DE19964034C2

DE19964034C2 - Greifervorrichtung für einen Hublader

Info

Publication number: DE19964034C2
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: 2002-01-31
Anticipated expiration: 2019-12-31
Also published as: DE19964034A1

Description

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

Mit derartigen Anbaugeräten bzw. Greifervorrichtungen wird es ermöglicht, bestimmte Nutzlasten zwischen den Klammerarmen oder Klemmbacken aufzunehmen, durch Ausüben einer Kraft diese festzuhalten und ohne bodensei tige Unterstützung durch Verfahren des Hubladers an einen gewünschten Ort zu verbringen.

Bereits in der DE-PS 908 471 ist dabei erkannt worden, dass bei der Handhabung verschieden hoher Stapel mit Ki sten von Zitrusfrüchten oder dergleichen es sinnvoll ist, die auf die Kistenstapel ausgeübte Kraft proportional oder je denfalls in Abhängigkeit von der Gesamtmasse beziehungs weise dem Gesamtgewicht der Kistenstapel oder anderwei tigen Nutzlast vorzusehen. Wird eine zu geringe Anpress kraft ausgeübt, können die Klammerarme den Kistenstapel nicht halten; wird eine jedenfalls für den aktuellen Kisten stapel zu große Anpresskraft ausgeübt, so wirkt dieser auf eine zu kleine Fläche der Nutzlast, was zur Beschädigung oder Zerstörung führen kann. Die Erhöhung der Anpress kraft abhängig von der Nutzlast ist auch in der EP 0 529 488 A1 durch entsprechende mechanische Kon struktionen gewährleistet worden.

Derartige Konstruktionen haben jedoch den Nachteil, dass sie von aktuellen, beispielsweise aus der Fahrsituation des Hubladers herrührenden Kräften beispielsweise 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 mit tels Photosensoren, beispielsweise Lichtschranken, die Ein fahrtiefe des Hubladers gemessen, um sicherzustellen, dass die entsprechenden Nutzlasten auch korrekt und komplett erfasst werden. Beispielsweise sollen von mehreren hinter einander stehenden Kartons nur einer oder auch mehrere, aber natürlich vollständig gehandhabt werden. Diese Kon zeptionen sind jedoch recht kompliziert und auch fehleran fällig. Lichtschranken und Photodetektoren können gerade bei rauer Umgebung leicht verschmutzen und dann zu Fehl funktionen führen.

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

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Höhe der Klammerarme beziehungsweise Klemmbacken für das Er greifen mehrerer übereinander angeordneter Nutzlasten be messen 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 be rührbaren Positionen für Nutzlasten mindestens ein Berüh rungsschalter zugeordnet ist.

Mit einer derartigen Konstruktion wird es überraschend möglich, das Problem zu lösen. Berührungsschalter reagie ren nur dann, wenn sie mit Berührung beaufschlagt werden. Sie können ein entsprechendes Signal an eine Steuerschal tung abgeben, wobei dieses Signal lediglich angibt, ob der Berührungsschalter beaufschlagt ist oder nicht. Befindet sich nun eine entsprechende Nutzlast, beispielsweise ein Karton mit einer Waschmaschine, zwischen den beiden Klammerarmen mit den mehreren diskreten Berührungs schaltern, so wird genau der Berührungsschalter, an dem die entsprechende Nutzlast anliegt, dies auch entsprechend ver merken. Stehen beispielsweise zwei gleichartige Nutzlasten hintereinander, so werden auch zwei Berührungsschalter an gesprochen. Die Steuerschaltung hat also exakte Informatio nen darüber, ob sich ein oder zwei Nutzlasten hintereinander befinden und kann entsprechend die erforderliche Klemm kraft 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 zusätz liche Maßnahme daran erkennen, wie weit die beiden Klam merarme auseinandergefahren 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 Be rührungsschalter, beispielsweise Druckschalter, können nämlich ohne weiteres auch in diskreten Positionen überein ander angeordnet sein. Im Folgenden wird als bevorzugte Ausführungsform eines Berührungsschalters die Erfindung anhand von Druckschaltern erörtert.

Befinden sich beispielsweise zwischen zwei Klammerar men insgesamt acht Nutzlasten, nämlich zwei übereinander liegende 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 automa tisch fest, dass die beiden Klammerarme beim Zusammen fahren genau den Abstand aufweisen, der der Breite von zwei Kanons entspricht. Die entsprechende Meldung an die Signalverarbeitungs- und Steuereinheit ergibt also, dass die Klemmkraft der Klammerarme groß genug sein muss, um insgesamt acht Kanons zu halten. Zugleich besteht aber auch die Gewähr dafür, dass tatsächlich die Seitenfläche von je vier Kartons zur Aufnahme dieser entsprechenden Klemmkraft und damit zur Verteilung des entstehenden Druckes zur Verfügung steht, so dass Beschädigungen ver mieden 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 Steuereinheit mithin das Nichtvorhandensein entsprechen der Kartons. Der Abstand der Klammerarme entspricht der Breite eines Kartons, so dass die Steuereinheit genügend Klemmkraft für einen Kanon bereitstellt, die auch entspre chend von der Seitenwand dieses einen Kartons ohne Weite res ertragen werden kann.

Entsprechendes gilt für alle transportierbaren Zwischen lösungen, beispielsweise für eine einzelne Schicht aus vier im Quadrat angeordneten Kanons oder für vier in zwei Rei hen übereinander angeordnete Nutzlasten.

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

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

Druckschalter sind besonders unempfindlich und kosten günstig und bleiben auch bei möglichen Verschmutzungen, die in dem rauen Klima durchaus einmal vorkommen kön nen, in dem Hublader arbeiten, ohne jeden Einfluss auf die Funktion.

Die Greifervorrichtung kann integrierter Bestandteil des Hubladers sein, bevorzugt ist jedoch ihre separate Ausfüh rung als Anbaugerät.

Im Folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausfüh rungsbeispiel 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 Gesamtkonzeption.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist von oben in Fig. 1 zu erkennen. Links im Bild hat man sich dabei den Hublader beziehungsweise Gabelstapler vorzustellen. An diesem wird das nur schematisch dargestellte Anbauge rät befestigt, das wie üblich aufwärts und abwärts gefahren werden kann, um beispielsweise Kartons mit Waschmaschi nen aus einem Hochregal zu entnehmen.

Das Anbaugerät besteht aus verschiedenen Bauteilen, die diese Bewegung koordinieren und die nicht in den Figuren dargestellt sind, ferner aber insbesondere aus zwei Klam merarmen 1 und 2. Diese Klammerarme sind Klemmbac ken, die vertikal orientierte Klemmflächen zur Anlage an die zu transportierende Nutzlast, beispielsweise die Kartons, aufweisen. Diese Klammerarme 1 und 2 können gegenein ander von voneinander weg bewegt werden. In der Fig. 1 ist dies dadurch angedeutet, dass eine Position in ausgezogenen Linien dargestellt ist, in der die Klammerarme 1 und 2 rela tiv weit weg voneinander angeordnet sind; und in einer zweiten, gestrichelten Position ist dargestellt, wie die Klam merarme 1 und 2 relativ dicht benachbart zueinander ange ordnet sind. In der ersten Position sind die Klammerarme genügend weit voneinander beabstandet, um zwischen sich zwei nebeneinander plazierte Kartons K mit Nutzlasten auf zunehmen. 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 verlaufenden 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 Druckschalter allein durch das Vorhandensein eines Kartons K schon beaufschlagt werden. Natürlich werden diese Kuppeln dann in die Klemmflächen hineingedrückt beziehungsweise betätigt und ragen nicht in die Kartons 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 für eine noch größere Anzahl an Nutzlastbehältern aufbauen fassen und dass die Druckschalter bzw. Berührungs schalter 3, 4, 5, 6 sich auch auf der vom Fahrer aus gesehen 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 oder die Schalter 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 An ordnung. In der unteren Hälfte der Fig. 3 ist eine Darstellung ähnlich der Fig. 1 gedreht um 90° zu erkennen. Die Druck schalter 5 und 6 sind hier wiederum verdeckt. Von sämtli chen Druckschaltern gehen jedoch jeweils zwei Leitungen zu einer Signalverarbeitungs- 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 Kon struktion denkbar.

Im unteren Bild angedeutet sind ferner noch zwei Hy draulikzylinder 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 bezie hungsweise 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 Gabelstap lerhydraulik 15, die die grundsätzlichen Funktionen vor nimmt. Diese betätigt das Hydraulikventil 16 für die Klam mer- und Seitenschubfunktion. Das Hydraulikventil 16 be tätigt, wie schon erörtert, die Hydraulikzylinder 23 und 24 in herkömmlicher Form.

Von der Signalverarbeitungs- und Steuereinheit 18 wer den die verarbeiteten Daten der Berührungs-, insbesondere Druckschalter und Schalter 3, 4, 5, 6, 7 und 8 einem Mehr stufendruckventil 17 zugeführt, das aus diesen Daten dann die erforderlichen Drücke errechnet beziehungsweise ermit telt und mit diesen Daten zusätzlich das Hydraulikventil 16 für die Klammer- und Seitenschubfunktion beaufschlagt. Dadurch werden neben den vom Fahrer gewünschten Bewe gungen der Klammerarme 1 und 2 jetzt zusätzlich vom Hy draulikzylinder 23 und 24 auch die erforderlichen Klemm kräfte berücksichtigt, die abhängig von der Zahl und Anord nung 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 verstellbaren flächigen Klammer armen (1, 2), deren Länge im Wesentlichen für das Er greifen mehrerer hintereinander und/oder mehrerer ne beneinander angeordneter, zu ergreifender Nutzlasten bemessen ist und denen eine Steuerschaltung für die Einstellung und/oder Anzeige der Klammerkraft zuge ordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Höhe der flächigen Klammerarme für das Er greifen mehrerer übereinander angeordneter Nutzla sten bemessen ist,
dass Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) vorgesehen sind,
dass die Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) an der den Nutzlasten (K) zugewandten 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) min destens ein Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) zugeordnet ist.

2. Greifervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) an der den Nutzlasten (K) zugewandten Fläche nur ei nes der beiden Klammerarme (1, 2) angeordnet sind.

3. Greifervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, dass die Klammerarme (1, 2) so ausgebildet sind, dass je zwei Nutzlasten (K) hinterein ander, nebeneinander und übereinander ergriffen wer den können.

4. Greifervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) an der den Nutzlasten (K) zugewandten Flächen beider Klammerarme (1, 2) so angeordnet sind, dass jeder der vier auf den oder die Klammerarme projizierten Nutz lasten (K) ein Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) zugeord net ist.

5. Greifervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) an der den Nutzlasten (K) zugewandten Flächen beider Klammerarme (1, 2) so angeordnet sind, dass einige der den Klammerarmen (1, 2) zugeordneten Berüh rungsschalter (3, 4, 5, 6) in einem Klammerarm und die anderen Berührungsschalter (3, 4, 5, 6) im anderen Klammerarm angeordnet sind.

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

7. Greifervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vor richtung zur Detektion der seitlichen Verstellung der Klammerarme (1, 2) einem oder beiden Klammerar men (1, 2) zugeordnete Berührungsschalter (7, 8) vor gesehen sind, deren Lage so gewählt ist, dass sie einen zur Ergreifung zweier nebeneinander angeordneter Nutzlasten (K) erforderlichen Abstand der Klammer arme (1, 2) detektieren.

8. Greifervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messda ten der Schalter (3, 4, 5, 6, 7, 8) einer Signalverarbei tungs- und Steuereinheit (18) zugeführt und von dieser in entsprechende Klemmkräfte umgesetzt werden.

9. Greifervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Daten der Signalverarbeitungs- und Steuereinheit (18) einem Mehrstufendruckventil zugeführt werden, dessen Ausgangsdaten dem Hydrau likventil (16) für die Klammerfunktion zugeführt wer den.