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Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für einen Transportbehälter für Brillengläser nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Von der Fa. Alztec ist eine Fördervorrichtung erhältlich, die als Drehtisch ausgebildet ist, http://www.alztec.com/drehtische.php. Dieser Drehtisch ist begehbar und für die Förderung von Paletten ausgelegt und weist daher relativ große Abmessungen auf. Er wird in einer Kombination mit Rollenförderern eingesetzt.
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Auch von der Fa. kardexmlog sind Drehtische für Paletten erhältlich, http://www.kardexmlog.de/de/products-mlog/foerdertechnik/umsetzer.html. Diese Drehtische dienen zur Eckumsetzung von Paletten.
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Die
EP 1 947 035 A1 zeigt eine Sortiervorrichtung für Rollenfördervorrichtungen mit einem Sortiertisch, der eine quadratische Sortierfläche aufweist. Diese Sortierfläche besteht aus einer Vielzahl von kleinen Drehtellern, die zum ändern der Förderrichtung gedreht werden können.
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Die
US 2013/0 166 062 A1 beschreibt eine Transporteinrichtung, die mit einer Stapeleinrichtung für Transportbehälter ausgestattet ist. Vor der Stapeleinrichtung ist eine Dreheinrichtung vorhanden, um die Transportbehälter so auszurichten, dass sie von der Stapeleinrichtung aufgenommen werden können.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Förderung von Transportbehältern für Brillengläser zu schaffen, die flexibel einsetzbar ist und gleichzeitig eine Zwischenlagermöglichkeit für weitere Transportbehälter bereithält.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fördervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung für einen Transportbehälter für Brillengläser umfasst eine Linearfördereinheit zum Fördern des Transport-behälters in einer geradlinigen Richtung auf einer Transportebene und eine Dreheinheit zum Drehen der Linearfördereinheit. Die Eignung der Fördervorrichtung für Transportbehälter für Brillengläser bedeutet, dass im Wesentlichen quaderförmige üblicherweise nach oben offene Transportbehälter mit einer Breite von unter 40 cm und einer Länge von unter 50 cm und einer Höhe von regelmäßig unter 20 cm zuverlässig transportiert werden können. Die Transportbehälter sind regelmäßig nicht nur zur Befüllung von Brillengläsern (und Rohlingen), sondern auch mit Brillenfassungen und Brillenzubehör sowie Beipackinformationen vorgesehen. Über die Dreheinheit wird die Transportrichtung in einer vorzugsweise horizontalen Transportebene verändert indem die Dreheinheit die Linearfördereinheit um eine Achse, insbesondere im Falle einer horizontalen Anordnung der Transportebene um eine vertikale Achse, dreht. Unter Transportebene versteht man im Rahmen der Erfindung die durch die Linearfördereinheit gebildete Ebene auf der der Transportbehälter zum Fördern in geradliniger Richtung aufliegt. Im Falle einer als Rollenförderer ausgebildeten Linearfördereinheit ist die Transportebene die durch den Außenumfang der Rollen gebildete Ebene, auf der der Transportbehälter auf den Rollen aufliegt. Im Falle einer als Bandförderer ausgebildeten Linearfördereinheit ist die Transportebene die durch das obere Trum gebildete Ebene, auf der der Transportbehälter aufliegt.
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Die Fördervorrichtung ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine Haltevorrichtung vorhanden ist, um den Transportbehälter in einem Abstand oberhalb der Transportebene zu halten. Oberhalb bedeutet in diesem Zusammenhang genau über der Lage, auf der der Transportbehälter zum Fördern auf der Linearfördereinheit aufliegt. Bei horizontaler Transportebene ist die durch den Abstand beabstandete Halteebene, in der die Haltevorrichtung den Transportbehälter halten kann, die Ebene, in die der Transportbehälter durch bloße Vertikalverschiebung verbracht werden kann. Die Haltevorrichtung dient quasi als Lagervorrichtung für einen oder ggf. mehrere Transportbehälter. Die Haltevorrichtung ist ferner drehfest mit der Linearfördereinheit verbunden und dreht sich beim Drehen mit dieser mit. Eine Zuführung von Transportbehältern in den Lagerbestand der Haltevorrichtung kann dann nicht nur durch einen Hubtransport über die verbundene Linearfördereinheit erfolgen, sondern auch über etwaig benachbart zu der Fördervorrichtung angeordnete insbesondere baugleiche Fördervorrichtungen.
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Die Fördervorrichtung weist eine Hubeinrichtung auf, um den Transportbehälter auf den Abstand oder die mehreren unterschiedlichen Abstände oberhalb der Transportebene anzuheben und/oder auf die Transportebene abzusenken.
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Die eingangs gestellte Aufgabe wird durch diese erfindungsgemäß ausgebildete Fördervorrichtung vollumfänglich gelöst.
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Wie oben bereits ausgeführt wurde, ist die Fördervorrichtung insbesondere für den Transport kleinerer Transportbehälter ausgelegt, deren Abmessungen in der Regel 50 cm in der Länge und 40 cm in der Breite nicht überschreiten. In den Transportbehältern können optische Bauteile, beispielsweise Linsen für Brillengläser, Brillenfassungen oder andere Kleinteile transportiert werden. Die Linearfördereinheit dient insbesondere zum automatisch angetriebenen Transport eines Transportbehälters entlang eines vorgegebenen Förderstroms. Ein Förderstrom besteht aus mehreren mit Abstand aufeinanderfolgend angeordneten Transportbehältern.
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Über die Dreheinheit wird die Transportrichtung in einer vorzugsweise horizontalen Ebene verändert, indem die Dreheinheit die Transportfläche um eine Achse, insbesondere im Falle einer horizontalen Anordnung der Ebene um eine vertikale Achse, dreht. Die Dreheinheit kann die Linearfördereinheit dabei um beliebig wählbare Winkel drehen. Beispielsweise weist die Dreheinheit einen Servomotor oder einen Schrittmotor auf, der von einer Steuerungsvorrichtung angesteuert wird, um einen gewünschten Winkel einzustellen. So ist es möglich, einzelne Transportbehälter aus einem kontinuierlichen Förderstrom auszuschleusen oder einem zweiten Förderstrom zuzuleiten. Da durch die Dreheinheit beliebige Winkel eingestellt werden können, ist dabei nicht nur ein Ausschleusen quer zu dem Förderstrom möglich, sondern es können verschiedene Richtungen gewählt werden. Daher ist auch ein Verzweigen des Förderstroms in mehrere Teilströme möglich.
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Zum Aufstellen der Fördervorrichtung kann ein Gestell mit höhenverstellbaren Füßen vorgesehen sein, welches als mechanisch stabile und in der Höhe justierbare Halterung dient, um die Fördervorrichtung zu tragen. So kann die Fördervorrichtung unmittelbar an ein Ende oder an einen Anfang eines Förderbandes angrenzend angeordnet werden.
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In einer Ausgestaltung kann die Dreheinheit mit einer Steuerungseinrichtung verbunden sein. Dabei kann die Steuerungseinrichtung die maximale Kraft und/oder die maximale Geschwindigkeit des Drehantriebs begrenzen. Außerdem kann die Steuerungseinrichtung beispielsweise über einen Sensor oder anhand einer Überwachung des Betriebsstroms des Drehantriebsmotors eine Verklemmung der Dreheinheit detektieren. Bei Auftreten einer Verklemmung kann die Steuerungseinrichtung den Drehantrieb abschalten oder retournieren, um die Verklemmung zu beseitigen.
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Für das Fördern von Transportbehältern entlang der die Transportfläche bildenden Ebene kann vorgesehen sein, dass die Linearfördereinheit einen Transportantrieb aufweist, der als Förderbandantrieb ausgebildet ist. Der Transportantrieb kann dazu ein über zwei Umlenkrollen endlos umlaufendes Förderband aufweisen, dessen oberes Trum den Transportbehälter trägt.
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Um Fertigungstoleranzen oder alterungsbedingten Verschleiß des Förderbands auszugleichen, ist vorgesehen, dass die Spannung des Förderbands justiert werden kann. Es ist vorgesehen, dass der Abstand der beiden Umlenkrollen eines Förderbands einstellbar ist. Beispielsweise kann die Position einer Umlenkrolle über eine Stellschraube verändert werden. So ist es möglich, in der Praxis auftretende Längungen eines Förderbands oder Toleranzen eines Förderbands auszugleichen und die Spannung des Förderbands auf einem optimalen Wert zu halten.
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Das Förderband kann zwei parallel und mit Abstand zueinander angeordnete Förderbänder aufweisen, die über eine gemeinsame Antriebswelle verbunden sind. Ein konstruktiv einfacher Aufbau ergibt sich, indem die Antriebswelle drehfest mit einer Umlenkrolle eines Förderbands verbunden ist.
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Ein Antrieb des Förderbands kann erfolgen, indem der Transportantrieb einen Antriebsmotor zum Antreiben der Antriebswelle aufweist und entweder der Abtrieb des Antriebsmotors direkt oder über ein Getriebe, insbesondere ein Zahnradgetriebe oder ein Riemengetriebe mit der Antriebswelle verbunden ist. Alternativ kann eines der Förderbänder über eine dritte Umlenkrolle geführt sein, die unterhalb der Transportfläche angeordnet und von dem Antriebsmotor angetrieben wird.
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Um einen problemlosen Transport der Transportbehälter zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass der Transporttisch zwei parallel verlaufende Leitbleche aufweist. Die Enden der Leitbleche können derart aufgebogen sein, dass diese jeweils einen Einlasstrichter oder einen Auslasstrichter ausbilden. Der Abstand der beiden Leitbleche zueinander ist dabei an die maximale Breite des zu fördernden Transportbehälters angepasst.
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In einem Anwendungsbeispiel kann die Fördervorrichtung direkt innerhalb einer Bearbeitungsstation einer Fertigungslinie eingesetzt werden. Aufgrund der geringen Abmessungen der Fördervorrichtung kann diese beispielsweise innerhalb einer CNC-Maschine oder innerhalb einer Schleifmaschine angeordnet werden. Dabei kann die Fördervorrichtung zu bearbeitende Brillengläser in Transportbehältern transportieren und der CNC-Maschine oder der Schleifmaschine zustellen oder von dieser abtransportieren. Für eine Bearbeitung kann ein Brillenglas beispielsweise mit einem Roboterarm aus dem Transportbehälter entnommen und zu einem Bearbeitungsplatz transportiert werden. Unter Brillenglas wird in diesem Kontext eine optische Linse für eine Brille verstanden. Das bearbeitete Teil kann anschließend in den Transportbehälter zurückgelegt und weitertransportiert werden. Um den Durchsatz zu steigern kann auch eine zweite Fördervorrichtung vorgesehen sein, um die von der CNC-Maschine oder Schleifmaschine bearbeiteten Teile aufzunehmen und abzutransportieren. Auf diese Art und Weise ist es möglich optische Linsen auf einer relativ kleinen Stellfläche herzustellen.
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In einem anderen Anwendungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtung als Linienvereiniger ausgebildet ist. Dabei vereint die Fördervorrichtung einzelne Teilströme, die aus unterschiedlichen Transportrichtungen angeliefert werden, zu einem einzigen Förderstrom und fördert diesen in einer Transportrichtung weiter. In einem anderen Anwendungsfall ist denkbar, dass die Fördervorrichtung als Linienweiche ausgebildet ist. D.h. die Fördervorrichtung verteilt einen in einer Transportrichtung geförderten Förderstrom auf mehrere Teilströme und fördert diese jeweils in unterschiedliche Transportrichtungen weiter.
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Ferner ist denkbar, dass die erfindungsgemäße Fördervorrichtung in der Praxis mit mehreren Einheiten zu einer größeren Sortiervorrichtung zusammen-geschaltet wird. Eine solche Sortiervorrichtung kann beispielsweise mehrere der erfindungsgemäßen Fördervorrichtungen umfassen, die entweder unmittelbar aneinander anschließend oder mittels zwischengeschalteter Förderbänder zusammengeschaltet sind. Insbesondere können mehrere der Sortiervorrichtungen unmittelbar aneinander anschließend zu einer N x M -Matrix arrangiert werden. Mit einer solchen Sortiervorrichtung können auch komplexe Verteil- und Förderaufgaben auf einer relativ kleinen Stellfläche gelöst werden.
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In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Haltevorrichtung ein oder mehrere Halteelemente aufweist, welche in eine den Transportbehälter haltende Halteposition und in eine den Transportbehälter freigebende Freigabeposition verbringbar sind. In der Halteposition können die Halteelemente z.B. eine kraft- oder formschlüssige Verbindung mit dem Transportbehälter eingehen, die in der Freigabeposition nicht besteht.
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In einer konkreten Ausführungsvariante umfasst die Lagervorrichtung z.B. einen Rahmen mit zwei vertikal verlaufenden Schienen, wobei die Haltevorrichtung an den Schienen befestigt ist, um den Transportbehälter zu halten. Insbesondere kann der Rahmen an seinem unteren Ende drehfest mit der Linearfördereinheit verbunden sein und die Haltevorrichtung haltert einen Transportbehälter an den Schienen in einem solchen vertikalen Abstand oberhalb der Transportfläche, der größer ist als die maximale Höhe eines zu fördernden Transportbehälters.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante besteht darin, dass das eine oder die mehreren Halteelemente als Halteschiene ausgebildet ist bzw. sind, welche eine Auflagefläche bereitstellt bzw. bereitstellen, wenn sich die Halteschiene bzw. die Halteschienen in der Halteposition befindet bzw. befinden. Diese Ausführungsvariante zeichnet sich durch ihre Einfachheit und damit verbundene kostengünstige Herstellbarkeit aus.
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Eine Weiterbildung dieser Ausführungsvariante ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche parallel zu der Transportebene ausgerichtet ist. Der Platzbedarf wird durch diese Maßnahme minimiert und ein Transfer in die Halteposition ist einfach möglich.
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In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere der Halteelemente übereinander angeordnet sind, um den Transportbehälter in mehreren unterschiedlichen Abständen oberhalb der Transportebene halten zu können. Durch diese Maßnahme ist auch ein stapeln mehrerer Transportbehälter übereinander möglich.
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Weiter kann die Hubeinrichtung ausgebildet sein, den Transportbehälter von der die Transportebene um eine etwas größere Strecke anzuheben als die maximale Höhe eines zu fördernden Transportbehälters beträgt. Der angehobene Transportbehälter wird dann über die Haltevorrichtung, z.B. an den Schienen, fixiert. Die Lagervorrichtung haltert somit Transportbehälter mit einem solchen Abstand oberhalb der Ebene, dass der Transport von nachrückenden Transportbehältern nicht beeinträchtigt wird.
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Die Haltevorrichtung haltert oder fixiert Transportbehälter an den Schienen in einem vertikalen Abstand oberhalb der Transportebene, der größer ist als die maximale Höhe eines zu fördernden Transportbehälters. So kann die Lagervorrichtung, z.B. an den Schienen, einen oder mehrere Transportbehälter haltern und dient sozusagen als Lager oder als Puffer für Transportbehälter.
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Um eine mechanisch stabile Lagerung der Transportbehälter zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass die Schienen die Transportbehälter seitlich führen bzw. abstützen. Vorzugsweise weist ein Transportbehälter jeweils eine seitliche Nut auf, in die eine Führungsschiene der Haltevorrichtung oder der Hubeinrichtung eingreift.
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Um einen Transportbehälter zu lagern, muss dieser vertikal angehoben werden. Dazu kann vorgesehen sein, dass die Schienen selbst eine Hubeinrichtung aufweisen, um den Transportbehälter in vertikaler Richtung von der Transportebene anzuheben und/oder auf die Transportebene abzusenken. Die Hubeinrichtung kann dabei an der Linearfördereinheit oder an einer oder an beiden Schienen angeordnet sein, um den Transportbehälter in vertikaler Richtung anzuheben oder abzusenken.
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An den Schienen können mehrere Transportbehälter übereinander angeordnet sein. So ist es möglich, dass aus mehreren übereinander angeordneten Transportbehältern ein an den Schienen gehalterter Stapel entsteht. Der Rahmen kann demzufolge einen Stapel umfassend mehrere in vertikaler Richtung übereinander angeordnete Transportbehälter haltern. Die Halterung erfolgt vorzugsweise indem die Haltevorrichtung zumindest den untersten Transportbehälter an den vertikal verlaufenden Schienen haltert oder fixiert. Ein solcher Stapel kann aus einer Mehrzahl, vorzugsweise mehr als fünf, übereinander angeordneten Transportbehältern bestehen. Zum Aufbau des Stapels werden einzelne Transportbehälter nacheinander angehoben. Dabei schieben diese die bereits im Stapel vorhandenen Transportbehälter um einen Platz nach oben. Der an den Schienen aufgebaute Stapel kann zum kurzfristigen Zwischenlagern einzelner Transportbehälter oder zum langfristigen Lagern, d.h. für eine Vorratslagerung einzelner Transportbehälter dienen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Lagervorrichtung in einer Produktionslinie eingesetzt wird, um als Zwischenlager oder als Puffer für Bauteile oder für Rohmaterial zu dienen.
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Die Hubeinrichtung kann in einer Ausführungsvariante einen oder mehrere Hubzylinder aufweisen, um den Transportbehälter anzuheben oder abzusenken. Ein Hubzylinder zeichnet sich durch seine Betriebszuverlässigkeit aus.
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Eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung besteht darin, dass eine weitere Linearfördereinheit zum Fördern des Transportbehälters in einer geradlinigen Richtung auf einer in einem Abstand oberhalb der Transportebene liegenden weiteren Transportebene vorhanden ist. Zu- und Abtransport von Transportbehältern können demnach auf mehreren Transportebenen erfolgen.
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Wie oben bereits als Ausführungsbeispiel skizziert wurde, kann die Linearfördereinheit und ggf. die weitere Linearfördereinheit einen Transportantrieb mit einem über zwei Umlenkrollen endlos umlaufenden Förderband aufweisen. Diese Art von Linearfördereinheit zeichnet sich durch ihre Robustheit und Störungsunanfälligkeit aus.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Linearfördereinheit und die weitere Linearfördereinheit baugleich bzw. identisch ausgebildet sind. Eine modulare Bauweise ist damit gegeben.
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Von Vorteil ist, dass Transportbehälter in der Lagervorrichtung aufbewahrt oder zwischengespeichert werden können. Dadurch wird ermöglicht, dass ein unregelmäßig geförderter Produktstrom, d.h. ein Produktstrom, in dem mehrere Transportbehälter in unregelmäßigen Abständen und/oder stoßweise, also zu unregelmäßigen Zeiten gefördert werden, durch die Lagervorrichtung standardisiert wird. D.h. die einzelnen unregelmäßig angelieferten Transportbehälter werden in einem gewissen regelmäßigen Takt weitergefördert. Dabei ist vorgesehen, dass Transportbehälter, die mit einem zu kurzen Takt angeliefert werden, von der Lagervorrichtung zwischengelagert werden. Längere Pausen im Produktstrom können überbrückt werden, indem von der Lagervorrichtung zwischengelagerten Transportbehälter von der Fördereinrichtung in regelmäßigem Takt weiter transportiert werden.
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Die Lagervorrichtung ist mit dem Stapel als Speicher nach dem FILO (First In Last Out) Prinzip aufgebaut. Das bedeutet, dass der zuerst eingelagerte Transportbehälter als letztes ausgegeben wird. Um einen Speicher zu erhalten, der nach dem FIFO (First In First Out) Prinzip arbeitet, können zwei oder mehr Lagervorrichtungen miteinander kombiniert werden. Dabei kann die Lagervorrichtung eine Horizontaltransportvorrichtung aufweisen, die z.B. im oberen Bereich des Rahmens oder des Zylinders angeordnet ist und ein Transportbehälter, vorzugsweise der im Stapel oberste Transportbehälter horizontal transportiert und an eine benachbarte Lagervorrichtung übergibt. In dem Stapel der benachbarten Lagervorrichtung wird dieser Transportbehälter dann nach unten transportiert und verlässt dann als erstes die Lagervorrichtung zum Weitertransport. Eine solche Lagervorrichtung kann beispielsweise als Zwischenspeicher zur Abkühlung von Bauteilen wie optische Linsen verwendet werden.
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Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche nachstehend im Detail beschrieben sind.
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Dabei zeigen:
- 1a bis 1c: eine schematische Darstellung einer Fördervorrichtung ohne angebrachte Haltevorrichtung;
- 2: einen Transportbehälter;
- 3a-3c: eine schematische Darstellung einer Fördervorrichtung mit Lagervorrichtung;
- 4: die Lagervorrichtung nach den 3a-3c mit einer Hubeinrichtung;
- 5a 5b: die Hubeinrichtung nach der 4 in freigestellter Darstellung;
- 5c: eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Haltevorrichtung der Hubeinrichtung nach der 4;
- 6: eine Fördervorrichtung mit Hubzylinder;
- 7: eine Speicheranordnung mit einem Array von Fördervorrichtungen.
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In den 1a bis 1c ist eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung 1 ohne deren unter Bezugnahme auf die 3a bis 3c im Detail beschriebene Haltevorrichtung 25 dargestellt. Die Fördervorrichtung 1 weist eine nachfolgend beschriebene Linearfördereinheit und eine nachfolgend vorgestellte Dreheinheit zum Drehen der Linearfördereinheit in den in der 1a gezeigten Drehrichtungen D auf. Bestandteil der Fördervorrichtung 1 ist ein auf einem Sockel 12 befestigter Zylinder 11 und ein Transporttisch 13. An seiner Oberseite ist der Zylinder 11 durch eine horizontale Ebene 14a abgeschlossen, welche die Außenseite eines ersten Gehäuseelements 14 bildet. Der befestigte Zylinder 11 bildet ein zweites Gehäuseelement 11. Das erste Gehäuseelement 14 und das zweite Gehäuseelement 11 sind Komponenten eines Gehäuses 16, welches die Dreheinheit und zumindest teilweise die Linearfördereinheit umhaust.
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An dem Transporttisch 13 ist ein Transportantrieb 3 der Linearfördereinheit angeordnet, um Transportbehälter entlang der horizontale Ebene 14a des Transporttisches 13 in einer Transportrichtung L zu transportieren.
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Die 1b zeigt die Fördervorrichtung 1 mit abgenommenem ersten in Form einer Platte ausgebildetem Gehäuseelement 14 und in der 1c ist die Fördervorrichtung 1 mit abgenommener Platte 14 und entferntem Zylinder 11 dargestellt um das Innere des Zylinders 11 zu skizzieren.
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Der Transporttisch 13 weist eine auf dem Sockel 12 drehbar gelagerte Säule 131 auf. An der Säule 131 ist der Transportantrieb 3 gehaltert. An der Oberseite der Säule 131 trägt diese die Platte 14. Mit Hilfe eines Drehantriebs 4, der im Inneren des Zylinders 11 angeordnet ist, kann der Transporttisch 13 um die vertikal verlaufende Achse A gedreht werden, um die Transportrichtung L, nämlich die Richtung, in der ein Transportbehälter transportiert wird, zu ändern.
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Der auf dem Sockel 12 befestigte Kreiszylinder 11 bildet zusammen mit der Platte 14 ein zumindest nach oben hin geschlossenes Gehäuse 16 aus. Innerhalb dieses geschlossenen Gehäuses 16 sind der Drehantrieb 4 der Dreheinheit und der Transportantrieb 3 der Linearfördereinheit angeordnet. D.h. alle beweglich angetriebenen Komponenten des Drehantriebs 4 oder Transportantriebs 3 befinden sich innerhalb des geschlossenen Gehäuses 16 oder weisen einen Abstand von weniger als 5 mm zu diesem Gehäuse 16 auf und sind somit gegen eine unbeabsichtigte Berührung geschützt. Der Drehantrieb 4 umfasst einen Drehmotor 41, der über ein Riemengetriebe mit einem Zahnriemen 42 eine Zahnscheibe antreibt, die mit dem Transporttisch 13 drehfest verbunden ist. Der Drehantrieb 4 vermag die Säule 131 und damit den Transporttisch 13 um 360° zu drehen, was mit dem Bezugszeichen D gekennzeichnet ist. Durch die Verwendung eines Positionssensors oder eines Servomotors können beliebige Drehwinkel eingestellt und somit die Transportrichtung L um beliebige Winkel geändert werden.
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Der Transportantrieb 3 ist an dem Transporttisch 13 gehaltert. D.h. der Transportantrieb 3 wird bei dem Drehen D des Transporttisches 13 mitbewegt. Der Transportantrieb 3 umfasst ein Förderband 31 mit zwei quer zu der Transportrichtung L zueinander beabstandeten Förderbändern 31, die über Umlenkrollen 32a und 32b endlos umlaufend geführt sind. Die beiden Förderbänder 31 durchsetzen zwei in die Platte 14 eingebrachte Öffnungen 17a, 17b. Das obere Trum 31o eines jeweiligen Förderbandes 31 verläuft daher oben auf der Ebene 14b des Transporttisches 13. Das untere Trum 31u des jeweiligen Förderbandes 31 sowie der Antriebsmotor 33 der Linearfördervorrichtung sind unterhalb der Platte 14, also innerhalb des geschlossenen Gehäuses 16 angeordnet. Der Antriebsmotor 33 ist über ein Getriebe mit einer dritten Umlenkrolle 32c verbunden und treibt über diese eines der Förderbänder 31 an. Die beiden Umlenkrollen 32b sind über eine Achse drehfest miteinander gekoppelt, so dass der Antriebsmotor 33 letztlich beide Förderbänder 31 synchron antreibt.
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Die 2 zeigt einen Transportbehälter 91. Der Transportbehälter 91 weist einen Aufnahmeraum auf, der loses Transportgut insbesondere Einzelteile, beispielsweise optische Linsen (z.B. Brillengläser) oder lose einzelne Bauteile (z.B. Brillenfassungen) oder Ausgangsmaterialien aufnehmen kann. An dem Transportbehälter 91 ist ein RFID-Tag angeordnet, auf dem Daten zu dem Transportgut, also beispielsweise zu der optischen Linse gespeichert sind. Der Transporttisch 13 weist einen RFID-Transponder 26 auf, um Daten des RFID-Tags zu lesen oder zu schreiben. Sofern es sich bei dem Transportgut um Rohlinge zur Herstellung von optischen Linsen handelt, können über den RFID-Tag Daten der herzustellenden Linse gespeichert werden, die zur Einstellung oder Steuerung von Bearbeitungsmaschinen dienen.
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Der Transportbehälter 91 weist zudem eine Nut 911 auf. Die Nut 911 kann mit einer nachfolgend im Detail beschriebenen Halteschiene 251 zusammenwirken, um den Transportbehälter 91 zu halten oder entlang einer nachfolgend im Zusammenhang mit den 5a und 5b beschriebenen Halteschiene 251 in einer geraden Richtung zu führen.
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Der Transportbehälter 91 wird zum Transport in geradliniger Richtung auf den beiden oberen Trümmern 31o, den Lasttrümmern 31o, mit seiner Unterseite abgestellt. Die durch die Lasttrümmer 31o gebildete Ebene bildet die Transportebene 31t, auf der der Transportbehälter 91 in geradliniger Richtung L von der Linearfördereinheit transportiert wird.
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Um einen störungsfreien Transport der Transportbehälter 91 sicherzustellen, weist der Transporttisch 13 zwei Leitbleche 15 auf, die beiderseits der Förderbänder 31 angeordnet sind. Der Abstand der beiden Leitbleche 15 zueinander ist auf die Quererstreckung der zu transportierenden Transportbehälter 91 abgestimmt. D.h. der Abstand der beiden Leitbleche 15 zueinander ist etwas größer bemessen als die maximale Quererstreckung eines zu transportierenden Transportbehälters 91. Ein Leitblech 15 weist einen vertikal verlaufenden Schenkel auf, der eine linksseitige bzw. rechtsseitige Anlage ausbildet, an der ein Transportbehälter 91 entlanggleiten kann. So wird verhindert, dass ein Transportbehälter 91 bei dem Transport nach links oder rechts von dem Förderband 31 abgleitet.
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Wie in 1a dargestellt, ist die Platte 14 mit Ausnehmungen 14a versehen. Die Ausnehmungen 14a sind derart bemessen, dass beispielsweise ein Finger einer menschlichen Hand nicht in diese Ausnehmungen eingreifen kann. Die Ausnehmungen 14a sind daher in ihrer Ausnehmungsbreite 14c kleiner oder gleich 5 mm. Zudem ist das Spaltmaß 19a des Spalts 19 zwischen dem feststehenden Kreiszylinder 11 und der bewegten Außenkante der Platte 14 kleiner gleich 5 mm. Auch das obere Trum 31o des Förderbandes 31 ist oberhalb der Ebene 14b mit einem Abstand kleiner gleich 5mm geführt. Durch diese Abmessungen wird ein Hindurchgreifen von Fingern bzw. Fingerkuppen in die Ausnehmungen 14a bzw. in vorhandene Spalte 18, 19 sicher vermieden. Somit wird eine hohe Bediensicherheit für Bedienpersonen geschaffen.
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Die 3a bis 3c zeigen die Fördervorrichtung 1 aufgerüstet mit einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 25, die im Ausführungsbeispiel Bestandteil einer Lagervorrichtung 2 ist. Die 3a zeigt die Fördervorrichtung 1 mit Lagervorrichtung 2 in schematischer Darstellung und ohne schützenden zweiten Zylinder 21. Die 3b zeigt eine Explosionsdarstellung der Fördervorrichtung 1. Die 3c zeigt in der linken Darstellung die innenliegenden Komponenten und in der rechten Darstellung eine Außenansicht der Fördervorrichtung 1 mit Lagervorrichtung 2.
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Die Fördervorrichtung 1 weist einen ersten Zylinder 11 und einen zweiten Zylinder 21 auf, der mit dem ersten Zylinder 11 verbunden ist und diesen nach oben verlängert. Der zweite Zylinder 21 dient als Berührschutz und verhindert, dass Bedienpersonal sich an bewegten Teilen der Lagervorrichtung 2 einklemmen kann. Der zweite Zylinder 21 weist an seiner Unterseite Öffnungen 211 auf, durch die ein Transportbehälter 91 in den zweiten Zylinder 21 hinein oder aus dem zweiten Zylinder 21 heraus transportiert werden kann. Der Transport der Transportbehälter 91 erfolgt dabei durch den Transportantrieb 3 der Linearfördereinheit der Fördervorrichtung 1.
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An seiner Oberseite ist der zweite Zylinder 21 durch ein rundes Abdeckgitter 27 abgedeckt. Das Abdeckgitter 27 entspricht in seinen Abmessungen der Platte 14. Das Abdeckgitter 27 weist Öffnungen 27a auf, die derart bemessen sind, dass diese in zumindest ihrer Öffnungsbreite 27b kleiner oder gleich 5 mm sind. Zudem deckt das Abdeckgitter 27 eine solche Fläche ab, dass in senkrechter Projektion die Fördervorrichtung 2 eine Flächenüberdeckung von weniger als 60%, vorzugsweise weniger als 50% aufweist. Damit kann die Fördervorrichtung 2 mit einem laminaren Strom von gereinigter Luft umspült werden, ohne dass in der laminaren Strömung zu viele Turbulenzen entstehen.
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Die Fördervorrichtung 2 weist einen Rahmen 22 mit vertikal verlaufenden Schienen 22a, 22b, 22c und 22d auf. Diese vertikalen Schienen 22a, 22b, 22c und 22d sind an ihrer Unterseite der Platte 14 bzw. mit dem Transporttisch 13 lösbar verbunden. Der Abstand der vertikalen Schienen 22a, 22b, 22c und 22d ist auf die Abmessungen der Transportbehälter 91 abgestimmt. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich um einen Stapel 9 aus mehreren Transportbehältern 91, 92, 93 und 94. Der Stapel 9 ist an den vertikal verlaufenden Schienen 22a, 22b, 22c und 22d über eine in den 4 bis 5b gezeigte Haltevorrichtung 25 gehaltert.
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Die Haltevorrichtung 25 umfasst mehrere als Halteschienen 251 ausgebildete Halteelemente 251, welche in unterschiedlichen Abständen Ab1, Ab2, Ab3, Ab4, ... Abn zur Transportfläche Auflageflächen 251a bereitstellen, wenn sich die jeweiligen Halteschienen 251 in einer Halteposition H befinden, auf denen ein Transportbehälter 91 abgestellt werden kann.
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Um einen Transportbehälter 91, 92, 93, 94 in den Stapel 9 zu überführen, ist ein Hubantrieb 23 vorgesehen. Der Hubantrieb 23 kann einen Hubmotor aufweisen, der an dem Rahmen 22 angeordnet ist. Wie in den 5a und 5b dargestellt, ist der Hubantrieb zweiteilig aufgebaut. Er weist erste feststehende Teile 231 auf, die an den vertikalen Schienen 22a, 22b, 22c und 22d gehaltert sind (5a). Ein zweites Teil 232 ist an diesen vertikal verschiebbar gelagert (5b). Beide Teile 231 und 232 weisen horizontal verlaufende Führungsschienen 251 auf, die entweder in die Nut 911 eines Transportbehälters 91 eingreifen können um diesen zu halten oder auf denen ein Transportbehälter 91 mit seiner Unterseite abgestellt werden kann. Wie in der 5c dargestellt ist, sind die Halteschienen 251 an dem Hubantrieb 23, also an dem ersten Teil 231 oder dem zweiten Teil 232 jeweils um eine Schwenkachse 252 schwenkbar gelagert. Über einen Hubmagnet können die Haltescheinen 251 aus der Nut 911 eines Transportbehälters 91 herausgeschwenkt werden. Befinden sich die Halteschienen 251 in der in der 5c gezeigten Stellung (sie greifen dann z.B. in die Nut 911 ein und/oder bilden eine Auflageebene 251a für einen Transportbehälter), können sie den Transportbehälter 91 halten. Sie befinden sich also in einer Halteposition H. Befinden sich die Halteschienen in einer durch die Richtungspfeile und das Symbol F gekennzeichneten Stellung, so geben sie den Transportbehälter 91 frei. Sie befinden sich in der Freigabeposition F.
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Das Anheben eines Transportbehälters 91 geschieht wie folgt: Ein Transportbehälter 91 wird durch die Öffnung 211 gefördert und gleitet dabei mit der Nut 911 auf die Halteschiene 251 des ersten und zweiten Teils des Hubantriebs 23. Anschließend werden die Halteschienen des feststehenden Teils 231 ausgeschwenkt, so dass der Transportbehälter 91 nur noch von den Halteschienen des beweglichen Teils 232 gehalten wird. Dieses wird dann nach oben verfahren und nimmt dabei den Transportbehälter 91 mit. An der Zielposition angekommen werden die Halteschienen des feststehenden Teils 231 wieder in die Nut 911 eingeschwenkt und halten den Transportbehälter 91 fest. Danach können die Halteschienen des beweglichen Teils 232 gelöst und das bewegliche Teil 232 wieder nach unten verfahren werden. Das Absenken eines Transportbehälters 91 erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.
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Alternativ oder ergänzend können Hubzylinder 24 vorgesehen sein, die in dem Gehäuse 16 der Fördervorrichtung 1 angeordnet sind. Wie in 6 gezeigt, sind die Hubzylinder 24 unterhalb der Ebene 14b angeordnet. Ein pneumatisch oder hydraulisch angetriebener Hubstempel eines Hubzylinders 24 durchgreift die Ebene 14b durch eine Öffnung 24a und fährt nach oben aus, um einen Transportbehälter 91 anzuheben. Das Spaltmaß 24c des Spalts 24b zwischen dem Hubzylinder 24 und der Ebene 14b beträgt dabei weniger als 5 mm um Quetsch- oder Scherstellen zu vermeiden.
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Die Fördervorrichtung 1 speichert Transportbehälter 91 dabei als FILO-Speicher. Das bedeutet, dass der zuerst in den Speicher eingelagerte Transportbehälter 91 als letzter wieder ausgegeben wird. Über den Drehantrieb 4 der Fördervorrichtung 1 kann die Lagervorrichtung 2 gedreht werden, um die Transportrichtung L der einzulagernden oder ausgegebenen Transportbehälter 91 zu ändern. Wesentlich dabei ist, dass der äußere Zylinder 21 der Lagervorrichtung 2 und der äußere Zylinder 11 der Dreh- und Linearfördereinheiten der Fördervorrichtung 1 feststehend sind, also sich bei der Drehung D nicht bewegen um die Quetschgefahr oder Schergefahr zu verringern.
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Weiter ist vorgesehen, dass die Öffnung 211 auf die Abmessungen eines Transportbehälters 91 so abgestimmt ist, dass zwischen einem Transport-behälter 91 und der Öffnung 211 ein Spalt von kleiner gleich 5 mm ist. So kann das Einklemmen von Fingern währen der Eingabe oder Ausgabe von Transportbehältern 91 verhindert werden. Außerdem kann die Antriebskraft des Transportantriebs 3 auf ungefährliche Werte begrenzt werden, so dass die Verletzungsgefahr sinkt.
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Die 7 zeigt eine Speicheranordnung mit einer Matrix umfassend mehrere Fördervorrichtungen 1 mit Lagervorrichtung 2. Es handelt sich um eine 5x2 Matrix von Fördervorrichtungen 1 die jeweils an 5 Fördereinrichtungen 1 ohne Lagervorrichtung 2 angeschlossen sind. Über ein Zuführband 51 werden Transportbehälter 91, 92, 93, 94 den Fördervorrichtungen 1 und damit der Speicheranordnung zugeführt. Ein Abführband 52 transportiert aus der Speicheranordnung ausgegebene Transportbehälter 91, 92, 93, 94 weiter. Der Transport von Transportbehältern 91, 92, 93, 94 erfolgt indem das Zuführband 51, einen Transportbehälter 91, auf den Transportantrieb 3 einer Fördervorrichtung 1 so weit aufschiebt, bis das Förderband 31 oder die Förderbänder 31 des Transportantriebs 3 den Transportbehälter 91 greifen und weitertransportieren können. Der Abtransport erfolgt, indem die Förderbänder 31 des Transportantriebs 3 einer Fördervorrichtung 1 den Transportbehälter 91 so weit auf das Abführband 52 aufschieben, dass dieses den Transportbehälter 91 übernehmen und weiter zu transportieren vermag.
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Jeweils zwei benachbarte Fördervorrichtungen 2 sind zusammengeschaltet. Diese bilden gemeinsam eine FIFO-Speicheranordnung aus. Das bedeutet, dass ein zuerst eingegebener Transportbehälter 91, 92, 93, 94 als erstes wieder ausgegeben wird. Die Transportbehälter 91, 92, 93, 94 werden entlang der in 7 durch Pfeile angedeuteten Transportrichtung durch die Lagervorrichtungen 2 transportiert. An der Oberseite der Lagervorrichtungen 2 ist jeweils eine Linearfördervorrichtung 6 angeordnet. Diese transportiert den jeweils obersten Transportbehälter 94 eines Stapels 9 horizontal in der Transportebene 6t und übergibt diesen an die benachbarte Lagervorrichtung 2. Ein Transportbehälter 91 wandert also in der ersten Lagervorrichtung 2 nach oben, wird horizontal an die zweite Lagervorrichtung 2 übergeben. Dort wandert der Transportbehälter 91 wieder nach unten. So wird eine FIFO-Speicheranordnung umgesetzt.
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Um bei einer direkt benachbarten Anordnung der Fördervorrichtungen 1 mögliche Quetschstellen oder Scherstellen zu verhindern kann zudem vorgesehen sein, dass Sensoren vorgesehen sind, die überwachen, ob sich auf einer benachbarten Fördervorrichtung 1 oder einer benachbarten Ebene 14b ein Transportbehälter 91, 92, 93, 94 befindet, um dann eine Drehung D zu unterbinden. Als Sensoren können beispielsweise Kameras oder Lichtschranken verwendet werden.
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Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung 1 kann entweder in Alleinstellung als Einzelgerät für Transportzwecke oder optional als Kombination mehrerer Fördervorrichtungen 1 verwendet werden., Die Fördervorrichtungen 1 können unmittelbar nebeneinander oder hintereinander angeordnet sein, um komplexe Verteilaufgaben zu realisieren. Auch ein größeres Lager kann vorgesehen sein, indem eine Vielzahl von Fördervorrichtungen 1 kombiniert und in Form einer N x M Matrix, beispielsweise einer 6 x 4 Matrix, zu einer größeren Lagereinheit kombiniert werden. In einem solchen Lager können beispielsweise Einzelteile bevorratet werden, die in den jeweiligen Transportbehältern 91, 92, 93, 94 enthalten sind. Auch kann eine Reihenschaltung mehrerer Fördervorrichtungen 1 vorgesehen sein, um beispielsweise die Lagerkapazität zu erhöhen oder die Durchlaufzeit zu steigern.
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Eine lange Durchlaufzeit ist beispielsweise von Vorteil, wenn die Fördervorrichtung 1 als Abkühllager für erhitzte Bauteile verwendet wird.
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Über eine entsprechende Steuerungsvorrichtung ist es beispielsweise möglich, solche eingelagerten Einzelteile in der benötigten Reihenfolge einer Fertigung zuzuführen. Dabei ist vorgesehen, dass jede Fördervorrichtung 1 für sich genommen als sogenannte Last In - First Out Lagervorrichtung organisiert ist oder jeweils zwei Fördervorrichtungen 1 zu einer First in - First Out Lagervorrichtung kombiniert sind. Durch die kompakte Bauweise benötigt ein solches Lager nur eine relativ kleine Stellfläche.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fördervorrichtung
- 11
- erster Zylinder
- 12
- Sockel
- 13
- Transporttisch
- 131
- Säule
- 14
- Platte
- 14a
- Ausnehmungen
- 14b
- Ebene
- 14c
- Öffnungsbreite
- 15
- Leitblech
- 16
- Gehäuse
- 17a
- Öffnung
- 17b
- Öffnung
- 18
- Spalt
- 18a
- Spaltmaß
- 19
- Spalt
- 19a
- Spaltmaß
- 2
- Lagervorrichtung
- 21
- zweiter Zylinder
- 211
- Öffnung
- 22
- Rahmen
- 22a
- erste vertikale Schiene
- 22b
- zweite vertikale Schiene
- 22c
- dritte vertikale Schiene
- 22d
- vierte vertikale Schiene
- 23
- Hubantrieb
- 231
- feststehendes Teil
- 232
- verfahrbares Teil
- 24
- Hubzylinder
- 24a
- Öffnung
- 24b
- Spalt
- 24c
- Spaltmaß
- 25
- Haltevorrichtung
- 251
- Halteschiene
- 251a
- Auflagefläche
- 252
- Schwenkachse
- 26
- RFID-Leser
- 26a
- Öffnung
- 26b
- Spalt
- 26b
- Spaltmaß
- 27
- Gitter
- 27a
- Öffnung
- 27b
- Öffnungsbreite
- 3
- Transportantrieb
- 31
- Förderband
- 310
- oberes Trum
- 311
- Transportebene
- 31u
- unteres Trum
- 32
- Antriebswelle
- 32a
- erste Umlenkrolle
- 32b
- zweite Umlenkrolle
- 32c
- dritte Umlenkrolle
- 33
- Transportmotor
- 4
- Drehantrieb
- 41
- Drehantriebsmotor
- 42
- Zahnriemen
- 51
- Zuführband
- 52
- Abführband
- 6
- Linearfördervorrichtung
- 6t
- Transportebene
- 9
- Stapel
- 91
- erster Transportbehälter
- 911
- Nut
- 92
- zweiter Transportbehälter
- 93
- dritter Transportbehälter
- 94
- vierter Transportbehälter
- A
- Drehachse
- Ab1
- Abstand
- Ab2
- Abstand
- Ab3
- Abstand
- Ab4
- Abstand
- Abn
- Abstand
- D
- Drehrichtung
- L
- Linearförderrichtung
