Die
Erfindung betrifft eine Anpassvorrichtung für mehrlagige gefächerte Bauteilstapel
mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.The
The invention relates to an adaptation device for multilayer fan-shaped component stacks
with the features in the preamble of the main claim.
In
der Praxis und der DE
35 02 359 C2 ist es bekannt, Bauteile zur Bearbeitung,
insbesondere Karosseriebauteile in Rohbau-Fertigungsanlagen, in Stapelgestellen
zuzuführen,
in denen die einzelnen Bauteile durch Zwischenhalter in einer vorgegebenen
Soll-Position gehalten und fixiert sind. Die DE 34 03 550 C2 zeigt einen ähnlichen
Stand der Technik, wobei hier Schraubspindeln als Bauteilhalter
eingesetzt werden. Alle Bauteile haben bei dieser Stapeltechnik
im Bauteilstapel die gleiche Lage und Orientierung. Durch die Zwischenhalter
ist allerdings die Stapelhöhe
begrenzt. Außerdem
sind die in großer Zahl
erforderlichen Stapelgestelle platz- und kostenaufwändig.In practice and the DE 35 02 359 C2 It is known to supply components for processing, in particular body parts in shell manufacturing plants, in stack racks in which the individual components are held and fixed by intermediate holder in a predetermined desired position. The DE 34 03 550 C2 shows a similar state of the art, here screw spindles are used as a component holder. All components have the same position and orientation in this stacking technique in the component stack. By the intermediate holder, however, the stack height is limited. In addition, the stacking racks required in large numbers are space consuming and costly.
Andererseits
besteht in der Fertigungsindustrie, insbesondere in der Fahrzeugindustrie,
das Bedürfnis,
Bauteilzuführsysteme
mit hohem Speichervolumen einzusetzen, um den Automatisierungsgrad zu
erhöhen,
um das vorhandene Bedienpersonal besser auszulasten. Nachladevorgänge sollen
soweit als möglich
reduziert werden. Diese Aufgabenstellung lässt sich in der Praxis bislang
noch nicht zur vollen Zufriedenheit und insbesondere mit Hinblick auf
unterschiedlichste Arten und Geometrien von Bauteilen lösen. Solange
die Bauteile in ihrer Formgebung an der Ober- und Unterseite kompatibel
ausgebildet sind und sich vernesten lassen, können konventionelle Zuführsysteme
und Handhabungssysteme eingesetzt werden. Wenn jedoch die Bauteile eine kompliziertere
Geometrie aufweisen und nicht mehr nestfähig sind, ergeben sich mehrlagige
gefächerte
Bauteilstapel, die randseitig ein oder mehrere schiefe oder gekrümmte Stapelkanten
aufweisen und die nicht mehr mit konventionellen Systemen gehandhabt
werden können.on the other hand
exists in the manufacturing industry, especially in the automotive industry,
the need,
Bauteilzuführsysteme
with high storage volume to increase the level of automation
increase,
to better utilize the existing operating personnel. Recharging should
as far as possible
be reduced. This task can be found in practice so far
not yet to full satisfaction and in particular with regard to
solve different types and geometries of components. So long
The components are compatible in their shape at the top and bottom
are trained and vernesten can, conventional feed systems
and handling systems are used. However, if the components are a complicated one
Have geometry and are no longer nestable, resulting in multi-layered
ranging
Component stack, the marginal one or more skewed or curved stacking edges
and no longer handled by conventional systems
can be.
Die DE 196 09 588 C1 befasst
sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Einsetzen von Laufbuchsen
in Zylinderbohrungen in Kurbelgehäusen von Brennkraftmaschinen.
Die Laufbuchsen werden in einem regelmäßigen Palettenstapel auf Zwischenlagen
zugeführt
und von einem schwimmenden Greifersystem in der benötigten Anzahl
innenseitig ergriffen und von einer Übergabestation zu einer Montagestation
verfahren, wo sie über
Einzelführungsbrillen
in die Zylinderbohrungen eingesetzt werden. Durch die regelmäßige Lagenbildung
und Positionierung der Laufbuchsen im Palettenstapel gibt es keine
Positionier- und Erfassungsprobleme für die Greifeinrichtung. Der
Palettenstapel hat keine schiefen oder gekrümmten Stapelkanten und ist
auch nicht gefächert.The DE 196 09 588 C1 is concerned with a method and apparatus for inserting liners into cylinder bores in crankcases of internal combustion engines. The liners are fed in a regular stack of pallets on intermediate layers and grabbed by a floating gripper system in the required number inside and moved from a transfer station to a mounting station, where they are used via Einzelführungsbrillen in the cylinder bores. Due to the regular layer formation and positioning of the liners in the pallet stack, there are no positioning and detection problems for the gripping device. The pallet stack has no oblique or curved stack edges and is not fan-shaped.
Aus
der DE 295 02 308
U1 ist eine Vorrichtung zum Transportieren von aus einem
Blattpaketstapel entnehmbaren Blattpaketen bekannt. Hierbei liegen
die Blätter
im Stapel plan und regelmäßig auf einander
mit geraden Stapelkanten. Die einzelnen Blätter sind seitlich zueinander
versetzt, um sie beim Abnehmen besser greifen und vereinzeln zu
können. Die
Greifvorrichtung hat zwei auf und ab bewegliche Greifarme, die in
Querrichtung ein- und ausgeschwenkt werden können. Die Greifarme tragen
am unteren Ende nach innen vorstehende Schwerter, die in den Blattstapel
und unter das aufzunehmende Blatt greifen können. An den Schwenkarmen sind
außerdem
Klemmleisten gelagert, die ebenfalls höhenverstellbar und schwenkbar
angeordnet sind. Mit den Klemmleisten kann über die Schwenkbewegung das aufzunehmende
Blatt seitlich auf das Schwert des jeweils anderen Greifarms verschoben
werden.From the DE 295 02 308 U1 a device is known for transporting sheet packets removable from a stack of sheets. Here, the leaves in the stack are flat and regular on each other with straight stack edges. The individual leaves are laterally offset from each other to better grip and separate them when losing weight. The gripping device has two movable up and down gripping arms, which can be swung in and out in the transverse direction. The gripping arms carry at the lower end inwardly projecting swords that can reach into the sheet stack and under the male sheet. On the pivot arms clamping strips are also stored, which are also arranged vertically adjustable and pivotable. With the clamping strips, the male sheet can be moved laterally on the sword of the other gripper arm on the pivoting movement.
Mit
den Schwenkbewegung wird das Blatt auf dem Schwert festgeklemmt.With
the pivoting movement, the sheet is clamped on the sword.
Bei
der DE 39 13 930 A1 geht
es um ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuführen von Schachteln zu einer
Verpackungsmaschine, wobei die ebenen Schachtelzuschnitte in einem
gleichmäßigen Stapel
angeordnet und in einer Stapelführung gehalten
sind.In the DE 39 13 930 A1 It is a method and an apparatus for feeding boxes to a packaging machine, wherein the flat box blanks are arranged in a uniform stack and held in a stacking guide.
Die DE 697 02 266 T2 befasst
sich mit einer Vorrichtung zum Ausgeben von Paletten. Die Paletten
liegen plan aufeinander und können
in bekannter Weise problemlos mit seitlich einfahrbaren Greifern erfasst
werden.The DE 697 02 266 T2 deals with a device for dispensing pallets. The pallets are flat on top of each other and can be easily detected in a known manner with laterally retractable grippers.
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Handhabung von
mehrlagigen gefächerten
Bauteilstapeln aufzuzeigen.It
Object of the present invention, a way to handle
multilayered diversified
Show component stacks.
Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.The
Invention solves
this task with the features in the main claim.
Die
beanspruchte Anpassvorrichtung hat den Vorteil, dass sie die lagegenaue
Handhabung und Bereitstellung bzw. Zuführung von Bauteilen unabhängig von
der Bauteillage im Stapel ermöglicht. Bei
einem nach ein oder mehreren Richtungen gefächerten Bauteilstapel hat jedes
Bauteil eine andere Lage und Orientierung und verlangt eine hieran
adaptierte Handhabung, was mit der beanspruchten Anpassvorrichtung
Gewähr
leistet ist.The
claimed fitting device has the advantage that they are accurate
Handling and provision or supply of components independent of
allows the component position in the stack. at
a component stack stacked in one or more directions has each one
Component a different position and orientation and requires a thereto
adapted handling, what with the claimed fitting device
guarantee
is done.
Die
Anpassvorrichtung ermöglicht
die Handhabung von umfangreichen Bauteilstapeln mit großen Stapelhöhen, die
sich manuell aus Ergonomiegründen
nicht mehr bedienen lassen. Die automatische Anpassvorrichtung gestattet
dadurch die Bildung der in der Fertigungsindustrie gewünschten großen Bauteilstapel
und die Einsparung von Werkern, die bisher für die Zuführung solcher komplizierter
Bauteile erforderlich waren. Die beanspruchte Anpassvorrichtung
lässt sich
hierbei an beliebige Arten und Geometrien von Bauteilen und gefächerten
Bauteilstapeln anpassen.The adjustment device allows the handling of large component stacks with large stack heights, which can not be operated manually for ergonomic reasons. The automatic adjustment allows thereby the formation of the desired in the manufacturing industry large component stack and the saving of workers who hitherto complicated for the supply of such components were required. The claimed adapter can be adapted to any types and geometries of components and fan-shaped component stacks.
Die
Anpassvorrichtung bietet ferner den Vorteil eines vergleichsweise
geringen Bauaufwands und ermöglicht
den Einsatz von Handhabungseinrichtungen, z.B. Greifereinrichtungen,
zur Abnahme des jeweils obersten Bauteils vom Stapel, wobei die Handhabungseinrichtungen
eine einfache Kinematik oder einen entsprechend geringen Bau- und
Steueraufwand haben können.The
Adaptation device also offers the advantage of a comparatively
low construction costs and allows
the use of handling equipment, e.g. Gripper devices,
for removing the respective uppermost component from the stack, wherein the handling devices
a simple kinematics or a correspondingly low construction and
Tax expenses can have.
Prinzipiell
könnten
die Bauteile mit einem Roboter aus dem Stapel entnommen werden.
Wegen der sich ständig ändernden
Bauteillage und -orientierung im Stapel ist hierfür jedoch
ein hoher Programmieraufwand erforderlich. Das Ein- und Ausfahren
in und aus dem Magazin bzw. dem Stapel sowie das Erfassen der Bauteillage
mit einer Sensorik nimmt dabei relativ viel Zeit in Anspruch. Außerdem ist
es auf Grund der Gestaltung des Roboterwerkzeugs, z.B. einer Schweißzange mit
einem angebauten Greifer, in vielen Fällen wegen der Störkonturen
nicht oder nur schwer möglich,
die Bauteile aus dem Stapel zu holen. Andererseits werden von Kundenseite
vom Roboter hohe Verfügbarkeiten
verlangt, wofür
eine Entkoppelung des Roboters von der Bauteilzuführung günstig ist.
Die beanspruchte Anpassvorrichtung bietet eine Lösung für diese unterschiedlichen Aufgabenstellungen
und Vorgaben. Sie vermeidet Probleme mit der Störkontur und entlastet den Roboter
bzw. erhöht
dessen Verfügbarkeit.
Die Anpassvorrichtung erlaubt das Entstapeln von Bauteilen, deren Orientierung
sich in Stapel in bis zu sechs Freiheitsgraden ändern kann. Hierbei sind lineare,
kreisförmige
oder bogenförmige
Zustellbewegungen möglich. Die
Anpassvorrichtung lässt
sich in aktiver oder passiver Ausführung realisieren. Im Bereich
Montagetechnik sind z.B. komplexe und bisher sehr aufwändige Zustell-
bzw.in principle
could
The components are removed with a robot from the stack.
Because of the ever-changing
Component position and orientation in the stack is for this purpose, however
a high programming effort required. The retraction and extension
in and out of the magazine or the stack and the detection of the component position
with a sensor system takes a relatively long time. Besides that is
due to the design of the robot tool, e.g. a welding tongs with
an attached gripper, in many cases because of the interference contours
not or only with difficulty possible
to get the components out of the stack. On the other hand, customer side
high availability from the robot
requires, for what
a decoupling of the robot from the component feeder is favorable.
The claimed fitting device offers a solution for these different tasks
and specifications. It avoids problems with the interference contour and relieves the robot
or increased
its availability.
The adjustment device allows the unstacking of components, their orientation
can change into stacks in up to six degrees of freedom. Here are linear,
circular
or arcuate
Delivery movements possible. The
Adapting device leaves
to be realized in active or passive execution. In the area
Assembly technology are e.g. complex and hitherto very complex delivery
respectively.
Einfahrbewegungen
mit geringem Aufwand realisierbar. Beispielsweise kann ein Greiferarm,
der z.B. über
einen Stoßdämpfer verfügt, über eine
außerhalb
der Karosse befindliche Anpassvorrichtung entlang einer bestimmten
Bahn geführt
werden. Die Anpassvorrichtung kann ferner so ausgeführt werden,
dass bereits durch die entsprechende Anordnung der Führungen
eine Vielzahl von Bauteilstapel-Geometrien
abgedeckt werden kann.contractions
feasible with little effort. For example, a gripper arm,
the e.g. above
has a shock absorber, over one
outside
the body fitting device along a particular
Track led
become. The adaptation device can furthermore be designed in such a way that
that already by the appropriate arrangement of the guides
a variety of component stack geometries
can be covered.
Die
Anpassvorrichtung lässt
sich in verschiedenen Ausführungsvarianten
realisieren. Einerseits kann sie als Entstapelvorrichtung in passiver
oder aktiver Ausführung
gestaltet sein. Hierdurch wird im Bauteilstapel jedes Bauteil unabhängig von
seiner Lage im Stapel von einer Handhabungseinrichtung, z.B. einer
Greifereinrichtung, stets in der gleichen Weise gegriffen, entnommen
und zum Weitertransport oder zur Bearbeitung bereit gestellt. Die
Handhabungsvorrichtung kann in diesem Fall in die Anpassvorrichtung
integriert sein. Eine solche Anpassvorrichtung ist als Entstapelvorrichtung
ausgebildet.The
Adapting device leaves
in different variants
realize. On the one hand, it can be used as a destacking device in passive
or active execution
be designed. As a result, each component is independent of
its position in the stack of a handling device, e.g. one
Gripper device, always gripped in the same way taken
and ready for further transport or processing. The
Handling device can in this case in the fitting device
be integrated. Such an adapter is as a destacking device
educated.
In
kinematischer Umkehr ist es möglich,
die Anpassvorrichtung als Stapelnachführvorrichtung zu gestalten,
welche den Bauteilstapel entsprechend des Stapelabbaus so nachführt, dass
das zur Entnahme vorgesehene oberste oder unterste Bauteil stets
in der gleichen Position für
eine externe Handhabungseinrichtung bereit gestellt wird. Die unterschiedlichen
Bauteillagen im Stapel werden dabei durch die Stapelnachführvorrichtung
kompensiert.In
kinematic reversal it is possible
to design the adjustment device as a stack tracking device,
which nachrichten the component stack according to the stack removal so that
the intended for removal top or bottom component always
in the same position for
an external handling device is provided. The different ones
Component layers in the stack are doing through the stack tracking device
compensated.
Zur
konstruktiven Ausbildung der Anpassvorrichtung in den verschiedenen
Varianten gibt es unterschiedliche konstruktive Ausgestaltungsmöglichkeiten.
Dies betrifft insbesondere die Lagerung und Führung des in bis zu sechs verschiedenen
Achsen beweglichen Anpassrahmens, der mit einer beliebigen Greifeinrichtung
zur Entnahme oder zum anderweitigen Handhaben von Bauteilen oder
mit Bauteilauflagen zum Führen
des Bauteilstapels versehen ist.to
constructive design of the matching device in the various
Variants, there are different design options.
This concerns in particular the storage and guidance of up to six different ones
Axles movable fitting frame, with any gripping device
for removal or other handling of components or
with component supports for guiding
the component stack is provided.
In
den Unteransprüchen
sind hierzu weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.In
the dependent claims
For this purpose, further advantageous embodiments of the invention are given.
Die
Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch
dargestellt. Im einzelnen zeigen:The
The invention is for example and schematically in the drawings
shown. In detail show:
1 bis 3:
eine Anpassvorrichtung in einer ersten Variante als passive Entstapelvorrichtung
in mehreren geklappten Ansichten, 1 to 3 FIG. 2: an adaptation device in a first variant as a passive unstacking device in several folded views, FIG.
4:
eine Perspektive Ansicht dieser Entstapelvorrichtung, 4 : a perspective view of this destacking device,
5 bis 7:
verschiedene Formen von gefächerten
Bauteilstapeln, 5 to 7 : different shapes of fan-shaped component stacks,
8:
eine Detailansicht einer beweglichen Lagerung eines Anpassrahmens
der Anpassvorrichtung, 8th FIG. 2: a detailed view of a movable mounting of a fitting frame of the adaptation device, FIG.
9:
eine Variante der Anpassvorrichtung als aktive Entstapelvorrichtung
in perspektivischer Darstellung, 9 FIG. 2 shows a perspective view of a variant of the adaptation device as an active unstacking device, FIG.
10 bis 12:
verschiedene geklappte Ansichten der aktiven Entstapelvorrichtung
von 9, 10 to 12 : different folded views of the active destacking device of 9 .
13 und 14:
Detaildarstellungen der beweglichen Lagerung des Anpassrahmens in
Verbindung mit einer Kippführung
für den
Anpassrahmen, 13 and 14 : Detailed views of the movable mounting of the fitting frame in conjunction with a tilt guide for the fitting frame men,
15 bis 17:
eine dritte Variante der Anpassvorrichtung als passive Entstapelvorrichtung mit
einer Doppellagerung in verschiedenen geklappten Ansichten und 15 to 17 a third variant of the fitting as a passive Entstapelvorrichtung with a double bearing in different folded views and
18:
eine vierte Variante der Anpassvorrichtung in Gestalt einer Stapelnachführvorrichtung
in perspektivischer Ansicht. 18 A fourth variant of the adjusting device in the form of a Stapelelnachführvorrichtung in a perspective view.
In
den Zeichnungen sind verschiedene Varianten einer Anpassvorrichtung
(1) dargestellt, die für mehrlagige
gefächerte
Bauteilstapel (6) mit ein oder mehreren schiefen oder gekrümmten Stapelkanten (7)
vorgesehen ist. Die Anpassvorrichtung (1) besitzt eine
an die Raumform des gefächerten
Bauteilstapels (6) angepasste Führungseinrichtung (12)
für die lagengerechte
Relativpositionierung zwischen dem Bauteilstapel (6) und
einer Handhabungseinrichtung (11) für die Bauteile. Die Anpassvorrichtung
(1) kann unterschiedlich ausgestaltet sein, z.B. als passive Entstapelvorrichtung
(2) gemäß 1 bis 4 und gemäß der Variante
von 15 bis 17. Die
Anpassvorrichtung (1) kann ferner als aktive Entstapelvorrichtung
(3) gemäß 9 bis 14 gestaltet sein.
Die Entstapelvorrichtungen (2,3) dienen jeweils zur
Entnahme eines einzelnen Bauteils (5) vom Bauteilstapel
(6). Hierbei ist es möglich,
jedes Bauteil (5) aus dem Stapel (6) in der gleichen
Weise zu greifen und zu entnehmen oder auf andere Weise zu handhaben.
Bei den Entstapelvorrichtungen (2,3) ist die Handhabungseinrichtung
(11) Bestandteil der Entstapelvorrichtung (2,3)
und kann z.B. eine Greifeinrichtung (32) mit ein oder mehreren
geeigneten Greiferelementen (33) aufweisen. In der letzten
Variante ist die Anpassvorrichtung (1) als Stapelnachführvorrichtung
(4) gestaltet. Mit dieser wird der Bauteilstapel (6) derart
entsprechend der fortschreitenden Bauteilentnahme nachgeführt, dass
stets die zur Entnahme vorgesehenen Bauteile (5) z.B. die
obersten Bauteile (5) im Stapel (6), in der gleichen
Lage und Orientierung für
die Entnahme oder anderweitige Handhabung bereit gestellt werden.
In diesem Fall kann die Handhabungseinrichtung (11) ein
einfacher Lineargreifer oder ein sonstiges, beliebiges Handhabungswerkzeug
sein. Die Handhabungseinrichtung (11) muss in diesem Fall
nicht Bestandteil der Anpassvorrichtung (1) sein, sondern
kann extern angeordnet oder bereit gestellt sein.In the drawings, various variants of a fitting device ( 1 ), which are used for multilayer fan-shaped component stacks ( 6 ) with one or more oblique or curved stack edges ( 7 ) is provided. The fitting device ( 1 ) has a to the spatial shape of the fanned component stack ( 6 ) adapted guide device ( 12 ) for the positional relative positioning between the component stack ( 6 ) and a handling device ( 11 ) for the components. The fitting device ( 1 ) can be configured differently, eg as a passive unstacking device ( 2 ) according to 1 to 4 and according to the variant of 15 to 17 , The fitting device ( 1 ) can also be used as an active unstacking device ( 3 ) according to 9 to 14 be designed. The unstacking devices ( 2 . 3 ) are each used to remove a single component ( 5 ) from the component stack ( 6 ). It is possible, each component ( 5 ) from the stack ( 6 ) in the same way and to pick or to handle in any other way. In the unstacking devices ( 2 . 3 ) is the handling device ( 11 ) Component of the unstacking device ( 2 . 3 ) and can, for example, a gripping device ( 32 ) with one or more suitable gripping elements ( 33 ) exhibit. In the last variant, the fitting device ( 1 ) as a stack tracking device ( 4 ) designed. With this the component stack ( 6 ) so according to the progressive component removal tracked that always provided for removal components ( 5 ) eg the top components ( 5 ) in the stack ( 6 ), in the same position and orientation for removal or other handling. In this case, the handling device ( 11 ) be a simple linear gripper or any other, any handling tool. The handling device ( 11 ) does not have to be part of the fitting device ( 1 ), but may be arranged externally or provided.
Wie 5 bis 7 anhand
verschiedener Ausführungsformen
von Bauteilen (5) und Bauteilstapeln (6) verdeutlichen,
kann ein mehrlagiger Bauteilstapel (6) unterschiedliche
Fächerformen
besitzen und dabei ein oder mehrere schiefe oder gekrümmte Stapelkanten
(7) haben. Die einzelnen Bauteile (5) haben eine
nicht nestfähige
Formgebung. Dies führt dazu,
dass die Bauteile (5) im gefächerten Bauteilstapel (6)
allesamt zueinander unterschiedliche Lagen und Orientierungen haben.
Gegenseitige Positionsabweichungen sind hierbei in bis zu drei linearen Richtungen
möglich.
Alternativ oder zusätzlich
können
Winkelabweichungen in bis zu drei Achsen bestehen. 5 zeigt
hierzu eine einfache Ausführungsform
mit einer einachsig gefächerten
Bauteilgeometrie, wobei die Bauteile (5) z.B. mit dem einen dünneren Ende
an einer ebenen Wand anstoßen
und mit dem anderen dickeren Ende durch die Auffächerung eine gekrümmte Stapelkante
(7) bilden. In dieser einfachen Form bestehen nur Winkelabweichungen
zwischen den Bauteilen in der obersten Lage (8), den mittleren
Lagen (9) und der untersten Lage (10).As 5 to 7 using various embodiments of components ( 5 ) and component stacks ( 6 ), a multilayer component stack ( 6 ) have different fan shapes and thereby one or more oblique or curved stack edges ( 7 ) to have. The individual components ( 5 ) have a non-nestable shape. This leads to the components ( 5 ) in the diversified component stack ( 6 ) all have mutually different positions and orientations. Mutual position deviations are possible in up to three linear directions. Alternatively or additionally, angle deviations may exist in up to three axes. 5 shows a simple embodiment with a uniaxial fan-shaped component geometry, wherein the components ( 5 ) abut with a thinner end to a flat wall and with the other thicker end by the fanning a curved stack edge (eg 7 ) form. In this simple form, there are only angular deviations between the components in the uppermost layer ( 8th ), the middle layers ( 9 ) and the lowest layer ( 10 ).
6 zeigt
eine kompliziertere Stapelgeometrie mit mehrachsiger Fächerung.
Hierbei bestehen Winkelabweichungen in der Höhe und in Richtung quer zur
Zeichenebene. Die Bauteile (5) haben hierbei eine Formgebung
mit einer über
die Länge und über die
Breite variierenden Bauteildicke. Die Stapelkanten (7)
an der Schmalseite und der Breitseite des gefächerten Bauteilstapels (6)
haben hierdurch eine zweifach gekrümmte Geometrie. Die einzelnen
Bauteile (5) können
innerhalb des Stapels (6) auch gegenseitige lineare Verschiebungen
aufweisen. 6 shows a more complicated pile geometry with multiaxial fan. In this case, there are angle deviations in the height and in the direction transverse to the plane of the drawing. The components ( 5 ) have a shape with a varying over the length and width component thickness. The stack edges ( 7 ) on the narrow side and the broad side of the fanned component stack ( 6 ) thereby have a double-curved geometry. The individual components ( 5 ) can be placed inside the stack ( 6 ) also have mutual linear shifts.
In
der Variante von 7 haben die Bauteile (5)
am einen dünnen
Ende einen abgeknickten Rand, wobei sie in diesem Bereich dicht
und nestend aneinanderliegen können.
Am anderen Ende haben die Bauteile (5) Vorsprünge und
eine hierdurch bedingte größere Dicke.
In diesem Fall ergeben sich Winkelabweichungen nach drei Achsen
und außerdem
lineare Verschiebungen.In the variant of 7 have the components ( 5 ) at one thin end a bent edge, where they can be in this area tight and nestling to each other. At the other end, the components ( 5 ) Projections and a consequent greater thickness. In this case, there are angle deviations after three axes and also linear displacements.
Die
Anpassvorrichtung (1) besitzt in verschiedenen Ausführungsbeispielen
jeweils eine Zustelleinrichtung (13) und einen in bis zu
sechs Achsen beweglichen Anpassrahmen (16), die miteinander
durch eine entsprechend bewegliche Lagerung (17) verbunden
sind. Bei den Entstapelvorrichtungen (2,3) trägt der Anpassrahmen
(16) eine beliebig gestaltete Greifeinrichtung (32),
mit der das jeweils äußerste,
vorzugsweise das oberste Bauteil (5), im Bauteilstapel
(6) gegriffen und entnommen werden kann. Alternativ kann
die Bewegung umgekehrt sein, so dass die Anpassvorrichtung auch
zum Aufstapeln und zum Aufbau eines Stapels (6) verwendet
werden kann. In der Variante einer Stapelnachführvorrichtung (4)
hat der Anpassrahmen (16) mehrere Bauteilauflagen (35),
mit denen der Bauteilstapel (6) gehalten und geführt werden
kann. Der Stapel (6) liegt hierbei mit dem äußersten,
vorzugsweise dem untersten Bauteil (5), auf den Bauteilauflagen
(35) auf.The fitting device ( 1 ) has in each case an infeed device ( 13 ) and a movable in up to six axes fitting frame ( 16 ), which are interconnected by a correspondingly movable support ( 17 ) are connected. In the unstacking devices ( 2 . 3 ) the fitting frame ( 16 ) an arbitrarily designed gripping device ( 32 ), with which the outermost, preferably the uppermost component ( 5 ), in the component stack ( 6 ) can be grasped and removed. Alternatively, the movement may be reversed, so that the fitting device also for stacking and for building a stack ( 6 ) can be used. In the variant of a stack tracking device ( 4 ), the fitting frame ( 16 ) several component supports ( 35 ), with which the component stack ( 6 ) can be held and guided. The stack ( 6 ) lies here with the outermost, preferably the lowest component ( 5 ), on the component supports ( 35 ) on.
Die
Führungseinrichtung
(12) kann in unterschiedlicher Weise gestaltet sein. Sie
umfasst in den verschiedenen Varianten jeweils eine Seitenführung (36)
für den
Anpassrahmen (16). Alternativ oder zusätzlich kann eine Kippführung (42)
für den
Anpassrahmen (16) vorhanden sein.The management facility ( 12 ) can be designed in different ways. It comprises in each of the different variants a lateral guide ( 36 ) for the fitting framework ( 16 ). Alternative or too In addition, a tilt guide ( 42 ) for the fitting framework ( 16 ) to be available.
Die
Führungseinrichtung
(12) ist an die Raumform des gefächerten Bauteilstapels (6)
angepasst. Der Bauteilstapel (6) ist hierbei in einer entsprechenden Aufnahme
(nicht dargestellt) gehalten und geführt, die ein unkontrolliertes
gegenseitiges Verrutschen der Bauteile (5) im Stapel (6)
verhindert. Zur Anpassung der Führungseinrichtung
(12) wird ein räumliches
Hüllgehäuse des
Bauteilstapels (6) mit einer in bis zu sechs Freiheitsgraden
variierenden Geometrie ermittelt. Dieses Hüllgehäuse gibt die Raumform des Bauteilstapels
(6) wieder und kann auf unterschiedliche Weise gewonnen
werden. Einerseits kann die Stapelgeometrie aus einer computergestützten Simulation
der Bauteillagen mit deren gegenseitigen Winkelabweichungen und
Lageverschiebungen berechnet werden. Das Hüllgehäuse kann auch über Versuche
und Vermessungen des Bauteilstapels (6) ermittelt werden.
Innerhalb des Hüllgehäuses ist
hierbei auch die Lage und Orientierung der einzelnen Bauteile (5)
im Bauteilstapel (6) ermittelt worden und bekannt.The management facility ( 12 ) is to the spatial shape of the fan-shaped component stack ( 6 ) customized. The component stack ( 6 ) is in this case in a corresponding receptacle (not shown) held and guided, the uncontrolled mutual slippage of the components ( 5 ) in the stack ( 6 ) prevented. To adapt the guide device ( 12 ) is a spatial envelope of the component stack ( 6 ) with a varying geometry in up to six degrees of freedom. This envelope housing gives the spatial form of the component stack ( 6 ) and can be won in different ways. On the one hand, the stack geometry can be calculated from a computer-aided simulation of the component layers with their mutual angular deviations and positional shifts. The envelope may also be subject to tests and measurements of the component stack ( 6 ) be determined. Within the envelope housing, the position and orientation of the individual components ( 5 ) in the component stack ( 6 ) and known.
Die
Seitenführung
(36) ist dem Bauteilstapel (6) zugeordnet und
ist an dessen Geometrie bzw. Raumform oder Hüllgehäuse angepasst. Sie besitzt mehrere
Führungsständer (37,
38), die an verschiedenen Seiten des Bauteilstapels (6)
angeordnet und nach dessen Raumform winklig ausgerichtet sind. Vorzugsweise
sind zwei Führungsständer (37,38)
an gegenüber
liegenden Seiten des Bauteilstapels (6) angeordnet. Die
Führungsständer (37)
sind z.B. als gerade oder gebogene Führungsschienen ausgebildet
und können
mit Führungselementen
(39) des Anpassrahmens (16) in Verbindung treten
und diese führen.
Die vorzugsweise mit aufrechter Orientierung angeordneten Führungsständer (37,38)
können
zur Anpassung an die gefächerten
Stapelgeometrie in unterschiedlichen Richtungen und um unterschiedliche
Winkel nach vorn oder hinten sowie nach links oder rechts geneigt
sein. Die geklappten Seitenansichten der verschiedenen Ausführungsbeispiele
verdeutlichen diese unterschiedlichen Winkelorientierungen. Die
Führungsständer (37,38)
können
hierfür am
Fuß ein
kugelartiges verstellbares Gelenk mit einer Arretierung aufweisen.
Sie können
alternativ auf einer gemeinsamen Grundplatte fest montiert sein, auf
welcher auch der Bauteilstapel (6) aufliegt. Die Ständer (37,38)
und der Bauteilstapel (6) sind wahlweise stationär oder gemeinsam
auf einem Fördermittel
(nicht dargestellt) angeordnet. Die Ständer (37,38)
können
dadurch zusammen mit dem Bauteilstapel (36) verfahren werden.The side guide ( 36 ) is the component stack ( 6 ) and is adapted to its geometry or spatial form or envelope. It has several guide racks ( 37, 38 ) on different sides of the component stack ( 6 ) are arranged and aligned angularly according to its spatial form. Preferably, two guide posts ( 37 . 38 ) on opposite sides of the component stack ( 6 ) arranged. The guide stand ( 37 ) are formed, for example, as straight or curved guide rails and can with guide elements ( 39 ) of the Adaptation Framework ( 16 ) and guide these. The guide stands (preferably arranged in an upright orientation) 37 . 38 ) can be tilted in different directions and at different angles to the front or rear and to the left or right to adapt to the fan-shaped stack geometry. The folded side views of the various embodiments illustrate these different angular orientations. The guide stand ( 37 . 38 ) may have for this purpose on the foot a ball-like adjustable joint with a lock. Alternatively, they can be permanently mounted on a common base plate on which the component stack ( 6 ) rests. The stands ( 37 . 38 ) and the component stack ( 6 ) are arranged either stationary or together on a conveyor (not shown). The stands ( 37 . 38 ) can thereby, together with the component stack ( 36 ).
Die
Führungselemente
(39) sind am Anpassrahmen (16) direkt oder unter
Zwischenschaltung eines Auslegers (41) angeordnet. In der
bevorzugten Ausführungsform
handelt es sich um frei drehbare Rollen mit einer an die Schienenform
der Ständer (37,38)
angepassten Laufflächenkontur.
Die Führungselemente
(39) sind an einer miteinander fluchtenden Ausrichtung
am Anpassrahmen (16) oder am Ausleger (41) frei
drehbar und vorzugsweise mehrachsig schwenkbar gelagert. Sie können sich
dadurch die Winkelorientierungen der Ständer (37,38) anpassen.
In der gezeigten Ausführungsform
sind die Ausleger (41) und Rollen (40) an den
gegenüberliegenden
Schmalseiten des Anpassrahmens (16) angeordnet und sind
dabei linear miteinander fluchtend und mittig an den Schmalseiten
positioniert.The guide elements ( 39 ) are on the fitting frame ( 16 ) directly or with the interposition of a jib ( 41 ) arranged. In the preferred embodiment are freely rotatable rollers with a to the rail shape of the stand ( 37 . 38 ) adapted tread contour. The guide elements ( 39 ) are aligned with each other on the fitting frame ( 16 ) or on the boom ( 41 ) freely rotatable and preferably multi-axially pivotally mounted. You can thereby adjust the angular orientations of the stands ( 37 . 38 ) to adjust. In the embodiment shown, the arms ( 41 ) and roles ( 40 ) on the opposite narrow sides of the fitting frame ( 16 ) are arranged and are linearly aligned with each other and positioned centrally on the narrow sides.
Einer
der Führungsständer (37,38)
bietet eine zweiachsige Führung
für das
zugeordnete bewegliche Führungselement
(39) und führt
es sowohl seitlich, wie auch in dessen axialer Richtung. Der andere
Führungsständer bietet
eine einachsige, seitliche Führung.
Durch diese Führungskinematik
kann der Anpassrahmen (16) sich einerseits um drei rotatorische
Achsen drehen und kann andererseits linear um die zwei in seiner
Hauptebene liegenden Achsen verschoben werden. Zudem kann sich der
Anpassrahmen (16) auch um seine Hochachse dank der Zustelleinrichtung
(13) und der nachfolgend erläuterten beweglichen Lagerung
(17) auf- und abbewegen, wobei er mit seinen Führungselementen
(39) in den Führungsständern (37,38)
auf- und niederfährt.
Die Seitenführung
(36) bietet dem Anpassrahmen (16) je nach Ausgestaltung
bis zu insgesamt sechs rotatorische und translatorische Bewegungsmöglichkeiten gegenüber dem
Bauteilstapel (6) zur Anpassung an dessen jeweilige Stapelgeometrie
oder Raumform, die sich mit der Stapelhöhe verändert.One of the guide racks ( 37 . 38 ) provides a biaxial guide for the associated movable guide element ( 39 ) and leads it both laterally, as well as in the axial direction. The other guide stand provides a one-axis, lateral guide. Due to this guiding kinematics, the fitting frame ( 16 ) on the one hand rotate about three rotational axes and on the other hand can be moved linearly around the two axes lying in its main plane. In addition, the fitting frame ( 16 ) also around its vertical axis thanks to the delivery device ( 13 ) and the below-mentioned movable storage ( 17 ) up and down, with his guide elements ( 39 ) in the management boards ( 37 . 38 ) up and down. The side guide ( 36 ) provides the fitting frame ( 16 ) depending on the configuration up to a total of six rotational and translational movement possibilities with respect to the component stack ( 6 ) for adaptation to its respective stack geometry or spatial shape, which varies with the stack height.
1 bis 3 verdeutlichen
an der passiven Entstapelvorrichtung (2) z.B. diese Führungsgeometrie
und -kinematik. Die Zustellvorrichtung (13), die z.B. aus
einer im wesentlichen vertikalen und stationären Linearführung (48) und aus
einer daran auf- und abbeweglichen Stelleinheit (14) mit
einem Antrieb und einer Steuerung besteht, bewegt den Anpassrahmen
(16) gesteuert auf und ab und führt ihn mit seinen Führungselementen
(39) ggf. auch in die obere Öffnung der Führungsständer (37,38)
ein. Die Ausgangsposition mit einem horizontal ausgerichteten Anpassrahmen
(16) am oberen Ständerende
ist mit durchgezogenen Linien dargestellt. Mit gestrichelten Linien
ist die untere Endposition dargestellt, die der Position zur Aufnahme
des Bauteils (5) aus der untersten Lage (10) entspricht.
Aus den Zeichnungen sind hierbei auch die mehrachsigen Winkel- und Lageänderungen
der Bauteile (5) entsprechend der räumlichen Stapelgeometrie ersichtlich. 1 to 3 illustrate at the passive destacking device ( 2 ) eg this guide geometry and kinematics. The delivery device ( 13 ), for example, from a substantially vertical and stationary linear guide ( 48 ) and from an adjusting unit which can be moved up and down ( 14 ) with a drive and a control, moves the fitting frame ( 16 ) controlled up and down and guides it with its guiding elements ( 39 ) possibly also in the upper opening of the guide stand ( 37 . 38 ) one. The starting position with a horizontally aligned fitting frame ( 16 ) at the upper end of the stand is shown by solid lines. Dashed lines show the lower end position that corresponds to the position for receiving the component ( 5 ) from the lowest position ( 10 ) corresponds. From the drawings here are also the multi-axial angular and positional changes of the components ( 5 ) according to the spatial stack geometry.
Beim
Absenken auf den Bauteilstapel (6) passt sich der Anpassrahmen
(16) durch die Seitenführung
(36) automatisch an die Lage und Orientierung des jeweils
aufzunehmenden Bauteils (5) an. Dank der beweglichen Lagerung
(17) ist hierbei eine selbsttätige Winkelanpassung um die
horizontalen Drehachsen sowie eine Höhenanpassung möglich. Über die
Greifelemente (33), z.B. mehrere über die Rahmenfläche verteilte
Sauger, findet bei Bauteilkontakt diese Ausrichtung automatisch
statt. Alternativ oder zusätzlich
kann eine Tasteinrichtung (34) vorhanden sein, die aus
mehreren, z.B. vier, gleichmäßig über den Anpassrahmen
(16) verteilten und gleich weit nach unten vorstehenden
Taststiften besteht. Die vorzugsweise an den Rahmenecken angeordneten
Taststifte können
starr oder federnd nachgiebig am Anpassrahmen (16) gelagert
sein. Die Taststifte könnten
einen Schutz und eine Entlastung für die biegeweichen und empfindlichen
Randlippen der Saugteller darstellen, die dadurch erst nach erfolgter
Winkelausrichtung des Anpassrahmens (16) und nach federndem
Einfahren der Taststifte in kontrollierten Kontakt mit dem zu erfassenden
Bauteil (5) kommen.When lowering onto the component stack ( 6 ) the fitting frame ( 16 ) through the side guide ( 36 ) automatically to the position and orientation of the respectively to be included component ( 5 ) at. Thanks to the mobile storage ( 17 ) is here one Automatic angle adjustment around the horizontal axes of rotation and height adjustment possible. About the gripping elements ( 33 ), eg several suckers distributed over the frame surface, this alignment takes place automatically at component contact. Alternatively or additionally, a sensing device ( 34 ), consisting of several, eg four, evenly over the fitting frame ( 16 ) distributed and equally far down projecting styli. The preferably arranged on the frame corners Taststifte can rigid or resilient on the fitting frame ( 16 ) be stored. The Taststifte could represent a protection and a relief for the soft and sensitive edge lips of the suction cups, which thereby only after the angular alignment of the fitting frame ( 16 ) and after resilient retraction of the probe pins in controlled contact with the component to be detected ( 5 ) come.
An
geeigneter Stelle, z.B. an der Tasteinrichtung (34) oder
am Anpassrahmen (16), kann eine mit der Steuerung der Zustelleinrichtung
(13) verbundene Schalteinrichtung, z.B. ein Kontaktschalteranordnung,
vorhanden sein, die nach erfolgter Ausrichtung des Anpassrahmens
(16) am Bauteil (5) die Zustellbewegung stoppt
und auf die Hebebewegung zur Bauteilentnahme umschaltet.At a suitable location, eg at the sensing device ( 34 ) or on the fitting frame ( 16 ), one with the control of the delivery device ( 13 ) connected switching device, such as a contact switch arrangement, be present, after the alignment of the fitting frame ( 16 ) on the component ( 5 ) stops the feed movement and switches to the lifting movement for component removal.
Die
bewegliche Lagerung (17) zwischen dem Anpassrahmen (16)
und der Stelleinheit (14) ist im Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 und 8 bis 14 als
passive Hängelagerung
(18) ausgebildet. Diese besteht aus drei mit gegenseitigem
Abstand in einem vorzugsweise gleichschenkeligen Dreieck und symmetrisch
zur Mittelachse des Anpassrahmens (16) angeordneten aufrechten
Verbindungsstangen (23,24,25), die am
Anpassrahmen (16) durch mehrachsig drehbare Gelenke (30),
z.B. durch Kugelschalengelenke, angeschlossen sind. Am anderen,
oberen Ende sind die Verbindungsstangen (23,24,25)
mit einem an der Stelleinheit (14) angeordneten Grundrahmen
(15) über
Gelenke (26,27) mehrachsig schwenkbar verbunden. Diese
Gelenke können
unterschiedlich ausgestaltet sein. Je nach Stapelgeometrie und entsprechend
erforderlichen Freiheitsgraden des Anpassrahmens (16) können ein,
zwei oder drei Verbindungsstangen (23,24,25) zusätzlich eine
axiale Verschieblichkeit aufweisen. Hierfür kann z.B. gemäßThe movable storage ( 17 ) between the fitting framework ( 16 ) and the actuator ( 14 ) is in the embodiment of 1 to 4 and 8th to 14 as passive hanging storage ( 18 ) educated. This consists of three at a mutual distance in a preferably isosceles triangle and symmetrical to the central axis of the fitting frame ( 16 ) arranged upright connecting rods ( 23 . 24 . 25 ) at the fitting frame ( 16 ) by multi-axis rotatable joints ( 30 ), eg by ball-and-socket joints, are connected. At the other, upper end are the connecting rods ( 23 . 24 . 25 ) with one on the actuator ( 14 ) ( 15 ) over joints ( 26.27 ) multiaxially pivotally connected. These joints can be designed differently. Depending on the stack geometry and the required degrees of freedom of the fitting frame ( 16 ), one, two or three connecting rods ( 23 . 24 . 25 ) additionally have an axial displaceability. For this example, according to
8 das
Gelenk (27) als Kugelschalengelenk mit einer zentrischen
Durchgangsbohrung für den
Stangenschaft ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel von 1 bis 4 haben
alle drei Verbindungsstangen (23,24,25)
ein solches Gelenk (27) mit Schwenk- und Verschiebemöglichkeit.
Die Verschiebemöglichkeit
erlaubt auch eine gegenseitige Annäherung der Rahmen (15,16)
bei Bauteilkontakt und Ausrichtung des Anpassrahmens (16)
und eine Kompensation der Schaltverzögerung und des Nachlaufs beim
Stopp der Zustellbewegung. 8th the joint ( 27 ) may be formed as a ball and socket joint with a central through hole for the rod shaft. In the embodiment of 1 to 4 all three connecting rods ( 23 . 24 . 25 ) such a joint ( 27 ) with possibility of swiveling and moving. The possibility of shifting also allows a mutual approximation of the frames ( 15 . 16 ) at component contact and alignment of the fitting frame ( 16 ) and a compensation of the switching delay and the caster when stopping the feed movement.
Alternativ
können
ein oder mehrere Verbindungsstangen (23,24,25)
ein nur schwenkbares und nicht axial verschiebbares Gelenk (26)
aufweisen. Durch die verschiedenen Schwenkbeweglichkeiten und axialen
Verschiebemöglichkeiten
der Verbindungsstangen (23,24,25) ergeben
sich die gewünschten
Freiheitsgrade für
die Anpassbewegung des Anpassrahmens (16). Die Stangenlängen werden
dabei entsprechend der gewünschten
Winkel- und Verschiebeänderungen
gewählt.Alternatively, one or more connecting rods ( 23 . 24 . 25 ) a pivotable only and not axially displaceable joint ( 26 ) exhibit. Due to the different pivoting and axial displacement possibilities of the connecting rods ( 23 . 24 . 25 ), the desired degrees of freedom for the fitting movement of the fitting frame ( 16 ). The rod lengths are chosen according to the desired angle and displacement changes.
Um
die Verbindungsstangen (23,24,25) in
einer vorgegebenen Ausgangslage zu sichern, können an ein oder mehreren Gelenken,
insbesondere an den Gelenken (27) mit der Dreh- und Verschiebbarkeit,
Stangenfixierungen (28) (in 1 bis 4 nicht
dargestellt) angeordnet sein.Around the connecting rods ( 23 . 24 . 25 ) in a predetermined starting position, can be at one or more joints, in particular at the joints ( 27 ) with the rotation and displacement, rod fixings ( 28 ) (in 1 to 4 not shown) may be arranged.
Dies
können
z.B. fernsteuerbare Klemmeinrichtungen sein, welche die Schwenkkomponenten der
Gelenke (26,27) am Grundrahmen (15) und/oder ggf.
der Gelenke (30) am Anpassrahmen (16) fixieren.
Zusätzlich
können
Klemmeinrichtungen zum Arretieren der Stangenschäfte an den Gelenken (27) mit
der axialen Verschiebemöglichkeit
vorhanden sein.These may be, for example, remotely controllable clamping devices which control the pivoting components of the joints ( 26 . 27 ) on the base frame ( 15 ) and / or possibly the joints ( 30 ) on the fitting frame ( 16 ). In addition, clamping devices for locking the bar stems to the joints ( 27 ) be present with the axial displacement option.
Ferner
können
zur Lagesicherung und Rahmenausrichtung ein oder mehrere Fixiereinrichtungen,
z.B. vertikal ausfahrbare Fixierstempel, am Grundrahmen (15)
oder an der Stelleinheit (14) vorhanden sein, die synchron
ausfahren und gegen den Anpassrahmen (16) drücken, wobei
die mit Endanschlägen
versehenen Verbindungsstangen (23,24,25)
in Anschlag gefahren werden.Furthermore, one or more fixing devices, eg vertically extendable fixing punches, can be attached to the base frame (FIG. 15 ) or at the actuator unit ( 14 ), which extend synchronously and against the fitting frame ( 16 ), with the end stops provided with connecting rods ( 23 . 24 . 25 ) are driven into abutment.
Die
Antriebe der Stelleinheit (14), der Stangenfixierungen
(28) und der Fixiereinrichtungen (31) können für einen
voll automatischen Betrieb mit einer Maschinen- und Prozesssteuerung
(nicht dargestellt) verbunden sein. Die Entnahmefunktion der Entstapelvorrichtung
(2) kann unterschiedlich ausgebildet sein. Sie kann z.B.
das jeweils oberste Bauteil (5) vom Stapel (6)
greifen und in die in 1 gezeigte obere Endposition
an den Führungsständern (37,38) fahren
und hier über
die Fixiereinrichtungen (31) mit dem Anpassrahmen (16)
und dem gehaltenen Bauteil (5) eine bestimmte Position
und Ausrichtung einnehmen. Aus dieser Position kann das Bauteil
(5) von einer geeigneten Transporteinrichtung (nicht dargestellt)
nach Lösen
der ebenfalls fernsteuerbaren Greifelemente (33) aufgenommen
und weiter transportiert werden. Alternativ kann die Zustelleinrichtung (13)
mit ihrer Linearführung
(48) an der Basis (49) beweglich und verfahrbar
angeordnet sein, wobei der Anpassrahmen (16) mit dem aufgenommenen
Bauteil (5) angehoben, aus den Führungsständern (37,38)
herausgefahren und anschließend
durch eine seitliche Transportbewegung zu einem Abgabeort für das Bauteil
(5) befördert
wird und nach Abgabe des Bauteils (5) wieder in die Ausgangsposition
und in Eingriff mit den Führungsständern (37,38)
zurück
bewegt wird.The drives of the actuator ( 14 ), the rod fixations ( 28 ) and fixing devices ( 31 ) may be connected to a machine and process controller (not shown) for fully automatic operation. The removal function of the unstacking device ( 2 ) can be designed differently. For example, it can be the top component ( 5 ) from the stack ( 6 ) and into the in 1 shown upper end position on the guide posts ( 37 . 38 ) and here via the fixing devices ( 31 ) with the fitting frame ( 16 ) and the held component ( 5 ) take a certain position and orientation. From this position, the component ( 5 ) by a suitable transport device (not shown) after releasing the likewise remotely controllable gripping elements ( 33 ) and transported on. Alternatively, the delivery device ( 13 ) with its linear guide ( 48 ) at the base ( 49 ) movable and movable, wherein the fitting frame ( 16 ) with the recorded component ( 5 ) raised, from the leaders ( 37 . 38 ) and then moved by a lateral transport movement to a delivery point for the component ( 5 ) and after delivery of the component ( 5 ) back into the starting position and in engagement with the management 37 . 38 ) is moved back.
9 bis 14 zeigen
eine Anpassvorrichtung (1) in Form einer aktiven Entstapelvorrichtung (3).
Diese stimmt in den Hauptkomponenten mit der vorbeschriebenen passiven Entstapelvorrichtung
(2) überein.
Dies betrifft die Gestaltung des Anpassrahmens (16), der
Zustelleinrichtung (13) und der Seitenführung (36). In Abwandlung
des ersten Ausführungsbeispiels
hat die Führungseinrichtung
(12) der aktiven Entstapelvorrichtung (3) zusätzlich eine
Kippführung
(42) für
den Anpassrahmen (16), mit welcher die Winkellage des Anpassrahmens
(16) aktiv und und steuerbar eingestellt wird. Die Kippführung (42) besitzt
einen Ständer
(43), der an einer anderen Seite des Bauteilstapels (6)
als die Führungsständer (37,38),
z.B. an der Längsseite,
angeordnet ist. Der aufrechte Führungsständer (43)
ist ebenfalls nach der Stapelgeometrie bzw. der Raumform ausgerichtet
und hierzu um einen parallel zur benachbarten Seitenkante des Grundrahmens
(15) liegende, bodenseitige Achse geschwenkt und orientiert.
Die bodenseitige Befestigung ist die gleiche wie bei den Führungsständern (37,38).
Der schienenartige Führungsständer (43)
steht mit einem beweglichen und insbesondere drehbaren Führungselement
(45), z.B. einer frei drehbaren Rolle, am Ende eines Schiebers (44)
in formschlüssigen
Eingriff. Der Schieber ist quer zur Längsachse des Grundrahmens (15)
ausgerichtet und ist mittels einer geeigneten Lagerung (47)
in Achsrichtung verschiebbar am Grundrahmen (15) gelagert.
Bei der vertikalen Zustellbewegung der Zustelleinrichtung (13)
und des Grundrahmens (15) wird entsprechend der Neigung
des Führungsständers (43)
der Schieber (44) vor und zurück bewegt. Am Schieber (44)
sind ein oder mehrere Stellelemente (46), z.B. keilförmige Kulissensteine,
angeordnet, die mit ein oder mehreren Verbindungsstangen, z.B. den
zwei benachbarten Verbindungsstangen (24,25) im
Eingriff stehen und diese entsprechend der Keilform und der Schieberstellung
anheben oder absenken. 13 und 14 verdeutlichen
diese Kinematik, wobei 13 die Ausgangsstellung mit
dem Schieber (44) am oberen Ende des Führungsständers (43) und mit
einem horizontal ausgerichteten Anpassrahmen (16) zeigt.
Bei der Absenkbewegung des Grundrahmens (15) (in 13 und 14 nicht dargestellt)
fährt der
Schieber (44) durch die einwärts gerichtete Neigung des
Führungsständers (43)
ein und verschiebt entsprechend die Kulissensteine (46). Diese
greifen an Gelenkverstellungen (29) der Gelenke (27)
an, welche z.B. die Form von frei drehbaren Rollen und einer Vertikalführung für das Gelenk (27)
haben. Durch die unterschiedlich ausgerichteten und unterschiedlich
geneigten Keilflächen
wird mittels der Schiebebewegung die Verbindungsstange (24)
abgesenkt und die Verbindungsstange (25) angehoben. Die
dritte Verbindungsstange (23) ist mit reinen Schwenkgelenken
(26,30) versehen und bleibt in ihrer Position.
Durch die unterschiedliche Stangenbewegung erhält der Anpassrahmen (16)
die in 14 gezeigte Schräglage. Hierbei
sind Winkelorientierungen um beide in der Hauptebene des Anpassrahmens
(16) liegende Schwenkachsen sowie eine Höhenverstellung
möglich.
Der Anpassrahmen (16) wird durch die Kippführung auf
diese Weise aktiv in eine vorgegebene Winkel- und Höhenposition
gebracht. Diese Positionen sind durch gegenseitige Abstimmung der
Neigung des Führungsständers (43) und
der Stellelemente (46) an die verschiedenen Bauteillagen
im Stapel (6) anpassbar und werden entsprechend des Zustellvorschubs
eingenommen. 9 to 14 show an adjusting device ( 1 ) in the form of an active unstacking device ( 3 ). This is correct in the main components with the above-described passive unstacking device ( 2 ) match. This concerns the design of the Adaptation Framework ( 16 ), the delivery facility ( 13 ) and the side guide ( 36 ). In a modification of the first embodiment, the guide device ( 12 ) of the active unstacking device ( 3 ) additionally a tilting guide ( 42 ) for the fitting framework ( 16 ), with which the angular position of the fitting frame ( 16 ) is set active and controllable. The tilt guide ( 42 ) has a stand ( 43 ) located on another side of the component stack ( 6 ) as the guide stand ( 37 . 38 ), eg on the longitudinal side, is arranged. The upright guide stand ( 43 ) is also aligned according to the stack geometry or the spatial form and this one parallel to the adjacent side edge of the base frame ( 15 ), the bottom-side axis pivoted and oriented. The bottom attachment is the same as for the leaders ( 37 . 38 ). The rail-like guide stand ( 43 ) is connected to a movable and in particular rotatable guide element ( 45 ), eg a freely rotatable roller, at the end of a slider ( 44 ) in positive engagement. The slider is transverse to the longitudinal axis of the base frame ( 15 ) and is by means of a suitable storage ( 47 ) in the axial direction displaceable on the base frame ( 15 ) stored. In the case of the vertical feed movement of the feed device ( 13 ) and the basic framework ( 15 ) is adjusted according to the inclination of the guide post ( 43 ) the slider ( 44 ) moved back and forth. On the slider ( 44 ) are one or more control elements ( 46 ), for example wedge-shaped sliding blocks, arranged with one or more connecting rods, eg the two adjacent connecting rods ( 24 . 25 ) are engaged and raise or lower according to the wedge shape and the slider position. 13 and 14 clarify this kinematics, where 13 the starting position with the slider ( 44 ) at the upper end of the guide post ( 43 ) and with a horizontally oriented fitting frame ( 16 ) shows. During the lowering movement of the base frame ( 15 ) (in 13 and 14 not shown) moves the slider ( 44 ) by the inwardly directed inclination of the guide post ( 43 ) and accordingly shifts the sliding blocks ( 46 ). These engage in joint adjustments ( 29 ) of the joints ( 27 ), which, for example, the shape of freely rotatable rollers and a vertical guide for the joint ( 27 ) to have. Due to the differently oriented and differently inclined wedge surfaces by means of the sliding movement, the connecting rod ( 24 ) lowered and the connecting rod ( 25 ) raised. The third connecting rod ( 23 ) is with pure pivot joints ( 26 . 30 ) and remains in position. Due to the different rod movement receives the fitting frame ( 16 ) in the 14 shown skew. Here are angular orientations about both in the main plane of the fitting frame ( 16 ) lying pivot axes and a height adjustment possible. The fitting frame ( 16 ) is actively brought by the tilt guide in this way in a predetermined angular and vertical position. These positions are by mutual agreement of the inclination of the guide post ( 43 ) and the control elements ( 46 ) to the various component layers in the stack ( 6 ) and are taken according to the delivery feed.
Auch
bei dieser Ausführungsform
können Stangenfixierungen
(28) für
die Gelenke (26,27,30) und die axial
verschiebbaren Stangenschäfte
vorhanden sein. Die eingenommene Lage lässt sich dadurch in beiden
Ausführungsbeispielen
der passiven und aktiven Entstapelvorrichtung (2,3)
sichern. Dies ist z.B. sinnvoll, um das aufgenommene Bauteil (5)
in einer vorgebenen Lage und Orientierung vom Stapel abzuheben und
dabei kritische Störkonturen
und Kollisionen zu vermeiden.Also in this embodiment, bar fixings ( 28 ) for the joints ( 26 . 27 . 30 ) and the axially displaceable rod shafts be present. The occupied position can be characterized in both embodiments of the passive and active Entstapelvorrichtung ( 2 . 3 ) to back up. This is useful, for example, to pick up the component ( 5 ) in a predetermined position and orientation to lift off the stack while avoiding critical interference contours and collisions.
Bei
der aktiven Entstapelvorrichtung (3) bildet die bewegliche
Lagerung (17) durch die Winkeleinstellung auch eine aktive
Drehlagerung (19), in der die Winkelausrichtung und die
Lage des Anpassrahmens (16) in allen Achsen aktiv bestimmt
werden und sich nicht über
den Bauteilkontakt ausrichten.In the active unstacking device ( 3 ) forms the movable storage ( 17 ) by the angle adjustment also an active pivot bearing ( 19 ), in which the angular orientation and the position of the fitting frame ( 16 ) are actively determined in all axes and do not align with the component contact.
15 bis 17 zeigen
eine dritte Variante der Anpassvorrichtung (1), die hier
wiederum als passive Entstapelvorrichtung (2) ausgebildet
ist, wobei die bewegliche Lagerung (17) eine Doppellagerung (20)
ist. Letztere besteht zum einen aus einer ein- oder mehrachsigen
Schwenklagerung (21), insbesondere einer Kugelschalenlagerung,
zwischen der Zustelleinrichtung (13) und ihrer Basis (49).
Die Basis (49) kann in diesem Fall ebenfalls wahlweise
stationär
oder beweglich sein. Die Doppellagerung (20) wird ferner
durch eine ein- oder mehrachsig schwenkbare Lagerung (22),
insbesondere eine Kugelschalenlagerung, des Anpassrahmens (16)
an der Stelleinheit (14) gebildet. In diesem Fall kann
auf die Verbindungsstangen (23,24,25)
verzichtet werden. Die beiden Kugelschalenlagerungen (21,22)
bieten die gleichen Winkel-Freiheitsgrade des Anpassrahmens (16)
wie die passive Hängelagerung
(18) und die aktive Drehlagerung (19). Die Höhenanpassung wird
in diesem Fall durch die Zustellbewegung der Stelleinheit (14)
bewirkt. Ansonsten entspricht diese Ausführungsform den vorbeschriebenen
Ausführungsbeispielen
hinsichtlich der Führungseinrichtung (12).
Hierbei kann in Abwandlung der gezeigten Ausführungsform auch eine Kippführung (42)
vorhanden sein. 15 to 17 show a third variant of the fitting device ( 1 ), again as a passive unstacking device ( 2 ), wherein the movable support ( 17 ) a double storage ( 20 ). The latter consists on the one hand of a single or multi-axis pivotal mounting ( 21 ), in particular a ball cup bearing, between the delivery device ( 13 ) and its basis ( 49 ). The base ( 49 ) may also be either stationary or movable in this case. The double storage ( 20 ) is further supported by a single or multi-axis pivotable storage ( 22 ), in particular a ball cup bearing, the fitting frame ( 16 ) at the actuator ( 14 ) educated. In this case, on the connecting rods ( 23 . 24 . 25 ) are waived. The two ball bearings ( 21 . 22 ) offer the same angular degrees of freedom of the fitting frame ( 16 ) like passive hanging storage ( 18 ) and the active pivot bearing ( 19 ). The height adjustment is in this case by the advancing movement of the actuator ( 14 ) causes. Otherwise, this embodiment corresponds to the above-described embodiments with regard to the guide device (FIG. 12 ). Here, in a modification of Aus guide also a tilt guide ( 42 ) to be available.
18 zeigt
die vierte Variante der Anpassvorrichtung in Form einer Stapelnachführvorrichtung (4).
In diesem Fall sind die räumlichen
Zuordnungen und die Kinematik umgedreht. Die Zustelleinrichtung (13)
befindet sich unterhalb des Bauteilstapels (6), wobei auch
der Grundrahmen (15) unter den Anpassrahmen (16)
angeordnet ist. Bei einer Stapelnachführvorrichtung (4)
empfiehlt sich, eine Führungseinrichtung
(12) mit einer Seitenführung
(36) und einer Kippführung
(42), die in der vorbeschriebenen Art ausgebildet und umgekehrt
angeordnet sind. Beim Anheben des Grundrahmens (15) bestimmen
die Seitenführungen
(36) und die Kippführung
(42) in Verbindung mit einer aktiven Drehlagerung (19)
die Lage und Orientierung des Anpassrahmens (16) mit dem
darauf angeordneten Bauteilstapel (6) in bis zu sechs Achsen
oder Freiheitsgraden. Die Führungseinrichtung
(12) ist derart ausgelegt, dass das jeweils oberste Bauteil
(5) in immer der gleichen Lage und Orientierung einer Handhabungseinrichtung
(nicht dargestellt) präsentiert
wird. Diese Handhabungseinrichtung kann ein einfach mechanischer
Greifer, ein Roboter und alternativ auch ein Werker sein. Durch eine
versenkte Anordnung der Stapelnachführvorrichtung (4)
können
auch hohe Bauteilstapel (6) in ergonomisch günstiger
Weise angeordnet sein. 18 shows the fourth variant of the fitting in the form of a stack tracking device ( 4 ). In this case, the spatial associations and the kinematics are reversed. The delivery device ( 13 ) is located below the component stack ( 6 ), although the basic framework ( 15 ) under the adaptation framework ( 16 ) is arranged. In a stack tracking device ( 4 ), it is recommended that a 12 ) with a side guide ( 36 ) and a tilt guide ( 42 ), which are formed in the manner described above and vice versa. When lifting the base frame ( 15 ) determine the side guides ( 36 ) and the tilt guide ( 42 ) in conjunction with an active pivot bearing ( 19 ) the location and orientation of the Adaptation Framework ( 16 ) with the component stack ( 6 ) in up to six axes or degrees of freedom. The management facility ( 12 ) is designed such that the respective uppermost component ( 5 ) is always presented in the same position and orientation of a handling device (not shown). This handling device may be a simple mechanical gripper, a robot and, alternatively, a worker. By a recessed arrangement of the stack tracking device ( 4 ), high component stacks ( 6 ) be arranged in an ergonomically favorable manner.
Abwandlungen
der beschriebenen Ausführungsformen
sind in verschiedener Weise möglich. Einerseits
ist eine Kinematikumkehr möglich,
wobei in entsprechender konstruktiver Adaption der Anpassvorrichtung
(1) die Bauteile (1) an der Unterseite eines Bauteilstapels
(6) entnommen werden. Ferner können die Gestaltung und Kinematik
der Zustelleinrichtung (13) und der beweglichen Lagerung
(17) variieren. Die Zahl und Anordnung der Verbindungsstangen
(23,24,25) sowie ihrer Gelenke und der Stangenfixierungen
kann in geeigneter Weise verändert
werden. Bei einfacheren Stapelgeometrien können die Freiheitsgrade und
Beweglichkeiten des Anpassrahmens (16) durch entsprechende
Anpassung der Anpassvorrichtung (1) und insbesondere der Führungseinrichtung
(12) verändert
und eingeschränkt
werden. Die gezeigten Ausführungsbeispiele
zeigen die Maximallösungen
mit 6 Freiheitsgraden. Diese Ausführungen können bei geringeren Anforderungen
reduziert werden. Ferner können
die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen beliebig untereinander
kombiniert und vertauscht werden.Modifications of the described embodiments are possible in various ways. On the one hand, a kinematics reversal is possible, wherein in a corresponding constructive adaptation of the adaptation device ( 1 ) the components ( 1 ) on the underside of a component stack ( 6 ). Furthermore, the design and kinematics of the delivery facility ( 13 ) and the movable storage ( 17 ) vary. The number and arrangement of connecting rods ( 23 . 24 . 25 ) as well as their joints and the rod fixations can be suitably changed. For simpler stack geometries, the degrees of freedom and movability of the fitting frame ( 16 ) by appropriate adaptation of the fitting device ( 1 ) and in particular the management body ( 12 ) are changed and restricted. The embodiments shown show the maximum solutions with 6 degrees of freedom. These designs can be reduced with lower requirements. Furthermore, the features of the various embodiments can be arbitrarily combined and reversed.
-
11
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Anpassvorrichtungadaptation
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22
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Entstapelvorrichtung
passivunstacking
passive
-
33
-
Entstapelvorrichtung
aktivunstacking
active
-
44
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StapelnachführvorrichtungStapelnachführvorrichtung
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55
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Bauteilcomponent
-
66
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Bauteilstapelcomponent stack
-
77
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Stapelkantestack edge
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88th
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Lage,
obere LageLocation,
upper layer
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99
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Lage,
mittlere LageLocation,
middle location
-
1010
-
Lage,
untere LageLocation,
lower position
-
1111
-
Handhabungseinrichtunghandling device
-
1212
-
Führungseinrichtungguide means
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1313
-
Zustelleinrichtungadvancing
-
1414
-
Stelleinheit,
Antrieb, ZylinderAdjusting unit,
Drive, cylinder
-
1515
-
Grundrahmen,
TragplatteBase frame,
support plate
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1616
-
Anpassrahmenfitting frame
-
1717
-
bewegliche
Lagerungportable
storage
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1818
-
passive
Hängelagerungpassive
Hanging storage
-
1919
-
aktive
Drehlagerungactive
pivot bearing
-
2020
-
Doppellagerungdouble storage
-
2121
-
Kugellagerung
Zustelleinrichtungball bearing
advancing
-
2222
-
Kugellagerung
Anpassrahmenball bearing
fitting frame
-
2323
-
Verbindungsstangeconnecting rod
-
2424
-
Verbindungsstangeconnecting rod
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2525
-
Verbindungsstangeconnecting rod
-
2626
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Gelenk
an Grundrahmen drehbarjoint
rotatable on the base frame
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2727
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Gelenk
an Grundrahmen dreh- und verschiebbarjoint
rotatable and movable on the base frame
-
2828
-
Stangenfixierungrod fixation
-
2929
-
Gelenkverstellung,
GelenkführungJoint adjustment,
joint leadership
-
3030
-
Gelenk
an Anpassrahmenjoint
to fitting frame
-
3131
-
Fixierung,
Fixierstempelfixation,
Fixierstempel
-
3232
-
Greifeinrichtunggripper
-
3333
-
Greifelementgripping element
-
3434
-
Tasteinrichtung,
Taststiftsensing device,
feeler
-
3535
-
Bauteilauflagecomponent support
-
3636
-
Seitenführung AnpassrahmenSide guide fitting frame
-
3737
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Ständer, FührungsständerStand, guide stand
-
3838
-
Ständer, FührungsständerStand, guide stand
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3939
-
Führungselementguide element
-
4040
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Rollerole
-
4141
-
Auslegerboom
-
4242
-
Kippführung AnpassrahmenTilting guide fitting frame
-
4343
-
Ständer, FührungsständerStand, guide stand
-
4444
-
Schieberpusher
-
4545
-
Führungselement
für Schieberguide element
for slides
-
4646
-
Stellelement,
Kulissenstein, KeilControl,
Kulissenstein, wedge
-
4747
-
Lagerung
für Schieberstorage
for slides
-
4848
-
Linearführunglinear guide
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4949
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BasisBase