DE19531927A1 - Vorrichtung zum Greifen und Transportieren von Stückgut, insbesondere von Behältern - Google Patents

Vorrichtung zum Greifen und Transportieren von Stückgut, insbesondere von Behältern

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DE19531927A1
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Markus Ganter
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/22Rigid members, e.g. L-shaped members, with parts engaging the under surface of the loads; Crane hooks
    • B66C1/28Duplicate, e.g. pivoted, members engaging the loads from two sides
    • B66C1/30Duplicate, e.g. pivoted, members engaging the loads from two sides and also arranged to grip the sides of the loads

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Greifen und Transportieren von Stückgut, insbesondere von Behältern, mittels jeweils einer Stückgutaußenseite zugeordneten Reihen von Greifelementen, die an einem heb- und senkbaren, sowie verfahrbaren Rahmen paarweise beweglich gelagert sind.
Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (DE-OS 22 47 052). Die bekannte Zangentraverse weist zumindest zwei kraftschließende Zangen auf, die paarweise in Reihe angeordnet sind. Zwischen zwei Zangenhebeln ist jeweils ein Kolben-Zylinder- Antrieb angeschlossen, so daß bei gleichzeitiger Betätigung aller Kolben-Zylinder- Antriebe die parallel geschalteten Greifelemente eine Stranggießbramme erfassen können. Die bekannte Vorrichtung ist daher nur für Stückgut brauchbar, das unter großer Kraftaufwendung ergriffen und transportiert werden soll. Für Stückgut in der Art eines Behälters, der an seiner Außenfläche Stege, Rippen u. dgl. aufweist, kann eine derartige Vorrichtung nicht eingesetzt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gestapeltes Stückgut, insbesondere Behälter, deren Außenfläche unregelmäßig ist, wie z. B. Rippen, Vorsprünge, Kanten und dergleichen zu erfassen und hierbei ein sicheres Ergreifen über eine Minimalzahl von Greifstellen zu gewährleisten.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Greifelemente paarweise geradlinig gegenläufig auf- und zufahrbar sind und daß das einzelne Greifelement federnd nachgiebig an dem Rahmen gelagert ist. Für den Fall, daß ein Greifelement daher auf eine Rippe, auf einem Vorsprung, auf eine Kante u. dgl. auftrifft, ist ein Untergreifen eines Behälterrandes nicht möglich und das betreffende Greifelement bleibt federnd zurück, wodurch jedoch weder eine Beschädigung des Behälters eintritt noch ein Greifen nicht erfolgt. Die übrigen Greifelemente erfüllen neben den Rippen, Vorsprüngen, Kanten u. dgl. ihre Aufgabe voll, so daß das Stückgut dennoch sicher erfaßt wird.
Nach der weiteren Erfindung ist vorgesehen, daß Gruppen von Greifelementen gebildet sind, die jeweils an einem Greifsegmentrahmen angeordnet sind und daß an den Greifsegmentrahmen druckmittelbetriebene Kolben-Zylinder-Antriebe angeschlossen sind. Die Maßnahmen besitzen den Vorteil, daß einzelne Behälter aus einem Stapel gegriffen werden können, ohne den jeweiligen benachbarten Behälter zu berühren.
Eine Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß der Kolben-Zylinder-Antrieb jeweils an einer H-förmigen Linearführungseinheit mit dem Zylindergehäuse befestigt ist, wobei parallele Führungsstangen und die Kolbenstange des Kolben-Zylinder- Antriebs an den Greifsegmentrahmen angeschlossen sind. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß für die Vorrichtung komplette Baueinheiten verwendet werden können, die leicht zu montieren sind.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die den beiden Stückgutaußenseiten zugeordneten Linearführungseinheiten an parallelen Längsträgern befestigt sind. Damit ist eine besonders günstige Befestigung und Raumausnutzung verbunden, um die Vorrichtung auf die Breite des jeweiligen Stückgutes bzw. Behälters abzustimmen.
Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die parallelen Längsträger mit Querträgern verbunden sind und daß die Querträger an ein Vertikallinearmodul eines Handhabungsgerätes anschließbar sind. Mit dieser Gestaltung ist eine universelle Einsetzbarkeit der Vorrichtung verbunden, so daß die Vorrichtung z. B. an Handhabungsgeräte angeschlossen werden kann.
Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist, daß die Greifelemente um einen Winkel von ca. 10° bis 40° zur Lotrechten um eine horizontale Achse schwenkbar und mittels Federkraft in eine Grundstellung rückstellbar sind. Dadurch wird möglich, daß die Greifelemente nach einem abgeschlossenen Greifvorgang wieder in ihre Ausgangsposition zurückkehren und für einen neuerlichen Greifvorgang bereit sind.
Nach anderen Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen, daß pneumatisch betätigte Kolben-Zylinder-Antriebe über Elektromagnetventile und ein diese steuerndes Lichtschrankensystem betätigbar sind. Die Vorrichtung wird hierbei um ein Sicherheitssystem ergänzt, das eine Überprüfung in einem vollautomatisierten Betrieb vornehmen kann, so daß Greifvorgänge verhindert werden, wenn die Vorrichtung bereits mit einem Stückgut arbeitet.
In Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß an einem Greifelement sich gegenüberliegender Gruppen von Greifelementen jeweils ein Halter für ein Sende­ bzw. Empfangsteil des Lichtschrankensystems befestigt ist. Sofern daher ein Stückgut bzw. ein Behälter bereits in dem Raum zwischen sich gegenüberliegenden Greifelementen vorhanden ist, können weitere Greifvorgänge ausgeschlossen werden.
Die Schwenkbarkeit und die Rückstellbarkeit der Greifelemente wird nach weiteren Merkmalen dadurch bewirkt, daß das Greifelement aus einem schwenkbar gelagerten Greiffinger besteht, wobei in dem Greifsegmentrahmen eine Schwenkachse vorgesehen ist, in deren Bereich der Greiffinger einen winkelförmigen freien Schwenkarm bildet und daß außerhalb der Schwenkachse im Schwenkarm eine Feder eingebracht ist, die sich am Greiffinger und am Greifsegmentrahmen abstützt. Die Feder ist hierbei im Inneren des Greifelementes, d. h. nicht nur geschützt untergebracht, sondern auch unter Ausnutzung eines möglichst geringen Raumes, wodurch die Vorrichtung besonders kompakt wird.
Eine Verbesserung der Erfindung besteht ferner darin, daß die Greifelemente einer Gruppe mit Bewegungsabstand nebeneinander angeordnet sind. Bei einer Unregelmäßigkeit der Behälteroberfläche fällt daher nur der betroffene Greiffinger aus, währenddem benachbarte Greiffinger ihre gewünschte Tätigkeit ausüben können.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Vorrichtung in Ansicht in einer ersten Alternative,
Fig. 2 die zur Fig. 1 gehörende Draufsicht,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung,
Fig. 4 eine Ansicht der Vorrichtung in einer zweiten Alternative,
Fig. 5 die zur Fig. 4 gehörende Draufsicht,
Fig. 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung und
Fig. 7 die Anwendung der Vorrichtung an einem Handhabungsgerät, im Aufriß gezeichnet.
Die Vorrichtung zum Greifen und Transportieren von Stückgut 1, insbesondere von Behältern aus Kunststoff, wie diese für den Transport von Postgut verwendet werden, besteht aus Reihen 2 von Greifsegmenten, die jeweils einer Stückgutaußenseite 1a bzw. 1b zugeordnet sind. Die Greifelemente 4 sind an einem heb- und senkbaren sowie verfahrbaren Rahmen 5 paarweise beweglich gelagert (Fig. 7).
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 3) sind diese Greifelemente 4 paarweise geradlinig gegenläufig auf- und zufahrbar, so daß unterschiedlich breites Stückgut 1 erfaßt werden kann. Da die Behälter dünnwandig sind und mittels außen befindlichen Stegen, Rippen, Absätzen u. dgl. verstärkt sind, ist das einzelne Greifelement 4 federnd nachgiebig an dem Rahmen 5 gelagert und fällt aus, wenn es sich auf einen dieser Stege, Rippen oder Kanten legt. Es sind Gruppen 3 von Greifelementen 4 gebildet, die an einem Greifsegmentrahmen 6 gelagert sind. An jedem Greifsegmentrahmen 6 ist ein druckmittelbetriebener, vorzugsweise pneumatisch betriebener Kolben-Zylinder-Antrieb 7 angeschlossen. Der Kolben- Zylinder-Antrieb 7 ist jeweils an einem Längsträger 9 mit seinem Zylindergehäuse 7a befestigt.
Am Längsträger 9 sind ausfahrbare Führungsstangen 10a befestigt, deren Stangen jeweils mit den Greifsegmentrahmen 6 verbunden sind.
Die Greifsegmentrahmen 6 sind miteinander verbunden und dicht aneinanderliegend ausgeführt (Fig. 2). Die Greifsegmentrahmen 6 sind außerdem sämtlich an seitlichen mitbewegten Längsträgern 9a und 9b befestigt.
Dieses Ausführungsbeispiel stellt somit die einfachste Ausführungsform der Vorrichtung dar.
Der Aufbau der Vorrichtung im ersten Ausführungsbeispiel ist dahingehend ge­ staltet, daß eine Reihe von Greifsegmenten 2 aus mehreren Greifsegmentrahmen 6 besteht. In jedem Greifsegmentrahmen 6 werden die Greifelemente 4 von einer Welle 17 gehalten.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel. Die den beiden Stückgutaußenseiten 1a, 1b zugeordneten Linearführungseinheiten 8 sind an zwei stationären parallelen Längsträgern 9 befestigt. Die parallelen Längsträger 9 sind mit Querträgern 10 verbunden und die Querträger 10 sind über den heb- und senkbaren Rahmen 5 an ein Vertikallinearmodul 11 eines Handhabungsgerätes 12 angeschlossen (vgl. Fig. 7).
Für beide Ausführungsformen gilt, daß die Greifelemente 4 um einen Winkel von ca. 10° bis 40° zur Lotrechten um eine horizontale Achse 13 geschwenkt werden können. Die Greifelemente 4 sind dabei mittels einer Feder 18 in ihre Grundstellung rückstellbar.
Die pneumatisch betätigten Kolben-Zylinder-Antriebe 7 werden wie üblich durch Elektromagnetventile und ein diese steuerndes Lichtschrankensystem 14 betätigt. An einem beliebigen Greifelement 4 z. B. sich gegenüberliegender Gruppen 3 von Greifelementen 4 ist jeweils ein Halter 15 für einen Sende- bzw. Empfangsteil 16 des Lichtschrankensystems 14 befestigt. Für den Fall, daß sich ein Stückgut 1 zwischen Sender und Empfänger 16 befindet, wird durch die Unterbrechung des Lichtstrahls das Stückgut 1 durch die Greifstellung der Greifelemente 4 gehalten, so daß also der jeweilige Kolben-Zylinder-Antrieb 7 nicht betätigt werden kann, sondern verriegelt bleibt.
Zusätzlich ist man durch das Lichtschrankensystem 14 in der Lage, während der Bewegung des Handhabungsgerätes 12 das Vorhandensein des Stückgutes 1 zu überwachen. Sollte ein Stückgut 1 (Behälter) verlorengehen, kann das Handha­ bungsgerät 12 sofort stoppen.
Das Greifelement 4 wird (Fig. 3 und 6) jeweils durch einen schwenkbar gelagerten Greiffinger 4a gebildet, wobei in dem Greifsegmentrahmen 6 die Welle 17 vorgesehen ist, in deren Bereich der Greiffinger 4a einen winkelförmigen (ca. 10° bis 40° zur Lotrechten) freien Schwenkarm 4b bildet. Zwischen der angewinkelten Fläche des Schwenkarms 4b und der gegenüberliegenden Fläche des Greifsegmentrahmens 6, in denen jeweils entsprechende Bohrungen vorgesehen sind, ist die Feder 18, eine Druckfeder, eingelegt, die sich folglich am Greiffinger 4a und am Greifsegmentrahmen 6 abstützt und den Greiffinger 4 in der senkrechten Grundstellung hält.
Die Beweglichkeit der einzelnen Greifelemente 4 einer Gruppe 3 oder aller einzelnen Greifelemente 4 ergibt sich durch deren Nebeneinander-Anordnung mit einem Bewegungsabstand 19.
Gemäß Fig. 7 können Stückgüter 1, d. h. Behälter unterschiedlicher Länge, Breite und Höhe ohne weiteres zugleich gegriffen werden. Das Handhabungsgerät 12 weist einen Schaltschrank 20 auf. In eine den Schaltschrank 20 und das Linienportal 11 umgebende feste Zelle 21 wird von rechts nach links unter das Linienportal 11 ein Wagen 23 eingeschoben, in dem sich das Stückgut 1 befindet. Die Vorrichtung kann in Z-Richtung durch den Motor 24 bewegt werden. Für die X-Richtung sind angetriebene Linearmodule 25 und 26 angeordnet.
Die beschriebene Vorrichtung kann für die unterschiedlichsten Stückgutarten, die Unstetigkeiten an ihrer Außenfläche aufweisen, eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste
1 Stückgut
1a Stückgutaußenseite
1b Stückgutaußenseite
2 Reihe von Greifsegmenten
3 Gruppen von Greifelementen
4 Greifelemente
4a Greiffinger
4b Schwenkarm
5 heb- und senkbarer Rahmen
6 Greifsegmentrahmen
7 Kolben-Zylinder-Antrieb
7a Zylindergehäuse
7b Kolbenstange
8 Linearführungseinheit
8a parallele Führungsstangen
9 Längsträger
9a Längsträger
9b Längsträger
10 Querträger
10a ausfahrbare Führungsstangen
11 Linienportal
12 Handhabungsgerät
13 horizontale Achse
14 Lichtschrankensystem
15 Halter
16 Sende- bzw. Empfangsteil
17 Welle
18 Feder
19 Bewegungsabstand
20 Schaltschrank
21 Zelle
22 Vertikallinearmodul
23 Wagen
24 Motor(Z-Achse)
25 Linearmodul
26 Linearmodul

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Greifen und Transportieren von Stückgut, insbesondere von Behältern, mittels jeweils einer Stückgutaußenseite zugeordneten Reihen von Greifelementen, die an einem heb- und senkbaren sowie verfahrbaren Rahmen paarweise beweglich gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifelemente (4) paarweise geradlinig gegenläufig auf- und zufahrbar sind und daß das einzelne Greifelement (4) federnd nachgiebig an dem Rahmen (5) gelagert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gruppen (3) von Greifelementen (4) gebildet sind, die jeweils an einem Greifsegmentrahmen (6) angeordnet sind und daß an den Greifsegmentrahmen (6) druckmittelbetriebene Kolben-Zylinder-Antriebe (7) angeschlossen sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben-Zylinder-Antrieb (7) jeweils an einer H-förmigen Linearführungseinheit (8) mit dem Zylindergehäuse (7a) befestigt ist, wobei parallele Führungsstangen (8a) und die Kolbenstange (7b) des Kolben-Zylinder- Antriebs (7) an den Greifsegmentrahmen (6) angeschlossen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Stückgutaußenseiten (1a, 1b) zugeordneten Linearführungseinheiten (8) an parallelen Längsträgern (9) befestigt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Längsträger (9) mit Querträgern (10) verbunden sind und daß die Querträger (10) an ein Vertikallinearmodul (11) eines Handhabungsgerätes (12) anschließbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifelemente (4) um einen Winkel von ca. 10 bis 40° zur Lotrechten um eine horizontale Achse (13) schwenkbar und mittels Federkraft in eine Grundstellung rückstellbar sind.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß pneumatisch betätigte Kolben-Zylinder-Antriebe (7) über Elektromagnetventile und ein diese steuerndes Lichtschrankensystem (14) betätigbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Greifelement (4) sich gegenüberliegender Gruppen (3) von Greifelementen (4) jeweils ein Halter (15) für ein Sende- bzw. Empfangsteil (16) des Lichtschrankensystems (14) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Greifelement (4) aus einem schwenkbar gelagerten Greiffinger (4a) besteht, wobei in dem Greifsegmentrahmen (6) eine Welle (17) vorgesehen ist, in deren Bereich der Greiffinger (4a) einen winkelförmigen freien Schwenkarm (4b) bildet und daß außerhalb der Welle (17) im Schwenkarm (4b) eine Feder (18) eingebracht ist, die sich am Greiffinger (4a) und am Greifsegmentrahmen (6) abstützt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifelemente (4) einer Gruppe (3) mit Bewegungsabstand (19) nebeneinander angeordnet sind.
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