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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung und Pufferung von Objekten in einem Objektfluss und eine entsprechende Verwendung.
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Bei automatisierten Produktionsabläufen ist es beispielsweise erforderlich, Produkte, Teile, Verpackungen, Werkzeuge und dergleichen, die hier als Objekte bezeichnet sind, zu magazinieren oder zu puffern.
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Beispielsweise bei einer Ziffernblattinspektion kann es erforderlich sein, ein Magazin für einen Materialeingang sowie für einen Materialausgang von als verwendbar bewerteten Teilen zu entwerfen. Ein derartiges Magazin erfordert herkömmlicherweise einen großen Platzbedarf sowie eine Vielzahl von Bewegungselementen, wie es beispielsweise Elektromotoren sind. Magazine sollten vielseitig verwendbar sein, beispielsweise Verpackungen magazinieren, die in einem laufenden Prozess entweder entleert oder befüllt werden sollen.
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Herkömmlicherweise wird eine Magazin- und Puffertechnik bereitgestellt, die ein Stapelprinzip verwendet. Des Weiteren sind für eine Magazin- und Lagertechnik so genannte Paternosterlager bekannt, die eine so genannte Paternostertechnik verwenden. Herkömmlicherweise wird für die Puffertechnik oft das Prinzip einer Förderstrecke verwendet, auf der die Teile verlangsamt oder gestoppt werden und auf Anforderung oder einen bestimmten zeitlichen Takt wieder entnommen oder freigegeben werden. Zudem können aktiv angetriebene Förderstrecken, wie es beispielsweise Kettenförderer oder Riemenförderer sind, oder passive Fördersysteme, wie es beispielsweise Rollenbahnen sind, verwendet werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Magazin- und Puffersystem zur Lagerung und Pufferung von Objekten in einem Objektfluss kompakt, einfach und kostengünstig bereitzustellen. Ein Magazin oder ein Puffer soll so einfach wie möglich sowie platzsparend ausgebildet sein, wobei wesentliche Kriterien eines Magazin- oder Puffersystems erfüllt sein sollen.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch und eine Verwendung gemäß dem Nebenanspruch gelöst.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zur Lagerung und Pufferung von Objekten in einem Objektfluss bereitgestellt, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist. Mindestens eine vertikale Reihe von in einem vertikalen Abstand zu einander fixierten ebenen horizontal sich erstreckenden Seitenplatten. Eine vertikale Reihe von in dem vertikalen Abstand zueinander fixierten ebenen horizontal sich erstreckenden Mittelplatten. Eine in einer ersten Relativposition jeweils in einer gemeinsamen horizontalen Ebene zueinander positionierte Seiten- und Mittenplatten innerhalb eines Zyklus jeweils zwischen dieser ersten Relativposition und einer zweiten Relativposition jeweils um den vertikalen Abstand in vertikaler Richtung relativ zueinander einmal hin und zurück bewegende erste Relativbewegungseinrichtung. Eine mindestens ein auf mindestens einer der Mittenplatten oder Seitenplatten positioniertes Objekt in horizontaler Richtung jeweils auf eine andere in einer gemeinsam horizontalen Ebene positionierte Seitenplatte oder Mittenplatte bewegende zweite Relativbewegungseinrichtung.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lagerung und Pufferung von Objekten in einem Objektfluss derart verwendet, dass mindestens eine Relativbewegungseinrichtung zum Zuführen von Objekten in die Vorrichtung, Transportieren und Lagern von Objekten innerhalb der Vorrichtung und Ausgeben von Objekten aus der Vorrichtung angesteuert wird.
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Ein erfindungsgemäßes System zur Lagerung und Pufferung von Objekten bewegt die Objekte durch einfache Verschiebung von Bestandteilen des Systems in horizontaler und vertikaler Richtung. Auf diese Weise ist ein geringer Bauvolumenbedarf erforderlich. Ein derartiges System ist ebenso als Puffersystem verwendbar. Ein erfindungsgemäßes System ist sehr flexibel und kann in einer Vielzahl von Bauvarianten genutzt werden. Erfindungsgemäß ist ein sehr wirksames Puffer-, Magazin- und/oder Lagersystem bereitgestellt worden.
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Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die erste und die zweite Relativbewegungseinrichtung jeweils von einer Steuereinrichtung angesteuerte pneumatische Zylinder aufweisen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die erste und die zweite Relativbewegungseinrichtung von einer Steuereinrichtung angesteuerte Elektromotoren aufweisen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die zweite Relativbewegungseinrichtung eine Objektverschiebeeinrichtung mit mindestens einer vertikalen Reihe von in dem vertikalen Abstand zu einander fixierten, horizontal sich entsprechend einer Plattenbreite erstreckenden und zusammen horizontal bewegenden Objektumgabelungen aufweisen, die jeweils in einen Objektpositionierraum oberhalb einer Mittelplatte oder Seitenplatte eingreifen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können zu der vertikalen Reihe von Mittelplatten gegenüberliegend zwei vertikalen Reihen von Seitenplatten ausgebildet sein und die Objektverschiebeeinrichtung zwei einander angrenzende und zu einander fixierte vertikalen Reihen von Objektumgabelungen aufweisen, die in eine von Objektumgabelungen freie angrenzende vertikale Reihe von Seitenplatten einschiebbar sind.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann einer obersten und/oder untersten horizontalen Seitenplattenebene jeweils lediglich eine Objekte zuführende und/oder ausgebende Objektumgabelung in einer der zwei vertikalen Reihen von Objektumgabelungen zugeordnet sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann mindestens eine vertikale Reihe von dem vertikalen Abstand zu einander fixierten Ebenen horizontal sich erstreckenden Objektzuführungs- und/oder Objektentnahmeplatten und eine diese in horizontaler Richtung in und aus Objektpositionierräumen oberhalb von Seitenplatten bewegende dritte Relativbewegungseinrichtung bereit gestellt sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können für alle Objekte bewegliche, die Objekte aufnehmende Transportbehälter bereit gestellt sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Anzahl der Mittenplatten der Anzahl der horizontalen Seitenplattenebenen entsprechen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können alle Platten horizontal gleich erstrecken und alle Platten einer vertikalen Reihe horizontal identisch positioniert sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Zuführen von einer Anzahl von Objekten zu Objektpositionierräumen oberhalb von Seitenplatten und ein Ansteuern der zweiten Relativbewegungseinrichtung zum Wirken in diesem Objektpositionierungsräumen ausgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein transportierender Objekte entlang einer ersten vertikalen Richtung mittels Ansteuern der ersten Relativbewegungseinrichtung in die erste Relativposition, Ansteuern der zweiten Relativbewegungseinrichtung zum Bewegen der Objekte von den Seitenplatten auf jeweilige Mittenplatten, Ansteuern der ersten Relativbewegungseinrichtung in die zweite Relativposition und Ansteuern der zweiten Relativbewegungseinrichtung zum Bewegen der Objekten von den Mittenplatten auf jeweilige Seitenplatten ausgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein transportierender Objekte entlang einer zweiten vertikalen Richtung mittels Ansteuern der ersten Relativbewegungseinrichtung in die zweite Relativposition, Ansteuern der zweiten Relativbewegungseinrichtung zum Bewegen der Objekte von den Seitenplatten auf jeweilige Mittenplatten, Ansteuern der ersten Relativbewegungseinrichtung in die erste Relativposition und Ansteuern der zweiten Relativbewegungseinrichtung zum Bewegen der Objekte von den Mittenplatten auf jeweilige Seitenplatten ausgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Unterbrechen des Transportierens der Objekte entlang einer vertikalen Richtung mittels Ansteuerns mindestens einer der ersten oder zweiten Relativbewegungseinrichtungen als inaktiv ausgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Zuführen in die oberste und/oder unterste horizontale Seitenplattenebene und Ansteuern der zweiten Relativbewegungseinrichtung derart ausgeführt werden, dass die Objektumgabelung ein Objekt umgreift diese auf eine Mittenplatte schiebt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Ausgeben in die oberste und/oder unterste horizontale Seitenplattenebene mittels Ansteuern der zweiten Relativbewegungseinrichtung derart ausgeführt werden, dass die Objektumgabelung ein Objekt von einer Mittenplatte auf die Seitenplatte schiebt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Zuführen und/oder Entnehmen einer Anzahl von Objekten zu und/oder aus beliebigen Seitenplatten mittels Ansteuern der dritten Relativbewegungseinrichtung zum Bewegen der Objektzuführungs- und/oder Objektentnahmeplatten in horizontaler Richtung in und/oder aus Objektpositionierräumen oberhalb dieser Seitenplatten ausgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können Objekte in einer ersten Zyklushälfte in eine vertikale Richtung und andere Objekte in der zweiten Zyklushälfte in eine andere vertikale Richtung transportiert werden.
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Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2a bis d ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verwendung;
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 2 zeigt zwei vertikale Reihen von in einem vertikalen Abstand zu einander fixierten Ebenen horizontal erstreckenden Seitenplatten 1. Des Weiteren zeigt 1 eine vertikale Reihe von in demselben vertikalen Abstand zueinander fixierten ebenso horizontal sich erstreckenden Mittenplatten 3, wobei die vertikale Reihe der Mittenplatten 3 zwischen den beiden vertikalen Reihen der Seitenplatten 1 positioniert wird. Zudem zeigt 1 zwei vertikale Reihen von ebenso in dem vertikalen Abstand zueinander fixierten horizontal entsprechend einer Plattenbreite erstreckenden und zusammen horizontal bewegbaren Objektumgabelungen 5, die jeweils einem Objektpositionierraum oberhalb einer Mittenplatte 3 oder Seitenplatte 1 eingreifen können. Die zwei vertikalen Reihen von Objektumgabelungen 5 sind aneinander angrenzend und zueinander fixiert. 1 zeigt das in der rechten vertikalen Reihe der Objektumgabelungen 5 in einer obersten Ebene keine Objektumgabelung erzeugt ist. Damit ist einer obersten horizontalen Seitenplatteebene lediglich eine Objekte zuführende und/oder ausgebende Objektumgabelung 5 ausgebildet. Seitenplatten 1 können beispielsweise mittels einer ersten vertikalen Verbindungsplatte zueinander fixiert sein. Mittenplatten 3 können beispielsweise mittels einer weiteren, zweiten vertikalen Verbindungsplatte zueinander fixiert sein, wobei die erste vertikale Verbindungsplatte an einer Rückseite der Vorrichtung und die zweite vertikale Verbindungsplatte an einer Vorderseite der Vorrichtung ausgebildet sein kann. Objektumgabelungen 5 können beispielsweise jeweils als zwei sich aus einer vertikalen Platte sich heraus erstreckende Stifte ausgebildet sein, die derart zueinander beabstandet sind, dass diese in einem Positionierraum oberhalb einer Seitenplatte 1 oder Mittenplatte 3 in einer horizontalen Ebene von der Vorderseite der Vorrichtung aus gesehen einmal links und einmal rechts des Positionierraumes eingreifen, und damit ein Objekt 9 umschließen können. Bei einer Rechtverschiebung eines Objektes 9 schiebt der linke Stift. Bei einer Linksverschiebung eines Objektes 9 schiebt der rechte Stift. Zusätzlich kann ein linker Stift ein links von diesem positioniertes Objekt 9 verschieben. Zusätzlich kann ein rechter Stift ein rechts von diesem positioniertes Objekt 9 verschieben. Bei zwei vertikalen Reihen von Objektumgabelungen 5 können die beiden mittleren vertikalen Stiftreihen zu einer mittleren Stiftreihe zusammengefasst sein. Alternative Ausbildungen von Objektumgabelungen 5 sind ebenso vom Schutzbereich dieser Anmeldung umfasst.
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2a bis 2d zeigen Ausführungsbeispiel einer Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1. 2a zeigt die Seitenplatten 1, die Mittenplatte 3 sowie die Objektumgabelungen 5 der 1. 2a zeigt diese Bestandteile in einer Betriebsposition einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zudem zeigt 2a neumatische Zylinder 7, die erste vertikale Relativbewegungen und zweite horizontale Relativbewegungen ausführen können, wenn diese von hier nicht dargestellten Steuereinrichtungen entsprechend angesteuert werden. 2a zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Relativposition, in der alle Mittenplatte 3 in Ebenen von Seitenplatten 1 liegen. Des Weiteren zeigt 2a ein Objekt 9, das auf einen Transportbehälter 11 positioniert ist. 2b zeigt die Vorrichtung gemäß der 2a, nachdem das Objekt 9 mittels einer das Objekt 9 umfassenden Objektumgabelung 5 auf die Mittenplatte 3 in der ersten Relativposition verschoben wurde. Diese Relativbewegung stellt der Pfeil in 2d dar. 2c stellt die Vorrichtung gemäß der 2a dar, nachdem das Objekt 9 von dessen Position in 2b mittels der ersten Relativbewegungseinrichtung eine Seitenplattebene nach unten bewegt worden ist. Eine derartige Bewegung stellt der Pfeil in 2c dar, wobei eine dortige Ziffer 1 die erste Relativposition darstellt und eine Ziffer 2 die zweite Relativposition darstellt. Entsprechend der 2c ist das Objekt 9 mittels der Bewegung der Mittenplatten 3 von der ersten Relativposition in die zweite Relativposition nach unten bewegt worden. 2d zeigt die Vorrichtung gemäß der 2a, nachdem das Objekt gemäß der 2c mittels der Objektumgabelung 5 von der Mittenplatte 3 auf eine weitere Seitenplatte 1 bewegt worden ist. Eine derartige Relativbewegung veranschaulicht der horizontale Pfeil. Des Weiteren zeigen 2c und 2d wie bei der Bewegung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von einer ersten Relativposition in eine zweite Relativposition eine unterste Mittenplatte 3 nicht mehr in einer Seitenplattenebene liegt. Gemäß 2e ist ersichtlich, dass die oberste Objektumgabelung 5 zwar geeignet ist ein Objekt 9 von der obersten Mittenplatte 3 auf die oberste linke Seitenplatte 3 hin und wieder zu bewegen, aber Objekte 9 von der obersten Mittenplatte 3 lediglich auf die oberste rechte Seitenplatte 3 hinbewegen aber nicht mehr zurückbewegen kann. Auf diese Weise ist die oberste rechte Seitenplatten 1 zum Ausgeben von Objekten 9 aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt.
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Analog zu einer Vorrichtung gemäß 2a sind Seitenplatten 1 und Mittenplatten 3 bereitgestellt. Die Vorrichtung gemäß 3 unterscheidet sich von Vorrichtung gemäß 2a beziehungsweise 1 dadurch, dass in der untersten horizontalen Seitenplattenebene die lediglich eine Objekte 9 zuführende und/oder ausgebende Objektumgabelung 5 in der linken vertikalen Reihe von Objektumgabelungen 5 ausgebildet ist. Des Weiteren werden die Mittenplatte 3 ausgehend von einer ersten Relativposition in die zweite Relativposition vertikal nach oben verschoben. Dies stellt der entsprechende vertikale Richtungspfeil dar. Gemäß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind verschiedene Zuführungs- und Ausgabeszenarien ausführbar. Beispielsweise kann ein Zuführen oder Ausgeben beziehungsweise ein Be- und Entladen von Objekten 9 intervallweise ausgeführt werden. Es sind flexibel Teileflusskonzepte ausführbar. So kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung derart verwendet werden, dass zu erst zugeführte Objekte 9 ebenso als erste Objekte 9 wieder ausgeben werden können. Ebenso ist es möglich als Letztes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführte Objekte als Erstes wieder aus der Vorrichtung auszugeben beziehungsweise zu entnehmen. Ebenso ist es möglich eine Vielzahl von Objekten 9 zuzuführen und Objekte 9 wieder einzeln zu entnehmen. Alternativ können ebenso Objekte 9 einzeln zugeführt werden und mehrere Objekte 9 entnommen werden. Dabei kann eine Mehrzahl von Objekten 9 gleichzeitig zugeführt beziehungsweise gleichzeitig ausgegeben beziehungsweise entnommen werden. Beispielsweise kann eine Vorrichtung gemäß 3 derart verwendet, dass ein Objekt 9 von vorne auf die unterste Seitenplatte 1 links eingelegt wird. Das Objekt 9 kann dann entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß den 2a bis d nach unten oder oben bewegt werden. Abschließend kann das Objekt 9 aus dem Puffer aus dem Positionierraum oberhalb der untersten rechten Seitenplatte 1 entnommen werden.
