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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnungsvorrichtung für ein Fördersystem.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Fördervorrichtungen, wie solche, die benutzt werden, um Objekte zwischen verschiedenen Stationen in einer Fabrik zu bewegen, umfassend üblicherweise eine Förderbahn in der Form eines Bands oder einer Kette. Die Förderbahnen können in einer Rinne mit vertikalen Seitenoberflächen aufgenommen werden. Alternativ können sie an den horizontalen oberen Oberflächen der Rinne platziert oder auf eine andere Weise angeordnet werden. Die zu fördernden Objekte werden in Bezug auf die Förderbahnen entweder direkt oder über Transportmittel, die auch als Paletten bekannt sind, verschiebbar angeordnet. Ein besonderer Palettentyp ist ein Puck, der ein runder Träger ist, der für kleinere und leichtere Objekte angepasst ist.
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Eine Palette wird entlang der Fördervorrichtung gefördert, die verschiedene Arbeitsstationen umfasst. An einer Arbeitsstation wird die Palette derart angehalten, dass der Arbeitsgang an dem transportierten Objekt durchgeführt werden kann. In einigen Fällen kann das Objekt eine bestimmte Arbeitsstation durchlaufen, ohne dass ein Arbeitsgang an dem Objekt durchgeführt wird.
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Die Arbeitsstation kann an einem Subförderer positioniert sein, der an der Seite des Hauptförderers angeordnet ist. Eine solche Lösung wird zusätzlichen Raum, einen zusätzlichen Subförderer und Mittel zum Umleiten von Objekten zu dem Subförderer benötigen. Diese Lösung wird in einigen Fällen gut arbeiten, ist jedoch eher unflexibel und für kleinere Arbeitsgänge kompliziert.
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Wenn die Palette an der Arbeitsstation angehalten wird, ist es wichtig, dass die Palette in einer bestimmten vordefinierten Position gehalten wird, so dass die Arbeitsstation den Arbeitsgang durchführen kann. Wenn die Anordnungsgenauigkeit der Arbeitsstation nicht gut genug ist, kann das Werkstück beschädigt werden oder der Arbeitsgang kann weniger gut als erwartet sein. Um eine reproduzierbare Positionierung der Palette und/oder des Werkstücks zu erzielen, ist die Arbeitsstation normalerweise mit einem speziellen Befestigungsmittel ausgerüstet, das das Werkstück während des Arbeitsgangs hält.
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Ein solches Befestigungsmittel wird oft mit einer Zahl von Sensoren, um die Position der Palette und/oder des Werkstücks zu ermitteln, bevor es den Halt erreicht, und speziellen Haltemitteln versehen, die in Abhängigkeit der Sensoren betrieben werden, um das Werkstück zu halten. Eine solche Lösung kann in einigen Fällen komplizierter als nötig sein. Es besteht daher Raum für Verbesserungen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnungsvorrichtung für ein Fördersystem bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnungsvorrichtung bereitzustellen, die sowohl einen Puck umleiten als auch ihn in einer speziellen Position halten kann. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fördersystem mit einer Anordnungsvorrichtung bereitzustellen.
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Ein Puck ist ein besonderer Palettentyp, der ein runder Träger ist, der für kleinere und leichtere Objekte angepasst ist. Mit anderen Worten ist ein Puck ein weitgehend runder, scheibenförmiger Körper, der zum Tragen kleiner und leichter Objekte angepasst ist.
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Durch die erste Ausführungsform der Anordnungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird eine Anordnungsvorrichtung bereitgestellt, die einen Puck in eine vorbestimmte Position an der Seite einer Förderbahn umleiten kann und die den Puck in dieser Position halten kann. Mit einer solchen Anordnungsvorrichtung wird die Drehscheibe zuerst den Puck von der Förderbahn zu einer Anordnungsposition neben der Förderbahn umleiten und wird den Puck dann in dieser festen, vordefinierten Anordnungsposition halten, während der Arbeitsgang an dem Werkstück des Pucks durchgeführt wird. Auf diese Weise wird eine einfache und kosteneffiziente Anordnungsvorrichtung erhalten. Die Anordnungsvorrichtung enthält außer der Drehscheibe keine sich bewegenden Teile, die eine Wartung erfordern.
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Die erfindungsgemäße Anordnungsvorrichtung hält den Puck in der Anordnungsposition mittels eines oder mehrerer elastischer Elemente. Die elastischen Elemente können entweder verschiedene Federtypen, zum Beispiel Stahlfedern, oder Elastomerelemente sein. Das elastische Element kann entweder in der Drehscheibe oder an dem Positioniermittel vorgesehen sein, das in der Schiene vorgesehen ist. Das elastische Element wird den Puck in Richtung von Positionsdefinierelementen drücken. Auf diese Weise wird die Reproduzierbarkeit der Anordnungsposition sehr hoch sein.
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KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
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Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Ausführungsformen, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, detaillierter beschrieben werden, bei denen
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1 eine Anordnungseinheit gemäß der Erfindung zeigt,
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2 eine erste Ausführungsform der Anordnungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, und
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3a, b eine zweite Ausführungsform der Anordnungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Die Ausführungsformen der Erfindung mit weiteren Entwicklungen, die im Folgenden beschrieben werden, sind nur als Beispiele anzusehen und dienen keineswegs der Begrenzung des Schutzbereichs, der durch die Patentansprüche vorgegeben ist.
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1 zeigt eine Anordnungseinheit 10 für ein Fördersystem gemäß der Erfindung und 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Anordnungsvorrichtung 1 zur Verwendung in der Anordnungseinheit. Die Anordnungseinheit 10 umfasst in diesem Beispiel eine Anordnungsvorrichtung 1, einen Förderträger 12, einen Motor 13, einen Positionssensor 14, einen RFID-Schreib/Lesekopf 15 und eine Steuerungsschiene 16. Die Anordnungseinheit 10 ist angepasst, um Pucks 20 zu handhaben, die ein Werkstück, wie zum Beispiel ein Reagenzglas, eine kleine Flasche oder andere Behälter, hält.
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Die Anordnungseinheit ist angepasst, um in einem Fördersystem montiert zu sein. Der Förderträger wird mit anderen Förderträgern verbunden werden und eine Förderkette wird an dem Träger derart montiert werden, dass eine endlose Förderbahn erhalten wird. Der Motor wird die Drehscheibe drehen, wenn ein Puck an der Dreheinheit eintrifft. Der Motor kann entweder unabhängig, nur durch einen Sensor in der Anordnungseinheit gesteuert, oder mit dem Steuerungssystem des gesamten Fördersystems verbunden sein. Der Sensor 14 erkennt, wenn ein Puck in der Puckausnehmung der Drehscheibe eintrifft. Der Sensor kann den Motor direkt steuern oder kann ein Signal zu dem Steuerungssystem senden. Der RFID-Lese/Schreibkopf kann RFID-Tags erkennen, die in den Pucks vorhanden sind, so dass jeder Puck identifiziert werden kann und/oder so dass spezielle Daten in dem RFID gespeichert werden können. Fördersysteme sind wohlbekannt und werden nicht detaillierter beschrieben.
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Die Anordnungsvorrichtung 1, die in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst einen Basisabschnitt 4, der angepasst ist, um auf einem Förderträger montiert zu sein. Wenn der Basisabschnitt an einem Förderträger montiert ist, der eine Förderkette umfasst, wird die Höhe der oberen Oberfläche des Basisabschnitts der Höhe der Förderkette derart entsprechen, dass ein Puck ohne Probleme von der Förderkette zu der Anordnungsposition 19 auf dem Basisabschnitt umgeleitet werden kann. Die Anordnungsposition 19 ist die Position, in der der Puck 20 während eines Arbeitsschritts an dem Werkstück des Pucks gehalten werden soll. Die Anordnungsvorrichtung umfasst ferner eine gekrümmte Schiene 2, die den Puck daran hindern wird, von der Anordnungsvorrichtung hinab zu fallen, wenn er von der Förderkette umgeleitet wird. Der Puck wird durch eine Drehscheibe 3 umgeleitet, die eine Puckausnehmung 5 umfasst, die der Größe des Pucks entspricht. Wenn ein Puck die Anordnungsvorrichtung erreicht, kann die Drehscheibe in einer Leerlaufposition, in welcher der Puck in die Puckausnehmung eintritt, positioniert werden.
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Ein Sensor detektiert, dass der Puck in der Position in der Puckausnehmung ist, und der Motor dreht die Drehscheibe mit dem Puck. In 1 ist die Drehscheibe in der Leerlaufposition gezeigt. In 2 wird die Drehscheibe mit einem Puck in der Anordnungsposition 19 gezeigt. In dem gezeigten Beispiel bewegt sich die Förderbahn in der Richtung des Pfeils 17. Die Drehscheibe wird in diesem Beispiel in der Uhrzeigersinn-Richtung rotieren, um den Puck zu der Anordnungsposition zu bringen. Alternativ kann die Drehscheibe in der Gegenuhrzeigersinn-Richtung rotieren, wenn der Puck nicht zu der Anordnungsposition gebracht werden soll, um den Puck durch die Anordnungsvorrichtung hindurchlaufen zu lassen. Der Puck wird dann gegen die Steuerschiene 16 anliegen, bis er auf der Förderbahn freigegeben wird.
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Wenn der Puck in der Anordnungsposition positioniert werden soll, dreht sich die Drehscheibe, bis der Puck in der Anordnungsposition positioniert ist. Diese Position ist vordefiniert und der Detektor des Motors ist derart kalibriert, dass die Drehscheibe an dieser Position anhält. Um den Puck in der Anordnungsposition zu halten, wird ein Positioniermittel 6 in der Schiene vorgesehen. Das Positioniermittel umfasst Positionsdefinierelemente 18, gegen die der Puck anliegt. In dem gezeigten Beispiel sind die Positionsdefinierelemente zwei Seiten eines V-förmigen Blocks, aber andere Typen von Positionsdefinierelementen sind auch möglich. Das Positioniermittel ist an der Anordnungsvorrichtung befestigt, was bedeutet, dass die Reproduzierbarkeit der Position der Anordnungsposition sehr gut sein wird. Die Drehscheibe ist mit einem elastischen Mittel versehen, das den Puck gegen das Positioniermittel drückt. Auf diese Weise wird jeder Puck jedes Mal dieselbe Position in der Anordnungsvorrichtung erhalten, unabhängig von der Genauigkeit der Anhaltposition der Drehscheibe. Die Anhaltposition der Drehscheibe kann daher etwas abweichen, ohne die Reproduzierbarkeit der Puckposition zu beeinträchtigen.
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Das elastische Mittel in der Drehscheibe ist in dem gezeigten Beispiel eine kontinuierliche Blattfeder, die aus Stahl gefertigt ist. Es ist auch möglich, andere Formen der Blattfeder zu verwenden, zwei Blattfedern zu verwenden oder andere Federtypen zu verwenden. Es ist ebenfalls möglich, Elastomerelemente als das elastische Mittel zu verwenden. Das elastische Mittel darf den Puck nicht daran hindern, in die Puckausnehmung einzutreten, sondern muss dazu geeignet sein, den Puck gegen das Positioniermittel zu drücken. Die Kraft des elastischen Mittels hängt zum Beispiel von dem Drehmoment des Motors ab.
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Wenn der Puck in der Anordnungsposition ist, kann ein Arbeitsschritt an dem Werkstück in dem Puck durchgeführt werden. Solch ein Arbeitsschritt kann ein Füllen eines Reagenzglases, ein Extrahieren einer Probe aus einem Reagenzglas, ein Füllen einer Medikamentenflasche, ein Einsetzen oder ein Entfernen eines Reagenzglases enthalten. Da der Puck durch das elastische Mittel in Position gehalten wird, sollten keine Lasten auf das Werkstück in der Ebene der Förderbahn angelegt werden. Eine Last in der nach unten gerichteten vertikalen Richtung kann erlaubt sein. Durch Vorsehen des Positioniermittels mit einem Positionsflansch 11, der einer Nut in der Basis des Pucks entspricht, können auch Lasten in der aufwärts gerichteten vertikalen Richtung erlaubt werden. Das Rotationsrad 3 kann auch mit einem Positionsrad 21 versehen sein, das als eine gestrichelte Linie in 2 gezeigt ist. Das Positionsrad wird ebenfalls einer Nut in der Basis des Pucks entsprechen und wird ebenfalls helfen, Lasten in der aufwärts gerichteten vertikalen Richtung aufzunehmen. Es ist auch möglich, die Puckausnehmung der Drehscheibe mit einem Flansch zu versehen, der einer Nut in der Basis des Pucks entspricht, um die Lastkapazität in der aufwärts gerichteten vertikalen Richtung zu erhöhen.
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Wenn der Arbeitsschritt an dem Werkstück komplettiert ist, dreht sich die Drehscheibe weiter in der Uhrzeigersinn-Richtung, bis der Puck in der Abgabeposition ist, wo er auf der Förderbahn zu der nächsten Station fortfährt. Die Drehscheibe wird dann zurück in die Leerlaufposition rotieren, um den nächsten Puck aufzunehmen. Da die Rotationsscheibe nur eine Puckausnehmung aufweist, gibt es kein Bedürfnis für eine zusätzliche Anhaltfunktion in der Anordnungsvorrichtung, da kein anderer Puck in die Anordnungsvorrichtung eintreten kann. Die Anordnungsvorrichtung wird daher auch eine Einreihungsfunktion zur Verfügung stellen, nach der die Anordnungsvorrichtung Pucks aufreihen kann und sie durch die Anordnungsvorrichtung hindurch gelangen lassen kann, wenn es das System erfordert.
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Ein Vorteil der Anordnungsvorrichtung ist, dass nicht alle Pucks die Anordnungsposition der Anordnungsvorrichtung passieren müssen. Dies erlaubt es, dass das Fördersystem vergrößert werden kann, um die Kapazität des Systems zu erhöhen. Durch Anordnen von zwei Anordnungsvorrichtungen nacheinander auf der Förderbahn, kann die erste Anordnungsvorrichtung jeden zweiten Puck durch die zweite Anordnungsvorrichtung hindurch leiten und jeden anderen zweiten zu der Anordnungsposition der ersten Anordnungsvorrichtung für einen Arbeitsschritt treiben. Die zweite Anordnungsvorrichtung wird den Puck durchleiten, der an der ersten Anordnungsposition war.
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In einer zweiten Ausführungsform der Anordnungsvorrichtung, die in 3a gezeigt ist, ist das Positioniermittel mit einem elastischen Element 7 versehen, das den Puck gegen die innere Oberfläche der Puckausnehmung der Drehscheibe drückt. Um eine Reproduzierbarkeit der Anordnungsposition zu verbessern, ist es möglich, die Puckausnehmung mit Positionsdefinierelementen 18 zu versehen. Die Positionsdefinierelemente sind bevorzugt zwei Vorsprünge an der inneren Oberfläche der Puckausnehmung, so dass eine wohl definierte Anordnungsposition erzielt wird, wenn der Puck gegen die Positionsdefinierelemente anliegt. In dieser Ausführungsform ist die Genauigkeit der Anhaltposition der Drehscheibe wichtiger als in der ersten Ausführungsform und wird die Reproduzierbarkeit der Anordnungsposition definieren. In Abhängigkeit von dem Arbeitsschritt, der an dem Werkstück durchgeführt werden soll, kann die Genauigkeit der Anhaltposition entsprechend ausgewählt werden.
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Das elastische Mittel in dem Positioniermittel kann auch eine durchgehende Blattfeder aus Stahl sein. Es ist auch möglich, andere Formen der Blattfeder zu verwenden, zwei Blattfedern zu verwenden oder andere Federtypen zu verwenden. Es ist auch möglich, Elastomerelemente als elastisches Mittel zu verwenden. Das elastische Mittel muss es dem Puck ermöglichen, in die Anordnungsposition einzutreten und muss den Puck ebenfalls gegen die Positionsdefinierelemente drücken. Die Kraft des elastischen Mittels hängt zum Beispiel von dem Drehmoment des Motors ab. In einem anderen Beispiel, wie es in 3b gezeigt ist, umfasst das Positioniermittel auch zwei Rollelemente 8, die es dem Puck erlauben, mit weniger Reibung in die Anordnungsposition einzutreten. Das Positioniermittel ist hier derart an einer Achse 9 gehalten, dass das Positioniermittel etwas um die Achse drehen kann, um es dem Puck zu erlauben, in die Anordnungsposition einzutreten. Die Achse des Positioniermittels ist auch federbelastet, aber es ist auch möglich, jedes Rotationselement federzubelasten. Auf diese Weise kann der Puck mit weniger Kraft in die Anordnungsposition eintreten.
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Die Erfindung ist nicht als durch die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt anzusehen, eine Zahl zusätzlicher Variationen und Modifikationen sind innerhalb des Bereichs der nachfolgenden Patentansprüche möglich.
