DE102014111564B4 - Gripping arm for containers, control cams, storage unit and gripping device - Google Patents
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Abstract
Greifarm (2) für eine Greifeinrichtung (1) zum Greifen, Halten und Führen von Behältern, welche zum Bewegen eines Greifabschnitts (5) des Greifarms (2) von einer Greifstellung in eine Öffnungsstellung einen drehbar gelagerten Steuernocken (11) aufweist, mit einer Bohrung (10) zur Lagerung eines Lagerbolzens (18) zum schwenkbaren Befestigen des Greifarms (2) in der Greifeinrichtung (1), und mit einer ersten Aufnahme (6) für ein erstes Schließmittel zum Bewegen des Greifabschnitts (5) des Greifarms (2) von der Öffnungsstellung in die Greifstellung, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifabschnitt (5) um eine senkrecht zur Bohrung (10) verlaufende Schwenkachse (8) schwenkbar gelagert ist.Gripping arm (2) for a gripping device (1) for gripping, holding and guiding containers, which has a rotatably mounted control cam (11) with a bore for moving a gripping section (5) of the gripping arm (2) from a gripping position to an open position (10) for mounting a bearing pin (18) for pivotably securing the gripping arm (2) in the gripping device (1), and with a first receptacle (6) for a first closing means for moving the gripping section (5) of the gripping arm (2) from the opening position into the gripping position, characterized in that the gripping section (5) is mounted pivotably about a pivot axis (8) running perpendicular to the bore (10).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Greifarm, einen Steuernocken und eine Lagereinheit für eine Greifeinrichtung zum Greifen, Halten und/oder Führen von insbesondere im Wesentlichen rund geformten Behältern, sowie eine Greifeinrichtung aus den zuvor genannten Einheiten.The present invention relates to a gripping arm, a control cam and a storage unit for a gripping device for gripping, holding and / or guiding, in particular, essentially round-shaped containers, as well as a gripping device made up of the aforementioned units.
Greifeinrichtungen zum Greifen, Halten und/oder Führen von insbesondere im Wesentlichen rund geformten Behältern sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und werden bei der fließbandtechnischen Bearbeitung von Behältern verwendet.Gripping devices for gripping, holding and / or guiding, in particular, essentially round-shaped containers are already known from the prior art and are used in the assembly line processing of containers.
Unter dem Begriff „Behälter“ sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere, aber nicht ausschließlich Behälter mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt zu verstehen, z. B. Fläschchen oder Dosen oder Gläschen, die jeweils den Gepflogenheiten entsprechend aus Glas, Metall oder Kunststoff bestehen können. Unter dem Begriff „im Wesentlichen rund geformt“ sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht ausschließlich im geometrischen Sinne rund geformte Behälter zu verstehen, sondern beispielsweise auch ovale, regelmäßig vieleckige, usw., welche dann insbesondere einen im Wesentlichen kreisförmigen, beispielsweise aber auch ovalen oder vieleckigen Querschnitt aufweisen.In connection with the present invention, the term “container” is to be understood as meaning in particular, but not exclusively, containers with an essentially circular cross-section, e.g. B. bottles or cans or jars, each of which can consist of glass, metal or plastic according to the practice. In connection with the present invention, the term “essentially round” is not to be understood exclusively in the geometrical sense as round containers, but also, for example, oval, regularly polygonal, etc., which are then in particular essentially circular, but for example also oval or have a polygonal cross-section.
Beim Reinigen, Befüllen oder Verschließen werden die Behälter bei einer Eingangsstation mittels einer Greifeinrichtung mit mindestens einem Greifarmpaar gegriffen und zur nächsten Station im Bearbeitungsprozess transportiert. Eine solche Greifeinrichtung für ein Behältertransportsystem besitzt wenigstens zwei Greifarme und kann zwischen einer Greifstellung und einer Öffnungsstellung wechseln. Um einen Behälter zu transportieren, greifen die Greifarme normalerweise unterhalb des Halskragens oder - bei Flaschen oder anderen länglichen Behältern - um den Bauch des Behälters. Ein Steuernocken fungiert hierfür als Öffnungsmittel und eine Spiralfeder als Schließmittel der Greifeinrichtung. Wenn die Greifeinrichtung durch den Steuernocken geöffnet wird, wird eine Kraft gegen eine Greifarminnenseite des Greifarms entgegen der Federkraft aufgewendet. Die Federkraft der Spiralfeder dient dabei nicht nur dem Schließen der Greifeinrichtung, sondern auch dem kraftschlüssigen Halten des Behälters. Daher ist die Federkraft entsprechend groß.When cleaning, filling or closing, the containers are gripped at an input station by means of a gripping device with at least one pair of gripping arms and transported to the next station in the processing process. Such a gripping device for a container transport system has at least two gripping arms and can switch between a gripping position and an open position. In order to transport a container, the gripping arms usually grip below the neck collar or - in the case of bottles or other elongated containers - around the belly of the container. For this purpose, a control cam acts as an opening means and a spiral spring acts as a closing means of the gripping device. When the gripping device is opened by the control cam, a force is applied against the inside of the gripping arm against the spring force. The spring force of the spiral spring serves not only to close the gripping device, but also to hold the container in a non-positive manner. The spring force is therefore correspondingly large.
Insbesondere wenn der Behälter am Bauch gefasst werden soll, muss die Greifeinrichtung geeignet sein, den Behälter in einer bestimmten, insbesondere senkrechten Lage stabil festzuhalten. Die hohe Drehgeschwindigkeit von Transportvorrichtungen, die eine Vielzahl von insbesondere kreisförmig angeordneten Greifeinrichtungen aufweist, verleiht insbesondere schweren oder gefüllten Behältern eine Beschleunigung, die entlang der Längsachse des Behälters auf Grund der Form und/oder der Befüllung des Behälters unterschiedlich ausfallen und somit verschieden starke Kräfte auf die Greifeinrichtung ausüben kann. Aber auch bei einer linearen Bewegung der Greifeinrichtung kann ein Behälter eine Anfangs- bzw. Endbeschleunigung erfahren und somit Kräfte auf die Greifeinrichtung ausüben. Daher werden normalerweise Greifabschnitte der Greifarme verwendet, die eine auf den Bauch des Behälters passgenaue Form aufweisen und/oder an verschiedenen Stellen des Bauchs mittels mehrerer Greiffinger des Greifabschnitts entlang der Längsachse des Behälters zugreifen. Ein Schwenken des Behälters um seine Längsachse kann somit unterdrückt bzw. der Behälter beim Transport in seiner Lage stabilisiert werden.In particular, if the container is to be gripped by the belly, the gripping device must be suitable for holding the container in a stable, particularly vertical position. The high speed of rotation of transport devices, which have a large number of gripping devices, in particular arranged in a circle, gives heavy or filled containers, in particular, an acceleration that varies along the longitudinal axis of the container due to the shape and / or the filling of the container and thus creates different forces can exercise the gripping device. However, even with a linear movement of the gripping device, a container can experience an initial or final acceleration and thus exert forces on the gripping device. For this reason, gripping sections of the gripping arms are normally used which have a shape that fits the belly of the container and / or which grip at different points of the belly by means of several gripping fingers of the gripping section along the longitudinal axis of the container. A pivoting of the container about its longitudinal axis can thus be suppressed or the container can be stabilized in its position during transport.
Hierdurch ergeben sich Nachteile für die Greifeinrichtung, da nur Behälter einer bestimmten Form und Größe stabil und sicher gegriffen und transportiert werden können. Für den Fall, dass anders geformte Behälter transportiert werden sollen, muss der Greifabschnitt an die neue Form angepasst werden. Dies kann unter anderem durch neue Greifarme erreicht werden, deren Greiffinger jeweils für unterschiedliche Durchmesser am Bauch des Behälters entsprechend ausgebildet sind. Eine andere Alternative besteht darin, lediglich die Greiffinger auszutauschen. Nichtsdestotrotz muss die Transportvorrichtung mit den Greifeinrichtungen angehalten und umgebaut werden, wobei der Umbau zu einem zumindest teilweisen Betriebsstillstand führt und finanzielle Verluste und Kosten mit sich bringt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Greifarm für eine Greifeinrichtung sowie eine Greifeinrichtung der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise dahingehend weiterzubilden, dass eine kompakte Greifeinrichtung aus einer geringen Anzahl von Komponenten bereitgestellt wird und eine eigenständige Anpassung des Greifarms an die Form des Behälters ermöglicht wird, die keiner Einwirkung von Außen durch einen Benutzer bedarf.It is therefore the object of the present invention to develop a gripping arm for a gripping device and a gripping device of the type mentioned in an advantageous manner to the effect that a compact gripping device is provided from a small number of components and an independent adaptation of the gripping arm to the shape of the container is made possible, which does not require any external influence by a user.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Greifarm mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass ein Greifarm für eine Greifeinrichtung zum Greifen, Halten und Führen von insbesondere flaschenartigen Behältern bereitgestellt wird, welche zum Bewegen eines Greifabschnitts des Greifarms von einer Greifstellung in eine Öffnungsstellung einen drehbar gelagerten Steuernocken aufweist, mit einer Bohrung zur Lagerung eines Lagerbolzens zum schwenkbaren Befestigen des Greifarms in der Greifeinrichtung, mit einer ersten Aufnahme für ein erstes Schließmittel zum Bewegen des Greifabschnitts des Greifarms von der Öffnungsstellung in die Greifstellung, wobei der Greifabschnitt um eine senkrecht zur Bohrung verlaufende Schwenkachse schwenkbar gelagert ist.According to the invention, this object is achieved by a gripper arm having the features of
Der erfindungsgemäße Greifarm bietet zunächst den Vorteil, dass der Greifabschnitt sich flexibel an einen Behälter ausrichten und diesen quasi passgenau greifen kann. Damit ist ein stabiler Griff am Behälter durch den Greifarm möglich, der ein Verrutschen oder Verschieben des Behälters in der Greifstellung der Greifeinrichtung verhindert.The gripping arm according to the invention initially offers the advantage that the gripping section can be flexibly aligned with a container and can grip it with a virtually precise fit. This enables a stable grip on the container by the gripping arm, which prevents the container from slipping or shifting in the gripping position of the gripping device.
Schließlich ist als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Greifarms zu nennen, dass verschiedene Behälter mit unterschiedlichen Formen mit einem einzigen Greifabschnitt gehalten werden können. Dadurch ist kein Austausch des Greifarms notwendig, der Betrieb bzw. die Greifeinrichtung muss nicht gestoppt werden und finanzielle Verluste durch einen Betriebsstillstand werden vermieden.Finally, a further advantage of the gripping arm according to the invention should be mentioned that different containers with different shapes can be held with a single gripping section. As a result, there is no need to replace the gripper arm, the operation or the gripping device does not have to be stopped and financial losses due to an operational standstill are avoided.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei ist festzuhalten, dass die verschiedenen Ausführungsformen und insbesondere deren Merkmale jeweils miteinander kombinierbar sind.Advantageous further developments of the invention are specified in the subclaims. It should be noted here that the various embodiments and in particular their features can each be combined with one another.
Vorzugsweise ist die Schwenkachse mittels eines Schwenkbolzens mit einer Vertiefung ausgebildet, die im aufgesteckten Zustand mit einer in einer Ausnehmung innenliegenden Nase des Greifabschnitts selbstsichernd in Eingriff kommt. Der Schwenkbolzen ist ein robustes und stabiles Verbindungselement zwischen Greifabschnitt und Greifarmkörper (auch als Grundkörper bezeichenbar). Während das eine Ende des Schwenkbolzens vorzugsweise mittels einer Formpassung in dem Greifarmkörper nicht drehbar befestigt ist, ist das andere Ende des Schwenkbolzens im Greifabschnitt drehbar und mittels der Nase und einer insbesondere kreisförmigen Vertiefung befestigt. Zusätzlich ergibt sich durch die zuvor genannte Nase der Vorteil, dass keine zusätzlichen, von außen einzubringenden Befestigungsmittel notwendig sind, an die sich Staub und Schmutz anlagern können. Außerdem ermöglichen die Nase und die Vertiefung eine stabile, aber auch wieder lösbare Befestigung bzw. Verbindung und unterliegen kaum einer Abnutzung. Des Weiteren sind alternative Ausführungsformen zum Schwenkbolzen möglich, z.B. als einteilige oder zweiteilige, ineinander steckbare Hohlzylinder.The pivot axis is preferably formed by means of a pivot bolt with a recess which, in the plugged-on state, engages in a self-locking manner with a nose of the gripping section located inside a recess. The pivot bolt is a robust and stable connection element between the gripping section and the gripping arm body (also referred to as a base body). While one end of the pivot pin is preferably non-rotatably fastened by means of a form fit in the gripping arm body, the other end of the pivot pin is rotatable in the gripping section and fastened by means of the nose and an in particular circular recess. In addition, the aforementioned nose has the advantage that no additional fastening means to be introduced from the outside, on which dust and dirt can accumulate, are necessary. In addition, the nose and the recess enable a stable, but also releasable fastening or connection and are hardly subject to wear. Furthermore, alternative embodiments to the pivot pin are possible, e.g. as one-piece or two-piece hollow cylinders that can be plugged into one another.
Der Greifabschnitt weist vorzugsweise im Verbindungsbereich zur Schwenkachse einen Vorsprung auf, der im aufgesteckten Zustand mit einer Lücke eines Grundkörpers des Greifarms in Eingriff kommt, welche einen Schwenkwinkel des Greifabschnitts begrenzt. Mit Hilfe dieser Weiterbildung kann der Greifabschnitt nicht in eine Stellung gedreht werden, in der z.B. die Greiffinger, insbesondere deren Innenseite, waagrecht oder nach außen gerichtet sind und somit ein Greifen eines Behälters unmöglich wird. Ein weiterer Vorteil ist die funktionsrichtige Zusammensetzung von Greifabschnitt und Grundkörper, da ansonsten der Greifabschnitt die zuvor genannten Stellungen einnehmen könnte. Die Lücke im Grundkörper, auch Aussparung genannt, ist breiter als der Vorsprung des Greifabschnitts. Dadurch wird insbesondere der Schwenkwinkel bzw. Schwenkbereich definiert. Der Vorsprung und die Lücke sind vorzugsweise an der Außenseite des Greifabschnitts und des Grundkörpers ausgebildet, können aber auch an einer anderen Stelle positioniert sein. Die Begrenzung des Schwenkbereichs kann alternativ durch die zuvor genannte Vertiefung realisiert werden, wobei die Vertiefung in diesem Fall ein Kreissegment auf dem Bolzenumfang bildet und somit in seiner Länge begrenzt ist.The gripping section preferably has a projection in the connection area to the pivot axis which, in the plugged-on state, comes into engagement with a gap in a base body of the gripping arm which limits a pivoting angle of the gripping section. With the help of this further development, the gripping section cannot be rotated into a position in which, for example, the gripping fingers, in particular their inside, are directed horizontally or outwards, making it impossible to grasp a container. Another advantage is the functionally correct combination of gripping section and base body, since otherwise the gripping section could assume the aforementioned positions. The gap in the base body, also called the recess, is wider than the projection of the gripping section. In particular, this defines the swivel angle or swivel range. The projection and the gap are preferably formed on the outside of the gripping section and the base body, but can also be positioned at a different location. The pivoting range can alternatively be limited by the aforementioned recess, in which case the recess forms a segment of a circle on the circumference of the bolt and is therefore limited in its length.
In einer Weiterbildung des Greifarms verläuft die Schwenkachse mittig und/oder symmetrisch zum Greifabschnitt. Dadurch wirken die gleichen Hebelkräfte beim Greifen auf z.B. die Greiffinger, die somit gleichmäßig belastet werden. Außerdem liegt der Schwerpunkt in der Mitte des Greifabschnitts und erlaubt dem Greifabschnitt, sich leichter zu drehen oder in einer zum Greifen des Behälters vorteilhaften Drehstellung zu verharren. Alternativ oder zusätzlich können die Schwenkachse und/oder der Greifabschnitt auch derart ausgebildet sein, dass der Schwerpunkt des Greifabschnitts unterhalb der Schwenkachse angeordnet ist (z.B. durch einen zum oberen Greiffinger schwereren unteren Greiffinger) und der Greifabschnitt von sich aus eine senkrechte Lage einnimmt. Durch die gleichzeitige Realisierung der zuvor genannten Merkmale „symmetrische Anordnung der Schwenkachse“ sowie „unterhalb der Schwenkachse angeordneter Schwerpunkt“ lassen sich die zuvor genannten Vorteile kombinieren.In a further development of the gripping arm, the pivot axis runs centrally and / or symmetrically to the gripping section. As a result, the same leverage forces act on the gripper fingers when gripping, for example, which are thus evenly loaded. In addition, the center of gravity lies in the center of the gripping section and allows the gripping section to rotate more easily or to remain in a rotational position which is advantageous for gripping the container. Alternatively or additionally, the pivot axis and / or the gripping section can also be designed such that the center of gravity of the gripping section is arranged below the pivot axis (e.g. by a lower gripping finger that is heavier than the upper gripping finger) and the gripping section assumes a vertical position by itself. Through the simultaneous implementation of the aforementioned features “symmetrical arrangement of the pivot axis” and “below the Swivel axis arranged center of gravity ”, the advantages mentioned above can be combined.
Vorteilhafterweise ist in dem erfindungsgemäßen Greifarm eine zweite Aufnahme für ein zweites Schließmittel zum Bewegen des Greifabschnitts des Greifarms von der Öffnungsstellung in die Greifstellung ausgebildet. Die zweite Aufnahme mit dem zweiten Schließmittel hat den Vorteil, dass mit dessen Hilfe die Greifkraft bzw. Haltekraft der Greifeinrichtung verstärkt werden kann. Die erste und/oder zweite Aufnahme können jeweils als wenigstens ein Sackloch ausgebildet sein.A second receptacle for a second closing means for moving the gripping section of the gripping arm from the open position into the gripping position is advantageously formed in the gripping arm according to the invention. The second receptacle with the second closing means has the advantage that it can be used to increase the gripping force or holding force of the gripping device. The first and / or second receptacle can each be designed as at least one blind hole.
Des Weiteren weist der Greifarm vorzugsweise zwischen der Bohrung und dem dem Greifabschnitt gegenüberliegenden Ende des Greifarms wenigstens ein erstes Loch als die erste Aufnahme und/oder zwischen der Bohrung und dem Greifabschnitt wenigstens ein zweites Loch als die zweite Aufnahme auf, in welche jeweils das erste und das zweite Schließmittel beim Zusammenbau des Greifarms einsetzbar sind. Durch die verschiedenen Positionen der Aufnahmen und die entsprechend darin einsetzbaren Schließmittel wird die Greifkraft abhängig vom Öffnungswinkel der Greifeinrichtung dosiert. Außerdem sind verschiedenartige Schließmittel verwendbar und in den genannten Aufnahmen einsetzbar.Furthermore, the gripping arm preferably has at least one first hole between the bore and the end of the gripping arm opposite the gripping section as the first receptacle and / or between the bore and the gripping section at least one second hole as the second receptacle, into which the first and the second closing means can be used when assembling the gripper arm. The gripping force is dosed as a function of the opening angle of the gripping device through the various positions of the receptacles and the corresponding closing means that can be used therein. In addition, various types of closing means can be used and inserted in the aforementioned receptacles.
Vorzugsweise sind das erste Schließmittel als ein Magnet eines sich abstoßenden Magnetpaares oder als Feder und/oder das zweite Schließmittel als ein Magnet eines sich anziehenden Magnetpaares ausgebildet. Ein Magnet bietet im Vergleich zu Schließmitteln wie z.B. einer Feder kaum Möglichkeiten, Verschmutzungen wie Staub, Dreck, Flüssigkeiten oder Fette anzusammeln. Dieser Vorteil liegt insbesondere an der homogenen Oberflächenstruktur des Magnets, die im Gegensatz zu einer Feder keine oder kaum Vertiefungen oder Spalten aufweist, sowie an seiner geringen Anzahl an beweglichen Elementen. Die Befestigung der Magnete als Schließmittel ist relativ aufwändig, wenn sie mittels Verschweißung oder Verschraubung erfolgt. Einerseits entsteht bei der Verschweißung Hitze, die die Magnetstärke erheblich schwächt, während andererseits die Verschraubung Verschmutzungen anzieht. Das wenigstens eine Sackloch als Aufnahme kann so dimensioniert sein, dass es den wenigstens einen Magneten ohne weitere Befestigungsmittel, insbesondere durch Formschluss, sicher hält. Allerdings kann das wenigstens eine Sackloch auch einen überstehenden Rand oder eine an der Innenseite des Sacklochs angeordnete, mit einer Kerbe des Magneten zusammenwirkende Ausbuchtung aufweisen, wodurch der Magnet arretiert und am Herausfallen gehindert wird. Da das erste Schließmittel am dem Greifabschnitt gegenüberliegenden Ende des Greifkörpers angeordnet wird und sich somit nicht in der Nähe von Steuernocken und zu greifendem Behälter befindet, kann es im Gegensatz zum zweiten Schließmittel ohne weitere strukturelle Anpassungen als Feder ausgebildet sein.The first closing means are preferably designed as a magnet of a magnet pair repelling each other or as a spring and / or the second closing means are designed as a magnet of an attracting magnet pair. Compared to closing means such as a spring, a magnet hardly offers any possibilities of collecting dirt such as dust, dirt, liquids or grease. This advantage is due in particular to the homogeneous surface structure of the magnet, which, in contrast to a spring, has no or hardly any depressions or gaps, as well as its small number of movable elements. The fastening of the magnets as closing means is relatively complex if it is done by welding or screwing. On the one hand, heat is generated during the welding process, which considerably weakens the strength of the magnet, while on the other hand, the screw connection attracts dirt. The at least one blind hole as a receptacle can be dimensioned in such a way that it securely holds the at least one magnet without further fastening means, in particular by means of a form fit. However, the at least one blind hole can also have a protruding edge or a bulge that is arranged on the inside of the blind hole and interacts with a notch of the magnet, whereby the magnet is locked and prevented from falling out. Since the first closing means is arranged at the end of the gripping body opposite the gripping section and is therefore not in the vicinity of the control cam and the container to be gripped, it can be designed as a spring in contrast to the second closing means without further structural adaptations.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Greifarms ist der Greifabschnitt zumindest teilweise gabelartig geformt und weist mindestens zwei Greiffinger auf, mit denen in der Greifstellung ein Behälter gehalten werden kann und/oder der Greifabschnitt einstückig aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Polyetheretherketon, gefertigt ist. Herkömmliche Greifarme bestehen aus Edelstahl und sind deshalb relativ teuer, wobei sich darüber hinaus im Betrieb der in Rede stehenden Greifeinrichtungen gezeigt hat, dass sich die metallischen Greifarme gelegentlich verbiegen, was zum einen beim Betrieb der Greifeinrichtung schwer erkennbar ist und zum anderen zu Beschädigungen der zu greifenden und transportierenden Behälter und/oder der gegenüberliegenden Greifarme, welche den Behälter übergeben bzw. übernehmen, und/oder anderer Armaturen führen kann. Werden die Greifarme hingegen aus Kunststoff gefertigt, lassen sie sich sehr günstig als Wegwerfartikel im Spritzgussverfahren herstellen. Des Weiteren weist Kunststoff für diesen Einsatz bessere Eigenschaften gegenüber Edelstahl auf, so dass eine Überbeanspruchung des Greifarms nicht zum Verbiegen, sondern zum sofortigen Bruch führt, was keine Folgebeschädigung der Flasche nach sich zieht und ein sofortiges Erkennen des überbeanspruchten Greifarms ermöglicht. Dann kann z.B. der Greifabschnitt aufgrund seiner einstückigen Ausbildung sehr rasch und kostengünstig ersetzt werden. Als vorteilhafter Kunststoff hat sich faserverstärktes Polyetheretherketon erwiesen, da es eine gute Steifigkeit bei gleichzeitiger ausreichender Biegsamkeit aufweist. PEEK ist ein hochtemperaturbeständiger thermoplastischer Kunststoff und die Faserverstärkung ermöglicht einen Faser-Kunststoff-Verbund mit hoher spezifischer Steifigkeit und Festigkeit. Kunststoff zeigt im Gegensatz zu herkömmlich verwendetem Metall bzw. Edelstahl kaum Verschleißerscheinungen bei der Reinigung mit Wasser. Durch einen durch Kunststoff geformten Greifarm entsteht ein leicht austauschbares Produkt, das nach seiner Abnutzung ohne Probleme entfernt und ohne große Kosten oder Herstellungszeiten ersetzt werden kann. Die gabelartige Form des Greifabschnitts aus mindestens zwei Greiffingern erlaubt ein stabiles Greifen des Behälters, aber auch Materialeinsparung im Vergleich zu schaufelförmigen Greifabschnitten. Insbesondere in Verbindung mit der Schwenkachse kann der Greifabschnitt mit den Greiffingern zum Behälter angewinkelt bzw. gedreht werden, sich somit selbstständig an die Form des Behälters anpassen und den Behälter stabiler festhalten.In a further development of the gripper arm according to the invention, the gripping section is at least partially fork-shaped and has at least two gripping fingers with which a container can be held in the gripping position and / or the gripping section is made in one piece from plastic, in particular from fiber-reinforced polyetheretherketone. Conventional gripping arms are made of stainless steel and are therefore relatively expensive, and it has also been shown in the operation of the gripping devices in question that the metallic gripping arms occasionally bend, which is difficult to detect when the gripping device is in operation and, on the other hand, leads to damage to the gripping device gripping and transporting container and / or the opposite gripping arms, which transfer or take over the container, and / or can lead other fittings. If, on the other hand, the gripping arms are made of plastic, they can be manufactured very cheaply as disposable items using the injection molding process. Furthermore, plastic has better properties than stainless steel for this application, so that overstressing the gripper arm does not lead to bending, but to immediate breakage, which does not result in any consequential damage to the bottle and enables the overstrained gripper arm to be recognized immediately. Then, for example, the gripping section can be replaced very quickly and inexpensively due to its one-piece design. Fiber-reinforced polyetheretherketone has proven to be an advantageous plastic, since it has good rigidity with sufficient flexibility at the same time. PEEK is a high-temperature-resistant thermoplastic and the fiber reinforcement enables a fiber-plastic composite with high specific stiffness and strength. In contrast to conventionally used metal or stainless steel, plastic shows hardly any signs of wear when cleaned with water. A plastic-molded gripper arm creates an easily replaceable product that can be removed after it has worn out and replaced without great expense or manufacturing time. The fork-like shape of the gripping section made up of at least two gripping fingers permits stable gripping of the container, but also saves material compared to shovel-shaped gripping sections. In particular in connection with the pivot axis, the gripping section can be angled or rotated towards the container with the gripping fingers, thus adapting itself to the shape of the container and holding the container in a more stable manner.
Der Greifarm weist vorteilhafterweise zwischen der Bohrung und dem Greifarmabschnitt eine an einer Greifarminnenseite angeordnete dritte Aufnahme zum rotierbaren Befestigen eines Abrollelements auf, welches mit dem Steuernocken beim Überführen von der Greifstellung in die Öffnungsstellung zusammenwirkt. Das Abrollelement hat den Vorteil, dass bei der Einwirkung des Steuernockens auf den Greifarm der Greifarm selbst nicht berührt wird und somit kein Materialabrieb erfolgt. Dieser Vorteil schont den Greifarm und macht ihn weniger reparaturanfällig und folglich muss er weniger oft ausgetauscht werden. Das Abrollelement ist rotationssymmetrisch, z.B. in Form eines Zylinders, und kann aus Kunststoff gebildet sein. Auf Grund der Tatsache, dass das Abrollelement auf einer Achse in der dritten Aufnahme rotierbar befestigt ist, kann das Abrollelement beim Zusammenwirken mit dem Steuernocken rotieren und es kommt nicht zu einer einseitigen Abnutzung. Die dritte Aufnahme kann zusätzlich einen sich in Richtung des Steuernockens erstreckenden, vorspringenden Materialabschnitt aufweisen, der sowohl vom Rand der Greifarmoberseite als auch vom Rand der Greifarmunterseite gebildet wird. Mittels dieser Materialausbuchtung wird das Positionieren des Abrollelements zwischen den beiden Materialerstreckungen näher zum Steuernocken ermöglicht und der Durchmesser des Steuernockens kann im Vergleich zum Stand der Technik kleiner bzw. gleich groß ausgebildet sein. Bei kleinerem Durchmesser des Steuernockens verringert sich der Hebelarm des Steuernockens am Greifarm. Damit ist auch weniger Kraft für das Öffnen der Greifeinrichtung notwendig und weniger Materialabrieb des Abrollelements zu erwarten.The gripping arm advantageously has a third arranged on the inside of the gripping arm between the bore and the gripping arm section Recording for the rotatable fastening of a rolling element, which cooperates with the control cam when moving from the gripping position to the open position. The roll-off element has the advantage that when the control cam acts on the gripper arm, the gripper arm itself is not touched and thus no material is worn off. This advantage protects the gripper arm and makes it less susceptible to repair and consequently it does not have to be replaced as often. The rolling element is rotationally symmetrical, for example in the form of a cylinder, and can be made of plastic. Due to the fact that the rolling element is rotatably fastened on an axis in the third receptacle, the rolling element can rotate when it interacts with the control cam and there is no one-sided wear. The third receptacle can additionally have a protruding material section which extends in the direction of the control cam and which is formed both by the edge of the upper side of the gripping arm and by the edge of the lower side of the gripping arm. This material bulge enables the rolling element to be positioned between the two material extensions closer to the control cam and the diameter of the control cam can be made smaller or the same size compared to the prior art. With a smaller diameter of the control cam, the lever arm of the control cam on the gripper arm is reduced. This means that less force is required to open the gripping device and less material abrasion of the rolling element is to be expected.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen erfindungsgemäßen Greifarm für eine Greifeinrichtung zum Greifen, Halten und Führen von insbesondere flaschenartigen Behältern, welche zum Bewegen eines Greifabschnitts des Greifarms von einer Greifstellung in eine Öffnungsstellung einen drehbar gelagerten Steuernocken aufweist, mit einer Bohrung zur Lagerung eines Lagerbolzens zum schwenkbaren Befestigen des Greifarms in der Greifeinrichtung, mit einer ersten Aufnahme für ein erstes Schließmittel zum Bewegen des Greifabschnitts des Greifarms von der Öffnungsstellung in die Greifstellung, wobei der Greifarm einen Verzahnungsabschnitt in Achsrichtung der Bohrung aufweist, der mittig zum Greifarm angeordnet ist. Das Merkmal bezüglich des Verzahnungsabschnitts, das auch in Kombination mit den anderen, zuvor genannten Merkmalen verwendet werden kann, hat den Vorteil, dass diese Greifarme sowohl als linker als auch als rechter Greifarm in einer Greifeinrichtung verwendet werden können. Man kann die Greifarme um 180 Grad um die Längsachse des Greifarms drehen und als gegengleiche Greifarme in der Greifeinrichtung austauschen, einsetzen und verwenden. Das bedeutet, dass der erste für eine Greifeinrichtung vorgesehene, einzusetzende Greifarm keine vordefinierte Position in der Greifeinrichtung hat. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Zähne der Verzahnungsabschnitte der beiden Greifarme unabhängig von der Position des Greifarms auf einem rechten bzw. linken Lagerbolzen der Greifeinrichtung immer entlang ihrer gesamten Länge gegenseitig in Eingriff kommen. Dadurch ist die Kraftverteilung stets gleichmäßig auf die Zähne verteilt und der Verzahnungsabschnitt wird zusätzlich vor einem frühzeitigen Verschleiß geschützt.The present invention also relates to a gripping arm according to the invention for a gripping device for gripping, holding and guiding particularly bottle-like containers, which has a rotatably mounted control cam for moving a gripping section of the gripping arm from a gripping position into an open position, with a bore for mounting a bearing pin for pivotably securing the gripping arm in the gripping device, with a first receptacle for a first closing means for moving the gripping section of the gripping arm from the open position to the gripping position, the gripping arm having a toothed section in the axial direction of the bore, which is arranged in the center of the gripping arm. The feature relating to the toothed section, which can also be used in combination with the other features mentioned above, has the advantage that these gripping arms can be used both as left and right gripping arms in a gripping device. The gripping arms can be rotated 180 degrees around the longitudinal axis of the gripping arm and exchanged, inserted and used as opposing gripping arms in the gripping device. This means that the first gripping arm to be used, which is provided for a gripping device, does not have a predefined position in the gripping device. Another advantage is that the teeth of the toothed sections of the two gripping arms always come into mutual engagement along their entire length regardless of the position of the gripping arm on a right or left bearing pin of the gripping device. As a result, the force distribution is always evenly distributed over the teeth and the toothed section is additionally protected against premature wear.
Vorzugsweise ist der Verzahnungsabschnitt mit zumindest segmentweise konzentrisch um die Bohrung an der Greifarminnenseite angeordneten Zähnen zum synchronen Schwenken des Greifarms mit einem komplementär ausgebildeten Greifarm der Greifeinrichtung ausgebildet. Dadurch weist z.B. der zuvor beschriebene zweite einzusetzende Greifarm einen derartigen Verzahnungsabschnitt auf, der mit dem Verzahnungsabschnitt des ersten einzusetzenden Greifarms zusammenwirkt und eine Symmetrie des Greifarmpaars und seiner Greifbewegung herstellt. Dieses Merkmal hat den Vorteil, den genannten Effekt mit wenigen und einfachen Mitteln am Greifarm bereitzustellen.The toothed section is preferably designed with teeth arranged at least in segments concentrically around the bore on the inside of the gripping arm for synchronous pivoting of the gripping arm with a complementarily designed gripping arm of the gripping device. As a result, for example, the previously described second gripper arm to be used has such a toothed section which interacts with the toothed section of the first gripper arm to be used and produces symmetry of the pair of gripper arms and their gripping movement. This feature has the advantage of providing the mentioned effect with few and simple means on the gripping arm.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich des Weiteren auf einen erfindungsgemäßen Steuernocken für eine Greifeinrichtung mit einem Greifarmpaar aus einem ersten Greifarm sowie einem komplementär ausgebildeten, zweiten Greifarm, wobei der Steuernocken durch ein Sicherungsmittel in einer erfindungsgemäßen Lagereinheit, die nachfolgend beschrieben wird, verankerbar ist, und wobei das Sicherungsmittel aus einem stiftartigen Vorsprung gebildet ist, welcher die Lagereinheit senkrecht zur Bohrung für das Verlängerungselement des Steuernockens durchläuft, in eine L-Nut im Verlängerungselement eingreift und eine Art Bajonettverschluss bildet. Zusätzlich kann der Steuernocken in die nachfolgend beschriebene Greifeinrichtung eingesetzt und mit den zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Greifarmen verwendet werden. Durch die L-Nut wird sichergestellt, dass der Steuernocken funktionsrichtig in einer Lagereinheit einer Greifeinrichtung eingesetzt wird; insbesondere kann ein nachfolgend genanntes Betätigungselement funktionsrichtig angeordnet werden. Während der senkrechte Teil der L-Nut, der parallel zur Längsachse bzw. Drehachse des Steuernockens verläuft, die senkrechte Positionierung des Steuernockens innerhalb der Greifeinrichtung bestimmt, dient der waagrechte Teil der L-Nut dazu, den Schwenkbereich bzw. Schwenkwinkel des Steuernockens festzulegen, insbesondere den zwischen Öffnungsstellung und Greifstellung. Dabei beträgt der Schwenkwinkel vorzugsweise 90 Grad (plus/minus 5 Grad Toleranz).The present invention further relates to a control cam according to the invention for a gripping device with a pair of gripping arms consisting of a first gripping arm and a complementary second gripping arm, wherein the control cam can be anchored by a securing means in a bearing unit according to the invention, which is described below, and wherein the securing means is formed from a pin-like projection which runs through the bearing unit perpendicular to the bore for the extension element of the control cam, engages in an L-groove in the extension element and forms a type of bayonet lock. In addition, the control cam can be inserted into the gripping device described below and used with the gripping arms according to the invention described above. The L-groove ensures that the control cam is used correctly in a bearing unit of a gripping device; In particular, an actuating element mentioned below can be arranged in the correct function. While the vertical part of the L-groove, which runs parallel to the longitudinal axis or axis of rotation of the control cam, determines the vertical positioning of the control cam within the gripping device, the horizontal part of the L-groove is used to determine the swivel range or swivel angle of the control cam, in particular between the open position and the gripping position. The pivot angle is preferably 90 degrees (plus / minus 5 degrees tolerance).
Vorzugsweise zeichnet sich der Steuernocken durch ein oberhalb des Steuernockens angeordnetes Betätigungselement aus. Der Vorteil eines oberhalb des Greifarmpaars angeordneten Betätigungselements ist dessen einfache Prüfung und unter Umständen Justierung, da ein Techniker einen guten Zugang zum oberen Bereich der Greifeinrichtung hat. Außerdem ist der Steuernocken mit dem Betätigungselement vorzugsweise fest verbunden und lässt sich mit dem Betätigungselement im Ganzen aus einer Lagereinheit herausziehen.The control cam is preferably distinguished by an actuating element arranged above the control cam. The advantage of one arranged above the pair of gripper arms The actuating element is easy to check and, under certain circumstances, to adjust, since a technician has good access to the upper area of the gripping device. In addition, the control cam is preferably firmly connected to the actuating element and can be pulled out of a bearing unit as a whole with the actuating element.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Lagereinheit für eine Greifeinrichtung mit einem Greifarmpaar aus einem ersten Greifarm sowie einem komplementär bzw. gegengleich ausgebildeten, zweiten Greifarm, wobei die Lagereinheit ein Sicherungsmittel zum Verankern eines erfindungsgemäßen, zuvor beschriebenen Steuernockens aufweist, wobei das Sicherungsmittel aus einem stiftartigen Vorsprung gebildet ist, welcher die Lagereinheit senkrecht zur Bohrung für das Verlängerungselement des Steuernockens durchläuft, in eine L-Nut im Verlängerungselement eingreift und eine Art Bajonettverschluss bildet. Der Querschnitt des Vorsprungs ist vorzugsweise rund bzw. rundlich geformt, wobei der waagrechte Durchmesser und der senkrechte Durchmesser im Wesentlichen mit der Breite der L-Nut übereinstimmt und gleichzeitig ein Schieben bzw. Gleiten des Vorsprungs durch die L-Nut erlaubt.The present invention also relates to a bearing unit for a gripping device with a pair of gripping arms made up of a first gripping arm and a second gripping arm which is designed to be complementary or opposite, the bearing unit having a securing means for anchoring a control cam according to the invention described above, the securing means being composed of a pin-like projection is formed, which passes through the bearing unit perpendicular to the bore for the extension element of the control cam, engages in an L-groove in the extension element and forms a kind of bayonet lock. The cross section of the projection is preferably round or rounded, the horizontal diameter and the vertical diameter essentially coinciding with the width of the L-groove and at the same time allowing the projection to slide or slide through the L-groove.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Greifeinrichtung zum Greifen, Halten und Führen von insbesondere flaschenartigen Behältern, mit wenigstens einem Greifarmpaar aus einem ersten erfindungsgemäßen Greifarm sowie einem komplementär ausgebildeten, zweiten erfindungsgemäßen Greifarm, wenigstens einem drehbar gelagerten erfindungsgemäßen Steuernocken zum Bewegen von Greifabschnitten des Greifarmpaars von einer Greifstellung in eine Öffnungsstellung, wenigstens einer erfindungsgemäßen Lagereinheit zum Lagern des Greifarmpaars, wobei die Lagereinheit mindestens einen ersten und zweiten Lagerbolzen zum schwenkbaren Befestigen des ersten und zweiten Greifarms aufweist, und mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Schließmittel zum Bewegen der Greifabschnitte des Greifarmpaars von einer Öffnungsstellung in eine Greifstellung, wobei das erste und zweite Schließmittel jeweils in dem ersten und zweiten Greifarm angeordnet sind. Diese Erfindung hat den Vorteil, eine kompakte, flexibel funktionsfähige und einfache Einrichtung zum Greifen von Behältern bereitzustellen und alle vorher genannten Vorteile in einem Gerät zu vereinigen.Furthermore, the invention relates to a gripping device for gripping, holding and guiding particularly bottle-like containers, with at least one pair of gripping arms comprising a first gripping arm according to the invention and a complementarily designed, second gripping arm according to the invention, at least one rotatably mounted control cam according to the invention for moving gripping sections of the pair of gripping arms from one Gripping position in an open position, at least one bearing unit according to the invention for storing the pair of gripping arms, the bearing unit having at least one first and second bearing pin for pivotably securing the first and second gripping arm, and with at least one first and one second closing means for moving the gripping sections of the pair of gripping arms from one Open position into a gripping position, the first and second closing means being arranged in the first and second gripping arms, respectively. This invention has the advantage of providing a compact, flexibly functional and simple device for gripping containers and of combining all of the aforementioned advantages in one device.
Vorteilhafterweise sind der erste und zweite Greifarm des Greifarmpaars auf den ersten und zweiten Lagerbolzen aufsteckbar und/oder ist zwischen dem ersten und zweiten Greifarm des Greifarmpaars der wenigstens eine Steuernocken angeordnet und/oder in die Lagereinheit einsteckbar. Diese Weiterbildung ermöglicht eine einfache Reparatur oder ein Ersetzen der Greifarme bzw. des Steuernockens.Advantageously, the first and second gripping arms of the pair of gripping arms can be slipped onto the first and second bearing bolts and / or the at least one control cam is arranged between the first and second gripping arms of the pair of gripping arms and / or can be inserted into the bearing unit. This development enables simple repair or replacement of the gripping arms or the control cam.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.Further details and advantages of the invention will now be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings.
Es zeigen:
-
1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Greifeinrichtung mit einem Greifarm gemäß einer ersten Ausführungsform; -
2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Greifeinrichtung; -
3 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Greifeinrichtung; -
4 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Greifarms gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
5 einen Querschnitt des Greifarms aus4 mit einer Detailvergrößerung „Z“; -
6 eine Vorderansicht des Greifarms gemäß4 ; -
7 eine perspektivische Ansicht des Greifarms gemäß4 ; -
8 eine Unteransicht einer erfindungsgemäßen Lagereinheit einer Greifeinrichtung; -
9 eine perspektivische Ansicht zweier miteinander verbundener Lagerbolzen für oder als eine Lagereinheit; -
10 einen Querschnittder Lagereinheit aus 8 ; und -
11 eine perspektivische Ansicht der Lagereinheit aus8 .
-
1 a cross section of a gripping device according to the invention with a gripping arm according to a first embodiment; -
2 a plan view of the gripping device according to the invention; -
3 a perspective view of the gripping device according to the invention; -
4th a side view of a gripper arm according to the invention according to a second embodiment; -
5 a cross section of the gripper arm4th with an enlarged detail "Z"; -
6th a front view of the gripper arm according to4th ; -
7th a perspective view of the gripper arm according to4th ; -
8th a bottom view of a storage unit according to the invention of a gripping device; -
9 a perspective view of two interconnected bearing bolts for or as a bearing unit; -
10 a cross section of the storage unit8th ; and -
11 a perspective view of the storage unit from8th .
In
In
In
In
In der
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- GreifeinrichtungGripping device
- 22
-
Greifarm (
1 . Ausführungsform)Gripper arm (1 . Embodiment) - 2a2a
-
Gegengleicher Greifarm (
1 . Ausführungsform)Opposite gripper arm (1 . Embodiment) - 2b2 B
-
Greifarm (
2 . Ausführungsform)Gripper arm (2 . Embodiment) - 33rd
- Erster GreiffingerFirst gripper finger
- 44th
- Zweiter GreiffingerSecond gripper finger
- 55
- GreifabschnittGripping section
- 66th
- Erste AufnahmeFirst shot
- 77th
- Zweite AufnahmeSecond shot
- 88th
- SchwenkachseSwivel axis
- 99
- SchwenkbolzenPivot pin
- 1010
- Bohrungdrilling
- 1111
- SteuernockenControl cam
- 1212th
- Dritte Aufnahme (für Abrollelement)Third receptacle (for roll-off element)
- 1313th
- Abrollelement (Abrollreifen)Roll-off element (roll-off tire)
- 1414th
- Greifarmkörper (Grundkörper)Gripper arm body (base body)
- 1515th
- Befestigungsaufnahme (Bohrung für Welle des Abrollelements)Fastening receptacle (hole for the shaft of the rolling element)
- 1616
- VerzahnungsabschnittGear section
- 1717th
- Zahn des VerzahnungsabschnittsTooth of the toothed section
- 1818th
- Erster LagerbolzenFirst bearing pin
- 1919th
- Zweiter LagerbolzenSecond bearing pin
- 2020th
- Erste Greiffläche des ersten GreiffingersFirst gripping surface of the first gripping finger
- 2121
- Zweite Greiffläche des ersten GreiffingersSecond gripping surface of the first gripping finger
- 2222nd
- Erste Greiffläche des zweiten GreiffingersFirst gripping surface of the second gripping finger
- 2323
- Zweite Greiffläche des zweiten GreiffingersSecond gripping surface of the second gripping finger
- 2424
- Vertiefung im SchwenkbolzenRecess in the pivot bolt
- 2525th
- Nase in Aufnahme für SchwenkbolzenNose in receptacle for swivel bolt
- 2626th
- Vorsprung des GreifabschnittsProtrusion of the gripping portion
- 2727
- Lücke des GreifarmkörpersGap in the gripper arm body
- 2828
- Bohrung für ersten LagerbolzenHole for the first bearing pin
- 2929
- Bohrung für zweiten LagerbolzenHole for second bearing pin
- 3030th
-
Lagereinheit (Lagerblock) (
1 . Ausführungsform)Storage unit (storage block) (1 . Embodiment) - 3131
- BetätigungselementActuator
- 3232
- TrägerplatteCarrier plate
- 3333
- BefestigungsschraubeFastening screw
- 3434
- Vorsprung in Lagereinheit für VerlängerungselementProtrusion in storage unit for extension element
- 3535
- L-Nut des VerlängerungselementsL-groove of the extension element
- 3636
- Bohrung für VerlängerungselementHole for extension element
- 3737
- Bohrung für BefestigungsschraubeHole for fastening screw
- 3838
- Erster VerbindungsstegFirst connecting bridge
- 3939
- Zweiter VerbindungsstegSecond connecting bridge
- 4040
-
Lagereinheit (
2 . Ausführungsform)Storage unit (2 . Embodiment) - 4141
- Aufnahme für BefestigungsschraubeHolder for fastening screw
- 4242
- Verlängerungselement (des Steuernockens)Extension element (of the control cam)
- 4343
- Aufnahme im Greifabschnitt für SchwenkbolzenMount in the gripping section for pivot bolts
- 4444
- Aufnahme im Greifarmkörper für SchwenkbolzenMounting in the gripper arm body for pivot bolts
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |