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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufnahmevorrichtung zum Greifen eines Objektes, insbesondere zum Entpalletieren von stapelbaren Gebinden, mit wenigstens zwei länglichen Aufnahmemodulen, die parallel zueinander orientiert und in Querrichtung zu deren Längserstreckung beweglich an einem Träger angebracht sind.
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Stand der Technik
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Eine gattungsgemäße Aufnahmevorrichtung zum Greifen von Objekten ist in der Druckschrift
DE 10 2012 009 649 B4 offenbart.
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Die bekannte Greifvorrichtung ist in Art eines Aufwälzgreifers ausgebildet, der einen Träger aufweist, an dem zwei nach dem Aufwälzprinzip ausgestaltete Aufnahmemodule angebracht sind, die jeweils parallel zueinander orientiert und in Querrichtung zu deren Längserstreckung linearbeweglich mit dem Träger verbunden sind. Der Träger weist eine im Träger integrierte Linearführung auf, durch die der Querabstand zwischen beiden Aufnahmemodulen in Abhängigkeit von Form und Größe eines jeweils mit Hilfe beider Aufnahmemodule aufzunehmenden Objektes individuell eingestellt werden kann. Bezüglich der an sich bekannten Funktionsweise und Aufbaus eines Aufwälzgreifermoduls sei im Einzelnen auf den Offenbarungsgehalt der vorstehenden Druckschrift verwiesen.
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Die bekannte Greifvorrichtung wird in an sich bekannter Weise zum vereinzelten Aufnehmen von Objekten eingesetzt, die zu Lagerzwecken jeweils Lagenweise auf einer Auflagefläche mit einer möglichst hohen Packungsdichte neben- und hintereinander und/oder übereinander angeordnet sind. Derartige Lageranordnungen werden vorzugsweise in Regal- oder Hochregallagern, zumeist auch in Form von Palettenstapeln, angewandt. Zu Zwecken der Objektaufnahme wird die bekannte Greifvorrichtung gegenüber einem zu greifenden Objekt positioniert, so dass die zwei Aufnahmemodule stirnseitig und möglichst bodennah dem Objekt zugewandt ausgerichtet werden, wobei beide Aufnahmemodule mittels der am Träger angebrachten Linearführung derart gegenseitig beabstandet werden, so dass beide Aufnahmemodule vollständig unter die Auflagefläche des aufzunehmenden Objektes geführt werden können, um zu vermeiden, dass unmittelbar benachbart angeordnete Objekte von den Aufnahmemodulen berührt bzw. ergriffen werden.
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Insbesondere beim Entpalletieren von in mehreren vertikal übereinander abgelegten, stapelfähigen Objekten bzw. Gebinden kann es wünschenswert sein, zu Zwecken einer geordneten Entpalletierung die einzelnen Objekte nicht zeilenweise nebeneinander, sondern reihenweise, das heißt vom Standpunkt der Greifvorrichtung hintereinander liegende Objekte bzw. Gebinde, jeweils in serieller Abfolge einzeln aufzunehmen. Eine derartige Vorgehensweise zur Entnahme einzelner in Reihen und Zeilen angeordneten Objekten bzw. Gebinden ist jedoch mit der bekannten Greifvorrichtung nicht kollisionsfrei durchzuführen. So weisen die auf dem Aufwälzprinzip beruhenden Aufwälzmodule zumeist eine Längserstreckung auf, die kürzer ist als die Lagen- bzw. Palettentiefe, d.h. die Länge der Reihe hintereinanderliegender Objekte. Für das Ergreifen bzw. Entpalletieren von Objekten, die sich in Längsrichtung beider Module in einem größeren Abstand befinden als die Länge beider Aufnahmenmodule muss die Positioniereinrichtung, vorzugsweise in Form des Industrieroboters, den Träger in Richtung der weiter hinten liegenden Objekte verfahren. Dies jedoch ist ohne eine Kollision zwischen dem Träger und den auf der Auflagefläche befindlichen Objekten bzw. Gebinden, die sich längs der benachbarten Reihe befinden, aufgrund der Größe der Quererstreckung des Trägers nicht möglich.
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Das gleiche Problem ergibt sich beim Beladen bzw. Beschicken von Auflageflächen mit einzelnen Objekten. Werden beispielsweise einzelne Objekte längs benachbarter Reihen abgelegt, so kollidiert der Träger aufgrund seiner Querabmessung mit bereits in einer vollständigen Reihe abgelegten Objekten bzw. Gebinden beim Ablegen von Objekten längs einer benachbarten Ablagereihe.
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Ähnliche Probleme stellen sich ein, wenn es gilt von mit Seitenwänden begrenzte Ablageflächen mit einzelnen Objekten, bzw. Stückgütern zu beladen bzw. zu entleeren.
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Aufnahmevorrichtung zum Greifen eines Objektes, insbesondere zum Entpalletieren von stapelbaren Gebinden, mit wenigstens zwei länglichen Aufnahmemodulen, die vorzugsweise in Form von Aufwälzgreifern ausgebildet sind und parallel zueinander orientiert und in Querrichtung zu deren Längserstreckung beweglich an einem Träger angebracht sind, derart weiterzubilden, so dass keine Einschränkungen bestehen sollen hinsichtlich eines Aufnehmens von Objekten, die einer geordneten Weise, vorzugsweise in Reihen und Zeilen auf einer Auflagefläche abgelegt sind. Entsprechend gilt es Objekte in einer geordneten Weise auf einer Ablagefläche behinderungsfrei abzulegen. Insbesondere sollen jegliche Kollisionen des Trägers mit benachbarten Objekten beliebiger Art während des Ablegens und Aufnehmens von Objekten vermieden werden.
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Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken in vorteilhafter Weise ausbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung insbesondere unter Bezugnahme auf die illustrierten Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, den Träger, an dem beide Aufnahmemodule querbeweglich angebracht sind, in seiner Quererstreckung gleich oder kleiner auszugestalten, als die gesamte Breite beider Aufnahmemodule in einer relativ zueinander engst möglichen Zusammenführung. Auf diese Weise kann die Aufnahmevorrichtung beliebig tief längs einer Aufnahme- bzw. Abgabebewegungsrichtung, selbst zwischen unmittelbar benachbart angeordneten Objekten oder Umgebungskulissen kollisionsfrei geführt werden.
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Die lösungsgemäße Aufnahmevorrichtung zum Greifen eines Objektes, insbesondere zum Entpalletieren von stapelbaren Gebinden nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 zeichnet sich somit lösungsgemäß dadurch aus, dass zwischen dem Träger und den wenigstens zwei Aufnahmemodulen eine zum Träger separat ausgebildete Translationskinematik zur gemeinsamen oder getrennten Querauslenkung der Aufnahmemodule angebracht ist. Ferner sind die Translationskinematik sowie der Träger derart ausgebildet und angeordnet, so dass wenigstens ein Aufnahmemodul den Träger in Querrichtung überragt und/oder in eine dem Träger in Querrichtung überragende Auslenkposition überführbar ist.
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Die lösungsgemäße Aufnahmevorrichtung besitzt daher eine maximale Breite in Quererstreckung, die nicht, wie bis anhin der Fall, durch den Träger, sondern durch die Dimensionen der Aufnahmemodule bestimmt ist.
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Die zwischen dem Träger und den wenigstens zwei Aufnahmemodulen vorgesehene Translationskinematik vermag die Aufnahmemodule aus einer geschlossenen Position mit einem minimalen Abstand in Querrichtung zwischen beiden Aufnahmemodulen in eine geöffnete Position mit maximalem Abstand in Querrichtung zwischen beiden Aufnahmemodulen überzuführen. Ebenso sind sämtliche zwischen beiden vorstehenden Positionen befindliche Querabstände zwischen beiden Aufnahmemodulen zum Zweck der Objektaufnahme und -abgabe einstellbar.
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In vorteilhafter Weise ist die Translationskinematik in Art einer Scheren- oder Teleskopkinematik ausgebildet und stellt eine separate Baueinheit zum Träger dar. Als Teleskopkinematik eignet sich insbesondere bevorzugt eine Kolben-Zylindereinheit, die hydraulisch, pneumatisch oder elekromotorisch antreibbar ist. Alternativ zu einer Kolben-Zylindereinheit ist eine Parallel-Führungskinematik gleichsam geeignet, die zwei wenigstens teilweise überlappende Lineareinheiten vorsieht, die parallel gegeneinander kontrolliert kraftunterstützt auslenkbar gelagert sind.
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Vorzugsweise ist die Translationskinematik einseitig unmittelbar am Träger befestigt und koppelt andererseits an das jeweils ein Aufnahmemodul an. Die im Weiteren beschriebenen, illustrierten Ausführungsbeispiele sollen die Anbringung, Art, Funktionsweise und Größenverhältnisse der Translationskinematik am Träger illustrieren.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
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1a–d Schematische Darstellungen von unterschiedlichen bevorzugten Ausführungsbeispielen einer lösungsgemäß ausgebildeten Aufnahmevorrichtung,
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2a, b Illustrationen von Kollisionsszenarien,
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3a, b Aufnahmevorrichtung mit Zwischenlagenhandhabung und
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4a, b, c Alternative Ausführung zur Zwischenlagenhandhabung.
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Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
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In 2a ist eine schematisierte Draufsicht einer Entlade- bzw. Beladesituation illustriert, die eine Aufnahmevorrichtung 1 zeigt, die einen Träger 2 sowie querbeweglich daran angeordnete Aufnahmemodule 3 umfasst, wobei der Träger 2 samt Aufnahmemodule 3 über eine Schnittstelle 4 mit einer Handhabungseinheit, vorzugsweise in Form eines Industrieroboters (nicht dargestellt), verbunden ist. Der dargestellte Träger 2 verfügt über eine Quererstreckung 5, die größer ist als die Gesamtbreite 6 beider Aufnahmemodule 3. Die Gesamtbreite 6 beider Aufnahmemodule 3 kann variabel eingestellt werden und richtet sich vornehmlich nach der Breite des aufzunehmenden bzw. abzulegenden Objektes 7. Hierbei gilt es die Gesamtbreite 6 gleich aber vorzugsweise kleiner einzustellen, als die Objektbreite.
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Im dargestellten Fall gemäß 2a gilt es das Objekt 7 in der hinteren Anordnung längs der mittleren Reihe zu entnehmen. Die Längserstreckung der Aufnahmemodule 3 ist ersichtlich kürzer als die Tiefe eines Objektes 7. Zur Erfassung des hinteren Objektes 7 längs der mittleren Reihe müsste die Aufnahmevorrichtung 1 weiter in Verfahrrichtung 8 positioniert werden als im Fall 2 a dargestellt. Dies jedoch würde zu einer Kollision 9 zwischen dem Träger 2 und einem vorderen Objekt 7‘ führen.
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In gleicher Weise würde der Träger 2 einer Aufnahmevorrichtung zum Entladen bzw. Aufnahmen eines randseitig angeordneten Objektes 7 auf einer durch Seitenwände 10 begrenzte Auf- bzw. Ablagefläche mit der in 2b dargestellten rechten Seitenwand 10 kollidieren (siehe Bezugszeichen 9).
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Zur Vermeidung der vorstehenden Kollisionsproblematik sieht die lösungsgemäße Aufnahmevorrichtung 1 einen Träger 2 vor, dessen Quererstreckung 5 kleiner dimensioniert ist als die Gesamtbreite 6 zweier Aufnahmemodule 3, die einen minimalen Querabstand zueinander einnehmen. Dies ist in den 2a, b, c und d jeweils in der oberen Figurendarstellung illustriert.
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Bezüglich der in 1a, b illustrierten Aufnahmevorrichtungen 1 sei angenommen, dass beide Aufnahmemodule 3 über eine als Teleskopkinematik ausgebildete Translationskinematik 11 mit dem Träger 2 verbunden sind. Die Translationskinematik 11 ist in Aufwälzrichtung jeweils zwischen dem Träger 2 und den Aufwälzmodulen 3 angeordnet. Die Translationskinematik 11, die vorzugsweise in Form einer pneumatisch oder hydraulisch ansteuerbaren Doppelkolben-Zylindereinheit ausgebildet ist, vermag beide Aufnahmenmodule 3 aus der in 1a, b oberen Darstellung mit minimalem Querabstand 6 in eine Greiferposition überführen mit maximalen Querabstand 6. Selbstverständlich sind beide Aufnahmemodule 3 gemeinsam oder getrennt voneinander in sämtliche Zwischenpositionen zwischen den beiden vorstehenden erläuterten Positionen überführbar.
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Die in 1b illustrierte Ausführungsform sieht die Anbringung der Translationsinematik 11 unter oder zwischen beiden Aufwälzmodulen 3 vor. Auch in diesem Fall verbindet die Translationskinematik 11 beide Aufwälzmodule mit dem Träger 2.
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Die in den 1c und d illustrierten Ausführungsbeispielen besitzen eine als ist Scherenkinematik ausgebildete Translationskinematik 11. In 1c befindet sich die als Scherenkinematik ausgebildete Translationskinematik 11, ähnlich wie im Fall gemäß 1a, zwischen den Aufnahmemodulen 3 und dem Träger 2, wohingegen die als Scherenkinematik ausgebildete Translationskinematik 11 in 1d unter oder zwischen den Aufnahmemodulen 3 angeordnet ist.
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Mit Hilfe der lösungsgemäßen Aufnahmevorrichtung 1 können die in 2a illustrierten Kollisionssituationen 9 ausgeschlossen werden und eine Beladung bzw. Entladung von Objekten 7 auf bzw. von einer Ablageebene ist mit einem weit größeren Freiheitsgrad durchführbar als mit den bis anhin bekannten, gattungsgemäßen Greifvorrichtungen.
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Zur Verbesserung der Stabilität eines Stapelverbundes 12 von vorzugsweise auf einer Palette 13, siehe 3a, b, lagenweise gestapelter Stückgüter bzw. Objekte 7 wird zwischen einzelnen Objektlagen 14 jeweils eine Zwischenlage 15 aus Papier-, Karton-, Kunststoff- oder Blech eingelegt. Zur automatischen Handhabung der Zwischenlagen 15, d.h. sowohl zum Zwecke des Ablegens einer Zwischenlage 15 auf der Oberseite einer Objektlage 14 sowie auch zu deren Entnahme und entsprechenden Verbringung sieht das in 3a, b illustrierte Ausführungsbeispiel einer Aufnahmevorrichtung Saugnapfgreifelemente 16 vor, die an der Unterseite der Aufnahmemodule 3 derart angebracht sind, dass sie beim Endstapeln einzelner Objekte 7 nicht hinderlich sind, siehe 3a, und zur Aufnahme oder Abgabe einer Zwischenlage 15 eine sichere ganzflächige Anhaftung der Zwischenlage 15 über die Saugnapfelemente 16 an der Unterseite der Aufnahmemodule 3 gewährleisten, siehe 3b.
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Die 4a, b, c illustrieren eine alternative Ausgestaltung einer Aufnahmevorrichtung 1 mit einer schwenkbaren Einheit 17 zur Handhabung von Zwischenlagen. Die Einheit 17 ist schwenkbar an der Unterseite jeweils eines Aufnahmemoduls 3 angebracht und verfügt an dessen Ende über einen Saugnapfgreifer 16. Ist die Einheit 17 nicht erforderlich nimmt sie eine nach Hinten geschwenkte Stellung ein, siehe 4a, im Falle ihres Einsatzes wird sie in eine vordere Stellung geschwenkt, siehe 4c.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufnahmevorrichtung
- 2
- Träger
- 3
- Aufnahmemodul
- 4
- Schnittstelle
- 5
- Quererstreckung des Trägers
- 6
- Gesamtbreite der Aufnahmemodule
- 7
- Objekt
- 8
- Bewegungsrichtung
- 9
- Kollision
- 10
- Seitenwand
- 11
- Translationskinematik
- 12
- Stapelverbund
- 13
- Palette
- 14
- Objektlage
- 15
- Zwischenlage
- 16
- Saugnapfgreifer
- 17
- Schwenkbares Handhabungsmittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012009649 B4 [0002]
