DE102014114297B4

DE102014114297B4 - Zuführeinrichtung für eine Fertigungsreihe, zum Vereinzeln von etwa als Schüttgut gelieferten Teilen sowie Verfahren zum Vereinzeln derartiger Teile

Info

Publication number: DE102014114297B4
Application number: DE102014114297.7A
Authority: DE
Inventors: Heiko Engels; Christian Grodtmann; Volker Wied; Peter Müsse; Michael Rauterkus; Ismet Coskunsu
Original assignee: Kirchhoff Automotive Deutschland GmbH
Current assignee: Kirchhoff Automotive Deutschland GmbH
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2034-10-02
Also published as: DE102014114297A1

Abstract

Zuführeinrichtung für eine Fertigungsreihe, zum Vereinzeln von nicht vereinzelten, etwa als Schüttgut in einem Teilebehälter gelieferten Teilen über eine Vereinzelungsstrecke (8, 10) zum Zwecke der vereinzelten Zuführung der Teile an eine Übergabestation (2), wobei zumindest ein Teil der Vereinzelungsförderstrecke (8) als Förderstrecke ausgelegt ist, die zumindest zwei in Prozessrichtung hintereinander geschaltete Bandförderer (9, 9.1, 9.2) umfasst, von denen jeweils von einem ersten Bandförderer (9, 9.1) die darauf geförderten Teile an einen nachgeschalteten zweiten Bandförderer (9.1, 9.2) übergeben werden, wobei jeweils zwei aufeinander folgende Bandförderer (9, 9.1, 9.2) zum Zwecke einer Vereinzelung mit unterschiedlicher Bandlaufgeschwindigkeit angetrieben sind, wobei zumindest der jeweils zweite Bandförderer (9.1, 9.2) mit einer höheren Bandlaufgeschwindigkeit angetrieben ist als der die Teile an ihn übergebenden erste Bandförderer (9, 9.1) und/oder mit unterschiedlicher Bandlaufcharakteristik, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bandförderer (9, 9.1) und der zweite Bandförderer (9.1, 9.2) übereinander angeordnet sind, wobei der zweite Bandförderer (9.1, 9.2) entgegengesetzt zur Laufrichtung des ersten Bandförderers (9, 9.1) angetrieben ist, dass der zweite Bandförderer (9.1, 9.2) die vereinzelten Teile in einen Übergabebereich (11) fördert und dass unterhalb des zweiten Bandförderers (9.1, 9.2) ein Rückführband (9.3) zum Zurückführen nicht abgenommener Teile in den Teilebehälter angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zuführeinrichtung für eine Fertigungsreihe zum Vereinzeln von nicht vereinzelten, etwa als Schüttgut in einem Teilebehälter gelieferten Teilen über eine Vereinzelungsförderstrecke zum Zwecke der vereinzelten Zuführung der Teile an eine Übergabestation gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vereinzeln von nicht vereinzelten, etwa als Schüttgut in einem Teilebehälter gelieferten Teilen zum Zwecke einer Zuführung der vereinzelten Teile einer Übergabestation in einer Fertigungsreihe gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10.
In automatisierten Fertigungsreihen ist es mitunter erforderlich, dass Teile lagerichtig und vereinzelt einer Übergabestation zugeführt werden müssen. Eine solche Übergabestation kann unterschiedlichen Zwecken dienen, beispielsweise um Teile einer Bearbeitungs- oder Verpackungsstation zuzuführen oder auch um diese in eine definierte Lage zueinander zu bringen, wie etwa beim Abstapeln. Erforderlich ist eine solche Vereinzelung dann, wenn die der Übergabestation zuzuführenden Teile als solche nicht vereinzelt sind, also beispielsweise als Schüttgut vorliegen bzw. angeliefert werden. Derartige Teile werden in Behältern, beispielsweise in Gitterboxen bereitgestellt, aus denen diese für die weitere Be- oder Verarbeitung entnommen werden müssen. Eine Vereinzelung durch Entnehmen von einzelnen Teilen aus einem solchen Teilebehälter lässt sich, wenn überhaupt möglich, nur mit einem unverhältnismäßigen Aufwand realisieren. Dieses gilt vor allem für geometrisch komplexere Teile, wie geformte oder ungeformte Metallplatinen, vor allem wenn diese beschädigungsfrei aus ihrer chaotischen Lagerung in dem Teilebehälter zu entnehmen sind.
Zum Vereinzeln von derartigem Schüttgut sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Einrichtungen bekannt. Vielfach werden diese für die gewünschte Vereinzelung hintereinander geschaltet. Ausgangspunkt derartiger Vereinzelungsmaschinen ist in aller Regel ein Teilebunker, aus dem die Teile kontinuierlich herausgefördert werden. Über die sich daran anschließende Vereinzelungsförderstrecke soll sodann die gewünschte Vereinzelung erfolgen, d. h., dass die Teile einzeln und mit Abstand zueinander einer Übergabestation zugeführt werden. Nur wenn solche Teile vereinzelt und lagerichtig einer Übergabestation zugeführt werden, können diese durch einen Umsetzroboter aufgenommen und mit diesem dem nachfolgenden Be- oder Verarbeitungsschritt zugeführt werden. Damit ein solcher Umsetzroboter das jeweils umzusetzende Teil prozesssicher erfassen kann, ist diesem ein optisches Sensorsystem, typischerweise ein Kamerasystem, zugeordnet, mit dem zunächst die Lage eines umzusetzenden Teils erfasst und anschließend der Umsetzroboter anhand der erfassten Lagedaten des umzusetzenden Teils entsprechend angesteuert wird, um dieses Teil bestimmungsgemäß erfassen und handzuhaben. Es versteht sich, dass bei einer solchen Ausgestaltung der Begriff „lagerichtig“ so zu verstehen ist, dass sich ein umzusetzendes Teil in einer solchen Lage befindet, dass dieses von dem Umsetzroboter erfasst werden kann. Je nach Ausgestaltung des Teils ist dieses nicht in allen möglichen Lagen des Teils möglich. Handelt es sich bei der Übergabestation um eine mechanische Weiterführung der vereinzelten Teile, ist der Begriff „lagerichtig“ so zu verstehen, dass die Teile in die mechanische Zuführung eingebracht werden können.
Zum Vereinzeln derartiger Teile werden Stufenförderer und Sortierschienen eingesetzt, ebenso wie Fördertöpfe. Stufenförderern und Fördertöpfen sind oftmals Sortierschienen zum Verlängern der Vereinzelungsstrecke nachgeschaltet, auch, um eine Vereinzelung aufgrund unterschiedlicher Effekte herbeizuführen. Nachteilig ist bei Stufenförderern und Sortierschienen allerdings, dass diese jeweils an die zu fördernden Bauteile angepasst sein müssen, und zwar in Bezug auf die Dimensionierung der zu vereinzelnden Teile und auch ihr Gewicht. Daher können diese Einrichtungen nur zur Vereinzelung ein und derselben Teile eingesetzt werden.
Mitunter sind jedoch Teile zu vereinzeln, beispielsweise geformte oder auch ungeformte Metallblechteile, unter Umständen auch solche mit scharfen Kanten. Bei diesen Teilen kann es sich auch um Teile handeln, die bereits pass- oder toleranzgenau in Form gebracht sind, sodass Beschädigungen an der Oberfläche im Zuge der Vereinzelung nicht gewünscht werden. Bei Fördertöpfen und Sortierschienen können sich bei einer Vereinzelung derartiger Metallteile durch den Vibrationsantrieb unerwünschte Gleitschleiferscheinungen einstellen. Aufgrund der unterschiedlichen Lage der zu vereinzelnden Teile zueinander sowie ihrer Positionierung auf der Förderoberfläche liegen diese unterschiedlichen Stellen und/oder Seiten auf. Kompensationsmaßnahmen sind daher nicht möglich. Aus diesem Grunde können derartige Teile, wenn, wie ein Schüttgut in einem Teilebehälter angeliefert, nur manuell vereinzelt werden.
DE 10 2009 010 695 A1 zeigt eine Förderanordnung, mit einer Hinführeinrichtung zum Transportieren von Elementen zu wenigstens einer Erkennungseinrichtung, die dazu dient, zu erkennen, ob die Elemente ein bestimmtes Kriterium, bspw. eine bestimmte Lage, erfüllen. Ist das Kriterium nicht erfüllt, wird das entsprechende Element mit einer Rückführeinrichtung zurück auf den Transportweg der Hinführeinrichtung transportiert. Die Förderanordnung kann mehrere Bandförderer umfassen, wobei ein nachgeschalteter Bandförderer mit höherer Geschwindigkeit betrieben wird als der diesem vorgeschaltete Bandförderer.
DE 602 25 858 T2 offenbart eine Vorrichtung zur verteilenden Zuführung einzelner Gegenstände, insbesondere von Fischen, bei der unterhalb eines Geleitelements, bspw. einer Rutsche, mehrere Förderer angeordnet sind, die die Gegenstände zu Sortiermitteln fördern. Um ein Abgleiten der Gegenstände vom Gleitelement zu begünstigen, führt eine Bodeneinheit desselben eine exzentrische Bewegung aus. Optional kann ein zweiter Förderer, der einem ersten Förderer nachgeschaltet ist, mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben sein als der erste Förderer.
US 5,641,052 A zeigt eine Vorrichtung zur variablen Aufteilung eines Stroms von Teilen, bspw. Paketen, in zwei Zweigströme. Die Vorrichtung umfasst eine Basis mit ersten und zweiten abfallenden Seiten, wobei ein bewegliches Aufhängungselement durch eine Lücke innerhalb der Basis hindurchragt. Zwei Platten sind über Scharniere an dem Aufhängungselement befestigt und bilden je nach Position des Aufhängungselements mit einer der abfallenden Seiten eine Bahn, an der ein Teil hinabgleiten kann. An diese Anordnung schließt sich eine Reihe von aufeinanderfolgenden Förderbändern an, die einzelnen ein- und ausgeschaltet werden können, um die Bewegung einzelner Teile zu steuern.
DE 695 11 956 T2 zeigt eine Anlage zur Versorgung eines Drehofens mit zerkleinerten Altreifen. Aus einem Hauptlager werden die Altreifen zunächst mittels eines Greifers in ein Pufferlager überführt. Aus diesem werden sie durch einen motorbetriebenen Abzugstisch herausgefördert und landen auf einem Dosierförderer, der sie zu einem Schrägförderer verbringt, welcher sie wiederum zum eigentlichen Ofen transportiert. Die Geschwindigkeit des Abzugstisches und des Dosierförderers kann verändert werden, um den Masseaustrag aus dem Pufferlager zu steuern.
In DE 20 2006 013 956 U1 ist ein Warenannahmeautomat beschrieben, insbesondere zum Einlagern von Packungen in ein automatisches Warenlager, das zahlreiche Lagerstellen und einen die Packungen transportierenden Lager-Manipulator aufweist. Der Automat weist eine von einer Eingabestelle abgehende Transportvorrichtung auf, die zu einer Wendelrutsche führt, auf der eine Ausrichtung der Packungen erfolgt und hinter der eine Selektionsvorrichtung vorgesehen ist.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Zuführeinrichtung sowie ein Verfahren zum Vereinzeln von Teilen vorzuschlagen, damit auch empfindliche Teile, wenn nicht vereinzelt bereitgestellt, automatisiert vereinzelt und lagerichtig einer Übergabestation zugeführt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß zum Einen dadurch, dass der erste Bandförderer und der zweite Bandförderer übereinander angeordnet sind, wobei der zweite Bandförderer entgegengesetzt zur Laufrichtung des ersten Bandförderers angetrieben ist, dass der zweite Bandförderer die vereinzelten Teile in einen Übergabebereich fördert und dass unterhalb des zweiten Bandförderers ein Rückführband zum Zurückführen nicht abgenommener Teile in den Teilebehälter angeordnet ist.
Des Weiteren wird die Erfindung durch ein eingangs genanntes, gattungsgemäßes Verfahren gelöst, bei dem ein Teilebatch in der Vereinzelungsförderstrecke über mehrere hintereinander geschaltete Bandförderer gefördert wird, wobei jeder zweite, einem ersten Bandförderer nachgeschaltete zweite Bandförderer mit einer höheren Bandlaufgeschwindigkeit als der die Teile des Teilebatches an ihn übergebende erste Bandförderer und/oder mit unterschiedlicher Bandlaufcharakteristik angetrieben ist, wobei die zweiten Bandförderer gegenüber den ersten Bandförderern in umgekehrter Bewegungsrichtung angetrieben sind, und bei dem die Teile eines Teilebatches von einem ersten Bandförderer auf einen zweiten Bandförderer über eine abwärts gerichtete Stufe übergeben werden und bei dem der zweite Bandförderer die vereinzelten Teile des Teilebatches einem Übergabebereich zuführt und dass aus dem Übergabebereich nicht abgenommene Teile über ein Rückführband in den Teilebehälter zurückgeführt werden.
Bei diesem Konzept erfolgt eine Vereinzelung durch zwei bzw. zumindest zwei nacheinander durchgeführte unterschiedliche Maßnahmen. In einem Vorvereinzelungsschritt - einem ersten Schritt - wird aus dem Teilebehälter eine bestimmte Anzahl an Teilen aus der Gesamtanzahl der darin enthaltenen Teile entnommen. Diese Teile bilden einen Teilebatch. Ein solcher Teilebatch umfasst zumindest zwei Teile, kann durchaus jedoch auch eine deutlich größere Anzahl umfassen. Dieses wird man in Abhängigkeit von der Art und den Parametern der zu vereinzelnden Teile auswählen. Handelt es sich bei den zu vereinzelnden Teilen um solche mit ferromagnetischen Eigenschaften, kann der Teilebatch mittels eines Hubmagneten aus dem Teilebehälter entnommen werden. Über die Stärke der wirkenden Magnetkraft lässt sich die ungefähre Anzahl der einen Teilebatch bildenden Teile bestimmen. Eine genaue Bestimmung der Anzahl der Teile, die einen Teilebatch bilden, ist nicht erforderlich.
In einem weiteren Schritt wird dieser Teilebatch über eine Vereinzelungsförderstrecke gefördert, auf der diese Teile voneinander vereinzelt und sodann lagerichtig und vereinzelt einer Übergabestation zugeführt werden können. Durch die diskontinuierliche Entnahme von Teilen aus dem Teilebehälter wird der notwendige Zeitpuffer geschaffen, um die Teile eines Teilebatches auf der Vereinzelungsförderstrecke zu vereinzeln, ohne dass dieser Vereinzelungsprozess durch nachgeförderte Teile beeinträchtigt wird. Dieses beinhaltet die Möglichkeit, die Fördergeschwindigkeit der Teile eines solchen Teilebachtes in einzelnen Abschnitten der Vereinzelungsförderstrecke unterschiedlich und auch verlangsamend oder beschleunigend durchführen zu können. Von Vorteil ist des Weiteres, dass aufgrund der gegenüber der Gesamtzahl relativ geringen Zahl der an einem Teilebatch beteiligten Teile nur eine relativ kurze Vereinzelungsförderstrecke benötigt wird. Daher kann eine solche Anlage kompakt bauend ausgelegt werden.
Zur teileschonenden Vereinzelung der Teile eines solchen Teilebatches auf der Vereinzelungsförderstrecke werden diese unterschiedlichen Beschleunigungs- und/oder Verzögerungskräften ausgesetzt. Die Vereinzelungsförderstrecke umfasst mehrere in Prozessrichtung aufeinander folgenden Bandförderer. Diese sind hinsichtlich ihrer Bandlaufgeschwindigkeit und/oder auch hinsichtlich ihrer Bandlaufcharakteristik unterschiedlich bzw. unabhängig voneinander angetrieben. Bei einer solchen Ausgestaltung kann etwa ein zweiter Bandförderer mit einer höheren Fördergeschwindigkeit angetrieben sein als der diesem vorgeschaltete erste Bandförderer. Erreicht wird hiermit, dass bei der Übergabe von nicht vereinzelten Teilen von dem ersten Bandförderer auf den zweiten Bandförderer diese auseinander gezogen werden. Gleiches kann auch bereits bei der Beschickung des ersten Bandförderers auftreten, da bei einer Beschickung mit nicht vereinzelten Teilen das zuerst auf der Oberfläche des Bandförderers aufliegende Teil zuerst mitgenommen wird. Daher können auf die zu vereinzelnden Teile in einem solchen Fall unterschiedliche Beschleunigungskräfte wirken.
Der Einsatz von Bandförderern in der Vereinzelungsförderstrecke erlaubt nicht nur eine wirksame Vereinzelung eines Teilebatches. Vielmehr ist hierdurch auch die Geräuschemission bei einem Betrieb der Zuführeinrichtung gegenüber vorbekannten Zuführeinrichtungen ganz erheblich reduziert.
Eine Übergabe der zu vereinzelnden Teile von einem ersten Bandförderer auf einen zweiten Bandförderer ist unter Ausbildung einer abwärts gerichteten Stufe ausgeführt. Somit wirken bei der Übergabe der Teile auf den zweiten Bandförderer auch Verzögerungskräfte, und zwar beim Aufprall des Teils auf den zweiten Bandförderer. Zudem dient der Einbau einer solchen Stufe auch dem Zweck, die der Übergabestation zuzuführenden Teile in ihre lagerichtige Position zu bringen. In aller Regel ist eine lagerichtige Zuführung dann gegeben, wenn das Teil mit einer seiner Seiten auf dem Bandförderer aufliegt und nicht kippt. Durch eine solche Stufe und die dadurch auf ein Teil wirkenden Verzögerungs- und Beschleunigungskräfte wird ein nicht in stabiler Position aufliegendes Teil oder es werden zwei sich gegeneinander abstützende Teile umgestoßen und damit in eine stabile Auflageposition gebracht. Diese sind dann lagerichtig, entweder bereits vereinzelt oder werden noch vereinzelt.
Bei einer Ausgestaltung, bei der eine Teileübergabe von einem ersten Bandförderer auf einen zweiten Bandförderer unter Zwischenschaltung einer abwärts gerichteten Stufe vorgesehen ist, wird man die Höhe der Stufe in Abhängigkeit von den zu vereinzelnden Teilen einstellen. Die Höhe der Stufe wird man so einstellen, dass die zu vereinzelnden Teile auf der Oberfläche des zweiten Bandförderers möglichst in einer stabilen Position aufliegen.
Somit erfolgt die tatsächliche Vereinzelung maßgeblich an der Übergabe von einem ersten Bandförderer auf einen zweiten Bandförderer. Auch aus diesem Grunde ist die Vereinzelung sehr bauteilschonend, da Relativbewegungen zwischen den zu vereinzelnden Teilen und dem Bandförderer nicht oder wenn nur untergeordnet zu beobachten sind.
Zum Unterstützen des Vereinzelungsprozesses bei der Übergabe unvereinzelter Teile von einem ersten Bandförderer auf einen zweiten Bandförderer ist in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Herabfallen eines ersten Teils von dem ersten Bandförderer auf den zweiten Bandförderer mittels eines Sensors detektiert wird. Ist dieses detektiert, wird der erste Bandförderer angehalten, während der zweite Bandförderer weiter angetrieben bleibt. Auf diese Weise wird die Übergabe der nachfolgenden Teile verzögert, mithin die Vereinzelung an der Übergabe wirksam unterstützt. Es versteht sich, dass dieses auch bei einer Übergabe von Teilen von einem ersten Bandförderer auf einen zweiten Bandförderer möglich ist, wenn zwischen diesen keine Stufe zu überwinden ist, die beiden Bandförderer jedoch mit unterschiedlicher Bandlaufgeschwindigkeit angetrieben sind.
Mit dem vorbeschriebenen Verfahren erfolgt eine Vereinzelung somit in mehrerlei Hinsicht. Zum Einen wird eine Übereinanderanordnung von Teilen ebenso aufgelöst, wie eine Nebeneinanderanordnung derselben.
Die Bandförderer können unterschiedlich ausgeführt sein. Eingesetzt werden können beispielsweise Förderbänder. Es versteht sich, dass auch andere Bandförderer zum Einsatz gebracht werden können.
Die Nutzung von Beschleunigungs- und Verzögerungskräften zum Vereinzeln der Teile eines Teilebatches und somit sukzessive der Gesamtzahl der in einem Teilebehälter befindlichen Teile kann besonders bauteilschonend ausgeführt werden. Dieses und die vorgesehene batchweise Vereinzelung eines Teilebatches erlauben eine besonders bauteilschonende Vereinzelung.
Zusätzlich zu dem Einwirken von Beschleunigungs- oder Verzögerungskräften auf die zu vereinzelnden Teile, die vornehmlich in Materialflussrichtung wirken, können zur Unterstützung einer Vereinzelung Querimpulse auf die Teile zu ihrer Vereinzelung und/oder zu ihrer lagerichtigen Zuführung einwirken. Bereitgestellt werden kann ein solcher Querimpuls beispielsweise durch eine Einrichtung, die einen Querschlag auf einen Bandförderer ausübt. Ein Querimpuls lässt sich auch dadurch bereitstellen, dass zwei hintereinander geschaltete Bandförderer winkelig zueinander angeordnet sind und somit bei der Übergabe der Teile von dem ersten Bandförderer auf den zweiten Bandförderer Querkräfte auf diese einwirken.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Vereinzelungsförderstrecke, also: der Anordnung der Bandförderer, zum Zwecke einer Vorvereinzelung eine Zuführrutscheneinheit vorgeschaltet ist. Eine solche Zuführrutscheneinheit umfasst zumindest eine Rutsche, vorzugsweise jedoch mehrere durch eine Stufe voneinander getrennte Rutschen. Die auf die Rutscheneinheit aufgelegten Teile eines Teilebatches rutschen auf der Rutsche einer solchen Rutscheneinheit schwerkraftbedingt. Für die Zwecke einer Vereinzelung wird das unterschiedliche Gewicht von aufeinander liegenden Teilen und nicht aufeinander liegenden Teilen ausgenutzt, da erstere aufgrund ihres höheren Gewichtes rascher schwerkraftbedingt beschleunigt werden als leichtere. Bei der Auslegung einer solchen Rutscheneinheit mit mehreren, durch eine Stufe getrennten Rutschen erhalten die nicht vereinzelten Teile beim Überqueren der Stufen einen Aufprallimpuls, was die Vereinzelung aufeinander liegender Teile begünstigt. Vorzugsweise erfolgt eine Übergabe der zu vereinzelnden Teile von der einen Rutsche oder der letzten Rutsche einer Rutscheneinheit auf den ersten Bandförderer ebenfalls über eine abwärts gerichtete Stufe.
Zum weiteren Unterstützen einer Vereinzelung ist in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Teile eines Teilebatches nicht in ihrer Gesamtheit, sondern einzeln oder in Teilegruppen auf die Vereinzelungsförderstrecke oder im Falle des Vorschaltens weiterer Vereinzelungsmaßnahmen, wie beispielsweise einer Rutsche oder einer Rutschenanordnung auf die Vereinzelungsstrecke aufgelegt werden. Wird ein Teilebatch elektromagnetisch aus dem Teilebehälter entnommen, kann beim Ablegen der Teile des Teilebatches die Magnetkraft kontinuierlich oder auch in Schritten reduziert werden. Dann lösen sich die Teile des Teilebatches nicht gleichzeitig von dem Hubmagneten, sondern sukzessive einzeln oder in Gruppen mit nur wenigen Teilen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen.

1: eine schematisierte perspektivische Ansicht einer Zuführeinrichtung zum vereinzelten Zuführen von Teilen an eine Übergabestation,
2: eine Draufsicht auf die Einrichtung der 1 und
3: eine Seitenansicht der Einrichtung der 1 und 2.

Eine Zuführeinrichtung 1 dient zum Zuführen von vereinzelten Teilen an eine Übergabestation 2, die die vereinzelten Teile bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an eine Schweißstation 3 übergibt. In der Schweißstation 3 werden die über die Zuführeinrichtung 1 zugeführten Teile mit einem weiteren Teil verschweißt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Zuführeinrichtung 1 zum Vereinzeln von geformten Stahlblechteilen, mithin von Teilen, die ferromagnetische Eigenschaften aufweisen.
Die Zuführeinrichtung 1 umfasst eine Entnahmestation 4 mit einem Hubmagneten 5, der an einem Gestell 6 in Längs- und Querrichtung des Gestells verfahrbar gehalten ist. Der Hubmagnet 5 ist zudem in vertikaler Richtung bewegbar. Unterhalb des Hubmagneten 5 befindet sich eine Stellfläche 7, auf der ein Teilebehälter zu positionieren ist, dessen Teile über die Zuführeinrichtung 1 und die Übergabestation 2 der Schweißstation 3 zugeführt werden sollen. Bei einem solchen Teilebehälter kann es sich um einen geeigneten Transportbehälter, beispielsweise eine Gitterbox oder dergleichen handeln. In einem solchen Teilebehälter sind die zu vereinzelnden Teile, wie dieses bei Schüttgut üblich ist, chaotisch gelagert. Daher können diese dem Behälter nicht ohne Weiteres einzeln entnommen werden. Die Entnahmestation 4 mit ihrem Hubmagneten 5 dient zum Beschicken einer Vereinzelungsförderstrecke 8. Diese umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier in Prozessrichtung hintereinander geschaltete Bandförderer 9, 9.1, 9.2, 9.3. Dieser Vereinzelungsförderstrecke 8 vorgeschaltet ist eine Rutsche 10, auf der die von der Entnahmestation 4 einem Teilebehälter entnommenen Teile aufgelegt werden. Die Rutsche 10 bildet zusammen mit den Bandförderern 9, 9.1, 9.2 die Vereinzelungsstrecke des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels. Die Bandlaufrichtung der Bandförderer 9, 9.1, 9.2 ist in 1 kenntlich gemacht. Zwischen den Bandförderer 9, 9.1, 9.2 befindet sich in Prozessrichtung jeweils eine Stufe. Diese sind, wie aus den 1 und 3 ersichtlich, abwärts gerichtet. Dieses bedeutet, dass bei der Übergabe von auf dem Bandförderer 9 geförderten Teilen auf dem Bandförderer 9.1 diese aufgrund der Übereinanderanordnung dieser Bandförderer 9, 9.1 und der dadurch gebildeten Stufe von dem Bandförderer 9 auf den Bandförderer 9.1 fallen. Gleiches gilt bei der Übergabe von dem Bandförderer 9.1 auf den Bandförderer 9.2. Der zur Übergabestation 2 weisende Endabschnitt des Bandförderers 9.2 bildet einen Übergabebereich 11 (in 1 schematisiert gekennzeichnet), von dem die vereinzelten Teile abgenommen werden. Für eine Abnahme eines vereinzelten Teils von dem Übergabebereich 11 wird der Bandförderer 9.2 angehalten. Zu diesem Zweck wird der Übergabebereich 11 durch einen oder auch mehrere geeignete Sensoren überwacht. Wird detektiert, dass in dem Übergabebereich 11 ein vereinzeltes Teil eingetreten ist, wird der Bandförderer 9.2 angehalten. Gleichermaßen werden sodann auch die Bandförderer 9 und 9.1 angehalten. Auch die Beschickung der Vereinzelungsstrecke wird unterbrochen, so lange der Bandförderer 9.2 nicht angetrieben ist.
Unterhalb des Bandförderers 9.2 befindet sich ein weiterer Bandförderer 9.3 als Rückführband, der entgegengesetzt zur Laufrichtung des Bandförderers 9.2 angetrieben ist. Der Bandförderer 9.3 dient zum Zurückführen von nicht abgenommenen oder nicht abnehmbaren Teilen aus dem Übergabebereich 11 in den Teilebehälter.
Bei den drei angetriebenen Bandförderer 9, 9.1, 9.2 bildet der im Prozessrichtung jeweils erste für den jeweils nachgeschalteten einen ersten Bandförderer, während der jeweils nachgeschaltete in Bezug auf den diesem unmittelbar vorgeschalteten den zweiten Bandförderer bildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der jeweils zweite Bandförderer 9.1, 9.2 mit einer höheren Bandlaufgeschwindigkeit angetrieben als der jeweils erste Bandförderer 9, 9.1. Auf diese Weise erfolgt eine Entzerrung zu dicht liegender Teile und damit deren Vereinzelung. Unterstützt wird dieses durch das Herunterfallen mit der anschließenden Bewegungsumkehr, sodass bei dieser Vereinzelungsförderstrecke 8 auf die zu vereinzelnden Teile mehrfach Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte wirken. Zusätzlich zu der vorbeschriebenen unterschiedlichen Bandlaufgeschwindigkeit des ersten und zweiten Bandförderers oder auch anstelle dieser Maßnahme, also wenn die Bandförderer mit gleicher Fördergeschwindigkeit angetrieben sind, kann eine Vereinzelung dadurch unterstützt werden, dass das Herabfallen eines Teils von dem jeweils ersten Bandförderer 9 bzw. 9.1 auf den jeweils zweiten Bandförderer 9.1 bzw. 9.2 detektiert wird und wenn bei Detektion eines herabfallenden Teils unverzüglich der erste Bandförderer 9 bzw. 9.1 angehalten wird. Der jeweils zweite Bandförderer 9.1 bzw. 9.2 fördert hingegen weiter. Es versteht sich, dass bei einem Anhalten des jeweils ersten Bandförderers 9 bzw. 9.1 für den Fall, dass diesem ersten Bandförderer weitere Bandförderer vorgeschaltet sind, wie dieses bei dem Bandförderer 9.1 mit dem Bandförderer 9 der Fall ist, auch der vorgeschaltete Bandförderer, hier: der Bandförderer 9 angehalten, ebenso wie eine Beschickung der Vereinzelungsstrecke unterbrochen wird. Dieses dient dem Zweck, das herabgefallene Teil von den nachfolgenden Teilen räumlich zu entzerren bzw. den Materialfluss der nachfolgenden Teile zu verzögern. Nach einer kurzen Anhaltezeit wird der jeweils erste Bandförderer 9 bzw. 9.1 sowie die unter Umständen dem ersten Bandförderer vorgeschalteten Bandförderer wieder in Betrieb genommen. Durch dieses ständige Anhalten und Starten des jeweils ersten Bandförderers wirken auf die von diesen transportierten Teile zusätzliche Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte, die eine Vereinzelung und/oder eine lagerichtige Positionierung der Teile unterstützen.
Die Rutsche 10 bewirkt eine zusätzliche Vorvereinzelung. Auch diese grenzt mit einer Fallstufe an den ersten Bandförderer 9, sodass die zu vereinzelnden Teile bereits an dieser Stelle einen Vereinzelungsimpuls erhalten. Das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehene mehrfache Fallen der zu vereinzelnden Teile an den vorbeschriebenen Stufen von dem jeweils ersten Bandförderer 9 bzw. 9.1 auf den jeweils zweiten Bandförderer 9.1 bzw. 9.2 wird eine lagerichtige Zuführung, also: eine Zuführung der Einzelteile in den Übergabebereich 11 in einer Positionierung, damit eine bestimmungsgemäße Umsetzung erfolgen kann, erreicht. Lagerichtig befindet sich ein Teil bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dann, wenn dieses auf einer seiner Seiten aufliegt, nicht kippt und von dem Übergabebereich 11 abgenommen werden kann. Zur Abnahme der vereinzelten Teile dienen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere der Übergabestation 2 zugeordnete Umsetzroboter 12.
Unterstützt werden kann eine Vereinzelung, wie vorgeschrieben, noch durch eine unterschiedliche Bandlaufcharakteristik der einzelnen Bandförderer, beispielsweise durch einen unterschiedlich intermittierenden Antrieb derselben oder auch einzelner davon.
Die Umsetzroboter 12 dienen zum Abnehmen von in dem Übergabebereich 11 des Bandförderers 9.2 befindlicher Teile. Durch ein geeignetes Sensorensystem wird festgestellt, wann ein Teil in den Übergabebereich 11 des Bandförderers 9.2 eingetreten ist. Dann werden zum Zwecke der Abnahme dieses Teils der Bandförderer 9.2 und die diesem vorgeschalteten Bandförderer 9.1 und 9 ebenfalls kurzzeitig ausgeschaltet und die weitere Beschickung der Rutsche 10 unterbrochen. Die Umsetzroboter 12 arbeiten kameragesteuert, sodass zuerst die Lage eines in dem Übergabebereich 11 befindlichen Teils erfasst und anhand dieser Daten der Greifarm des Roboters 12 zum Erfassen und Handhaben des jeweiligen Teils angesteuert wird. Übergeben werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die vereinzelten Teile an die Schweißstation 3. Zu diesem Zweck sind die Umsetzroboter 12 ausgelegt, damit von diesen ein von dem Übergabebereich 11 abgenommenes Teil der Schweißstation 3 zugeführt, für den Prozess des Schweißens dort gehalten und anschließend auf ein Förderband 13 abgelegt wird Das Förderband 13 fördert die geschweißten Teile in einen in den Figuren nicht dargestellten Behälter.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Förderbänder 9, 9.1, 9.2, 9.3 übereinander angeordnet. Dadurch lässt sich eine besonders raumsparende Ausführung der Zuführeinrichtung 1 realisieren.
2 zeigt in einer Draufsicht die Zuführeinrichtung 1 zusammen mit der Übergabestation 2 sowie der Schweißstation 3.
Die Übereinanderanordnung der einzelnen Bandförderer 9, 9.1, 9.2 und 9.3 sowie die Höhe der Fallstufen an dem jeweiligen Förderende eines Bandförderers 9, 9.1, 9.2 bei der Übergabe von Teilen auf den in Prozessrichtung nachgeschalteten Bandförderer 9.1, 9.2 ist hingegen der 3 gut zu entnehmen. Die Höhe der jeweiligen Fallstufen zwischen der Rutsche 10 und dem Bandförderer 9 sowie den Bandförderern 9, 9.1 und 9.2 ist an die Geometrie und das Gewicht der zu vereinzelnden Teile angepasst. Typischerweise sind die Förderbänder 9, 9.1, 9.2 und die Rutsche 10 in ihrer Höhe gegeneinander einrichtbar. Die Höhe wird man so einstellen, dass ein herabfallendes Teil mit hoher Wahrscheinlichkeit in einer stabilen Position auf die nachfolgende Komponente auftrifft.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben worden. Für einen Fachmann ergeben sich im Rahmen der geltenden Ansprüche zahlreiche weitere Ausgestaltungen, die Erfindung verwirklichen zu können.
Bezugszeichenliste

1: Zuführeinrichtung
2: Übergabestation
3: Schweißstation
4: Entnahmestation
5: Hubmagnet
6: Gestell
7: Stellfläche
8: Vereinzelungsförderstrecke
9, 9.1, 9.2, 9.3: Bandförderer
10: Rutsche
11: Übergabebereich
12: Umsetzroboter
13: Förderband
14: Schweißroboter

Claims

Zuführeinrichtung für eine Fertigungsreihe, zum Vereinzeln von nicht vereinzelten, etwa als Schüttgut in einem Teilebehälter gelieferten Teilen über eine Vereinzelungsstrecke (8, 10) zum Zwecke der vereinzelten Zuführung der Teile an eine Übergabestation (2), wobei zumindest ein Teil der Vereinzelungsförderstrecke (8) als Förderstrecke ausgelegt ist, die zumindest zwei in Prozessrichtung hintereinander geschaltete Bandförderer (9, 9.1, 9.2) umfasst, von denen jeweils von einem ersten Bandförderer (9, 9.1) die darauf geförderten Teile an einen nachgeschalteten zweiten Bandförderer (9.1, 9.2) übergeben werden, wobei jeweils zwei aufeinander folgende Bandförderer (9, 9.1, 9.2) zum Zwecke einer Vereinzelung mit unterschiedlicher Bandlaufgeschwindigkeit angetrieben sind, wobei zumindest der jeweils zweite Bandförderer (9.1, 9.2) mit einer höheren Bandlaufgeschwindigkeit angetrieben ist als der die Teile an ihn übergebenden erste Bandförderer (9, 9.1) und/oder mit unterschiedlicher Bandlaufcharakteristik, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bandförderer (9, 9.1) und der zweite Bandförderer (9.1, 9.2) übereinander angeordnet sind, wobei der zweite Bandförderer (9.1, 9.2) entgegengesetzt zur Laufrichtung des ersten Bandförderers (9, 9.1) angetrieben ist, dass der zweite Bandförderer (9.1, 9.2) die vereinzelten Teile in einen Übergabebereich (11) fördert und dass unterhalb des zweiten Bandförderers (9.1, 9.2) ein Rückführband (9.3) zum Zurückführen nicht abgenommener Teile in den Teilebehälter angeordnet ist.
Zuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bandlaufcharakteristik eines ersten Bandförderers (9, 9.1) von derjenigen eines zweiten Bandförderers (9.1, 9.2) durch eine diskontinuierliche Betriebscharakteristik unterscheidet.
Zuführeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Bandförderer (9.1, 9.2) zu dem ihm vorgeschalteten ersten Bandförderer (9, 9.1) derart angeordnet ist, damit sich bei der Übergabe die Materialflussrichtung der geförderten Teile ändert.
Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Bandförderer eine Querimpulsvorrichtung zum Einbringen eines quer zur Förderrichtung wirkenden Impulses zugeordnet ist.
Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der aufeinander folgenden zur Förderung der Teile angetriebenen Bandförderer (9, 9.1, 9.2) größer oder gleich drei ist.
Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vereinzelungsförderstrecke (8) eine Zuführrutscheneinheit mit zumindest einer Rutsche (10) vorgeschaltet ist, welche Rutscheneinheit den ersten Bandförderer (9) mit Teilen beschickt.
Zuführeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rutscheneinheit mehrere, durch eine Stufe jeweils voneinander getrennte, hintereinander angeordnete Rutschen (10) umfasst, wobei die Neigung der Rutschen vorzugsweise unterschiedlich ist.
Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vereinzelungsförderstrecke (8) eine Entnahmestation (4) zum gleichzeitigen Entnehmen von mehreren, nicht vereinzelten Teilen als Teilebatch aus dem Teilebehälter und Beschicken der Vereinzelungsstrecke vorgeschaltet ist.
Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der der Vereinzelungsförderstrecke (8) nachgeschalteten Übergabestation (2) zumindest ein Umsetzroboter (12) mit einem optischen Sensorsystem zum Erfassen der Lage des im Übergabebereich (11) der Vereinzelungsförderstrecke (8) befindlichen Teils zum Ansteuern des Umsetzroboters (12) zum Ergreifen eines Teils zugeordnet ist.
Verfahren zum Vereinzeln von nicht vereinzelten, etwa als Schüttgut in einem Teilebehälter gelieferten Teilen zum Zwecke einer Zuführung der vereinzelten Teile einer Übergabestation (2) in einer Fertigungsreihe, wobei in einem ersten Schritt mehrere Teile als Teilebatch aus einem die Gesamtmenge der zu vereinzelnden Teile enthaltenen Teilebehälter entnommen und nachfolgend in einem zweiten Schritt in einer Vereinzelungsförderstrecke (8) vereinzelt werden, indem die der Vereinzelungsförderstrecke (8) zugeführten Teile zum Zwecke ihrer Vereinzelung Beschleunigungs- und/oder Verzögerungskräften unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilebatch in der Vereinzelungsförderstrecke (8) über mehrere hintereinander geschaltete Bandförderer (9, 9.1, 9.2) gefördert wird, wobei jeder zweite, einem ersten Bandförderer (9, 9.1) nachgeschaltete Bandförderer (9.1, 9.2) mit einer höheren Bandlaufgeschwindigkeit als der die Teile des Teilebatches an ihn übergebende erste Bandförderer (9, 9.1) und/oder mit unterschiedlicher Bandlaufcharakteristik angetrieben ist, wobei die zweiten Bandförderer (9.1, 9.2) gegenüber den ersten Bandförderern (9, 9.1) in umgekehrter Bewegungsrichtung angetrieben sind, und dass die Teile eines Teilebatches von einem ersten Bandförderer (9, 9.1) auf einen zweiten Bandförderer (9.1, 9.2) über eine abwärts gerichtete Stufe übergeben werden und der zweite Bandförderer (9.1, 9.2) die vereinzelten Teile des Teilebatches einem Übergabebereich (11) zuführt und dass aus dem Übergabebereich (11) nicht abgenommene Teile über ein Rückführband (9.3) in den Teilebehälter zurückgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Beschleunigungs- und/oder Verzögerungskräften auf die Teile zum Zwecke einer lagerichtigen Zuführung an die Übergabestation (2) darauf einwirkenden Impulsen unterworfen werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Teile wirkenden unterschiedlichen Beschleunigungs- und/oder Verzögerungskräfte durch mehrere, in Prozessrichtung hintereinander geschaltete, unterschiedlich angetriebene Bandförderer (9, 9.1, 9.2) bereitgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch Schwerkraft bewirkte Vorvereinzelung durchgeführt wird, bevor die Teile der Bandfördererreihe (9, 9.1, 9.2) zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorvereinzelung durch zumindest eine Rutsche (10) bewirkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Teile mit ferromagnetischen Eigenschaften vereinzelt werden und dass eine Beschickung der Vereinzelungsförderstrecke (8) bzw. der Vereinzelungsstrecke mit einer Entnahmestation (4) durchgeführt wird, die den Teilebatch mittels eines Elektromagneten (4) aus dem Teilebehälter entnimmt.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet der Entnahmestation (4) angesteuert wird, um eine vorgegebene maximale Teileanzahl aus dem Teilebehälter zu entnehmen.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkraft bei dem Prozess des Ablegens der Teile des dem Teilebehälter entnommenen Teilebatches durch allmähliches Reduzieren der wirkenden Magnetkraft erfolgt, so dass die aufgenommenen Teile nicht gleichzeitig auf der Vereinzelungsstrecke abgelegt werden.