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Die
Erfindung betrifft eine Handhabungseinrichtung zum Handhaben von
Schragen zwischen einer Schragenstation mit einer jeweils einbahnigen Zuführeinrichtung
und Abtransporteinrichtung einerseits und einem Schragenentleerer
andererseits zur Durchführung eines Entleerzyklus, umfassend
mindestens eine Schragenaufnahme für mindestens einen Schragen,
wobei die oder jede Schragenaufnahme eine Greifeinrichtung zum Greifen
der Schragen aufweist und einem Bewegungsapparat zugeordnet ist,
der in mehreren Bewegungsachsen antreibbar ist. Des Weiteren betrifft
die Erfindung eine Anordnung zum Entleeren von Schragen, umfassend
eine Schragenstation mit einer einbahnigen Zuführeinrichtung
zum Zuführen voller Schragen und einer einbahnigen Abtransporteinrichtung
zum Abtransportieren der leeren Schragen, einen Schragenentleerer
zum Aufnehmen der aus den Schragen strömenden Artikel sowie
eine Handhabungseinrichtung zum Transportieren der vollen Schragen
von der Zuführeinrichtung in den Bereich des Schragenentleerers
und der geleerten Schragen von dem Schragenentleerer in den Bereich
der Abtransporteinrichtung. Schließlich betrifft die Erfindung
ein Verfahren zum Entleeren von Schragen, wobei ein Entleerzyklus
die Schritte umfasst: Aufnehmen der mit Artikeln gefüllten
Schragen von einer einbahnigen Zuführeinrichtung, Bewegen
der Schragen von der Zuführeinrichtung in den Bereich eines
Schragenentleerers, wobei die Schragen während des Transports
aus einer Kopf-oben-Position in eine über-Kopf-Position
im Bereich des Schragenentleerers bewegt werden, Entleeren der Schragen
in den Schragenentleerer, Bewegen der geleerten Schragen aus der über-Kopf-Position
in die Kopf-oben-Position und von dem Schragenentleerer in den Bereich
einer Abtransporteinrichtung, sowie Abgeben der geleerten Schragen
auf die Abtransporteinrichtung.
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Solche
Handhabungseinrichtungen, Anordnungen und Verfahren kommen insbesondere
in der Tabak verarbeitenden Industrie bei der Verarbeitung stabförmiger
Artikel oder Produkte zum Einsatz. Zigaretten, Filterstäbe
oder dergleichen werden in Behältern, den so genannten
Schragen, insbesondere zum Transport und zur Speicherung aufbewahrt.
Dabei können die Behälter als Standardschragen
mit einem einzigen Aufnahmeraum für alle Produkte oder als
Schachtschragen ausgebildet sein, in denen die Produkte in mehreren
voneinander getrennten Schächten liegen. Ebenso können
die Behälter auch als Kartons ausgebildet sein. Zur Weiterverarbeitung der
gespeicherten Produkte werden diese an nachgeordnete Vorrichtungen,
wie z. B. Packmaschinen oder dergleichen abgegeben oder in einen
vorhandenen Massenstrom eingeschleust. Die Schragen werden dazu
mittels der Schragenstation in den Bereich des Schragenentleerers
geführt. Mittels der einbahnigen Zuführeinrichtung
werden die vollen Schragen mit ihrer breiten Seite voraus hintereinander
transportiert, bis der vorderste Schragen zum Aufnehmen durch die
Handhabungseinrichtung bereit steht. Mittels der Handhabungseinrichtung
wird der volle Schragen aus der Kopf-oben-Position, in der die Öffnung
des Schragens nach oben weist, in eine über-Kopf-Position,
in der die Öffnung nach unten weist, über den
Schragenentleerer bewegt und entleert. Nach dem vollständigen
Entleeren des Schragens bewegt die Handhabungseinrichtung den leeren
Schragen wieder in seine ursprüngliche Kopf-oben-Position
und setzt ihn auf der ebenfalls einbahnigen Abtransporteinrichtung
ab. Während des Entleerzyklus bleibt der Schragen innerhalb
der Aufnahme der Handhabungseinrichtung. Mit dem Absetzen des Schragens
auf der Abtransporteinrichtung ist ein Entleerzyklus abgeschlossen
und ein nächster Entleerzyklus kann beginnen.
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Es
sind vielfältige Handhabungseinrichtungen bekannt. Viele
der Handhabungseinrichtungen sind zur Durchführung des
genannten Verfahrens ausgebildet, so dass ein einzelner Entleerzyklus
vollständig abgeschlossen sein muss, bevor ein nächster
Entleerzyklus gestartet werden kann. Beispielhaft sei hier eine
Vorrichtung der Anmelderin erwähnt, welche in der
EP 1 086 628 A2 beschrieben
ist. Dies hat jedoch den Nachteil, dass sich die begrenzte Leistungsfähigkeit
solcher Handhabungseinrichtungen beschränkend auf die nachgeordneten
Vorrichtungen auswirkt. Anders ausgedrückt ist zwischen den
Entleerzyklen ein Leerlauf, der die Versorgung des Schragenentleerers
und insbesondere der dem Schragenentleerer nachgeordneten Vorrichtungen unterbricht.
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Aus
diesem Grunde wurde beispielsweise mit der Dopplung von so genannten
Beschickungsvorrichtungen versucht, diesen Leerlauf zu vermeiden.
Eine solche automatische Beschickungsvorrichtung ist z. B. aus der
DE 33 38 390 A1 bekannt.
Darin ist beschrieben, dass einem Trichter einer Verpackungsmaschine
für Zigaretten zwei gleiche Beschickungsvorrichtungen zugeordnet
sind. Jede dieser Beschickungsvorrichtungen ist jedoch einer eigenen separaten
Schragenstation zugeordnet. Mit anderen Worten laufen zwei Zuführeinrichtungen
parallel nebeneinander zum Bereitstellen der vollen Schragen. Entsprechend
existieren nebeneinander zwei Abtransporteinrichtungen für
die leeren Schragen. Mit dieser Lösung lässt sich
zwar der zuvor genannten Leerlauf überbrücken.
Die bekannte Handhabungseinrichtung ist jedoch wegen der doppelten
Bereitstellung der Schragenstation sehr raumgreifend. Des Weiteren
ist die bekannte Lösung wegen der Redundanz wesentlicher
Komponenten sehr teuer.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kompakte und
günstige Handhabungseinrichtung zum zeit- und wegoptimierten
Handhaben von Schragen zu schaffen. Des Weiteren ist es Aufgabe
der Erfindung, eine entsprechende Anordnung sowie ein entsprechendes
Verfahren vorzusehen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Handhabungseinrichtung mit den eingangs
genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass der Bewegungsapparat mindestens
zwei unabhängig von einander wirkende Robotereinheiten
aufweist, die zum simultanen Ausführen von mindestens zwei
zeitversetzt zueinander ablaufenden, vollständigen Entleerzyklen
ausgebildet und eingerichtet sind. Dadurch ist ein hohes Maß an
Flexibilität erreicht. Mit demselben geringen Raumbedarf
wie bei bisherigen Handhabungseinrichtungen, wie sie beispielsweise
aus der
EP 1 086 628
A2 bekannten sind, wird nahezu die doppelte Leistung erreicht.
Durch die zeitliche Schachtelung der Entleerzyklen wird ein Leerlauf
bei einem Schragenwechsel vermieden.
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Eine
zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht
vor, dass beide Robotereinheiten zum Zugriff auf dieselbe Schragenstation
und denselben Schragenentleerer ausgebildet und eingerichtet sind. Der
sich daraus ergebene, gegenüber der aus der
DE 33 38 390 A1 bekannten
Beschickungsvorrichtung, geringe Platzbedarf bei gleich bleibender
Leistungsfähigkeit ist besonders hervorzuheben.
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Vorteilhafterweise
sind die beiden Robotereinheiten unabhängig voneinander
steuerbar. Unabhängig bedeutet in diesem Zusammenhang,
dass die Robotereinheiten zwar separat voneinander steuerbar sind,
selbstverständlich aber unter Berücksichtigung
bzw. Umgehung existierender ortsfester und sich bewegender Störkanten.
Dies hat den Vorteil, dass verschiedenen Schragengrößen
handhabbar sind, was die Flexibilität der Handhabungseinrichtung
erhöht.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich
dadurch aus, dass jede Robotereinheit mindestens zwei lineare Bewegungsachsen und
eine Schwenk- bzw. Drehachse aufweist. Diese Bewegungsgeometrie
ermöglicht eine besonders zeit- und wegoptimierte Handhabung
der Schragen.
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Die
Aufgabe wird auch durch eine eingangs genannte Anordnung dadurch
gelöst, dass die Handhabungseinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist. Die sich daraus ergebenden
Vorteile wurden bereits weiter oben beschrieben. Zur Vermeidung
von Wiederholungen wird auf die entsprechenden Passagen verwiesen.
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Die
Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den eingangs genannten
Schritten dadurch gelöst, dass mindestens zwei Entleerzyklen
durch zwei unabhängig voneinander wirkende Robotereinheiten simultan
ausgeführt werden, wobei die beiden Entleerzyklen zeitversetzt
zueinander ablaufen. Bezüglich der sich daraus ergebenden
Vorteile wird ebenfalls auf die obigen Ausführungen verwiesen.
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Vorzugsweise
werden die Schragen während eines gesamten Entleerzyklus
von der jeweiligen Robotereinheit gehalten. Dadurch wird ein Umsetzen
oder Absetzen der Schragen vermieden, wodurch die Störanfälligkeit
reduziert und eine zeit- und wegoptimierte Entleerung gewährleistet
wird.
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Weitere
zweckmäßige oder vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen
sowie Verfahrensschritte ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen
werden anhand der beigefügten Zeichnung näher
erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Anordnung zum Entleeren von Schragen
mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Handhabungseinrichtung
von schräg oben und vorne,
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2 eine
Seitenansicht der Anordnung gemäß 1,
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3 eine
perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß 1 von
schräg oben und hinten,
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4 eine
Draufsicht auf die Anordnung gemäß 1,
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5 eine
perspektivische Darstellung einer Anordnung zum Entleeren von Schragen
mit einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Handhabungseinrichtung
von schräg oben und vorne,
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6 eine
Seitenansicht der Anordnung gemäß 5,
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7 eine
perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß 5 von
schräg oben und hinten,
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8 eine
Ansicht der Anordnung gemäß 5 von
hinten, und
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9 eine
Draufsicht auf die Anordnung gemäß 5.
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Die
in den Figuren gezeigten Anordnungen zum Entleeren von Schragen
mit einer Handhabungseinrichtung zum Handhaben von Schragen kommt
in der Tabak verarbeitenden Industrie zum Einsatz. Selbstverständlich
ist das erfindungsgemäße Prinzip auch zur Handhabung
anderer Elemente, Produkte oder dergleichen einsetzbar.
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Zum
besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst
anhand der 1 bis 4 eine erste Ausführungsform
einer Anordnung 10 zum Entleeren von Schragen 11 erläutert.
Die Anordnung 10 umfasst im Wesentlichen eine Schragenstation 12 mit einer
Zuführeinrichtung 13 und einer Abtransporteinrichtung 14.
Sowohl die Zuführeinrichtung 13 als auch die Abtransporteinrichtung 14 sind
einbahnig ausgebildet. Das bedeutet, dass die Schragen 11 beim
Zuführen und Abtransportieren hintereinander jeweils in
einer Spur angeordnet sind. In der gezeigten Anordnung 10 sind
die Zuführeinrichtung 13 und die Abtransporteinrichtung 14 übereinander
angeordnet, wobei die Zuführeinrichtung 13 oberhalb
der Abtransporteinrichtung 14 liegt. Selbstverständlich
sind andere Zuordnungen möglich, insbesondere auch eine
Zuordnung mit oben liegender Abtransporteinrichtung 14 und
darunter angeordneter Zuführeinrichtung 13.
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Des
Weiteren umfasst die Anordnung 10 einen Schragenentleerer 15 zum
Aufnehmen der aus den Schragen 11 strömenden Artikeln,
sowie eine Handhabungsvorrichtung 16 zum Transportieren
der vollen Schragen 11 von der Zuführeinrichtung 13 in den
Bereich des Schragenentleerers 15 und zum Transportieren
der geleerten Schragen 11 von dem Schragenentleerer 15 in
den Bereich der Abtransporteinrichtung 14. Der Schragenentleerer 15 ist
in bekannter Weise zum Aufnehmen und Adaptieren der Schragen 11 ausgebildet
und eingerichtet, weswegen an dieser Stelle auf eine ausführliche
Beschreibung verzichtet wird. Optional kann dem Schragenentleerer 15 ein
(nicht dargestelltes) Betätigungselement für eine
Schließvorrichtung 40 der Schragen 11, auf
die weiter unten näher eingegangen wird, zugeordnet sein.
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Mittels
der Handhabungseinrichtung 16, die im folgenden detailliert
beschrieben wird und die auch als Einzelvorrichtung in unterschiedlichen
Bereichen einsetzbar ist, werden die Schragen 11 bewegt.
Die Handhabungseinrichtung 16 dient zum Handhaben der Schragen 11 zwischen
der Schragenstation 12 und dem Schragenentleerer 15 und umfasst
im Wesentlichen mindestens eine Schragenaufnahme 17 für
mindestens einen Schragen 11 und einen Bewegungsapparat 18 zum
Bewegen der Schragenaufnahme 17.
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Hierzu
ist die oder jede Schragenaufnahme 17 dem Bewegungsapparat 18 zugeordnet.
Anders ausgedrückt ist die Schragenaufnahme 17 an
dem Bewegungsapparat 18 befestigt. Der Bewegungsapparat 18 ist
zum Transportieren der Schragen 11 zwischen der Schragenstation 12 und
dem Schragenentleerer 15 sowie zum Entleeren der Schragen 11 in den
Schragenentleerer 15, also zum Durchführen eines
Entleerzyklus, entlang oder um mehrere Achsen antreibbar bzw. bewegbar.
Des Weiteren weist jede Schragenaufnahme 17 eine Greifeinrichtung 19 zum Greifen
der Schragen 11 auf. Den Schragen 11 ist entweder
direkt oder indirekt eine Schließvorrichtung 40 zugeordnet.
Direkt bedeutet, dass die Schließvorrichtung Bestandteil
des Schragens 11 ist. Indirekt bedeutet, dass die Schließvorrichtung
Bestandteil der Schragenaufnahme 17 ist. Beide Möglichkeiten sind
in ihrer Anordnung und den unterschiedlichen Ausführungsformen
bekannt und werden deshalb nicht explizit beschrieben. Die Schließvorrichtung 40 dient
zum Sichern des Schrageninhaltes beim Transport der Schragen 11 von
der Zuführeinrichtung 13 in den Bereich des Schragenentleerers 15.
Während dieses Transports werden die Schragen 11 nämlich aus
einer Kopf-oben-Position (Schragenöffnung nach oben) in
eine Über-Kopf-Position (Schragenöffnung nach
unten) gebracht.
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Der
Bewegungsapparat 18 ermöglicht das simultane Handhaben
von mindestens zwei Schragen 11, wobei sich die beiden
Schragen 11 in unterschiedlichen Stadien eines Entleerzyklus
befinden. Hierzu weist der Bewegungsapparat 18 mindestens zwei
unabhängig voneinander wirkende Robotereinheiten 20, 21 auf.
Die Robotereinheiten 20, 21 sind zum simultanen
Ausführen von mindestens zwei zeitversetzt zueinander ablaufenden,
vollständigen Entleerzyklen ausgebildet und eingerichtet.
Jeder Robotereinheit 20, 21 ist eine separate
Schragenaufnahme 17, 22 zugeordnet. Die Robotereinheiten 20, 21 bzw.
die den Robotereinheiten 20, 21 zugeordneten Schragenaufnahmen 17, 22 sind
jeweils in mindestens drei Bewegungsachsen bewegbar. Mit anderen Worten
sind die Schragenaufnahmen 17, 22 mit den darin
befindlichen Schragen 11 für den Transport von der
Zuführeinrichtung 13 zum Schragenentleerer 15 und
vom Schragenentleerer 15 zur Abtransporteinrichtung 14 einerseits
und für das Entleeren andererseits beweglich ausgebildet
bzw. angeordnet.
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Beide
Robotereinheiten 20, 21 sind zum Zugriff auf dieselbe
Schragenstation 12 und denselben Schragenentleerer 15 ausgebildet
und eingerichtet. Anders ausgedrückt sind beide Robotereinheiten 20, 21 jeweils
dazu ausgebildet und eingerichtet, volle Schragen 11 von
derselben Zuführeinrichtung 13 abzuholen und zum
Schragenentleerer 15 zu transportieren und entleerte Schragen 11 von
dem Schragenentleerer 15 zur selben Abtransporteinrichtung 14 zu transportieren.
Das bedeutet, dass beide Robotereinheiten 20, 21 zum
Durchführen eines vollständigen Entleerzyklus
(Schragen 11 abholen, Schragen 11 entleeren und
Schragen 11 wegbringen) unabhängig von der jeweils
anderen Robotereinheit 21, 20 ausgebildet und
eingerichtet sind. Vorzugsweise sind die beiden Robotereinheiten 20, 21 unabhängig
voneinander frei programmierbar und steuerbar. Dadurch sind die
Robotereinheiten 20, 21 und damit die Schragenaufnahmen 17, 22 in
ihren Bewegungsabläufen flexibel, so dass einerseits unterschiedliche Schragentiefen
berücksichtigt werden können und andererseits
trotz der simultanen Ausführung zweier Entleerzyklen eine
kollisionsfreie Bewegung der Schragenaufnahmen gewährleistet
ist.
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Bevorzugt
sind die beiden Robotereinheiten 20, 21 zu beiden
Seiten neben der Schragenstation 12 angeordnet, so dass
sie einander getrennt durch die Zuführeinrichtung 13 und
die Abtransporteinrichtung 14 gegenüber liegen.
Die Robotereinheiten 20, 21 können jedoch
auch in anderer Weise, z. B. versetzt zueinander oder dergleichen,
angeordnet sein. Zur Ausführung des zuvor erwähnten
Entleerzyklus können die Robotereinheiten 20, 21 unterschiedliche Bewegungsgeometrien
aufweisen.
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Besonders
bevorzugt und in den 1 bis 4 dargestellt
sind Robotereinheiten 20, 21, die mindestens zwei
lineare Bewegungsachsen und eine Schwenk- bzw. Drehachse aufweisen.
Unabhängig von der Art und Ausbildung der Bewegungsachsen ist
jeder Bewegungsachse und Schwenk- bzw. Drehachse vorzugsweise ein
separater Antrieb 23, 24, 25 zugeordnet.
Der Aufbau der Robotereinheiten 20, 21 sowie deren
Bewegungsachsen dieser Ausführungsform werden anhand einer
einzelnen Robotereinheit 20 näher beschrieben.
Die Robotereinheit 20 weist einen Rahmen 26 auf,
dem die Schragenaufnahme 17 zugeordnet ist. Der Rahmen 26 ist
aus ortsfesten Vertikalstandern 27, 28 gebildet,
die an ihren entgegen gesetzten freien Enden durch horizontal verlaufende
Lineareinheiten 29, 30 miteinander verbunden sind.
Zwischen den Lineareinheiten 29, 30 ist eine verfahrbare
Vertikalsäule 31 angeordnet. An dieser Vertikalsäule 31 ist
die Schragenaufnahme 17 befestigt. Hierzu ist die Schragenaufnahme 17 an
einen Schwenkarm 32 angeordnet, der wiederum einem verfahrbaren
Schlitten 33 zugeordnet ist. Die Schragenaufnahme 17 ist
an der Robotereinheit 20 bzw. genauer an dem Schwenkarm 32 nur
einseitig gelagert. Das bedeutet, dass der Schwenkarm 32 nur
an einer Seite der Schragenaufnahme 17 angreift. Mittels
des Schlittens 33 ist die Schragenaufnahme 17 in Z-Richtung
vertikal auf und ab bewegbar. Hierzu ist der Schragenaufnahme 17 bzw.
dem Schlitten 33 der Antrieb 23 zugeordnet.
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Zum
Schwenken der Schragenaufnahme 17 um die D-Achse ist dem
Schwenkarm 32 der Antrieb 24 zugeordnet, der einen
Schwenkbereich von mindestens 180° zum Schwenken der Schragenaufnahme 17 aus
der Kopf-oben-Position in die Über-Kopf-Position und umgekehrt
aufweist. Zur Verfahrbarkeit der Vertikalsäule 31 in
horizontaler Y-Richtung ist der Antrieb 25 vorgesehen,
der einer der Lineareinheiten 29 oder 30 zugeordnet
ist. Zur Übertragung der Antriebsleistung sind die beiden
Lineareinheiten 29, 30 über ein Übertragungsmittel 34 miteinander
verbunden bzw. in Wirkverbindung miteinander. Die Wirkverbindung
kann z. B. durch eine Kette, einen Zahnriemen oder in anderer üblicher Weise
hergestellt werden. Mitlaufende Kabelführungen unterstützen
den störungsfreien Betrieb.
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Selbstverständlich
kann der Aufbau der Robotereinheit 20 in anderer üblicher
Weise erfolgen. Beispielsweise kann auch der Rahmen 26 selbst
in linearer Bewegungsrichtung bewegbar sein. Auch die Linear- und
Schwenk- bzw. Drehbewegungen können in anderer üblicherweise
ausgeführt werden. Gleiches gilt für die Robotereinheit 21,
die der Robotereinheit 20 entspricht, weswegen gleiche
Teile mit den entsprechenden Bezugsziffern versehen sind. Die einander
gegenüberliegenden Robotereinheiten 20, 21 können
insbesondere aus Gründen der Stabilität unter
Bildung eines Gestells oder dergleichen auch miteinander verbunden
sein, beispielsweise durch Querverstrebungen 35 oder dergleichen.
Zur Ausführung bzw. Durchführung des jeweiligen
Entleerzyklus durch die beiden Robotereinheiten 20, 21 sind
die Bewegungsabläufe der Schragenaufnahmen 17, 22 zueinander
koordiniert, wobei die Bewegungsabläufe entlang der bzw.
um die Bewegungsachsen (Y-Achse, Z-Achse, D-Achse) frei programmierbar
sind.
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Eine
andere Ausführungsform gemäß der 5 bis 9 ist
in Bezug auf eine simultane und kollisionsfreie Durchführung
von zwei Entleerzyklen prinzipiell wie die zuvor beschriebene Ausführungsform
aufgebaut, so dass für gleiche Teile die entsprechenden
Bezugszeichen benutzt werden. Die zweite Ausführungsform
unterscheidet sich allerdings im Aufbau der Handhabungsvorrichtung 16 sowie
in der Auswahl der Bewegungsachsen. Wiederum wird beispielhaft eine
der beiden Robotereinheiten 20, 21 beschrieben.
Die Robotereinheit 20 umfasst einen Schwenkarm 36.
Der Schwenkarm 36 ist um die A-Achse schwenkbar ausgebildet.
Durch die Schwenkbewegung um die A-Achse ist die Schragenaufnahme 17 einerseits
in eine vertikale Komponente in Z-Richtung und um eine horizontale
Komponente in Y-Richtung bewegbar. Die A-Achse ist an einem freien
Ende des Schwenkarms 36 angeordnet. Zum Ausführen
der Schwenkbewegung um die A-Achse ist ein Antrieb 37 vorgesehen.
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An
dem der A-Achse gegenüberliegenden freien Ende des Schwenkarms 36 ist
ein weiterer Schwenkmechanismus 38 vorgesehen, mittels
dem die Schragenaufnahme 17 um die D-Achse schwenkbar ist.
Der Schwenkbereich um die D-Achse beträgt wie in der zuvor
beschriebenen Ausführungsform mindestens 180° und
wird durch den Antrieb 24 realisiert. Zur auf und ab Bewegung
der Schragenaufnahme 17 ist diese an einem Schlitten 39 angeordnet,
der an dem Schwenkarm 36 auf und ab bewegbar angeordnet
ist. Der Schlitten 39 ist durch den Antrieb 23 betätigbar,
wobei der Antrieb 23 über eine Kette, Zahnriemen
oder dergleichen mit dem Schlitten 39 in Wirkverbindung
steht. Gleiches gilt für die Robotereinheit 21,
die der Robotereinheit 20 entspricht, weswegen gleiche
Teile mit den entsprechenden Bezugsziffern versehen sind. Die Bewegungsabläufe
der Schragenaufnahmen 17, 22 entlang der bzw.
um die Bewegungsachsen (Z-Achse, A-Achse, D-Achse) sind wiederum
frei programmierbar.
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Bei
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich
lediglich um zwei Beispiele. Selbstverständlich ist es
möglich, die Konstruktion der Robotereinheiten 20, 21 im
Rahmen üblicher maschinenbaulicher Überlegungen
insbesondere auch im Hinblick auf ortsfeste und bewegliche Teile
an weitere Randbedingungen anzupassen.
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Auch
können die Bewegungsachsen in ihrer Ausbildung, Anordnung
und Anzahl variieren. Insbesondere kann die Ausbildung der separaten
Antriebe 23, 24, 25 variieren. Wenngleich
diese Antriebe 23, 24, 25 vorzugsweise
als lagegeregelte Servomotore ausgebildet sind, so sind zumindest
für jeweils eine Achse auch geschwindigkeitsgeregelte und/oder
gesteuerte Schwenk- bzw. Drehantriebe und/oder Linearantriebe elektrischer,
hydraulischer oder pneumatischer Art einsetzbar.
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Im
folgenden wird das Verfahrensprinzip mit dem entsprechenden Bewegungsablauf
eines Schragenentleerzyklus anhand der 5 bis 9 näher erläutert:
Ein
voller Schragen 11 wird durch eine erste Robotereinheit 20 oder 21 von
der Zuführeinrichtung 13 aufgenommen. Weitere
volle Schragen 11 rücken dann in Transportrichtung
T nach, so dass der vorderste Schragen 11 in der Abholposition
für die zweite Robotereinheit 21 oder 20 bereit
steht. Der von der ersten Robotereinheit 20 aufgenommene
Schragen 11 wird dann in Y-Richtung und Z-Richtung in den
Bereich des Schragenentleerers 15 bewegt. Während dieses
Transfers wird der Schragen 11 überlagert um die
D-Achse geschwenkt, so dass der Schragen 11 aus der Kopf-oben-Position
(wie er auf der Zuführeinrichtung 13 steht) in
die Kopf-über-Position bewegt wird. Dieser Schragen 11 wird über
dem Schragenentleerer 15 positioniert. Durch Öffnen
der Schließvorrichtung 40, die durch ein Betätigungselement
an der Schragenaufnahme 17 oder an dem Schragenentleerer 15 betätig
wird, wird der Schragen 11 geöffnet, so dass die
Artikel aus dem Schragen 11 in den Schragenentleerer 15 gelangen.
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Während
der Schragen 11, der von der ersten Robotereinheit 20 gehalten
wird, entleert wird, nimmt die zweite Robotereinheit 21 einen
weiteren mit Artikeln gefüllten Schragen 11 von
der Zuführeinrichtung 13 auf und bewegt ihn in
gleicher Weise wie zuvor beschrieben in eine Warteposition vor den Schragenentleerer 15.
Sobald der der von der Robotereinheit 20 gehaltene Schragen 11 vollständig
geleert ist, bewegt die Robotereinheit den entleerten Schragen 11 weg
von dem Schragenentleerer 15, während die zweite
Robotereinheit 21 den in der Warteposition stehenden vollen
Schragen 11 in die Entleerposition über den Schragenentleerer 15 bewegt.
Dieser Schragenwechsel im Bereich des Schragenentleerers 15 erfolgt
durch die Steuerung und freie Programmierung der Robotereinheiten 20, 21 kollisionsfrei.
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Während
nun der von der zweiten Robotereinheit 21 gehaltene volle
Schragen 11 geöffnet und in den Schragenentleerer 15 entleert
wird, bewegt die erste Robotereinheit 20, die den gerade
geleerten Schragen 11 hält, diesen zurück
in die Kopf-oben-Position und setzt ihn auf der Abtransporteinrichtung 14 ab.
Damit ist ein vollständiger Entleerzyklus durch die erste
Robotereinheit 20 abgeschlossen. Der leere Schragen 11 wird
dann abgefördert.
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Direkt
nach dem Absetzen des leeren Schragens 11 auf der Abtransporteinrichtung 14 beginnt die
erste Robotereinheit 20 den nächsten Entleerzyklus
und holt den nächsten vollen Schragen 11 von der
Zuführeinrichtung 13 und bringt diesen in die Warteposition
vor dem Schragenentleerer 15. Sobald der sich in der Entleerung
befindliche Schragen 11, der von der zweiten Robotereinheit 21 gehalten
wird, vollständig entleert ist, bewegt die Robotereinheit 21 diesen
nunmehr leeren Schragen 11 in die Kopf-oben-Position zurück
und setzt ihn auf der Abtransporteinrichtung 14 ab. Nun
hat auch die zweite Robotereinheit 21 einen Entleerzyklus
vollständig abgeschlossen und beginnt einen weiteren Entleerzyklus.
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Bei
der simultanen und zeitversetzten Ausführung von zwei Entleerzyklen
durch die beiden unabhängig voneinander wirkenden Robotereinheiten 20, 21 greifen
diese auf dieselbe Schragenstation 12 und denselben Schragenentleerer 15 zu.
Die Programmierung der Steuerung der Robotereinheiten 20, 21 stellt
den kollisionsfreien Betrieb der parallel arbeitenden Robotereinheiten 20, 21 sicher.
Die Bewegung der Robotereinheiten 20, 21 bzw.
der zugeordneten Schragenaufnahmen 17, 22 erfolgt
bevorzugt entlang bzw. um drei Bewegungsachsen, von den zwei Achsen
als Linearachsen und eine Achse als Schwenk- bzw. Drehachse oder
umgekehrt ausgebildet ist. Andere Konstellationen sind aber ebenfalls
möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1086628
A2 [0003, 0006]
- - DE 3338390 A1 [0004, 0007]