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Die Erfindung beziecht sich auf eine
Vorrichtung zum Beschicken einer Waage mit Wägegut aus einem Depot, mit
einem Handhabungsgerät,
das mit seinem beweglichen Greifer Wägegut zwischen dem Depot und
dem Lastaufnehmer der Waage hin- und hertransportiert. Die Erfindung
bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung.
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Vorrichtungen und Verfahren dieser
Art sind z. B. aus der
US 5 606153 bekannt.
Dort ist ein Handhabungsgerät
beschrieben, das einen Filterhalter mit eingelegtem Filter aus einem
Depot holt und in eine Entnahmestation transportiert. In der Entnahmestation
wird der Filter vom Filterhalter getrennt. Anschließend transportiert
das Handhabungsgerät
den Filter alleine zum Lastaufnehmer einer Waage, wo er gewogen
wird. Nach Abschluss der Wägung
werden dieselben Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen.
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Nachteilig an dieser Vorrichtung/an
diesem Verfahren ist, dass für
jedes Wägegut
der gesamte Zyklus mit Entnahme aus dem Depot, Trennen des Filters
vom Filterhalter, Weitertransport zur Waage und Wägung nacheinander
durchlaufen werden muss.
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Eine gleiche Vorrichtung/ein gleiches
Verfahren ist auch aus der
DE
100 32 398 A1 bekannt und ist dort für Wägegut, das aus zwei oder mehr
Teilen besteht, angepasst. Dazu weist der Greifer des Handhabungsgerätes zweistückig übereinander
zwei verschiedene Aufnahmehilfsmittel für die beiden Teile des Wägegutes
auf, die an korrespondierende Aufnahmehilfsmittel am Lastaufnehmer
der Waage übergeben
werden. Auch hier muss für
jedes Wägegutpaar
der ganze Zyklus nacheinander durchlaufen werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben,
die eine schnellere Aufeinanderfolge der einzelnen Wägungen erlauben.
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Erfindungsgemäß wird dies für die Vorrichtung
der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass der Greifer mindestens
zwei Wägegutträger aufweist,
die so ausgebildet sind, dass sie jeweils einzeln das auf ihnen
befindliche Wägegut
auf den Lastaufnehmer absetzen bzw. von diesem abheben.
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Durch die zwei Wägegutträger kann z B. schon während der
Wägung
des ersten Wägegutes der
Greifer des Handhabungsgerätes
mit seinem zweiten Wägegutträger ein
zweites Wägegut
aus dem Depot holen, bis kurz vor den Lastaufnehmer der Waage transportieren
und dort den Abschluss der Wägung
des ersten Wägegutes
abwarten. Bei Abschluss der Wägung
des ersten Wägegutes
hebt der Greifer des Handhabungsgerätes dann mit seinem ersten
Wägegutträger das
erste Wägegut
vom Lastaufnehmer der Waage ab und setzt sofort anschließend das
zweite Wägegut
ans seinem zweiten Wägegutträger auf
den Lastaufnehmer der Waage ab. Unmittelbar darauf kann die Wägung des
zweiten Wägegutes
beginnen. Erst dann fährt
der Greifer des Handhabungsgerätes
das Depot an und legt dort das erste Wägegut aus dem ersten Wägegutträger ab. Dann
nimmt der Greifer mit dem ersten Wägegutträger das dritte Wägegut auf,
transportiert es bis zur Wartestellung vor den Lastaufnehmer der
Waage und wartet dort den Abschluss der Wägung des zweiten Wägegutes
ab. Das zweite Wägegut
wird nach Abschluss der Wägung
mit dem leeren zweiten Wägegutträger vom
Lastaufnehmer abgehoben und unmittelbar danach das auf dem ersten
Wägegutträger befindliche
dritte Wägegut
auf den Lastaufnehmer abgesetzt. Erst anschließend wird das zweite Wägegut zum
Depot zurückgebracht.
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Dementsprechend ist das erfindungsgemäße Verfahren
zum Betrieb der Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Handhabungsgerät den Greifer
so bewegt, dass nach dem Abheben eines Wägegutes vom Lastaufnehmer durch
den einen Wägegutträger anschließend das
auf dem anderen Wägegutträger befindliche
Wägegut
auf den Lastaufnehmer abgesetzt wird.
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Die Beschickung und die Wägung werden also
beim erfindungsgemäßen Verfahren
nicht nacheinander – wie
beim Stand der Technik – sondern zeitlich
ineinander verschachtelt durchgeführt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit ihren zwei Wägegutträgern am
Greifer des Handhabungsgerätes
liefert dazu die hardwaremäßigen Voraussetzungen.
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Die zwei Wägegutträger erlauben beim mehrfachen
Vergleich von zwei Wägegütern – z. B. bei
der sogenannten ABBA-Methode – sogar,
auf das Anfahren des Depots während
der Messung ganz zu verzichten: Die beiden Wägegüter werden auf den beiden Wägegutträgern platziert
und der Greifer des Handhabungsgerätes fährt nach dem Absetzen des ersten
Wägegutes
auf den Lastaufnehmer der Waage nur bis zur Wartestellung direkt
vor dem Lastaufnehmer der Waage zurück und wartet dort bis zum Ende
der Wägung.
Anschließend
wird das erste Wägegut
vom Lastaufnehmer abgehoben und stattdessen das zweite Wägegut vom
zweiten Wägegutträger auf
den Lastaufnehmer abgesetzt. – Das
Anfahren des Depots ist dann erst nach Abschluss der – z. B. zwanzig – aufeinanderfolgenden
Vergleichswägungen
notwendig, um die beiden abgearbeiteten Wägegüter abzulegen und zwei neue
Wägegüter auf
die beiden Wägegutträger aufzunehmen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt
sich gemäß Anspruch
11: Weist der Greifer des Handhabungsgerätes zweimal zwei Wägegutträger auf,
so kann ein Handhabungsgerät
zwei Waagen gleichzeitig mit Wägegut
beschicken. Dies ist besonders vorteilhaft bei hochauflösenden Waagen,
die eine lange Wägezeit
benötigen.
In dieser Wägezeit von
z. B. 20 Sekunden kann der Greifer des Handhabungsgerätes sowohl
abgearbeitetes Wägegut
von beiden Waagen aufnehmen, zum Depot transportieren und dort gegen
neues Wägegut
tauschen als auch anschließend
den Tausch des Wägegutes
in der oben beschriebenen Weise für die beiden Waagen vornehmen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:
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1 eine
Aufsicht auf eine Beschickungsvorrichtung in einer ersten Ausgestaltung,
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2 eine
Aufsicht auf eine Beschickungsvorrichtung in einer zweiten Ausgestaltung,
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3 eine
Aufsicht auf eine Beschickungsvorrichtung in einer dritten Ausgestaltung,
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4 einen
vertikalen Schnitt durch ein Depot in einer speziellen Ausgestaltung
und
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5 eine
perspektivische Ansicht einer Beschickungsvorrichtung in einer vierten
Ausgestaltung.
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In 1 erkennt
man eine Waage 1 mit einem als runde Waagschale gezeichneten
Lastaufnehmer 2, ein Depot 3, das eine Vielzahl
von Ablageplätzen 4 für – nicht
dargestelltes – Wägegut aufweist,
und den Greifer 5 eines Handhabungsgerätes mit zwei Wägegutträgern 10 und 11.
Die Wägegutträger sind
nur ganz schematisch angedeutet; je nach Art des Wägegutes
können
die Wägegutträger verschieden
ausgestaltet sein. Eine mögliche
konkrete Ausgestaltung wird weiter unten anhand der 5 beschrieben. Der Greifer 5 des
Handhabungsgerätes ist
in x- und y-Richtung sowie in der Höhe verfahrbar und kann sich
um die Achse 6 drehen. Die Antriebs- und Führungselemente
des Handhabungsgerätes sind
in 1 der Übersichtlichkeit
halber nicht gezeichnet, da sie allgemein bekannt sind und für die Erfindung
unwesentlich sind; dasselbe gilt für die Steuerung des Handhabungsgerätes.
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Weiter erkennt man in 1 einen Wägestein 7,
der eine möglichst
erschütterungsfreie
Auffstellung der Waage 1 gewährleistet und die Waage schwingungsmäßig vom
Handhabungsgerät
entkoppelt. Das gemeinsame Grundgestell für das Handhabungsgerät und das
Depot ist dagegen nicht eingezeichnet. Die beiden Reihen 8 und 9 des
Depots 3 sind terrassenförmig übereinander und nebeneinander
angeordnet, sodass der Greifer 5 mit seinen Wägegutträgern 10 und 11 beide
Reihen direkt erreichen kann.
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Der Ablauf des Transportes des Wägegutes und
der Wägung
ist dann z. B. wie folgt:
- 1. Der Greifer 5 fährt vor
das Depot 3 und holt mit dem Wägegutträger 10 ein erstes
Wägegut
aus einem der Ablageplätze 4.
- 2. Der Greifer fährt
die in 1 gezeichnete
Stellung an, ein evtl. vorhandener Windschutz wird durch einem entsprechenden
elektrischen Befehl geöffnet.
- 3. Der Greifer fahrt in x-Richtung und setzt das erste Wägegut auf
den Lastaufnehmer 2 ab.
- 4. Der Greifer fährt
zurück
in die Stellung gemäß 1, der evtl. vorhandene
Windschutz wird geschlossen, die Wägung beginnt.
- 5. Der Greifer fährt
vor das Depot, dreht sich um 90° im
Uhrzeigersinn und entnimmt mit dem Wägegutträger 11 das zweite
Wägegut.
- 6. Der Greifer dreht sich, fährt
in die in 1 gezeichnete
Stellung zurück
und wartet das Ende der Wägung
ab.
- 7. Nach dem evtl. Öffnen
des Windschutzes fährt der
Greifer in x-Richtung, hebt mit dem Wägegutträger 10 das erste Wägegut vom
Lastaufnehmer 2 ab und fahrt wieder in die in 1 gezeichnete Stellung zurück.
- 8. Der Greifer dreht sich um 90° im Uhrzeigersinn, sodass der
Wägegutträger 11 mit
dem zweiten Wägegut
neben der Waage steht, verfährt
in x-Richtung, setzt das zweite Wägegut auf den Lastaufnehmer
ab und fährt
wieder zurück;
ein evtl. vorhandener Windschutz wird geschlossen und die Wägung des
zweiten Wägegutes
beginnt.
- 9. Der Greifer fährt
vor das Depot, dreht sich so, dass der Wägegutträger 10 sich vor dem
Ablageplatz des ersten Wägegutes
befindet, und legt das erste Wägegut
auf dessen Ablageplatz ab.
- 10. Anschließend
fährt der
Greifer den Platz des dritten Wägegutes
im Depot an und nimmt dieses mit einem der beiden Wägegutträger auf.
- 11. Der Greifer fährt
wieder die Wartestellung gemäß 1 an und wartet das Ende
der Wägung des
zweiten Wägegutes
ab.
- 12. Nach Ende der Wägung
hebt der Greifer mit dem freien Wägegutträger das zweite Wägegut vom
Lastaufnehmer ab und setzt das dritte Wägegut vom anderen Wägegutträger auf
den Lastaufnehmer auf.
- 13. Es folgt der Rücktransport
des zweiten Wägegutes
gemäß Schritt
9. Die weiteren Schritte wiederholen sich sinngemäß.
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Durch die zwei Wägegutträger können also Wägung und Transport des Wägegutes
zeitlich ineinandergeschachtelt durchgeführt werden und die aufeinanderfolgenden
Wägungen
schließen
sich fast unmittelbar aneinander an. Wichtig für die Zeitersparnis ist, dass
der Greifer nach dem Abheben des einen Wägegutes vom Lastaufnehmer durch
den einen Wägegutträger anschließend sofort
das auf dem anderen Wägeguttrager
befindliche nächste
Wägegut auf
den Lastaufnehmer absetzt. Dadurch wird eine praktisch kürzestmögliche Abarbeitungszeit
für die Wägung einer
vorgegebenen Anzahl von Wägegütern erreicht.
Eine schnelle Aufeinanderfolge der einzelnen Wägungen ist auch vorteilhaft
für die
Messgenauigkeit, da auf diese Weise der Einfluss von Drifterscheinungen
minimiert wird.
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Auch die wiederholte Vergleichsmessung von
zwei Wägegütern beispielsweise
nach der sogenannten ABBA-Methode oder der sogenannten ABA-Methode
kann durch die zwei Wägegutträger sehr
schnell durchgeführt
werden: Die beiden zu vergleichenden Wägegüter werden vom Greifer des Handhabungsgerätes vom
Depot 3 auf die beiden Wägegutträger 10 und 11 aufgenommen
und die Stellung gemäß 1 angefahren. Anschließend wird
das erste Wägegut
auf den Lastaufnehmer 2 der Waage abgesetzt und gewogen.
Nach Abschluss der Wägung
wird das erste Wägegut
vom Lastaufnehmer abgehoben, der Greifer um 90° gedreht und das zweite Wägegut vom
zweiten Wägegutträger auf
den Lastaufnehmer abgesetzt und gewogen. Dieser Zyklus wiederholt
sich, bis die vorgesehene Anzahl der Vergleichswägungen erreicht ist. – Der Greifer 5 muss
also das Depot bis zum Abschluss des Mehrfachvergleiches nicht wieder
anfahren; er bewegt sich immer nur in x-Richtung um die kurze Strecke zwischen
dem Lastaufnehmer und der Wartestellung gemäß 1 und dreht sich beim Wechsel des Wägegutes
nur zusätzlich
um 90°.
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Die in 2 gezeigte
zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung unterscheidet
sich nur in der Gestaltung des Greifers 15 mit seinen beiden
Wägegutträgern 10' und 11' von der Ausgestaltung
gemäß 1. Die beiden Wägegutträger 10' und 11' sind parallel
zueinander und beabstandet nebeneinander angeordnet. Dadurch muss
der Greifer 15 nicht mehr drehbar sein und es reicht die
Verfahrbarkeit in x- und y-Richtung und in der Höhe. Das Handhabungsgerät kann dadurch
etwas einfacher aufgebaut sein, allerdings muss der seitliche Abstand
der beiden Wägegutträger 10' und 11' so groß gewählt werden,
dass beim Anfahren des Lastaufnehmers 2 und der einzelnen
Ablageplätze 4 des
Depots der zweite Wägegutträger nicht
mit Teilen der Waage bzw. des Depots kollidiert. Das Depot 3' in 2 ist deshalb schmaler ausgebildet
und weist dafür
mehr terrassenförmig
gestufte Reihen 8' und 9' auf, um eine ähnliche
Kapazität
zu bieten.
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In 3 ist
gezeigt, dass ein Handhabungsgerät
mit seinem Greifer 25 auch zwei Waagen 1 und 21 zeitlich
ineinander verschachtelt beschicken kann. Die linke Hälfte der 3 entspricht der 1, genauso die linke und
untere Seite des Greifers 25 mit den beiden Wägegutträgern 10 und 11.
Der Greifer 25 in der Ausgestaltung gemäß 3 weist zusätzlich ein weiteres Paar von
Wägegutträgern 30 und 31 auf,
die einer zweiten Waage 21 zugeordnet sind. Die beiden
Wägegutträger 30 und 31 transportieren
Wägegut
zwischen einzelnen Ablageplätzen 24 eines Depots 23 und
dem Lastaufnehmer 22 der Waage 21 hin und her.
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Diese Beschickungsvorrichtung kann
mit ihren Wägegutträgern 10 und 11 am
Greifer 25 die Waage 1 und das Depot 3 in
der schon beschriebenen Weise bedienen. Sie kann genauso mit ihren Wägegutträgern 30 und 31 die
Waage 21 und das Depot 23 bedienen. Sie kann aber
auch beide Waagen zeitlich ineinander verschachtelt bedienen. Besonders
bei hochauflösenden
Waagen ist die Wägezeit
relativ lang, sodass in der Zwischenzeit genügend Zeit bleibt, auch die
jeweils andere Waage zu beschicken. In der oben anhand von 1 beschriebenen zeitlichen
Abfolge können
z. B. nach dem Schritt 8 für
die eine Waage die Schritte 7 und 8 für die andere Waage durchgeführt werden.
Das anschließende
Anfahren der beiden Depots und das Wechseln der jeweiligen Wägegüter kann
anschließend
in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden.
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Die Schritte 7 und 8 in der obigen
Beschreibung sollten allerdings immer unmittelbar nacheinander durchgeführt werden,
da sonst Wartezeiten für die
Waage entstehen und damit der Gesamtzeitaufwand verlängert wird.
Die beiden Wägegutträger 10 und 11 einerseits
und die beiden Wägegutträger 30 und 31 andererseits
sind in 3 verschieden
groß gezeichnet.
Dies soll andeuten, dass sie jeweils an die Größe des zu transportierenden
Wägegutes
und an die Größe des Lastaufnehmers
der jeweiligen Waage angepasst sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, alle
vier Wägegutträger gleich
zu gestalten, wenn die Art und Größe des Wägegutes dies erlaubt. In diesem
Fall ist es auch möglich,
mit einem Greifer mit nur zwei Wägegutträgern zwei
Waagen zu beschicken.
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Wenn die vorgesehenen Wägungen mit
allen Wägegütern in
den Depots 3 und 23 abgearbeitet sind, müssen diese
Wägegüter von
Hand oder durch ein weiteres Handhabungsgerät aus den Depots 3 und 23 entnommen
werden und durch neue ersetzt werden. Um hierfür die Zugänglichkeit der einzelnen Ablageplätze 4 bzw. 24 zu
verbessern, ist es vorteilhaft, wenn die Depots 3 und 23 um
eine vertikale Achse 19 bzw. 29 schwenkbar sind.
Sie können
dann um 90° so
geschwenkt werden, dass die einzelnen Ablageplätze von vom zugänglich sind.
Es ist auch möglich
die Depots 3 und 23 um 180° schwenkbar zu machen und die
Neubestückung
von der Außenseite vorzunehmen
(in 3 von links bei
Depot 3 und von rechts bei Depot 23). Dabei ist
es natürlich
auch möglich,
die Depots doppelseitig zu gestalten, wie es in 4 im vertikalen Schnitt gezeigt ist.
In diesem Depot 33 ist die linke Hälfte – also die Ablageplätze 34 – von links
zugänglich,
die rechte Hälfte – also die
Ablageplätze 34' – von rechts.
Die eine Hälfte
dient damit als Depot für
das Handhabungsgerät
mit seinem Greifer 25, während die andere, äußere Hälfte für das Entnehmen
der abgearbeiteten Wägegüter und
für die
Neubestückung
genutzt werden kann. – Wägung und
Transport durch das Handhabungsgerät einerseits und (manuelle)
Entnahme/Neubestückung
andererseits können
in dieser vorteilhaften Ausgestaltung gleichzeitig erfolgen, sodass
nochmals Zeit eingespart werden kann. Selbstverständlich ist
es dabei notwendig, durch geeignete Abschirmwände zu verhindern, dass bei
einer manuellen Entleerung und Neubeschickung der äußeren Depothälfte die
Bedienungsperson in den Arbeitsbereich des Handhabungsgerätes mit
seinem Greifer 25 hineingreifen kann. – Die Kapazität der beiden
Depots 3 und 23 wird dabei zweckmäßigerweise
so gewählt,
dass die Zeit zum Abarbeiten der Wägeprogramme für die untergebrachten
Wägegüter für beide
Depots etwa gleich ist, sodass das Nachfüllen für beide Depots gleichzeitig
erfolgen kann.
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In 5 ist
dann eine konkrete mögliche Ausgestaltung
der beiden Wägegutträger 40 und 41 sowie
ihre Befestigung am Greifer 45 in einer perspektivischen
Darstellung gezeigt. Der Greifer 45 ist mittels eines Bolzens 46 am – nicht
dargestellten – Handhabungsgerät befestigt.
Der Greifer weist zwei Arme 42 und 43 auf, an
denen die Wägegutträger 40 und 41 abnehmbar
und justierbar befestigt sind. Die Justierung in seitlicher Richtung
erfolgt durch die Schrauben 44, die horizontale Ausrichtung
erfolgt durch die Schrauben 47. Die Schraube 48 mit
Federscheiben 49 dient der Befestigung. Die beiden Wägegutträger 40 und 41 sind
identisch ausgebildet. Sie weisen Zinken 50 auf, die in
entsprechende Schlitze 51 im Lastaufnehmer 52 hineinragen
können.
Zum Absetzen des Wägegutes 53 und 53' auf den Lastaufnehmer 52 fährt der
Greifer 45 den Wägegutträger 40 über den
Lastaufnehmer, senkt den Wägegutträger ab,
sodass das Wägegut
auf dem Lastaufnehmer zu liegen kommt und fahrt wieder zurück. – Das Abheben
das Wägegutes
vom Lastaufnehmer erfolgt dann in gleicher Weise in umgekehrter
Reihenfolge.
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Das – in 5 nicht dargestellte – Depot ist dann natürlich in
gleicher Weise wie der Lastaufnehmer 52 geschlitzt.
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Die Wägegutträger 40 und 41 weisen
Vertiefungen 55 auf, die zum Zentrieren des Wägegutes 53, 53' bzw. 54 dienen.
Sind drei solcher Vertiefungen 55 vorhanden, so können sowohl
einzelne Wägegüter – wie das
Knopfgewichtstück
in 5 – als auch
Wägegutpaare – wie das
500 mg-Plättchengewichtstück 53' und das 500
mg-Drahtgewichtstück 53 – als auch
Dreierkombinationen – wie
z. B. zwei Gewichtstücke
mit 2 g und ein Gewichtstück
mit 1 g – mit zentrischem
Schwerpunkt auf den Lastaufnehmer 52 der Waage abgesetzt
werden.
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Selbstverständlich sind viele andere Gestaltungen
der Wägegutträger möglich, jeweils
angepasst an das zu transportierende Wägegut. Durch die Wechselbarkeit
der Wägegutträger ist
ein einfaches und schnelles Anpassen an verschiedene Aufgabenstellungen
möglich.