoher wirtschaftlicher Effizienz erfolgt.

Das erfindungsgemäße verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben den Vorteil, dass das Be- und Entladen automatisiert erfolgt. Die Vorrichtung weist hierzu einen Transportkopf auf, mit dem ein Satz von Elementen gleichzeitig bewegt werden kann. Dieser Satz Elemente wird in ein sich in einer definierten Position befindliches Trägerelement abgelegt, oder es wird ein Satz Elemente aus dem Trägerelement herausgenommen. Dabei sind die Durchsatzraten wegen des gleichzeitigen Be- und Entladens von mehreren Elementen hoch. Durch die außerdem vorgesehenen Förderelemente werden zudem weder bei der Vorbereitung noch im Anschluss an das Entladen manuelle Eingriffe benötigt.

Erfindungsgemäß wird nicht für jeden Satz von Elementen der genommen werden muss eine Transportfahrt des Transportkopfs vorgenommen, sondern es wird zunächst durch den Transportkopf mindestens ein Satz neuer Elemente aufgenommen. Dabei bleibt zumindest eine weitere Transportleiste frei. Diese nimmt aus dem Trägerelement einen Satz Elemente auf, wobei die frei werdenden Ablagestellen des Trägerelements dann durch die neuen Elemente des Transportkopfs wieder bestückt werden. Es erfolgt nicht nur ein automatisierter Austausch der Elemente des Trägerelements sondern es kann auch die Zuführung und das Abfördern durch Förderelemente automatisch und damit zeitsparend erfolgen.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird gemeinsam mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht und
2 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, anhand derer auch das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird in einer ersten Ansicht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wird zunächst ein Trägerelement 1 in den Lade- und Entladebereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung gebracht. Als Trägerelement 1 wird im Wesentlichen ein Element betrachtet, das geeignet ist, eine bestimmte Anzahl der scheibenartigen Elemente aufzunehmen. Dieses kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Geometrien der scheibenförmigen Elemente in einer systematischen Anordnung auf dem Trägerelement abgebildet sind, so dass eine Weiterverarbeitung oder ein Transport der scheibenartigen Elemente nicht mehr einzeln erfolgen muss, wobei diese als im Trägerelement gesichert gehalten gelten. Eine besonders praktische systematische Anordnung bildet dabei eine Mehrzahl von zueinander parallel ausgebildeten Reihen mit jeweils mehreren Ablagestellen. Die Anzahl der Ablagestellen innerhalb der einzelnen Reihen ist dabei vorzugsweise identisch. Dabei kann das Trägerelement 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl von jeder Seite, als auch von oben oder unten kommend zugeführt werden. Das Trägerelement 1 wirkt nicht nur mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammen, sondern steht auch weiteren Prozessschritten bei der Bearbeitung der Elemente zur Verfügung. Es befinden sich hierzu mehrere solcher Trägerelemente 1, 1' im Umlauf, wobei jeweils ein Trägerelement 1 in dem Lade- und Entladebereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein kann. So kann ein kontinuierlich ablaufender Prozess erreicht werden, bei dem das Entladen und Beladen des Trägerelements 1 nicht zu einer Verzögerung oder gar dem Stillstand der Anlage führt.
Das von der Vorrichtung vom weiterverarbeitenden Prozess übernommene Trägerelement 1 wird zunächst mittels einer Transportvorrichtung 60 in eine definierte Position gebracht, in der ein automatisiertes Beladen und Entladen des Trägerelements 1 mit Elementen mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Trägerelement 1 zunächst auf einem ersten Niveau 61 horizontal zugeführt. Sowie auf dem ersten Niveau 61 eine Endlage erreicht ist, wird durch eine Hebevorrichtung 14 das Trägerelement 1 auf ein zweites Niveau 62 angehoben. Diese Position ist eine hinsichtlich ihrer Raumlage definierte Position, in der das Be- bzw. Entladen dann automatisiert durchgeführt wird.
Die Hebevorrichtung 14 ist beispielsweise Bestandteil der Transportvorrichtung 60 die z.B. weitere, in der 1 nicht dargestellte Transportbänder oder andere Fördereinrichtungen aufweist. In der definierten Position wird das Trägerelement 1 von einer nicht dargestellten Haltevorrichtung in allen Raumrichtungen referenziert und für den Belade- bzw. Entladevorgang verriegelt. Das Trägerelement 1 ist dabei beispielsweise bereits mit zu entladenden scheibenförmigen Elementen bestückt, die aus dem weiteren Fertigungsprozess zurückkommen.
Im erläuterten Beispiel einer bevorzugten Ausführung sind die zu beladenden Elemente scheibenförmig und werden in dafür vorgesehenen Kassetten 10–13 bereitgestellt. In diesen Kassetten befinden sich die z.B. rechteckigen scheibenförmigen Elemente mit einer Kantenlänge von beispielsweise 6cm auf 6cm in gestapelter Form, wobei je einem Element ein Fach zugeordnet ist. Die einzelnen Fächer der Kassetten 10 bis 13, in denen sich die scheibenförmigen Elemente befinden, weisen eine Toleranz auf, so dass sich ein in einem Fach befindliches scheibenförmiges Element leicht bewegen lässt, ohne dabei beschädigt zu werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die scheibenförmigen Elemente in vertikaler Richtung übereinander in einzelnen Fächern der Kassetten 10 bis 13 angeordnet und weisen insbesondere in vertikaler Richtung in den Fächern Spiel auf. Auf diese Weise können die Elemente, die in der Kassette 13 schematisch dargestellt sind, zur Entnahme aus den Kassetten 10 bis 13 innerhalb eines jeden Fachs angehoben werden. Die Kassetten 10 bis 13 werden in nicht dargestellter Weise zugeführt und sind in ihrer Höhe relativ zu der definierten Position des Trägerelements 1 einzeln veränderbar. Hierzu werden die Kassetten 10 bis 13 jeweils über eine Hebe- und Senkvorrichtung positioniert, wobei die Positionierung für die einzelnen Kassetten 10 bis 13 individuell erfolgen kann. Die individuelle vertikale Positionierung der Kassetten 10 bis 13 ist in der 1 durch die Pfeile auf den Kassetten 10 bis 13 angedeutet.
Der ersten bis vierten Kassette 10 bis 13 gegenüberliegend ist jeweils eine weitere Kassette 10' bis 13' angeordnet, wie dies später unter Bezugnahme auf die 2 noch ausführlich erläutert wird. Die fünfte bis achte Kassette 10' bis 13' dienen zur Aufnahme und dem Abtransport der aus dem Prozess zurückkommenden und von dem Trägerelement 1 entladenen Elemente. Die Anzahl der Kassetten kann auch größer oder kleiner sein und damit an die Kapazität der Produktionsanlage angepasst sein. Dabei sind die Kassetten vorzugsweise paarweise vorgesehen, so dass jeweils einer zur Zuführung vorgesehenen Kassette eine leere Kassette gegenüberliegend angeordnet ist.
Eine Bereitstellung der scheibenförmigen Elemente auf eine andere weise oder direkt von einem vorgelagerten Prozess kommend ist ebenfalls möglich.
Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass in den Kassetten 10 bis 13 Elemente angeordnet sind, die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auf das Trägerelement 1 beladen werden sollen. Zum Beladen des Trägerelements 1 werden die mittels der Kassetten 10 bis 13 zugeführten scheibenförmigen Elemente mit Hilfe eines Transferbalkens 4, der in Richtung einer Längsachse des in seiner definierten Position angeordneten Trägerelements 1 verfahrbar ist, von dem Bereich der Kassetten 10 bis 13 zu ihrer jeweiligen Position auf dem Trägerelement 1 transportiert. Der Transferbalken 4 ist hierzu an einer Positioniervorrichtung befestigt, beispielsweise einer Laufschiene 63. Der genaue Ablauf, insbesondere das gleichzeitige Transportieren von mehreren scheibenförmigen Elementen wird nachfolgend noch unter Bezugnahme auf die 2 erläutert.
Um die scheibenförmigen Elemente transportieren zu können, sind an dem Transferbalken 4 vier Transportleisten 6, 7, 8 und 9 angeordnet. Die vier Transportleisten 6, 7, 8 und 9 können ihrerseits wiederum jeweils mehrere Elemente aufnehmen. Die Transportleisten 6, 7, 8 und 9 sind gemeinsam um ihre gemeinsame Längsachse drehbar. Damit lässt sich jeweils eine der Transportleisten 6, 7, 8 oder 9 ausrichten, dass sie zu dem Trägerelement 1 oder im Bereich der Kassetten 10 bis 13 ausgebildeter Aufnahme- oder Ablegebereiche hin orientiert ist. In der 1 ist dies für die mit 8 bezeichnete Transportleiste der Fall. Die Transportleisten 6, 7, 8 und 9 bilden gemeinsam einen Transportkopf 5, der an dem Transferbalken 4 drehbar befestigt ist und mit diesem gemeinsam in x- Richtung verfahren werden kann. Die x-Richtung fällt mit der Längsachse des Trägerelements 1 zusammen. Zur einfacheren Beschreibung ist in den 1 und 2 ein kartesisches Koordinatensystem angegeben. Es versteht sich, dass die angegebenen Bewegungsrichtungen nur der Einfachheit halber Bezug auf die Koordinatenachsen nehmen und für die erfindungsgemäße Durchführung des Verfahrens die sich daraus ergebende relative Bewegung der einzelnen Komponenten zueinander entscheidend ist.
In der 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Be- und Entladen von Trägerelementen 1 in einer Draufsicht gezeigt, die bei dem angegebenen Koordinatensystem einem Blick in negativer z-Richtung entspricht.
Der ersten bis vierten Kassette 10–13 gegenüberliegend ist jeweils eine entsprechende zunächst leere fünfte bis achte Kassette 10'–13' angeordnet, die zur Aufnahme von dem Trägerelement 1 entladener scheibenförmiger Elemente dienen. wie es bereits erläutert wurde, dienen die erste bis vierte Kassette 10 bis 13 der Zuführung der unbearbeiteten Elemente, während in der fünften bis achten Kassette 10' bis 13' die bereits bearbeiteten Elemente abtransportiert werden. Mit Hilfe des nachfolgend beschriebenen Verfahrens werden die in oder auf dem Trägerelement 1 ursprünglich befindlichen Elemente gegen neue ausgetauscht.
Die fünfte bis achte Kassette 10' bis 13' befinden sich wie die erste bis vierte Kassette 10 bis 13 ebenfalls auf unabhängig voneinander arbeitenden Hebe- und Senkvorrichtungen. Zwischen den Kassetten 10 und 10', 11 und 11', 12 und 12' und 13 und 13' sind jeweils ein unabhängig voneinander zu betreibendes erstes bis viertes Förderelement 15-18 ausgebildet, deren Längenausdehnungen in Richtung der y-Achse sich jeweils bis in die Bereiche der Kassettenquerschnitte erstrecken. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform bilden jeweils zwei Einzelbänder 15a, 15b, 16a, 16b, 17a, 17b, 18a und 18b je ein Förderelement 15, 16, 17 und 18. Die Verwendung von Förderelementen anderer Bauform ist ebenso möglich. Die Kassetten 10 bis 13 und 10' bis 13' weisen zumindest im Bereich ihrer Fachböden auf ihrer offenen, zu den Förderelementen 15 bis 18 gewandten Seite Aussparungen auf, so dass eine Kollision mit den Förderelementen 15 bis 18 ausgeschlossen ist, selbst wenn die Kassetten 10 bis 13 bzw. 10' bis 13' von der jeweiligen Hebe- und Senkvorrichtung abgesenkt werden.
Es ist auch denkbar, dass die Förderelemente 15 bis 18 nicht bis in den Bereich der Kassettenquerschnitte reichen. In diesem Fall können auch solche Kassetten verwendet werden, die beispielsweise einen geschlossenen Boden aufweisen. Zur Ablage der Elemente könnten dann an den Förderelementen Mitnehmer ausgebildet sein, die ein Fördern der Elemente in bzw. aus den Fächern der Kassetten ermöglichen.
Die unabhängig voneinander arbeitenden Förderelemente 15–18 sind dergestalt angetrieben, dass diese eine Bandbewegung sowohl in positiver als auch negativer y-Richtung ausführen können. Damit können auf den Förderelementen 15 bis 18 abgelegte Elemente sowohl in Richtung auf die Kassetten 10 bis 13 hin gefördert werden als auch in der entgegengesetzten Richtung auf die Kassetten 10' bis 13' hin. Somit können die erste und fünfte Kassette 10 und 10', die zweite und sechste Kassette 11 und 11', die dritte und siebte Kassette 12 und 12' und die vierte und achte Kassette 13 und 13' prinzipiell sowohl jeweils zum Zuführen von scheibenförmigen Elementen als auch zum Abtransport der Elemente herangezogen werden. In der bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden die Kassetten 10, 11, 12 und 13 lediglich zum Beladen des Trägerelements 1 und damit zum Zuführen der Elemente, die Kassetten 10', 11', 12' und 13' dagegen lediglich zum Entladen des Trägerelements 1 also zum Abtransport der bearbeiteten Elemente verwendet.
Zunächst werden die einzelnen Hebe- und Senkvorrichtungen mit Kassetten 10 bis 13 und 10' bis 13' bestückt, wobei die Kassetten 10, 11, 12 und 13 mit zum Beladen des Trägerelements 1 vorgesehenen scheibenförmigen Elementen bereits in jedem Fach mit einem Element bestückt sind. Die Fächer der Kassetten 10', 11', 12' und 13' hingegen sind leer. Die Kassetten 10', 11', 12' und 13' werden beispielsweise durch ein Signal eines Gewichtssensors als vorhanden und als leer erkannt und in dem Moment vom System selbständig durch die jeweilige Hebe- und Senkvorrichtung nach unten also in negativer z-Richtung bewegt. Das Verfahren in negativer z-Richtung wird soweit durchgeführt, bis die Mitte bezüglich der Höhe des obersten Fachs der jeweiligen fünften bis achten Kassette 10' bis 13' auf der Höhe der Oberkante des jeweiligen Förderelements 15 bis 18 ist. Ein durch ein Förderelement 15 bis 18 in Richtung der Kassetten 10' bis 13' gefördertes Element wird so in das jeweils oberste Fach der entsprechenden Kassette 10' bis 13' gefördert, bis es sich vollständig in dem Fach befindet. Dabei wird durch die Aussparung, die in den einzelnen Fachböden der Kassette vorhanden sind, sichergestellt, dass die Förderelemente 15 bis 18 die scheibenförmigen Elemente vollständig bis in die Kassetten hinein fördern können.
Die Hebe- und Senkvorrichtungen, die mit den mit scheibenförmigen Elementen bereits befüllten Kassetten 10 bis 13 bestückt wurden, werden dagegen nur soweit abgesenkt, bis die Mitte des untersten Fachs der jeweiligen Kassette 10 bis 13 der jeweiligen Höhe der Oberkante des entsprechende Förderelements 15 bis 18 entspricht und somit das sich in diesem Fach befindliche scheibenförmige Element auf das darunter liegende Förderelement 15 bis 18 abgelegt wird. Das Ablegen der Elemente auf dem Förderelement 15 bis 18 wird dabei durch das vorhandene Spiel der scheibenförmigen Elemente innerhalb der Kassettenfächer möglich.
In der dargestellten Ausgangssituation befindet sich der Transferbalken 4 in einer Startposition. Das Trägerelement 1 besteht aus beispielsweise zwölf Reihen 31 bis 42 in denen jeweils sechs Ablagestellen zur Aufnahme von je einem scheibenförmigen Element ausgebildet sind. Für die zwölfte Reihe 42 sind die sechs Ablagestellen mit 42.a bis 42.f zur Verdeutlichung bezeichnet. Eine entsprechende Bezeichnung der übrigen Ablagestellen unterbleibt aus Gründen der Übersichtlichkeit. Der Transferbalken 4 weist, wie es bei der Beschreibung der 1 bereits erläutert wurde, einen Transportkopf 5 auf, an dem die vier Transportleisten 6, 7, 8 und 9 ausgebildet sind. Die Längsachse 64 des Transportkopfs 5 und der Transportleisten 6 bis 9 erstreckt sich in Richtung der y-Achse, so dass eine Anzahl von Hebeelementen, die jeweils gemeinsam eine Transportleiste 6, 7, 8 und 9 bilden, sich parallel zu der Ausrichtung der n Reihen des Trägerelemtents 1 erstrecken. Die sechs Hebeelemente einer Transportleiste 6 bis 9 sind jeweils mit den Zusätzen a bis f zu den Bezugszeichen der Transportleisten 6 bis 9 gekennzeichnet.
Der Transferbalken 4 kann auch mit mehr oder weniger Transportleisten ausgeführt sein. Vorzugsweise ist eine gerade Anzahl von Transportleisten an dem Transportkopf 5 vorgesehen. Besitzt der Transferbalken 4 einen Transportkopf 5 mit mehr als einer Transportleiste 6 bis 9, so ist der Transportkopf 5, wie im erläuterten Beispiel, um seine Längsachse 64 drehbar ausgeführt.
Zum Wechseln der Elemente auf dem Trägerelement 1 wird zunächst jeweils eine Anzahl von scheibenförmigen Elementen aus den Kassetten 10 bis 13 nacheinander auf den korrespondierenden Förderelementen 15 bis 18 abgelegt. Hierzu werden die Kassetten schrittweise abgesenkt während die Förderelemente 15 bis 18 fördern. Dadurch wird nach der Entnahme jeweils eines scheibenförmigen Elements aus jeweils einem Fach der Kassetten 10 bis 13 durch das Absenken der Kassetten 10 bis 13 die in dem darüberliegenden Fach befindlichen scheibenförmigen Elemente auf die Förderelemente 15 bis 18 abgelegt. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis auf den Förderelementen 15 bis 18 jeweils sechs scheibenförmige Elemente abgelegt sind. Die Förderelemente 15 bis 18 werden angehalten und die scheibenförmigen Elemente vorzugsweise ausgerichtet.
Jeweils sechs solcher Elemente, die einer Reihe der Ablagestellen des Trägerelements 1 entsprechen, werden nachfolgen auch als ein Satz von Elementen bezeichnet.
Zum Ausrichten der scheibenförmigen Elemente, d.h. zum Einstellen eines exakten Abstands innerhalb eines jeden Satzes von Elementen, der dem Abstand der an den Ablagestellen des Trägerelements 1 innerhalb der Reihen 31 bis 42 entspricht, kann eine Ausrichtvorrichtung verwendet werden. Auf die Ausrichtung wird später noch näher eingegangen.
Die auf den Förderelementen 15 bzw. 16 ausgerichteten insgesamt zwölf scheibenförmigen Elemente werden von der ersten Transportleiste 6 bzw. der zweiten Transportleiste 7 nacheinander aufgenommen. Die dritte und die vierte Transportleiste 8 und 9 sind noch frei und nicht beladen. Hierbei ist vorzugsweise eine der freien Transportleisten 8 oder 9 nach der Aufnahme der zwölf Elemente bereits durch Drehung des Transportkopfs 5 um die y-Achse nach unten gedreht und so in Richtung der negativen z-Achse orientiert. Dabei ist der Transferbalken 4 in x-Richtung bereits über der als erstes zu ent- und wieder beladenden Reihe des Trägerelements 1 positioniert. Das System befindet sich damit in seiner Ausgangsposition.
Nach dem Start des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der drehbare Transportkopf 5 in negativer z-Richtung abgesenkt und die scheibenförmigen Elemente aus beispielsweise der zwölften Reihe 42 werden beispielsweise mittels der dritten Transportleiste 8 mit Hilfe die Transportleiste bildender Hebeelemente 8.a bis 8.f aufgenommen. Jedes der Hebeelemente 8.a bis 8f wird in vorzugsweise durch einen sogenannten Bernoulli-Sauger gebildet. Die Transportleisten 6, 7 und 9 entsprechen in ihrem Aufbau der dritten Transportleiste 8. Mit Hilfe eines jeden Bernoulli-Saugers kann jeweils ein Element quasi berührungsfrei aufgenommen und gehalten werden.
Der drehbare Transportkopf 5 wird in positiver z-Richtung wieder angehoben. Da auch eine Ausführung des Verfahrens mit mehreren Transportköpfen möglich ist, kann der notwendige Hub des Transportkopfes in z-Richtung variabel sein.
Während des Anhebens wird der drehbare Transportkopf 5 um 90°, 180° oder 270° im oder gegen den Uhrzeigersinn um die y-Achse gedreht, so dass die letzte noch freie Transportleiste wieder nach unten gerichtet ist. Bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Be- und Entladens wird von einer Drehung des Transportkopfs 5 entgegen dem Uhrzeigersinn um jeweils 90° ausgegangen, sofern nichts anderes angegeben ist, so dass schließlich die vierte Transportleiste 9 in Richtung auf das Trägerelement 1 gerichtet ist.
Gleichzeitig wird der drehbare Transportkopf 5 in x-Richtung in eine Position über der benachbarten elften Reihe 41 durch Verfahren des Transferbalkens 4 in x-Richtung gebracht. Der drehbare Transportkopf 5 wird erneut in z-Richtung abgesenkt und der Satz scheibenförmiger Elemente aus der elften Reihe 41 wird mittels der vierten Transportleiste 9 aufgenommen.
Anschließend wird der drehbare Transportkopf 5 in z-Richtung wieder angehoben. Gleichzeitig wird der drehbare Transportkopf 5 wieder gedreht, so dass die erste Transportleiste 6, die bereits mit einem Satz neuer scheibenförmiger Elemente bestückt ist, zu dem Trägerelement 1 hin orientiert sind. Der Transportkopf 5 wird in z-Richtung abgesenkt und die scheibenförmigen Elemente werden in die Ablagestellen der elften Reihe 41 des Trägerelementes 1 abgelegt. Nach dem Ablegen der Elemente wird der Transportkopf 5 in z-Richtung wieder angehoben.
Bei der Beschreibung wird davon ausgegangen, dass der Transportkopf 5 relativ zu dem Niveau des Trägerelements 1 bewegt wird, indem beispielsweise der Transportkopf 5 durch eine Teleskopeinrichtung des Transferbalkens 4 entsprechend bewegt wird. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass umgekehrt der Transferbalken 4 einschließlich des Transportkopfs 5 eine festgelegte Position in z-Richtung aufweist. Zum Ablegen und Aufnehmen eines Satzes von Elementen in oder aus den Ablagestellen des Trägerelements 1 kann dann das Trägerelement 1 in seiner z-Position verändert werden. Entscheidend ist lediglich, dass der relative Abstand zwischen dem Transportkopf 5 bzw. den jeweils in Richtung des Trägerelements 1 orientierten Bernoulli-Saugern jeweils einer Transportleiste 6 bis 9 änderbar ist.
Gleichzeitig wird der drehbare Transportkopf 5 erneut um 90°, 180° oder 270° um die y-Achse gedreht, so dass sich die zweite der beiden zu Beginn des Prozesses bestückten Transportleisten 7 gegenüberliegend dem Trägerelement 1 befindet. Gleichzeitig mit der Drehung wird der Transferbalken 4 in x-Richtung über die zwölften Reihe 42 bewegt. Der drehbare Transportkopf 5 wird in z-Richtung abgesenkt und die scheibenförmigen Elemente werden in die zwölfte Reihe 42 des Trägerelements 1 abgelegt und anschließend wird der drehbare Transportkopf 5 wird z-Richtung wieder angehoben.
Der Transportkopf 5 ist nun an seiner dritten und vierten Transportleiste 8 und 9 mit je einem Satz entladener Elemente bestückt.
Bei der bevorzugten Ausführung wird jeweils eine lineare Bewegung des Transportkopfs 5 bzw. des Transferbalkens 4 gleichzeitig mit einer Drehbewegung des Transportkopfs 5 durchgeführt. Hierdurch läßt sich die erforderliche Zeit zum Einnehmen einer neuen Position verringern. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine solche gleichzeitige Bewegung verhindert werden soll, beispielsweise um eine Kollision von aufgenommenen Elementen mit dem Trägerelement 1 zu verhindern, solange noch kein ausreichender Abstand zwischen dem Transportkopf 5 und dem Trägerelement 1 erreicht ist. Ein anderer Grund für eine Durchführung der einzelnen Bewegungsschritte ist das Verringern der auf ein aufgenommenes Element wirkenden Beschleunigungskräfte.
Der Transferbalken 4 wird in x-Richtung über die zehnte Reihe 40 bewegt. Der drehbare Transportkopf 5 wird in z-Richtung dort abgesenkt und der Satz scheibenförmiger Elemente wird aus der zehnten Reihe 40 des Trägerelementes 1 aufgenommen. Anschließend wird der drehbare Transportkopf 5 in z-Richtung wieder angehoben.
Gleichzeitig wird während des Anhebens der drehbare Transportkopf 5 diesmal um 90° im Uhrzeigersinn um die y-Achse gedreht, so dass die, in diesem Beispiel letzte noch nicht beladene erste Transportleiste 6 in negativer z-Richtung orientiert ist. Der Transferbalken 4 wird vorzugsweise wieder gleichzeitig in x-Richtung über die benachbarte Matrix-Reihe 39 bewegt, wo der drehbare Transportkopf 5 in z-Richtung erneut abgesenkt wird und die scheibenförmigen Elemente von den Ablagestellen der Matrix-Reihe 39 des Trägerelementes 1 aufgenommen werden. Mit den aufgenommenen Elementen zusammen wird der drehbare Transportkopf 5 in z-Richtung wieder angehoben.
Nun sind alle Transportleisten 6, 7, 8 und 9 aus diesem Beispiel mit jeweils sechs scheibenförmigen Elementen beladen, welche wiederum wahlweise in die Kassetten 10', 11', 12' oder 13' abgefördert werden sollen. Der Transportkopf 5 ist im erläuterten Beispiel an allen 24 Bernoulli-Saugern mit jeweils einem Element bestückt. Die Anzahl der in einer Transportleiste 6 bis 9 angeordneten Bernoulli-Sauger wird durch die maximale Anzahl der Elemente in einem Trägerelement 1 festgelegt. Es ist jedoch auch möglich, in derselben Anlage andere Trägerelemente 1 zu verwenden. Bei diesen kann in einer Reihe 31 bis 42 die Ablage von beispielsweise nur fünf Elementen vorgesehen sein.
In diesem Fall wird das sechste Hebeelement 6f, 7f, 8f und 9f einer jeden Transportleiste 6 bis 9 von den übrigen Hebeelementen 6a-e, 7a-e 8a-e und 9a-e abgekoppelt und zu einer Seite des Transportbalkens 4 verschoben. Ändert sich durch die andere Anzahl von Ablagestellen innerhalb der Reihen 31 bis 42 des Trägerelements 1 der Mittelpunktsabstand der Ablagestellen, so werden die übrigen Hebeelemente auf den neuen Mittelpunktsabstand eingestellt und dort an dem Transportkopf 5 bzw. dem Transferbalken 4 fixiert. Damit ist für jede Konfiguration eine optimale Aufnahme der Elemente nahe ihres Schwerpunkts gewährleistet und die Hebeelemente an das Trägerelement 1 angepasst.
Unterschiedlichen Abständen der Mittelpunkte der Elemente in x-Richtung voneinander bei unterschiedlichen Trägerelementen 1 wird durch eine Korrektur des Verfahrwegs des Transferbalkens 4 Rechnung getragen.
Zur Ablage und zum Abfördern der Elemente wird der Transferbalken 4 in diesem Beispiel in negativer x-Richtung bis über das erste Förderelement 15 bewegt. Das Förderelement 15 besteht in diesem Beispiel aus zwei Transportriemen. Das erste Förderelement 15 kann aber auch mit mehr oder weniger Transportriemen ausgeführt werden. Es ist weiterhin möglich, dass es sich nicht um Transportriemen, sondern Transportbänder oder andere, geeignete Transportsysteme handelt. Dies gilt entsprechend für das zweite bis vierte Förderelement 16, 17 und 18.
Über dem ersten Förderelement 15 angekommen wird der drehbare Transportkopf 5 in z-Richtung abgesenkt und die scheibenförmigen Elemente an der noch immer in der negativen z-Richtung orientierten ersten Transportleiste 6 werden auf das Förderelement 15 abgelegt. Der drehbare Transportkopf 5 wird danach in z-Richtung wieder angehoben. Gleichzeitig wird sowohl der drehbare Transportkopf 5 um 90° um die y-Achse gedreht als auch die auf dem Förderelement 15 abgelegten scheibenförmigen Elemente in die sich auf der Hebe- bzw. Senkvorrichtung befindlichen fünfte Kassette 10' abgefördert.
Die scheibenförmigen Elemente werden mittels des Förderelementes 15 in die fünfte Kassette 10' gefördert. Die fünfte Kassette 10' wird nach dem Hineinfördern jeweils eines scheibenförmigen Elementes um den Fachabstand nach oben verfahren. Damit wird jeweils ein scheibenförmiges Element von dem ersten Förderelement 15 abgehoben und die Mitte des nächstniedrigeren Fachs auf die Höhe der Oberkante des ersten Förderelements 15 positioniert. Das Verfahren erfolgt vorzugsweise getaktet, wodurch die einzelnen Elemente eines Satzes nacheinander durch ein kontinuierlich laufendes erstes Förderelement 15 in der fünften Kassette 10' abgelegt werden.
Sobald der Vorgang des Abförderns der auf dem ersten Förderelement 15 abgelegten Elemente abgeschlossen ist oder bereits überlappend mit dem Abfördern beginnend, werden wieder neue scheibenförmige Elemente aus der sich auf der Hebe- bzw. Senkvorrichtung befindlichen Kassette 10 auf das Förderelement 15 gefördert, positioniert und mit einer Ausrichtvorrichtung ausgerichtet. Die Hebe- und Senkvorrichtung der ersten Kassette 10, in der sich die neuen scheibenförmigen Elemente befinden, senkt sich schrittweise ab. Durch das laufende erste Förderelement 15 wird dadurch je ein Element von seiner als Fachboden gebildeten Auflagefläche der ersten Kassette 10 abgehoben und in Richtung auf die gegenüberliegende Kassette 10' transportiert. Wenn dieses Element sein Fach vollständig verlassen hat, wird die erste Kassette 10 durch die Senk- und Hebevorrichtung um einen Fachabstand abgesenkt, bis dadurch das Element des nächsthöheren Fachs der Kassette 10 auf dem ersten Förderelement 15 zu liegen kommt. Die Bewegung der ersten Kassette 10 erfolgt wiederum vorzugsweise getaktet, bis ein Satz von sechs neuen Elementen nebeneinander auf dem ersten Förderelement 15 zu liegen kommt. Durch das Ablegen und Ausrichten neuer Elemente auf dem ersten Förderelement 15 wird ein neuer Satz Elemente vorbereitet.
Die so nacheinander auf dem ersten Förderelement 15 abgelegten scheibenförmigen Elemente werden mittels einer geeigneten Schablone als Ausrichtvorrichtung, die in unterschiedlichster Art ausgeführt sein kann, ausgerichtet. Diese Schablone wird hierzu nach oben bewegt wird. Es ist aber auch möglich, dass die scheibenförmigen Elements mittels einer anderen geeigneten Vorrichtung ausgerichtet werden, beispielsweise durch Schiebeelemente oder in negativer z-Richtung pyramidal zulaufende Nester, die angehoben werden und so die Elemente jeweils eines Satzes ausrichten.
Der Transportkopf 5 ist um die y-Achse gedreht, so dass die nächste mit scheibenförmigen Elementen beladene zweite Transportleiste 7 in Richtung des ersten Förderelements 15 gerichtet ist. Gleichzeitig wird der Transferbalken 4 in x-Richtung bis über das zweite Förderelement 16 bewegt. Der drehbare Transportkopf 5 wird dort in z-Richtung abgesenkt und die scheibenförmigen Elemente an der unten liegenden zweiten Transportleiste 7 werden auf das zweite Förderelement 16 abgelegt, bevor der drehbare Transportkopf in z-Richtung wieder angehoben wird.
Die auf dem Förderelement 16 abgelegten scheibenförmigen Elemente werden in die sechste Kassette 11' gefördert. Das Abfördern der Elemente in die sechste Kassette 11', das Auflegen und das Ausrichten neuer Elemente auf das zweite Förderelement 16 geschieht analog zu der bereits beschriebenen Vorgehensweise bei dem ersten Förderelement 15.
Der Transferbalken 4 wird in x-Richtung über das dritte Förderelement 17 bewegt ohne dass der Transportkopf 5 gedreht wird. Der drehbare Transportkopf 5 wird über dem dritten Förderelement 17 in z-Richtung abgesenkt und der dort vorbereitete Satz scheibenförmiger Elemente des dritten Förderelements 17 wird von der nun unten liegenden dritten Transportleiste 8 aufgenommen. Der drehbare Transportkopf 5 wird in z-Richtung angehoben.
Der Transportkopf 5 wird um die y-Achse im Uhrzeigersinn gedreht und auf das dritte Förderelement 17 werden scheibenförmige Elemente aus der dritten Kassette 12 nachgefördert und ausgerichtet. Dies erfolgt wiederum in der bereits beschriebenen Weise.
Gleichzeitig wird der Transferbalken 4 mit einer linearen Bewegung in x-Richtung bis über das vierte Förderelement 18 verfahren. Der drehbare Transportkopf 5 wird dort in z-Richtung abgesenkt und die scheibenförmigen Elemente des vierten Förderelements 18 werden durch die nun unten liegende erste Transportleiste 6 aufgenommen. Der Transportkopf 5 wird weiter im Uhrzeigersinn gedreht, bis die vierte Transportleiste 9 in Richtung des vierten Förderelements 18 orientiert ist. Der Transportkopf 5 wird abgesenkt und der Satz Elemente der vierten Transportleiste 9 abgelegt. Das Abfördern der abgelegten Elemente und das Auflegen und Ausrichten der neuen Elemente erfolgt analog dem bereits beschriebenen Vorgehen durch Bewegung des vierten Förderelements und getaktetes Verfahren der Kassetten 13 und 13' in entgegengesetzten z-Richtungen. Der Transportkopf 5 wird angehoben und im Uhrzeigersinn gedreht, bis die dritte Transportleiste 8 nach unten orientiert ist. Nach dem Verfahren des Transportbalkens 4 wird der Transportkopf 5 abgesenkt und der letzte Satz entladener Elemente abgelegt. Auch hier werden die entladenen Elemente abgefördert und neue Elemente auf dem Förderelement vorbereitet. Ohne Drehung des Transportkopfs 5 wird dieser angehoben und über das erste Förderelement 15 verfahren. Dort wird der Transportkopf 5 abgesenkt und nimmt durch die dritte Transportleiste 8 einen dort mittlerweile fertig vorbereiteten Satz Elemente auf. Nach einer weiteren Vierteldrehung im Uhrzeigersinn bei gleichzeitiger Bewegung des Transportbalkens 4 in x-Richtung nimmt die vierte Transportleiste 9 nun ebenfalls einen Satz Elemente von dem zweiten Förderelement 16 auf.
Zum Ausrichten ist jeweils unterhalb der Förderelemente 15 bis 18 eine entsprechende Ausrichtvorrichtung vorgesehen. Eine solche Ausrichtvorrichtung ist als Schablone bei dem zweiten Förderelement 16 beispielhaft dargestellt. Die einzelnen Ausrichtvorrichtungen lassen sich einzeln einsetzen, so dass jeweils dort, wo bereits ein Satz neuer Elemente auf einem der Förderelemente 15 bis 18 vorhanden ist, dieser ausgerichtet werden kann. Gleichzeitig können die anderen Förderelemente jedoch weiter neue Elemente aus den Kassetten 10 bis 13 fördern.
Das Aufnehmen und Ablegen von Elementen durch die Transportleisten 6 bis 9 erfolgt durch Ansteuern der entsprechenden Hebeelemente. Die einzelnen Hebeelemente sind vorzugsweise separat ansteuerbar, so dass in dem Beispiel mit lediglich fünf aktiven Hebeelementen und einem inaktiven Hebeelement pro Transportleiste das inaktive Hebeelement nicht angesteuert wird. Im Falle der Bernoulli-Sauger wird dadurch die erforderliche Luftmenge reduziert.
Der Transferbalken 4 mit den vier beladenen Transportleisten 6, 7, 8 und 9 wird nun in x- Richtung bis über die zehnte Reihe 40 bewegt. Der Transportkopf 5 wird in z-Richtung abgesenkt und ein Satz scheibenförmiger Elemente wird von der vierten Transportleiste 9 in die Ablagestellen der zehnten Reihe 40 des Trägerelementes 1 abgelegt. Der drehbare Transportkopf wird in z-Richtung wieder angehoben und gedreht, so dass die beladene erste Transportleiste 6 mit scheibenförmigen Elementen in Richtung des Trägerelements 1 orientiert wird. Gleichzeitig wird der Transferbalken 4 in x-Richtung verschoben und so über die neunte Reihe 39 bewegt, wo der drehbare Transportkopf 5 in z-Richtung abgesenkt wird und die scheibenförmigen Elemente in die vorgesehenen Ablagestellen der neunte Reihe 39 des Trägerelements 1 abgelegt werden. Der drehbare Transportkopf 5 wird in z-Richtung wieder angehoben.
Ohne eine weitere Drehung des Transportkopfs 5 wird der Transferbalken 4 in x-Richtung über die achte Reihe 38 bewegt. Der zu diesem Zeitpunkt an der ersten Transportleiste 6 unbestückte Transportkopf 5 wird in z-Richtung abgesenkt und die scheibenförmigen Elemente aus der achten Matrix-Reihe 38 werden mittels der ersten Transportleiste 6 aufgenommen. Der drehbare Transportkopf 5 wird anschließend in z-Richtung wieder angehoben und diesmal im Uhrzeigersinn um 90° gedreht. Dabei wird die zuvor bereits frei gewordene vierte Transportleiste 9 wieder nach unten gerichtet und vorzugsweise wiederum durch eine Verschiebung des Transferbalkens 4 bis über die siebte Reihe 37 bewegt.
Die dort an den Ablagestellen befindlichen Elemente werden durch die freie vierte Transportleiste 9 aufgenommen und der Transportkopf 5, der nun mit bereits bearbeiteten und neuen Elementen gemischt bestückt ist, wird wieder angehoben. Nach einer Vierteldrehung im Uhrzeigersinn, mit der die dritte Transportleiste 8 in Richtung auf das Trägerelement 1 gedreht wird, wird ohne Verfahren des Transferbalkens 4 der Transportkopf 5 wieder abgesenkt und die neuen Elemente, die an der dritten Transportleiste 8 gehalten werden, werden dort in der siebten Reihe 37 abgelegt. Der drehbare Transportkopf 5 wird dann in z-Richtung wieder angehoben und im Uhrzeigersinn eine Viertelumdrehung weitergedreht, so dass die zweite Transportleiste 7, an der noch neue Elemente vorhanden sind, in Richtung auf das Trägerelement 1 orientiert wird. Der Transferbalken 4 nun so verfahren, dass durch Absenken des Transportkopfs 5 diese letzten neuen Elemente in die Ablagestellen der achten Reihe 38 abgelegt werden können.
Der Transportkopf 5 wird angehoben und über die sechste Reihe 36 verfahren. Dort nimmt die zweite Transportleiste 7 einen Satz Elemente auf. Anschließend wird der Transportkopf 5 wieder angehoben und gedreht, so dass die dritte Transportleiste 8 in Richtung auf das Trägerelement 1 orientiert ist. Nach dem Verfahren wird ein Satz Elemente durch die dritte Transportleiste 8 aus der fünften Reihe 35 aufgenommen.
Der Transportkopf 5 ist nun wieder mit 24 Elementen an dem vier Transportleisten 6 bis 9 bestückt, die erneut zum Ablegen auf den vier Förderelementen vorgesehen sind.
Die Verfahrensschritte bezüglich der Ablage und des Aufnehmens sowie des nachfolgenden Ent- und Beladens des Trägeelements 1 werden nun so lange wiederholt, bis sukzessive sämtliche Elemente in den Reihen 31 bis 42 ersetzt sind. Anschließend wird das Trägerelement 1 entriegelt und über eine nicht dargestellte Transportstrecke dem nachfolgenden Prozess zugeführt.
Handelt es sich wie in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel um Trägerelemente 1, 1' um Trägerelemente mit k Reihen, wobei k gleich einem ganzzahlig Vielfachen der Anzahl an Transportleisten 6 bis 9 ist, so ist nach dem vollständigen Ersetzen der Elemente des Trägerelements 1 die Hälfte der Transportleisten 6 bis 9 noch mit neuen Elementen bestückt. Damit befindet sich das System wieder in der Startposition. Die vorstehend beschriebene Erstbestückung der ersten und der zweiten Transportleiste 6 und 7 ist daher nur einmalig erforderlich. Es ist offensichtlich, dass die Erstbestückung bei einem Transportkopf 5 mit z.B. sechs regelmäßig angeordneten Transportleisten vorzugsweise an drei der Transportleisten erfolgt.
Ist dagegen die gesamte Anzahl an Reihen des Trägerelements kein ganzzahlig vielfaches der Anzahl der Transportleisten an dem Transportkopf 5, so kann die Anlage in einem einzelnen Verfahrensschritt wieder in ihre Ausgangssituation gebracht werden, wenn der Wechsel von Elementen des Trägerelements 1 vollständig ist.
Hat beispielsweise das Trägerelement 1 des beschriebenen Ausführungsbeispiels lediglich zehn Reihen, so sind zum Zeitpunkt des vollständigen Wechsels der Elemente an zwei der vier Transportleisten 6 bis 9 noch zwei Transportleisten mit gerade entladenen Elementen besetzt, wenn das Trägerelement 1 getauscht wird. Diese zwei Sätze von Elementen werden dann auf zwei der Förderelemente 15 bis 18 abgelegt und neue Elemente aufgenommen. Damit befindet sich das System wieder im Ausgangszustand.
Der beschriebene Ablauf verwendet jeweils die nächstgelegene freie bzw. bestückte Transportleiste und orientiert diese durch die kürzestmögliche Drehbewegung. Es ist daher im beschriebenen Ausführungsbeispiel erforderlich, dass der Transportkopf 5 sich in beide Richtungen um seine Längsachse drehen läßt. Es kann jedoch auch ein lediglich in einer Richtung drehbarer Transportkopf vorgesehen werden. Die einfachste Anpassung erfolgt dann durch ein Ersetzen einer gegengerichteten Drehung um beispielsweise 90° durch eine Weiterdrehung um 270°. Für Transportköpfe mit einer anderen Anzahl an Transportleisten ergeben sich bei regelmäßiger Anordnung der Transportleisten entsprechende Winkel.
Bei einer geringen Kapazität der Produktionsanlage kann es auch ausreichend sein, lediglich eine einzelne feststehende Transportleiste zu verwenden. Der Transportkopf muss dann jeweils nach der Aufnahme zu entladender Elemente die aufgenommenen Elemente auf einem Förderelement ablegen. Um durch das Abfördern und Vorbereiten eines neuen Satzes von Elementen keine Wartezeiten zu erhalten, werden vorzugsw3ise zwei Förderelemente verwendet. Auf jeweils einem kann somit zwischenzeitlich ein Satz Elemente vorbereitet werden, während das andere Förderelement leer ist. Das Abfördern der Elemente und das Vorbereiten erfolgt dabei jeweils im Wechsel, indem unmittelbar nach dem Ablegen der entladenen Elemente der nächste Satz auf demselben Förderelement vorbereitet wird.
Anstelle der Nachförderung der Elemente aus Kassetten können die Elemente auch durch eine andere Zuführungsvorrichtung bereitgestellt werden. Diese kann beispielsweise eine Vereinzelungsvorrichtung zum Vereinzeln und zum Transport von gestapelten Elementen sein.
Vorteilhaft ist es auch, Kassetten 10 bis 13 und 10' bis 13' gleicher Größe zu verwenden. Nachdem durch den Entlade- und Beladevorgang und das hierfür erforderliche Zuführen neuer bzw. Abfördern entladener Elemente die erste bis vierte Kassette 10 bis 13 leer ist und entsprechend die fünfte bis achte Kassette 10' bis 13' voll sind, werden nur die fünfte bis achte Kassette 10' bis 13' gegen Kassetten mit neuen Elementen getauscht. Die Förderrichtung der Förderelemente 15 bis 18 wird umgekehrt, so dass nun aus den Kassetten 10' bis 13' neue Elemente zugeführt und in die erste bis vierte Kassette 10 bis 13 abgefördert werden. So genügt es, jeweils nur die erste bis vierte Kassette 10 bis 13 oder die fünfte bis achte Kassette 10' bis 13' auszutauschen.
Die zur Erläuterung beschriebene Abfolge, insbesondere die Reihenfolge beim Anfahren der einzelnen Reihen und Förderelemente, ist nicht zwingend. Die genaue Reihenfolge wird durch eine Ereignissteuerung flexibel festgelegt.

Claims

Vorrichtung zum Ent- und Beladen von Trägerelementen (1, 1'), in denen mehrere Sätze von Elementen in einer systematischen Anordnung ablegbar sind, umfassend einen Transportkopf (5) mit mindestens einer Transportleiste (6, 7, 8, 9) zum gleichzeitigen Aufnehmen von zumindest einem Satz Elemente, wobei der Transportkopf (5) zwischen zumindest einem Förderelement (15, 16, 17, 18) und einem in einer definierten Position befindlichen Trägerelement (1, 1') verschiebbar ist, und wobei mittels des zumindest einen Förderelements (15, 16, 17, 18) sowohl ein Satz entladener Elemente abförderbar und ein neuer Satz Elemente zuführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Transportkopf (5) mehrere Transportleisten (6, 7, 8, 9) ausgebildet sind, die jeweils eine korrespondierende Anzahl Hebeelemente (6a–f, 78a–f, 8a–f, 9a–f) ausweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebeelemente (6a-f, 78a-f, 8a-f, 9a-f) der Transportleisten (6, 7, 8, 9) einzeln ansteuerbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Hebeelemente (6a–f, 78a–f, 8a–f, 9a–f) einer Anordnung von Ablagestellen eines zu ent- und beladenden Trägerelements (1, 1') anpassbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebeelemente (6a–f, 78a–f, 8a–f, 9a–f) Bernoulli-Sauger sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportkopf (5) an einem Transferbalken (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen dem Transportkopf (5) bzw. einer Transportleiste (6, 7, 8, 9) und einem in einer definierten Position befindlichen Trägerelement (1) relativ zueinander änderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportkopf (5) um eine gemeinsame Achse der daran angeordneten Transportleisten (6, 7, 8, 9) drehbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Anzahl der Transportleisten (6, 7, 8, 9) korrespondierende Anzahl von Förderelementen (15,16, 17, 18) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Förderelemente (15, 16, 17, 18) etwa parallel zur Ausrichtung der gemeinsamen Längsachse der Transportleisten (6, 7, 8, 9) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch jedes Förderelement (15, 16, 17, 18) gleichzeitig ein Satz Elemente in eine Kassette (10', 11', 12', 13') zur Aufnahme von Elementen abförderbar und ein weiterer Satz Elemente zuführbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Förderelement (15, 16, 17, 18) eine Ausrichtvorrichtung (45) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderrichtung der Förderelemente (15, 16, 17, 18) umkehrbar ist.
Verfahren zum Ent- und Beladen von Trägerelementen (1, 1') mit Elementen, wobei jeweils mehrere, einen Satz bildende Elemente gleichzeitig Ent- bzw. Beladen werden, mit folgenden Verfahrensschritten: – Positionieren eines Trägerelements (1, 1') in einer definierten Position, – Aufnehmen von zumindest einem Satz zu entlandender Elemente durch einen verfahrbaren Transportkopf (5) aus Ablagestellen (42a–f) des Trägerelements (1) – Bewegen des Transportkopfs (5) zu einem Förderelement (15, 16, 17, 18) – Ablegen des zumindest einen Satzes entladener Elemente auf dem Förderelement (15, 16, 17, 18) – Aufnahme zumindest einen Satzes neuer Elemente durch den verfahrbaren Transportkopf (5) – Bewegen des Transportkopfs (5) zu den Ablagestellen (42a–f) und Ablegen der neuen Elemente.
verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch sämtliche Transportleisten (6, 7, 8, 9) eines mehrere Transportleisten (6, 7, 8, 9) umfassenden Transportkopfs (5) jeweils ein Satz zu entladender Elemente aus dem Trägerelement (1) aufgenommen wird und vor der Aufnahme neuer Elemente die Elemente nur eines Teils der Transportleisten (6, 7, 8, 9) auf Förderelementen (15, 16) abgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Anzahl der Transportleisten (6, 7, 8, 9) korrespondierende Anzahl an Förderelementen (15, 16, 17, 18) vorgesehen ist, die sowohl abgelegte entladene Elemente abfördern als auch jeweils einen neuen Satz von Elementen zuführen.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass während des Bewegens des vollständig beladenen Transportkopfs (5) zu den Förderelementen (15, 16, 17, 18) hin auf einem Teil der Förderelemente (17, 18) jeweils ein vorbereiteter Satz Elemente vorhanden ist und nach der Ablage einer korrespondierenden Anzahl von entladenen Sätzen von Elementen auf den übrigen Förderelementen (17, 18) die vorbereiteten Sätze von Elementen durch die frei gewordenen Transportleisten (6, 7, 8, 9) aufgenommen werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Ablage von entladenen Elementen auf einem Förderelement (15, 16, 17, 18) ein neuer Satz Elemente auf diesem Förderelement (15, 16, 17, 18) vorbereitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn den Entladens und Beladens eines Trägerelements (1) der Transportkopf (5) an einem Teil seiner mehreren Transportleisten (6, 7, 8, 9) mit neuen Elementen bestückt ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass durch die übrigen Transportleisten (6, 7, 8 9) zu entladende Elemente aufgenommen werden und anschließend in die frei gewordenen Ablagestellen (42a–f) des Trägerelements (1) die neuen Elemente der bestückten Transportleisten (6, 7, 8, 9) abgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass durch die nach Ablage der neuen Elemente frei gewordenen Transportleisten (6, 7, 8, 9) weitere zu entladende Elemente aufgenommen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abfördern eines Satzes von Elementen durch das Förderelement (15, 16, 17, 18) die einzelnen Elemente des Satzes nacheinander in einzelne Fächer einer Kassette (10', 11', 12', 13') gefördert werden.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassetten (10', 11', 12', 13') zur einzelnen Aufnahme der Elemente getaktet relativ zu dem Förderelement (15, 16, 17, 18) verfahren werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vorbereiten eines Satzes von Elementen durch ein Förderelement (15, 16, 17, 18) aus einer Kassette (10, 11, 12, 13) oder von einer Vereinzelungsvorrichtung nacheinander eine vorbestimmte Anzahl von Elementen gefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entnahme der vorzubereitenden Elemente aus einer Kassette (10, 11, 12, 13) die Kassette (10, 11, 12, 13) getaktet verfahren wird und so die einzeln in der Kassette (10, 11, 12, 13) angeordneten Elemente nacheinander in Kontakt mit dem Förderelement (15, 16, 17, 18) gebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Trägerelemente (1, 1') nacheinander durch eine Transportvorrichtung (60) in die definierte Position gebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente eines vorbereiteten Satzes durch eine Ausrichtvorrichtung (45) zueinander in eine mit einer Geometrie der Ablagestellen des Trägerelements (1, 1') korrespondierende Anordnung gebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass durch jeweils ein Förderelement (15, 16, 17, 18) zunächst eine Kassette (10, 11, 12, 13) geleert wird und eine gegenüberliegende Kassette (10', 11', 12' 13') gefüllt wird und anschließend nach Umkehr der Förderrichtung des Förderelements (15, 16, 17, 18) entladene Elemente in die nun leere Kassette (10, 11, 12, 13) abgefördert werden.