DE10252844A1 - Manipulator - Google Patents

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DE10252844A1
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DE
Germany
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gripper
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manipulator
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vertical
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DE2002152844
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Siegfried Dipl.-Ing. Dürmeier
Alois Dipl.-Ing. Seemüller (FH)
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ALPMA Alpenland Maschinenbau GmbH
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ALPMA Alpenland Maschinenbau GmbH
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
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    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Manipulator zum Umpositionieren von Lebensmittel-Produktträgern, mit einer vertikalen Tragsäule, ferner mit einem Greiferschlitten, der an der Tragsäule in vertikaler Richtung verfahrbar gelagert ist, und mit einem Greifer zum Aufnehmen und Freigeben von Lebensmittel-Produktträgern, wobei der Greifer an dem Greiferschlitten befestigt und dabei an der Tragsäule seitlich angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Manipulator zum Umpositionieren von Lebensmittel-Produktträgern, insbesondere zum Entstapeln, Wenden und/oder Stapeln von Formen, Rahmen, Plateaus oder sonstigen Gefäßen oder Trägern mit darin oder darauf befindlichen Käselaiben.
  • Für die Herstellung von bestimmten Käsesorten ist es erforderlich, die betreffenden Käselaibe mit Salzlake zu benetzen. Zu diesem Zweck werden die Käselaibe in geeigneten Produktträgern abgelegt, beispielsweise in den eingangs genannten Formen. Diese Formen können aufeinander gestapelt werden, um die erforderlichen Bearbeitungsschritte jeweils für eine Vielzahl von Käselaiben gemeinsam durchführen zu können und um somit die Effizienz der Produktion zu steigern. Nach einem derartigen Bearbeitungsschritt, beispielsweise nach einem Eintauchen eines Stapels in ein Salzlakenbad, kann es für nachfolgende Bearbeitungsschritte erforderlich sein, die Formen separat zu handhaben. Hierfür müssen die Formen also wieder entstapelt werden.
  • Für die Herstellung dieser Käsesorten kann es ferner erforderlich sein, dass die Formen mit den darin angeordneten Käselaiben zu einem vorgegebenen Zeitpunkt gewendet werden, um dadurch eine gleichmäßige Benetzung der Käselaibe mit der Salzlake zu gewährleisten oder um ein Festwachsen der Käselaibe an der betreffenden Form zu verhindern.
  • Außerdem können bei derartigen Herstellungsprozessen Aufsätze zum Einsatz gelangen, die für einen bestimmten Bearbeitungsschritt jeweils auf die genannten Formen aufgesetzt werden und somit zeitweise einen Teil des Produktträgers bilden. Bei der Verwendung derartiger Aufsätze für einen bestimmten Bearbeitungsschritt kann es erwünscht sein, die Aufsätze für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt wieder von der betreffenden Form abzunehmen.
  • Die vorgenannten Maßnahmen zur Handhabung von Formen betreffen letztlich stets irgendeine Umpositionierung eines Produktträgers. Dennoch werden diese verschiedenen Umpositionierungen, sofern sie überhaupt automatisiert erfolgen, bislang mit unterschiedlichen Manipulatoren durchgeführt. Dies ist nicht nur mit einem großen Geräteaufwand und einem hohen Platzbedarf verbunden, sondern führt auch zu weiteren Nachteilen.
  • Beispielsweise ist es bekannt, einen Manipulator mit einem umlaufenden Ketten- oder Riemenantrieb einzusetzen. Diesem wird ein Stapel von Formen auf einer ersten Transportstrecke zugeführt. Der kontinuierlich angetriebene Manipulator nimmt mittels passender Mitnehmerelemente die Formen nacheinander auf, und zwar an zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten. Jede Form wird dadurch entlang einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Bewegungsbahn transportiert und schließlich auf einer zweiten, kontinuierlich bewegten Transportstrecke abgesetzt. Auf diese Weise wird der Stapel sukzessive entstapelt.
  • Ein Nachteil dieses bekannten Manipulators besteht in dem vergleichsweise großen Platzbedarf für den umlaufenden Ketten- oder Riemenantrieb. Da jede Form an zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten von den Mitnehmerelementen erfasst werden soll, muss der Manipulator zwei Ketten- beziehungsweise Riemenantriebe in Gegenüberstellung aufweisen, die sowohl die erste als auch die zweite Transportstrecke seitlich umgeben. Außerdem ist der Einsatz von Ketten- oder Riemenantrieben im Zusammenhang mit der Handhabung von Lebensmittel-Produktträgern unter hygienischen Gesichtspunkten problematisch, da derartige Antriebe nicht leicht mit der erforderlichen Gründlichkeit gereinigt werden können.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Manipulator zum Umpositionieren, insbesondere zum Entstapeln, Wenden und/oder Stapeln von Lebensmittel-Produktträgern zu schaffen, der mehrere verschiedene Umpositionierungsmaßnahmen durchzuführen vermag und der bei geringem Platzbedarf den lebensmittelhygienischen Anforderungen entspricht.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Manipulator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere durch einen Manipulator mit einer vertikalen Tragsäule, ferner mit einem Greiferschlitten, der an der Tragsäule in vertikaler Richtung verfahrbar gelagert ist, und mit einem Greifer zum Aufnehmen und Freigeben von Lebensmittel-Produktträgern, wobei der Greifer an dem Greiferschlitten befestigt und dabei an der Tragsäule seitlich angeordnet ist.
  • Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Manipulators ist also eine Tragsäule, an der ein Greiferschlitten mit einem daran befestigten Greifer in vertikaler Richtung verfahren werden kann. Diese Anordnung ermöglicht eine Vertikalbewegung der vom Greifer aufgenommenen Produktträger. Dadurch können Produktträger für ein Stapeln oder Entstapeln leicht in die erforderliche vertikale Position gebracht werden. Sofern zusätzlich oder alternativ ein Wenden eines aufgenommenen Produktträgers erwünscht ist, kann dieser leicht auf eine geeignete Höhe bewegt werden, so dass ausreichend Freiraum für die Wendebewegung besteht.
  • Im Unterschied zu dem erläuterten bekannten Manipulator mit dem umlaufenden Ketten- oder Riemenantrieb ist bei dem erfindungsgemäßen Manipulator also keine kontinuierliche Handhabung der Lebensmittel-Produktträger vorgesehen. Stattdessen wird – für mehrere Produktträger nacheinander – der Greiferschlitten entlang der Tragsäule auf die erforderliche Höhe gebracht, um mittels des Greifers den obersten Produktträger eines Stapels in der erwünschten Weise umzupositionieren.
  • Der erfindungsgemäße Manipulator hat den Vorteil, dass er eine Vielzahl von unterschiedlichen Umpositionierungsmaßnahmen und auch eine Kombination mehrerer verschiedener Umpositionierungen eines Produktträgers ermöglicht. Der Manipulator kann dadurch sehr vielfältig und flexibel eingesetzt werden. Beispielsweise ist es möglich, Produktträger nacheinander zu entstapeln, nicht mehr benötigte Aufsätze von Produktträgern abzunehmen, Produktträger zu wenden und/oder mehrere Produktträger zu stapeln.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Manipulators auch besteht darin, dass die vertikale Tragsäule nur wenig Platz in der seitlichen Umgebung der Transportstrecken beansprucht. Da der Greifer seitlich an der Tragsäule angeordnet ist, können die Transportstrecken von lediglich einer einzigen Seite aus bedient werden. Dadurch kann der Manipulator leicht in ein bereits bestehendes Transportstreckensystem integriert werden. Vor allem kann in der Umgebung des Manipulators ohne weiteres auch noch eine dritte Transportstrecke mit einer weiteren Transportrichtung vorgesehen sein.
  • Ein weiterer Vorteil der vertikalen Tragsäule mit dem daran linear verfahrbaren Greiferschlitten besteht darin, dass für die Bewegung der Lebensmittel-Produktträger im Verhältnis zur Bauhöhe des Manipulators ein vergleichsweise großer Vertikalhub zur Verfügung steht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass im Gegensatz beispielsweise zu dem erläuterten Ketten- oder Riemenantrieb bei dem erfindungsgemäßen Manipulator keine Umlenkung des Antriebs an der Oberseite oder der Unterseite des Manipulators erforderlich ist. Stattdessen kann der Greiferschlitten zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende der Tragsäule beliebig hin- und herverfahren verfahren werden. Dadurch können vergleichsweise hohe Stapel bearbeitet, also entstapelt oder erzeugt werden. Dieser im Verhältnis zur Bauhöhe große Vertikalhub ist insbesondere deswegen von Bedeutung, weil die Reifekeller, in denen der Manipulator für die erläuterte Anwendung typischerweise zum Einsatz gelangt, oft eine lediglich geringe Deckenhöhe besitzen.
  • Ein weiterer Vorteil der vertikalen Tragsäule besteht darin, dass der daran gelagerte Greiferschlitten praktisch bis zum Boden verfahren werden kann. Dadurch kann der Manipulator noch Lebensmittel-Produktträger erfassen, selbst wenn diese direkt am Boden abgestellt sind. In entsprechender Weise kann der Manipulator auch Stapel von Produktträgern vom Boden weg bilden.
  • Ferner besteht ein Vorteil in der seitlichen Anordnung des Greifers bezüglich der Tragsäule. Aufgrund dieser unsymmetrischen Anordnung des Greifers kann die vertikale Tragsäule ihre Höhe relativ zum Boden stets beibehalten, selbst wenn der Greifer zum Zwecke einer Entstapelbetätigung oder einer Stapelbetätigung in vertikaler Richtung bewegt werden muss. Die für die Handhabung der Produktträger zu bewältigenden Höhenunterschiede werden also mittels des verfahrbaren Greiferschlittens bewältigt. Im Unterschied zu einem Greifer, der mittig an der Unterseite eines vertikal beweglichen Tragarms angeordnet ist, trägt das unsymmetrische Angreifen an dem Produktträgern wiederum zu einer vergleichswei se geringen Bauhöhe des Manipulators bei, mit den bereits erläuterten Vorteilen.
  • Sofern im Zusammenhang mit der Erfindung eine horizontale oder eine vertikale Richtung genannt ist, so bezieht sich diese Richtungsangabe auf die Anordnung des Manipulators in betriebsbereitem Zustand.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Tragsäule mit einer vertikalen Zahnstange versehen, und an dem Greiferschlitten ist eine elektrische Vertikalantriebseinrichtung vorgesehen, die zum Verfahren des Greiferschlittens mit der vertikalen Zahnstange zusammenwirkt. Ein derartiger Linearantrieb mit Zahnstange und Zahnantriebseinrichtung ist unter hygienischen Gesichtspunkten für den Einsatz im Zusammenhang mit der Handhabung von Lebensmittelprodukten von Vorteil, da die genannten Antriebsteile auf einfache Weise mit der erforderlichen Gründlichkeit gereinigt werden können. Insbesondere können die exponierten Teile dieses Linearantriebs ohne weiteres unempfindlich gegenüber den typischerweise verwendeten Reinigungsmitteln ausgebildet werden.
  • Außerdem begünstigt ein derartiger Linearantrieb mit Zahnstange eine geringe Bauhöhe des Manipulators sowie die Möglichkeit, Produktträger-Stapel vom Boden weg zu bearbeiten, wie bereits erläutert.
  • Es ist prinzipiell möglich, dass die Tragsäule bezüglich der horizontalen Richtung stationär angeordnet ist, beispielsweise indem sie am Boden dauerhaft befestigt ist. In diesem Fall kann eine Seitwärtsbewegung der Produktträger, die zum Bearbeiten von zwei benachbarten Stapeln erforderlich ist, beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass der Greifer gekröpft ausgebildet ist, wobei durch eine Drehung um eine horizontale Rotationsachse nicht nur ein Wenden eines aufgenommenen Produktträ gers, sondern auch eine Seitwärtsbewegung dieses Produktträgers bewirkt wird.
  • Es ist jedoch bevorzugt, wenn stattdessen die vertikale Tragsäule in horizontaler Richtung verfahren werden kann. In diesem Fall kann nämlich der Greifer, der über den Greiferschlitten an der Tragsäule gelagert ist, in beliebigem Ausmaß in horizontaler Richtung verfahren werden. Dadurch können Stapel von Produktträgern in variablem Abstand bearbeitet werden. Vor allem ist es möglich, zusätzlich zu dem Entstapeln eines ersten Stapels und zu dem Aufstapeln eines zweiten Stapels weitere Bearbeitungs- oder Handhabungsschritte durchzuführen. Insbesondere kann leicht ein dritter Stapel beispielsweise von Auflagen gebildet werden, die zwar die Produktträger des ersten Stapels bedecken, jedoch nicht mehr für die weiteren Produktionsschritte benötigt werden.
  • Zur Ermöglichung der erläuterten horizontalen Verfahrbarkeit der Tragsäule ist die Tragsäule vorzugsweise an einem oder mehreren horizontalen Lagerbalken verfahrbar gelagert. Diese Lagerung kann direkt oder – beispielsweise über einen Horizontalpositionierungsschlitten – indirekt vorgesehen sein. Auch für den Linearantrieb der Tragsäule in horizontaler Richtung ist vorzugsweise eine horizontale Zahnstange vorgesehen, die mit einer Horizontalantriebseinrichtung zusammenwirkt, welche an der Tragsäule oder an dem genannten Horizontalpositionierungsschlitten befestigt ist.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn für die Tragsäule eine hängende Anordnung vorgesehen ist. Dadurch ist in der seitlichen Umgebung der Transportstrecken und der dort zu bearbeitenden Produktträger-Stapel der Platzbedarf für die Tragsäule und für die zugeordneten Antriebseinrichtungen besonders gering. ' Insbesondere kann der Manipulator ein Stützgestell mit wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens vier Standbeinen besitzen, an dem die Tragsäule direkt oder – beispielsweise über den genannten Horizontalpositionierungsschlitten – indirekt aufgehängt ist. Diese so genannte Portalanordnung des Manipulators hat den Vorteil eines geringen Platzbedarfs in der Umgebung des vorhandenen Transportstreckensystems. Die Lage der Standbeine kann beliebig gewählt werden, um den erforderlichen seitlichen Freiraum in der Umgebung der Transportstrecken zu gewährleisten. Gleichzeitig verhindert ein derartiges Stützgestell, dass für eine hängende Anordnung der Tragsäule die Raumdecke mit zusätzlichem Gewicht belastet werden muss.
  • Alternativ zu der erläuterten hängenden Anordnung der Tragsäule ist es jedoch prinzipiell auch möglich, eine horizontale Verfahrbarkeit der Tragsäule an einer bodenseitigen Schiene vorzusehen.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erifndung sind in den Unteransprüchen genannt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in diesen zeigen:
  • 1 Einen Manipulator in einer Perspektivansicht von schräg vorne,
  • 2 den Manipulator gemäß 1 in einer Perspektivansicht von schräg hinten,
  • 3 den Manipulator gemäß 1 in einer Seitenansicht, und
  • 4 eine schematische Draufsicht von Teilen des Manipulators gemäß 1 in einer alternativen Konfigurierung.
  • 1 bis 3 zeigen einen Manipulator zum Entstapeln, Wenden und neuerlichen Stapeln von so genannten Formen, die als Produktträger für darin befindliche Käselaibe dienen.
  • Der gezeigte Manipulator weist eine vertikale Tragsäule 11 auf. Diese besitzt an ihrer Vorderseite (1) eine Führungsnut 13 und an ihrer Rückseite (2) eine Zahnstange 15, die beide in Längsrichtung der Tragsäule 11 und somit in vertikaler Richtung verlaufen. Die Tragsäule 11 ist an ihrer Oberseite an einem Horizontalpositionierungsschlitten 17 aufgehängt. Die Tragsäule 11 schwebt somit geringfügig über dem Boden (vgl. 2).
  • An der Tragsäule 11 ist ein Greiferschlitten 19 angeordnet, der die Tragsäule 11 manschettenartig umgreift. Der Greiferschlitten 19 ist entlang der Tragsäule 11 verfahrbar. Zu diesem Zweck besitzt der Greiferschlitten 19 an der Rückseite (2) eine elektrische Vertikalantriebseinrichtung 21 mit einem Zahnrad, das in die Zahnstange 15 der Tragsäule 11 eingreift. Durch Antreiben dieses Zahnrads kann der Greiferschlitten 19 entlang der Tragsäule 11 wahlweise nach oben oder nach unten bewegt werden.
  • An seiner Vorderseite (1) besitzt der Greiferschlitten 19 optional eine elektrische Drehantriebseinrichtung 23. An dieser ist ein Greifer 25 befestigt, der im Wesentlichen die Form eines rechteckigen Rahmens besitzt. In dem gezeigten Beispiel hält der Greifer 25 gerade eine zuvor aufgenommene Form 27. Zu diesem Zweck ist der Greifer 25 mit einer Greifan triebseinrichtung versehen (in den Figuren nicht detailliert gezeigt). Mittels dieser kann der Greifer 25 wahlweise zu einer Schließbetätigung oder einer Freigabebetätigung angetrieben werden. Bei einer derartigen Schließbetätigung des Greifers 25 greifen vier Paare von Greifhaken 29 in entsprechende Aussparungen 31 der Form 27 ein. Für die genannte Freigabebetätigung werden die Greifhaken 29 aus der jeweiligen Aussparung 31 zurückgezogen.
  • Der in den 1 bis 3 gezeigte Manipulator weist ferner ein Stützgestell mit vier vertikalen Standbeinen 33 sowie vier daran befestigten Seitenstützen 35 auf. An der Unterseite sind die Standbeine 23 durch drei Querstreben 37 miteinander verbunden. An der Oberseite sind jeweils zwei Standbeine 33 über eine Verbindungsstrebe 39 miteinander verbunden. Senkrecht hierzu verlaufen zwei horizontale Lagerbalken 41 zwischen jeweils zwei Standbeinen 33. Der rückseitige Lagerbalken 41 ist mit einer horizontalen Zahnstange 43 versehen (vgl. 1).
  • Der Horizontalpositionierungsschlitten 17 ist über mehrere Gleitrollen 45 an den beiden Lagerbalken 41 in horizontaler Richtung verfahrbar gelagert. Der Horizontalpositionierungsschlitten 17 ist mit einer elektrischen Horizontalantriebseinrichtung 47 versehen. Diese steht über ein Zahnrad in Eingriff mit der horizontalen Zahnstange 43. Durch Antreiben dieses Zahnrads zu einer Drehbewegung kann der Horizontalpositionierungsschlitten 17 entlang der Lagerbalken 41 bewegt werden. Hierdurch wird auch die an dem Horizontalpositionierungsschlitten 17 befestigte Tragsäule 11 mit dem Greiferschlitten 19 in horizontaler Richtung verfahren.
  • Zusätzlich zu dem Manipulator sind in den 1 bis 3 auch ein erstes Transportband 49 und ein zweites Transportband 51 gezeigt. Die beiden Transportbänder 49, 51 grenzen Stirnseitig aneinander an. Auf dem ersten Transportband 49 kann dem Manipulator entlang einer Zutransportrichtung 53 ein Stapel von mehreren, noch zu wendenden Formen 27 zugeführt werden. Auf dem zweiten Transportband 51 können die Formen 27 nach dem Wenden aufeinander gestapelt werden, um sodann als Stapel entlang einer Abtransportrichtung 55 von dem Manipulator wegtransportiert zu werden. Die Zutransportrichtung 53 und die Abtransportrichtung 55 sind gleichgerichtet und verlaufen parallel zu der Richtung der horizontalen Verfahrbarkeit des Horizontalpositionierungsschlittens 17.
  • Der in den 1 bis 3 gezeigte Manipulator funktioniert beispielsweise wie folgt: Zunächst wird dem Manipulator mittels des ersten Transportbands 49 ein Stapel von mehreren, zu wendenden Formen 27 zugeführt. Mittels des Horizontalpositionierungsschlittens 17 wird die Tragsäule 11 in eine Position seitlich neben diesem zugeführten Stapel verfahren. Außerdem wird der Greiferschlitten 19 entlang der Tragsäule 11 derart in vertikaler Richtung verfahren, dass der rahmenförmige Greifer 25 zunächst oberhalb der obersten Form 27 dieses Stapels angeordnet ist und sodann von oben auf die oberste Form 27 aufgesetzt wird. Mittels der Greifantriebseinrichtung des Greifers 25 werden die Greifhaken 29 zu einem Eingriff in die zugeordneten Aussparungen 31 dieser Form 27 veranlasst.
  • Sobald die Form 27 auf diese Weise von dem Greifer 25 aufgenommen worden ist, fährt der Greiferschlitten 19 entlang der Tragsäule 11 nach oben, bis in der Umgebung des Greifers 25 ausreichend Platz ist, um die aufgenommene Form 27 zu wenden. Hierfür veranlasst die Drehantriebseinrichtung 23 den Greifer 25 zu einer Drehung um 180° um eine horizontale Drehachse.
  • Nach dieser Wendebetätigung des Greifers 25 – oder bereits währenddessen – wird die Tragsäule 11 mittels der Horizontalantriebseinrichtung 27 in Richtung des zweiten Transportbands 51 verfahren. Dort fährt der Greiferschlitten 19 entlang der Tragsäule 11 so weit nach unten, bis die gewendete, immer noch vom Greifer 25 gehaltene Form 27 auf dem zweiten Transportband 51 abgesetzt werden kann. Hierfür führt die Greiferantriebseinrichtung des Greifers 25 eine Freigabebetätigung durch, um die Greifhaken 29 aus den Aussparungen 31 der Form 27 zu lösen. Der Greifer 25 kann nun mittels des Greiferschlittens 19 wieder nach oben verfahren werden.
  • Auf die erläuterte Weise können alle Formen 27 eines zugeführten Stapels nacheinander aufgenommen, gewendet und schließlich auf dem zweiten Transportband 51 abgesetzt werden. Nachdem auf dem zweiten Transportband 51 ein ausreichend hoher Stapel von derartig gewendeten Formen 27 gebildet worden ist, kann dieser Stapel in Abtransportrichtung 55 zu der nächsten Bearbeitungsstation bewegt werden.
  • Aus den vorstehenden Erläuterungen ist ohne weiteres ersichtlich, dass der gezeigte Manipulator bedarfsweise auch nur für eine der mehreren möglichen Umpositionierungsmaßnahmen eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann lediglich ein Entstapeln oder lediglich ein Stapeln von Formen 27 mittels des Manipulators vorgesehen sein.
  • Ein wesentlicher Vorteil des in den 1 bis 3 gezeigten Manipulators besteht in dem vergleichsweise großen Vertikalhub des Greifers 25, der im Verhältnis zu der Bauhöhe des Manipulators erzielt werden kann. Außerdem benötigt der Manipulator in der seitlichen Umgebung der beiden Transportbänder 49, 51 nur sehr wenig Platz. Für die Anordnung des Manipulators an den Transportbändern 49, 51 müssen im Wesentlichen lediglich der Platz für die Standbeine 33 und die Seitenstützen 35 sowie der Freiraum für die Bewegung der Tragsäule 11 eingeplant werden. Der hierfür erforderliche Platzbedarf ist somit bedeutend geringer als beispielsweise für einen Knickarmroboter, der typischerweise auf einem großen Betonsockel montiert werden muss.
  • Ein weiterer Vorteil des gezeigten Manipulators ist darin zu sehen, dass die erläuterten Zahnstangenantriebe leicht mit der erforderlichen Gründlichkeit gereinigt werden können. Dies ist bei der Handhabung von Lebensmitteln beziehungsweise Lebensmittel-Produktträgern von großer Bedeutung. Außerdem können die betreffenden Teile des Manipulators, wie beispielsweise die Tragsäule 11 mit der Zahnstange 15, ohne Weiteres aus Materialien gefertigt sein, die resistent gegenüber den Reinigungsmitteln sind, die bei der Lebensmittelproduktion verwendet werden. Beispielsweise können die exponierten Teile des Manipulators aus Edelstahl oder Kunststoff gefertigt sein.
  • Ferner kann der Manipulator auch zur Erfüllung zusätzlicher Funktionen ausgebildet sein, insbesondere im Zusammenhang mit dem erläuterten Wenden der Formen. Beispielsweise können die Formen zur Herstellung runder Käselaibe hohlzylindrisch ausgebildet sein, mit einer offenen unteren und oberen Stirnseite. Um bei derartigen Formen ein Herausfallen der Käselaibe zu verhindern, werden als zusätzliche Produktträger so genannte Plateaus mit einem umlaufenden Stützsteg eingesetzt. Diese Plateaus besitzen also einen H-förmigen Seitenquerschnitt mit einer nach oben geöffneten Aufnahmewanne und einer nach unten geöffneten Aufnahmewanne. Der Käselaib wird, umgeben von der hohlzylindrischen Form, auf der nach oben geöffneten Aufnahmewanne eines Plateaus abgelegt. Um nun auch bei einem nachfolgenden Wenden der Form ein Herausfallen des Käselaibs zu verhindern, wird die' auf dem Plateau abgelegte Form zuvor von oben mit einem weiteren Plateau abgedeckt, so dass die Oberseite der hohlzylindrischen Form an der nach unten geöffneten Aufnahmewanne des weiteren Plateaus anliegt. Hierfür kann der Manipulator folgendermaßen eingesetzt werden:
    Während des Aufnehmens eines ersten Plateaus mit einer darauf abgelegten gefüllten Form hält der Greifer 25 bereits ein zweites gleichartiges, jedoch unbestücktes Plateau, das von oben auf das erste Plateau aufgesetzt wird, um die darauf befindliche, zu wendende Form abzudecken. Der Greifer 25 wendet die Anordnung aus erstem Plateau, zweitem Plateau und dazwischen gefangener Form mit darin eingeschlossenem Käselaib um eine horizontale Rotationsachse. Nach diesem Wenden liegt die Form also auf dem zweiten Plateau auf, und zwar innerhalb der nun nach oben geöffneten Aufnahmewanne. Dieses zweite Plateau kann nun auf dem zweiten Transportband 51 abgesetzt werden, während das erste Plateau an dem Greifer 25 verbleibt und für die nächste aufzunehmende und zu wendende Form als Abdeckung dient. Für diese Zusatzfunktion muss der Greifer 25 beispielsweise lediglich mit separat betätigbaren oberen und unteren Greifhaken 29 ausgebildet sein.
  • In 4 ist eine weitere mögliche Funktionsweise des erläuterten Manipulators illustriert. Diese zeigt in schematischer Draufsicht die vier Standbeine 33 sowie die Tragsäule 11 mit dem Greifer 25 des Manipulators. Zusätzlich zu dem ersten Transportband 49 zum Zuführen von Formen 27 sowie zu dem zweiten Transportband 51 zum Abtransportieren von gewendeten Formen 27 ist ein drittes Transportband 57 vorgesehen, das in einer T-förmigen Anordnung zwischen den Stirnseiten des ersten Transportbands 49 und des zweiten Transportbands 51 angeordnet ist.
  • Dieses dritte Transportband 57 dient zum Abtransportieren von Aufsätzen 59, die aufgrund vorhergehender Bearbeitungsschritte noch auf den zugeführten Formen 27 aufgesetzt sind und aufgrund der vorangeschrittenen Reifung der Käselaibe nun nicht mehr benötigt werden und auch nicht mehr erwünscht sind. Zusätzlich oder alternativ zu der erläuterten Funktionsweise des Manipulators kann der Greifer 25 also von jeder zugeführten Form 27 den betreffenden Aufsatz 59 abnehmen und auf dem dritten Transportband 57 ablegen beziehungsweise stapeln, bevor die zugehörige Form 27 aufgenommen, gewendet und auf dem zweiten Transportband 51 abgesetzt wird. Die Aufsätze 59 können sodann mittels des dritten Transportbands 57 entlang einer Abtransportrichtung 61 abtransportiert werden.
  • 4 zeigt also, dass aufgrund der horizontalen Verfahrbarkeit der Tragsäule 11 der Manipulator ohne weiteres so umkonfiguriert werden kann, dass zusätzliche Funktionen übernommen werden können, für die somit keine weitere zusätzliche Bearbeitungsstation erforderlich ist. Insbesondere kann mittels des Manipulators auch ein drittes Transportband 57 bedient werden.
  • Zu dem Manipulator gemäß den 1 bis 4 ist noch anzumerken, dass die Vertikalantriebseinrichtung 21, die Drehantriebseinrichtung 23, die Greifantriebseinrichtung des Greifers 25 und die Horizontalantriebseinrichtung 27 vorzugsweise jeweils einen elektrischen Servomotor aufweisen. Für die vorgenannten Antriebseinrichtungen kann eine Multi-Achsen-Steuerung mit geschlossenen Regelkreisen vorgesehen sein, verknüpft mit einer üblichen SPS-Steuerung.
  • Der Greifer 25 kann mittels der Drehantriebseinrichtung 23 vorzugsweise endlos gedreht werden. Um dennoch die Versorgung der erläuterten Greif antriebseinrichtung mit elektrischer Energie zu gewährleisten, sind an der Drehantriebseinrichtung 23 und an dem Greifer 25 zusammenwirkende Schleifkontakte vorgesehen.
  • Der Greifer 25 kann in einer vorteilhaft einfachen Konstruktion direkt, also ohne weitere Lagerung oder Umlenkung, an der Drehantriebseinrichtung 23 beziehungsweise an einem entsprechenden Getriebemotor angekoppelt sein. Außerdem kann zwischen dem Greifer 25 und der Drehantriebseinrichtung 23 eine Schnellwechselkopplung vorgesehen sein, um ein rasches Auswechseln des Greifers 25, beispielsweise für unterschiedliche Formate von Formen 27 zu ermöglichen.
  • Es ist auch möglich, dass der Greifer 25 zusätzlich oder alternativ zu dem horizontalen Drehantrieb zu einer Drehbewegung um eine vertikale Rotationsachse antreibbar ist. Insbesondere kann eine Schwenkbewegung des Greifers 25 um 90° vorgesehen sein, beispielsweise um den Greifer 25 beziehungsweise eine hiervon aufgenommene Form 27 bezüglich eines weiteren Transportbands positionieren oder ausrichten zu können.
  • Abweichend von der Darstellung gemäß den 1 bis 3 kann für den Horizontalpositionierungsschlitten 17 schließlich auch eine zweidimensionale Horizontalbewegung vorgesehen sein, also eine Verfahrbarkeit in X- und Y-Richtung. Beispielsweise kann der Schlitten mit zwei Horizontalantriebseinrichtungen ausgestattet sein, die mit zwei zueinander orthogonalen Zahnstangen zusammenwirken.
  • Alternativ hierzu kann eine zusätzliche horizontale Verfahrbarkeit des Greifers 25 auch durch eine elektrisch angetriebene Linearverschiebung des Greifers 25 verwirklicht werden, um den Abstand zwischen dem rah menförmigen Greifer 25 und dem Greiferschlitten 19 ändern zu können. Hierfür können beispielsweise Gleitbuchsen eingesetzt werden.
  • 11
    Tragsäule
    13
    Führungsnut
    15
    Zahnstange
    17
    Horizontalpositionierungsschlitten
    19
    Greiferschlitten
    21
    Vertikalantriebseinrichtung
    23
    Drehantriebseinrichtung
    25
    Greifer
    27
    Form
    29
    Greifhaken
    31
    Aussparung
    33
    Standbein
    35
    Seitenstütze
    37
    Querstrebe
    39
    Verbindungsstrebe
    41
    Lagerbalken
    43
    Zahnstange
    45
    Gleitrolle
    47
    Horizontalantriebseinrichtung
    49
    erstes Transportband
    51
    zweites Transportband
    53
    Zutransportrichtung
    55
    Abtransportrichtung
    57
    drittes Transportband
    59
    Aufsatz
    61
    Abtransportrichtung

Claims (10)

  1. Manipulator zum Umpositionieren, insbesondere Entstapeln, Wenden und/oder Stapeln von Lebensmittel-Produktträgern (27), mit einer vertikalen Tragsäule (11), ferner mit einem Greiferschlitten (19), der an der Tragsäule in vertikaler Richtung verfahrbar gelagert ist, und mit einem Greifer (25) zum Aufnehmen und Freigeben von Lebensmittel-Produktträgern (27), wobei der Greifer an dem Greiferschlitten (19) befestigt und dabei an der Tragsäule (11) seitlich angeordnet ist.
  2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragsäule (11) eine vertikale Zahnstange (15) aufweist, und dass an dem Greiferschlitten (19) eine Vertikalantriebseinrichtung (21) vorgesehen ist, die zum Verfahren des Greiferschlittens mit der vertikalen Zahnstange zusammenwirkt.
  3. Manipulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragsäule (11) in horizontaler Richtung verfahrbar ist.
  4. Manipulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragsäule (11) an wenigstens einem horizontalen Lagerbalken (41) verfahrbar gelagert ist.
  5. Manipulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbalken (41) eine horizontale Zahnstange (43) aufweist, und dass an der Tragsäule (11) eine Horizontalantriebseinrichtung (47) vorgesehen ist, die zum Verfahren der Tragsäule mit der horizontalen Zahnstange zusammenwirkt.
  6. Manipulator nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Tragsäule (11) an ihrer Oberseite an einem Horizontalpositionierungsschlitten (17) befestigt ist, der entlang des wenigstens einen horizontalen Lagerbalkens (41) verfahrbar ist.
  7. Manipulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator ein Stützgestell mit wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens vier Standbeinen (33) aufweist, wobei die vertikale Tragsäule (11) an dem Stützgestell direkt oder indirekt aufgehängt ist.
  8. Manipulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgestell wenigstens einen horizontalen Lagerbalken (41) zum Lagern der Tragsäule aufweist.
  9. Manipulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (25) mit einer Greifantriebseinrichtung versehen ist, durch die der Greifer zu einer Schließbetätigung oder einer Freigabebetätigung antreibbar ist.
  10. Manipulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferschlitten (19) eine Drehantriebseinrichtung (23) aufweist, durch die der Greifer (25) zu einer Drehbewegung um eine horizontale und/oder eine vertikale Rotationsachse antreibbar ist.
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