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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Greifer für eine Handhabungsvorrichtung,
beispielsweise ein Roboter, zum Greifen, Halten, Positionieren und Ablegen
von Produkten, die insbesondere eine adhäsive, d. h. klebrige und/oder
nachgiebige, d. h. weiche oder weichelastische Produktoberfläche aufweisen.
Der Greifer weist ein Haltemittel auf, welches beim Greifen und
Halten an der (weichen/nachgiebigen) Produktoberfläche anliegt
und so ausgebildet ist, dass es beim Ablegen und Freigeben des Produkts
ablösbar
ist.
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Greifer
zur Handhabung von Produkten, die an den Produkt-Außenflächen angreifen,
können
beispielsweise als sogenannte Klemmbackengreifer ausgebildet sein,
bei denen das entsprechende Produkt an geeigneten Außenflächen über aufeinander zu
und voneinander weg bewegbare Klemmbacken aufgenommen, gehalten
und abgelegt werden können.
Der Klemmdruck wird dabei so eingestellt, dass das entsprechende
Produkt kraftschlüssig
in den Klemmbacken gehalten wird.
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Solche
Klemmbacken können
scheren- bzw. zangenartig, um einen Drehpunkt verschwenkbar, auseinander
und zusammen bewegt werden; sie können aber auch schraubstockartig
parallel geführt auf
und zu bewegt werden. Dazu sind verschiedene mechanische (Spindeln,
Federn, etc.), fluidische (pneumatisch/hydraulisch), aber auch elektrische (Stellmotoren,
Servomotoren, etc.) Antriebe bekannt.
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Andere
Haltevorrichtungen arbeiten mit mehr oder weniger großflächigen Saugnäpfen, die das
zu handhabende Produkt über
ein zwischen Produktoberfläche
und einem als Saugnapf ausgebildeten Haltebereich erzeugtes Vakuum
ansaugen und fixieren. Produkte mit magnetisierbaren Oberflächen oder
Oberflächenbereichen
können
auch magnetisch gehalten und umgeschlagen werden.
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Produkte
mit klebrigen, viskosen oder klebrig-feuchten Oberflächen, die
zudem oft auch nachgiebig oder weich elastisch sein können, sind
jedoch mit herkömmlichen
Umschlagmitteln nur schwer zu handhaben. Vakuumeinrichtungen versagen,
da sich beispielsweise Belüftungsöffnungen
zusetzen oder sogar die gesamte Fluidsteuerung verunreinigt wird. Bei
geschlossenen Saugflächen,
die mechanisch verstellbar sind, besteht die Gefahr, dass sich das Vakuum
nicht mehr lösen
lässt,
da sich adhäsive
Produktoberflächen
vollständig
elastisch plastisch an die Saugflächen anlegen und sich nur schwer
wieder ablösen
lassen.
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Ein ähnliches
Problem besteht bei Klemmbackengreifern, mit denen zwar das Greifen
und Halten solcher Produkte bei entsprechender Dimensionierung der
Halteflächen
unproblematisch ist, aber das Ablegen – besonders das wiederholgenaue
ausgerichtete und getaktete Ablegen – sehr erschwert sein kann,
da sich solche Produkte gar nicht oder nur unkalkulierbar von den
Halteflächen
lösen.
Dieser Effekt ist jedem bekannt, der einmal versucht hat, ein gekautes
Kaugummi mit den Fingern zu halten und ohne Zuhilfenahme von Hilfsmitteln
von den Fingern zu lösen.
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Es
wäre zwar
möglich,
die Halteflächen
beschichten oder mit Trennmitteln zu benetzen, um Anklebeeffekte
herabzusetzen. Solche Beschichtungen und insbesondere zusätzlich aufgebrachte
Trennmittel können
aber möglicherweise
das zu handhabende Produkt schädigen
oder verunreinigen (z. B. die Oberfläche teilweise ausgehärteter oder
vernetzter Kunststoff- oder
Lebensmittelprodukte). Es wäre auch
möglich,
Mechanismen vorzusehen, die solche Produkte von den Klemmbacken
bzw. von den Halteflächen
abstreifen. Solche Mechanismen sind jedoch meist konstruktiv aufwändig und
erschweren die Reinigung der entsprechenden Greifer. Es gibt aber
auch Fälle,
in denen selbst das Abstreifen sehr schwierig ist, wenn z. B. nur
teilweise ausgehärtete Kunststoff-
bzw. Lebensmittelprodukte, die als weicher oder halbfester Produktstrang
vorliegen, zum Verpacken umgeschlagen werden sollen.
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Es
besteht also die Aufgabe, einen verbesserten Greifer bereitzustellen,
der die oben angegebenen Probleme zumindest teilweise löst und in
der Lage ist, auch solche Produkte zuverlässig zu greifen, halten und
abzulegen, die eine adhäsive und/oder
nachgiebige Produktoberfläche
aufweisen. Dies betrifft insbesondere Produkte wie: Lebensmittel,
Fette Elastomere, teigartige, keramische oder feuerfeste Massen,
Kleber, Kunststoffe, etc.
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Diese
Aufgabe löst
der Greifer (das Haltemittel) mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Dabei ist das Haltemittel, welches unmittelbar in Kontakt mit der
Produktoberfläche
ist, derart bewegbar am Greifer angeordnet, dass es zum Ablösen an der
Produktfläche
von dieser abrollend verstellbar ist, während Greifer und Produkt beim
Abrollen (und Ablegen) relativ zueinander eine etwa parallel zur
Produktoberfläche
verlaufende Ablösebewegung
ausführen.
Dabei verringert sich die Kontakt fläche zwischen Produktoberfläche und
Haltemittel mit fortschreitender Ablösebewegung, bis das Produkt
vollständig
vom Haltemittel abgerollt ist und in seine Ablegeposition gelangt.
Das Ablegen des Produktes erfolgt also nicht in der üblichen
Weise, indem die Greifbacken auf und zu bewegt werden, sondern die
Greifbacken bleiben geschlossen und das abzulegende Produkt wird
durch die Relativbewegung zum Haltemittel abrollend aus dem Greifer
gefördert.
Dabei löst
sich das Haltemittel kontinuierlich Stück für Stück von der Produktoberfläche, etwa
in der Weise wie eine Klebefolie von einer Oberfläche abziehbar
ist, ohne dass daran Rückstände verbleiben.
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In
der Weiterbildung gemäß Anspruch
2 ist der Greifer dabei mit zwei gegenüberliegend angeordneten Greifbacken
versehen, die jeweils ein Haltemittel aufweisen, wobei die Greifbacken
zum Greifen mittels eines Antriebs im Wesentlichen normal zur Produktoberfläche aufeinander
zu (bzw. zum Lösen
auch voneinander weg) bewegbar sind. So ein Greifer erlaubt es,
das Produkt großflächig zu
erfassen, wobei die gesamte Kontaktfläche nahezu gleichzeitig erfasst
wird. Damit steht sofort nach dem Greifen die erforderliche Kontaktfläche zur
Verfügung,
um den notwendigen Kraftschluss zwischen Haltemittel und Produktoberfläche herzustellen.
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Gemäß Anspruch
3 weist das Haltemittel einen an seinem Umfang verstellbaren Kontaktbereich auf,
welcher beim Halten des Produkts im Bereich der Kontaktfläche an der
Produktoberfläche
angreift bzw. anliegt und zum Lösen
(Abrollen) von der Produktoberfläche
in Umfangsrichtung verstellbar ist. Das Ablösen der Produktoberfläche vom
Haltemittel findet in einem gekrümmten
Ablösebereich
statt, an dem sich beim Ablegen Produktoberfläche und Kontaktbereich voneinander
trennen. Da mit kann das Produkt an einer genau definierten Stelle
von Haltemittel und damit aus dem Greifer gelöst werden. Dies erleichtert
die erforderliche Wiederholgenauigkeit beim Ablegen und/oder Positionieren.
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Gemäß Anspruch
4 kann das Haltemittel dabei als ein über eine Umlenkeinrichtung
geführtes Fördermittel
ausgebildet sein. So ein Fördermittel kann
beispielsweise ein flexibler Bandabschnitt, aber auch ein gelenkiger
Förderkettenabschnitt
sein. Insbesondere über
eine Umlenkeinrichtung geführte Bänder erlauben
es, besonders schmale (dünne) Greifbacken
zu gestalten, so dass die Produkte in sehr engen Abständen nebeneinander
abgelegt werden können.
Bei einem als Band oder Förderkette ausgebildeten
Haltemittel ist es auch möglich,
die erforderliche Kontaktfläche
zum Halten des Produktes nahezu beliebig groß zu gestalten, so dass auch
sehr rutschige Produkte bzw. sehr weiche Produkte zuverlässig handhabbar
sind.
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In
anderen Ausführungen
können
aber auch Rollen bzw. Walzen vorteilhaft sein (vgl. Anspruch 5), die
das Haltemittel bilden und die Abwälzbewegung an der Produktoberfläche ausführen können, um
das Produkt abzulegen. Solche Walzen oder Rollen sind meist weniger
verschleißanfällig.
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Die
Ausführungen
gemäß Anspruch
6 und 7 betreffen Haltemittel, die mit einer Antriebseinrichtung
versehen sind. Diese Antriebseinrichtungen können dann beispielsweise ein
Band, eine Kette, eine Rolle oder eine Walze aktiv verstellen, um
die Ablöse-/Abrollbewegung
auszuführen.
Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn das Produkt zunächst mit
dem geschlossenen Greifer auf einer Unterlage abgelegt wird, dort
leicht anhaftet und dann mittels der Antriebseinrichtung die Ablöse-/Abrollbewegung
des Haltemittels ausgeführt
wird und sich dabei der Greifer etwa parallel zur Kontaktfläche relativ
zum Produkt bewegt, so dass sich das Produkt ohne seine Position
und Lage zu verändern,
aus dem Greifer löst.
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Gemäß Anspruch
7 kann die Antriebseinrichtung ein Fluidzylinder sein, dessen Stellgeschwindigkeit
einstellbar ist und beispielsweise auf die Ablösegeschwindigkeit des Greifers
abstimmbar ist. Es ist aber auch möglich, die Stellgeschwindigkeit
der Antriebseinrichtung bzw. des Haltemittels über eine Steuerung mit der
Ablösebewegung
des Greifers oder umgekehrt abzustimmen.
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Anspruch
8 betrifft eine Ausführung,
bei der eine lösbare
Feststelleinrichtung vorgesehen ist, die beim Halten des Produktes
das Haltemittel fixiert und beim Ablegen und/oder beim Greifen des
Produktes das Haltemittel freigibt. Bei dieser Ausführung kann zum
einen das Produkt durch sein Eigengewicht aus dem Greifer herausgelangen,
indem die Feststelleinrichtung das Haltemittel und damit das Produkt
freigibt. Entweder kann der Greifer dabei über dem Ablegepunkt angeordnet
sein, so dass das Produkt aus dem Greifer auf die Ablegestelle ”fällt”. Oder
der Greifer wird bei fixierter Feststelleinrichtung mit dem Produkt
auf der Ablegestelle positioniert, die dann gelöst wird, der Greifer führt dann
lediglich noch eine entlang der Produktoberfläche verlaufende Ablösebewegung
aus und das Produkt verbleibt durch sein Eigengewicht vom Haltemittel
abrollend an der entsprechenden Stelle.
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Darüber hinaus
ist es aber auch möglich,
ein Produkt ohne Betätigung
der Greifbacken senkrecht zur Produktoberfläche aufzunehmen, indem der Greifer
bei gelöster
Feststelleinrichtung und damit beweglichen Haltemitteln schuhartig über das
Pro dukt gestülpt
wird. Dabei gelangt das Produkt durch eine entsprechende Rollbewegung
der Haltemittel (zum Beispiel der Bänder) den Greifer und stellt
so die Kontaktfläche
zwischen Produktoberfläche
und Haltemittel her. Die Feststelleinrichtung wird fixiert, und
das Produkt ist im Greifer an den Haltemitteln anhaftend und kann
nun umgesetzt oder sonstwie gehandhabt werden. Diese Lösung erlaubt
es, den Greifermechanismus erheblich zu vereinfachen – die Auf-
und Zu-Betätigung
des Greifers kann entfallen. Es ist aber möglich, den Greifer für unterschiedliche Produktabmessungen
einstellbar auszubilden.
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Gemäß Anspruch
9 kann das Haltemittel auch mit zusätzlichen Halteelementen versehen sein,
die lokale an der Produktoberfläche
angreifende Kontaktbereiche bilden. Solche Halteelemente können zum
Beispiel Rippen, Noppen oder auch andere spitz oder scharfkantig
gestaltete Elemente sein, die auf die Besonderheiten der entsprechenden Produktoberflächen abgestimmt
sind. So kann beispielsweise die Verschmutzung durch benetzte oder auch
pastöse
Produktoberflächen
verringert werden. Gleichzeitig können so auch sehr stark adhäsive Produktoberflächen (beispielsweise
solche, die mit einem Kleber versehen sind) – in gewünschter Weise gehandhabt werden.
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Anspruch
10 betrifft eine Handhabungsvorrichtung, insbesondere eine Robotereinrichtung
mit einem erfindungsgemäßen Greifer,
wobei diese gemäß Anspruch
11 mit einer Steuerung versehen ist, die so eingerichtet ist, dass
sie die Ablösebewegung des
Greifers und die Abwälzbewegung
des Haltemittels aufeinander abstimmt.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei
zeigt:
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1a und
b ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Greifers
in perspektivischer Ansicht in geschlossener (a) und in offener
(b) Stellung,
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2a und
b den in 1b gezeigten Greifer in einer
Stirnansicht (a) und eine Schnittdarstellung mit eingefahrenen Antriebszylindern,
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3 den
in 2a gezeigten Greifer in geschlossener Stellung,
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Klemmbacke ohne Förderband
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5a und
b den in 3 dargestellten Greifer bei
ausgefahrenen Antriebselementen in einer Stirnansicht (a) und in
einer Schnittdarstellung (b),
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6a bis
e den in 1 bis 4 dargestellten
Greifer beim Aufnehmen eines Produktes,
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7a bis
d den in 1 bis 5 dargestellten Greifer
beim Ablegen des Produktes,
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8a bis
c ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Greifers
mit einer Feststelleinrichtung in einer schematischen Stirnansicht
beim Ablegen eines Produktes,
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9a und
b alternative Gestaltungen des Umlenkbereichs eines erfindungsgemäßen Greifers,
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10 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Greifers
in einer Stirnansicht mit mehreren Halterollen, und
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11 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Greifers
in einer Stirnansicht mit einer Rolle an jeder Klemmbacke.
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Aufbau
und Funktion eines erfindungsgemäßen Greifers
werden zunächst
anhand der 1 bis 7 erläutert. Der
Greifer 1 umfasst zwei Klemmbacken 2a und b, die über eine
Führung 4 miteinander
gekoppelt sind. Die Führung 4 umfasst
eine an der Klemmbacke 2b fixierte Führungsschiene 6, auf
der an der Klemmbacke 2a fixierte Führungselemente linear zusammen
mit der Klemmbacke 2a in Richtung des Pfeils B verschiebbar
sind, so dass die Klemmbacke 2a relativ zur Klemmbacke 2b verstellbar
ist. Zum Verstellen dient ein Pneumatikelement 8, das über eine
Pneumatiksteuerung (nicht dargestellt) angesteuert wird. Mit der
Führung 4 ist
eine Schnittstelle 10 verbunden, die als Anschlussplatte
ausgestaltet ist und zur Kopplung des Greifers 1 an einer
Handhabungsvorrichtung, zum Beispiel einen Roboterarm dient. Die 1a zeigt
den Greifer 1 mit geschlossenen Klemmbacken 2a,
b und 1b zeigt den Greifer mit geöffneten
Klemmbacken 2a, b.
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Die
Klemmbacken 2a und b umfassen jeweils an ihren Enden Stirnplatten 12,
zwischen denen eine Trägerleiste 14 und
eine Stützplatte 16 (2b) in
Längsrichtung
L des Greifers verlaufen. Um die Stützplatten 16 herum
verläuft
ein als Halte- bzw. Fördermittel
dienendes Förderband 18,
das jeweils am oberen und unteren Ende über Umlenkprofile 20 (2b)
geführt
ist, die ebenfalls in Richtung L zwischen den Stirnplatten 12 verlaufen.
Das Förderband 18 bildet
eine geschlossene Schlaufe um die Umlenkprofile 20 und
ist so bemessen, dass es relativ straff mit seinen Innenseiten an
den Außenflächen der
Stützplatten 16 anliegt.
Dabei kann das Förderband 18 in
Umfangsrichtung R um die Umlenkprofile 20 verschoben werden.
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In 4 ist
erkennbar, dass die Umlenkprofile 20 aus zylindrischen
Hülsen 20a gebildet
ist, die drehbar auf einer Führungsstange
aufgereiht sind, welche zwischen den Stirnplatten 12 aufgespannt
ist und die an mehreren Stellen über
Stützlager 20b an den
Stützplatten 16 befestigt
ist.
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In
anderen Ausführungen
können
die Umlenkprofile 20 auch ballig (bombiert) oder tailliert
ausgeführt
sein, um die Führung
des Förderbandes 18 (bzw.
anderer Halte- bzw. Fördermittel)
zu verbessern.
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An
den Außenseiten
der Förderbänder 18, die
jeweils an den Innenseiten der Klemmbacken 2a und b verlaufen,
ist jeweils eine Koppelschiene 22 fixiert. Der genaue Mechanismus
ist ebenfalls anhand der 4 erkennbar, die eine Klemmbacke 2b ohne das
Förderband 18 zeigt.
Die Stützplatte 16 ist
mit Öffnungen 16a und 16b versehen,
die hier etwa rechteckig ausgebildet sind. Dabei verlaufen innerhalb
der kleineren Öffnungen 16b Führungselemente 17,
die mit der Koppelschiene 22 fest verbunden sind (z. B. über Schraubverbindungen)
und dabei das in der 4 nicht dargestellte Förderband 18 an
der Koppelschiene 22 kraftschlüssig fixieren. An jeder Koppelschiene 22 greifen
jeweils die Enden der Kolben 24 von zwei Pneumatikzylindern 26 an,
die auf der Oberseite der Trägerleiste 14 und
diese durchsetzend angeordnet sind. Die Pneumatikzylinder 26 sind
hier als doppelwirkende Pneumatikzylinder ausgeführt, die mit einer (nicht weiter
dargestellten) Pneumatiksteuerung gekoppelt sind, über die
das Ein- und Ausfahren der Kolben 24 veranlasst werden kann.
Koppelschiene 22, Kolben 24 und Pneumatikzylinder 26 bilden
eine Antriebseinrichtung, mit der das Förderband 18 in Richtung
R über
die Umlenkprofile 20 hin und her bewegt werden kann. Dabei
bewegen sich die jeweiligen Förderbänder 18 über die Umlenkprofile 20 umgelenkt
an den Stützplatten 16 bzw.
an deren Innen- oder Außenseite
entlang. Die Führungselemente 17 verlaufen
beim Verstellen des Förderbandes 18 in
den Öffnungen 16b und
führen dabei
das Förderband 18 in
Richtung R und stabilisieren es quer zur Richtung L. Damit wird
verhindert, dass ein im Greifer aufgenommenes Produkt Querkräfte auf
die Kolben 24 ausübt
und zwar unabhängig von
der Lage des Greifers 1, der ja – z. B. an einem Roboterarm
befestigt – jede
beliebige Lage im Raum einnehmen kann.
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Die
großen Öffnungen 16a verstärken den Halteeffekt,
insbesondere bei plastisch elastischen Produkten. Bei geschlossenem
Greifer 1 bzw. geschlossenen Klemmbacken 2a und 2b wird
das Produkt 30 gegen die innen liegenden Außenseiten
der Förderbänder 18 gedrückt. Ein
flexibles Förderband 18 wird
dabei in die fensterartigen Öffnungen 16a und 16b gedrückt, so
dass sich das gegriffene Produkt in diese Auswölbungen schmiegt und damit nicht
nur reibschlüssig
an den Förderbändern 18, sondern
auch formschlüssig
an den Stützplatten 16 bzw.
in den dort vorhandenen Öffnungen 16a und 16b fixiert
ist. Auf diese Weise können
auch weiche Produkte 30 mit sehr schmierigen oder glitschigen Oberflächen zuverlässig gehalten
werden.
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In
anderen Ausführungen
kann jedoch die Koppelschiene 22 direkt auf der Außenseite 18 des Bandes 18 befestigt
werden (z. B. verklebt) und die Stützplatte 16 kann auch
vollständig
geschlossen ausgebildet sein.
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Es
gibt auch Ausführungen,
bei denen anstatt oder in Ergänzung
zu den Ausnehmungen 16a, 16b auf den Außenflächen der
Stützplatten 16 Oberflächenstrukturen
ausgebildet sind, die zur Führung des
Förderbandes 18 und/oder
zum verbesserten Halt des Produkts 30 dienen.
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Je
nach Stellung des Kolbens 24 im Pneumatikzylinder 26 nimmt
die Koppelschiene 22 dabei eine obere, eingefahrene Stellung
ein (vgl. 1 bis 4) oder
eine ausgefahrene, untere Stellung (vgl. 5)
ein. Die Pneumatikzylinder 26 werden synchronisiert angesprochen,
so dass jedes Förderband 18 für sich über die
Umlenkprofile 20 parallel auf den Klemmbacken 2a bzw. 2b geführt wird
und weiterhin so, dass beide Koppelschienen 22 synchron
auf und ab bewegt werden.
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Die
Funktion des Greifers wird anhand der 6 und 7 erläutert.
Dabei befindet sich der Greifer in 6a in
geöffneter
Stellung und bei eingefahrener Koppelschiene 22 (obere
Stellung) oberhalb eines aufzunehmenden Produkts 30, welches
auf einer Fördereinrichtung 32 dargestellt
ist. Das Produkt 30 ist hier beispielsweise ein über die
Fördereinrichtung 32 zugeführter Produktstrang
eines Zwischenprodukts von weicher Konsistenz und mit adhäsiven Oberflächen, (z.
B. Lebensmittel, Fette, Elastomere, teigartige, keramische oder
feuerfeste Massen, Kleber, Kunststoffe, etc.). Der Greifer 1 wird
die in 6b dargestellte Zwischenstellung
in die Stellung in 6c über
das Produkt 30 abgesenkt. Anschließend wird die Klemmbacke 2a gegenüber der
Klemmbacke 2b gegen die noch freiliegende Produktoberfläche 31a des
Produkts 30 verstellt; der Greifer 1 wird geschlossen
und das Produkt 30 wird gemeinsam mit dem Greifer 1 von
der Fördereinrichtung 32 abgehoben
(6e). Die Seitenflächen 31a, b des Produktes 30 bilden
nun gemeinsam mit den nach innen weisenden Außenflächen des Förderbandes 18 eine Kontaktfläche, die
so groß gewählt wird,
dass das Produkt zuverlässig
im Greifer 1 über
diese Kontaktflächen
gehalten werden kann. Das Produkt 30 kann nun mittels der
Handhabungsvorrichtung umgesetzt werden.
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Der
Absetzvorgang ist in 7a–d dargestellt, in dem der
Greifer 1 in der aus den 2b und 5b bekannten
Schnittdarstellung dargestellt ist. Der Greifer 1 hat das
Produkt 30 in 7a auf einer Unterlage 34 positioniert
und führt
in den 7b, c und d eine Ablösebewegung
A aus, bei der sich der Greifer 1 von der Unterlage 34 entfernt.
Gleichzeitig werden die Kolben 24 der Pneumatikzylinder 26 an der
Koppelschiene 22 angreifend ausgefahren und zwar mit der
gleichen Geschwindigkeit, in der der Greifer 1 die Ablösebewegung
A ausführt.
Dabei bewegen sich die Förderbänder 18 der
beiden Klemmbacken 2 an deren Innenseiten den Koppelschienen 22 folgend
nach unten (an den Außenseiten
in Richtung R nach oben) und lösen
sich in einem Ablösebereich 19 an
den unteren Umlenkprofile 20, von den Seitenflächen 31a,
b des Produktes 30 abrollend ab, so dass sich am Ende der
Bewegung nur noch ein schmaler in Längsrichtung L verlaufender
Kontaktstreifen zwischen Produkt 30 und den Förderbändern 18 verbleibt
(7c) und schließlich ganz abreißt (7d);
nämlich
dann, wenn der Greifer 1 vollständig vom Produkt 30 abgehoben
ist. Ist das Umlenkprofil 20 im Ablösebereich bombiert (also ballig),
so reißt
der Kontakt zwischen Produkt 30 und dem jeweiligen Halte-/Fördermittel
(Förderband 18)
nicht abrupt an einer Linie ab. Vielmehr verringert sich der letzte
Kontaktstreifen, der Bombierung folgend, auf einen letzten Kontaktpunkt
in der Mitte zwischen den Enden des Umlenkprofils 20 und
löst sich
dort sanft, weitgehend ohne sprunghafte Veränderung der Haftwirkung ab.
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Dieses
lokale Ablösen
der Förderbänder 18 im
Ablösebereich 19 beim
Abrollen während
der Ablösebewegung
A erlaubt es, auch Produkte 30 mit adhäsiven oder klebrigen Flächen zuverlässig aufzunehmen,
zu handhaben und positionsgenau abzusetzen.
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Das
oben beschriebene Ausführungsbeispiel wurde
in Verbindung mit in zwei Richtungen ansteuerbaren Fluidzylindern 26 beschrieben.
Stattdessen kann aber auch ein einfach wirkender vorgespannter Fluidzylinder
(nicht dargestellt) verwendet werden, der ohne Druckbeaufschlagung
unter Federbelastung seine ausgefahrene Stellung einnimmt. In diesem
Fall wird der Fluidzylinder nur dann mit Druck beaufschlagt, solange
er das Produkt halten soll (6a bis
e), während
er zum Absetzen (vgl. 7a bis d) entlüftet wird,
so dass die Koppelschienen 22 und die Förderbänder 18 während der
Ablösebewegung
A des Greifers 1 durch die vorgespannte Feder in die untere
bzw. ausgefahrene Stellung in 6d gebracht
werden. Bei dieser Ausführung
ist es nicht nötig,
die Umfangsgeschwindigkeit in Richtung R der Förderbänder 18 bzw. die Absenkgeschwindigkeit
der Koppelschiene 22 zu steuern, sondern ergibt sich bei
entsprechender Einstellung der Federkraft entsprechend der Ablösegeschwindigkeit des
Greifers 1. Die Steuerung des Greifers kann bei dieser
Ausführung
vereinfacht werden.
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8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Greifers 1, bei dem die Förderbänder 18 nicht mit
einer Antriebseinrichtung versehen sind, sondern mit einer Feststelleinrichtung 36,
die hier schematisch durch kleine Pfeile angedeutet ist. Diese Feststelleinrichtung 36 fixiert
während
des Haltens und Absetzens (8a und
b) die Bänder 18,
so dass das Produkt 30 bei geschlossenen Klemmbacken 2a, b
zuverlässig
im Greifer 1 gehalten wird. Beim Absetzen (8c)
wird die Feststelleinrichtung 36 gelöst (Wegfall der Pfeile) und
das Produkt 30 verbleibt aufgrund seiner Schwerkraftwirkung
und/oder der Adhäsion
auf der Unterlage 34 beim Ablösen des Greifers 1 in
seiner Position. Die Förderbänder 18 rollen
beim Ablösen
des Greifers 1 in der bekannten Weise von den Seitenflächen 31a,
b ab.
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Produkte 30 mit
einer vergleichsweise genau definierten Außengeometrie können auf
diese Weise auch aufgenommen werden und zwar ohne dass die Klemmbacken 2a und
b dazu gegeneinander verfahren werden müssten. Vielmehr wird der Greifer 1 (in geschlossenem
Zustand oder ein Greifer mit entsprechend fixierten Klemmbacken 2a und
b) bei gelöster Feststelleinrichtung 36 über das
Produkt 30 abgesenkt. Dabei rollen die Förderbänder 18 auf
den Produktoberflächen 31a,
b ab, bis sich diese vollständig zwischen
den Klemmbacken 2a und b befindet. Die Feststelleinrichtung 36 wird
fixiert und das Produkt 30 kann aufgenommen werden. Geeignete
Feststelleinrichtungen 36 können hier pneumatisch funktionieren:
Zum Beispiel, indem das Förderband 18 zum Feststellen
an die Stützplatten 16 angesaugt
wird. In anderen Ausführungen
sind die Feststelleinrichtungen 36 zum Beispiel als mechanische
Klemmeinrichtung ausgebildet.
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Die 9a und
b zeigen in einer schematischen Schnittdarstellung die unteren Enden
im Ablösebereich 19 einer
Klemmbacke 2a, b. In 9a ist hier
die Stützplatte 16 einstückig mit
einer abgerundeten Umlenkzone 38 versehen, welche das Umlenkprofil 20 ersetzt.
In 9b ist eine gelagerte Umlenkeinrichtung 40 dargestellt, über die
jeweils das Förderband 18 geführt wird.
So eine gelagerte Umlenkeinrichtung 40 verringert die Reibung
beim Verstellen des Förderbandes 18 erheblich
und damit auch den Verschleiß.
Die Ausführung
in 9a dagegen ist besonders einfach zu reinigen.
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In
anderen Ausführungen
können
anstatt eines Bandes 18, welches sich mehr oder weniger
vollständig über die
gesamte Klemmbacke 2a, b erstreckt, auch mehrere Bandstreifen,
aber auch geeignete Ketten oder Netzstrukturen verwendet werden. Zur
Handhabung von Produkten 30 mit besonders klebrigen oder
weichen Oberflächen
können
die Förderbänder 18 oder
auch andere Fördermittel
mit Rippen, Spitzen, Stacheln oder ähnlichem versehen werden, um
am zu fördernden
Produkt ggf. nur lokal anzugreifen, und um so die Verschmutzung
zu verringern und ein sicheres Ablösen der Fördermittel auch bei sehr klebrigen
Produktoberflächen 31a,
b sicherzustellen.
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Das
in den Zeichnungen und oben ausführlich
beschriebene Ausführungsbeispiel
eines Greifers 1 sieht vor, das Produkt quer zu seiner
Längsrichtung
aufzunehmen und abzugeben (in Förderrichtung
R). Es gibt jedoch auch Ausführungen,
bei denen das Produkt in Längsrichtung
L aufgenommen werden soll. Bei länglichen
Produkten ist dann ein vergleichsweise langer Förderweg der Förderbänder 18 erforderlich.
Die in der 4 dargestellten Ausnehmungen 16b verlaufen
bei dieser Ausführung dann
in Richtung L und die als Kulissensteine dienenden Führungselemente 17 sind
dann für
den Lauf und den Halt des Förderbandes
wichtiger. Um solche langen Förderwege
zu realisieren, werden dann beispielsweise die Bänder 18 über Antriebs-/Umlenkwalzen
oder Rollen geführt,
von denen wenigstens eine über
einen geeigneten Stellantrieb (Servomotor) angetrieben wird. In
diesen Fällen
ist keine Koppelschiene 22 erforderlich. So kann eine sehr
platzsparende Anordnung realisiert werden, bei der überlange
Antriebszylinder 26 entfallen.
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Die
als Führungskulisse
dienenden Ausnehmungen 16b haben in anderen Ausführungen
einen T-förmigen
Querschnitt (sog. T-Nuten),
in den entsprechend geformte Führungselemente 17 als „Kulissensteine” oder „Nutensteine” laufen.
Solche Führungselemente 17 verhindern
dann auch ein Abheben des Bandes 18 von der Stützplatte 16 in
diesem Bereich.
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Die 10 und 11 zeigen
in schematischer Darstellung weitere Ausführungsbeispiele. In 9 sitzt an den Klemmbacken 2a,
b des Greifers jeweils eine Rollen- oder Walzengruppe 42,
die bei der Ablösebewegung
an den Produktoberflächen 31a,
b abrollt. Auch hier können
geeignete Antriebs- und/oder Feststelleinrichtungen vorgesehen werden.
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In 11 ist
anstatt einer Rollengruppe 42 jeweils eine einzelne Rolle
oder Walze 44 an jeder Klemmbacke 2a, b vorgesehen,
wobei auch hier das Prinzip des abrollenden Ablösens realisiert ist.
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Weitere
Ausführungen
und Variationen der Erfindung ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der
angefügten
Ansprüche.