DE102011051155A1 - Transfer station for transferring load carrier for objects from trolley to hoist unit, has lifting element, which has bearing element provided on upper side for contacting load carrier on lower side when lifting element is raised - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Übergabestation zum Übergeben eines Ladungsträgers für Gegenstände von einem Transportwagen auf eine Aushebeeinheit. The invention relates to a transfer station for transferring a load carrier for items from a trolley to a lifting unit.
Bei der Produktion von Fahrzeugen ist es erforderlich, eine Vielzahl von Gegenständen zu einer Fertigungslinie zu bringen bzw. von dieser abzuholen. Hierbei finden Ladungsträger Verwendung, die eine Vielzahl von Gegenständen, insbesondere identische Gegenstände aufnehmen. Bei diesen handelt es sich beispielsweise um senkrecht angeordnete Gegenstände, wie im Wesentlichen parallel zueinander aufgestellte Fronthauben für Personenkraftwagen, die in Aufnahmen des Ladungsträgers gehalten sind. Solche Ladungsträger werden in aller Regel mittels Gabelstaplern an eine vorgegebene Station der Fertigungslinie gebracht bzw. von dieser abgeholt. Da Gabelstapler sowohl eine Verfahrbewegung als auch eine Hubbewegung ausführen, ist es nur mit einem erheblichen baulichen Aufwand und Steuerungsaufwand möglich, den jeweiligen Ladungsträger präzise in der Station der Fertigungslinie anzuordnen bzw. dort auszurichten. Dies ist aber von großer Bedeutung unter dem Aspekt einer zunehmenden, insbesondere vollständigen Automatisation der Fertigung unter Verwendung von Robotern, die die Gegenstände aus dem Ladungsträger entnehmen bzw. bearbeitete Gegenstände zum Ladungsträger bringen und diese dort positionieren. In the production of vehicles, it is necessary to bring a variety of items to a production line or to pick from this. In this case, charge carriers are used which receive a large number of objects, in particular identical objects. These are, for example, vertically arranged objects, such as front hoods for passenger cars, which are mounted substantially parallel to one another and are held in receptacles of the load carrier. Such carriers are usually brought by means of forklifts to a predetermined station of the production line or picked up by this. Since forklift perform both a movement and a lifting movement, it is only possible with a considerable structural complexity and control effort to arrange the respective carrier precisely in the station of the production line or to align there. However, this is of great importance under the aspect of an increasing, in particular complete automation of production using robots which remove the objects from the charge carrier or bring processed objects to the charge carrier and position them there.
Eine Übergabestation zum Übergeben eines Ladungsträgers für Gegenstände von einem Transportwagen auf eine Aushebeeinheit, wobei die Aushebeeinheit ein Hubelement und Mittel zum Heben und Senken des Hubelements aufweist, um mittels des Hubelements den Ladungsträger vom Transportwagen abzuheben und vertikal zu positionieren, ist aus der
Aus der Praxis ist es grundsätzlich bekannt, bei einer Übergabestation zum Übergeben eines Ladungsträgers für Gegenstände einen Schrägtorwechselspeicher vorzusehen, der der Absicherung eines Schutzbereichs dient. Der Schrägtorwechselspeicher bildet somit eine Einhausung. Diese weist einen verfahrbaren Rollladen auf, der in einer ersten Endstellung einen Be- und Entladebereich der Übergabestation freigibt und einen Roboterzugangsbereich verschließt und in einer zweiten Endstellung den Be- und Entladebereich verschließt und hierbei den Roboterzugangsbereich freigibt. From practice, it is generally known to provide a Schrägorwechselspeicher at a transfer station for transferring a load carrier for objects, which serves to secure a protected area. The Schrägorwechselspeicher thus forms an enclosure. This has a movable roller shutter, which releases a loading and unloading area of the transfer station in a first end position and closes a robot access area and closes the loading and unloading area in a second end position and thereby releases the robot access area.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Übergabesystem zum Übergeben eines Ladungsträgers für Gegenstände von einem Transportwagen auf eine Aushebeeinheit zu schaffen, die es ermöglicht, Ladungsträger für Gegenstände ohne Verwendung eines Gabelstaplers, somit nur mittels eines Transportwagens, an eine vorgegebene Station einer Fertigungslinie zu bringen und dort exakt zu positionieren bzw. von der Fertigungslinie abzuholen. The object of the present invention is to provide a transfer system for transferring a load carrier for items from a trolley to a trash unit, which makes it possible to bring carriers for items without the use of a forklift, thus only by means of a trolley, to a predetermined station of a production line and to position it exactly there or pick it up from the production line.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Übergabestation, die gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist. The problem is solved by a transfer station, which is designed according to the features of
Bei der erfindungsgemäßen Übergabestation weist die Aushebeeinheit ein Hubelement und Mittel zum Heben und Senken des Hubelements auf. Mittels des Hubelementes kann der Ladungsträger vom Transportwagen abgehoben und vertikal positioniert werden. Das Hubelement ist auf seiner Oberseite mit Lagerelementen versehen, zum Kontaktieren des Ladungsträgers auf dessen Unterseite bei angehobenem Hubelement. Ferner ist das Hubelement und der Ladungsträger mit bei deren Annäherung zusammenwirkenden Zentriermitteln zum Zentrieren des Ladungsträgers bezüglich des Hubelements in horizontaler Querrichtung und horizontaler Längsrichtung versehen. In the transfer station according to the invention, the lifting unit has a lifting element and means for lifting and lowering the lifting element. By means of the lifting element of the load carrier can be lifted from the trolley and positioned vertically. The lifting element is provided on its upper side with bearing elements, for contacting the charge carrier on its underside with lifted lifting element. Further, the lifting element and the charge carrier is provided with cooperating in their approach centering means for centering the charge carrier with respect to the lifting element in the horizontal transverse direction and horizontal longitudinal direction.
Die Gestaltung der Übergabestation ermöglicht es, den Ladungsträger für die Gegenstände ausschließlich mittels eines Transportwagens in den Bereich der Übergabestation zu verbringen bzw. aus diesem Bereich zu entnehmen, somit ein Transportmittel vorzusehen, das ausschließlich zum Verfahren des Ladungsträgers bestimmt ist, nicht aber zum Heben des Ladungsträgers. Das Heben des Ladungsträgers zwecks exakter Positionierung des Ladungsträgers in der Übergabestation, insbesondere bezüglich eines Roboters, erfolgt mittels der Aushebeeinheit. Die Mittel zum Heben und Senken des Hubelements der Aushebeeinheit ermöglichen insbesondere ein paralleles Verfahren des Hubelements, so dass der Transportwagen mittels des Hubelements ausschließlich parallel verfahren wird, somit vertikal mittels der Aushebeeinheit gehoben oder gesenkt wird, je nach dem, ob der Ladungsträger vom Transportwagen abgehoben oder auf diesen aufgesetzt werden soll. Ruht der Ladungsträger auf dem Hubelement, kontaktiert der Ladungsträger dieses im Bereich der Lagerelemente, die auf der Oberseite des Hubelements vorgesehen sind. Beim Ausheben des Ladungsträgers, somit dem Abheben des Ladungsträgers vom Transportwagen, ist es somit, zwecks exakter horizontaler Positionierung des Ladungsträgers, nur erforderlich, diesen in der horizontalen Ebene exakt zu positionieren. Dies erfolgt bei Annäherung von Hubelement und Ladungsträger mittels der zusammenwirkenden Zentriermittel von Hubelement und Ladungsträger zum Zentrieren des Ladungsträgers bezüglich des Hubelements in Quer- und Längsrichtung. Hierdurch ist eine Ausrichtung des Ladungsträgers zur Entnahme der zu transportierenden Gegenstände, beispielsweise der Fronthaube, durch einen Roboter gewährleistet. The design of the transfer station makes it possible to spend the load carrier for the objects exclusively by means of a trolley in the area of the transfer station or to remove from this area, thus providing a means of transport, which is intended solely for moving the charge carrier, but not for lifting the load carrier. The lifting of the charge carrier for the purpose of exact positioning of the charge carrier in the transfer station, in particular with respect to a robot, takes place by means of the lifting unit. The means for lifting and lowering the lifting element of the lifting unit allow in particular a parallel process of the lifting element, so that the transport carriage is moved by the lifting element exclusively parallel, thus vertically raised or lowered by means of the lifting unit, depending on whether the carrier lifted from the trolley or to be put on this. If the charge carrier is resting on the lifting element, the charge carrier contacts it in the lifting element Area of the bearing elements, which are provided on the upper side of the lifting element. When lifting the load carrier, thus the lifting of the carrier from the trolley, it is thus, for the purpose of exact horizontal positioning of the carrier, only required to position it exactly in the horizontal plane. This takes place when approaching the lifting element and the charge carrier by means of the cooperating centering of the lifting element and the charge carrier for centering the charge carrier with respect to the lifting element in the transverse and longitudinal directions. As a result, an orientation of the charge carrier for removing the objects to be transported, for example, the front hood, ensured by a robot.
Die vorstehenden Ausführungen sind insbesondere unter dem Aspekt des Übergebens des Ladungsträgers vom Transportwagen auf die Aushebeeinheit erfolgt. Auf dieser Aushebeeinheit ruht der ausgerichtete Ladungsträger während des Entnehmens der Gegenstände aus dem Ladungsträger bzw. des Einlegens der Gegenstände in den Ladungsträger. Selbstverständlich ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Übergabestation auch die exakte Übergabe des Ladungsträgers von der Aushebeeinheit auf den Transportwagen zwecks Abtransportieren des Ladungsträgers mittels des Transportwagens. The above explanations have been made in particular with regard to the transfer of the load carrier from the trolley to the lifting unit. On this lifting unit, the aligned charge carrier rests during the removal of the objects from the charge carrier or the insertion of the objects into the charge carrier. Of course, the inventive design of the transfer station also allows the exact transfer of the load carrier from the lifting unit on the trolley for the purpose of transporting the load carrier by means of the trolley.
Um den Transportwagen definiert bezüglich der Aushebeeinheit zu positionieren, weist die Übernahmestation Mittel zum Positionieren des Transportwagens bezüglich der Aushebeeinheit auf. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Anschlag- und Spannmittel, wobei der Transportwagen in eine Endstellung gegen die Aushebeeinheit bzw. die Übergabestation verfahren wird und Spannmittel im Hintergriff bezüglich des Transportwagens verbracht werden, so dass dieser nicht verschoben werden kann. In order to position the transport carriage defined with respect to the lifting unit, the transfer station has means for positioning the transport carriage with respect to the lifting unit. These are, for example, stop and tensioning means, wherein the transport carriage is moved into an end position against the lifting unit or the transfer station and clamping means are moved in the rear handle with respect to the trolley, so that it can not be moved.
Vorzugsweise weist die Übergabestation aus Sicherheitsgründen eine Einhausung auf, die die Aushebeeinheit abdeckt. Zumindest das Hubelement der Aushebeeinheit ist mittels der Einhausung abgedeckt. Die Mittel zum Heben und Senken des Hubelements können innerhalb, aber durchaus auch außerhalb der Einhausung angeordnet sein. For safety reasons, the transfer station preferably has an enclosure which covers the removal unit. At least the lifting element of the lifting unit is covered by the housing. The means for lifting and lowering the lifting element can be arranged inside, but also outside the enclosure.
Eine baulich besonders vorteilhafte Gestaltung sieht vor, dass die Einhausung einen Schrägtorwechselspeicher bildet, mit einem verfahrbaren Rollladen, der in einer ersten Endstellung einen transportwagenseitigen Be- und Entladebereich freigibt und einen Roboterzugangsbereich verschließt und der in einer zweiten Endstellung den transportwagenseitigen Be- und Entladebereich verschließt und den Roboterzugangsbereich freigibt. A structurally particularly advantageous design provides that the housing forms a Schrägenorwechselspeicher, with a movable roller shutter that releases a dolly-side loading and unloading in a first end position and closes a robot access area and closes the dolly-side loading and unloading in a second end position and releases the robot access area.
Baulich und steuerungstechnisch besonders einfach sind die Mittel zum Heben und Senken des Hubelements ausgebildet, wenn diese ein oder mehrere elektromotorisch angetriebene Stellmittel aufweisen, insbesondere Stellmittel, die Nocken umfassen. Insbesondere sind über Gleichlaufwellen vier Nocken angetrieben, auf denen das Hubelement gelagert ist und bei angetriebenen Nocken parallel gehoben und gesenkt wird. Der Hub des Hubelements beträgt maximal 20 cm. In aller Regel reicht ein wesentlich geringerer Hub, beispielsweise ein solcher von 5 bis 10 cm aus. Structurally and control technology particularly simple, the means for lifting and lowering of the lifting element are formed when they have one or more electric motor-driven adjusting means, in particular actuating means which comprise cams. In particular, four cams are driven via synchronizing shafts, on which the lifting element is mounted and is raised and lowered in parallel with driven cam. The stroke of the lifting element is a maximum of 20 cm. As a rule, a much smaller stroke, such as from 5 to 10 cm is sufficient.
Das Hubelement ist vorzugsweise als Rahmen ausgebildet, insbesondere weist der Rahmen Rechteckform auf. Die Mittel zum Heben und Senken des Hubelements, insbesondere die Nocken, kontaktieren den Rahmen im Bereich der Enden der Längsseiten des Rahmens. The lifting element is preferably designed as a frame, in particular, the frame has a rectangular shape. The means for lifting and lowering the lifting element, in particular the cams, contact the frame in the region of the ends of the longitudinal sides of the frame.
Das Hubelement, insbesondere der Rahmen, weist im Bereich paralleler Seiten, insbesondere in Einfahrrichtung des Ladungsträgers paralleler Seiten, die Lagerelemente auf. Diese Anordnung der Lagerelemente ermöglicht eine stabile Lagerung des Ladungsträgers bei günstiger Einleitung der Gewichtskräfte des Ladungsträgers in das Hubelement, und bei entsprechender Anordnung der Nocken auch bezüglich der Einleitung der Kräfte in diese. The lifting element, in particular the frame, has in the region of parallel sides, in particular in the retraction direction of the charge carrier parallel sides, the bearing elements. This arrangement of the bearing elements allows stable storage of the charge carrier with favorable introduction of the weight forces of the charge carrier in the lifting element, and with a corresponding arrangement of the cam also with respect to the introduction of the forces in this.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass das Hubelement, insbesondere der Rahmen, im Bereich paralleler Seiten, insbesondere in Einfahrrichtung des Ladungsträgers paralleler Seiten, die hubelementseitigen Zentriermittel aufweist. Insbesondere weist jede der beiden parallelen Seiten ein hubelementseitiges Zentriermittel auf. Dieses ist vorzugsweise als Zentrierbolzen ausgebildet. Diese hubelementseitigen Zentriermittel zentrieren bei Annäherung von Hubelement und Ladungsträger den Ladungsträger bezüglich des Hubelements in horizontaler Querrichtung und horizontaler Längsrichtung. Sie wirken mit lagerungsträgerseitigen Zentriermitteln zusammen. According to a preferred embodiment, it is further provided that the lifting element, in particular the frame, in the region of parallel sides, in particular in the direction of retraction of the charge carrier parallel sides, the hubelementseitigen centering means. In particular, each of the two parallel sides has a hub-element-side centering means. This is preferably formed as a centering pin. This Hubelementseitigen centering center when approaching the lifting element and carrier the charge carrier with respect to the lifting element in the horizontal transverse direction and horizontal longitudinal direction. They interact with storage carrier-side centering.
Gemäß einer konkreten, besonders vorteilhaften Gestaltung ist vorgesehen, dass das jeweilige Zentriermittel zwischen den beiden dieser parallelen Seite zugeordneten Lagerelementen angeordnet ist. Die Zentrierung erfolgt somit zentral und kann mit nur wenigen Zentriermitteln erreicht werden, insbesondere mittels zweier Zentriermittel. According to a specific, particularly advantageous embodiment, it is provided that the respective centering means is arranged between the two bearing elements assigned to this parallel side. The centering thus takes place centrally and can be achieved with only a few centering means, in particular by means of two centering means.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die hubelementseitigen Zentriermittel, insbesondere die Zentrierbolzen, bezüglich eines horizontalen Niveaus über die Lagerelemente überstehen, und die oberen freien Enden der hubelementseitigen Zentriermittel konisch verjüngend ausgebildet sind. Die lagerungsträgerseitigen Zentriermittel sind vorzugsweise als Löcher ausgebildet. Insbesondere sind die ladungsträgerseitigen Zentriermittel als zwei Löcher ausgebildet, von denen ein Loch einen Kreisquerschnitt aufweist, der dem Kreisquerschnitt des Zentrierbolzens im nicht konisch verjüngtem Bereich angepasst ist. Das andere Loch ist als sich in Richtung des einen Lochs ausgerichtetes Langloch ausgebildet, mit einer Breitenerstreckung des Langlochs, die dem Kreisquerschnitt des Zentrierbolzens im nicht konisch verjüngtem Bereich angepasst ist. Diese Gestaltung ermöglicht, ohne kinematisch überbestimmt zu sein, die exakte Ausrichtung von Hubelement und Ladungsträger in horizontaler Quer- und Längsrichtung. In particular, it is provided that the hub element-side centering, in particular the centering, with respect to a horizontal level on the bearing elements survive, and the upper free ends of Hubelementseitigen centering means are tapered conically. The storage carrier side centering means are preferably as Holes formed. In particular, the charge carrier-side centering means are formed as two holes, of which a hole has a circular cross-section which is adapted to the circular cross-section of the centering pin in the non-tapered region. The other hole is designed as a slot aligned in the direction of the one hole, with a width extension of the oblong hole, which is adapted to the circular cross section of the centering pin in the non-conically tapered region. This design allows, without being kinematically overdetermined, the exact alignment of the lifting element and load carrier in the horizontal transverse and longitudinal directions.
Von besonderem Vorteil ist es schließlich, dass die Aushebeeinheit, insbesondere das Hubelement, Mittel zum Grobpositionieren des Ladungsträgers beim Einfahren des Transportwagens in die Übergabestation aufweist. Hierbei dienen insbesondere die Mittel dem Grobpositionieren des Ladungsträgers in Einfahrrichtung und/oder quer zur Einfahrrichtung. Unter dem Aspekt eines optimalen Steuerungsablaufs beim Übergeben des Ladungsträgers vom Transportwagen auf die Aushebeeinheit sollten Mittel zum Erfassen des Ladungsträgers in seiner grob positionierten Stellung vorgesehen sein. Haben diese Mittel die grob positionierte Stellung erfasst, kann unmittelbar die Aushebeeinheit aktiviert werden. Finally, it is of particular advantage that the lifting unit, in particular the lifting element, has means for coarse positioning of the load carrier when the transport cart is moved into the transfer station. In this case, in particular, the means are used for coarse positioning of the charge carrier in the retraction direction and / or transversely to the retraction direction. Under the aspect of an optimal control sequence when transferring the load carrier from the trolley to the lifting unit means should be provided for detecting the charge carrier in its roughly positioned position. If these means have detected the roughly positioned position, the lifting unit can be activated immediately.
Für einen reibungslosen Ablauf können durchaus zwei nebeneinander angeordneten Übergabestationen vorgesehen sein, so dass, während eine Übergabestation mit einem leeren Ladungsträger auf die Bestückung durch einen Roboter wartet, bei der anderen der befüllte Ladungsträger wieder entnommen werden kann. For a smooth process, two juxtaposed transfer stations can certainly be provided, so that, while a transfer station with an empty carrier waits for the assembly by a robot, in the other of the filled charge carrier can be removed again.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispieles, ohne auf dieses beschränkt zu sein. Further features of the invention will become apparent from the dependent claims, the accompanying drawings and the description of the reproduced in the drawing, preferred embodiment, without being limited thereto.
Es zeigt: It shows:
Figurenbeschreibung figure description
Die Übergabestation
Unter Bezugnahme auf die Darstellung der
Wie der Darstellung der
Auf der Unterseite ist der Bodenrahmen
Die Stützen
Der Bodenrahmen
Auf halber Höhe zwischen den Aufnahmeleisten
Wie der Darstellung der
Grundsätzlich dient die Übergabestation
Der weitere Aufbau und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Übergabestation
Die Einschubrichtung des Transportwagens
The insertion direction of the
Die Übergabestation
Die Aushebeeinheit
Zwischen dem Paar von Lagerelementen
Im Bereich des Rahmenteils
Der Rahmen
Die Heb- und Senkmittel
Der Transportwagen
Aufgrund dieser grundsätzlichen Positionierung von Transportwagen
Es wird dann durch Betätigen der Elektromotor-Getriebe-Einheit
Bei diesem derart exakt positionierten Ladungsträger
Das Überführen des Ladungsträgers
Ist der Transportwagen
Es ist insbesondere vorgesehen, für einen reibungslosen Ablauf zwei der vorstehend beschriebenen Übergabestationen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 69802322 T2 [0003] DE 69802322 T2 [0003]
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