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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Behälterwechselvorrichtung
zum Zu- und Abführen von Behältern mit Bauteilen
in einer Fertigungslinie und zum Transport der Behälter
von einer Be- und/oder Entladestation für Behälter
zu einer Entnahme- und/oder Befüllstation für
Bauteile.
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Eine
Behälterwechselvorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 195 19 643 B4 bekannt.
Die Behälterwechselvorrichtung umfasst eine Beladestation
sowie eine darüber in einem Gestell angeordnete Entladestation,
wobei volle Behälter, welche in einer Fertigungslinie zu
verbauende Bauteile enthalten, durch eine Fördereinrichtung
oder einen Stapler in die Beladestation angeliefert werden und die
entleerten Behälter von der Entladestation durch eine Fördereinrichtung
oder einen Stapler abtransportiert werden. Die Behälterwechselvorrichtung
umfasst weiterhin eine Bauteilwechselstation, in welcher ein Werker
oder ein Fertigungsgerät die Bauteile aus dem Behälter
greifen und montieren kann. Die Behälterwechselvorrichtung
umfasst einen höhenverfahrbaren Heber, auf welchen die
vollen Behälter geschoben werden, und welcher nach der
Bauteilentnahme den entleerten Behältern nach oben transportiert,
um ihn in die Entladestation zu verbringen. Bei dieser Behälterwechselvorrichtung
ist stets bereits ein voller Behälter in Vorhaltung, so
dass diesbezüglich keine langen Wartezeiten entstehen.
Allerdings muss zum Behälterwechsel der Heber zunächst
den entleerten Behälter in die Entladestation transportieren
und wieder zurück in die Beladestation kehren, um einen neuen
vollen Behälter aufnehmen zu können.
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Aus
der
DE 77 37 052 U1 ist
ein Palettenwechsler in Fertigungsanlagen bekannt, der zusätzlich
eine Verteiler- und Speicherfunktion besitzt. Der Palettenwechsler
umfasst ein um eine senkrechte Drehachse drehbares Drehteil mit
Palettenführungen und Palettenschubeinrichtungen, um die
Paletten aufnehmen und wieder abgeben zu können. Das Drehteil
besitzt nach einer Ausführung vier Palettenaufnahmen, welche
um ein Mittelteil angeordnet sind. Das Drehteil ist zum Wechseln
der Paletten in vier zueinander um 90° fixierte Wechselpositionen
drehbar. Durch die Palettenführungen und Palettenschubeinrichtungen
ist dieses System vergleichsweise aufwendig. Darüber hinaus
ist der Platzbedarf eines derartigen Systems vergleichsweise hoch.
Der in modernen Fertigungslinien zur Verfügung stehende
Platz wird jedoch immer geringer, so dass den Abmessungen eines
Behälterwechselsystems große Bedeutung zukommt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Behälterwechselvorrichtung
vorzuschlagen, welche die Zeiten für den Behälterwechsel
weiterhin verkürzt und dennoch wenig Fläche benötigt. Weiterhin
soll ein entsprechendes Verfahren vorgeschlagen werden.
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Die
Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche.
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Eine
Behälterwechselvorrichtung zum Zu- und Abführen
von Behältern mit Bauteilen in einer Fertigungslinie und
zum Transport der Behälter von einer Be- und/oder Entladestation
für Behälter zu einer Entnahme- und/oder Befüllstation
für Bauteile weist erfindungsgemäß einen
in einem Grundgestell um eine waagrechte Hauptachse drehbaren Träger auf.
An dem Träger sind wenigstens zwei Behälteraufnahmen
vorzugsweise um 180° versetzt zu einander angeordnet. Die
Behälteraufnahmen und der Träger sind relativ
zu einander jeweils um eine zu der waagrechten Hauptachse parallele
Nebenachse drehbar.
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Bei
einem Verfahren zum Wechseln von Behältern in einer Fertigungslinie
werden einer Behälterwechselvorrichtung an einer Beladestation
volle oder leere Behälter zugeführt. Die Behälter
werden durch die Behälterwechselvorrichtung zu einer Entnahme-
und/oder Befüllstation für Bauteile transportiert und
anschließend werden die befüllten oder geleerten
Behälter zu einer Entladestation transportiert. Erfindungsgemäß werden
die Behälter in der Beladestation in eine Behälteraufnahme
der Behälterwechselvorrichtung geschoben, und durch eine Drehbewegung
um eine waagrechte Hauptachse von der Beladestation zu der Entnahme-
und/oder Befüllstation transportiert. Dort werden die Bauteile
aus dem Behälter entnommen oder in diesen abgelegt und
anschließend durch eine weitere gleichsinnige Drehbewegung
um die Hauptachse werden die Behälter zu der Entladestation
transportiert.
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Die
erfindungsgemäße Behälterwechselvorrichtung
ist jedoch ebenso als Bauteilewechselvorrichtung ausführbar.
Die Behälteraufnahmen umfassen hierzu Bauteileaufnahmen
zur Aufnahme von einzelnen Bauteilen oder sind direkt als Bauteileaufnahmen
ausgebildet. Im einfachsten Fall umfassen die Behälteraufnahmen
eine waagrechte Bodenplatte, auf welcher einzelne Bauteile direkt
ohne Behälter abgelegt werden können. Ebenso können
jedoch auch Bauteileaufnahmen zur Aufnahme eines oder mehrerer Bauteile
auf der Bodenplatte angeordnet werden. Die Bauteileaufnahmen können
je nach Anwendungsfall fest oder auch auswechselbar auf oder an
der Bodenplatte angebracht sein. Ebenso ist es möglich,
derartige Bauteileaufnahmen anstelle der Behälteraufnahmen
fest oder auswechselbar direkt an dem Träger anzuordnen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden nur noch
der Begriff Behälterwechselvorrichtung gebraucht und die
Belade- und Entladevorgänge anhand des Wechsels von Behältern
in einer Fertigungslinie beschrieben. Die oben beschriebenen Ausführungen
als Bauteilewechselvorrichtung sind jedoch ebenfalls von verwendeten
Formulierungen umfasst.
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Nach
der vorliegenden Erfindung werden somit die Behälter oder
Bauteile auf einer Kreisbahn um eine waagrechte Drehachse transportiert.
Der Flächenbedarf einer derartigen Behälterwechselvorrichtung
ist bedingt durch die waagrechte Drehachse gegenüber dem
bekannten System mit einem Heber nicht erhöht. Im Vergleich
zu diesem kann jedoch durch das Behälterwech seln mittels
einer Rotationsbewegung eine sehr kurze Behälterwechselzeit
erzielt werden, da während des Abtransportes des geleerten
Behälters mit der selben Bewegung bereits der nächste
gefüllte Behälter der Entnahme- und/oder Befüllstation
zugeführt wird. Bereits mit zwei Behälteraufnahmen,
welche um 180° zu einander versetzt sind können
somit bereits vergleichsweise kurze Behälterwechselzeiten
erzielt werden. Der Behälterwechsel in der Be- und/oder
Entladestation kann hierbei unabhängig von der Entnahme
der Bauteile in der Entnahme- und/oder Befüllstation für
Bauteile erfolgen. Die Montage oder Demontage der Bauteile wird
somit durch den Behälterwechsel nicht gestört.
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Auch
wenn im Folgenden meistens von einem Zuführen von mit Bauteilen
gefüllten Behältern und dem Abführen
der in der der Entnahme- und/oder Befüllstation geleerten
Behälter die Rede ist, ist das erfindungsgemäße
System selbstverständlich auch zum Zuführen leerer
Behälter in einem Demontageprozess geeignet, wobei die
Behälter dann in der Entnahme- und/oder Befüllstation
der Behälterwechselvorrichtung mit Bauteilen gefüllt
werden. Entsprechend werden der Behälterwechselvorrichtung
dann leere Behälter zugeführt und die dann befüllten
Behälter wieder abgeführt. Weiterhin kann wie
beschrieben das erfindungsgemäße System auch zum
Zu- oder Abführen von Bauteilen genutzt werden, welche
nicht in Behältern transportiert werden. Das Zu- und Abführen
von Behältern kann hierbei sowohl in einer kombinierten
Be- und/oder Entladestation mit entsprechendem zeitlichen Ablauf
erfolgen, oder es ist eine Beladestation und getrennt davon eine
Entladestation vorgesehen. Zur Vereinfachung wird im Folgenden überwiegend
eine Be- und Entladestation genannt, welche jedoch beide Varianten
umfasst. Daneben ist es auch möglich, eine Beladestation
vorzusehen, in welcher Bauteile in einen Behälter oder
auch direkt eine Behälteraufnahme geladen werden, und eine
Entnahme- und/oder Befüllstation, in welcher die Bauteile
aus der Behälterwechselvorrichtung entnommen werden. Die
Behälter oder Bauteileaufnahmen verbleiben dann stets in der
Behälterwechselvor richtung, so dass die Vorrichtung in
diesem Falle nur als Teilezuführung und/oder als Puffer
fungieren.
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Eine
besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
eine Fixiereinrichtung für die Behälteraufnahmen
vorgesehen ist, mittels welcher die Behälteraufnahmen in
jeder Drehposition bzgl. der Hauptachse in einer waagrechten Stellung fixierbar
sind. Ein Kippen der Behälteraufnahmen samt Behälter
um ihre Lagerung, welches beispielsweise ungleichmäßige
Beladung der Behälter entstehen kann, wird hierdurch unterbunden.
Ebenso wird ein Schwingen der Behälteraufnahmen beispielsweise
durch das Be- oder Entladen der Behälter vermieden. Durch
die Fixiereichrichtung werden erfindungsgemäß die
Behälteraufnahmen während der gesamten Drehbewegung
um die waagrechte Hauptachse stets in ihrer waagrechten Position
gehalten. Je nach Anwendungsfall und Art der Be- und Entladung kann die
Behälterwechselvorrichtung jedoch auch ohne Fixiereinrichtung
betrieben werden, beispielsweise wenn nur sehr leichte Bauteile
auf den Behälteraufnahmen abgelegt werden oder die Behälter
bzw. die Bauteile eine gleichmäßige Massenverteilung
aufweisen.
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Eine
besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
eine Mehrzahl von Behälteraufnahmen, vorzugsweise drei
Behälteraufnahmen, gleichmäßig über
den Umfang verteilt an dem Träger angeordnet ist. Hierdurch
können beispielsweise drei Behälter gleichzeitig
in der Behälterwechselvorrichtung transportiert werden.
Neben einer weiteren Verkürzung der Behälterwechselzeiten
durch den verminderten Drehwinkel ist es hierdurch auch möglich,
einen weiteren Behälter für die Be- und/oder Entfüllstation
in Vorhaltung zu haben, so dass die Versorgung in der Entnahme-
und/oder Befüllstation stets gesichert ist. Ebenso kann
hierdurch das Wechseln der Behälter in der Be- und Entladestation
erleichtert werden, da beispielsweise eine Entladestation getrennt
von der Beladestation ausgeführt werden kann.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor,
dass die Fixiereinrichtung einen Rahmen umfasst, welcher in dem
Grundgestell um eine zu der Hauptachse parallele Achse drehbar gelagert
ist und welche an jeder Behälteraufnahme durch eine Koppel
mit dem Träger verbunden ist. Die Koppel ist hierbei mit
der Behälteraufnahme drehfest verbunden. Die Koppel ist
durch den Träger und den Rahmen derart geführt,
dass sie stets senkrecht steht, so dass die Behälteraufnahme
stets eine waagrechte Aufnahmefläche für Behälter
bildet. Andere Ausführungen nach Art eines Gelenkgetriebes sind
ebenso denkbar.
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Nach
einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst die Fixiereinrichtung
ein Zugmittelgetriebe oder ein Zahnradgetriebe umfasst. Eine vorteilhafte
Ausführung sieht vor, dass die Fixiereinrichtung an der
Hautachse ein ortsfest angeordnetes Kettenrad und an jeder Nebenachse
jeweils ein drehbares Kettenrad umfasst, welche mittels einer Kette
verbunden sind, um einen Gleichlauf der Behälteraufnahmen
zu erzielen.
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Ebenso
ist es jedoch auch möglich, dass die Fixiereinrichtung
an jeder Nebenachse jeweils einen Einzelantrieb für die
Behälteraufnahmen umfasst, wobei die Einzelantriebe durch
die Steuerungsvorrichtung synchron ansteuerbar sind.
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Für
die Verwendung der Vorrichtung als Behälterwechselvorrichtung
ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Behälter in der
Behälterwechselvorrichtung schrittweise jeweils um einen
der Anordnung der Behälteraufnahmen an dem Träger
entsprechenden Drehwinkel transportiert werden. Hierzu sind verschiedene
Steuerungsvorrichtungen denkbar.
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Bei
einem Verfahren zum Wechseln von Behältern in einer Fertigungslinie
ist es weiterhin vorteilhaft, wenn in der Behälterwechselvorrichtung
wenigstens ein Behälter außerhalb der Be- und/oder Entladestation
und der Entnahme- und/oder Befüllstation vorgehalten wird.
Die Behälterwechselvorrichtung kann hierzu beispielsweise
eine kombinierte Be- und Entladestation, eine Entnahme- und/oder Befüllstation
sowie eine Speicherstation aufweisen, in welcher ein Behälter
vorgehalten wird. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass jederzeit
ein voller Behälter mit zu montierenden Bauteilen zur Verfügung
steht, auch wenn der Wechsel eines vollen gegen einen leeren Behälters
in der Be- und Entladestation verzögert ist oder Störungen
auftreten. Das Wechseln der Behälter kann hierdurch zeitunabhängig
von dem Montieren der Bauteile beispielsweise durch einen Stapler
erfolgen.
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Ebenso
kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die Behälterwechselvorrichtung über
einander angeordnet eine Beladestation und eine Entladestation aufweist,
wobei der Beladestation eine Zuführeinrichtung zum Zuführen
von Behältern fest zugeordnet ist und der Entladestation
eine Abführeinrichtung zum Abführen von Behältern
fest zugeordnet ist. Dadurch können beispielsweise in einer
oberhalb angeordneten Beladestation stets volle Behälter
zugeführt werden, welche dann durch Weiterdrehen des Träger
in die Entnahme- und/oder Befüllstation gelangen. Zeitgleich
gelangt aus der Entnahme- und/oder Befüllstation ein leerer
Behälter die Entladestation, wo dieser sofort von einer
Abführeinrichtung zum Abführen von Behältern
abtransportiert wird. Der Nachschub mit vollen Behältern
bzw. der Abtransport leerer Behälter ist hierdurch stets
gesichert, wobei sehr schnelle Behälterwechselzeiten erzielt
werden können.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die Behälterwechselvorrichtung
eine Schutzabtrennung zur Abtrennung der Be- und/oder Entladestation und/oder
der Entnahme- und/oder Befüllstation von der Umgebung umfasst.
Die Betriebssicherheit der Behälterwechselvorrichtung kann
hierdurch erhöht werden und Unfälle, insbesondere
des Bedienpersonals, können vermieden werden. Nach einer
ersten vorteilhaften Weiterbildung ist die Schutzabtrennung manuell
betätigbar, so dass beispielsweise montageseitig der Werker
die Schutzabtrennung entsprechend der Erfordernisse öffnen
oder schließen kann. Eine derartige Schutzabtrennung kann
jedoch auch durch ein Lichtgitter o. ä. realisiert werden.
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Ebenso
kann es jedoch auch vorteilhaft sein, die Schutzabtrennung feststehend
auszubilden. Hierdurch kann beispielweise bei einer automatisierten Entnahme
oder Zufuhr von Bauteilen oder auch Behältern die Behälterwechselvorrichtung
abgetrennt werden. Die Schutzabtrennung ist hierbei derart ausgebildet,
dass der Behälterwechsel durch eine entsprechende Öffnung
dennoch möglich ist.
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Daneben
ist es vorteilhaft, wenn die Schutzabtrennung einen Antrieb umfasst,
welcher durch die Steuerungsvorrichtung der Behälterwechselvorrichtung
betätigbar ist. Die Schutzabtrennung kann beispielsweise
elektromotorisch oder pneumatisch angetrieben werden und durch entsprechende
Signale der Steuerungsvorrichtung angesteuert werden.
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Weitere
Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgend dargestellten
Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Behälterwechselvorrichtung
zum Zu- und Abführen von Behältern in einer Seitenansicht,
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2 eine
Fixiereinrichtung für die Behälteraufnahmen nach
einer ersten Ausführung,
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3 eine
alternative Ausführung einer Fixiereinrichtung für
Behälteraufnahmen, sowie
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4 eine
Ausführung einer Behälterwechselvorrichtung mit
einer jeweils festen Beladestation und Entladestation.
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1 zeigt
die erfindungsgemäße Behälterwechselvorrichtung 1 in
einer Seitenansicht. Nach vorliegender Darstellung verfügt
die Behälterwechselvorrichtung 1 über
eine kombinierte Be- und Entladestation 2, in welcher beispielsweise
von einem Stapler volle Behälter 3 der Behälterwechseleinrichtung 1 in
Pfeilrichtung P1 zugeführt werden bzw. leere Behälter 3 aus
der Behälterwechseleinrichtung 1 entnommen werden.
Der Be- und Entladestation 2 gegenüberliegend
weist die Behälterwechselvorrichtung 1 eine Entnahme-
und/oder Befüllstation 4 für die Bauteile
auf, in welcher die Bauteile aus dem Behälter 3 durch
einen Werker oder eine Fertigungseinrichtung entnommen werden können.
Selbstverständlich ist es ebenso möglich, dass
Bauteile demontiert und in den Behälter 3 durch
den Werker oder die Fertigungseinrichtung abgelegt werden oder bereits
montierte Teile in den Behälter 3 abgelegt und abtransportiert
werden. Entsprechend werden in diesem Fall in der kombinierten Be-
und Entladestation 2 leere Behälter 3 zugeführt,
in der Entnahme- und/oder Befüllstation 4 mit
Bauteilen befüllt und schließlich in der Be- und
Entladestation 2 die befüllten Behälter 3 in
Pfeilrichtung P2 wieder abgeführt.
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Erfindungsgemäß umfasst
die Behälterwechselvorrichtung 1 ein Grundgestell 5,
in welchem um eine waagrechte Hauptachse 6 ein Träger 7 drehbar
gelagert ist. Der Antrieb des Trägers 7 erfolgt
vorliegend über ein Zugmittelgetriebe 8 mittels
eines Getriebemotors 9. Träger 7 und
Grundgestell 5 sind hierbei zweiteilig symmetrisch zu einer
zu der Zeichenebene parallelen Mittelebene ausgebildet, so dass
gegenüberliegend eine identische Anordnung aus Träger 7 und
Grundgestell 5 vorliegt, wie aus 2 ersichtlich.
Zwischen den beiden Teilen des Trägers 7 sind
jeweils die Behälteraufnahmen 10 angeordnet, wobei
die Behälteraufnahmen 10 und der Träger 7 relativ
zueinander jeweils um eine zu der waagrechten Hauptachse 6 parallele
Nebenachse 11 drehbar sind.
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Im
Betrieb der Behälterwechselvorrichtung 1 werden
nun Be- und Entladestation 2 volle Behälter 3 in
eine Behälteraufnahme 10 geschoben. Anschlie ßend
wird der Träger 7 vorliegend im Uhrzeigersinn weitergedreht,
bis ein voller Behälter 3 bis in die Entnahme-
und/oder Befüllstation 4 transportiert ist und schließlich
wird die Behälterwechselvorrichtung 1 gestoppt.
Die Bauteile in dem Behälter 3 können
dann aus dem Behälter 3 entnommen und verbaut
werden bzw. demontierte Bauteile in den Behälter 3 abgelegt werden.
Sind die Bauteile in dem Behälter 3 entnommen,
so wird der Träger 7 in gleichsinniger Drehrichtung
weitergedreht, bis der nun leere Behälter 3 wieder
die Be- und Entladestation 2 erreicht. Dort kann der leere
Behälter 3 wiederum abtransportiert werden und
ein voller Behälter 3 in die Behälteraufnahme 10 aufgeschoben
werden. Da hierbei das Zuführen eines vollen Behälters 3 in
die Entnahme- und/oder Befüllstation 4 zugleich
mit dem Abführen eines leeren Behälters 3 erfolgt,
können die Behälterwechselzeiten erheblich reduziert
werden. Um eine schnelle Behälterwechselzeit erzielen zu
können, ist es hierbei bereits ausreichend, wenn nur zwei
Behälteraufnahmen 10 einander gegenüberliegend
um 180° versetzt an dem Träger 7 angeordnet
sind. Das Auswechseln eines geleerten Behälters gegen einen vollen
in der Be- und Entladestation 2 kann hierbei über
den gesamten Zeitraum erfolgen, in welchem in der Entnahme- und/oder
Befüllstation 4 Bauteile entnommen oder in den
Behälter 3 abgelegt werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es jedoch, wenn wie vorliegend dargestellt drei
Behälteraufnahmen 10 gleichmäßig über
den Umfang des Trägers 7 verteilt an dem Träger 7 angeordnet
sind. Die Behälterwechselzeit, d. h. die Zeit, innerhalb
welcher in der Entnahme- und/oder Befüllstation 4 ein
neuer Behälter 3 bereitgestellt werden kann, kann
hierdurch noch weiter verkürzt werden, da in einer Speicherstation 12 stets ein
weiterer befüllter Behälter 3 in Vorhaltung
steht. Zudem kann die Behälterwechselzeit auch durch den vergleichsweise
geringen Fahrweg weiter reduziert werden. Ein Behälterwechsel
ist hierdurch innerhalb von 15 bis 20 Sekunden möglich.
Das Auswechseln der Behälter 3 an der Be- und
Entladestation ist hierdurch nahezu unabhängig von den
Arbeiten auf der Entnahme- und/oder Befüllstation 4 möglich.
Sofern eine Störung beim Auswechseln der Behälter 3 in
der Be- und Entladestation 2 vorliegt und beispielsweise einmal
kein voller Behälter in der Be- und Entladestation 2 aufgegeben
wurde, kann der Träger einfach weitergedreht werden, bis
wieder ein voller Behälter 3 zur Verfügung
steht. Insgesamt kann durch das erfindungsgemäße
Behälterwechselsystem 1 der Behälterwechsel
sehr prozesssicher durchgeführt werden und Störungen
in der Behälterzu- und abfuhr wirken sich nicht unmittelbar
auf den Produktionsprozess aus.
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Anstelle
der hier dargestellten Behälterwechselvorrichtung 1 mit
drei Behälteraufnahmen 10 ist es natürlich
auch möglich, vier oder mehr Behälteraufnahmen 10 an
dem Träger 7 anzuordnen. Hierdurch ist es möglich,
entsprechend viele Behälter 3 für die Fertigungsablage
vorzuhalten. Ebenso ist es möglich, die Behälterwechselvorrichtung 1 mit
einer festen Beladestation 2' und zusätzlich einer
festen Entladestation 2'' zu versehen (s. 4).
Die Behälteraufnahmen 10 sind in jedem Falle gleichmäßig über den
Umfang verteilt an dem Träger 7 angeordnet, welcher
jeweils um den entsprechenden Drehwinkel weiter gedreht wird. Nach
vorliegender Darstellung wird somit die Behälterwechselvorrichtung 1 schrittweise
jeweils um 120° weiter gedreht. Die Rotation des Trägers 7 kann
beispielsweise durch eine Steuerungsvorrichtung mittels entsprechender
Positionsschalter gesteuert werden. Die Steuerung der Behälterwechselvorrichtung 1 ist
hierdurch vergleichsweise einfach und der elektrische Installationsaufwand der
Behälterwechselvorrichtung 1 ist gering.
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Eine
erfindungsgemäße Fixiereinrichtung 13,
welche die Behälteraufnahmen 10 mitsamt den Behältern 3 stets
in einer waagerechten Position hält, ist in 2 gezeigt.
Die Fixiereinrichtung 13 umfasst vorliegend einen Rahmen 14,
welcher ggf. über weitere Bauteile an dem Grundgestell 5 um
eine zu der Hauptachse 6 parallele Achse 15 drehbar
gelagert ist. Der Rahmen 14 ist wiederum an jeder Behälteraufnahme 10 durch
eine Koppel 16 mit dem Träger 7 der Behälterwechselvorrichtung 1 verbunden.
Der Achsabstand der Achse 15 zu der waagerechten Hauptachse 6 entspricht
hierbei der Länge der Koppeln 16, so dass bei
Rotation des Trägers 7 und des Rahmens 14 um
die Achsen 6, 15 die Koppel 16 stets senkrecht
steht. Die Koppel 16 ist wiederum an ihrem einen Ende drehfest
mit der Behälteraufnahme 10 verbunden, so dass
die Behälteraufnahme 10 und die Koppel 16 bzgl.
des Trägers 7 verdrehbar sind. Die Behälteraufnahmen 10 können
hierdurch stets waagerecht gehalten werden, so dass auch bei einer
ungünstigen Lastverteilung der Bauteile in dem Behälter 3 ein
Kippen der Behälteraufnahmen 10 verhindert wird.
Ebenso wird ein Schwingen der Behälteraufnahmen 10 unterbunden,
welches beispielsweise beim Be- oder Entladen von Behältern 3 in
der Be- und/oder Entladestation 2 verursacht werden kann.
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Wie
weiterhin in 1 erkennbar, umfasst die Behälterwechselvorrichtung 1 eine
Schutzabtrennung 17, welche die Behälterwechselvorrichtung 1 von
der Umgebung abtrennt. Vorliegend ist eine Schutzabtrennung 17 an
der Be- und Entladestation 2 angeordnet, welche als feststehende
Abtrennung 17 ausgebildet ist. Montageseitig, d. h. im
Bereich der Entnahme- und/oder Befüllstation 4,
ist vorliegend eine Schutzabtrennung 17 angeordnet, welche
ein manuell betätigbares Hubtor 18 umfasst. Ein
Werker kann somit zum Weiterdrehen der Behälterwechselvorrichtung 1 das
Hubtor 18 nach unten setzen und somit eine Gefährdung
von Personen im Bereich der Behälterwechselvorrichtung 1 ausschließen.
Sobald der Träger 7 zum Stillstand gekommen ist,
kann das Hubtor 18 nach oben verschoben werden und die Bauteile
können aus dem Behälter 3 entnommen bzw.
in diesen abgelegt werden. Vorzugsweise beinhaltet die Schutzabtrennung 17 einen
Schalter, welcher ein Drehen des Trägers 7 nur
bei geschlossener Schutzabtrennung 17 ermöglicht.
Die Schutzvorrichtung kann jedoch auch elektromotorisch oder pneumatisch
angetrieben werden und entsprechend durch Signale der Steuerungsvorrichtung
der Behälterwechselvorrichtung angesteuert werden.
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Je
nach Anwendungsfall ist es jedoch ebenso denkbar, die Behälterwechselvorrichtung 1 durch berührungslose
Schutzvorrichtungen wie beispielsweise Lichtgitter, Lichtschranken
oder Scanner abzutrennen, welche die Bewegung der Behälterwechselvorrichtung
unterbinden, wenn Objekte im Gefahrenbe reiche detektiert werden.
Ebenso sind hierzu auch mechanisch betätigbare Schutzvorrichtungen,
beispielsweise Trittmatten oder Kontaktleisten denkbar. Andere Anordnungen
mit festen und beweglichen Schutzabtrennungen 17 sowie
verschiedenste Kombinationen der genannten Schutzeinrichtungen 17 sind
ebenso möglich.
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3 zeigt
eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Fixiereinrichtung 13. Hierbei ist in der Hauptachse 6 ein
erstes Kettenrad 22 feststehend an der Behälterwechselvorrichtung 1 bzw. an
dem Grundgestell 5 angeordnet. An jeder der Nebenachsen
ist wiederum jeweils ein Kettenrad 23 drehbar angeordnet.
Das Kettenrad 22 der Hauptachse und die Kettenräder 23 der
Nebenräder sind gleich groß und durch eine Kette 25 getrieblich
miteinander verbunden. Weiterhin ist im Bereich des Kettenrades 22 der
Hauptachse 6 jeweils ein Paar Umlenkkettenräder 24 zur
Führung der Kette 25 vorgesehen. Die Umlenkkettenräder 24 können
beispielsweise an dem Träger 7 angeordnet sein
und laufen entsprechend mit der Rotation des Trägers 7 und
der Nebenachsen 11 um die Hauptachse 6 um. Durch
die Verbindung der Kettenräder 23 durch die Kette 25 ist
somit nur eine synchrone Bewegung der Kettenräder bzw.
der Behälteraufnahmen 10 möglich.
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Eine
derartige Fixiereinrichtung kann anstelle eines Kettentriebes auch
mit einem anderen Zugmittelgetriebe in entsprechender Weise ausgeführt werden.
Ebenso ist es möglich, die beschriebene synchrone Bewegung
der Behälteraufnahmen mittels eines Zahnradgetriebes beispielsweise
als Planetengetriebe zu realisieren. Die einzelnen Komponenten des
Getriebes werden hierbei bevorzugt verdeckt im Inneren des Trägers 7 angeordnet,
so dass die Betriebssicherheit erhöht und die Unfallgefahr
vermindert ist. Weiterhin kann die Fixiereinrichtung eine Kombination
der verschiedenen gezeigten Lösungen beinhalten.
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4 zeigt
in einer schematischen Darstellung eine weitere Anordnung einer
Behälterwechselvorrichtung 1. Die Behälterwechselvorrichtung 1 umfasst hier
keine kombinierte Be- und Entladestation 2, sondern übereinander
angeordnet eine Beladestation 2' und eine Entladestation 2''.
Hierdurch ist es möglich, der Beladestation 2' volle
Behälter 3 automatisiert durch eine Zuführeinrichtung 19,
beispielsweise ein Förderband, in Pfeilrichtung P1 zuzuführen bzw.
die leeren Behälter 3 aus der Entladestation 2'' in
Pfeilrichtung P2 mittels einer entsprechenden Abführeinrichtung 20 abzuführen.
Die Behälteraufnahmen 10 können hierzu
auch mit einer hier nicht dargestellten Ausschubeinheit versehen
sein. Die Entnahme der Bauteile erfolgt in der gegenüberliegend angeordneten
Entnahme- und/oder Befüllstation 4.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur als
Behälterwechselvorrichtung 1 einsetzbar, sondern
beispielsweise auch als Zuführvorrichtung für
Bauteile. Die Bauteile können hierbei in einer Aufgabestation
auch direkt auf den Behälteraufnahmen 10 platziert
werden und an eine Entnahmestation transportiert werden, wo sie
beispielsweise von einem Werker oder einer Fertigungseinheit abgenommen
und der Fertigung zugeführt werden. Vorteilhaft hierbei
ist, dass während bereits Bauteile verbaut werden, stets
zwei Behälteraufnahmen mit Bauteilen vorgehalten werden
können. Da beim Einsatz der Behälterwechselvorrichtung 1 als
Bauteilfördereinheit keine Leerbehälter abzuführen
sind, kann die Zuführung der Bauteile somit besonders schnell
und in großen Stückzahlen erfolgen. Weitere Anwendungsfälle sind
denkbar.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Behälterwechselvorrichtung 1 ist
es möglich, sehr kurze Behälterwechselzeiten von
nur 15 Sekunden zu realisieren, wobei dennoch eine sehr kompakte
Bauweise erzielt wird. Insbesondere bei einer Ausführung
mit drei Behälteraufnahmen 10 kann hierbei der
Behälterwechsel sehr prozesssicher durchgeführt
werden, da stets ein voller Behälter in Vorhaltung ist
und somit Störungen bei der Anlieferung oder Abfuhr von
Behältern sich nicht unmittelbar auf den Montageprozess
auswirken. Zugleich ist mittels der erfindungsgemäßen
Fixiereinrichtung 13 mit dem schrittweisen Antrieb eine
sehr einfache Steuerung der Behälterwechselvorrichtung
mög lich. Die erfindungsgemäße Behälterwechselvorrichtung
kann somit sehr kostengünstig betrieben werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Abwandlungen und Kombinationen im Rahmen der
Patentansprüche fallen ebenfalls unter die Erfindung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19519643
B4 [0002]
- - DE 7737052 U1 [0003]