DE19964034A1

DE19964034A1 - Greifervorrichtung für einen Hublader

Info

Publication number: DE19964034A1
Application number: DE1999164034
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter Hackauf
Original assignee: Hans H Meyer GmbH
Current assignee: Hans H Meyer GmbH
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2001-07-12
Anticipated expiration: 2019-12-31
Also published as: DE19964034C2

Abstract

Eine Greifervorrichtung für einen Hublader besitzt zwei in ihrer Öffnungsweite verstellbare Klammerarme. Die Länge der Klammerarme ist im Wesentlichen für das Ergreifen mehrerer, insbesondere zweier hintereinander und/oder zweier nebeneinander zu ergreifender Nutzlasten bemessen. Eine Steuerschaltung ist für die Einstellung und/oder Anzeige der Klammerkraft zugeordnet. DOLLAR A Die Höhe der Klammerarme ist für das Ergreifen mehrerer insbesondere zweier übereinander angeordneter Nutzlasten bemessen. Berührungsschalter sind vorgesehen. Die Berührungsschalter sind an der den Nutzlasten zugewandten Fläche eines oder beider Klammerarme angeordnet. Jeder der von einem Klammerarm berührbaren Nutzlasten ist ein Berührungsschalter zugeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Greifervorrichtung für einen Hublader in der Form eines Klammergerätes mit zwei in ihrer Öffnungsweite verstellbaren flächigen Klammerarmen oder Klemmbacken, deren Länge im Wesentlichen für das Er greifen mehrerer hintereinander und/oder nebeneinander angeordneter, zu er greifender Nutzlasten bemessen ist und denen eine Steuerschaltung für die Einstellung und/oder Anzeige der Klammerkraft zugeordnet sind. Die Greifervor richtung kann insbesondere als Klammergerät ausgebildet sein.

Mit derartigen Anbaugeräten bzw. Greifervorrichtungen wird es ermöglicht, be stimmte Nutzlasten zwischen den Klammerarmen oder Klemmbacken aufzu nehmen, durch Ausüben einer Kraft diese festzuhalten und ohne bodenseitige Unterstützung durch Verfahren des Hubladers an einen gewünschten Ort zu verbringen.

Bereits in der DE-PS 9 08 471 ist dabei erkannt worden, dass bei der Hand habung verschieden hoher Stapel mit Kisten von Zitrusfrüchten oder dergleichen es sinnvoll ist, die auf die Kistenstapel ausgeübte Kraft proportional oder jeden falls in Abhängigkeit von der Gesamtmasse beziehungsweise dem Gesamt gewicht der Kistenstapel oder anderweitigen Nutzlast vorzusehen. Wird eine zu geringe Anpresskraft ausgeübt, können die Klammerarme den Kistenstapel nicht halten; wird eine jedenfalls für den aktuellen Kistenstapel zu große Anpresskraft ausgeübt, so wirkt dieser auf eine zu kleine Fläche der Nutzlast, was zur Be schädigung oder Zerstörung führen kann. Die Erhöhung der Anpresskraft ab hängig von der Nutzlast ist auch in der EP 0 529 488 A1 durch entsprechende mechanische Konstruktionen gewährleistet worden.

Derartige Konstruktionen haben jedoch den Nachteil, dass sie von aktuellen, beispielsweise aus der Fahrsituation des Hubladers herrührenden Kräften bei spielsweise beim Überfahren von Bodenwellen oder Steigungen unerwünscht reagieren, da auch diese Kräfte durch die Konstruktionen mit umgesetzt werden.

Mit einem anderen Problem beschäftigen sich die DE 38 01 133 C2 und die EP 0 244 984 A2. Hier wird mittels Photosensoren, beispielsweise Licht schranken, die Einfahrtiefe des Hubladers gemessen, um sicherzustellen, dass die entsprechenden Nutzlasten auch korrekt und komplett erfasst werden. Bei spielsweise sollen von mehreren hintereinander stehenden Kartons nur einer oder auch mehrere, aber natürlich vollständig gehandhabt werden. Diese Kon zeptionen sind jedoch recht kompliziert und auch fehleranfällig. Lichtschranken und Photodetektoren können gerade bei rauer Umgebung leicht verschmutzen und dann zu Fehlfunktionen führen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Greifervorrichtung für einen Hublader vorzuschlagen, mit dem in technisch einfacher und möglichst wenig fehleranfälliger Form ein zuverlässiger Transport von mehreren insbesondere quaderförmigen Nutzlasten möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Höhe der Klammerarme be ziehungsweise Klemmbacken für das Ergreifen mehrerer übereinander ange ordneter Nutzlasten bemessen ist, dass Berührungsschalter vorgesehen sind, dass die Berührungsschalter an der den Nutzlasten zugewandten Fläche eines oder beider Klammerarme angeordnet sind und dass jeder der mehreren von einem der Klammerarme berührbaren Positionen für Nutzlasten mindestens ein Berührungsschalter zugeordnet ist.

Mit einer derartigen Konstruktion wird es überraschend möglich, das Problem zu lösen. Berührungsschalter reagieren nur dann, wenn sie mit Berührung beauf schlagt werden. Sie können ein entsprechendes Signal an eine Steuerschaltung abgeben, wobei dieses Signal lediglich angibt, ob der Berührungsschalter beauf schlagt ist oder nicht. Befindet sich nun eine entsprechende Nutzlast, beispiels weise ein Karton mit einer Waschmaschine, zwischen den beiden Klammer armen mit den mehreren diskreten Berührungsschaltern, so wird genau der Be rührungsschalter, an dem die entsprechende Nutzlast anliegt, dies auch ent sprechend vermerken. Stehen beispielsweise zwei gleichartige Nutzlasten hin tereinander, so werden auch zwei Berührungsschalter angesprochen. Die Steuerschaltung hat also exakte Informationen darüber, ob sich ein oder zwei Nutzlasten hintereinander befinden und kann entsprechend die erforderliche Klemmkraft der beiden Klammerarme anfordern.

Üblicherweise können zwischen zwei Klammerarmen nicht nur hintereinander, sondern auch nebeneinander ein oder mehrere Kartons aufgenommen werden. Ob dies der Fall ist, kann das Anbaugerät jedoch auch ohne jede zusätzliche Maßnahme daran erkennen, wie weit die beiden Klammerarme auseinander gefahren sind. Hierzu bedarf es also keines zusätzlichen Berührungsschalters.

Deutlich einfacher als im Stand der Technik ist es jedoch festzustellen, ob sich vielleicht auch übereinander mehrere Nutzlasten zwischen den Klammerarmen befinden. Die Berührungsschalter, beispielsweise Druckschalter, können nämlich ohne weiteres auch in diskreten Positionen übereinander angeordnet sein. Im Folgenden wird als bevorzugte Ausführungsform eines Berührungsschalters die Erfindung anhand von Druckschaltern erörtert.

Befinden sich beispielsweise zwischen zwei Klammerarmen insgesamt acht Nutzlasten, nämlich zwei übereinanderliegende Schichten von je vier im Quadrat angeordneten Kartons, so wird ohne jeden größeren Aufwand dies durch das Anbaugerät festgestellt: vier Druckschalter auf einem Klammerarm stellen fest, dass sie jeweils mit einem Karton beaufschlagt sind und das Anbaugerät stellt ferner automatisch fest, dass die beiden Klammerarme beim Zusammenfahren genau den Abstand aufweisen, der der Breite von zwei Kartons entspricht. Die entsprechende Meldung an die Signalverarbeitungs- und Steuereinheit ergibt also, dass die Klemmkraft der Klammerarme groß genug sein muss, um insge samt acht Kartons zu halten. Zugleich besteht aber auch die Gewähr dafür, dass tatsächlich die Seitenfläche von je vier Kartons zur Aufnahme dieser ent sprechenden Klemmkraft und damit zur Verteilung des entstehenden Druckes zur Verfügung steht, so dass Beschädigungen vermieden werden können.

Befindet sich dagegen nur ein einziger Karton zwischen genau den gleichen Klammerarmen, so wird nur einer der Druckschalter entsprechend beaufschlagt, alle übrigen sind unbeeinflusst und melden der Signalverarbeitungs- und Steuer einheit mithin das Nichtvorhandensein entsprechender Kartons. Der Abstand der Klammerarme entspricht der Breite eines Kartons, so dass die Steuereinheit ge nügend Klemmkraft für einen Karton bereitstellt, die auch entsprechend von der Seitenwand dieses einen Kartons ohne Weiteres ertragen werden kann.

Entsprechendes gilt für alle transportierbaren Zwischenlösungen, beispielsweise für eine einzelne Schicht aus vier im Quadrat angeordneten Kartons oder für vier in zwei Reihen übereinander angeordnete Nutzlasten.

Jede Konstellation kann von der Signalverarbeitungs- und Steuereinheit erkannt und entsprechend berücksichtigt werden.

Der Fahrer des Hubladers muss keinerlei Schaltvorgänge, Beobachtungs vorgänge oder sonstige Maßnahmen treffen, um die Kraft der Klammerarme zu beeinflussen. Dadurch werden natürlich auch mögliche Fehlbedienungen ausge schlossen.

Druckschalter sind besonders unempfindlich und kostengünstig und bleiben auch bei möglichen Verschmutzungen, die in dem rauen Klima durchaus einmal vor kommen können, in dem Hublader arbeiten, ohne jeden Einfluss auf die Funk tion.

Die Greifervorrichtung kann integrierter Bestandteil des Hubladers sein, bevor zugt ist jedoch ihre separate Ausführung als Anbaugerät.

Im Folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Anbaugerätes;

Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1 längs der Linie A-A; und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Schaltbildes für die Gesamt konzeption.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist von oben in Fig. 1 zu er kennen. Links im Bild hat man sich dabei den Hublader beziehungsweise Gabel stapler vorzustellen. An diesem wird das nur schematisch dargestellte Anbau gerät befestigt, das wie üblich aufwärts und abwärts gefahren werden kann, um beispielsweise Kartons mit Waschmaschinen aus einem Hochregal zu ent nehmen.

Das Anbaugerät besteht aus verschiedenen Bauteilen, die diese Bewegung ko ordinieren und die nicht in den Figuren dargestellt sind, ferner aber insbesondere aus zwei Klammerarmen 1 und 2. Diese Klammerarme sind Klemmbacken, die vertikal orientierte Klemmflächen zur Anlage an die zu transportierende Nutzlast, beispielsweise die Kartons, aufweisen. Diese Klammerarme 1 und 2 können ge geneinander von voneinander weg bewegt werden. In der Fig. 1 ist dies da durch angedeutet, dass eine Position in ausgezogenen Linien dargestellt ist, in der die Klammerarme 1 und 2 relativ weit weg voneinander angeordnet sind; und in einer zweiten, gestrichelten Position ist dargestellt, wie die Klammerarme 1 und 2 relativ dicht benachbart zueinander angeordnet sind. In der ersten Position sind die Klammerarme genügend weit voneinander beabstandet, um zwischen sich zwei nebeneinander plazierte Kartons K mit Nutzlasten aufzunehmen. In der zweiten Position passt gerade genau ein Karton K zwischen die beiden Klammerarme 1 und 2.

Zwei Schalter 7 und 8 sind vorgesehen, die die aktuelle Stellung der Klammer arme abgreifen. Da ein bestimmtes Anbaugerät im Regelfall nur zum Transport eines ganz konkreten Kartontyps vorbestimmter Größe vorgesehen ist, von dem auch nur eine ganz konkrete Anzahl von entweder einem oder zwei Stück nebeneinander zwischen den Klammerarmen 1 und 2 aufgenommen werden soll, müssen die Schalter 7 und 8 auch lediglich durch Angabe einer "Ja"- und einer "Nein"-Angabe klarstellen, ob sich ein oder zwei Kartons zwischen den Klammerarmen 1 und 2 befinden können. Es ist natürlich auch möglich, unmit telbar aus der Bewegungssteuerung der Klammerarme 1 und 2 diese Daten ab zugreifen.

Die Klammerarme 1 und 2, also die Klemmbacken mit ihren in einer vertikalen Ebene verlaufenen Klemmflächen, ragen von der Basis aus etwa um eine Tiefe von 2 Kartons weit in den Raum. Auf diese Weise können die Klemmflächen auch genau gegen die Seitenwände der Kartons K gepresst werden, wenn ein oder zwei von diesen hintereinander orientiert sind. Dieses gilt jeweils für beide Klammerarme 1 und 2.

Nur auf einem dieser Klammerarme, nämlich dem vom Fahrer des Hubstaplers aus auf der rechten Seite in der Fig. 1, sind Berührungsschalter vorgesehen. Während in der Fig. 1 nur die Berührungsschalter 3 und 4 zu erkennen sind, kann man der Fig. 2 entnehmen, dass insgesamt vier Berührungs schalter 3, 4, 5, 6 vorgesehen sind. Diese sind gleichmäßig in quadratischer An ordnung über die Klemmfläche des Klammerarms 2 angeordnet und zwar so, dass sie in der dargestellten Ausführungsform praktisch mittig an Kartonseiten flächen anliegen, wenn je zwei Kartons übereinander und hintereinander aufge stapelt werden. Andere Anordnungen zur zweckmäßigen Berücksichtigung von anderen Kartengrößen sind möglich.

In der Fig. 1 ist schematisch durch eine Art Kuppel angedeutet, dass die Druck schalter allein durch das Vorhandensein eines Kartons K schon beaufschlagt werden. Natürlich werden diese Kuppeln dann in die Klemmflächen hineinge drückt beziehungsweise betätigt und ragen nicht in die Karton K hinein.

Der Fig. 2 kann noch entnommen werden, dass die Klemmfläche des Klammerarms 2 auch in der Höhe so groß ist, dass sie zwei Kartons übereinan der aufnehmen kann.

Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass sich mit anderen Ausführungs formen der Erfindung natürlich auch Flächen eine noch größere Anzahl an Nutzlastbehältern aufbauen lassen und das die Druckschalter bzw. Berührungs schalter 3, 4, 5, 6 auch auf der vom Fahrer ausgesehenen linken Seite statt auf der rechten oder auch auf beiden Seiten befinden könnten.

Angedeutet ist in der Fig. 2 noch im Schnitt, dass verschiedene Schienen auf der Basisseite dem Fahrer zugewandt vorgesehen sind. Diese dienen dem Ver fahren der Klammerarme 1 und 2.

Die insgesamt sechs Schalter 3, 4, 5, 6, 7, 8 sind in der Lage, genau anzugeben, wie viele Kartons K mit Nutzlast sich in welcher Konfiguration zwischen den Klammerarmen 1 und 2 befinden. Sind beispielsweise die Druck- bzw. Be rührungsschalter 4 und 6 betätigt und alle übrigen Schalter nicht, so kann problemlos darauf geschlossen werden, dass offensichtlich keine Kartons K an den Druckschaltern 3 und 5 anliegen, also nur Kartons sich im vorderen Bereich zwischen den Klammerarmen 1 und 2 befinden, allerdings dort in beiden Ebenen. Außerdem kann aus der Nichtbetätigung der Schalter 7 und 8 noch ge schlossen werden, dass die Klammerarme 1 und 2 zusammengefahren sind, also nur einen Karton nebeneinander zwischen sich aufgenommen haben. Also befinden sich genau zwei Kartons zwischen den Klammerarmen 1 und 2, und zwar im vorderen Bereich übereinander.

Sind in einem anderen Beispiel etwa die Druckschalter 5, 6, 7 und 8 betätigt, so kann mit ähnlichen Überlegungen gefolgert werden, dass sich insgesamt vier Kartons in quadratischer Anordnung in der unteren Ebene zwischen den Klammerarmen 1 und 2 befinden.

Fig. 3 zeigt schematisch die Steuerung einer solchen Anordnung. In der unteren Hälfte der Fig. 3 ist eine Darstellung ähnlich der Fig. 1 gedreht um 90° zu erkennen. Die Druckschalter 5 und 6 sind hier wiederum verdeckt. Von sämtlichen Druckschaltern gehen jedoch jeweils zwei Leitungen zu einer Signal verarbeitungs- und Steuereinheit 18, der also die insgesamt sechs Informationen zugeführt werden. Eine Spannungsversorgung 13 ermöglicht es, dies einfach durch Anlegen von Spannung an entsprechende Druckschalter festzustellen, aber es ist natürlich auch eine andere Konstruktion denkbar.

Im unteren Bild angedeutet sind ferner noch zwei Hydraulikzylinder 23 und 24, mit denen die Klammerarme 1 und 2 auseinander und zusammengefahren werden können, wobei diese beiden Hydraulikzylinder außerdem die Klemmkraft aufbringen, mit der die Klemmbacken beziehungsweise Klammerarme 1 und 2 mit Ihren Klemmflächen auf die zwischen ihnen angeordneten Kartons K mit der Nutzlast wirken.

In der oberen Hälfte ist rein schematisch der Steuerungsbereich angedeutet. Links oben befindet sich die Gabelstaplerhydraulik 15, die die grundsätzlichen Funktionen vornimmt. Diese betätigt das Hydraulikventil 16 für die Klammer- und Seitenschubfunktion. Das Hydraulikventil 16 betätigt, wie schon erörtert, die Hydraulikzylinder 23 und 24 in herkömmlicher Form.

Von der Signalverarbeitungs- und Steuereinheit 18 werden die verarbeiteten Daten der Berührungs-, insbesondere Druckschalter und Schalter 3, 4, 5, 6, 7 und 8 einem Mehrstufendruckventil 17 zugeführt, das aus diesen Daten dann die erforderlichen Drücke errechnet beziehungsweise ermittelt und mit diesen Daten zusätzlich das Hydraulikventil 16 für die Klammer- und Seitenschubfunktion be aufschlagt. Dadurch werden neben den vom Fahrer gewünschten Bewegungen der Klammerarme 1 und 2 jetzt zusätzlich vom Hydraulikzylinder 23 und 24 auch die erforderlichen Klemmkräfte berücksichtigt, die abhängig von der Zahl und Anordnung der Kartons K mit den Nutzlasten sind.

Bezugszeichenliste

1

Klammerarm

2

Klammerarm

3

Berührungs-, insbesondere Druckschalter

4

Berührungs-, insbesondere Druckschalter

5

Berührungs-, insbesondere Druckschalter

6

Berührungs-, insbesondere Druckschalter

7

Schalter zur Bestimmung der Öffnungsweite

8

Schalter zur Bestimmung der Öffnungsweite

13

Spannungsversorgung

15

Gabelstaplerhydraulik

16

Hydraulikventil für Klammer- und Seitenschubfunktion

17

Mehrstufendruckventil

18

Signalverarbeitungs- und Steuereinheit

23

Hydraulikzylinder

24

Hydraulikzylinder
K Karton mit Nutzlast

Claims

1. Greifervorrichtung für einen Hublader mit zwei in ihrer Öffnungsweite ver stellbaren flächigen Klammerarmen (1, 2), deren Länge im Wesentlichen für das Ergreifen mehrerer hintereinander und/oder mehrerer nebenein ander angeordneter, zu ergreifender Nutzlasten bemessen ist und denen eine Steuerschaltung für die Einstellung und/oder Anzeige der Klammer kraft zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Höhe der flächigen Klammerarme für das Ergreifen mehrerer übereinander angeordneter Nutzlasten bemessen ist,
dass Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) vorgesehen sind,
dass die Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) an der den Nutzlasten (K) zuge wandten Fläche eines oder beider Klammerarme (1, 2) angeordnet sind und
dass jeder der mehreren von einem der Klammerarme (1, 2) berührbaren Positionen für Nutzlasten (K) mindestens ein Berührungs schalter (3, 4, 5, 6) zugeordnet ist.

2. Greifervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) an der den Nutzlasten (K) zuge wandten Fläche nur eines der beiden Klammerarme (1, 2) angeordnet sind.

3. Greifervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammerarme (1, 2) so ausgebildet sind, dass je zwei Nutz lasten (K) hintereinander, nebeneinander und übereinander ergriffen werden können.

4. Greifervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) an der den Nutzlasten (K) zuge wandten Flächen beider Klammerarme (1, 2) so angeordnet sind, dass jeder der vier auf den oder die Klammerarme projizierten Nutzlasten (K) ein Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) zugeordnet ist.

5. Greifervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) an der den Nutzlasten (K) zuge wandten Flächen beider Klammerarme (1, 2) so angeordnet sind, dass einige der den Klammerarmen (1, 2) zugeordneten Berührungs schalter (3, 4, 5, 6) in einem Klammerarm und die anderen Berührungs schalter (3, 4, 5, 6) im anderen Klammerarm angeordnet sind.

6. Greifervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) im Wesentlichen im Zentrum der den Nutzlasten (K) zugewandten Flächen beider Klammerarme (1, 2) an geordnet sind.

7. Greifervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorrichtung zur Detektion der seitlichen Verstellung der Klammerarme (1, 2) einem oder beiden Klammerarmen (1, 2) zuge ordnete Berührungsschalter (7, 8) vorgesehen sind, deren Lage so ge wählt ist, dass sie einen zur Ergreifung zweier nebeneinander ange ordneter Nutzlasten (K) erforderlichen Abstand der Klammerarme (1, 2) detektieren.

8. Greifervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten der Schalter (3, 4, 5, 6, 7, 8) einer Signalverar beitungs- und Steuereinheit (18) zugeführt und von dieser in ent sprechende Klemmkräfte umgesetzt werden.

9. Greifervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten der Signalverarbeitungs- und Steuereinheit (18) einem Mehrstufendruckventil zugeführt werden, dessen Ausgangsdaten dem Hydraulikventil (16) für die Klammerfunktion zugeführt werden.