DE102020111448A1 - Device and method for handling a stack of sheet-like material - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Handhaben eines Stapels blattförmigen Guts, umfassend einen mehrachsigen Roboterarm (26) mit einer Einrichtung (30), die zumindest Mittel zum Erfassen, Aufrichten und Verschieben des Stapels oder zumindest eines Teilstapels aufweist. Die Einrichtung (30) weist einen mit dem Roboterarm verbunden Träger (34) auf, von dem eine Zange mit Unterbacke und Oberbacke ausgeht, die entlang einer ersten Ebene relativ zueinander verstellbar ausgebildet sind, zumindest einen verstellbaren Mitnehmer mit einer ersten Anlagefläche, die eine senkrecht zu der ersten Ebene verlaufende zweite Ebene aufspannt, einen Ausrichter (44), der um eine parallel zu der ersten Ebene und senkrecht zu der zweiten Ebene verlaufende Achse schwenkbar ist.The invention relates to a method and a device for handling a stack of sheet-like material, comprising a multi-axis robot arm (26) with a device (30) which has at least means for detecting, erecting and moving the stack or at least a partial stack. The device (30) has a carrier (34) connected to the robot arm, from which a pair of pliers with lower jaw and upper jaw extend, which are designed to be adjustable relative to one another along a first plane, at least one adjustable driver with a first contact surface, which is a perpendicular spanning the second plane extending to the first plane, an aligner (44) which is pivotable about an axis running parallel to the first plane and perpendicular to the second plane.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Handhaben eines Stapels blattförmigen Guts oder eines Teilstapels von diesem, umfassend einen mehrachsigen Roboterarm mit einer Einrichtung, die Mittel zum Erfassen, Aufrichten und Verschieben zumindest eines Teilstapels des Stapels aufweist.The invention relates to a device for handling a stack of sheet-like material or a partial stack thereof, comprising a multi-axis robot arm with a device which has means for detecting, erecting and moving at least one partial stack of the stack.
Ferner nimmt die Erfindung Bezug auf ein Verfahren zum Ver- oder Bearbeiten eines Stapels blattförmigen Papiers oder eines Teilstapels in einer Schneidmaschine mittels einer von einem Roboterarm ausgehenden Einrichtung, wobei die Schneidmaschine einen Vordertisch und einen Hintertisch und zwischen diesen verlaufende Schneidlinie umfasst und die Einrichtung zumindest eine Zange zum Ergreifen des Stapels oder Teilstapels zwischen Ober- und Unterbacke der Zange, einen Mitnehmer mit Anlagefläche zum Schieben des Stapels oder Teilstapels sowie einen Ausrichter zum Ausrichten des Stapels bzw. des Teilstapels aufweist.The invention also relates to a method for processing a stack of sheet-like paper or a partial stack in a cutting machine by means of a device originating from a robot arm, the cutting machine comprising a front table and a rear table and a cutting line running between these and the device at least one Pliers for gripping the stack or partial stack between the upper and lower jaws of the pliers, a driver with a contact surface for pushing the stack or partial stack and an aligner for aligning the stack or the partial stack.
Der
Gegenstand der
Die
Auch wenn mit den vorbekannten Handhabungseinrichtungen das Schneidgut automatisch gehandhabt werden kann, sind die hierzu notwendigen Konstruktionen aufwendig und wartungsintensiv. Eine problemlose, sämtliche üblicherweise manuell durchzuführende Schneidprozesse ermöglichende Handhabung ist zudem grundsätzlich nicht vorgesehen.Even if the material to be cut can be handled automatically with the previously known handling devices, the constructions required for this are complex and maintenance-intensive. A problem-free handling that enables all cutting processes that are usually to be carried out manually is also fundamentally not provided.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit konstruktiv einfachen Maßnahmen ein Be- bzw. Verarbeiten eines Stapels bzw. Teilstapels blattförmigen Guts ermöglicht wird, ohne dass grundsätzlich Veränderungen an der Schneidmaschine und ihrer Peripherie erforderlich sind.The present invention is based on the object of developing a device and a method of the type mentioned in such a way that, with structurally simple measures, a stack or partial stack of sheet-like material can be processed without fundamentally changing the cutting machine and its Peripherals are required.
Zur Lösung einer oder mehrerer Aspekte wird vorrichtungsmäßig im Wesentlichen vorgeschlagen, dass die Einrichtung einen mit dem Roboterarm verbindbaren Träger aufweist, dass von dem Träger eine Zange mit Ober- und Unterbacke, die entlang einer ersten Ebene relativ zueinander verstellbar ausgebildet sind, zumindest ein verstellbarer Mitnehmer mit einer ersten Anlagefläche, die eine senkrecht zu der ersten Ebene verlaufende zweite Ebene aufspannt, und ein Ausrichter ausgehen, der um eine parallel zu der ersten Ebene und senkrecht zu der zweiten Ebene verlaufende Achse schwenkbar ist, wobei Außenfläche des Ausrichters in seiner Grundstellung eine dritte Ebene aufspannt, die parallel zu der ersten Ebene verläuft, wobei die erste, zweite und dritte Ebene bei auf einen Vordertisch eine Schneidauflage aufgesetzten Einrichtung die erste, zweite und dritte Ebene senkrecht zur Vordertischnormalenrichtung verlaufen.To solve one or more aspects, it is essentially proposed in terms of the device that the device has a carrier that can be connected to the robot arm, that from the carrier there are pliers with upper and lower jaws that are adjustable relative to one another along a first plane, at least one adjustable driver with a first contact surface, which spans a second plane running perpendicular to the first plane, and an aligner which is pivotable about an axis running parallel to the first plane and perpendicular to the second plane, the outer surface of the aligner having a third in its basic position Spans plane which runs parallel to the first plane, the first, second and third planes running perpendicular to the normal direction of the front table when a cutting support device is placed on a front table, the first, second and third planes.
Es wird eine konstruktiv einfache und damit wartungsarme Einrichtung mit dem Roboterarm verbunden, um einen Stapel bzw. Teilstapel blattförmigen Guts in einer Schneidmaschine zu verschieben, zu drehen, aufzurichten/oder und zu ergreifen, so dass dem Grunde nach sämtliche zum Schneiden erforderliche Handhabungstätigkeiten automatisch durchgeführt werden können, ohne dass ein manueller Eingriff erforderlich ist.A structurally simple and therefore low-maintenance device is connected to the robot arm in order to move, rotate, erect / or grasp a stack or partial stack of sheet-like goods in a cutting machine, so that basically all handling activities required for cutting are carried out automatically without the need for manual intervention.
Um den Träger und damit die von diesem ausgehenden Elemente von allen Seiten nutzen zu können, weist der Träger einen Flansch auf, der mit dem Roboterarm verbunden und peripher von dem verstellbaren Mitnehmer, den Zangenbacken und dem verschwenkbaren Ausrichter, mittels dessen ein Stapel bzw. Teilstapel nach dem Schneiden aufgerichtet wird, also die Schnittfläche senkrecht zur Auflagefläche des Vordertisches ausgerichtet wird, umgeben ist.In order to be able to use the carrier and thus the elements emanating from it from all sides, the carrier has a flange which is connected to the robot arm and peripheral to the adjustable driver, the gripper jaws and the pivotable aligner, by means of which a stack or partial stack is erected after cutting, so the cut surface is aligned perpendicular to the support surface of the front table, is surrounded.
Bevorzugterweise gehen von dem Träger zwei verstellbare Mitnehmer aus, die parallel zueinander verlaufende Auflageflächen aufweisen.Preferably, two adjustable drivers extend from the carrier and have support surfaces that run parallel to one another.
Zum Verstellen des bzw. der Mitnehmer sind entsprechende Führungen im oder am Träger vorgesehen, die parallel zu der Auflagefläche verlaufen.To adjust the driver (s), corresponding guides are provided in or on the carrier, which run parallel to the support surface.
Sind zwei Mitnehmer vorhanden, so erstreckt sich der Ausrichter zwischen diesen.If there are two drivers, the aligner extends between them.
Um auch sämtliche Bögen des Stapels bzw. Teilstapels mittels der Mitnehmer bzw. den Ausrichter, wenn dieser sich in der Grundstellung befindet, verschieben zu können, also ausgeschlossen ist, dass das unterste Blatt bzw. die unteren Blätter zwischen dem Mitnehmer bzw. den Ausrichter und einer Ablagefläche einer Schneidmaschine gelangen, ist vorgesehen, dass die Auflagefläche des Mitnehmers ein vom bodenseitigen Rand ausgehendes und in Richtung oberen Rand sich erstreckendes erstes Gleitelement aufweist. Entsprechend sollte die Außenfläche des Ausrichters ein vom Bodenrand ausgehendes Gleitelement aufweisen. Dieses kann aus Kunststoff, wie Polyethylen, wie PE-6, Polyamid, wie PA-6, oder Polyoxymethylen, oder Gleitmaterial, z.B. aus Kupfer oder Messing, bestehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Gleitelement in der Ebene der Auflagefläche bzw. Außenfläche über dem bodenseitigen Rand vorsteht, dass also das Gleitelement bei Verschieben der Einrichtung auf der Anlagefläche z. B. des Vordertisches oder eines Seitentisches entlanggleitet.In order to be able to move all sheets of the stack or sub-stack by means of the driver or the aligner when this is in the basic position, i.e. it is excluded that the bottom sheet or the lower sheets between the driver or the aligner and reach a storage surface of a cutting machine, it is provided that the bearing surface of the driver has a first sliding element starting from the bottom edge and extending in the direction of the upper edge. Correspondingly, the outer surface of the aligner should have a sliding element extending from the bottom edge. This can consist of plastic such as polyethylene such as PE-6, polyamide such as PA-6, or polyoxymethylene, or sliding material such as copper or brass. In particular, it is provided that the sliding element protrudes in the plane of the support surface or outer surface above the bottom edge, so that the sliding element when moving the device on the contact surface z. B. slides along the front table or a side table.
Insbesondere ist vorgesehen, dass in der Anlagefläche des Ausrichters mehrere parallel zueinander verlaufende Gleitelemente vorgesehen wie eingelassen sind.In particular, it is provided that a plurality of sliding elements running parallel to one another are provided as embedded in the contact surface of the aligner.
Dabei können die Gleitelemente in Führungen verschiebbar angeordnet sein, wobei eine Bewegung in Richtung der Fläche erfolgt, entlang der die Einrichtung bewegt wird. Die Gleitelemente können schwerkraftbedingt oder federkraftbeaufschlagt in den Führungen gleiten bzw. verschoben werden.The sliding elements can be arranged displaceably in guides, a movement taking place in the direction of the surface along which the device is moved. The sliding elements can slide or be displaced in the guides due to gravity or spring force.
Die der Oberbacke zugewandte Außenfläche der Unterbacke spannt eine vierte Ebene auf, die senkrecht zu der ersten Ebene verläuft.The outer surface of the lower jaw facing the upper jaw spans a fourth plane which runs perpendicular to the first plane.
Zum Verstellen der Mitnehmer und Oberbacke bzw. Verschwenken des Ausrichters sind vom Träger ausgehende Linearantriebe wie Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder elektromechanische Aktuatoren zu bevorzugen.To adjust the driver and upper jaw or to pivot the aligner, linear drives extending from the carrier, such as pneumatic or hydraulic cylinders or electromechanical actuators, are preferred.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zum Erfassen des Stapels bzw. Teilstapels beim Übergeben von dem Hintertisch auf den Vordertisch hintertischseitig verlaufender Rand des Vordertisches dieser höhenmäßig derart verstellt wird, dass stapelseitig verlaufende Oberseite der Unterbacke fluchtend in die Auflagefläche des Hintertisches übergeht oder unterhalb dieser verläuft.A method of the type mentioned is particularly characterized in that, in order to detect the stack or partial stack when transferring from the rear table to the front table, the edge of the front table on the rear table side is adjusted in terms of height such that the top side of the lower jaw on the stack side is aligned with the support surface of the Passes over the rear table or runs below it.
Zum Verstellen des Vordertisches kann dieser um eine parallel zur Schneidlinie verlaufende Achse gekippt oder in Normalenrichtung der Auflagefläche abgesenkt werden.To adjust the front table, it can be tilted about an axis running parallel to the cutting line or lowered in the normal direction of the support surface.
Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass der den Roboterarm aufweisende Roboter auf einer Schiene verfahrbar ist, die sich entlang der Schneidmaschine erstreckt und vorzugsweise parallel zu der Schneidlinie verläuft. Furthermore, the invention is characterized in that the robot having the robot arm can be moved on a rail which extends along the cutting machine and preferably runs parallel to the cutting line.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung und von den Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.Further details, advantages and features of the invention emerge not only from the claims, the features to be taken from them - individually and / or in combination - but also from the following description and preferred embodiments shown in the drawings.
Es zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung einer Schneidmaschine mit Roboter, -
2 eine Prinzipdarstellung einer Schneidmaschine in Draufsicht, -
3 eine erste Darstellung einer Einrichtung zum Handhaben eines Stapels blattförmigen Guts, -
4 eine zweite Darstellung der Einrichtung gemäß3 , -
5 eine dritte Darstellung der Einrichtung gemäß der3 und4 , -
6 eine vierte Darstellung der Einrichtung gemäß der3 bis5 , -
7 eine fünfte Darstellung der Einrichtung gemäß der3 bis6 , -
8 die Einrichtung gemäß der3 bis6 mit schräggestelltem Ausrichter und ausgerichtet auf einen geschnittenen Teilstapel, -
9 die Einrichtung gemäß der3 bis7 in einer um 90° gedrehten Position vor Erfassen eines Stapels, -
10 die Einrichtung gemäß der3 bis7 mit von deren Zange aufgenommenem Stapel, -
11 die Einrichtung gemäß der3 bis7 beim Verschieben eines Stapels, -
12 die Einrichtung gemäß der3 bis7 mit weggelassener Anlagefläche, entlang der die Oberbacke der Zange verstellbar ist, -
12a-c ein Detail der Einrichtung gemäß der3 bis7 , -
13-21 Prinzipdarstellungen zur Erläuterung des Durchführens eines Verfahrens zum Rundumbeschnitt eines Stapels blattförmigen Materials, -
22-26 Prinzipdarstellungen zur Erläuterung des Durchführens eines Verfahrens eines Streifenschnitts eines Stapels blattförmigen Materials und -
27-40 Prinzipdarstellungen zur Erläuterung des Durchführens eines Verfahrens eines Kreuzschnitts eines Stapels blattförmigen Guts.
-
1 a schematic diagram of a cutting machine with a robot, -
2 a schematic representation of a cutting machine in plan view, -
3 a first representation of a device for handling a stack of sheet-like material, -
4th a second representation of the device according to3 , -
5 a third representation of the device according to FIG3 and4th , -
6th a fourth representation of the device according to FIG3 until5 , -
7th a fifth representation of the device according to FIG3 until6th , -
8th the establishment according to the3 until6th with an inclined aligner and aligned with a cut partial stack, -
9 the establishment according to the3 until7th in a position rotated by 90 ° before capturing a stack, -
10 the establishment according to the3 until7th with the stack picked up by their tongs, -
11 the establishment according to the3 until7th when moving a stack, -
12th the establishment according to the3 until7th with omitted contact surface along which the upper jaw of the pliers can be adjusted, -
12a-c a detail of the device according to FIG3 until7th , -
13-21 Schematic illustrations to explain the implementation of a method for all-round trimming of a stack of sheet-like material, -
22-26 Schematic illustrations to explain the implementation of a method of a Strip cut of a stack of sheet material and -
27-40 Schematic representations to explain the implementation of a method of a cross-cut of a stack of sheet-shaped material.
Anhand der Figuren soll die erfindungsgemäße Lehre näher erläutert werden. Dabei sind die zeichnerischen Darstellungen dem Grunde nach selbsterklärend, ohne dass es für einen Durchschnittsfachmann ausführlicher Erläuterungen bedarf.The teaching according to the invention is to be explained in more detail with the aid of the figures. The graphic representations are basically self-explanatory without the need for detailed explanations for an average person skilled in the art.
Auf Grund der erfindungsgemäßen Lehre werden Stapel und/oder Teilstapel blattförmigen Guts gehandhabt, um an diesen gewünschte Schneidprozesse durchzuführen oder diese z.B. zu weiteren Bearbeitungsstationen zu fördern.On the basis of the teaching according to the invention, stacks and / or partial stacks of sheet-like goods are handled in order to carry out the desired cutting processes on them or, for example, to convey them to further processing stations.
Mit anderen Worten ist auf Grund der erfindungsgemäßen Lehre die Möglichkeit gegeben, mit konstruktiv einfachen Maßnahmen schneidförmiges Gut zu handhaben, ohne dass ein manueller Eingriff erforderlich ist, gleichzeitig sichergestellt ist, dass hochpräzise das Gut geschnitten werden kann.In other words, based on the teaching according to the invention, there is the possibility of handling cutting-shaped material with structurally simple measures without manual intervention being required, while at the same time ensuring that the material can be cut with high precision.
In
Auf einem Gleis
In
Die Einrichtung
Der Träger
Hauptbestandteile der Einrichtung
Die Backen
Senkrecht zu der Begrenzungswandung
Zwischen den Mitnehmern
Somit begrenzen die Wandungen
Entsprechend der Darstellung in
In der Grundstellung des Ausrichters
Das Verstellen der einzelnen Elemente erfolgt bevorzugterweise über Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, gleichwenn auch elektromechanische Aktuatoren möglich sind. Andere Antriebsmöglichkeiten kommen gleichfalls in Frage.The individual elements are preferably adjusted using hydraulic or pneumatic cylinders, although electromechanical actuators are also possible. Other drive options are also possible.
Der zeichnerischen Darstellung ist ein weiteres die Erfindung mitkennzeichnendes Merkmal zu entnehmen. So sind in den Anlageflächen
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Einrichtung
Bevorzugterweise sind die Gleitelemente
Insbesondere ergibt sich durch die Gleitelemente
Wie sich aus den zeichnerischen Darstellungen ergibt, sind die Gleitelemente
Die Oberseite der Unterbacke
Die Unterseite der Unterbacke
In
Selbstverständlich wird die Erfindung nicht verlassen, wenn nur ein Ausrichtvorgang erfolgt, also unmittelbar nach dem Schnitt oder nach Hochklappen der Klappe.It goes without saying that the invention is not abandoned if only one alignment process takes place, that is to say immediately after the cut or after the flap has been folded up.
In den
Selbstverständlich kann ein Erfassen des Stapels auch von der Schnittlinie aus vorgenommen werden, so dass die Einrichtung zur Aufnahme des Stapels nicht gedreht werden muss.Of course, the stack can also be detected from the cutting line, so that the device for receiving the stack does not have to be rotated.
In der
Die
Man erkennt einen Abschnitt des Roboterarms
Um eine kompakte Einheit zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig im hinreichenden Umfang die erforderliche Kraft zum Erfassen eines Stapels blattförmigen Materials zu erzeugen, ist nachstehend beschriebene konstruktive Lösung vorgesehen, die eigenerfinderisch ist.In order to provide a compact unit and at the same time to generate the necessary force to a sufficient extent to grasp a stack of sheet-like material, the following constructive solution is provided, which is inventive.
Den
Der Ausrichter
Zum Verstellen der Oberbacke
In der zeichnerischen Darstellung sind jeweils nur ein kurzer Schenkel oder Hebel
Werden die Kolben der Zylinder
Anhand der
Die
Nachdem die Lage oder bzw. der Stapel
Wie die
Anschließend wird mittels des Ausrichters
Der Roboterarm
Die Handhabung eines Stapels
So wird zunächst der Stapel oder die Lage
Die Einrichtung
Der Roboterarm
Entsprechend können weitere Streifen von dem Stapel
Anhand der
So wird zunächst der Stapel
Nach dem Schnitt und lotrechtem Aufrichten des Teilstapels
Der entsprechende Teilstapel bzw. die Teillage
Anschließend wird der Vordertisch
Der auf dem Hintertisch
Der Teilstapel bzw. Teillage
Selbstverständlich kann auch nur einmal ein Ausrichten des Teilstapels
Sodann wird durch Verschwenken des Roboterarms
Anschließend verschließt der Vordertisch
Das Öffnen des Seitentischs
Sodann erfolgt ein Ergreifen des auf dem Seitentisch
Sodann wird der Ausrichter
Entsprechend ist der sich noch auf dem Hintertisch befindliche Restteilstapel mittels der Einrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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- EP 2886220 A1 [0005]EP 2886220 A1 [0005]
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