DE19512960C1 - Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Produktionsgütern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zwi­ schenspeichern von Produktionsgütern, und weist wenig­ stens zwei vertikal übereinander angeordnete Speicher­ einheiten auf, die jeweils ein angetriebenes Speicher­ band in horizontaler Erstreckung vorsehen.

Bei der industriellen Herstellung von Produktionsgü­ tern, die weitgehend ohne Eingriff menschlicher Ar­ beitskraft gefertigt werden, sind automatisierte Ar­ beitsprozesse derart miteinander zu verketten, so daß ein kontinuierlicher Produktionsgüterfluß zu ge­ währleisten ist. Insbesondere bei der Aufeinanderfolge zweier Arbeitsprozesse, die jeweils unterschiedliche Prozeßzeiten benötigen, um das zu fertigende Produk­ tionsgut zu behandeln, ist es erforderlich, daß zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Produktions­ gutflusses ein sogenannter Produktpuffer oder Pro­ duktzwischenspeicher zwischen den aufeinanderfolgenden Arbeitsprozeßschritten geschaltet wird. Derartige Zwi­ schenspeicher sind nötig, wenn ein Arbeitsschritt mit geringer Taktrate einem vorgehenden Arbeitsprozeß mit hoher Taktrate folgt. Ebenfalls nötig oder sinnvoll sind derartige Zwischenspeicher, um in personalarmen oder personalfreien Schichten, Produktionsgut welches maschinell erstellt wird zu speichern, um somit die Kapazitäten der Industriemaschinen zu erhöhen bzw. zu 100% voll auszunutzen, ohne daß Personal für diese automatisierten Fertigungen permanent erforderlich ist. (Rationalisierungseffekt durch personalarme bzw. per­ sonalfreie Schichten).

Es sind Zwischenspeichersysteme bekannt, die endlos geführte Speicherbänder aufweisen, auf denen die zwi­ schenzuspeichernden Produktionsgüter mit Hilfe von Hubstationen abgelegt werden können. Aus der Fig. 1 geht ein an sich bekannter Zwischenspeicher hervor, der aus zwei sich gegenüberstehenden Zwischenspeicherungs­ systemen 1 besteht, zwischen denen eine maschinelle Hubstation 3 angeordnet ist. Die Hubstation 3 wird durch einen Roboter mit Teilen beladen, die aus einer anderen Maschine entnommen worden sind. Die Hubstation 3 bringt nachfolgend die Teile in die entsprechende Ebene und übergibt sie dort auf die vorgesehenen Spei­ chereinheiten 2, die taktweise angetrieben sind. Nach jeder einzelnen Übergabe eines Produktionsgutes von der Hubstation 3 auf einen Speicherbandplatz, wird das Speicherband, das beladen wird, um eine Position wei­ tergetaktet, so daß auf diese Weise das komplette Spei­ cherband vollständig mit Teilen gefüllt werden kann. Sobald eine Ebene der Speicherbänder vollständig mit Teilen gefüllt ist, übergibt die Hubstation die näch­ sten Teile nacheinander in die jeweils anderen Etagen bis der Zwischenspeicher komplett gefüllt ist. Voll­ ständig gefüllte Speicherbandetagen können jederzeit manuell oder maschinell entsorgt werden, so daß diese Speicherbänder zur Befüllung wieder zur Verfügung ste­ hen.

Unter dem Aspekt der Reduzierung des für die automati­ sche Herstellung von Produktionsgütern erforderlichen Geräteaufwandes und damit verbunden, die anfallenden Herstellungskosten zu reduzieren, ist es vorteilhaft, ohne die vorstehend beschriebene Hubstation auszu­ kommen, da diese einen nicht unerheblichen geräte­ technischen Aufwand erfordert und somit auf die Kosten­ findung maßgeblichen Einfluß nimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zum Zwischenspeichern von Produktionsgütern, mit wenigstens zwei vertikal übereinander angeordneten Speichereinheiten, die jeweils ein angetriebenes Speicherband in horizontaler Erstreckung aufweisen, derart weiterzubilden, daß der Gesamtgeräteaufwand reduziert und insbesondere der Einsatz der Hubstation vollständig entfallen soll.

Die Lösung der, der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Aus­ führungsformen sind den Ansprüchen 2 ff. zu entnehmen.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Zwischen­ speichern von Produktionsgütern, mit wenigstens zwei vertikal übereinander angeordneten Speichereinheiten, die jeweils ein angetriebenes Speicherband in horizon­ taler Erstreckung aufweisen, dadurch weitergebildet, daß die Speichereinheiten horizontal bewegbar sind und an einem bestimmten horizontalen Auslenkungsort, der sogenannten Befüllposition, mit Produktionsgütern von einer Handhabungseinheit direkt befüllbar sind.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, daß der senk­ rechte Hub einer Handhabungseinheit, beispielsweise eines Roboters, dazu genutzt wird, um die zwischenzu­ speichernden Teile mittels dieses Roboters direkt in die jeweils entsprechenden Ebenen der Speicherbänder zu verbringen und somit die bei dem heutigen Stand der Technik notwendige, anlageneigene Hubstation über­ flüssig werden zu lassen. Hierzu fahren die einzelnen Speichereinheiten, die vorzugsweise Endlosspeicherbän­ der aufweisen über Linearführungen in eine sogenannte Befüllposition, an der der Roboter die zwischenzu­ speichernden Teile auf die Speicherbänder der Speicher­ einheiten übergibt. D.h., daß die jeweilige Speicher­ einheit um eine entsprechende Länge horizontal vorge­ fahren wird, so daß der Roboter die Teile nur abzulegen braucht. Ist der Übergabevorgang beendet, taktet das Speicherband der Speichereinheit um eine Position vor, so daß eine weitere Übergabe vom Roboter auf das Spei­ cherband erfolgen kann.

Sobald ein Speicherband vollständig gefüllt ist, fährt die Speichereinheit wieder horizontal zurück in die Grundposition und eine andere, freie Speichereinheit fährt vor und übernimmt jetzt die nächsten Teile vom Roboter. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis alle Spei­ chereinheiten gefüllt sind.

Vorzugsweise sind die einzelnen Speichereinheiten, die jeweils ein Endlosspeicherband aufweisen in einem Rah­ mengestell vertikal übereinander angeordnet und zu­ gleich jeweils zum horizontalen Verfahren innerhalb der Rahmenanordnung mit Linearführungsantrieben versehen. Je nachdem welche Speichereinheit aktuell von dem Robo­ ter beladen wird, wird diese Speichereinheit durch ihren Linearantrieb in die Befüllposition verfahren. Der Roboter, der die zwischenzuspeichernden Pro­ duktgüter beispielsweise aus einer Maschine entnimmt, muß lediglich durch entsprechende Hubbewegung das Niveau der zu beladenden Speichereinheit erreichen und dort die Übergabe des Produktgutes vornehmen.

Vorzugsweise werden als Linearführungsantriebe pneuma­ tische, hydraulische oder elektromotorische Antriebe verwandt.

Eine Gesamtspeicheranlage muß nicht nur aus einem, sondern kann auch aus zwei oder sogar auch aus mehreren Zwischenspeichersystemen bestehen. Dabei kann die An­ ordnung der einzelnen Zwischenspeichersysteme zueinan­ der symmetrisch gegenüberliegend sein, so daß sie mit ihren Stirnseiten zueinander angeordnet sind; sie kann aber auch in jeder anderen Form erfolgen. Wesentlich ist nur, daß die einzelnen Speichereinheiten durch den horizontalen Verfahrweg, dessen Länge auch noch bei den einzelnen Zwischenspeichersystemen durchaus unter­ schiedlich lang sein kann, mittels der Linearführungen in den Ablagebereich des Handhabungsgerätes gefahren werden können. So können durchaus zwei oder sogar meh­ rere Zwischenspeicherungssysteme in entsprechender Anordnung zueinander als Gesamtanlage mit erhöhter Speicherkapazität über ein Handhabungsgerät bedient werden.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausfüh­ rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 Zwischenspeichersystem nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 erfindungsgemäße Ausführungsform des Zwischen­ speichersystems und

Fig. 3 erfindungsgemäße Ausführungsform des Zwischen­ speichersystems in Kombination mit einer Hand­ habungseinheit und einer Maschine zur Produk­ tionsgutherstellung.

In der oberen Darstellung gemäß Fig. 1 ist eine Sei­ tenansicht eines an sich bekannten Zwischenspeicher­ systems dargestellt, das zwei symmetrisch zueinander angeordnete Zwischenspeichereinheiten 1 aufweist, die über jeweils mehrere, horizontal angeordnete Speicher­ einheiten 2 verfügen. Jede einzelne horizontal ange­ ordnete Speichereinheit ist in einem Rahmen 4 fest angeordnet und weist darüberhinaus ein endloses Spei­ cherband 5 auf. Eine nicht in Fig. 1 dargestellte Hand­ habungseinheit entnimmt einer ebenso nicht in der Fig. 1 dargestellten Maschine die zwischenzuspeichernden Teile und übergibt diese der Hubeinheit 3, die ihre Ablagefläche 3′ auf das Niveau einer entsprechenden Speichereinheit fährt, so daß eine Übergabe der zwi­ schenzuspeichernden Teile von der Hubeinheit auf das Speicherband einer Speichereinheit 2 ermöglicht werden kann.

Nach jeder Übergabe verfährt das Speicherband 5 um eine weitere Position, so daß das Speicherband für eine neue Beladung bereit ist. Der vorstehende Prozeß wiederholt sich so oft, bis eine Speichereinheit vollständig ge­ füllt ist. Sodann werden weitere freie Speichereinhei­ ten durch die Hubeinheit angefahren und diese ebenso befüllt.

In Fig. 2 ist in der Seiten-, Drauf- und Vorderansicht ein erfindungsgemäßes Zwischenspeichersystem darge­ stellt, welches keine eigene Hubeinheit zur Beladung der einzelnen Speichereinheiten benötigt. Aus der Sei­ tendarstellung ist zu entnehmen, daß die einzelnen Speichereinheiten 2 mit Linearführungen 6 versehen sind, die die vollständige Speichereinheit aus einer Grundposition horizontal in eine Befüllposition über­ führen, die durch die gestrichelte Linie A angedeutet ist. Die Lineareinheiten 2 können zu diesem Zweck pneu­ matisch, hydraulisch oder auch elektromotorisch ange­ trieben sein. Durch die seitliche Bewegungsmöglichkeit der einzelnen Speichereinheiten 2 ist zur Befüllung diejenige in die Befüllposition verfahren, die durch einen in Fig. 2 nicht dargestellten Roboter mit zwi­ schenzuspeichernden Gütern beladen wird. Die von der Hubeinheit gemäß Fig. 1 ermöglichte Vertikalbewegung besorgt nun der Roboter, der die Teile aus der Maschine entnimmt und diese mittels seines vertikalen Verfahr­ weges direkt an den Ort der Übergabe an die Speicher­ einheit in die jeweilige Ebene verfährt. Die in Fig. 1 dargestellte Hubeinheit entfällt somit. Wie aus der Draufsicht und der Vorderansicht der Fig. 2 zu ent­ nehmen ist, sind die Lineareinheiten 6 seitlich an den Speichereinheiten angeordnet, so daß diese Speicherein­ heiten im Rahmen 4 kontrolliert gesteuert verfahren werden können, wobei der Antrieb dieser Lineareinheiten 6 pneumatisch, hydraulisch oder elektromotorisch er­ folgen kann.

Aus Fig. 3 ist ein Zusammenwirken der erfindungsgemäßen Zwischenspeichereinheit, dem quer dazu angeordneten Roboter 7 und der parallel zur Speichereinheit ange­ ordneten Maschine 8 zu entnehmen. Die Anordnung des Roboters, wie auch der Speichereinheit zur Maschine ist durchaus frei wählbar und in Fig. 3 nur beispielhaft dargestellt, sie kann ohne weiteres auch anders er­ folgen. Wesentlich ist, daß der Roboter 7 die zwischen­ zuspeichernden Produktionsgüter aus einer Maschine 8 entnimmt, und diese mit seinem Roboterarm 7′, der in Fig. 3 gestrichelt dargestellt ist, an die Befüll­ position A verfährt, an der der Roboter das Pro­ duktionsgut auf eine in der entsprechenden Ebene be­ reitstehende Speichereinheit übergibt.

Mit der vorgestellten Zwischenspeichereinheit sind mehrere Vorteile verbunden. So ist das Zwischenspei­ cherkonzept auf keine spezifischen Teile festgelegt und kann in den unterschiedlichsten Industriebereichen eingesetzt werden. Ebenso ist die Größe der Anlage variabel und richtet sich nach den spezifischen An­ forderungen und räumlichen Verhältnissen des Anwenders. Beispielsweise läßt sich die Anzahl der einzelnen Eta­ gen, in denen die Speichereinheiten angeordnet sind, prinzipiell unbegrenzt erweitern. Jedoch richtet sich die Maximalbauhöhe der Zwischenspeicheranordnung nach dem maximal senkrechten Verfahrweg des Roboters, der jedoch geeignet gewählt sein kann.

Länge und Breite der Speicherbänder sind ebenfalls grundsätzlich nicht begrenzt. Auch sie richten sich nach den Anforderungen bezüglich des Speichervolumens und nach den räumlichen Gegebenheiten des Anwenders.

Die geometrische Anordnung zweier oder mehrerer Zwi­ schenspeicherungssysteme zu einer erweiterten Gesam­ tspeicheranlage ist ebenfalls grundsätzlich nicht be­ grenzt. Sie kann grundsätzlich in jeder geometrischen Form erfolgen und richtet sich im wesentlichen eben­ falls nach den spezifischen Anforderungen in puncto Speichervolumen, sowie nach den räumlichen Gegebenhei­ ten des Anwenders.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Produktions­ gütern, mit wenigstens zwei vertikal übereinander ange­ ordneten Speichereinheiten (2), die jeweils ein ange­ triebenes Speicherband (5) in horizontaler Erstreckung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherein­ heiten (2) horizontal bewegbar sind und an einem bestimmten horizontalen Auslenkungsort, der Befüllposition (A), mit Produktionsgütern von einer Handhabungseinheit direkt befüllbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Speichereinheit (2) je­ weils einen Linearführungsantrieb zur horizontalen Aus­ lenkung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabungseinheit zur Übergabe der Produktionsgüter an die Speichereinheiten (2) durch vertikale Hubbewegung an die Befüllposition (A) der einzelnen Speicherbänder (5) fährt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeder Übergabe eines Produktionsgutes von der Handhabungseinheit auf die Speichereinheit (2) das Speicherband (5) taktweise um jeweils eine Beladeposition verfährt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Befüllung einer Speichereinheit (2) diese aus der Befüllposition (A) horizontal in eine Grundstellung zurückfährt, eine nächste Speichereinheit (2) in die Befüllposition (A) fährt, an der sie durch entsprechende Hubbewegung der Handhabungseinheit befüllbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheiten (2) in einer vertikalen Rahmenvorrichtung (4) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheiten (2) an ihren beiden Speicherbandenden frei zugänglich sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Horizontalantrieb der Speichereinheiten (2) pneumatisch, hydraulisch oder elek­ tromotorisch ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabungseinheit ein Roboter (7) ist, der die Produktionsgüter direkt auf die Speichereinheiten (2) verbringt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Zwischen­ speichersysteme (1), die jeweils aus mehreren übereinander angeordneten Speichereinheiten (2) bestehen, in jeder ge­ ometrischen Form zueinander angeordnet sein können, wobei die Befüllposition (A) der Handhabungseinheit zwi­ schen den einzelnen Zwischenspeicherungssystemen (1) posi­ tioniert ist, und die einzelnen Speichereinheiten (2) über den horizontalen Verfahrweg der Linearführungen (6) diese Ablageposition erreichbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der einzelnen horizontalen Verfahrwege der Linearführungen (6) unter­ schiedlich lang sind.