DE10219118A1

DE10219118A1 - Vereinzelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10219118A1
Application number: DE2002119118
Authority: DE
Inventors: Thomas Kirner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-29
Filing date: 2002-04-29
Publication date: 2003-11-13

Abstract

Offenbart ist eine Vereinzelungsvorrichtung zum Vereinzeln von schüttgutartigem Vereinzelungsgut, wobei das Vereinzelungsgut von Druckluft vereinzelbar und die Vereinzelungsrichtung über die Neigung der Vereinzelungsfläche bestimmbar ist, sowie ein Vereinzelungsverfahren für das Vereinzelungsgut.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vereinzelungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Vereinzelungsverfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 17.
Häufig sind Laser-LEDs in einem Röhrchen aufgenommen und die Öffnung der Röhrchen zum Schutz der LEDs mit einem Glasplättchen bedeckt. Diese Glasplättchen haben etwa einen Durchmesser von 3 bis 4 mm und werden in einem Arbeitsschritt in großer Stückzahl gefertigt. Nach dieser massenhaften Fertigung werden die Glasplättchen vereinzelt und jeweils getrennt den Laser-LEDs bzw. Röhrchen zugeführt. Bei bekannten Lösungen zum Vereinzeln werden die Glasplättchen schüttgutartig auf eine Vereinzelungsfläche gegeben, mit einem Wischer manuell verteilt, manuell mit einer Vakuumpipette einzeln entnommen und einem Ablageelement zur weiteren Verarbeitung wie zum Beispiel der Montage zugeführt.
Aufgrund der manuellen Handhabung jedes einzelnen Glasplättchens sind die bekannten Lösungen sehr Zeit- und kostenintensiv. Des Weiteren treten bei diesen Verfahren häufig Beschädigungen der Glasplättchen auf, so daß nicht nur ein hoher Ausschuß vorliegt, sondern ebenfalls die Qualität der Endprodukte gemindert ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vereinzelungsvorrichtung, die die vorgenannten Nachteile beseitigt und mit einem minimalen vorrichtungstechnischen Aufwand zu verwirklichen ist, sowie ein Vereinzelungsverfahren zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vereinzelungsvorrichtung nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Vereinzelungsverfahren nach den Merkmalen des Patentanspruchs 17.

Die bevorzugte Vereinzelungsvorrichtung für schüttgutartiges Vereinzelungsgut weist eine Vereinzelungsfläche mit einer Vielzahl von Luftdurchlässen auf, über die Druckluft von der Unterseite der Vereinzelungsfläche strömbar ist, so daß sich ein Luftkissen auf der Oberseite der Vereinzelungsfläche bildet. Erfindungsgemäß erfolgt die Vereinzelung des Vereinzelungsguts vorrangig über die Druckluft zur Bildung des Luftkissens und die Festlegung der Vereinzelungsrichtung vorrangig über eine Neigung der Vereinzelungsfläche. D. h. das Vereinzelungsgut wird von dem Luftkissen von der Oberseite abgehoben, vereinzelt und durch die Schwerkraft stromabwärts schwebend bewegt. An einer stromabwärts gelegenen Position ist eine Aufnahme zur Sammlung des vereinzelten Vereinzelungsguts angeordnet, in der sich das Vereinzelungsgut aufgrund der reibunglosen Verschiebbarkeit und der Wirkung der Schwerkraft selbständig einreiht bzw. vereinzelt sammelt.

Eine derartige Vereinzelungsvorrichtung eignet sich besonders für plättchenartiges Vereinzelungsgut in großer Anzahl wie zum Beispiel Glasplättchen, deren Oberflächen leicht beschädigbar sind und die somit eine sensible Handhabung bedingen.

Aus der DE 30 40 221 C2 ist es zwar per se bekannt, Vereinzelungsgut mittels Luftimpulsen zu transportieren und durch geeignete Ansteuerung der Luftdüsen Richtungsänderungen herbeizuführen, jedoch ist es eine derartige Einrichtung nicht für die Vereinzelung von schüttgutartigem Vereinzelungsgut geeignet.

Aufgrund der Größe und der Ausrichtung der Luftdurchlässe sind diese nicht in beliebig kleinen Abständen zueinander setzbar, so daß schüttgutartiges Vereinzelungsgut vereinzelt durch den Luftstrom nicht erfaßt wird und auf der Vereinzelungsfläche liegen bleibt, wodurch bei einem entsprechend großem Anteil an liegengebliebenden Vereinzelungsgut die Vereinzelungsrichtung verändert bzw. stark negativ beeinflußt ist.

Des Weiteren ist es nachteilig, daß schüttgutartiges Vereinzelungsgut aufgrund der Beabstandung der Luftdurchlässe bei der per se bekannten Lösung nicht von einem ausreichend großem Luftkissen getragen werden und somit nicht schwebend, sondern reibend über die Vereinzelungsfläche bewegt werden. Gerade der schwebende Transport ist aber ein entscheidender Vorteil dieser Luftkissentechnik, da das Vereinzelungsgut extrem materialschonend bewegbar ist.

Vorzugsweise ist die Vereinzelungsfläche der erfindungsgemäßen Vereinzeleungsvorrichtung ein mikroporöser Werkstoff, deren Poren die Luftdurchlässe bilden. Dadurch weisen die Luftdurchlässe zum einen einen sehr kleinen Durchmesser auf und sind zum anderen sehr eng voneinander beabstandet, so daß die gesamte Oberfläche der Vereinzelungsfläche von einem gleichmäßigem Luftkissen überdeckbar ist. Des Weiteren ist es vorteilhaft, daß die Poren ungerichtet in dem Werkstoff angeordnet sind, so daß bei horizontaler Ausrichtung der Vereinzelungsfläche keine seitlich angreifende Bewegungskomponente auf das Vereinzelungsgut wirkt und sich das Vereinzelungsgut somit bei einer Neigung der Vereinzelungsfläche gleichmäßig auf die Aufnahme verteilen kann.

Es ist jedoch auch vorstellbar, über eine besondere Ausrichtung von Luftdurchlässe das Vereinzelungsgut mit einer seitlichen Bewegungskomponente zu beaufschlagen, so daß die Vereinzelungsrichtung nicht nur über die Neigung der Vereinzelungsfläche bestimmt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Neigung der Vereinzelungsfläche einstellbar, so daß individuell das Gewicht bzw. die Oberflächenrauhigkeit des Vereinzelungsguts berücksichtbar ist.

Zur verbesserten Vereinzelung des Vereinzelungsgutes auf der Vereinzelungsfläche und verbesserten Einreihung des Vereinzelungsgutes in der Aufnahme ist ein Vibrationselement vorteilhaft, das die Vereinzelungsfläche in Schwingung versetzt bzw. mit einem Kraftimpuls beaufschlagt.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, einen Abstreifer im wesentlichen quer zur Vereinzelungsrichtung des Vereinzelungsguts vorzusehen, der übereinander liegendes Vereinzelungsgut separiert oder Seitenwände anzuordnen, die trichterförmig auf die Aufnahme zulaufen, oder Leitbleche im wesentlichen in Vereinzelungsrichtung auf der Vereinzelungsfläche auszubilden und so eine Voreinreihung vorzunehmen.

Die Aufnahme hat vorzugsweise eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Ausnehmungen, die jeweils mit einem Anschlag für das Vereinzelungsgut versehen sind.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein bevorzugtes Vereinzelungsverfahren sieht vor, das Vereinzelungsgut schüttgutartig einem stromaufwärts gelegenen Bereich der Vereinzelungsfläche zuzuführen, das Vereinzelungsgut über die Druckluft zu vereinzeln und es stromabwärts mit einem Greifer aus der Aufnahme zu entnehmen. Der Greifer führt es dem weiteren Herstellungsprozeß zu, wobei es zur Zwischenlagerung bzw. Weiterverarbeitung vorzugsweise in einem Ablageelement abgelegt wird.

Wahlweise wird die Vereinzelungsfläche mit einer Schwingung bzw. einem Kraftimpuls beaufschlagt, so daß sich das Vereinzelungsgut vereinfacht auf der Vereinzelungsfläche vereinzelt bzw. verbessert in die Aufnahme einreiht.

Durch eine derartige Vereinzelungsvorrichtung und ein derartiges Vereinzelungsverfahren ist es möglich, schüttgutartiges Vereinzelungsgut materialschonend und voll automatisiert innerhalb kürzester Zeit in einen vereinzelten Zustand zu überführen, so daß nicht nur die Durchlaufzeit des gesamten Herstellungsprozeß reduzierbar ist, sondern auch die Produktqualität steigt.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht auf eine bevorzugte Vereinzelungsvorrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt in Vereinzelungsrichtung durch eine Vereinzelungsvorrichtung,
Fig. 3 eine bevorzugte Aufnahme und
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Vereinzelungsvorrichtung.
Eine bevorzugte Vereinzelungsvorrichtung 2 (Fig. 1) zum Vereinzeln von schüttgutartigem Vereinzelungsgut 4, insbesondere plättchenartiges Vereinzelungsgut, weist eine Vereinzelungsfläche 6 mit Seitenwänden 8, eine Aufnahme 10 in einem Seitenbereich und eine Luftkammer 12 an der Unterseite 14 auf.
Die Vereinzelungsfläche 6 ist von Luftdurchlässen 16 (Fig. 2) durchsetzt. Die Luftdurchlässe 16 erstrecken sich von der Unterseite 14 der Vereinzelungsfläche 6 zur Oberseite 18, so daß sich bei Anschluß einer Druckluftquelle an die Luftkammer 12 auf der Oberseite 18 der Vereinzelungsfläche 6 ein Luftkissen 20 bildet. Dadurch ist das Vereinzelungsgut 4 von der Oberseite abbhebhar, so daß selbständig eine Vereinzelung des Vereinzelungsguts 4 erfolgt.
Zur Festlegung der Vereinzelungsrichtung des vereinzelten Vereinzelungsguts 4 ist die Vereinzelungsfläche 6 geneigt, wobei die Aufnahme 10 zur Sammlung des vereinzelten Vereinzelungsguts 4 an einem stromabwärts gelegenen Bereich der Vereinzelungsfläche 6 angeordnet ist. D. h. durch die Neigung der Vereinzelungsfläche 6 ist das Vereinzelungsgut 4 durch die Schwerkraft mit einer Bewegungskomponente beaufschlagt, so daß das vom Luftkissen 20 getragene und vereinzelte Vereinzelungsgut 4 in Ausnehmungen 22 der Aufnahme 10 treibt.
Vorteilhafterweise ist der Einstellwinkel α der Neigung der gesamten Vereinzelungsfläche 6 oder Teilbereiche der Vereinzelungsfläche 6 änderbar, so daß der Einfluß der Schwerkraft auf das Vereinzelungsgut 4 variierbar ist.
Es ist jedoch auch vorstellbar, über die Ausrichtung und Anordnung der Luftdurchlässe 16 das Vereinzelungsgut 4 mit einer von der Schwerkraft unabhängigen Bewegungskomponente zu beaufschlagen. Eine derartige Ausrichtung der Luftdurchlässe 16 ist speziell vor der Aufnahme 10 vorteilhaft, da so das vereinzelte Vereinzelungsgut genau in die Ausnehmungen 22 der Aufnahme 10 treibbar ist.
Die Anmelderin hält es sich vor, einen Anspruch auf gerichtete, insbesondere schrägstehende Luftdurchlässe 16 zu richten.
Die Aufnahme zur Sammlung des vereinzelten Vereinzelungsguts 4 weist vorteilhafterweise eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Ausnehmungen 22 (Fig. 3) auf, die mit einem Anschlag 24 für das Vereinzelungsgut 4 versehen sind. Insbesondere sind die Ausnehmungen 22 schlitzartig ausgebildet, so daß vereinzeltes Vereinzelungsgut 4 hintereinander in der Aufnahme 10 aufnehmbar sind (Fig. 1).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ausnehmungen 22 im vorderen bzw. Aufnahmebereich 26 spitz zulaufend ausgebildet, so daß die Ausnehmungen 22 die Form eines Trichters aufweisen. Durch eine derartige trichterförmige Ausbildung der Ausnehmungen 22 ist der Aufnahmebereich 26 jeder Ausnehmung 22 vergrößert, wodurch sich das Vereinzelungsgut 4 leichter in die Ausnehmungen 22 einreiht.
Bevorzugterweise ist die Vereinzelungsfläche 6 aus einem mikroporösen Werkstoff beispielsweise auf Aluminiumbasis hergestellt, wobei die Werkstoffporen als Luftdurchlässe 16 wirken. Diese entstehen bereits beim Herstellungsprozess des Werkstoffs, so daß ein aufwendiges nachträgliches Einbringen der Luftdurchlässe 16 entfällt. Entscheidend bei einer derartigen Vereinzelungsfläche 6 ist jedoch, daß die Luftdurchlässe 16 einen sehr kleinen Durchmesser aufweisen und in einer Vielzahl eng voneinander beabstandet über die Vereinzelungsfläche 6 verteilt sind. Dadurch bildet sich ein gleichmäßiges Luftkissen 20 auf der Oberseite 18 aus, das selbst kleinstes Vereinzelungsgut 4 erfaßt. Ein weiteres entscheidendes Kriterium ist die ungerichtete Ausrichtung der Luftdurchlässe 16, so daß das Vereinzelungsgut 4 bei horizontaler Anordnung der Vereinzelungsfläche 6 nicht mit einer seitlich wirkenden Bewegungskomponente beaufschlagt wird, sondern im wesentlichen punktgenau schwebt.
Um eine verbesserte Vereinzelung des Vereinzelungsguts 4 und eine verbesserte Einreihung in der Aufnahme 10 zu erzielen, sieht eine Ausführungsform vor, die Werkstoffporen und/oder den Volumenstrom im Zuführbereich 28 des Vereinzelungsgutes 4 zu erhöhen und stromabwärts in Richtung der Aufnahme 10 zu reduzieren, da so das erhöhte Gewicht des Schüttgutes 4 berücksichtigbar ist und somit durch den erhöhten Volumenstrom übereinander liegendes Vereinzelungsgut 4 einfacher trennbar ist.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform zur verbesserte Vereinzelung des schüttgutartigen Vereinzelungsguts 4 und zur verbesserten Einreihung sieht ein Vibrationselement (nicht dargestellt) vor, über das die Vereinzelungsfläche 6 mit einer Schwingung beaufschlagbar ist. Dabei ist es vorstellbar, sowohl die gesamte Vereinzelungsfläche 6 in Schwingung zu versetzten als auch beispielsweise über einen Exzenter oder einen Pneumatikzylinder eine Schwingung in Form eines Kraftimpuls auf die Vereinzelungsfläche 6 wirken zu lassen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zur verbesserte Vereinzelung sieht einen Abstreifer 30 vor, der vorzugsweise quer zur Vereinzelungsrichtung über der Vereinzelungsfläche 6 angeordnet ist, und derart von der Oberseite 18 beabstandet ist, daß von übereinander liegendem Vereinzelungsgut 4 ein oben liegender Anteil gegen den Abstreifer 30 aufläuft und nur ein unterster Anteil weiter in Richtung Aufnahme 10 schweben kann. D. h. der Abstand ist so bemessen, das er etwa der Höhe eines vereinzelten Vereinzelungsguts entspricht.
Des Weiteren sehen andere Ausführungsformen zur verbesserte Einreihung des vereinzelten Vereinzelungsguts 4 in der Aufnahme 10 Seitenwände 8 (Fig. 4) vor, die trichterförmig auf die Aufnahme 10 zulaufen und/oder Leitbleche 32, die im wesentlichen in Vereinzelungsrichtung auf der Vereinzelungsfläche 6 angeordnet sind und eine Art Voreinreihung vornehmen.
Vorzugsweise ist die Vereinzelungsfläche 6 mit einem Deckel (nicht dargestellt) gegen Verschmutzung geschützt.
Bei einem bevorzugten Vereinzelungsverfahren wird das Vereinzelungsgut schüttgutartig auf einen stromaufwärts liegenden Zuführbereich 28 gegebenen, wobei es durch die Druckluft P bzw. das sich bildende Luftkissen (20) auseinander getrieben, d. h. vereinzelt, wird. Aufgrund der Neigung wird die Vereinzelungsrichtung des Vereinzelungsguts 4 festgelegt, so das Vereinzelungsgut 4 in Richtung Aufnahme 10 schwebt und sich dort in den Ausnehmungen (22) der Aufnahme (10) einreiht. Es ist jedoch auch vorstellbar, die Vereinzelungsrichtung nicht über eine Neigung der Vereinzelungsfläche (6), sondern über eine entsprechende Ausrichtung der Luftdurchlässe (16) zu bestimmen. Ein Greifer, vorzugsweise ein Vakuumgreifer, erfaßt das vereinzelte Vereinzelungsguts 4 reihen- und/oder spaltenweise aus den Ausnehmungen 22 der Aufnahme 10 und legt es in einem Ablageelement außerhalb der Vereinzelungsvorrichtung zur weiteren Verwendung im Herstellungsprozeß ab. Wahlweise wird die Vereinzelungsfläche 6 mit einer Schwingung beaufschlagt, um so eine verbesserte Vereinzelung des Vereinzelungsguts (4) zu erzielen.
Offenbart ist eine Vereinzelungsvorrichtung zum Vereinzeln von schüttgutartigem Vereinzelungsgut, wobei das Vereinzelungsgut von Druckluft vereinzelbar und die Vereinzelungsrichtung über die Neigung der Vereinzelungsfläche bestimmbar ist, sowie ein Vereinzelungsverfahren für das Vereinzelungsgut. Bezugszeichenliste 2 Vereinzelungsvorrichtung
4 Vereinzelungsgut
6 Vereinzelungsfläche,
8 Seitenwand
10 Aufnahme
12 Luftkammer
14 Unterseite
16 Luftdurchlaß
18 Oberseite
20 Luftkissen
22 Ausnehmung
24 Anschlag
26 vorderer Bereich/Aufnahmebereich
28 Zuführbereich
30 Abstreifer
32 Leitbleche

Claims

1. Vereinzelungsvorrichtung für schuttgutartiges Vereinzelungsgut (4), insbesondere für plättchenartiges Vereinzelungsgut, mit einer Vereinzelungsfläche (6), die von einer Vielzahl von Luftdurchlässen (16) durchsetzt ist und an ihrer Unterseite (14) eine Luftkammer (12) zum Anschluß einer Druckluftquelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinzelungsfläche (6) stromabwärts zu einer Aufnahme (10) zur Sammlung des vereinzelten Vereinzelungsguts (4) geneigt ist.

2. Vereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinzelung des Vereinzelungsguts über ein sich auf der Oberseite (18) der Vereinzelungsfläche (6) bildendes Luftkissen (20) erfolgt.

3. Vereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinzelungsrichtung über die Neigung der Vereinzelungsfläche (6) festlegbar ist.

4. Vereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das der Einstellwinkel (α) der Neigung der Vereinzelungsfläche (6) einstellbar ist.

5. Vereinzelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinzelungsfläche (6) ein mikroporöser Werkstoff, vorzugsweise auf Aluminiumbasis, ist.

6. Vereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Luftdurchlässe (16) ungerichtet durch die Vereinzelungsfläche (6) erstrecken, so daß keine definierte Vereinzelungsrichtung bestimmbar ist.

7. Vereinzelungsvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich Luftdurchlässe (16) gerichtet durch die Vereinzelungsfläche (6) erstrecken, so daß über Druckluft eine Vereinzelungsrichtung bestimmbar ist.

8. Vereinzelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom der Druckluft (P) variierbar ist, wobei er vorzugsweise stromabwärts in Richtung der Aufnahme (10) abnimmt.

9. Vereinzelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Luftdurchlässe (16) variabel ist, wobei die Anzahl vorzugsweise stromabwärts in Richtung der Aufnahme (10) abnimmt.

10. Vereinzelungsvorrichtung nach einem der Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vibrationselement vorgesehen ist, über das die Vereinzelungsfläche (6) zum verbesserten Vereinzeln des Schüttguts mit einer Schwingung bzw. einem Kraftimpuls beaufschlagbar ist.

11. Vereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts ein Abstreifer (30) zum Abstreifen übereinander liegenden Vereinzelungsguts (4) vorgesehen ist.

12. Vereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die in Vereinzelungsrichtung die Vereinzelungsfläche (6) umgebenden Seitenwände (8) trichterförmig auf die Aufnahme (10) zulaufen.

13. Vereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Leitbleche (32) auf der Vereinzelungsfläche (6) angeordnet sind, über die eine Voreinreihung erfolgt.

14. Vereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (10) eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Ausnehmungen (22) hat, die jeweils mit einem Anschlag (24) für das Vereinzelungsgut (4) versehen sind.

15. Vereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (22) schlitzartig, vorzugsweise trichterförmig, ausgebildet sind.

16. Vereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel zum Abdecken der Vereinzelungsfläche (6) vorgesehen ist.

17. Vereinzelungsverfahren zum Vereinzeln von schüttgutartigem Vereinzelungsgut (4), vorzugsweise plättchenartiges Vereinzelungsgut, mit einer Vereinzelungsvorrichtung insbesondere nach einem der Patentansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch die Schritte:

a) Auffüllen des Vereinzelungsguts (4) auf eine stromaufwärts gelegenen Zuführbereich (28) der Vereinzelungsfläche (6),

b) Vereinzeln des Vereinzelungsgutes (4) mittels Druckluft bzw. mittels Bildung eines Luftkissens (20),

c) Sammeln des vereinzelten Vereinzelungsguts (4) in einer Aufnahme (10),

d) Entnahme des Vereinzelungsguts (4) aus der Ausnahme (10) mit einem Greifer, vorzugsweise ein Vakuumgreifer, und

e) Ablage des vereinzelten Vereinzelungsguts (4) aus dem Greifer in einem Ablageelement zur Weiterbehandlung,

wobei die Vereinzelungsfläche (6) wahlweise mit einer Schwingung bzw. einem Kraftimpuls zur verbesserten Vereinzelung des Vereinzelungsguts beaufschlagt wird.