DE102022124626A1 - Method and device for separating molded parts from a molding issued from an injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Vereinzelungsverfahren für Spritzlinge 2 mit jeweils einem oder mehreren, mit einem Anguss 3 verbundenen Formteilen 4, mit wenigstens folgenden Schritten: Greifen eines Spritzlings, insbesondere Greifen eines Spritzlings an dessen Anguss 3 mittels eines Roboters (10) mit einer Greifeinrichtung 11; insbesondere Lösen des oder der Formteile 4 von dem Anguss 3 des Spritzlings; Ablegen der vereinzelten Formteile 4 und des abgetrennten Angusses 3 in je wenigstens einem Sammelbehälter 41, 42 und/oder Übergabe der vereinzelten Formteile 4 und/oder des Angusses 3 an eine Fördereinrichtung. Der Spritzling 2 wird aus dem Werkzeug einer Kunststoff-Spritzgießmaschine 1 ausgeworfen und an eine Ausrichteinrichtung 20 übergeben, die wenigstens eine Ablagefläche aufweist. Ein oder mehrere auf der Ablagefläche gelagerte Spritzlinge 2 werden mittels einer elektronischen Kamera 31, die mit einem Bilderkennungssystem 30 verbunden ist oder in die ein solches integriert ist, beobachtet. Lagerichtig auf der Ablagefläche positionierte Spritzlinge 2 bzw. Bestandteile der Spritzlinge 2, die als durch den Roboter 10 greifbar erkannt wurden, werden mittels des RobotersThe invention relates to a separation method for molded parts 2, each with one or more molded parts 4 connected to a sprue 3, with at least the following steps: gripping a molded part, in particular gripping a molded part at its sprue 3 by means of a robot (10) with a gripping device 11; in particular detaching the molded part(s) 4 from the sprue 3 of the molded part; Placing the isolated molded parts 4 and the separated sprue 3 in at least one collecting container 41, 42 and/or transferring the isolated molded parts 4 and/or the sprue 3 to a conveyor device. The molded part 2 is ejected from the tool of a plastic injection molding machine 1 and transferred to an alignment device 20 which has at least one storage area. One or more injection moldings 2 stored on the storage surface are observed using an electronic camera 31 which is connected to an image recognition system 30 or into which one is integrated. Moldings 2 or components of the moldings 2 that are positioned in the correct position on the storage surface and which were recognized as being tangible by the robot 10 are handled by the robot
Description
Die Erfindung betrifft ein Vereinzelungsverfahren für einen Spritzling mit zumindest einen mit einem Anguss verbundenen Formteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine Vereinzelungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10 sowie ein System umfassend eine Spritzgießmaschine und eine Vereinzelungsvorrichtung.The invention relates to a separation process for a molded part with at least one molded part connected to a sprue with the features of the preamble of
Beim Spritzgießen, insbesondere Kunststoff-Spritzgießen, werden oft mehrere Formteile in einem Arbeitsgang hergestellt, wozu das Spritzgießwerkzeug mit mehreren gleichartigen Formnestern, sogenannten Kavitäten, versehen ist. Die mehreren Kavitäten werden von wenigstens einem zentralen Angusspunkt aus angespritzt, sodass der flüssige Kunststoff von dem zentralen Angusspunkt aus durch wenigstens einen Zufuhrkanal im Spritzgießwerkzeug zu der jeweiligen Kavität geleitet wird, wo er erstarrt. Die Zufuhrkanäle liegen dabei in der sogenannten Trennebene des Spritzgießwerkzeugs. Beim Auseinanderfahren der Werkzeughälften öffnet sich die Trennebene. Es müssen nicht nur die gewünschten Formteile entnommen werden, sondern auch die Stangen, die vom Angusspunkt aus zu den einzelnen Kavitäten führen und die Formteile miteinander verbinden. Es wird also ein Gebilde entnommen, bei dem zumeist zumindest ein Formteil mit dem Anguss verbunden ist, insbesondere mehrere Formteile über die Stangen des Angusses zu einem spinnenförmigen Gebilde verbunden sind, wobei beim oder nach dem Entnehmen der Spritzlinge manchmal auch die Formteile von dem Anguss abfallen können. Die Spritzlinge umfassen als Bestandteile somit zum einen den Anguss und zum anderen zumindest ein mit dem Anguss verbundenes Formteil, insbesondere mehrere mit dem Anguss verbundene Formteile.In injection molding, especially plastic injection molding, several molded parts are often produced in one operation, for which the injection mold is provided with several similar mold cavities, so-called cavities. The plurality of cavities are injected from at least one central gate point, so that the liquid plastic is guided from the central gate point through at least one feed channel in the injection molding tool to the respective cavity, where it solidifies. The feed channels lie in the so-called parting plane of the injection molding tool. When the tool halves move apart, the parting line opens. Not only do you have to remove the desired molded parts, but also the rods that lead from the gate point to the individual cavities and connect the molded parts to each other. A structure is therefore removed, in which at least one molded part is usually connected to the sprue, in particular several molded parts are connected via the bars of the sprue to form a spider-shaped structure, with the molded parts sometimes also falling off the sprue during or after the moldings have been removed can. The molded parts therefore comprise, on the one hand, the sprue as components and, on the other hand, at least one molded part connected to the sprue, in particular several molded parts connected to the sprue.
Für eine besonders wirtschaftliche Fertigung einer großen Anzahl von Formteilen ist es erforderlich, die in dem abgeschlossenen Fertigungszyklus hergestellten Formteile so schnell wie möglich aus dem Bereich der Kunststoff-Spritzgießmaschine mitsamt ihres Werkzeugs herauszubewegen, um das Werkzeug wieder schließen und den nächsten Fertigungszyklus unverzüglich beginnen zu können.For a particularly economical production of a large number of molded parts, it is necessary to move the molded parts produced in the completed production cycle out of the area of the plastic injection molding machine and its tool as quickly as possible in order to be able to close the tool again and begin the next production cycle immediately .
Eine Standardfunktion von Spritzgießmaschinen ist, die Formteile durch Auswerfstifte, die in wenigstens einer Hälfte des Werkzeugs axial geführt sind, herauszudrücken und in oder auf eine unterhalb des Werkzeugs platzierte Sammel- oder Fördereinrichtung fallen zu lassen. Insbesondere bei einem Spritzling, der mehrere Formteile umfasst, die über einen Anguss miteinander verbunden sind, besteht jedoch die Gefahr, dass sich die Teile ineinander verhaken und sich entweder beim Herausfallen aus dem Werkzeug an Anlagenteilen verhaken oder innerhalb der Sammel- oder Fördereinrichtung unterhalb verhaken, und darüber hinaus ist anschließend noch eine gezielte Abtrennung der Formteile von dem Anguss erforderlich. Für die Abtrennung werden üblicherweise zunächst die Spritzlinge gesammelt und anschließend gesammelt einer Trenneinrichtung zugeführt, in der die Formteile von den Angüssen abgetrennt werden. Die sich daraus ergebenden, hintereinandergeschalteten Arbeitsschritte sind zeit- und kostenaufwändig.A standard function of injection molding machines is to push out the molded parts through ejector pins that are axially guided in at least one half of the tool and to let them fall into or onto a collecting or conveying device placed below the tool. However, particularly in the case of a molded part that comprises several molded parts that are connected to one another via a sprue, there is a risk that the parts will get caught in one another and either get caught on parts of the system when they fall out of the tool or get caught underneath within the collecting or conveying device, and in addition, a targeted separation of the molded parts from the sprue is then required. For the separation, the molded parts are usually first collected and then collected and fed to a separating device in which the molded parts are separated from the sprues. The resulting successive work steps are time-consuming and costly.
Bekannt ist es weiterhin, die Formteile mittels einer automatisierten Handhabungseinrichtung mit zumindest einer, insbesondere mehreren Achsen, die auch eine Greifeinrichtung aufweist, kurz als Roboter bezeichnet, zu greifen und gezielt aus dem offenstehenden Spritzgießwerkzeug herauszuziehen. Dafür ist es jedoch erforderlich, dass die beiden Hälften des Werkzeugs so weit auseinandergefahren werden, dass die Endachse des Roboters, die sog. Roboterhand, mitsamt der Greifeinrichtung in den Zwischenraum zwischen den Werkzeughälften eintauchen kann. Zu berücksichtigen ist hierbei auch, dass die in der Regel quaderförmigen Werkzeughälften über wenigstens einen Holm je Ecke verbunden sind, um während des Einspritzens des unter Druck stehenden, flüssigen Kunststoffs die erforderliche Zuhaltekraft auf die beiden metallischen Werkzeughälften ausüben zu können und dadurch zu verhindern, dass flüssiger Kunststoff in der Werkzeugtrennebene gelangt. Die Roboterhand muss also auch so von den übrigen Achsen geführt werden können, dass sie entweder von der Seite oder von oben zwischen den Holmen in den Öffnungsspalt zwischen den beiden Werkzeughälften eintauchen kann.It is also known to grip the molded parts by means of an automated handling device with at least one, in particular several axes, which also has a gripping device, referred to as a robot for short, and to specifically pull them out of the open injection molding tool. However, this requires that the two halves of the tool be moved apart so far that the end axis of the robot, the so-called robot hand, together with the gripping device, can dip into the space between the tool halves. It should also be taken into account here that the generally cuboid-shaped tool halves are connected via at least one bar per corner in order to be able to exert the required locking force on the two metal tool halves during the injection of the pressurized liquid plastic and thereby prevent that liquid plastic gets into the tool parting plane. The robot hand must therefore also be able to be guided by the other axes in such a way that it can enter the opening gap between the two tool halves either from the side or from above between the bars.
Die notwendigen Arbeitsschritte:
- - Öffnen des Werkzeugs bis zu einer ausreichenden Öffnungsstellung,
- - Eintauchen des Roboters mit der Greifeinrichtung in den Öffnungsspalt,
- - Greifen der Formteile,
- - Durchführen einer Rückzugsbewegung mit der Greifeinrichtung zum Lösen der Formteile aus der Werkzeughälfte und von dem Anguss
- - Herausführen der Roboterhand mitsamt des in der Greifeinrichtung gehaltenen Formteils,
- - opening the tool to a sufficient opening position,
- - Immersing the robot with the gripping device into the opening gap,
- - gripping the molded parts,
- - Performing a retraction movement with the gripping device to release the molded parts from the tool half and from the sprue
- - removing the robot hand together with the molded part held in the gripping device,
Nicht nur erfordert die Entnahme der Formteile eine bestimmte Zeit und verlängert den Herstellungszyklus. Berücksichtigt werden muss auch, dass zur Vereinzelung der Formteile sämtliche Formteile nacheinander aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen werden müssen, und nur bei einer hinreichend schwachen Verbindung der Formteile mit dem Anguss kann eine einzelne Entnahme der Formteile einfach erfolgen. Alsdann ist der Anguss auszusondern, und die vereinzelten Formteile werden separat zwischengelagert oder weiter gefördert. Besonders problematisch kann es hierbei sein, wenn der Prozess zur einzelnen Entnahme der Formteile länger dauert als diejenige Zeitspanne, die benötigt wird, um das Werkzeug zu öffnen und den Anguss mit den daran hängenden Formteilen aus dem Spritzgießwerkzeug zu entnehmen.Not only does the removal of the molded parts require a certain amount of time and lengthens the manufacturing cycle. It must also be taken into account that in order to separate the molded parts, all molded parts must be removed one after the other from the injection molding tool, and only one sufficiently If the connection between the molded parts and the sprue is weak, the molded parts can be easily removed individually. The sprue must then be separated out and the isolated molded parts are temporarily stored separately or conveyed further. It can be particularly problematic if the process for removing the molded parts individually takes longer than the time required to open the tool and remove the sprue with the molded parts hanging from it from the injection molding tool.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Vereinzelungsverfahren bzw. eine verbesserte Vereinzelungseinrichtung anzugeben für einen Spritzling mit wenigstens einem Formteil und mit einem Anguss, insbesondere mit mehreren über einen gemeinsamen Anguss verbundenen Formteilen, bei dem bzw. bei der die Zykluszeit des Fertigungszyklus der Spritzgießmaschine möglichst wenig verzögert und eine effiziente Vereinzelung gewährleistet werden kann.The object of the present invention is therefore to provide an improved separation method or an improved separation device for a molded part with at least one molded part and with a sprue, in particular with several molded parts connected via a common sprue, in which the cycle time of the manufacturing cycle The injection molding machine can be delayed as little as possible and efficient separation can be guaranteed.
Diese Aufgabe wird durch ein Vereinzelungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Vereinzelungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 22 gelöst.This object is achieved by a separating method with the features of
Die Erfindung sieht vor, auf eine gezielte Entnahme des Spritzlings, der sich aus dem zentralen, meist sternförmigen Anguss und mehreren über den gemeinsamen Anguss verbundenen Formteilen zusammensetzt, direkt aus dem Werkzeug der Spritzgießmaschine durch den Roboter vollständig zu verzichten und eine scheinbar chaotische Anordnung der Spritzlinge bzw. ihrer Bestandteile, die einfach aus dem Werkzeug ausgeworfen werden und nach unten auf eine Übergabeeinrichtung gelangen, bewusst in Kauf zu nehmen.The invention envisages completely eliminating the targeted removal of the molded part, which consists of the central, usually star-shaped sprue and several molded parts connected via the common sprue, directly from the tool of the injection molding machine by the robot and a seemingly chaotic arrangement of the molded parts or its components, which are simply ejected from the tool and go down to a transfer device.
Dadurch ergibt sich als erster Vorteil, dass der Roboter nicht mehr durch die aktive Entnahme des Spritzlings aus dem Werkzeug gebunden ist und somit keinen Einfluss auf die Zykluszeit hat, sondern allein für die Aufgabe der Vereinzelung eingesetzt werden kann. Der scheinbare Nachteil einer chaotischen Schüttanordnung mit einer Vielzahl von Spritzlingen bzw. ihrer Bestandteile wird nach der Erfindung dadurch beherrscht, dass die Spritzlinge bzw. Bestandteile auf der Ablagefläche einer Ausrichteinrichtung abgelegt werden und dort von einer Kamera unter Verwendung eines Bilderkennungssystems beobachtet werden, so dass in Abhängigkeit von der Lage und/oder Position der Spritzlinge bzw. Bestandteile auf der Ablagefläche, die mittels des Bilderkennungssystems ermittelt wird, die Spritzlinge bzw. Bestandteile jeweils einzeln von dem Roboter gegriffen werden können. Somit werden die Spritzlinge bzw. Bestandteile mittels des Roboters in einer erkannten Lage und/oder Position von der Ablagefläche der Ausrichteinrichtung entnommen, so dass die Ausrichteinrichtung als Zwischenspeicher fungiert und somit die Spritzlinge bzw. Bestandteile aus einer Bezugsebene von dem Zwischenspeicher entnommen werden. Je nachdem, wie die Spritzlinge ausgestaltet sind, kann bereits beim Ausgeben der Spritzlinge aus dem Spritzgießwerkzeug und/oder beim Ablegen auf der Ablagefläche der Ausrichteinrichtung ein Abtrennen der Formteile des jeweiligen Spritzlings von dem jeweiligen Anguss des jeweiligen Spritzlings erfolgen, so dass die Formteile bereits getrennt und somit als vereinzelte Formteile auf der Ablagefläche liegen, oder es kann sein, dass bei zumindest einigen der Spritzlinge zumindest eines der Formteile noch mit dem Anguss des jeweiligen Spritzlings verbunden sind, der auf der Ablagefläche liegt, so dass zum Vereinzeln dieses Formteils dieses Formteil noch von dem Anguss abzutrennen ist. Somit bezieht sich die Erfindung in einer Ausführungsform darauf, Spritzlinge auf der Ablagefläche mittels der Kamera zu beobachten und mittels des Roboters zu greifen, wobei nach der Entnahme von der Ablagefläche durch den Roboter die Vereinzelung vorgenommen wird und das eine Formteil bzw. die mehreren, insbesondere identischen Formteile vom Anguss des jeweiligen, vom Roboter zuvor gegriffenen und somit von der Ablagefläche entnommenen Spritzlings getrennt werden, insbesondere während der Roboter den Spritzling an einem Abschnitt des Spritzlings gegriffen hält, wobei der Abschnitt bevorzugt von dem Anguss oder einem der Formteile ausgebildet ist. In einer anderen Ausführungsform bezieht sich die Erfindung darauf, die bereits vereinzelten Bestandteile, d.h. voneinander getrennte Formteile und die von den Formteilen getrennten Angüsse, der Spritzlinge auf der Ablagefläche mittels der Kamera zu beobachten und mittels des Roboters zumindest einige der Bestandteile, bevorzugt entweder nur die Angüsse oder nur die vereinzelten Formteile, zu greifen. Die beiden Ausführungsformen können auch kombiniert sein, so dass sowohl Spritzlinge insgesamt, d.h. Anguss mit zumindest einem mit ihm verbunden Formteil, als auch bereits vereinzelte Formteile auf der Ablagefläche beobachtet und von dieser entnommen bzw. gegriffen werden. Die in der vorliegenden Beschreibung der Erfindung enthaltenen Ausführungen können entsprechend auf jede der genannten Ausführungsformen gelesen werden. In einer Ausführungsform werden entweder nur als mittels des Bilderkennungssystems durch den Roboter greifbar identifizierte Spritzlinge mittels des Roboters von der Ablagefläche entnommen oder nur als mittels des Bilderkennungssystems durch den Roboter greifbar identifizierte Bestandteile mittels des Roboters von der Ablagefläche entnommen werden. Bevorzugt greift der Roboter den jeweiligen Spritzling bzw. Bestandteil zur Entnahme von der Ablagefläche an einem bestimmten Abschnitt des Spritzlings bzw. Bestandteils. Bevorzugt hält der Roboter den Spritzling unverändert an diesem Abschnitt gegriffen, während das Formteil bzw. die Formteile von dem Anguss des Spritzlings abgetrennt werden.The first advantage of this is that the robot is no longer tied to the active removal of the molded part from the mold and therefore has no influence on the cycle time, but can only be used for the task of separating. The apparent disadvantage of a chaotic pouring arrangement with a large number of moldings or their components is overcome according to the invention in that the moldings or components are placed on the storage surface of an alignment device and are observed there by a camera using an image recognition system, so that in Depending on the location and/or position of the molded parts or components on the storage surface, which is determined by means of the image recognition system, the molded parts or components can each be gripped individually by the robot. Thus, the molded parts or components are removed from the storage surface of the alignment device by means of the robot in a recognized position and/or position, so that the alignment device functions as a buffer and thus the molded pieces or components are removed from a reference plane of the buffer. Depending on how the moldings are designed, the moldings of the respective molding can be separated from the respective sprue of the respective molding when the moldings are ejected from the injection molding tool and/or when they are placed on the storage surface of the alignment device, so that the moldings are already separated and thus lie on the storage surface as isolated molded parts, or it may be that for at least some of the molded parts, at least one of the molded parts is still connected to the sprue of the respective molded part, which lies on the storage surface, so that this molded part is still needed to separate this molded part must be separated from the sprue. Thus, in one embodiment, the invention relates to observing molded parts on the storage surface by means of the camera and grasping them by means of the robot, whereby after removal from the storage surface by the robot, the separation is carried out and the one or several molded parts, in particular identical molded parts are separated from the sprue of the respective molded part previously gripped by the robot and thus removed from the storage surface, in particular while the robot holds the molded part gripped at a section of the molded part, the section preferably being formed by the sprue or one of the molded parts. In another embodiment, the invention relates to observing the already isolated components, ie molded parts separated from one another and the sprues separated from the molded parts, of the molded parts on the storage surface by means of the camera and at least some of the components, preferably only those, by means of the robot Sprues or just the isolated molded parts. The two embodiments can also be combined, so that both molded parts as a whole, ie sprue with at least one molded part connected to it, as well as individual molded parts can be observed on the storage surface and removed or gripped from it. The statements contained in the present description of the invention can be read accordingly to each of the mentioned embodiments. In one embodiment, either only molded parts that are identified as being tangible by the robot using the image recognition system are removed from the storage surface by means of the robot, or only components that are identified as being tangible by the robot using the image recognition system are removed from the storage surface by means of the robot. The robot preferably attacks the respective molding or component for removal from the storage surface a specific section of the molding or component. The robot preferably holds the molded part unchanged at this section while the molded part or parts are separated from the sprue of the molded part.
Die Erfindung sieht somit vor, die aus dem Spritzgießwerkzeug ausgeworfenen Spritzlinge auf einer Ablagefläche in einer Ausrichteinrichtung zu platzieren, je nachdem als zusammenhängende Spritzlinge, bei denen der Anguss mit den Formteilen verbunden ist, oder in Form von bereits voneinander getrennten Bestandteilen der Spritzlinge. Je nach Ausgabe der Spritzlinge und Zuführung der Spritzlinge zu der Ablagefläche der Ausrichteinrichtung können die aus dem Spritzgießwerkzeug ausgegebenen Spritzlinge bzw. Bestandteile bereits eine teilweise vorgegebene Lage oder eine vollkommen willkürliche Lage einnehmen, das heißt, die Winkellage des Angusses eines Spritzlings bzw. die Winkellage der Bestandteile kann dann zufällig sein, ebenso wie die Ausrichtung der zentralen Angussstange nach oben oder nach unten. Auch seitliche Positionen, bei denen der Spritzling bzw. Bestandteil hochkant auf der Unterlage ruht, sind beispielsweise möglich.The invention therefore provides for the injection moldings ejected from the injection molding tool to be placed on a storage surface in an alignment device, depending on the case as coherent injection moldings, in which the sprue is connected to the molded parts, or in the form of components of the injection moldings that are already separated from one another. Depending on the output of the injection moldings and the feeding of the injection moldings to the storage surface of the alignment device, the injection moldings or components issued from the injection molding tool can already assume a partially predetermined position or a completely arbitrary position, that is, the angular position of the sprue of a injection molding or the angular position of the injection molding Components can then be random, as can the orientation of the central sprue bar up or down. Lateral positions in which the molded part or component rests upright on the base are also possible, for example.
Die Menge an Spritzlingen, die aus der Spritzgießmaschine zugeführt wurden, wird also nach der Erfindung auf die Ausrichteinrichtung geführt und insbesondere darauf zwischengelagert, zumindest teilweise, insbesondere überwiegend, als zusammenhängende Spritzlinge und/oder in Form von getrennten Bestandteilen. Die Ausrichteinrichtung dient in dem Verfahren somit zugleich als Zwischenpuffer. Die Ausrichteinrichtung kann dabei beispielsweise als Förderband ausgebildet sein, sodass sich die Ablagefläche und damit auch die auf ihr abgelegten Spritzlinge bzw. Bestandteile entlang der Bewegungsrichtung des Förderbands bewegen. In einer Ausführungsform ist die Ausrichteinrichtung dergestalt ausgebildet, dass die Ablagefläche lokal festgelegt ist, sodass die Ablagefläche selbst sich nicht in einer Raumrichtung fortbewegt. Wesentlich ist, dass die Ausrichteinrichtung mit ihrer Ablagefläche einen Ort bereitstellt, an dem die Spritzlinge bzw. Bestandteile über eine Zeit hinweg abgelegt sind. Beispielsweise kann die Lage der Spritzlinge bzw. Bestandteile auf der Ablagefläche vollkommen willkürlich sein oder durch das Vorsehen einer Auffang- und Übergabeeinrichtung mit gezielt vorgesehenen führenden Eigenschaften, über die die Spritzlinge von dem Spritzgießwerkzeugs zu der Ablagefläche geführt werden, zumindest teilweise vorgegeben sein. In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist die Ausrichteinrichtung dazu ausgebildet, selbst aktiv eine Veränderung an der Lage der Spritzlinge bzw. Bestandteile, die auf ihrer Ablagefläche abgelegt sind, herbeizuführen, beispielsweise indem die Ablagefläche als Vibrationsboden ausgebildet ist und/oder indem an der Ausrichteinrichtung ein gezielter Luftstrom auf die Ablagefläche einstellbar ist und/oder indem die Ausrichteinrichtung magnetische Ausrichtelemente umfasst, die beispielsweise für magnetische Spritzlinge bzw. Bestandteile zum Erreichen einer Lageveränderung der auf der Ablagefläche abgelegten Spritzlinge bzw. Bestandteile geeignet sein kann. Erfindungsgemäß wird die Menge an Spritzlingen bzw. Bestandteilen, die auf der Ablagefläche gelagert sind, mittels wenigstens einer elektronischen Kamera, die mit einem Bilderkennungssystem verbunden ist oder ein integriertes Bilderkennungssystem besitzt, fortlaufend oder in Takten beobachtet. Mittels des Bilderkennungssystems wird die Lage und/oder Position dieser beobachteten Spritzlinge bzw. Bestandteile identifiziert. Über das Bilderkennungssystem ist bevorzugt sowohl die Position des jeweiligen beobachteten Spritzlings bzw. Bestandteils der Menge an Spritzlingen bzw. Bestandteilen auf der Ablagefläche ermittelbar, d.h. die seinen Aufenthaltsort definierenden Ortskoordinaten, als auch die Lage des jeweiligen Spritzlings bzw. Bestandteils, d. h. Ausrichtung im Raum. Mittels des Bilderkennungssystems wird analysiert, welche der auf der Ablagefläche gelagerten Spritzlinge bzw. Bestandteile von dem Roboter greifbar sind, wobei dies auf Basis der erkannten Lage und/oder Position des jeweiligen Spritzlings bzw. Bestandteils erfolgt. Erfindungsgemäß wird ein solcher Spritzling bzw. Bestandteil, der mittels des Bilderkennungssystems als durch den Roboter greifbar identifiziert wurde, mittels des Roboters von der Ablagefläche entnommen. In einer Ausführungsform, in der ein solcher Spritzling mittels des Roboters von der Ablagefläche entnommen wurde, werden anschließend sämtliche Formteile dieses Spritzlings von dem Anguss abgetrennt, insbesondere abgestreift. Bevorzugt arbeitet das Bilderkennungssystem dergestalt automatisch, dass das Bilderkennungssystem automatisch diejenigen Spritzlinge bzw. Bestandteile, die auf der Ablagefläche gelagert sind und eine vordefinierte Position bzw. Lage innehaben, automatisch als durch den Roboter greifbar identifiziert, wonach auf Basis dieser durch das Bilderkennungssystem automatisch durchgeführten Identifizierung und Kenntnis der Lage und/oder Position des jeweiligen Spritzlings bzw. Bestandteils der Roboter automatisch zum Entnehmen des jeweiligen Spritzlings bzw. Bestandteils von der Ablagefläche angesteuert wird. Die Position und Lage des jeweiligen Spritzlings bzw. Bestandteils kann beispielsweise von dem Bilderkennungssystem direkt an den Roboter übergeben werden oder an einen elektrischen Zwischenspeicher gegeben werden, sodass der Roboter dann mehrere Entnahmeaufträge abarbeiten kann. Der Roboter führt in einer Ausführungsform die Spritzlinge nach dem Entnehmen einer Einrichtung zu, in welcher der Anguss des jeweiligen Spritzlings von sämtlichen Formteilen des jeweiligen Spritzlings abgetrennt, insbesondere abgestreift wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Bilderkennungssystem dazu ausgebildet, die auf der Ablagefläche durch die Kamera beobachteten Spritzlinge bzw. Bestandteile zu unterteilen in lagerichtig positionierte Spritzlinge bzw. Bestandteile und nicht-lagerichtig positionierte Spritzlinge bzw. Bestandteile. Somit ist das Bilderkennungssystem bevorzugt dazu ausgebildet, lagerichtig positionierte Spritzlinge bzw. Bestandteile zu erkennen und die Position dieser als lagerichtig positioniert erkannten Spritzlinge bzw. Bestandteile wie erläutert an den Roboter weiterzuleiten bzw. zu übergeben, sodass der Roboter nur die als lagerichtig positioniert erkannten Spritzlinge bzw. Bestandteile von der Ablagefläche entnimmt. Hierdurch kann eine besondere Vereinfachung der Bilderkennung, Ansteuerung des Roboters und/oder Ausgestaltung der Greifeinrichtung ermöglicht sein. Denn durch die Unterteilung der Spritzlinge bzw. Bestandteile als lagerichtig positioniert und nicht-lagerichtig positioniert und durch die Ansteuerung des Roboters auf Basis dieser Unterteilung dahingehend, dass der Roboter von der Ablagefläche nur die als lagerichtig positioniert erkannten Spritzlinge bzw. Bestandteile entnimmt, kann ein Greifen der jeweiligen Spritzlinge bzw. Bestandteile durch den Roboter an einer besonders exponierten bzw. besonders einfach durch eine Greifeinrichtung greifbaren Stelle ermöglicht sein. Darüber hinaus kann, da die geometrische Form der aus dem Spritzgießwerkzeug ausgegebene Spritzlinge bzw. Bestandteile üblicherweise hinreichend bekannt ist, das Bilderkennungssystem eine besonders einfache Auswertung der Lage der jeweiligen Spritzlinge vornehmen, da nur bei einer vorgegebenen Lage, die durch die Kamera aufgenommen wurde, der jeweilige Spritzling bzw. Bestandteil als lagerichtig positioniert identifiziert wird und diese Information an den Roboter weitergegeben wird.According to the invention, the quantity of injection moldings that were fed from the injection molding machine is guided onto the alignment device and in particular temporarily stored thereon, at least partially, in particular predominantly, as coherent injection moldings and/or in the form of separate components. The alignment device therefore also serves as an intermediate buffer in the process. The alignment device can be designed, for example, as a conveyor belt, so that the storage surface and thus also the molded parts or components placed on it move along the direction of movement of the conveyor belt. In one embodiment, the alignment device is designed such that the storage surface is locally fixed, so that the storage surface itself does not move in a spatial direction. It is important that the alignment device with its storage area provides a place where the molded parts or components are stored over a period of time. For example, the position of the injection moldings or components on the storage surface can be completely arbitrary or can be at least partially predetermined by providing a collecting and transfer device with specifically provided guiding properties, via which the injection moldings are guided from the injection molding tool to the storage surface. In particularly preferred embodiments, the alignment device is designed to actively bring about a change in the position of the molded parts or components that are placed on their storage surface, for example by designing the storage surface as a vibrating floor and/or by applying a targeted air flow to the alignment device can be adjusted to the storage surface and / or in that the alignment device comprises magnetic alignment elements, which can be suitable, for example, for magnetic injection moldings or components to achieve a change in position of the injection moldings or components placed on the storage surface. According to the invention, the amount of molded parts or components stored on the storage surface is monitored continuously or in cycles by means of at least one electronic camera that is connected to an image recognition system or has an integrated image recognition system. The image recognition system is used to identify the location and/or position of these observed moldings or components. The image recognition system can preferably be used to determine both the position of the respective observed molding or component of the quantity of moldings or components on the storage surface, ie the location coordinates defining its location, as well as the position of the respective molding or component, ie orientation in space. The image recognition system is used to analyze which of the moldings or components stored on the storage surface can be grasped by the robot, this being done on the basis of the recognized position and/or position of the respective molding or component. According to the invention, such a molded part or component, which was identified as being tangible by the robot using the image recognition system, is removed from the storage surface by means of the robot. In one embodiment, in which such a molded part was removed from the storage surface by means of the robot, all molded parts of this molded part are then separated from the sprue, in particular stripped off. Preferably, the image recognition system works automatically in such a way that the image recognition system automatically identifies those molded parts or components that are stored on the storage surface and have a predefined position or position as being tangible by the robot, after which on the basis of this identification automatically carried out by the image recognition system and knowing the location and/or position of the respective molded part or component, the robot is automatically controlled to remove the respective molded part or component from the storage surface. The position and location of the respective molded part or component can, for example, be transferred directly to the robot by the image recognition system or given to an electrical buffer so that the robot can then process several removal orders. In one embodiment, the robot feeds the moldings after removal to a device in which the sprue of the respective molding is separated, in particular stripped, from all molded parts of the respective molding. In a particularly preferred embodiment The image recognition system is designed to divide the injection moldings or components observed on the storage surface by the camera into injection moldings or components that are positioned in the correct position and injection moldings or components that are not positioned in the correct position. The image recognition system is therefore preferably designed to recognize injection moldings or components that are positioned in the correct position and to forward or transfer the position of these injection moldings or components that are recognized as being positioned in the correct position to the robot, as explained, so that the robot only recognizes the moldings or components that are recognized as being positioned in the correct position .Removes components from the storage area. This can make it possible to particularly simplify image recognition, control of the robot and/or design of the gripping device. By dividing the molded parts or components as positioned in the correct position and not positioned in the correct position and by controlling the robot on the basis of this subdivision so that the robot only removes the molded parts or components from the storage area that are recognized as positioned in the correct position, gripping is possible of the respective injection moldings or components by the robot at a particularly exposed location or one that can be grasped particularly easily by a gripping device. In addition, since the geometric shape of the injection moldings or components issued from the injection molding tool is usually sufficiently known, the image recognition system can carry out a particularly simple evaluation of the position of the respective injection moldings, since only in the case of a predetermined position, which was recorded by the camera The respective injection molding or component is identified as positioned in the correct position and this information is passed on to the robot.
Beim Abtrennen wird vorzugsweise der jeweilige Spritzling bzw. Bestandteil an einem Abschnitt des Spritzlings bzw. Bestandteils durch die Greifeinrichtung des Roboters gehalten. Beispielsweise kann der Abschnitt des Spritzlings durch den Anguss oder eines oder mehrerer der Formteile des Spritzlings bzw. bei einem Spritzling mit nur einem Formteil durch das Formteil ausgebildet sein. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass beim Abtrennen der Formteile vom Anguss eines Spritzlings der Anguss durch die Greifeinrichtung des Roboters gehalten wird. Der Anguss mitsamt des anhängenden Formteils bzw. der anhängenden Formteile kann in einer Ausführungsform durch den Roboter auch nur an der Trenneinrichtung abgesetzt werden, so dass die Trennung dort erfolgt während der Roboter den nächsten Spritzling von der Ausrichteinrichtung holen kann.During separation, the respective molded part or component is preferably held at a section of the molded part or component by the gripping device of the robot. For example, the section of the molded part can be formed by the sprue or one or more of the molded parts of the molded part or, in the case of a molded part with only one molded part, by the molded part. It has proven particularly advantageous that when the molded parts are separated from the sprue of a molded part, the sprue is held by the gripping device of the robot. In one embodiment, the sprue together with the attached molded part or parts can also be placed by the robot only at the separation device, so that the separation takes place there while the robot can fetch the next molded part from the alignment device.
Für die beschriebene Vorgehensweise reicht ein Roboter, der mit seinem Greifer, d.h. seiner Greifeinrichtung, auf Höhe der Ablagefläche der Ausrichteinrichtung positionierbar ist und der mit seinem Greifer bis zum jeweilen zu greifenden Spritzling bzw. Bestandteil, insbesondere bis zum Angusspunkt des Spritzlings, absenkbar ist. Im einfachsten Fall kann hierzu ein Roboter mit nur einer Achse genügen, beispielsweise wenn die Spritzlinge bzw. Bestandteile auf eine lokal eng begrenzte Ablagefläche abgelegt werden und/oder wenn die Ablagefläche sich fortlaufend bewegt und dabei an der Position des Greifers des Roboters vorbeifährt. Bei einer solchen eng begrenzten Ablagefläche kann beispielsweise die Position des als von dem Roboter greifbar identifizierten Spritzlings bzw. Bestandteils durch die Ablagefläche festgelegt sein. Besonders bevorzugt ist der Roboter entlang einer Ebene, entlang derer sich die Ablagefläche erstreckt, verfahrbar und zusätzlich senkrecht zu dieser Ebene verfahrbar, wozu das Vorsehen von zwei, insbesondere drei Achsen vorteilhaft ist. Es kann also als Roboter eine einfache Handhabungseinrichtung verwendet werden, die z. B. mit einem, zwei oder drei Freiheitsgraden in einem kartesischen Koordinatensystem oder in einem Zylinderkoordinatensystem verfahrbar ist. Bevorzugt weist der Roboter zumindest zwei Achsen auf, entlang derer die Greifeinrichtung verfahrbar ist, wobei die Achsen bevorzugt zueinander abgewinkelt sind, insbesondere rechtwinklig zueinander abgewinkelt sind. Die Greifeinrichtung kann geeignet ausgebildet sein, um ein sicheres Greifen der Spritzlinge bzw. Bestandteile zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Greifeinrichtung nach Art einer mechanischen Zange ausgebildet sein und/oder ein Greifen über ein Ansaugen ermöglichen und/oder ein Greifen über elektrische und/oder magnetische Eigenschaften ermöglichen, die mit bekannten Eigenschaften der zu greifenden Spritzlinge korrespondieren. Das Verfahren der Greifeinrichtung und/oder das Betätigen der Greifeinrichtung kann beispielsweise elektrisch oder pneumatisch angetrieben sein. So können je nach Anwendungsfall elektrisch oder pneumatisch angetriebene Roboter eingesetzt sein. Indem nur solche Spritzlinge bzw. Bestandteile, die bereits zuvor von der Kamera beobachtet wurden und deren Lage und/oder Position mittels des Bilderkennungssystems identifiziert wurden, insbesondere nur solche Spritzlinge bzw. Bestandteile, die als lagerichtig positioniert erkannt wurden, von dem Roboter entnommen werden bzw. als von dem Roboter zu entnehmen klassifiziert werden, kann die Entnahme einfach und effizient gestaltet sein. Indem nur als lagerichtig positioniert erkannte Spritzlinge bzw. Bestandteile von der Ablagefläche entnommen werden, kann die Bilderfassung durch die Kamera und die Entnahme durch den Roboter besonders vereinfacht sein. Denn durch die Kamera müssen nur als lagerichtig positionierte Spitzlinge bzw. Bestandteile erfasst werden, und der Roboter kann eine definierte Geometrie greifen. Somit kann das Vereinzelungsverfahren besonders schnell durchgeführt werden.For the procedure described, a robot is sufficient, which can be positioned with its gripper, i.e. its gripping device, at the height of the storage surface of the alignment device and which can be lowered with its gripper to the molding or component to be gripped, in particular to the casting point of the molding. In the simplest case, a robot with only one axis can be sufficient for this, for example if the molded parts or components are placed on a locally narrow storage area and/or if the storage area moves continuously and thereby moves past the position of the robot's gripper. With such a narrow storage area, for example, the position of the molded part or component identified as being within reach of the robot can be determined by the storage area. Particularly preferably, the robot can be moved along a plane along which the storage surface extends and can also be moved perpendicular to this plane, for which purpose the provision of two, in particular three, axes is advantageous. A simple handling device can therefore be used as a robot, e.g. B. can be moved with one, two or three degrees of freedom in a Cartesian coordinate system or in a cylindrical coordinate system. The robot preferably has at least two axes along which the gripping device can be moved, the axes preferably being angled to one another, in particular angled at right angles to one another. The gripping device can be suitably designed to enable secure gripping of the molded parts or components. For example, the gripping device can be designed in the manner of mechanical pliers and/or enable gripping via suction and/or enable gripping via electrical and/or magnetic properties that correspond to known properties of the molded parts to be gripped. The movement of the gripping device and/or the actuation of the gripping device can be driven electrically or pneumatically, for example. Depending on the application, electrically or pneumatically driven robots can be used. By only removing those injection moldings or components that were previously observed by the camera and whose location and/or position were identified by means of the image recognition system, in particular only those injection moldings or components that were recognized as being positioned in the correct position, by the robot .are classified as being removed by the robot, the removal can be made simple and efficient. By only removing injection moldings or components that are recognized as being in the correct position from the storage surface, image capture by the camera and removal by the robot can be particularly simplified. The camera only needs to capture pieces or components that are positioned in the correct position, and the robot can grasp a defined geometry. The separation process can therefore be carried out particularly quickly.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, dass Formteile, die bereits auf dem Weg zu der Ausrichteinrichtung oder aufgrund von Bewegungen in der Ausrichteinrichtung vom Anguss getrennt wurden, auch durch Kamera und Bilderkennungseinrichtung erkannt und klassifiziert werden können und dann durch den Roboter entnommen werden können.A further advantage of the method according to the invention is that molded parts that have already been separated from the sprue on the way to the alignment device or due to movements in the alignment device can also be recognized and classified by the camera and image recognition device and then removed by the robot can be.
Ferner kann auch vorgesehen sein, zumindest einige der bereits vereinzelten Formteile in der Ausrichteinrichtung liegen zu lassen, und dann in einer Entleerungsfahrt der Ausrichteinrichtung in Bezug auf Formteile, zumindest ein verbliebenes Formteil, insbesondere alle verbliebenen Formteile an den vorgesehenen Aufnahmebehälter oder eine weiterführende Transporteinrichtung zu übergeben. Eine solche Entleerungsfahrt kann z.B. vorgesehen sein, wenn eine vorgegebene Anzahl von vereinzelten Formteilen, d.h. vom Anguss getrennten Formteilen, durch Kamera und Bilderkennungseinrichtung erkannt wird. Eine solche Entleerungsfahrt der Ausrichteinrichtung kann unabhängig von der jeweiligen Anzahl der auf bzw. in der Ausrichteinrichtung befindlichen weiteren Teile wie vereinzelten Angüssen und/oder Spritzlingen, d.h. Angüssen mit zumindest einem mit diesem stoffschlüssig verbundenen Formteil, durchgeführt werden. Eine solche Entleerungsfahrt der Ausrichteinrichtung kann insbesondere in einer Betriebssituation durchgeführt werden, in welcher alle Spritzlinge vom Roboter aus der Ausrichteinrichtung entnommen sind und eine vorgegebene Anzahl von in der Ausrichteinrichtung angeordneten, vereinzelten Formteilen erkannt wurden. Eine solche Entleerungsfahrt der Ausrichteinrichtung kann beispielsweise das In-Rotation-Versetzen der Ablagefläche der Ausrichteinrichtung umfassen, derart, dass Formteile, die auf der Ablagefläche der Ausrichteinrichtung angeordneten sind, aufgrund der auftretenden Zentrifugalkraft in einen radialen Begrenzungsbereich der Ausrichteinrichtung bewegt werden, der zumindest eine Öffnung oder zumindest eine steuerbare Klappe aufweist, über welche die Formteile aufgrund der Fliehkraft die Ausrichteinrichtung verlassen können.Furthermore, it can also be provided to leave at least some of the already isolated molded parts lying in the alignment device, and then to hand over at least one remaining molded part, in particular all of the remaining molded parts, to the intended receiving container or a further transport device during an emptying journey of the aligning device with respect to molded parts . Such an emptying journey can be provided, for example, if a predetermined number of isolated molded parts, i.e. molded parts separated from the sprue, are recognized by the camera and image recognition device. Such an emptying journey of the alignment device can be carried out regardless of the respective number of additional parts located on or in the alignment device, such as isolated sprues and/or molded parts, i.e. sprues with at least one molded part that is cohesively connected to it. Such an emptying journey of the alignment device can be carried out in particular in an operating situation in which all the molded parts have been removed from the alignment device by the robot and a predetermined number of isolated molded parts arranged in the alignment device have been recognized. Such an emptying journey of the aligning device can, for example, include moving the storage surface of the aligning device into rotation, such that molded parts that are arranged on the storage surface of the aligning device are moved into a radial boundary region of the aligning device, which has at least one opening, due to the centrifugal force that occurs or at least has a controllable flap via which the molded parts can leave the alignment device due to the centrifugal force.
Vorteilhaft ist es zudem, eine Rotationsachse, insbesondere als vierte Achse, vorzusehen, um den Greifer besser gegenüber dem zu greifenen Abschnitt des Spritzlings bzw. Bestandteils, insbesondere gegenüber dem Anguss des Spritzlings, oder dem ggf. bereits zuvor abgetrennten Formteil ausrichten zu können. Das gilt insbesondere, wenn der zu greifende Abschnitt, insbesondere der Anguss, keine Angussstange aufweist, die bei lagerichtigem Spritzling bzw. Bestandteil vertikal nach oben ragt.It is also advantageous to provide a rotation axis, in particular as a fourth axis, in order to be able to better align the gripper with respect to the section of the molded part or component to be gripped, in particular with respect to the sprue of the molded part, or with the possibly already previously separated molded part. This applies in particular if the section to be gripped, in particular the sprue, does not have a sprue rod that protrudes vertically upwards when the molded part or component is in the correct position.
In dem Vereinzelungsverfahren nach der Erfindung fallen die vom Anguss getrennten Formteile vorzugsweise direkt in einen Aufnahmebehälter oder werden durch eine Fördereinrichtung abgefördert. In einer Ausführungsform, bei welcher der Roboter den Spritzling beim Trennen des Formteils bzw. der Formteile vom Anguss hält, kann besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Roboter nach dem Trennvorgang den zunächst noch gehaltenen Anguss vorzugsweise auf seinem Rückweg zur Ausrichteinrichtung in einen Abfallbehälter oder auf eine weitere Fördereinrichtung fallen lässt. Wie obenstehend schon angegeben, kann in einer anderen Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass der Roboter den Spritzling aus der Ausrichteinrichtung aufnimmt, vorzugsweise so, dass er den Spritzling am Anguss hält bzw. greift, und in eine Halterung einer Trenneinrichtung einsetzt, insbesondere derart, dass der Spritzling im Bereich des Angusses in der Halterung gehalten wird, wobei in der Trennvorrichtung dann die Trennung von Anguss und dem zumindest einen Formteil durchgeführt wird. In dieser Ausführungsform kann der Roboter nach dem Einsetzen des Spritzlings in die Trennvorrichtung während des nachfolgenden Trennvorgangs zurück zur Ausrichteinrichtung gesteuert werden, wo er einen weiteren bzw. den nächsten Spritzling aufnehmen kann.In the separation process according to the invention, the molded parts separated from the sprue preferably fall directly into a receiving container or are conveyed away by a conveyor device. In an embodiment in which the robot holds the molded part when separating the molded part or parts from the sprue, it can be particularly advantageously provided that after the separation process the robot, after the separation process, places the initially still held sprue in a waste container or on its way back to the alignment device another conveyor device drops. As already stated above, in another embodiment it can also be provided that the robot picks up the molding from the alignment device, preferably in such a way that it holds or grips the molding on the sprue, and inserts it into a holder of a separating device, in particular in such a way that the molded part is held in the holder in the area of the sprue, the separation of the sprue and the at least one molded part then being carried out in the separating device. In this embodiment, after inserting the molded part into the separating device, the robot can be controlled back to the alignment device during the subsequent separating process, where it can pick up another or the next molded part.
Die Trennung der Formteile vom Anguss kann, unabhängig davon, ob der Roboter den Anguss während des Trennvorganges hält oder nicht, in an sich bekannter Weise durch Messer, Zangen, Laserschneideinrichtungen usw. erfolgen. Vorzugsweise wird ein Abstreifverfahren angewandt. Voraussetzung hierfür ist, dass die Verbindungsstelle zwischen dem Anguss und dem Formteil schwach ausgebildet ist und an einer solchen Stelle des Bauteils positioniert ist, an der die Oberflächenqualität keine besonderen Anforderungen erfüllen muss, sodass beispielsweise kleine Angussreste zurückbleiben können. Vorzugsweise wird das Abstreifverfahren anstelle eines beispielsweise mittels der obengenannten Werkzeuge durchgeführten abscherenden Trennverfahrens angewandt.The separation of the molded parts from the sprue can be carried out in a manner known per se using knives, pliers, laser cutting devices, etc., regardless of whether the robot holds the sprue during the separation process or not. A stripping process is preferably used. The prerequisite for this is that the connection point between the sprue and the molded part is weak and is positioned at a point on the component where the surface quality does not have to meet any special requirements, so that, for example, small sprue residues can remain. Preferably, the stripping process is used instead of a shearing separation process carried out, for example, using the tools mentioned above.
Bei dem Abstreifverfahren erfolgt das Abstreifen vorzugsweise so, dass der Spritzling einer Bürsteneinrichtung zugeführt wird. Durch rotierende oder oszillierende Bürsten wird eine Kraft auf die noch mit dem Anguss verbundenen Formteile ausgeübt, die zu Scherkräften an der Angussverbindung führt, sodass diese Verbindung abbricht oder abreißt. Besonders bevorzugt weist die Trenneinrichtung eine Bürstenabstreifeinrichtung umfassend zumindest zwei Bürstenabschnitte auf, die um eine jeweils andere Drehachse drehbar sind, insbesonder zum Abstreifen der Formteile um weniger als 270° gedreht werden. Bevorzugt sind die Bürstenabschnitte während des Abstreifens an einer jeweils anderen Seite des Spritzlings angeordnet. Besonders bevorzugt erstrecken sich Drehachsen in einer horizontalen Ebene.In the stripping process, stripping is preferably carried out in such a way that the molded part is fed to a brush device. Rotating or oscillating brushes exert a force on the molded parts that are still connected to the sprue, which leads to shear forces on the sprue connection, so that this connection breaks off or tears off. Particularly preferably, the separating device has a brush stripping device comprising at least two brush sections, which can be rotated about a different axis of rotation, in particular by less than 270 ° for stripping the molded parts. The brush sections are preferably arranged on a different side of the molding during stripping. Special Axes of rotation preferably extend in a horizontal plane.
Als Trennverfahren kommen auch rotierende Bewegungen in Frage, z.B. bei kreisförmig am Anguss angeordneten Formteilen, oder lineare Bewegungen bei anderen Angussformen wie z.B. T- oder Y-förmigen Angüssen.Rotating movements can also be used as separation methods, e.g. for molded parts arranged in a circle on the sprue, or linear movements for other sprue shapes such as T- or Y-shaped sprues.
Im Vergleich zum Abbrechen an harten Kanten oder dergleichen hat das Abstreifen der Formteile vom Anguss mittels Bürsten den Vorteil, dass die Oberfläche der Formteile durch die Bürsten nicht beeinträchtigt wird. Durch die Nachgiebigkeit der Bürsten wird auch verhindert, dass das jeweilige Formteil im Moment des Lösens der Angussverbindung unkontrolliert weggeschleudert wird, denn anders als harte Teile, die grundsätzlich auch zum Brechen der Angussverbindung einsetzbar sind, üben die nachgiebigen Bürsten nur einen geringen Impuls auf die Formteile aus.Compared to breaking off on hard edges or the like, stripping the molded parts from the sprue using brushes has the advantage that the surface of the molded parts is not affected by the brushes. The flexibility of the brushes also prevents the respective molded part from being thrown away in an uncontrolled manner at the moment the sprue connection is released, because unlike hard parts, which can generally also be used to break the sprue connection, the flexible brushes only exert a small impulse on the molded parts out of.
Während der Ausführung des beschriebenen Vereinzelungsverfahrens werden die auf der Ablagefläche der Ausrichteinrichtung verbliebenen Spritzlinge bzw. Bestandteile bevorzugt ständig weiter durch die Kamera und das angeschlossene Bilderkennungssystem beobachtet. Werden neue Teile als von dem Roboter greifbar identifiziert, insbesondere als lagerichtig positionierte Teile erkannt, so wird deren Position in der beschriebenen Weise dem Roboter direkt oder einem Zwischenspeicher zugeführt. Bevorzugt wird nach Erkennen einer bestimmten Anzahl an als von dem Roboter greifbar, insbesondere als lagerichtig positioniert, erkannten Teilen bzw. Spritzlingen bzw. Bestandteilen die Ausrichteinrichtung so lange nicht betätigt, bis der Roboter mit seinem Greifer bzw. seiner Greifeinrichtung sämtliche dieser Teile bzw. Spritzlinge bzw. Bestandteile ergriffen hat, d.h. die sämtlichen erkannten Positionen angefahren hat, um die Teile bzw. Spritzlinge bzw. Bestandteil zu greifen. Als Anzahl kann beispielsweise mindestens eins festgelegt sein. Bevorzugt wird erst dann, wenn die Kamera kein als von dem Roboter greifbar identifiziertes, insbesondere lagerichtig positioniertes, Teil bzw. keinen lagerichtig positionierten Spritzling bzw. keinen lagerichtig positionierten Bestandteil mehr erkennt, die Ausrichteinrichtung wieder betätigt, beispielsweise wie untenstehend näher erläutert.During the execution of the separation process described, the molded parts or components remaining on the storage surface of the alignment device are preferably continuously monitored by the camera and the connected image recognition system. If new parts are identified as being tangible by the robot, in particular as parts that are positioned in the correct position, their position is fed to the robot directly or to a buffer in the manner described. Preferably, after recognizing a certain number of parts or molded parts or components that are recognized as being graspable by the robot, in particular as positioned in the correct position, the alignment device is not actuated until the robot uses its gripper or its gripping device to grab all of these parts or molded parts or components, i.e. has moved to all recognized positions in order to grip the parts or injection moldings or components. For example, the number can be set to at least one. Preferably, only when the camera no longer detects a part that is identified as being tangible by the robot, in particular positioned in the correct position, or no part that is positioned in the correct position or a component that is positioned in the correct position, is the alignment device actuated again, for example as explained in more detail below.
Allgemein bevorzugt ist eine Steuereinrichtung einer erfindungsgemäßen Vereinzelungseinrichtung zur Durchführung des beschriebenen Vereinzelungsverfahrens dazu ausgebildet, die Ausrichteinrichtung dann zu aktivieren, um eine solche Lage bzw. Position, die als von dem Roboter greifbar identifiziert wird, insbesondere lagerichtige Positionierung, von Teilen auf der Ablagefläche zu erzielen, wenn keine ausreichende Anzahl, insbesondere keine als von dem Roboter greifbare, insbesondere lagerichtig positionierten Teile durch die Kamera erkannt werden. Allgemein bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Ausrichteinrichtung zu deaktivieren, sobald eine bestimmte Anzahl, insbesondere zumindest eines, an von dem Roboter als greifbar identifizierte, insbesondere lagerichtig positionierten Teilen bzw. Spritzlingen bzw. Bestandteilen durch die Kamera erkannt wurde, wonach dann durch die Steuereinrichtung der Roboter so angesteuert wird, dass er, insbesondere nacheinander, sämtliche als greifbar, insbesondere lagerichtig positioniert, erkannten Teile bzw. Spritzlinge bzw. Bestandteile greift, wobei selbstverständlich nach dem jeweiligen Greifen eines Spritzlings bevorzugt das oben erläuterte Abtrennen der Formteile von dem Anguss erfolgt, wobei wie oben stehend beschrieben, die Abtrennung erfolgt, während beispielsweise der Spritzling vom Roboter gehalten wird oder in einer Halterung einer Trenneinrichtung eingesetzt und in dieser gehalten ist. In beiden Fällen, d.h. bei der Halterung durch den Roboter als auch bei der Halterung durch die Halteeinrichtung der Trenneinrichtung kann das Halten so ausgeführt sein, dass der Spritzling im Bereich seines Angusses gehalten ist.Generally preferably, a control device of a separating device according to the invention for carrying out the described separating method is designed to then activate the alignment device in order to achieve such a position or position, which is identified as being tangible by the robot, in particular positionally correct positioning, of parts on the storage surface , if a sufficient number, in particular no parts that can be grasped by the robot and in particular are positioned in the correct position, are not recognized by the camera. Generally preferably, the control device is designed to deactivate the alignment device as soon as a certain number, in particular at least one, of parts or molded parts or components identified by the robot as being tangible, in particular positioned in the correct position, has been recognized by the camera, after which the The control device of the robot is controlled in such a way that it grabs, in particular one after the other, all parts or molded parts or components that are recognized as being graspable, in particular positioned in the correct position, whereby of course after the respective gripping of a molded part, the above-explained separation of the molded parts from the sprue preferably takes place , whereby, as described above, the separation takes place while, for example, the molded part is held by the robot or is inserted into and held in a holder of a separating device. In both cases, i.e. when held by the robot and when held by the holding device of the separating device, the holding can be carried out in such a way that the molded part is held in the area of its sprue.
Besonders bevorzugt wird die Ausrichteinrichtung von der Steuereinrichtung so betrieben, dass sie während ihrer Aktivierung nur intervallweise arbeitet, wobei jeweils zwischen zwei Intervallen eine Pause eingehalten wird, in der die Ausrichteinrichtung die Ausrichtung und/oder Position der auf der Ablagefläche liegenden Teile bzw. Spritzlinge bzw. Bestandteile nicht beeinflusst. In einer solchen Pause kann die Lage der Teile bzw. Spritzlinge bzw. Bestandteile erfasst werden, und bei Erkennen einer lagerichtigen Positionierung bzw. einer von dem Roboter greifbaren Lage und Position kann innerhalb der Pause die Ausrichteinrichtung deaktiviert werden, so dass sichergestellt ist, dass die als von dem Roboter greifbar erkannten Teile bzw. Spritzlinge bzw. Bestandteile, insbesondere lagerichtig positionierten Teile bzw. Spritzlinge bzw. Bestandteile, in ihrer Position bzw. Lage verbleiben, bis sie von dem Roboter gegriffen wurden. Das intervallweise Arbeiten kann beispielsweise bei den unten erläuterten Impulsen bzw. Vibrationen bzw. Schwingungen vorgesehen sein.Particularly preferably, the alignment device is operated by the control device in such a way that it only works at intervals during its activation, with a pause being maintained between two intervals in which the alignment device determines the alignment and/or position of the parts or molded parts lying on the storage surface .Components not affected. During such a break, the position of the parts or molded parts or components can be recorded, and if correct positioning or a position and position that can be grasped by the robot is detected, the alignment device can be deactivated during the break, so that it is ensured that the Parts or moldings or components recognized as being tangible by the robot, in particular parts or moldings or components that are positioned in the correct position, remain in their position until they have been gripped by the robot. Working at intervals can be provided, for example, with the pulses or vibrations or oscillations explained below.
Bevorzugt sind die Steuereinrichtung und die Kamera dergestalt aufeinander abgestimmt, dass nur dann, wenn die Kamera ein Kamerabild aufnimmt, das einem vordefinierten, gespeicherten Kamerabild, das einen lagerichtig positionierten Spritzling identifiziert, entspricht, insbesondere innerhalb eines definierten Toleranzbereichs entspricht, die Steuereinrichtung den Roboter zum Entnehmen des als lagerichtig positionierten Spritzlings bzw. Bestandteils von der Ablagefläche der Ausrichteinrichtung ansteuert, wobei anderenfalls die Steuereinrichtung den Roboter nie zur Entnahme eines Spritzlings bzw. Bestandteils von der Ablagefläche der Ausrichteinrichtung ansteuert. Somit kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, das von der Kamera aufgenommene Kamerabild jeweils genau einem von genau zwei möglichen Steuerbefehlen zuzuordnen, was die Interpretation des Kamerabilds und die Ausgabe des Steuerbefehls besonders vereinfachen kann.The control device and the camera are preferably coordinated with one another in such a way that only when the camera records a camera image that corresponds to a predefined, stored camera image that identifies a molded part positioned in the correct position, in particular within a defined tolerance range, does the control device activate the robot Removing the molded part or component that has been positioned in the correct position from the storage area of the alignment The control device controls the robot, otherwise the control device never controls the robot to remove a molded part or component from the storage surface of the alignment device. The control device can therefore be designed to assign the camera image recorded by the camera to exactly one of exactly two possible control commands, which can particularly simplify the interpretation of the camera image and the output of the control command.
Wird während einer bestimmten Zeitdauer jedoch kein Spritzling bzw. Bestandteil als von dem Roboter greifbar, insbesondere als lagerichtig positioniert, erkannt, so werden Ausrichtmittel in der Ausrichteinrichtung aktiviert, um die Spritzlinge bzw. Bestandteile in Bewegung zu bringen und darüber zu erreichen, dass wenigstens ein weiterer Spritzling bzw. Bestandteil lagerichtig positioniert ist bzw. so positioniert ist, dass er von dem Roboter greifbar ist. Der Boden der Ablagefläche in der Ausrichteinrichtung kann dazu beispielsweise gekippt, gedreht, in Schwingungen versetzt und/oder Impulsstößen ausgesetzt werden, vorzugsweise in einer alternierenden Bewegung, um die Spritzlinge bzw. Bestandteile durchzuschütteln.However, if during a certain period of time no molding or component is recognized as being graspable by the robot, in particular as positioned in the correct position, then alignment means in the alignment device are activated in order to set the moldings or components in motion and thereby achieve that at least one Another molded part or component is positioned in the correct position or is positioned in such a way that it can be grasped by the robot. For this purpose, the bottom of the storage surface in the alignment device can, for example, be tilted, rotated, vibrated and/or subjected to impulse shocks, preferably in an alternating movement, in order to shake the molded parts or components.
Eine bevorzugte Form des erfindungsmäßen Verfahrens sieht vor, als Ablagefläche der Ausrichteinheit einen Vibrationsboden zu verwenden, der entweder insgesamt in Schwingungen versetzt werden kann oder der elastisch ausgebildet ist nach Art eines Trommelfells, so dass von der Unterseite her über Aktoren mit Stößeln ein Impuls gegen den Vibrationsboden ausgeübt werden kann, wobei sich der Impuls auf die auf dem Vibrationsboden abgelegten Spritzlinge bzw. Bestandteile überträgt.A preferred form of the method according to the invention envisages using a vibrating base as the storage surface of the alignment unit, which can either be set into vibration as a whole or which is designed to be elastic in the manner of an eardrum, so that an impulse against the base is transmitted from the underside via actuators with plungers Vibrating floor can be exerted, with the impulse being transferred to the molded parts or components placed on the vibrating floor.
Wird bei Verwendung eines Vibrationsbodens kein von dem Roboter greifbares bzw. lagerichtig positionierter Spritzling bzw. Bestandteil erkannt, so wird die Frequenz und/oder die Amplitude der Schwingung des Vibrationsbodens bevorzugt so lange moduliert, bis wenigstens einer der auf dem Vibrationsboden gelagerten Spritzlinge bzw. Bestandteile gewendet ist und eine lagerichtige Position einnimmt.If, when using a vibrating floor, no molding or component that can be grasped or positioned in the correct position is recognized by the robot, the frequency and/or the amplitude of the vibration of the vibrating floor is preferably modulated until at least one of the moldings or components stored on the vibrating floor is turned and is in the correct position.
Alternativ oder zusätzlich zur Modulation der Schwingung des Vibrationsbodens kann vorgesehen sein, einen Impulsgeber auf die Unterseite des elastischen Vibrationsbodens wirken zu lassen, um gezielt einen oder mehrere der Spritzlinge bzw. Bestandteile hochzuschleudern und eine Lageänderung zu erreichen, so dass z. B. ein zu greifender Abschnitt des Spritzlings bzw. Bestandteils, z.B. die zentrale Angussstange des Spritzlings, nach oben weisend ausgerichtet ist. Somit werden bevorzugt gezielte Impulse zum Wenden des Spritzlings bzw. Bestandteils gegen die Unterseite des Vibrationsbodens an solchen Positionen ausgeübt, an denen wenigstens ein nicht-lagerichtiger bzw. nicht-greifbarer Spritzling bzw. Bestandteil wie erläutert erkannt wurde. Die Position kann dabei beispielsweise exakt die Position des Spritzlings bzw. Bestandteils sein oder im Zusammenhang mit der Position des Spritzlings bzw. Bestandteils stehen, beispielsweise weniger als 10 cm von dieser entfernt sein und/oder mechanisch mit dieser gekoppelt sein.Alternatively or in addition to modulating the vibration of the vibrating floor, it can be provided to have a pulse generator act on the underside of the elastic vibrating floor in order to specifically throw up one or more of the molded parts or components and to achieve a change in position so that, for example, a section of the molded part or component to be gripped, e.g. the central sprue rod of the molded part, is oriented upwards. Thus, targeted pulses for turning the molded part or component are preferably applied against the underside of the vibrating floor at positions where at least one molded part or component that is not in the correct position or cannot be gripped has been detected as explained. The position can, for example, be exactly the position of the molded part or component or be related to the position of the molded part or component, for example, be less than 10 cm away from it and/or be mechanically coupled to it.
Der Impulsgeber kann an einem festen Ort am Vibrationsboden vorgesehen sein oder kann seinen Ort zufällig innerhalb der Fläche des Vibrationsbodens über eine Stellvorrichtung in zumindest einer Dimension ändern, wobei dann eine gewisse Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass mit einer bestimmten Anzahl von Impulsen wenigstens ein Spritzling bzw. Bestandteil so repositioniert werden kann, dass er lagerichtig auf dem Vibrationsboden liegen bleibt und anschließend von dem Roboter entnommen werden kann.The pulse generator can be provided at a fixed location on the vibrating floor or can change its location randomly within the surface of the vibrating floor via an adjusting device in at least one dimension, in which case there is a certain probability that at least one molding or Component can be repositioned so that it remains in the correct position on the vibrating floor and can then be removed by the robot.
Alternativ zu dieser zufälligen Beeinflussung über einen Impulsgeber kann vorgesehen sein, den Impulsgeber am Vibrationsboden über eine Steuerungseinrichtung mit der Bilderkennungseinrichtung zu koordinieren und so z. B. gezielt auf einen Spritzling bzw. Bestandteil einzuwirken, beispielsweise gezielt auf eines der Formteile einzuwirken, welches noch mit dem Anguss verbunden ist. Durch das gezielte Einwirken auf ein außen am Anguss angebundenes Formteil wird ein größtmöglicher Hebel auf den Spritzling als Gesamtgebilde ausgeübt, sodass dieser gezielt umgeworfen und in eine lagerichtige bzw. von dem Roboter greifbare Position bzw. Lage gebracht werden kann.As an alternative to this random influence via a pulse generator, provision can be made to coordinate the pulse generator on the vibrating floor with the image recognition device via a control device and thus, for example. B. to act specifically on a molded part or component, for example to act specifically on one of the molded parts, which is still connected to the sprue. By specifically acting on a molded part attached to the outside of the sprue, the greatest possible leverage is exerted on the molded part as an overall structure, so that it can be specifically overturned and brought into a correct position or location that can be grasped by the robot.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Vereinzelungsverfahrens lässt sich somit dahingehend zusammenfassen, dass im Vergleich zur herkömmlichen Direktentnahme aus dem Werkzeug per Roboter die gesamte Zeitspanne eingespart werden kann, die für die Bewegung des Roboters hin zum Spritzgießwerkzeug, zum Eintauchen und Greifen in das geöffnete Spritzgießwerkzeug sowie für das Herausfahren vom Werkzeug zurück zu einer außerhalb der Spritzgießmaschine positionierten Ausrichteinrichtung benötigt wird. Außerdem wird lediglich ein einfacher Roboter, insbesondere Portalroboter, bevorzugt zumindest 2-Achsen-Roboter, bevorzugt zumindest 3-Achsen-Roboter, vorzugsweise ein zumindest 4-Achsen-Roboter benötigt.The advantage of the separation method according to the invention can therefore be summarized as follows: In comparison to conventional direct removal from the tool by robot, the entire time can be saved that is required for the movement of the robot towards the injection molding tool, for immersion and gripping in the open injection molding tool and for the Removal from the tool back to an alignment device positioned outside the injection molding machine is required. In addition, only a simple robot, in particular a gantry robot, preferably at least 2-axis robot, preferably at least 3-axis robot, preferably at least 4-axis robot, is required.
Besonders vorteilhaft ist es, den Vibrationsboden nicht nur heuristisch in Schwingungen zu versetzen, sondern eine bzw. die Steuerungseinrichtung vorzusehen und ein dem eigentlichen Vereinzelungsverfahren vorgeschaltetes Teaching durchzuführen, um die Eigenschaften der individuell zu verarbeitenden Spritzlinge bzw. Bestandteile zu erfassen und die besten Parameter für ein zielgerichtetes Wenden der Spritzlinge bzw. Bestandteile zu ermitteln. Zur Steuerung des Vibrationsbodens kann dabei in einem Lernschritt die Amplitude, die Frequenz und/oder die Vibrationsdauer variiert werden, und per Bilderkennungseinrichtung wird überwacht, mit welchen Parametern die meisten Spritzlinge bzw. Bestandteile gewendet werden können. Nach der Durchführung dieser Teachingphase kann der Vibrationsboden dann zur Ausführung einer Vibration mit zumindest einem oder mehreren optimierten Parametern wie Amplitude, Frequenz und/oder Vibrationsdauer angesteuert werden.It is particularly advantageous not only to heuristically cause the vibrating floor to vibrate, but also to provide a control device and to carry out teaching upstream of the actual separation process in order to record the properties of the injection moldings or components to be processed individually to determine the best parameters for targeted turning of the molded parts or components. To control the vibrating floor, the amplitude, the frequency and/or the vibration duration can be varied in a learning step, and an image recognition device is used to monitor which parameters can be used to turn the most molded parts or components. After this teaching phase has been carried out, the vibrating floor can then be controlled to carry out a vibration with at least one or more optimized parameters such as amplitude, frequency and/or vibration duration.
Insbesondere kann das Teaching auch mehrfach durchgeführt werden, wobei dem Vibrationsboden eine unterschiedliche Anzahl von Spritzlingen bzw. Bestandteilen zugeführt wird, damit das Verhalten für eine kleine oder große Menge von Spritzlingen bzw. Bestandteilen, die auf der Fläche des Vibrationsbodens verteilt sind, erfasst werden kann und daraus optimierte Werte für Steuerungsparametern wie Amplitude, Frequenz und/oder Vibrationsdauer in Abhängigkeit der Anzahl der in der Ausrichteinrichtung angeordneten Spritzlingen bzw. Bestandteilen ermittelt werden können.In particular, the teaching can also be carried out several times, with a different number of moldings or components being fed to the vibrating floor, so that the behavior for a small or large amount of moldings or components distributed on the surface of the vibrating floor can be recorded and from this optimized values for control parameters such as amplitude, frequency and / or vibration duration can be determined depending on the number of injection moldings or components arranged in the alignment device.
Durch eine Modulation der Amplitude kann zunächst ermittelt werden, welche Impulsenergie überhaupt erforderlich ist, um die Menge an Spritzlingen bzw. Bestandteilen auf dem Vibrationsboden in Schwingung zu bringen, zu halten und dann das Herumschleudern einzelner Spritzlinge bzw. Bestandteile zu erreichen. Gleiches gilt für die Frequenz der Schwingung, die insbesondere angepasst wird, um eine mögliche Eigenfrequenz der Menge von Spritzlingen bzw. Bestandteilen zu erreichen und mit dieser Frequenz bei einer vergleichsweise geringen Amplitude das Herumschleudern zu bewirken. Da bei einer großen Menge an Spritzlingen bzw. Bestandteilen möglicherweise mehrere Teile übereinanderliegen, kann eine entsprechend größere Energie der Schwingung notwendig sein, um die Teile einzeln herumzuschleudern und in eine andere, vorzugsweise eine lagerichtige Position überführen zu können.By modulating the amplitude, it can first be determined which pulse energy is actually required to cause the amount of molded pieces or components to vibrate on the vibrating floor, to keep them vibrating and then to achieve the throwing around of individual molded pieces or components. The same applies to the frequency of the vibration, which is adjusted in particular in order to achieve a possible natural frequency of the quantity of molded parts or components and to cause the throwing around with this frequency at a comparatively low amplitude. Since several parts may lie on top of each other when there are a large number of molded parts or components, a correspondingly greater vibration energy may be necessary in order to throw the parts around individually and to be able to transfer them into a different, preferably correct position.
Ebenso sieht ein Teachingverfahren, das vorzugsweise im Vorfeld des erfindungsgemäßen Vereinzelungsverfahrens durchgeführt wird, gegebenenfalls vor, den Hub und die Geschwindigkeit eines Stößels eines auf einen weichen Vibrationsboden wirkenden Impulsgebers zu variieren und mittels des laufenden Bilderkennungsverfahrens zu ermitteln, bei welchen Parametern am schnellsten erreicht wird, dass einzelne oder mehrere der Spritzlinge bzw. Bestandteile umgedreht werden.Likewise, a teaching method, which is preferably carried out in advance of the separation method according to the invention, optionally provides for varying the stroke and speed of a plunger of a pulse generator acting on a soft vibrating floor and using the ongoing image recognition method to determine which parameters are achieved most quickly. that one or more of the molded parts or components are turned over.
Es ist insbesondere vorteilhaft, die beschriebenen Teachingprozeduren durch eine KI-Einrichtung durchführen zu lassen, um Tendenzen zur Wirkungsverbesserung bei den Schwingungen oder Impulsen am Vibrationsboden zu erkennen.It is particularly advantageous to have the teaching procedures described carried out by an AI device in order to identify tendencies towards improving the effectiveness of the vibrations or pulses on the vibrating floor.
Ebenso kann vorgesehen sein, diejenige Unterprozedur in dem erfindungsgemäßen Vereinzelungsverfahren, durch welche die Schwingungs- und/oder Impulsgeber am Vibrationsboden mit dem Bilderkennungssystem verknüpft sind, über eine KI-Einrichtung überwachen zu lassen, um nicht nur in einem eventuell vorgelagerten Anlernprozess, sondern auch im laufenden Vereinzelungsbetrieb die besten Parameter zum Wenden der auf dem Vibrationsboden platzierten Spritzlinge bzw. Bestandteile in eine lagerichtige Position zu erkennen und/oder die vorhandenen Parameter bzw. zumindest einen dieser Parameter zu optimieren.It can also be provided that the sub-procedure in the separation method according to the invention, through which the vibration and/or pulse generators on the vibrating floor are linked to the image recognition system, can be monitored via an AI device in order not only in a possibly upstream training process, but also in ongoing separation operation to recognize the best parameters for turning the molded parts or components placed on the vibrating floor into a correct position and / or to optimize the existing parameters or at least one of these parameters.
Weiterhin ist es möglich, mithilfe des Bilderkennungssystems nicht nur die Anzahl und Lage der auf der Ablagefläche abgelegten Spritzlinge bzw. Bestandteile zu erfassen, sondern auch geometrische Fehlstellen wie beispielsweise unvollständig ausgebildete Formteile zu erkennen, diese per Roboter aufzunehmen und in einen für den Abfall vorgesehenen Sammelbehälter zu überführen.Furthermore, it is possible to use the image recognition system not only to record the number and position of the molded parts or components placed on the storage surface, but also to recognize geometric defects such as incompletely formed molded parts, to pick them up using a robot and to place them in a collection container intended for waste to transfer.
Die vorzugsweise mit einer Rutsche versehene Auffang- und Übergabeeinrichtung kann eine Selektiereinrichtung wie eine Selektierklappe enthalten, mit der solche Formteile samt Anguss direkt aussortiert werden, bei welchen bestimmte, für die Qualitätssicherung erforderliche Parameter der Spritzgießmaschine nicht eingehalten worden sind. Diese als schlecht bewerteten Artikel gelangen direkt in einen Abfallbehälter, während alle anderen Spritzlinge, vollständig zusammenhängend und/oder mit teilweise bereits abgetrennten Formteilen, weiter auf die Ausrichteinrichtung rutschen. Diese Selektiereinrichtung kann insbesondere abhängig von diesbezüglichen, qualitätsbezogenen, von der Spritzgießmaschine abgegebenen Steuersignalen gesteuert werden. Beispielsweise kann hierzu eine Steuerleitung zur Übermittlung entsprechender Steuersignale von der Spritzgießmaschine entweder direkt an eine Betätigungseinrichtung der Selektierklappe oder an eine Steuereinrichtung der Vereinzelungseinrichtung vorgesehen sein, wobei im letztbeschriebenen Fall die Steuereinrichtung der Vereinzelungseinrichtung in Abhängigkeit der empfangenen Steuersignale der Spritzgießmaschine die Selektiereinrichtung ansteuert.The collecting and transfer device, which is preferably provided with a slide, can contain a selection device such as a selection flap, with which those molded parts, including the sprue, are sorted out directly in which certain parameters of the injection molding machine required for quality assurance have not been adhered to. These items rated as bad go directly into a waste container, while all other molded parts, completely connected and/or with molded parts already partially separated, continue to slide onto the alignment device. This selection device can be controlled in particular depending on the relevant, quality-related control signals emitted by the injection molding machine. For example, a control line can be provided for transmitting corresponding control signals from the injection molding machine either directly to an actuating device of the selection flap or to a control device of the separating device, whereby in the latter case, the control device of the separating device controls the selection device depending on the control signals received from the injection molding machine.
Das Abstreifen der Formteile vom Anguss ist außerdem dadurch möglich, dass der vom Roboter gehaltene Spritzling durch eine Schablone geschoben wird, die so gestaltet ist, dass die Formteile zurückgehalten werden, während der Anguss durch den Ausschnitt der Schablone gedrückt wird. Hierbei wird der vorteilhafte Umstand bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgenutzt, bei welcher der Roboter den Spritzling in einer bekannten Lage aufnimmt und am Anguss hält.Stripping the molded parts from the sprue is also possible by pushing the molded part held by the robot through a template that is designed to hold the molded parts back while the sprue is pressed through the cutout of the template. This is the advantageous circumstance in an execution form of the method according to the invention is used, in which the robot picks up the molded part in a known position and holds it on the sprue.
Wie bereits beschrieben, kann vorgesehen sein, dass Formteile, die bereits in der Ausrichteinrichtung vom Anguss abgefallen sind, direkt vom Roboter zu dem Sammelbehälter oder einer Fördereinrichtung für Formteile gebracht werden. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, einen gesonderten Ausschleusweg an der Ausrichteinrichtung für lose Formteile vorzusehen, die schon in der Ausrichteinrichtung vom Anguss getrennt sind. Der Ausschleusweg kann z. B. durch wenigstens eine Öffnung in der Ablagefläche gebildet sein, die so bemessen ist, dass nur ein einzelnes Formteil, aber nicht der Anguss mit wenigstens einem noch daran anhängenden Formteil und auch nicht der Anguss allein durch die Öffnung fallen kann. Ein einzelnes, bereits vom Anguss getrenntes Formteil hingegen wird infolge der Schwingungen und Impulse des Vibrationsbodens in Bewegung gehalten und gelangt dabei zufällig in die Öffnung, durch die es z. B. direkt in den Sammelbehälter fällt. Bodenöffnungen eignen sich insbesondere für in sich starre Vibrationsböden.As already described, it can be provided that molded parts that have already fallen off the sprue in the alignment device are brought directly from the robot to the collecting container or a conveyor device for molded parts. In this context, it is particularly preferred to provide a separate discharge path on the alignment device for loose molded parts that are already separated from the sprue in the alignment device. The exit path can e.g. B. be formed by at least one opening in the storage area, which is dimensioned such that only a single molded part, but not the sprue with at least one molded part still attached to it, and not the sprue alone, can fall through the opening. A single molded part that has already been separated from the sprue, on the other hand, is kept in motion as a result of the vibrations and impulses of the vibrating base and accidentally ends up in the opening through which it can be e.g. B. falls directly into the collection container. Floor openings are particularly suitable for rigid vibrating floors.
Bei elastisch-flexiblen Vibrationsböden, die nach Art eines Trommelfells an einem Rahmen aufgespannt sind, sind Bodenöffnungen nicht gut realisierbar. Bei diesen kann stattdessen insbesondere bei diesen ein Ausschleusweg in der peripheren Umrandung ausgebildet sein. Der Ausschleusweg kann z.B. als eine Öffnung in der Umrandung ausgebildet ist, durch welche ein Formteil, aber nicht der Anguss seitlich herausgelangen kann.With elastic-flexible vibrating floors that are stretched on a frame like a drum skin, floor openings cannot be easily implemented. In these cases, in particular, a discharge path can be formed in the peripheral edge. The discharge path can be designed, for example, as an opening in the border through which a molded part, but not the sprue, can come out laterally.
Besonders bevorzugt ist es, einen runden Vibrationsboden mit zylindrischer Umrandung und daran wenigstens einen Ausschleusweg in Form eines tangentialen Ausschleuskanals vorzusehen. Der Ausschleuskanal besitzt eine solche Breite und/oder Höhe, dass nur lose Formteile dort hinausgelangen können. Durch entsprechend angeordnete Schwingungsgeneratoren und/oder Impulsgeber kann eine gerichtete Bewegung unter den auf dem Vibrationsboden gelagerten Spritzgießteilen hervorgerufen werden, die diese entlang der Umrandung führt. Angüsse mit und ohne anhängende Formteile können nicht in den Ausschleuskanal gelangen und werden z. B. durch geeignete Blenden an dessen Eingang abgeleitet.It is particularly preferred to provide a round vibrating base with a cylindrical border and at least one discharge path in the form of a tangential discharge channel. The discharge channel has such a width and/or height that only loose molded parts can get out there. Appropriately arranged vibration generators and/or pulse generators can be used to cause a directed movement among the injection molded parts mounted on the vibration floor, which guides them along the edge. Sprues with and without attached molded parts cannot enter the discharge channel and are z. B. derived through suitable panels at its entrance.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vereinzelungseinrichtung zur Durchführung eines Vereinzelungsverfahrens für Spritzlinge, die jeweils als Bestandteile einen Anguss und ein mit dem Anguss verbundenes Formteil oder mehrere über den gemeinsamen Anguss verbundene Formteile aufweisen. Bevorzugt ist die Vereinzelungseinrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Vereinzelungsverfahrens, beispielsweise einer oder mehrerer der oben erläuterten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Vereinzelungsverfahrens, geeignet. Die Vereinzelungseinrichtung umfasst einen Roboter mit einer Greifeinrichtung zur Aufnahme des Spritzlings, insbesondere zur Aufnahme des Spritzlings an dessen Anguss, bzw. zur Aufnahme von zumindest einem Bestandteil des Spritzlings, insbesondere zur Aufnahme von nur dem Anguss oder zur Aufnahme von jeweils nur einem Formteil des Spritzlings. In einer Ausführungsform umfasst die Vereinzelungseinrichtung ferner eine Trenneinrichtung zum Lösen der Formteile von dem Anguss. In einer Ausführungsform umfasst die Vereinzelungseinrichtung einen Sammelbehälter zur Aufnahme der vereinzelten Formteile, d.h. der von den Angüssen der Spritzlinge abgetrennten Formteile, und/oder einen Sammelbehälter zur Aufnahme der von den Formteilen getrennten Angüsse der Spritzlinge. In einer Ausführungsform umfasst die Vereinzelungseinrichtung eine Fördereinrichtung zum Abfördern der vereinzelten Formteile und/oder des Angusses. Die Vereinzelungseinrichtung umfasst ferner eine Steuereinrichtung zum Steuern des Roboters. In einer Ausführungsform, in der die Vereinzelungseinrichtung die erläuterte Trenneinrichtung umfasst, ist die Steuereinrichtung bevorzugt zum Steuern der Trenneinrichtung ausgebildet. Die Greifeinrichtung kann beispielsweise der oben erläuterte Greifer bzw. Robotergreifer bzw. die oben erläuterte Greifeinrichtung sein. So kann beispielsweise die Greifeinrichtung als mechanischer Greifer, als Vakuumgreifer oder als elektromagnetischer Greifer ausgebildet sein. Die Trenneinrichtung kann beispielsweise wie zum erfindungsgemäßen Verfahren oben erläutert ausgeführt sein, beispielsweise zum Durchführen eines abscherenden Trennverfahrens und/oder zum Durchführen eines Abstreifverfahrens. Zur Durchführung eines Abstreifverfahrens kann die Trenneinrichtung beispielsweise als Bürstenabstreifeinrichtung zum Abstreifen der Formteile vom Anguss, insbesondere während dieser von dem Roboter gehalten ist, ausgebildet sein oder zumindest eine solche umfassen.The invention further relates to a separating device for carrying out a separating process for molded parts, each of which has as components a sprue and a molded part connected to the sprue or several molded parts connected via the common sprue. The separating device is preferably suitable for carrying out a separating method according to the invention, for example one or more of the embodiments of the separating method according to the invention explained above. The separating device comprises a robot with a gripping device for picking up the molding, in particular for picking up the molding at its sprue, or for picking up at least one component of the molding, in particular for picking up only the sprue or for picking up only one molded part of the molding . In one embodiment, the separating device further comprises a separating device for releasing the molded parts from the sprue. In one embodiment, the separating device comprises a collecting container for receiving the isolated moldings, i.e. the moldings separated from the sprues of the molded parts, and/or a collecting container for receiving the sprues of the moldings separated from the moldings. In one embodiment, the separating device comprises a conveyor device for conveying the separated molded parts and/or the sprue. The separating device further comprises a control device for controlling the robot. In an embodiment in which the separating device comprises the separating device explained, the control device is preferably designed to control the separating device. The gripping device can be, for example, the gripper or robot gripper explained above or the gripping device explained above. For example, the gripping device can be designed as a mechanical gripper, as a vacuum gripper or as an electromagnetic gripper. The separating device can, for example, be designed as explained above for the method according to the invention, for example for carrying out a shearing separation process and/or for carrying out a stripping process. To carry out a stripping process, the separating device can be designed, for example, as a brush stripping device for stripping the molded parts from the sprue, in particular while it is held by the robot, or at least comprise such a brush stripping device.
Die erfindungsgemäße Vereinzelungseinrichtung weist eine für die Greifeinrichtung des Roboters zugängliche Ausrichteinrichtung auf, die eine Ablagefläche aufweist. Die Ausrichteinrichtung ist zum Aufnehmen der Spritzlinge bzw. Bestandteile der Spritzlinge ausgebildet, so dass die Spritzlinge bzw. Bestandteile auf der Ablagefläche anordenbar sind. Bevorzugt steht die Ausrichteinrichtung mit einer unterhalb eines Werkzeugs einer Kunststoff-Spritzgießmaschine anzuordnenden Auffang- und Übergabeeinrichtung in Verbindung oder ist dazu ausgebildet, mit einer solchen in Verbindung zu stehen. Bevorzugt ist die Auffang- und Übergabeeinrichtung von der Vereinzelungseinrichtung umfasst. Oberhalb der Ablagefläche ist wenigstens eine elektronische Kamera angeordnet, die mit einem mit der Steuereinrichtung verbundenen oder von der Steuereinrichtung umfassten Bilderkennungssystem verbunden ist oder ein solches Bilderkennungssystem umfasst. Dabei steht die Ausrichteinrichtung bevorzugt dergestalt mit der Auffang- und Übergabeeinrichtung in Verbindung, dass die Auffang- und Übergabeeinrichtung zum Auffangen der aus dem Werkzeug der Spritzgießmaschine ausgegebenen Spritzlinge bzw. Bestandteile und zum Weiterleiten dieser Spritzlinge bzw. Bestandteile an die Ausrichteinrichtung ausgebildet ist, so dass die Ausrichteinrichtung nach Erhalt der Spritzlinge bzw. Bestandteile von der Auffang- und Übergabeeinrichtung die Spritzlinge bzw. Bestandteile mit einer sich für den jeweiligen Spritzling bzw. Bestandteil ergebenden Ausrichtung zum Entnehmen durch den Roboter bereithält, wobei bevorzugt die Ausrichteinrichtung ein Ausrichten der Spritzlinge bzw. Bestandteile, insbesondere wie oben zum erfindungsgemäßen Verfahren erläutert, durchführen kann, so dass durch das von der Ausrichteinrichtung durchgeführte Ausrichten eine Veränderung der Lage und/oder Position der auf der Ablagefläche abgelegten Spritzlinge bzw. Bestandteile erfolgt. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, nach Erkennen eines von dem Roboter greifbaren bzw. lagerichtig positionierten Spritzlings bzw. Bestandteils durch das Bilderkennungssystem den Roboter dazu anzusteuern, dass er mit seiner Greifeinrichtung diesen als von dem Roboter greifbar identifizierten bzw. lagerichtig positioniert erkannten Spritzling bzw. Bestandteil greift und der Trenneinrichtung zuführt. Bevorzugt sind Kamera und Bilderkennungssystem dazu ausgebildet, sämtliche auf der Ablagefläche angeordneten Spritzlinge bzw. Bestandteile zu erfassen, wobei die Steuereinrichtung den Roboter zum Greifen eines bestimmten dieser Spritzlinge bzw. Bestandteile ansteuert, sobald das Bilderkennungssystem diesen bestimmten Spritzling bzw. Bestandteil als von dem Roboter greifbar identifiziert bzw. als lagerichtig positioniert erkannt hat. Beispielsweise kann die lagerichtige Position vorab in dem Bilderkennungssystem abgelegt sein, beispielsweise durch ein abgelegtes Kamerabild, auf dem der Anguss des Spritzlings bzw. der jeweilige Bestandteil vordefiniert ausgerichtet ist, oder das Bilderkennungssystem und/oder die Steuereinrichtung kann eine Auswertelogik umfassen, die auf Basis einer Auswertung von von der Kamera erfassten Kamerabildern selbständig eine solche Einteilung der Spritzlinge bzw. Bestandteile in lagerichtig und nicht-lagerichtig positioniert vornimmt, beispielsweise unter Berücksichtigung einer in dem Bilderkennungssystem und/oder der Steuereinrichtung abgelegten Charakteristik des Roboters, insbesondere seiner Greifeinrichtung, und/oder unter Berücksichtigung von Greifergebnissen, d.h. dem erfolgreichen oder nichterfolgreichen Greifen, die von der Kamera fortlaufend aufgenommen werden. Bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Trenneinrichtung in Abhängigkeit von der Position der Greifeinrichtung des Roboters anzusteuern, so dass die Trenneinrichtung dann, insbesondere nur dann aktiv ist, wenn der Roboter mit seiner Greifeinrichtung in einer vordefinierten Position ist, in der er einen Spritzling in den Wirkbereich der Trenneinrichtung hält. Allgemein kann in vorteilhaften Ausführungsformen die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um oben erläuterte vorteilhafte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Vereinzelungsverfahrens durch die Vereinzelungseinrichtung zu ermöglichen.The separating device according to the invention has an alignment device that is accessible to the gripping device of the robot and has a storage area. The alignment device is designed to accommodate the molded pieces or components of the molded pieces, so that the molded pieces or components can be arranged on the storage surface. The alignment device is preferably connected to a collecting and transfer device to be arranged below a tool of a plastic injection molding machine or is designed to be connected to such a device. The collecting and transfer device is preferably included in the separating device. Above the storage area there is at least one electric ronic camera arranged, which is connected to an image recognition system connected to the control device or included by the control device or comprises such an image recognition system. The alignment device is preferably connected to the collecting and transfer device in such a way that the collecting and transfer device is designed to collect the injection moldings or components issued from the tool of the injection molding machine and to forward these injection moldings or components to the alignment device, so that After receiving the injection moldings or components from the collecting and transfer device, the alignment device keeps the injection moldings or components ready for removal by the robot with an orientation resulting from the respective injection molding or component, wherein the alignment device preferably aligns the injection moldings or components , in particular as explained above for the method according to the invention, can be carried out, so that the alignment carried out by the alignment device results in a change in the position and / or position of the molded parts or components placed on the storage surface. The control device is designed to control the robot after recognizing an injection molding or component that can be grasped by the robot or that is positioned in the correct position by the image recognition system so that it uses its gripping device to detect this injection molding or component that is identified as being graspable by the robot or positioned in the correct position grips and feeds it to the separating device. The camera and image recognition system are preferably designed to detect all of the moldings or components arranged on the storage surface, with the control device controlling the robot to grip a specific one of these moldings or components as soon as the image recognition system detects this specific molding or component as being graspable by the robot identified or recognized as being in the correct position. For example, the correct position can be stored in advance in the image recognition system, for example by a stored camera image on which the sprue of the molded part or the respective component is aligned in a predefined manner, or the image recognition system and / or the control device can include an evaluation logic based on a Evaluation of camera images captured by the camera independently carries out such a division of the molded parts or components into correctly positioned and non-correctly positioned, for example taking into account a characteristic of the robot stored in the image recognition system and / or the control device, in particular its gripping device, and / or under Consideration of gripping results, ie successful or unsuccessful gripping, which are continuously recorded by the camera. Preferably, the control device is designed to control the separating device depending on the position of the gripping device of the robot, so that the separating device is active, in particular only when the robot with its gripping device is in a predefined position in which it inserts a molded part maintains the effective range of the separating device. In general, in advantageous embodiments, the control device can be designed to enable advantageous embodiments of a separation method according to the invention explained above by the separation device.
Bevorzugt weist die Ausrichteinrichtung einen Vibrationsboden auf. Der Vibrationsboden kann beispielsweise in sich starr ausgebildet sein. In einer Ausführungsform weist der Vibrationsboden eine Ausschleusöffnung auf, deren Größe und Kontur so bemessen ist, dass Formteile durchfallen und Spritzlinge, bei denen zumindest noch ein Formteil mit dem Anguss verbunden ist, und einzelne Angüsse zurückgehalten werden. Hierdurch kann durch die Ausrichteinrichtung selbst bereits eine Abtrennung von Formteilen von Spritzlingen und einzelnen Angüssen realisiert sein. Dabei ist auf solche Formteile abgestellt, die als separate Formteile auf dem Vibrationsboden angeordnet sind, beispielsweise weil sie zufällig von dem Rest des jeweiligen Spritzlings abgebrochen sind, von dem sie stammen. In einer Ausführungsform ist der Vibrationsboden elastisch-flexibel und nach Art eines Trommelfells gespannt.The alignment device preferably has a vibrating base. The vibrating floor can, for example, be designed to be rigid in itself. In one embodiment, the vibrating base has a discharge opening, the size and contour of which is dimensioned such that molded parts fall through and molded parts, in which at least one molded part is still connected to the sprue, and individual sprues are retained. As a result, the alignment device itself can be used to separate molded parts from molded parts and individual sprues. The focus here is on those molded parts that are arranged as separate molded parts on the vibrating floor, for example because they accidentally broke off from the rest of the respective molding from which they come. In one embodiment, the vibrating floor is elastic-flexible and stretched like an eardrum.
In einer Ausführungsform weist der Vibrationsboden eine periphere Umrandung auf, in der wenigstens eine Öffnung vorgesehen ist, deren Größe und Kontur so bemessen ist, dass Formteile durchfallen und Spritzlinge, bei denen zumindest noch ein Formteil mit dem Anguss verbunden ist, und einzelne Angüsse zurückgehalten werden. Dabei ist, wie oben erläutert, auf solche Formteile abgestellt, die bereits von dem übrigen Spritzling abgebrochen sind, beispielsweise zufällig aufgrund von mechanischer Belastung abgebrochen sind. Besonders bevorzugt ist der Vibrationsboden rund und von einer kreisförmigen peripheren Umrandung umschlossen. In einer Ausführungsform weist der Vibrationsboden eine periphere Umrandung auf, die sich an wenigstens einer Stelle zu einem Ausschleuskanal öffnet, dessen Größe und Kontur so bemessen ist, dass die Formteile durchgeleitet werden und Spritzlinge, bei denen zumindest noch ein Formteil mit dem Anguss verbunden ist, und einzelne Angüsse am Anfang des Ausschleuskanals abgeleitet werden. Allgemein bevorzugt verläuft der Ausschleuskanal entlang einer peripheren Umrandung. In einer Ausführungsform ist der Vibrationsboden rund. In einer Ausführungsform verläuft der Ausschleuskanal tangential zur peripheren Umrandung des Vibrationsbodens.In one embodiment, the vibrating base has a peripheral border in which at least one opening is provided, the size and contour of which is dimensioned such that molded parts fall through and molded parts in which at least one molded part is still connected to the sprue and individual sprues are retained . As explained above, the focus is on those molded parts that have already broken off from the rest of the molded part, for example broken off accidentally due to mechanical stress. The vibrating floor is particularly preferably round and surrounded by a circular peripheral border. In one embodiment, the vibrating base has a peripheral border which opens at least at one point into a discharge channel, the size and contour of which is dimensioned such that the molded parts are passed through and molded parts in which at least one molded part is still connected to the sprue, and individual sprues are derived at the beginning of the discharge channel. In general, the discharge channel preferably runs along a peripheral border. In one embodiment, the vibrating floor is round. In one embodiment, the discharge channel runs tangentially to the peripheral edge of the vibrating floor.
In einer Ausführungsform ist der Roboter ein Portalroboter mit wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei in einem kartesischen Koordinatensystem ausgerichteten Linearführungen. Hierdurch kann sowohl eine präzise Führung als auch eine einfache Steuerung des Roboters sowie eine hinreichende Beweglichkeit der Greifeinrichtung des Roboters gewährleistet sein.In one embodiment, the robot is a gantry robot with at least two, in particular at least three, linear guides aligned in a Cartesian coordinate system. This can ensure both precise guidance and simple control of the robot as well as sufficient mobility of the robot's gripping device.
In einer Ausführungsform weist der Roboter zwei parallele Linearführungen auf, die eine erste Achse bilden, wobei zwischen den Linearführungen ein Freiraum gebildet ist, in dem wenigstens je ein Sammelbehälter zur Aufnahme der vereinzelten Formteile und der abgetrennten Angüsse angeordnet sind. Hierdurch kann auf besonders platzsparende Weise eine Anordnung von verschiedenen Sammelbehältern für einerseits die abgetrennten bzw. vereinzelten Formteile und andererseits die abgetrennten Angüsse vorgesehen sein.In one embodiment, the robot has two parallel linear guides which form a first axis, with a free space being formed between the linear guides, in which at least one collecting container is arranged for receiving the isolated molded parts and the separated sprues. In this way, an arrangement of different collecting containers can be provided in a particularly space-saving manner for, on the one hand, the separated or isolated molded parts and, on the other hand, the separated sprues.
In einer Ausführungsform umfasst die Vereinzelungseinrichtung ein Gestell, wobei der Roboter, die Ausrichteinrichtung und die Kamera in dem Gestell angeordnet sind. Dies bringt den besonderen Vorteil mit sich, dass das positionierbare Gestell separat neben der Spritzgießmaschine und somit je nach Bedarf neben der gewünschten Spritzgießmaschine angeordnet werden kann. Besonders bevorzugt sind sämtliche über das Gestell hinausgehenden Bestandteile der Vereinzelungseinrichtung an dem Gestell fixiert, insbesondere zumindest einige dieser Bestandteile lösbar an dem Gestell fixiert. Beispielsweise kann die Auffang- und Übergabeeinrichtung durch eine abschüssige Rutsche gebildet sein, die sich von unterhalb des Spritzgießwerkzeugs bis oberhalb der Ausrichteinrichtung erstreckt. Somit kann die Vereinzelungseinrichtung gezielt als Zukaufteil neben einer Spritzgießmaschine angeordnet werden und zum zeitsparenden Vereinzeln und somit Sortieren der Formteile relativ zum Anguss verwendet werden. Allgemein bevorzugt sind durch das Gestell die Trenneinrichtung, die Ausrichteinrichtung, der Roboter und zumindest zwei unterschiedliche Sammelbehälter dergestalt zueinander positioniert, dass der Roboter mit seiner Greifeinrichtung von der Ausrichteinrichtung einen Spritzling entnehmen kann und mit seiner Greifeinrichtung den Spritzling zu der Trenneinrichtung führen kann, wobei die Trenneinrichtung oberhalb eines ersten der Sammelbehälter angeordnet ist und zum Abtrennen der Formteile von dem Anguss ausgebildet ist, während die Greifeinrichtung des Roboters einen Abschnitt des Spritzlings, insbesondere den Anguss, hält, und wobei der Roboter seine Greifeinrichtung nach dem Abtrennen der Formteile von dem Anguss zu dem zweiten Sammelbehälter führen kann und die Greifeinrichtung sodann den abgetrennten Anguss in den zweiten der Sammelbehälter ablegen kann. In einer Ausführungsform weist das Gestell Räder auf, mittels derer es beweglich verfahrbar ist. Besonders bevorzugt ist die gesamte Vereinzelungseinrichtung über die Räder des Gestells als separate Einheit verfahrbar. Bevorzugt weisen die Räder eine Blockiereinrichtung auf, wodurch sie lösbar blockiert werden können, um eine ungewollte Weiterbewegung des Gestells zu vermeiden. In einer Ausführungsform weist die Vereinzelungsvorrichtung eine erste Führungseinrichtung auf, die korrespondierend zu einer zweiten Führungseinrichtung ausgebildet ist, die zur Montage an einer Spritzgießmaschine vorgesehen oder an einer Spritzgießmaschine ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft insbesondere auch ein Set umfassend eine Vereinzelungsvorrichtung, die eine erste Führungseinrichtung aufweist, sowie eine zweite Führungseinrichtung, die zur Montage an einer Spritzgießmaschine ausgebildet ist. Erste und zweite Führungseinrichtung sind dergestalt zueinander ausgebildet, dass sie durch Ineinandergreifen von erster und zweiter Führungseinrichtung ihre Relativposition zueinander festlegen. Somit kann über die erste Führungseinrichtung der Vereinzelungsvorrichtung eine gezielte Ausrichtung der Vereinzelungsvorrichtung an der erläuterten Spritzgießmaschine ermöglicht sein, sodass über die korrespondierenden Führungseinrichtungen sichergestellt sein kann, dass die Spritzlinge, die aus dem Spritzgießwerkzeug der Spritzgießmaschine ausgegeben werden, in vordefinierter Art und Weise über die Auffang- und Übergabeeinrichtung zu der Ausrichteinrichtung der Vereinzelungseinrichtung gelangen.In one embodiment, the separating device comprises a frame, with the robot, the alignment device and the camera being arranged in the frame. This has the particular advantage that the positionable frame can be arranged separately next to the injection molding machine and thus next to the desired injection molding machine as required. Particularly preferably, all components of the separating device that extend beyond the frame are fixed to the frame, in particular at least some of these components are releasably fixed to the frame. For example, the collecting and transfer device can be formed by a sloping chute which extends from below the injection molding tool to above the alignment device. The separating device can therefore be specifically arranged as a purchased part next to an injection molding machine and used for time-saving separating and thus sorting of the molded parts relative to the sprue. Generally preferred, the separating device, the aligning device, the robot and at least two different collecting containers are positioned relative to one another by the frame in such a way that the robot can remove a molded part from the aligning device with its gripping device and can guide the molded part to the separating device with its gripping device, whereby the Separating device is arranged above a first of the collecting containers and is designed to separate the molded parts from the sprue, while the gripping device of the robot holds a section of the molded part, in particular the sprue, and wherein the robot closes its gripping device after separating the molded parts from the sprue can lead to the second collecting container and the gripping device can then place the separated sprue into the second of the collecting containers. In one embodiment, the frame has wheels by means of which it can be moved. Particularly preferably, the entire separating device can be moved as a separate unit via the wheels of the frame. The wheels preferably have a blocking device, whereby they can be releasably blocked in order to avoid unwanted further movement of the frame. In one embodiment, the separating device has a first guide device which is designed to correspond to a second guide device which is intended for mounting on an injection molding machine or is designed on an injection molding machine. The invention also particularly relates to a set comprising a separating device which has a first guide device and a second guide device which is designed for assembly on an injection molding machine. The first and second guide devices are designed in such a way that they determine their relative position to one another through the interlocking of the first and second guide devices. Thus, a targeted alignment of the separating device on the injection molding machine explained can be made possible via the first guide device of the separating device, so that it can be ensured via the corresponding guide devices that the injection moldings, which are output from the injection molding tool of the injection molding machine, are passed over the collecting device in a predefined manner - and transfer device reach the alignment device of the separating device.
Die Erfindung betrifft ferner ein System umfassend eine erfindungsgemäße Vereinzelungsvorichtung und eine Spritzgießmaschine. Die Spritzgießmaschine weist ein Werkzeug zum Herstellen der Spritzlinge und zum Ausgeben der hergestellten Spritzling auf. Das Werkzeug ist somit ein Spritzgießwerkzeug. In einem Betriebszustand des Systems, in dem Vereinzelungsvorrichtung und Spritzgießmaschine des Systems vordefiniert zueinander angeordnet sind, ist die Auffang- und Übergabeeinrichtung der Vereinzelungsvorrichtung unter dem Werkzeug der Spritzgießmaschine angeordnet und zum Führen der von dem Werkzeug ausgegebenen Spritzlinge zu der Ausrichteinrichtung der Vereinzelungseinrichtung ausgebildet, wobei in manchen Ausführungsformen, wie erläutert, zumindest einige der Bestandteile der Spritzlinge dabei voneinander getrennt sein können. Besonders bevorzugt ist die Vereinzelungsvorichtung getrennt von der Spritzgießmaschine bewegbar. Somit sind Vereinzelungseinrichtung und Spritzgießmaschine bevorzugt zwei unabhängige Einheiten. Die Vereinzelungsvorrichtung kann somit ausgehend von einem Montagezustand, in dem sie unabhängig von der Spritzgießmaschine angeordnet ist, durch Bewegung zur Spritzgießmaschine an dieser so angeordnet werden, dass der Betriebszustand erreicht ist. In einer Ausführungsform weist die Vereinzelungsvorichtung eine erste Führungseinrichtung und weist die Spritzgießmaschine eine zur ersten Führungseinrichtung korrespondierende zweite Führungseinrichtung auf, wobei in dem Betriebszustand die erste und die zweite Führungseinrichtung aneinander anliegen und dabei eine Position der Vereinzelungsvorrichtung relativ zur Spritzgießmaschine festlegen. Erste und zweite Führungseinrichtung sind somit gezielt dergestalt zueinander korrespondiert ausgebildet, dass sie eine vordefinierte Ausrichtung der Vereinzelungsvorrichtung zur Spritzgießmaschine in den Betriebszustand gewährleisten. Erste und zweite Führungseinrichtung können hierzu geeignet ausgebildet sein. Beispielsweise kann zumindest eine der Führungseinrichtungen als Führungsplatte ausgebildet sein und die andere Führungseinrichtung in dem Betriebszustand an der Führungsplatte anliegen. Bevorzugt sind beide Führungseinrichtungen jeweils als Führungsplatte ausgebildet. Bevorzugt greifen die Führungseinrichtungen dergestalt in dem Betriebszustand ineinander, dass die Position der Vereinzelungsvorichtung relativ zur Spritzgießmaschine in zumindest einer Raumdimension festgelegt ist. Hierzu kann beispielsweise eine der Führungseinrichtungen die andere umgreifen. Im Übrigen kann die Position der Vereinzelungseinrichtung und der Spritzgießmaschine zueinander dann beispielsweise dadurch festgelegt sein, dass beide auf einem Raumboden aufgestellt sind und in dem Betriebszustand in einer anderen Raumdimension aneinander anliegen und die Vereinzelungsvorichtung in ihrer Bewegung blockiert ist, beispielsweise durch Blockieren von von der Vereinzelungsvorichtung umfassten Rädern. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform greifen die Führungseinrichtungen in dem Betriebszustand dergestalt ineinander, dass sie die Position der Vereinzelungsvorichtung relativ zur Spritzgießmaschine in zumindest zwei Raumdimensionen, insbesondere in drei Raumdimensionen festlegen. Das erfindungsgemäße System und die erfindungsgemäße Vereinzelungseinrichtung können in Ausführungsformen Merkmale aufweisen, die sich aus den vorliegenden Erläuterungen von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben. Entsprechend kann das erfindungsgemäße Verfahren in Ausführungsformen Merkmale aufweisen, die sich aus den vorliegenden Erläuterungen von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vereinzelungseinrichtung und des erfindungsgemäßen Systems ergeben.The invention further relates to a system comprising a separating device according to the invention and an injection molding machine. The injection molding machine has a tool for producing the moldings and for dispensing the produced moldings. The tool is therefore an injection molding tool. In an operating state of the system in which the separating device and the injection molding machine of the system are arranged in a predefined manner relative to one another, the collecting and transfer device of the separating device is arranged under the tool of the injection molding machine and is designed to guide the injection moldings emitted by the tool to the alignment device of the separating device, wherein in In some embodiments, as explained, at least some of the components of the molded parts can be separated from one another. The separating device is particularly preferably movable separately from the injection molding machine. The separating device and the injection molding machine are therefore preferably two independent units. The separating device can thus be arranged on the injection molding machine by moving to the injection molding machine, starting from an assembly state in which it is arranged independently of the injection molding machine, in such a way that the operating state is reached. In one In this embodiment, the separating device has a first guide device and the injection molding machine has a second guide device corresponding to the first guide device, wherein in the operating state the first and second guide devices rest against one another and thereby determine a position of the separating device relative to the injection molding machine. The first and second guide devices are therefore specifically designed to correspond to one another in such a way that they ensure a predefined alignment of the separating device to the injection molding machine in the operating state. The first and second guide devices can be designed to be suitable for this purpose. For example, at least one of the guide devices can be designed as a guide plate and the other guide device can rest against the guide plate in the operating state. Both guide devices are preferably each designed as a guide plate. Preferably, the guide devices interlock in the operating state in such a way that the position of the separating device relative to the injection molding machine is fixed in at least one spatial dimension. For this purpose, for example, one of the management devices can encompass the other. Furthermore, the position of the separating device and the injection molding machine relative to one another can then be determined, for example, by both being set up on a room floor and in the operating state resting against one another in a different spatial dimension and the separating device being blocked in its movement, for example by blocking the separating device included wheels. In a particularly preferred embodiment, the guide devices engage with one another in the operating state in such a way that they determine the position of the separating device relative to the injection molding machine in at least two spatial dimensions, in particular in three spatial dimensions. In embodiments, the system according to the invention and the separating device according to the invention can have features that result from the present explanations of embodiments of the method according to the invention. Accordingly, the method according to the invention can have features in embodiments that result from the present explanations of embodiments of the separating device according to the invention and the system according to the invention.
Das Vereinzelungsverfahren nach der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel einer zur Verfahrensdurchführung geeigneten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vereinzelungseinrichtung näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
-
1 eine Vereinzelungseinrichtung mit Spritzgießmaschine in einer perspektivischen Ansicht; -
2 die Vereinzelungseinrichtung mit Spritzgießmaschine in seitlicher Ansicht; -
3 die Vereinzelungseinrichtung von vorn; -
4 die Vereinzelungseinrichtung mit von oben; -
5 Teile der Vereinzelungseinrichtung in seitlicher Ansicht.
-
1 a separating device with an injection molding machine in a perspective view; -
2 the separation device with injection molding machine in a side view; -
3 the separation device from the front; -
4 the separating device from above; -
5 Parts of the separating device in a side view.
Eine Auffang- und Übergabeeinrichtung 50 ist in Form einer abschüssigen Rutsche gebildet, die sich von einem Bereich unterhalb des Spritzgießwerkzeugs der Spritzgießmaschine 1 bis oberhalb einer im Gestell 70 angeordneten Ausrichteinrichtung 20 erstreckt. Eine Verknüpfung der Steuerungen der Spritzgießmaschine 1 und der Vereinzelungseinrichtung 100 kann vorgesehen sein, um z. B. im Störungsfall die weitere Produktion von Spritzlingen zu unterbrechen oder zu verlangsamen, um abzuwenden, dass Zwischenspeicher in der Vereinzelungseinrichtung 100 volllaufen. Vorteilhaft können Verknüpfungen der Datenverbindungen der Vorrichtungen auch sein, um beispielsweise Informationen aus der Steuerung der Spritzgießmaschine in Bezug auf nicht den Qualitätskriterien entsprechend beendet Spritzgießzyklen an die Steuerung der Vereinzelungseinrichtung 100 zu übergeben, so dass beispielsweise eine Selektion solcher Teile erfolgen kann, bevor diese auf die Ausrichteinrichtung 20 gelangen.A collecting and
Im laufenden Normalbetrieb ist eine Verknüpfung der Steuerungen der Spritzgießmaschine 1 und der Vereinzelungseinrichtung 100 jedoch nicht unbedingt erforderlich, da letztere autonom und vom Takt der Spritzgießmaschine 1 unabhängig arbeiten kann.During normal operation, however, it is not absolutely necessary to link the controls of the
Die Spritzlinge fallen beim Öffnen des Werkzeugs in der Spritzgießmaschine 1 auf den oberen Bereich der Auffang- und Übergabeeinrichtung 50 und rutschen von dort auf einen Vibrationsboden 21, der das Kernstück der Ausrichteinrichtung 20 bildet. Oberhalb des Vibrationsbodens 21 ist eine elektronische Kamera 31 angeordnet, über welche die auf dem Vibrationsboden 21 liegenden Spritzlinge erkannt und danach klassifiziert werden, ob sie eine lagerichtige oder nichtlagerichtige Position einnehmen. Vorteilhaft kann die vorliegend beschriebene Ausführungsform auch zum Beobachten, Klassifizieren und Greifen von bereits auf der Ablagefläche voneinander getrennt liegenden Bestandteilen, wie erläutert, verwendet werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass nur solche Spritzlinge bzw. Bestandteile als von dem Roboter greifbar identifiziert werden, die als lagerichtig positioniert erkannt werden. Bei einer lagerichtigen Position weist ein zentraler Angussstutzen nach oben, sodass er leicht von dem Roboter 10 gegriffen werden kann. Alternativ kann auch ein markanter und vom Roboter leicht greifbarer Teil der mit dem Anguss verbundenen Formteile zur Identifikation und zum Greifen herangezogen werden. Bei Spritzlingen bzw. Bestandteilen, die nicht lagerichtig auf dem Vibrationsboden 21 positioniert sind, ist es erforderlich, diese zwangsweise zu wenden, sodass z. B. eine zentrale Angussstange oder ein anderer Teilbereich des Spritzlings gut von der Greifeinrichtung an der Roboterhand gegriffen werden kann.When the tool is opened in the
Der in das Gestell 70 integrierte Roboter 10 ist im dargestellten Beispiel der Erfindung als Portalroboter aufgebaut und umfasst dazu zwei parallele Linearführungen, die an den Außenseiten des Gestells 70 angeordnet sind und zwischen sich einen Zwischenraum freilassen, sodass die Greifeinrichtung des Roboters 10 ungehindert Teile vom Vibrationsboden 21 aufnehmen kann und eine ununterbrochene Beobachtung durch die elektronische Kamera 31 möglich ist.The
Weiter unterhalb im Gestell 70 sind zwei Sammelbehälter 41, 42 angeordnet. Dabei ist der Sammelbehälter 41 zur Aufnahme der abgetrennten Angüsse oder von sonstigem Ausschuss vorgesehen. Der andere Sammelbehälter 42 ist unterhalb einer Bürstenabstreifeinrichtung 60 angeordnet, durch welche die Formteile von dem durch den Roboter gehaltenen Anguss gelöst werden und in den darunter befindlichen Sammelbehälter 42 fallen.Two collecting
Vom Vibrationsboden 21 wird ein einzelner Spritzling, der lagerichtig positioniert ist, mittels des Portalroboters 10 entnommen und bis oberhalb des Bürstenrotors 61 der Bürstenabstreifeinrichtung verfahren. Durch Absenken des Spritzlings in den Wirkungsbereich des Bürstenrotors 61 werden die Formteile vom Anguss abgebrochen und fallen in den darunter befindlichen Sammelbehälter 42.A single molded part, which is positioned in the correct position, is removed from the vibrating
Dieser Vorgang wird anhand der vergrößerten Ausschnittsdarstellung in
Der durch die Spritzgießmaschine produzierte Spritzling 2 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel den als Sternanguss ausgebildeten Anguss 3 mit der zentralen Angussstange und mehreren sich radial nach außen erstreckenden Speichen, über welche jeweils eines der Formteile 4 angebunden ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Spritzling 2 vier Formteile 4.In the exemplary embodiment shown, the molded
Durch die mehreren fächerartig ausgebildeten Bürsten am Bürstenrotor 61, die sich von einer zentralen Rotationsachse aus radial nach außen erstrecken, können alle am Anguss 3 anhängenden Formteile 4 gleichzeitig berührt und relativ zum Anguss 3 bewegt werden, um die Formteile 4 vom Anguss 3 abzureißen oder abzustreifen.Due to the several fan-shaped brushes on the
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Kunststoff-SpritzgießmaschinePlastic injection molding machine
- 22
- Spritzlingsquirt
- 33
- Angusssprue
- 44
- Formteilmolded part
- 100100
- VereinzelungseinrichtungSeparation device
- 1010
- Roboterrobot
- 1111
- GreifeinrichtungGripping device
- 2020
- AusrichteinrichtungAlignment device
- 2121
- VibrationsbodenVibrating floor
- 3030
- BilderkennungssystemImage recognition system
- 3131
- elektronische Kameraelectronic camera
- 4141
- Behältercontainer
- 4242
- Behältercontainer
- 5050
- Rutscheslide
- 6060
- BürstenabstreifeinrichtungBrush stripper device
- 6161
- Bürstenrotorbrush rotor
- 7070
- Gestellframe
- 7171
- Rollenroll
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- 2022-09-26 DE DE102022124626.4A patent/DE102022124626A1/en active Pending
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- 2023-09-26 WO PCT/EP2023/076506 patent/WO2024068603A1/en unknown
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WO2024068603A1 (en) | 2024-04-04 |
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