DE102016111007A1

DE102016111007A1 - Anschlagmodul zum positionsgenauen Anhalten eines Gegenstands

Info

Publication number: DE102016111007A1
Application number: DE102016111007.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Stauch
Original assignee: Woerner Automatisierungstechnik GmbH
Current assignee: Woerner Automatisierungstechnik GmbH
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anschlagmodul (24) zum positionsgenauen Anhalten eines Gegenstands (16, 20), der auf einer Transportstrecke (12) mit einer definierten Transportrichtung (19) bewegt wird. Das erfindungsgemäße Anschlagmodul (24) weist eine fluidischen Dämpfungseinrichtung (30) zur Dämpfung des Anschlagglieds (28) auf. Ferner weist das Anschlagmodul (24) eine Drosseleinrichtung (62), ein Stellelement (64) sowie einen Detektor (66) auf. Die Drosseleinrichtung (62) ist dazu ausgebildet, die Arbeitsbewegung der Dämpfungseinrichtung (30) zu dämpfen, in dem sie einen Strömungswiderstand für das aus dem Dämpfungszylinder (34) während der Arbeitsbewegung austretende Fluid erzeug. Das Stellelement (64) ist dazu ausgebildet, in einer ersten Stellung ein Entweichen des Fluids aus dem Zylinder (34) durch die Drosseleinrichtung (62) hindurch zu verhindern, und in einer zweiten Stellung ein Entweichen des Fluids aus dem Zylinder (34) durch die Drosseleinrichtung (62) hindurch zu ermöglichen. Der Detektor (66) dient der Erkennung eines auf der Transportstrecke (12) im Bereich des Anschlagglieds (28) befindlichen Gegenstands (16, 20), wobei der Detektor (66) mit dem Stellelement (64) derart funktionsverbunden ist, dass das Stellelement (64) von der ersten in die zweite Stellung gebracht wird, wenn mithilfe des Detektors (66) die Anwesenheit eines Gegenstands (16, 20) erkannt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anschlagmodul zum positionsgenauen Anhalten eines Gegenstands, der auf einer Transportstrecke mit einer definierten Transportrichtung bewegt wird. Das Anschlagmodul weist einen Grundkörper auf, der eine Montageposition im Bereich der Transportstrecke definiert. Zudem weist das Anschlagmodul ein Anschlagglied auf, das an dem Grundkörper beweglich gelagert ist, wobei das Anschlagglied entlang einer ersten und einer zweiten Achse beweglich ist, wobei die erste Achse in der Montageposition im Wesentlichen parallel zu der Transportrichtung verläuft, und wobei die zweite Achse in der Montageposition quer, vorzugsweise orthogonal, zu der Transportrichtung verläuft. Des Weiteren weist das Anschlagmodul eine Dämpfungseinrichtung auf, welche mit dem Anschlagglied verbunden ist und dazu ausgebildet ist, das Anschlagglied bei einer Arbeitsbewegung während des Anhaltens eines Gegenstands entlang der ersten Achse von einer Ausgangstellung der Dämpfungseinrichtung in eine Endstellung der Dämpfungseinrichtung gedämpft zu bewegen. Die Dämpfungseinrichtung weist eine Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem innerhalb eines Zylinders beweglichen Kolben auf. Ferner weist das Anschlagmodul einen Aktor auf, der dazu ausgebildet ist, das Anschlagglied entlang der zweiten Achse zu bewegen, um das Anschlagglied wahlweise in die Transportstrecke hineinragen zu lassen oder aus der Transportstrecke zurückzuziehen. Darüber hinaus weist das Anschlagmodul eine Rückstelleinrichtung und eine Drosseleinrichtung auf. Die Rückstelleinrichtung weist eine in den Zylinder mündende Druckleitung auf, um die Dämpfungseinrichtung mithilfe eines druckbeaufschlagten Fluids von der Endstellung zurück in die Ausgangsstellung zu bringen. Die Drosseleinrichtung ist dazu ausgebildet, die Arbeitsbewegung der Dämpfungseinrichtung zu dämpfen, indem sie einen Strömungswiderstand für das aus dem Zylinder während der Arbeitsbewegung austretende Fluid erzeugt.
Ein solches gattungsgemäßes Anschlagmodul ist beispielsweise aus der EP 0 484 648 A1 bekannt.
Solche Anschlagmodule werden in der Praxis zum Teil auch als Vereinzeler bezeichnet. Sie dienen dazu, einzelne Gegenstände mithilfe der Transportstrecke an einer Bearbeitungsstation zu positionieren und/oder aus einer Gruppe oder Ansammlung von Gegenständen zu isolieren. Bei den zu vereinzelnden Gegenständen handelt es sich meist um Werkstücke, welche in einem oder mehreren Arbeitsgängen auf der Transportstrecke weiterverarbeitet werden. Die Transportstrecke kann beispielsweise ein Förderband sein, auf dem die Werkstücke oder Werkstückträger in einer definierten Transportrichtung bewegt werden. Vor einer Bearbeitungsstation müssen die Werkstücke oder Werkstückträger, auf denen sich die Werkstücke befinden, abgebremst und möglichst exakt positioniert werden, um eine Bearbeitung der Werkstücke zu ermöglichen. Nach der Bearbeitung werden die Werkstücke oder die Werkstückträger in der Regel mit dem Förderband weitertransportiert, beispielsweise zu einer zweiten Bearbeitungsstation. Das am Anschlagmodul angeordnete Anschlagglied wird dazu verwendet, das Werkstück oder den Werkstückträger an der Bearbeitungsstation abzubremsen.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Lösungen bekannt, die ein derartiges Vereinzeln von Gegenständen bzw. Werkstücken oder Werkstückträgern auf einer Transportstrecke ermöglichen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Anschlagmodule können grob in zwei gattungsspezifische Klassen eingeteilt werden. Eine erste Klasse betrifft Anschlagmodule mit starren Anschlägen, welche lediglich in die Transportrichtung einfahrbar bzw. aus dieser zurückfahrbar sind, um die Werkstücke oder Werkstückträger an der Bearbeitungsstation anzuhalten bzw. freizugeben. Diese besitzt im Vergleich zu der zweiten gattungsspezifischen Klasse der Anschlagmodule keine Dämpfungseinrichtung, so dass sie die Werkstücke an der Bearbeitungsstation relativ abrupt abbremsen. Sie eignen sich daher nicht zum Vereinzeln von sensiblen oder gar zerbrechlichen Werkstücken. Im Vergleich zur zweiten gattungsspezifischen Klasse der Anschlagmodule können derartige Anschlagmodule jedoch meist mechanisch einfacher ausgestaltet sein.
Die zweite gattungsspezifische Klasse von Anschlagmodulen betrifft Anschlagmodule, welche mit einer Dämpfungseinrichtung ausgestattet sind, um die Werkstücke an der Bearbeitungsstation sanft abzubremsen. Die vorliegende Erfindung gehört ebenfalls der Gattung von Anschlagmodulen mit Dämpfungseinrichtung an, weshalb im Folgenden näher auf diese eingegangen wird.
Ein praktisches Beispiel für den Einsatz derartiger gedämpfter Anschlagmodule ist das Abfüllen von Gläsern oder Flaschen und das nachfolgende Verschließen der Gläser oder Flaschen an mehreren Bearbeitungsstationen, die von den Gläsern oder Flaschen der Reihe nach durchlaufen werden. Die Gläser oder Flaschen können jeweils auf einem Werkstückträger angeordnet sein, der auf einem Transportband oder über einen anderen Transportmechanismus (beispielsweise Rollenband), nachfolgend allgemein Transportstrecke genannt, in der definierten Transportrichtung bewegt wird. Mithilfe des Anschlagglieds kann das Anschlagmodul den Werkstückträger gedämpft abbremsen und festhalten, während das Transportband unter dem Werkstückträger weiterläuft. Sobald die Bearbeitung erfolgt ist, wird das Anschlagglied per Einfahrbewegung aus der Transportstrecke zurückgezogen, so dass die Transportstrecke wieder freigegeben wird und der Werkstückträger samt Werkstück zur nächsten Bearbeitungsstation befördert werden kann.
Es ist leicht einzusehen, dass ein solches Anschlagmodul je nach Art und Gewicht der Werkstücke unterschiedliche Anforderungen erfüllen muss. Bei der im obigen Beispiel genannten Abfüllung von Gläsern oder Flaschen ist es beispielsweise wünschenswert, dass die Werkstücke sanft abgebremst werden, um ein Umkippen oder eine Beschädigung der Gläser/Flaschen und/oder ein Überschwappen einer abgefüllten Flüssigkeit zu vermeiden. Dies wird insbesondere durch die im Anschlagmodul integrierte Dämpfungseinrichtung gewährleistet. Andererseits ist eine sehr schnelle Ausfahr- bzw. Einfahrbewegung des Anschlagglieds in die Transportstrecke hinein bzw. aus dieser heraus aufgrund der meist sehr hohen geforderten Bearbeitungsgeschwindigkeiten von immenser Wichtigkeit. Neben einem besonders schnellen Ausfahr- bzw. Einfahrmechanismus für das Anschlagglied stellt dies auch besondere Anforderungen an die Dämpfungseinrichtung, welche nach einem Abbrems- bzw. Dämpfungsvorgang daher sehr schnell wieder einsatzbereit sein muss.
Die eingangs erwähnte EP 0 484 648 A1 zeigt ein Anschlagmodul mit einer pneumatischen Dämpfungseinrichtung. Derartige pneumatische Dämpfungseinrichtungen haben sich für diesen Anwendungszweck im Laufe der Jahre bewährt. Hierbei wird ein abgeschlossenes Luftvolumen in einer Kolben-Zylinder-Anordnung durch den Aufprall des Werkstückträgers bzw. des Werkstücks komprimiert und erzeugt so die Dämpfkraft. Die Entlüftung des Dämpfungsvolumens erfolgt über ein Drosselventil, welches mit dem Zylinderinneren über eine Leitung verbunden ist. Dieses Drosselventil erzeugt einen Strömungswiderstand für die bei der Kolbenbewegung aus dem Zylinderinneren ausströmende Luft. Dieser von dem Drosselventil erzeugte Strömungswiderstand ist vorzugsweise variabel einstellbar. Auf diese Weise lässt sich die Dämpfkraft der Dämpfungseinrichtung je nach Masse und/oder Geschwindigkeit der Werkstücke bzw. Werkstückträger stufenlos einstellen.
Nachteilig an der aus der EP 0 484 648 A1 bekannten Lösung ist dagegen, dass die Dämpfkraft zunächst durch Komprimierung der im Zylinderinneren eingeschlossenen Luft aufgebaut werden muss, und damit insgesamt kein vollständig linearer Dämpfkraftverlauf zur Verfügung steht. Darüber hinaus steigt bei höheren zu gewährleistenden Dämpfkräften der Bauraumbedarf hinsichtlich des Dämpfungsvolumens stark an.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Anschlagmodul mit Dämpfungseinrichtung anzugeben, welches die oben genannten Nachteile überwindet. Dabei ist es insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, bei der die auf das Anschlagglied wirkende Dämpfkraft über den gesamten Dämpfhub möglichst vollständig zur Verfügung steht, so dass ein zumindest annähernd konstanter Dämpfkraftverlauf erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Anschlagmodul der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Anschlagmodul ferner ein Stellelement aufweist, welches dazu ausgebildet ist, in einer ersten Stellung ein Entweichen des Fluids aus dem Zylinder durch die Drosseleinrichtung hindurch zu verhindern und in einer zweiten Stellung ein Entweichen des Fluids aus dem Zylinder durch die Drosseleinrichtung hindurch zu ermöglichen, und wobei das Anschlagmodul einen Detektor zur Erkennung eines auf der Transportstrecke im Bereich des Anschlagglieds befindlichen Gegenstands aufweist, wobei der Detektor mit dem Stellelement derart funktionsverbunden ist, dass das Stellelement von der ersten in die zweite Stellung gebracht wird, wenn mithilfe des Detektors die Anwesenheit eines Gegenstands erkannt wird.
Das Stellelement, welches vorzugsweise als Wegeventil ausgestaltet ist, verhindert in seiner ersten Stellung also ein Entweichen des Fluids aus dem Zylinderinneren durch die Drosseleinrichtung hindurch und ermöglicht ein Entweichen des Fluids aus dem Zylinderinneren durch die Drosseleinrichtung hindurch, erst wenn mithilfe des Detektors die Anwesenheit eines Gegenstands auf der Transportstrecke erkannt wird.
Anders als bei dem aus der EP 0 484 648 A1 bekannten Anschlagmodul ist es daher möglich, das Dämpfungsvolumen, also den Zylinderinnenraum, mit einem Überdruck zu beaufschlagen und diesen Überdruck aufrechtzuerhalten bis zum oder bis kurz vor dem Zeitpunkt, zu dem ein Werkstück oder Werkstückträger am Anschlagglied anschlägt. Dieses Ereignis bzw. dieser Zeitpunkt wird mithilfe des Detektors festgestellt. Erst dann wird der Dämpfungsraum entlüftet. Die Entlüftung erfolgt allerdings vergleichsweise langsam, da der Dämpfungsraum über die Drosseleinrichtung entlüftet wird. Der Dämpfungskolben lässt sich bis zum Anschlagen des Werkstücks bzw. Werkstückträgers gewissermaßen vorspannen. Hierdurch kann die Dämpfungseinrichtung bereits bei Beginn der Dämpfungsbewegung (Arbeitsbewegung genannt) die volle Dämpfkraft aufbringen.
Bei dem aus der EP 0 484 648 A1 bekannten Anschlagmodul ist ein derartiges "Vorspannen" des Dämpfungskolbens nicht möglich, da ein wie oben erwähntes Stell element und ein entsprechender Detektor fehlen. Stattdessen wird das Dämpfungsvolumen zunächst zwar ebenfalls mit Druckluft befüllt. Dies erfolgt allerdings lediglich zur Rückstellung des Dämpfungskolbens bzw. des Anschlagglieds von der Endstellung in die Ausgangsstellung. Aufgrund des fehlenden Stellelements erfolgt jedoch eine sofortige Entlüftung des Dämpfungsraums über die Drosseleinrichtung. Bis zum Anschlagen des Werkstücks bzw. des Werkstückträgers ist der Dämpfungsraum bei der aus der EP 0 484 648 A1 bekannten Lösung daher üblicherweise bereits vollständig entlüftet, so dass in diesem lediglich atmosphärischer Druck herrscht und die Dämpfungseinrichtung nicht von Beginn an die volle Dämpfungskraft aufbringen kann.
Aufgrund der gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen Möglichkeit der druckbeaufschlagten Vorspannung des Dämpfungsraums ist nicht nur die volle Dämpfungskraft bereits bei Beginn der Arbeitsbewegung nutzbar. Insgesamt lässt sich dadurch auch die Größe des Dämpfungsraums und damit die Gesamtgröße der Dämpfungseinrichtung verringern.
Die oben genannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.
Es sei darauf hingewiesen, dass vorliegend unter einem Detektor nicht zwangsläufig ein Sensor in seinen üblichen Eigenschaften zu verstehen ist, sondern jegliches Bauteil, das zur Erkennung der Anwesenheit eines Gegenstands auf der Transportstrecke geeignet ist, gemeint ist. Anstelle eines Sensors lassen sich daher durchaus auch mechanische Bauteile als derartiger Anwesenheits-Detektor verwenden. Beispiele hierfür werden nachfolgend im Detail erläutert.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Rückstelleinrichtung einen Regler auf, welcher dazu ausgebildet ist, den Druck des über die Druckleitung dem Zylinder der Dämpfungseinrichtung zugeführten Fluids auf einen ersten Druck einzustellen, welcher größer ist als atmosphärischer Druck, insbesondere größer ist als 1.5 bar.
Da das Stellelement bis zum oder bis kurz vor dem Anschlagen eines Werkstücks bzw. Werkstückträgers am Anschlagglied in seiner ersten Stellung verbleibt, indem kein Fluid das Zylinderinnere durch die Drosseleinrichtung verlässt, ist der Dämpfungskolben, welcher mit dem Anschlagglied verbunden ist, also mit einem entsprechenden Überdruck vorgespannt. Dieser Druck lässt sich je nach Masse und/oder Geschwindigkeit der Werkstücke bzw. Werkstückträger variabel über den genannten Regler einstellen.
Bei einer Ausgestaltung des Stellelements als Wegeventil ist es entweder möglich, dass das Wegeventil das Zylinderinnere bzw. die Passage zwischen Zylinderinnerem und der Drosseleinrichtung verschließt, nachdem der Dämpfungsraum bzw. das Zylinderinnere mit Druckluft befüllt wurde und die Dämpfungseinrichtung zurück in ihre Ausgangsstellung gebracht wurde. Alternativ dazu kann das Wegeventil in seiner ersten Stellung auch geöffnet verbleiben, so lange der entsprechend Druck an der Druckleitung ansteht, also z.B. eine externe Druckluftquelle an das Wegeventil angeschlossen ist. Auch hierdurch wird ein Entweichen der Druckluft durch die Drosseleinrichtung hindurch verhindert. In beiden Fällen erfolgt die Belüftung des Dämpfungsraums durch Schalten des Stellelements (z.B. des Wegeventils) in die zweite Stellung erst bei Erkennung der Anwesenheit eines anzuhaltenden Gegenstands auf der Transportstrecke.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Stellelement also dazu eingerichtet, die in den Zylinder mündende Druckleitung in der ersten Stellung mit einem externen, druckbeaufschlagten Fluidreservoir (z.B. Druckluftquelle) zu verbinden, und die in den Zylinder mündende Druckleitung in der zweiten Stellung mit einer Entlüftungsöffnung zu verbinden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Druckleitung über die Drosseleinrichtung mit dem Stellelement (z.B. Wegeventil) verbunden.
Die Drosseleinrichtung ist also vorzugsweise zwischen der in den Zylinderinneren der Dämpfungseinrichtung mündenden Druckleitung und dem Stellelement (z.B. Wegeventil) angeordnet. Das Stellelement kann dabei innerhalb oder außerhalb des Grundkörpers des Anschlagmoduls angeordnet sein. Auch die Drosseleinrichtung kann innerhalb oder außerhalb des Grundkörpers des Anschlagmoduls angeordnet sein. Die genannte Anordnung von Druckleitung, Drosseleinrichtung und Stellelement führt gemäß der vorliegenden Ausgestaltung dazu, dass die Befüllung des Dämpfungsraums zur Rückstellung der Dämpfungseinrichtung ebenfalls über die Drosseleinrichtung erfolgt, so dass grundsätzlich der gleiche Fluidpfad über die Drosseleinrichtung zum Be- und Entlüften des Dämpfungsraums verwendet wird. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, dass die Druckleitung über das Stellelement mit der Drosseleinrichtung verbunden ist, so dass das Wegeventil also zwischen der in den Zylinderinnenraum mündenden Druckleitung und der Drosseleinrichtung angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Detektor ein Schaltelement zur Schaltung des Stellelements zwischen der ersten und der zweiten Stellung auf, wobei das Schaltelement auf mechanischen Kontakt mit einem auf der Transportstrecke im Bereich des Anschlagglieds befindlichen Gegenstand reagiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist dieses Schaltelement einen schwenkbaren Hebel auf, welcher in der Montageposition des Anschlagmoduls in die Transportstrecke hineinragt und durch Kontakt mit einem auf der Transportstrecke befindlichen Gegenstand verschwenkt wird. Dieses Verschwenken ist einfach detektierbar und kann sowohl mechanisch als auch elektrisch an das Stellelement (z.B. Wegeventil) weitergegeben werden, um dieses aus der ersten Stellung in die zweite Stellung zu schalten.
Bei dem oben genannten Hebel kann es sich beispielsweise um einen Rollenhebel handeln, welcher in der Montageposition des Anschlagmoduls in die Transportstrecke hineinragt, bis er bei einem mechanischen Kontakt mit einem herannahenden Werkstück bzw. Werkstückträger aus der Transportstrecke heraus verschwenkt wird. Derartige Rollenhebelschalter sind aufgrund der Rolle vergleichsweise geringen Betätigungskräften ausgesetzt und haben daher eine relativ lange Lebensdauer.
Das Schaltelement, z.B. der oben genannte Rollenhebelschalter, ist mit dem Stellelement vorzugsweise derart funktionsverbunden, dass das Stellelement von der ersten in die zweite Stellung gebracht wird, wenn der Hebel mit dem auf der Transportstrecke befindlichen Gegenstand in Kontakt tritt, so lange in der zweiten Stellung verbleibt, bis der Hebel nicht mehr mit dem Gegenstand in Kontakt ist, und dann wieder in die erste Stellung gebracht wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Dämpfungsraum lediglich entlüftet wird (zweite Stellung des Stellelements) so lange ein Gegenstand am Anschlagglied anschlägt und von diesem festgehalten wird. Ansonsten wird der Dämpfungsraum zur Rückstellung und Vorspannung belüftet (erste Stellung des Stellelements). Der Detektor bzw. das Schaltelement ist daher in möglichst kurzem Abstand zu dem Anschlagglied angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Detektor einen ersten Sensor auf, welcher bei Erkennen eines auf der Transportstrecke im Bereich des Anschlagglieds befindlichen Gegenstands ein erstes Sensorsignal erzeugt, wobei das Anschlagmodul eine Steuereinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das Stellelement in Abhängigkeit des ersten Sensorsignals zu steuern. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass sie das Stellelement bei Erhalt des ersten Sensorsignals von seiner ersten Stellung (Belüften) in seine zweite Stellung (Entlüften) bringt.
Als Sensor-Typen für den ersten Sensor kommen diverse Möglichkeiten in Frage. Vorzugsweise handelt es sich bei dem ersten Sensor um einen mechanischen, optischen, induktiven oder kapazitiven Sensor. Der erste Sensor kann in das Anschlagglied integriert sein. Alternativ dazu ist er in einem definierten Abstand zu dem Anschlagglied angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Aktor dazu ausgebildet, das Anschlagglied zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition zu bewegen, wobei das Anschlagglied in der Sperrposition in die Transportstrecke hineinragt und in der Freigabeposition aus der Transportstrecke zurückgezogen ist. Das Anschlagmodul weist in dieser Ausgestaltung vorzugsweise einen zweiten Sensor auf, welcher dazu ausgebildet ist, ein zweites Sensorsignal zu erzeugen, wenn das Anschlagglied in der Freigabeposition ist, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, das Stellelement in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Sensorsignals zu steuern.
Bei einer Realisierung des Stellelements als Wegeventil ist die Steuereinrichtung in der zuletzt genannten Ausgestaltung vorzugsweise dazu eingerichtet, das Wegeventil bei Erhalt des zweiten Sensorsignals in seine erste Stellung zu bringen, in der das Wegeventil die in den Zylinder mündende Druckleitung mit einem externen, druckbeaufschlagten Druckreservoir verbindet, wobei die Steuereinrichtung des Weiteren dazu eingerichtet ist, das Wegeventil bei Erhalt des ersten Sensorsignals in seine zweite Stellung zu bringen, in der das Wegeventil die in den Zylinder mündende Druckleitung mit einer Entlüftungsöffnung verbindet.
Das Prinzip dieser Ausgestaltung entspricht also im Wesentlichen dem Prinzip der weiter oben genannten Ausgestaltung, in welcher statt der Sensoren und der Steuereinrichtung ein Schaltelement als Detektor verwendet wird, welches direkt mit dem Wegeventil verbunden ist. Der Dämpfungsraum der Dämpfungseinrichtung wird auch hier nicht nur belüftet, um das Anschlagglied bzw. die Dämpfungseinrichtung zurückzustellen in die Ausgangsstellung, sondern auch um den Dämpfungskolben, wie oben bereits erwähnt, vorzuspannen. Wie ebenso bereits oben erläutert, wird auch in dieser Ausgestaltung der Dämpfungsraum erst kurz vor oder im Moment des Anschlags eines Gegenstands am Anschlagglied über die Drosseleinrichtung entlüftet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der erste Sensor dazu ausgebildet, Daten bezüglich der Masse und/oder der Geschwindigkeit des erkannten Gegenstands zu erhalten, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den Regler (Druckregler) in Abhängigkeit dieser Daten zu steuern.
Der erste Sensor kann beispielsweise dazu ausgestaltet sein, das Gewicht und/oder die Geschwindigkeit der auf der Transportstrecke bewegten Gegenstände zu messen. Alternativ können diese Gewichts- und/oder Geschwindigkeitsdaten auch von geeigneten Chips (bspw. RFID-Chips) ausgelesen werden, welche an den auf der Transportstrecke transportierten Werkstücken bzw. Werkstückträgern angeordnet sind. Des Weiteren wäre es möglich, dass der erste Sensor eine Datenschnittstelle aufweist, welche mit der Steuerung der gesamten Förderanlage verbunden ist und die genannten Daten von dieser erhält. Alle genannten Alternativen bieten die Möglichkeit, den Dämpfungsraum dem Gewicht und/oder der Geschwindigkeit entsprechend vorzuspannen, um eine individuell angepasste Dämpfungswirkung zu gewährleisten.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine vereinfachte Darstellung einer Produktionsanlage mit einer Transportstrecke, an der mehrere Anschlagmodule gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen;
2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls;
3A–3E mehrere Schnittansichten des in 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls, wobei sich das Anschlagmodul jeweils in unterschiedlichen Stellungen befindet, welche während des Einsatzes typischerweise durchlaufen werden; und
4 eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls.
In 1 ist eine Anlage, in der mehrere erfindungsgemäße Anschlagmodule zum Einsatz kommen, in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Die Anlage 10 beinhaltet eine Transportstrecke 12 und eine Anzahl von Bearbeitungsstationen 14, an denen Gegenstände, meist in Form von Werkstücken 16, der Reihe nach bearbeitet werden. Bei der Anlage 10 kann es sich beispielsweise um eine Anlage zum Verpacken und Etikettieren von Lebensmitteln handeln. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls ist jedoch nicht auf diesen Beispielfall beschränkt. Vielmehr kann das erfindungsgemäße Anschlagmodul bei jeder Art von Anlage verwendet werden, die eine Transportstrecke zur Beförderung von Stückgütern beinhaltet, wenn die Stückgüter an definierten Positionen der Transportstrecke gezielt angehalten werden sollen.
In dem dargestellten Fall besitzt die Transportstrecke 12 zwei parallele Spuren 18, auf denen ein Transportband, eine Kette, ein Rollenband oder dergleichen in Richtung des Pfeils 19 umläuft. Der in 1 dargestellte Pfeil 19 deutet die Transportrichtung der Transportstrecke 12 an. Alternativ könnte die Transportstrecke 12 beispielsweise Querrollen besitzen, von denen zumeist einige angetrieben sind.
Quer zu den beiden Spuren 18 sind hier Werkstückträger 20 auf die Transportstrecke 12 aufgelegt. Jeder Werkstückträger 20 trägt ein Werkstück 16 und befördert dieses auf den Spuren 18 in der Transportrichtung 19.
Zwischen den beiden Spuren 18 sind hier vier Querträger 22 angeordnet, auf denen jeweils ein Anschlagmodul 24 befestigt ist. Jedes Anschlagmodul 24 besitzt einen Grundkörper 26 und ein Anschlagglied 28, das relativ zu dem Grundkörper 26 beweglich ist. Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls 24 ist in 2 perspektivisch dargestellt.
Wie nachfolgend anhand der weiteren Figuren näher erläutert ist, kann das Anschlagglied 28 während einer Ausfahrbewegung in die Transportstrecke 12 hineinbewegt und per Einfahrbewegung aus dieser herausbewegt werden. Befindet sich das Anschlagglied 28 in seiner unteren, in den Grundkörper 26 eingefahrenen Arbeitsposition, gibt das Anschlagmodul 24 die Transportstrecke 12 frei, so dass der Werkstückträger 20 auf den beiden Spuren 18 über das Anschlagmodul 24 hinweggleiten kann. Diese Stellung wird daher auch als Freigabeposition des Anschlagglieds 28 bezeichnet. Ragt das Anschlagglied dagegen aus dem Grundkörper 26 hinaus und nach oben hin in die Transportstrecke 12 hinein, behindert es die Beförderung des Werkstückträgers 20 auf der Transportstrecke 12, so dass der Werkstückträger 20 an einer definierten Position festgehalten bzw. abgebremst wird. Diese Stellung wird daher auch als Sperrposition des Anschlagglieds bezeichnet. In der Sperrposition fährt das Transportband, die Kette, das Rollenband oder dergleichen üblicherweise unter dem angehaltenen Werkstückträger 20 weiter, d.h. der Werkstückträger 20 wird entgegen der Bewegung der Transportstrecke 12 gehalten. Sobald das Anschlagglied 28 wieder nach unten in den Grundkörper abgesenkt wird, also aus der Transportstrecke 12 zurückgezogen und in seine Freigabeposition gebracht wird, wird der entsprechende Werkstückträger 20 weiterbefördert.
Mithilfe der im Fall von 1 dargestellten vier Anschlagmodule 24a–24d ist es also möglich, die Werkstücke 16, die der Reihe nach auf der Transportstrecke 12 befördert werden, zu vereinzeln und positionsgenau an Bearbeitungsstationen 14a–14c anzuhalten. In 1 ist der Werkstückträger 20 mit dem Werkstück 16a beispielsweise über das Anschlagmodul 24a hinweggelaufen und wird nun mit dem zweiten Anschlagmodul 24b an der definierten Position für die Bearbeitungsstation 14a festgehalten. Das Anschlagglied 28 des ersten Anschlagmoduls 24a ist nach der Freigabe des Werkstückträgers 20 mit dem Werkstück 16a wieder nach oben in die Transportstrecke 12 bewegt worden, um den nächstfolgenden Werkstückträger 20 mit dem Werkstück 16b anzuhalten. Somit sorgen die in Reihe hintereinander angeordneten Anschlagmodule 24a–24d für die Vereinzelung der Werkstücke, wenn sie von einer Anlagensteuerung (hier nicht dargestellt) individuell der Reihe nach jeweils so angesteuert werden, dass ein vereinzelter Werkstückträger 20 mit einem Werkstück 16 schrittweise die Bearbeitungsstation 14a–14c durchläuft.
Die 3A–3E zeigen Schnittansichten des in 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls 24 in verschiedenen Betriebsstellungen, welche während des Einsatzes des Anschlagmoduls 24 auftreten.
Das erfindungsgemäße Anschlagmodul 24 umfasst neben dem Grundkörper 26 und dem Anschlagglied 28 eine Dämpfungseinrichtung 30 zur Dämpfung des Anschlagglieds 28 sowie einen Aktor 32 zum Einfahren und Ausfahren des Anschlagglieds 28 in den Grundkörper 26 hinein bzw. aus diesem heraus.
Die Dämpfungseinrichtung 30 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet. Sie weist einen Dämpfungszylinder 34 sowie einen darin beweglichen Kolben 36 auf. Die Abdichtung zwischen dem Dämpfungszylinder 34 und dem Kolben 36 erfolgt vorzugsweise anhand eines am Kolben 36 angeordneten Dichtrings 38. Der Kolben 36 der Dämpfungseinrichtung 30 ist entweder direkt oder indirekt mit dem Anschlagglied 28 verbunden. Demzufolge bewirkt eine Bewegung des Anschlagglieds 28 entlang der in der Montageposition des Anschlagmoduls 24 parallel zur Transportrichtung 19 verlaufenden ersten Achse 42 (dargestellt mithilfe des Doppelpfeils 42) auch eine Bewegung des Kolbens 36 innerhalb des Dämpfungszylinders 34 entlang selbiger Achse 42.
Der Aktor 32 ist dazu eingerichtet, das Anschlagglied 28 entlang einer zweiten Achse 44 (dargestellt mithilfe des Doppelpfeils 44), welche in der Montageposition des Anschlagmoduls 24 orthogonal zu der Transportrichtung 19 verläuft, in die Transportstrecke 12 hinein bzw. aus dieser heraus zu bewegen. In den in 3 und 4 dargestellten beiden Ausführungsformen weist der Aktor 32 eine Kolben-Zylinder-Anordnung 46 mit einem Zylinder 48 und einem darin entlang der zweiten Achse 44 beweglichen Kolben 50 auf. Die Abdichtung zwischen dem Zylinder 48 und dem Kolben 50 erfolgt wiederum vorzugsweise anhand eines am Kolben 50 angeordneten Dichtrings 52. Des Weiteren weist der Aktor 32 ein Federelement 54 auf. Dieses Federelement 54 greift an dem Kolben 50 an und ist zwischen diesem und dem Gehäuse 26 des Anschlagmoduls 24 geklemmt angeordnet.
Der Aktor 32 ist über ein Verbindungselement 56 mit einem Führungsgehäuse 58, in dem die Dämpfungseinrichtung 30 angeordnet ist und in dem das Anschlagglied 28 geführt ist, verbunden. Bei diesem Verbindungselement 56 handelt es sich vorzugsweise um ein starres Element, welches beispielsweise als Schaft oder als Stange ausgebildet ist. Das Verbindungselement 56 ist einerseits mit dem Führungsgehäuse 58 verbunden und andererseits mit dem Kolben 50 des Aktors 32 verbunden.
Bei dem Aktor 32 handelt es sich vorzugsweise um einen pneumatisch betätigten Aktor. Über eine Druckleitung 60 kann Druckluft oder ein anderes Medium von außen in den Zylinder 48 eingeleitet werden. Hierdurch wird der Kolben 50 entlang der zweiten Achse 44 nach unten geschoben, wodurch das Anschlagglied 28 aus der Transportstrecke 12 hinaus in seine Freigabeposition gebracht wird (siehe 3D und 3E). Das Federelement 54 wird dabei komprimiert. Um das Anschlagglied 28 wieder zurück in seine Sperrposition zu bringen, in der es in die Transportstrecke 12 hineinragt (siehe 3A–3C), muss der Zylinder 48 lediglich wieder entlüftet werden, so dass das Federelement 54 den Kolben 50 und damit auch das Führungsgehäuse 58 samt Anschlagglied 28 entlang der zweiten Achse 44 wieder nach oben schiebt.
Der Aktor 32 bewegt somit das Führungsgehäuse 58 gemeinsam mit der Dämpfungseinrichtung 30 und dem Anschlagglied 28 entlang der zweiten Achse 44 zwischen unterschiedlichen Höhenniveaus innerhalb des Grundkörpers 26, genauer gesagt zwischen der Sperrposition (3A–3C), in der das Anschlagglied 28 in die Transportstrecke hineinragt, und der Freigabeposition (siehe 3D und 3E), in der das Anschlagglied 28 aus der Transportstrecke 12 herausgefahren und in den Grundkörper 26 eingefahren ist. Es versteht sich, dass das in den 3 und 4 gezeigte Beispiel des Aktors 32 lediglich eines von vielen möglichen Ausführungsbeispielen eines solchen Aktors ist, auf das die vorliegende Erfindung nicht beschränkt ist. Der Aktor 32 kann genauso gut als Linearantrieb ausgestaltet sein, welcher mit einem Schrittmotor, Spindelantrieb oder Teleskopantrieb ausgestattet ist.
Weitere wichtige Merkmale des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls 24 sind eine Drosseleinrichtung 62, ein Stellelement 64 und ein Detektor 66.
Die Drosseleinrichtung 62 ist dazu ausgebildet, die Arbeitsbewegung der Dämpfungseinrichtung 30, also die Bewegung des Kolbens 36 innerhalb des Dämpfungszylinders 34, zu dämpfen, indem sie einen Strömungswiderstand für das aus dem Dämpfungszylinder 34 während der Dämpfungsbewegung (vorliegend auch Arbeitsbewegung genannt) austretende Fluid bzw. für das während der Rückstellbewegung in den Dämpfungszylinder 34 eintretende Fluid erzeugt. Die Drosseleinrichtung 62 kann als mechanische, manuell betätigbare Drossel ausgestaltet sein. Alternativ dazu ist auch eine Ausgestaltung als elektrisch steuerbare Drossel möglich. Bevorzugt, wenngleich nicht zwingend notwendig, ist der Strömungswiderstand der Drosseleinrichtung 62 veränder- bzw. steuerbar.
Das Stellelement 64 ist dazu ausgebildet, in einer ersten Stellung ein Entweichen des Fluids aus dem Zylinder 34 durch die Drosseleinrichtung 62 hindurch zu verhindern und eine Belüftung des Zylinders 34 zu ermöglichen, und in einer zweiten Stellung ein Entweichen des Fluids aus dem Zylinder 34 durch die Drosseleinrichtung 62 hindurch zu ermöglichen und damit eine (gedrosselte) Entlüftung des Zylinders 34 zu bewirken. Das Stellelement 64 ist vorliegend vorzugsweise als Wegeventil ausgestaltet.
Das Stellelement 64 ist über eine Rückstelleinrichtung 40 mit der Drosseleinrichtung 12 verbunden. Teil dieser Rückstelleinrichtung 40 ist eine Druckleitung 68, welche in den Dämpfungszylinder 34 mündet. Diese Druckleitung 68 ist über das Stellelement 64 mit einem druckbeaufschlagten Fluidreservoir (bspw. Druckluftgenerator) verbunden, welches vorliegend nicht näher dargestellt ist, sondern lediglich anhand des Symbols P angedeutet ist.
Die Rückstelleinrichtung 40 dient dazu, die Dämpfungseinrichtung 30 mithilfe eines druckbeaufschlagten Fluids (vorzugsweise Druckluft) von ihrer Stellung (siehe 3C und 3D) in ihre Ausgangsstellung (siehe 3A, 3B und 3E) zurückzubringen. Mit Ausgangsbzw. Endstellung der Dämpfungseinrichtung 30 wird vorliegend jeweils eine Stellung der Dämpfungseinrichtung 30 relativ zu dem Anschlagglied 28 bezeichnet. Die Ausgangsstellung der Dämpfungseinrichtung 30 bezeichnet die Stellung, in der das Anschlagglied 28 gegenüber der Dämpfungseinrichtung 30 vollständig ausgefahren ist. Die Endstellung der Dämpfungseinrichtung 30 bezeichnet dagegen die Stellung, in der das Anschlagglied 28 gegenüber der Dämpfungseinrichtung 30 vollständig eingefahren ist. Die Ausgangsstellung definiert also den Beginn der Arbeitsbewegung beim Anhalten eines Werkstücks, also die Situation bevor ein Werkstück am Anschlagglied 28 anschlägt, und die Endstellung definiert das Ende der Arbeitsbewegung, also die Situation nachdem das Werkstück am Anschlagglied 28 angeschlagen ist, gedämpft wurde und der Dämpfer vollständig eingefahren ist.
Der Detektor 66 dient der Erkennung eines auf der Transportstrecke 12 im Bereich des Anschlagglieds 28 befindlichen Gegenstands. Der Detektor 66 ist mit dem Stellelement 64 funktionsverbunden und zwar derart, dass das Stellelement 64 von der ersten in die zweite Stellung gebracht wird, wenn mithilfe des Detektors 66 die Anwesenheit eines Gegenstands im Bereich des Anschlagglieds 28 erkannt wird. Bei dem in den 3A–3E gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Detektor 66 in Form eines Rollenhebelschalters 70 ausgestaltet, der einen in die Transportstrecke 12 hineinragenden, schwenkbaren Rollenhebel 72 aufweist. Dieser Rollenhebelschalter 70 reagiert somit auf Berührung mit einem auf der Transportstrecke 12 bewegten Werkstück 16 bzw. Werkstückträger 20. Durch den Kontakt eines Werkstücks 16 bzw. eines Werkstückträgers 20 mit dem Rollenhebel 72 wird dieser nach unten weggeschwenkt. Dieses Wegschwenken des Rollenhebels 72 bewirkt einen Schaltvorgang, wodurch das Stellelement 64 von seiner ersten Stellung in seine zweite Stellung geschaltet wird.
Die Funktion des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls 24 wird nachfolgend anhand der 3A–3E näher erläutert:
3A zeigt das Anschlagmodul 24 in einer ersten Betriebsstellung, in welcher sich das Anschlagglied 28 in der Sperrposition befindet, in der es in die Transportstrecke 12 hineinragt, und sich die Dämpfungseinrichtung 30 in ihrer Ausgangsstellung befindet. Ein auf der Transportstrecke 12 herannahender Werkstückträger 20 ist an dem Anschlagglied 28 noch nicht angeschlagen. Auch der Rollenhebelschalter 70 wurde noch nicht betätigt. Das Wegeventil 64 befindet sich daher in seiner ersten Stellung, in der die in den Zylinder mündende Druckleitung 68 mit dem externen, druckbeaufschlagten Fluidreservoir P verbunden ist. Das Zylinderinnere 34 steht dementsprechend unter Druck. Ein Entweichen der Druckluft durch die Drosseleinrichtung 62 hindurch nach außen ist nicht möglich. Der Kolben 36 und das Anschlagglied 28 sind somit vorgespannt.
3B zeigt schematisch den Moment, in dem der Werkstückträger 20 nunmehr an dem Anschlagglied 28 anschlägt. Das Anschlagglied 28 befindet sich in 3B nach wie vor in der Sperrposition. Auch die Dämpfungseinrichtung 30 befindet sich noch in ihrer Ausgangsstellung. Der Rollenhebelschalter 70 wurde nunmehr allerdings betätigt, wodurch das Wegeventil 64 von seiner ersten Stellung (siehe 3A) in seine zweite Stellung (siehe 3B) gebracht wurde. In dieser zweiten Stellung verbindet das Wegeventil 64 die in den Zylinder 34 mündende Druckleitung 68 mit einer Entlüftungsöffnung 74. Die im Zylinder 34 vorhandene Druckluft kann somit über die Drosseleinrichtung 62 aus dem Gehäuse 62 hinaus durch die Entlüftungsöffnung 74 entweichen. Die Dämpfungseinrichtung 30 entlüftet somit gedrosselt über die Drosseleinrichtung 62. Der Dämpfungsvorgang des Werkstückträgers 20 wird eingeleitet. Da die Entlüftung erst durch das Betätigung des Rollenhebelschalters 70 in Gang gesetzt wurde, existiert zum Zeitpunkt des Anschlagens des Werkstückträgers 20 am Anschlagglied 28 nach wie vor ein Überdruck im Zylinder 34 der Dämpfungseinrichtung 30, so dass bereits zu Beginn des Dämpfungsvorgangs die volle Dämpfkraft zur Verfügung steht. Der Rollenhebelschalter 70 ist daher derart eingerichtet bzw. angeordnet, dass der genannte Schaltvorgang erst kurz vor oder exakt beim Anschlagen des Werkstückträgers 20 am Anschlagglied 28 erfolgt.
3C stellt insbesondere die Situation nach dem Dämpfungsvorgang dar. Das Anschlagglied 28 ist nach wie vor in seiner Sperrposition, in der es in die Transportstrecke 12 hineinragt. Die Dämpfungseinrichtung 30 befindet sich hingegen nunmehr in ihrer Endstellung und ist vollständig entlüftet. Der Rollenhebelschalter 70 ist nach wie vor betätigt, so dass das Wegeventil 68 in der zweiten Stellung ist.
3D stellt die Situation dar, nachdem der Werkstückträger 20 samt Werkstück 16 freigegeben wurde und auf der Transportstrecke 12 weiter in Transportrichtung 19 befördert wird. Das Anschlagglied 28 wurde dazu mithilfe des Aktors 32 in den Grundkörper 26 des Anschlagmoduls 24 eingefahren und befindet sich nunmehr in der Freigabeposition. Die Dämpfungseinrichtung 30 befindet sich zu diesem Zeitpunkt noch in ihrer Endstellung. Da der Rollenhebelschalter 70 allerdings von dem Werkstück 16 bzw. dem Werkstückträger 20 wieder freigegeben wurde und zurückgeschwenkt ist in die Transportstrecke 12, befindet sich das Wegeventil 64 wieder in seiner ersten Stellung, in der das Wegeventil 64 die in den Zylinder 34 mündende Druckleitung 68 mit dem externen, druckbeaufschlagten Fluidreservoir P verbindet. Die Dämpfungseinrichtung 30 wird daher erneut belüftet, wodurch die Dämpfungseinrichtung 30 in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt wird.
Das Ergebnis dieser Rückstellbewegung ist in 3E dargestellt. Wie 3E zu entnehmen ist, befindet sich das Wegeventil 64 nach wie vor in seiner ersten Stellung, so dass die Dämpfungseinrichtung 30 nach wie vor belüftet wird. Diese Belüftung erfolgt so lange, bis ein neuer Werkstückträger 20 detektiert wird bzw. am Anschlagglied 28 anschlägt.
Um die Vorspannung des Anschlagglieds 28 bei oben genanntem Vorgehen regeln zu können, kann in dem Fluidpfad zwischen dem Fluidreservoir P und der Druckleitung 68 ein Druckregler vorgesehen sein, welcher den Druck, mit dem die Dämpfungseinrichtung 30 vorgespannt wird, auf einen definierten Druck regelt. Vorzugsweise ist dieser vordefinierte Druck größer als 1.5 bar.
Es versteht sich, dass es sich bei den 3A–3E lediglich um schematische Darstellungen handelt. Abweichungen im Schutzbereich der Patentansprüche sind selbstverständlich möglich. Beispielsweise kann die Drosseleinrichtung 62 auch außerhalb des Gehäuses 26 angeordnet sein. Grundsätzlich ließe sich auch das Stellelement 64 und/oder der Detektor 66 zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses 26 anordnen. Der Detektor 66 kann beispielsweise auch direkt am Anschlagglied 28 angeordnet sein, so dass dieser seine Schaltfunktion im Moment des Anschlags eines Werkstückträgers 20 am Anschlagglied 28 ausführt.
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls 24. Als Detektor 66 wird gemäß dieser zweiten Ausführungsform ein erster Sensor 76 verwendet. Dieser Sensor 76 ist entweder in einem definierten Abstand zu dem Gehäuse 26 des Anschlagmoduls 24 angeordnet oder in das Anschlagglied 28 integriert. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlagmoduls weist die in 4 dargestellte Ausführungsform ferner einen zweiten Sensor 78, eine Steuereinrichtung 80 sowie einen Druckregler 82 auf. Der Druckregler 82 ist allerdings auch für diese zweite Ausführungsform lediglich optional zu betrachten.
Der erste Sensor erzeugt bei Erkennen eines auf der Transportstrecke 12 im Bereich des Anschlagglieds 28 befindlichen Gegenstands (z.B. Werkstückträger 20) ein erstes Sensorsignal, welches an die Steuereinrichtung 80 weitergegeben wird. Der zweite Sensor ist dazu ausgebildet, ein zweites Sensorsignal zu erzeugen und an die Steuereinrichtung 80 weiterzugeben, wenn sich der Kolben 50 des Aktors 32 in seiner unteren Stellung befindet, welche der Freigabeposition des Anschlagglieds 28 entspricht.
Die Steuereinrichtung 80 ist dazu eingerichtet, das Wegeventil 64 bei Erhalt des ersten Sensorsignals in seine zweite Stellung zu bringen, in der das Wegeventil 64 die in den Zylinder 34 mündende Druckleitung 68 mit der Entlüftungsöffnung 74 verbindet. Das von dem ersten Sensor 76 gelieferte erste Sensorsignal initiiert also die Entlüftung der Dämpfungseinrichtung 30. Dies soll, wie bereits oben erwähnt, möglichst zum Zeitpunkt des Anschlags eines Gegenstands am Anschlagglied 28 erfolgen oder kurz davor.
Die Steuereinrichtung 80 ist ferner dazu eingerichtet, das Wegeventil 64 bei Erhalt des zweiten Sensorsignals in seine erste Stellung zu bringen, in der das Wegeventil 64 die in den Zylinder 34 mündende Druckleitung 68 mit einem externen, druckbeaufschlagten Fluidreservoir P verbindet. Das von dem zweiten Sensor 78 erzeugte zweite Sensorsignal initiiert also die Rückstellung und Vorspannung der Dämpfungseinrichtung 30.
Das Prinzip der Be- und Entlüftung der Dämpfungseinrichtung 30 bleibt also das gleiche, wie es bereits oben im Zuge der Beschreibung der ersten Ausführungsform erläutert wurde. Die zweite Ausführungsform ermöglicht es allerdings, zusätzliche Steuerintelligenz mit zu implementieren. Der erste Sensor 76 kann nämlich beispielsweise dazu ausgebildet sein, Daten bezüglich der Masse und/oder der Geschwindigkeit des Werkstücks 16 bzw. des Werkstückträgers 20 zu erhalten, so dass die Steuereinrichtung 80 den Druckregler 82 in Abhängigkeit dieser Daten steuern kann. Die Vorspannung der Dämpfungseinrichtung 30 und damit die von dieser erzeugte Dämpfkraft kann also in Abhängigkeit von der Masse und/oder Geschwindigkeit des Werkstücks bzw. des Werkstückträgers 20 erfolgen.
Abschließend sei auch bezüglich der 4 erwähnt, dass es sich hierbei um eine schematische Darstellung handelt. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Drosseleinrichtung 62 außerhalb des Gehäuses 26 angeordnet sein. Ebenso wäre es auch möglich, den ersten Sensor 76, die Steuereinrichtung 80, das Stellelement 64, und/oder den Druckregler 82 innerhalb des Gehäuses 26 des Anschlagmoduls 24 anzuordnen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0484648 A1 [0002, 0008, 0009, 0013, 0014, 0014]

Claims

Anschlagmodul (24) zum positionsgenauen Anhalten eines Gegenstands (16, 20), der auf einer Transportstrecke (12) mit einer definierten Transportrichtung (19) bewegt wird, mit: – einem Grundkörper (26), der eine Montageposition im Bereich der Transportstrecke (12) definiert; – einem Anschlagglied (28), das an dem Grundkörper (26) beweglich gelagert ist, wobei das Anschlagglied (28) entlang einer ersten und einer zweiten Achse (42, 44) beweglich ist, wobei die erste Achse (42) in der Montageposition im Wesentlichen parallel zu der Transportrichtung (19) verläuft, und wobei die zweite Achse (44) in der Montageposition quer zu der Transportrichtung (19) verläuft; – einer fluidischen Dämpfungseinrichtung (30), welche dazu ausgebildet ist, das Anschlagglied (28) bei einer Arbeitsbewegung während des Anhaltens eines Gegenstands (16, 20) entlang der ersten Achse (42) von einer Ausgangstellung der Dämpfungseinrichtung (30) in eine Endstellung der Dämpfungseinrichtung (30) gedämpft zu bewegen, wobei die Dämpfungseinrichtung (30) eine Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem innerhalb eines Zylinders (34) beweglichen Kolben (36) aufweist; – einem Aktor (32), der dazu ausgebildet ist, das Anschlagglied (28) entlang der zweiten Achse (44) zu bewegen, um das Anschlagglied (28) wahlweise in die Transportstrecke (12) hineinragen zu lassen oder aus der Transportstrecke (12) zurückzuziehen, und – einer Rückstelleinrichtung (40), welche eine in den Zylinder (34) mündende Druckleitung (68) aufweist, um die Dämpfungseinrichtung (30) mithilfe eines druckbeaufschlagten Fluids von der Endstellung zurück in die Ausgangsstellung zu bringen; – einer Drosseleinrichtung (62), welche dazu ausgebildet ist, die Arbeitsbewegung der Dämpfungseinrichtung (30) zu dämpfen, in dem sie einen Strömungswiderstand für das aus dem Zylinder (34) während der Arbeitsbewegung austretende Fluid erzeugt; – einem Stellelement (64), welches dazu ausgebildet ist, in einer ersten Stellung ein Entweichen des Fluids aus dem Zylinder (34) durch die Drosseleinrichtung (62) hindurch zu verhindern, und in einer zweiten Stellung ein Entweichen des Fluids aus dem Zylinder (34) durch die Drosseleinrichtung (62) hindurch zu ermöglichen; und – einem Detektor (66) zur Erkennung eines auf der Transportstrecke (12) im Bereich des Anschlagglieds (28) befindlichen Gegenstands (16, 20), wobei der Detektor (66) mit dem Stellelement (64) derart funktionsverbunden ist, dass das Stellelement (64) von der ersten in die zweite Stellung gebracht wird, wenn mithilfe des Detektors (66) die Anwesenheit eines Gegenstands (16, 20) erkannt wird.
Anschlagmodul nach Anspruch 1, wobei die Rückstelleinrichtung (40) einen Regler (82) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, den Druck des über die Druckleitung (68) dem Zylinder (34) der Dämpfungseinrichtung (30) zugeführten Fluids auf einen ersten Druck einzustellen, welcher größer ist als atmosphärischer Druck, insbesondere größer ist als 1.5 bar.
Anschlagmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Stellelement (64) ein Wegeventil aufweist.
Anschlagmodul nach Anspruch 3, wobei das Wegeventil dazu eingerichtet ist, die in den Zylinder (34) mündende Druckleitung (68) in der ersten Stellung mit einem externen, druckbeaufschlagten Fluidreservoir zu verbinden, und die in den Zylinder (34) mündende Druckleitung (68) in der zweiten Stellung mit einer Entlüftungsöffnung (74) zu verbinden.
Anschlagmodul nach Anspruch 4, wobei die Druckleitung (68) über die Drosseleinrichtung (62) mit dem Wegeventil verbunden ist, oder wobei die Druckleitung (68) über das Wegeventil mit der Drosseleinrichtung (62) verbunden ist.
Anschlagmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Detektor (66) ein Schaltelement (70) zur Schaltung des Stellelements (64) zwischen der ersten und zweiten Stellung aufweist, wobei das Schaltelement (70) auf mechanischen Kontakt mit einem auf der Transportstrecke (12) im Bereich des Anschlagglieds (28) befindlichen Gegenstands (16, 20) reagiert.
Anschlagmodul nach Anspruch 6, wobei das Schaltelement (70) einen schwenkbaren Hebel aufweist.
Anschlagmodul nach Anspruch 7, wobei der Hebel ein Rollenhebel (72) ist.
Anschlagmodul nach Anspruch 7, wobei das Schaltelement (70) mit dem Stellelement (64) derart funktionsverbunden ist, dass das Stellelement (64) von der ersten in die zweite Stellung gebracht wird, wenn der Hebel mit dem auf der Transportstrecke (12) befindlichen Gegenstand (16, 20) in Kontakt tritt, solange in der zweiten Stellung verbleibt, bis der Hebel nicht mehr mit dem Gegenstand in Kontakt ist, und dann wieder in die erste Stellung gebracht wird.
Anschlagmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Detektor (66) einen ersten Sensor (76) aufweist, welcher bei Erkennen eines auf der Transportstrecke (12) im Bereich des Anschlagglieds (28) befindlichen Gegenstands (16, 20) ein erstes Sensorsignal erzeugt, und wobei das Anschlagmodul (24) eine Steuereinrichtung (80) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das Stellelement (64) in Abhängigkeit des ersten Sensorsignals zu steuern.
Anschlagmodul nach Anspruch 10, wobei der erste Sensor (76) in das Anschlagglied (28) integriert ist oder in einem definierten Abstand zu dem Anschlagglied (28) angeordnet ist.
Anschlagmodul nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Aktor (32) dazu ausgebildet ist, das Anschlagglied (28) zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition zu bewegen, wobei das Anschlagglied (28) in der Sperrposition in die Transportstrecke (12) hineinragt und in der Freigabeposition aus der Transportstrecke (12) zurückgezogen ist, wobei das Anschlagmodul (24) ferner einen zweiten Sensor (78) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, ein zweites Sensorsignal zu erzeugen, wenn das Anschlagglied (28) in der Freigabeposition ist, und wobei die Steuereinrichtung (80) dazu eingerichtet ist, das Stellelement (64) in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Sensorsignals zu steuern.
Anschlagmodul nach Anspruch 12, wobei das Stellelement (64) ein Wegeventil aufweist und die Steuereinrichtung (80) dazu eingerichtet ist, das Wegeventil bei Erhalt des zweiten Sensorsignals in seine erste Stellung zu bringen, in der das Wegeventil die in den Zylinder (34) mündende Druckleitung (68) mit einem externen, druckbeaufschlagten Fluidreservoir verbindet, und wobei die Steuereinrichtung (80) dazu eingerichtet ist, das Wegeventil bei Erhalt des ersten Sensorsignals in seine zweite Stellung zu bringen, in der das Wegeventil die in den Zylinder (34) mündende Druckleitung (68) mit einer Entlüftungsöffnung (74) verbindet.
Anschlagmodul nach den Ansprüchen 2 und 13, wobei der erste Sensor (76) dazu ausgebildet ist, Daten bezügliche der Masse und/oder der Geschwindigkeit des erkannten Gegenstands (16, 20) zu erhalten, und wobei die Steuereinrichtung (80) dazu eingerichtet ist, den Regler (82) in Abhängigkeit dieser Daten zu steuern.