DE202006020611U1

DE202006020611U1 - Automatisierungsanlage zur automatischen Handhabung von Stückgütern,insbesondere von gebrannten Ziegelsteinen

Info

Publication number: DE202006020611U1
Application number: DE202006020611U
Authority: DE
Original assignee: SAR DAT AUTOMATION GmbH; SAR-DAT AUTOMATION GmbH
Current assignee: SAR DAT AUTOMATION GmbH; SAR-DAT AUTOMATION GmbH
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2006-08-26
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2016-08-27
Also published as: DE102006040053A1

Abstract

Automatisierungsanlage zur automatischen Handhabung von in Quer- und Längsreihen auf einem Stapel (30) gestapelten Stückgütern (28), insbesondere von gebrannten Ziegelsteinen, umfassend
– einen Stapelgreifer (4, 4A, 4B) zum lageweisen automatischen Greifen der Stückgüter (28),
– eine Fördereinrichtung mit einem Ablagetisch (6) zum Ablegen der vom Stapelgreifer (4, 4A, 4B) gegriffenen Stückgüter (28), wobei die Fördeeinrichtung derart eingerichtet ist, dass die Stückgüter (28) reihenweise weitertransportiert werden und einen Übergabetisch (22) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass eine vorgegebene Anzahl der Stückgüter (28) aneinandergereiht werden und
– einen Palettierroboter (24) mit einem Palettiergreifer (26) zum automatischen Greifen der auf dem Übergabetisch (22) bereitgestellten Stückgutreihen und zum automatischen Stapeln auf einer Palette (32).

Description

Die Erfindung betrifft eine Automatisierungsanlage zur automatischen Handhabung von Stückgütern, insbesondere die lagenweise Aufnahme von gebrannten Ziegelsteinen sowie deren Zusammenstellung und Palettierung für den Weitertransport zum Zwischen oder Endkunden.
Unter Stückgut werden hierbei insbesondere aber nicht ausschließlich Ziegelsteine verstanden, also in der Regel quaderförmige Steine, die bei ihrer Herstellung in einem Brennofen wärmebehandelt (gebrannt) werden. Unter Ziegelsteine im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden hierbei insbesondere so genannte Pflastersteine und so genannte Vormauersteine verstanden. Pflastersteine dienen allgemein als Bodenbelag. Hierbei wird üblicherweise eine ihrer beiden Flachseiten als Sichtseite nach oben gerichtet verlegt. Die Pflastersteine bestehen üblicherweise aus Vollmaterial. Vormauersteine werden auch als Klinkersteine bezeichnet und dienen zur Fassadengestaltung. Vormauersteine können aus Vollmaterial bestehen oder zu Zwecken der Gewichtseinsparung und Materialeinsparung sowie der Wärmeisolation auch Hohlkammern aufweisen.
Unter lagenweiser Aufnahme wird hierbei die gleichzeitige Aufnahme von mehreren Steinen, nämlich die Aufnahme zumindest einer Reihe verstanden. Unter lagenweiser Aufnahme wird insbesondere auch die Aufnahme aller Steine einer Lage oder Schicht eines Brennstoffstapels verstanden.
Mit der Automatisierungsanlage lassen sich prinzipiell auch andere Steine automatisch handhaben, die bei ihrer Herstellung keinem Brennvorgang unterzogen werden.
Bei der Herstellung von Ziegelsteinen werden noch nicht gebrannte Rohsteine (Grünlinge) zu Stapeln lagenweise aufgeschlichtet. In jeder einzelnen Lage sind die Steine hierbei in Längs- und Querreihen angeordnet. Unter Längsreihe wird hierbei eine Reihe von Steinen verstanden, die sich jeweils in ihrer Längsrichtung aneinander anschließen, d. h. sie stoßen mit ihren kurzen Querseiten aneinander an. Demgegenüber wird unter einer Querreihe eine Reihe verstanden, bei der die Steine sich in ihrer Querrichtung jeweils aneinander anschließen, d. h. bei denen die Steine an ihren langen Längsseiten aneinander anliegen. Beim Brennvorgang schrumpfen die Steine, so dass sie ihre ursprüngliche Lageposition verändern. Dies führt dazu, dass ein aus dem Brennofen herauskommender Steinstapel, im Folgenden als Brennofenstapel bezeichnet, keine gleichmäßige Steinpositionierung der einzelnen Steine zeigt. Vielmehr klaffen zwischen den einzelnen Reihen Lücken, die von Brennstoffstapel zu Brennstoffstapel variieren. Aufgrund dieser sehr hohen Lageungenauigkeit der einzelnen Steine als auch der einzelnen Reihen ist ein automatisiertes, lagenweises Greifen der Steine erschwert. Um die aus dem Brennofen stammenden Steine für den Weitertransport zum End- oder Zwischenkunden geeignet zu palettieren, werden die Steine daher heute üblicherweise manuell und einzelweise umgesetzt.
Erschwerend für die Automatisierung ist weiterhin, dass es unterschiedlichste Steine gibt, die sich sowohl im Hinblick auf Ihre Geometrie, ihre Größe sowie, ihr Gewicht unterscheiden. Auch gibt es mitunter erhebliche Unterschiede bei der Art der Aufschlichtung der einzelnen Steine im Brennofenstapel. So werden beispielsweise die Vormauersteine üblicherweise mit ihren Flachseiten aufeinander liegend gestapelt, und zwar nach Art eines Schichtverbunds, bei dem jede Lage zu den benachbarten Lagen um 90° verdreht ist. Die beiden Stirn-Längsseiten der Vormauersteine unterscheiden sich zudem im Hinblick auf ihre Oberflächenbeschaffenheit. Und zwar ist nämlich lediglich eine dieser Stirn-Längsseiten als Sichtseite ausgebildet. Im Brennofenstapel sind die Vormauersteine nun derart orientiert, dass ihre Sichtseiten jeweils nach innen gewandt sind. Üblicherweise sind daher die Steine der äußersten Längsreihe um ihre Längsachse um 180° gedreht, so dass ihre Sichtseite im Brennstoffstapel nach innen zeigt.
Die Pflastersteine sind demgegenüber üblicherweise hochkant aufgeschlichtet, d. h. sie liegen mit ihren Stirnlängsseiten aneinander an. Zur Erhöhung der Stapelfestigkeit sind zusätzlich entweder so genannte Flachschichten oder eingezogene Schichten vorgesehen. Unter Flachschicht wird eine Schicht verstanden, bei der die Pflastersteine – wie die Vormauersteine – auch mit ihren Flachseiten zu den benachbarten Lagen angeordnet sind. Unter eingezogene Schicht wird eine Anordnung verstanden, bei der hochkant aufgerichtete Steine vorgesehen sind, beispielsweise jedoch in jeder zweiten Reihe keine Steine angeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die automatisierte Handhabung von lageweise geschichtetem Stückgut zu ermöglichen, nämlich insbesondere dessen Aufnahme von einem Stapel mit anschließendem Palettieren für den Weitertransport.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Automatisierungsanlage gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Teilkomponenten der Automatisierungsanlage, insbesondere die Ausgestaltung des jeweiligen Vakuumgreifers, des Klemmgreifers, oder der Vakuumvorrichtung oder Einzelkomponenten hiervon sind für sich genommen auch unabhängig von der Merkmalskombination des Anspruchs 1 erfinderisch. Die Einreichung von Teilanmeldungen auf diese Teilkomponenten oder Einzelkomponenten hiervon bleibt vorbehalten.
Die nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschriebene Automatisierungsanlage setzt sich aus mehreren wesentlichen Einzelkomponenten zusammen, die jeweils für sich genommen erfinderisch sind. Gleichermaßen sind das Gesamtverfahren, nach dem die automatisierte Anlage läuft, sowie Verfahrensteilaspekte jeweils für sich gesehen erfinderisch. Insbesondere durch das Zusammenwirken der nachfolgend beschriebenen einzelnen Komponenten, aber auch durch den aufeinander abgestimmten Verfahrensablauf der einzelnen Komponenten wird mit der Automatisierungsanlage der besondere Vorteil erzielt, dass ein automatischer, zuverlässiger und sicherer Prozessablauf ermöglicht wird, der die Handhabung von Stückgut ermöglicht, insbesondere Steine, die sich hinsichtlich ihrer Geometrie, Gewicht oder Stapelanordnung unterscheiden und deren Lage im Raum undefiniert ist.
Es zeigen jeweils in teilweise schematischen und stark vereinfachten Darstellungen:
1 eine Aufsicht auf eine Automatisierungsanlage,
2A eine perspektivische Ansicht eines Vakuumgreifers,
2B eine Seitenansicht des Vakuumgreifers,
2C das mit einem Kreis in 2A gekennzeichnete Detail des Vakuumgreifers in einer vergrößerten Darstellung,
3A eine perspektivische Darstellung eines Vakuumsegments des Vakuumgreifers,
3B eine Schnittdarstellung durch das Vakuumsegment entlang der Linie 3B-3B in 3A,
4A eine Seitenansicht eines Anschlussteils des Vakuumgreifers, und
4B eine Aufsicht auf das Anschlussteil gemäß 4A,
5A eine perspektivische Darstellung eines Klemmgreifers,
5B ein Oberteil des in 5a dargestellten Klemmgreifers,
5C ein Grundteil eines Unterteils des Klemmgreifers in einer perspektivischen Darstellung,
5D ein variables Klemmmodul des Unterteils in einer perspektivischen Darstellung,
6A eine perspektivische Darstellung des als Vakuumgreifer ausgebildeten Palettiergreifers,
6B eine Aufsicht auf die Unterseite des Palettiergreifers gemäß 6A sowie
6C eine Schnittdarstellung durch den Palettiergreifer gemäß der in 6B gezeigten Schnittlinie 6C-6C.
In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in 1 dargestellte Automatisierungsanlage weist als wesentliche Komponenten auf:
Einen Entnahmeroboter 2 mit einem Stapelgreifer 4, einen Ablagetisch 6, einen Längsförderer 8, eine am Anfang des Längsförderers 8 angeordnete Wendeeinrichtung 10, einen am Ende des Längsförderers 8 und quer zu diesem verlaufenden Querförderer 12, eine am Beginn des Querförderers 12 angeordnete Anschlagvorrichtung 14, einen endseitig am Querförderer 12 und parallel zum Längsförderer 8 verlaufenden Kontrollbandförderer 16, eine im Verlauf des Kontrollbandförderers 16 angeordnete Vereinzelungseinrichtung 18 mit nachfolgender Kontrollzone 20, einen endseitig am Kontrollbandförderer 16 angeordneten Übergabetisch 22, einen in dessen Nähe angeordneten Palettierroboter 24 mit einem Palettiergreifer 26. Die Komponenten 6, 8, 12, 16 und 22 bilden eine Förderanlage, die auf einem Podest angeordnet ist.
Weiterhin umfasst die Automatisierungsanlage eine Vakuumvorrichtung 27 mit einem möglichst großvolumigen Vakuumvorrat. Im Ausführungsbeispiel sind von der zentral angeordneten Vakuumvorrichtung 27 großvolumige Hohlkammerarme 27A nach Art eines Galgens zu den Robotern 2, 24 geführt. Im zentralen Teil der Vakuumvorrichtung 27 ist eine hier nicht näher dargestellte Vakuumpumpe angeordnet. Zusätzlich zu den Hohlkammerarmen 27A ist eine Art Vakuumtank 27B angeordnet. Endseitig an den Hohlkammerarmen 27A befindet sich jeweils ein Schlauchstück 27C Das über die Hohlkammerarme 27A und den Vakuumtank 27B bereitgestellte Volumen für das Vakuumreservoir beträgt in etwa ein Kubikmeter.
Mit Hilfe dieser Automatisierungsanlage werden Steine 28 lagenweise von Brennstoffstapeln 30 gegriffen und durch geeignete Maßnahmen auf einer Palette 32 lageweise in definierter und gewünschter Art für den weiteren Transport gestapelt. Diese Maßnahmen umfassen das lageweise Ablegen, das gegebenenfalls notwendige Drehen und/oder Wenden der Steine 28, ihr Fördern, ihre Zusammenstellung, ihre Vereinzelung, ihre Kontrolle und schließlich wieder ihre Aufnahme durch den Palettierroboter 24. Die Brennstoffstapel 30 werden mit Hilfe von auf Schienen 34 geführten Ofenwägen 36 in Greifnähe des Entnahmeroboters 2 gebracht. Jeder Ofenwagen 36 stellt hierbei mehrere Brennofenstapel 30 bereit. Im Ausführungsbeispiel sind dies sechs Stück. Die entladenen Ofenwägen 36 fahren unter dem Podest hindurch.
Das automatisierte Verfahren lässt sich in folgende Teilschritte untergliedern:
A: Entstapeln und lageweises Ablegen der Steine 28 mit Hilfe des Entnahmeroboters 2,
B: Zusammenstellen von Querreihen mit einer vorbestimmten Anzahl an Steinen 28,
C: Ausrichten und Vereinzeln der Steine 28,
D: Kontrolle der Steine 28,
E: Zusammenführen der Steine 28 zu einer Querreihe mit einer vorgegebenen Anzahl an Steinen 28, die der Anzahl der Steine 28 einer Querreihe auf der Palette 32 entspricht,
F: Greifen der derart vorbereiteten Querreihen und Stapeln gegebenenfalls unter Einlegen von Schutzlagen mit Hilfe des Palettierroboters 24.
Im Folgenden wird zunächst anhand von 1 das Verfahren beschrieben. Der Aufbau und die Wirkungsweise der wesentlichen einzelnen Komponenten wird anschließend im Zusammenhang mit den weiteren Figuren näher erläutert.
Da die Steine 28 über die Höhe der Brennofenstapel 30 üblicherweise unterschiedliche Färbungen von hell nach dunkel aufweisen und die Steine 28 auf der Palette 32 möglichst gemischt abgelegt sein sollen, werden mehrere Brennofenstapel 30 parallel entstapelt, wobei die einzelnen Brennofenstapel 30 unterschiedlich entstapelt werden, d. h. der Entnahmeroboter 2 entnimmt von unterschiedlichen Brennofenstapeln 30 Steinlagen aus unterschiedlichen Höhen des jeweiligen Brennofenstapels.
Als Roboter 2, 24 werden bevorzugt so genannte sechsachsige Industrieroboter eingesetzt. Da die Steine 28 relativ schwer sind, wird eine möglichst geringe Greifweite, d. h. ein möglichst geringer Abstand des Stapelgreifers 4 von seiner zentralen vertikalen Roboterachse angestrebt, um den Roboter möglichst klein dimensionieren zu können. Es ist daher vorgesehen, dass das Entstapeln derart vorgenommen wird, dass zunächst die roboternahen Brennofenstapel 30 entstapelt werden und dass anschließend der Ofenwagen 36 weiter zu dem Roboter 2 hinfährt, damit der nächste Brennofenstapel 30 entstapelt werden kann. Zur Positionsfindung der Brennofenstapel 30 wird jeweils zu Beginn eines Entstapelungsvorgangs eine Suchfahrt durchgeführt, bei der sich der Entnahmeroboter 2 mit dem Stapelgreifer 4 einige Zentimeter diagonal seitlich versetzt über die zu erwartende normale Stapelposition verfährt. Sobald mit Hilfe eines Sensorsystems eine erste Stapelkante erfasst wird, wird nunmehr nur noch in eine der beiden Richtungen weiter verfahren, bis auch die zweite Stapelkante erreicht wird, so dass schließlich eine Längs- und eine Querkante des Stapels erkannt sind. Hieraus wird dann anhand von bekannten Daten die aktuelle Stapelposition ermittelt und als Grundlage für den weiteren Abstapelvorgang verwendet.
Mit Hilfe des Stapelgreifers 4 wird jeweils die oberste Steinlage des jeweiligen Brennofenstapels 30 gegriffen. Unter Umständen, je nach Ausgestaltung des Stapelgreifers 4, werden bei einem Greifvorgang gleichzeitig mehrere, insbesondere zwei Lagen gegriffen. In Abhängigkeit der Orientierung der Steine 28 auf dem Brennofenstapel 30 werden die Lagen entweder auf dem Ablagetisch 6 oder direkt auf dem Längsförderer 8 im Anschluss an die Wendeeinrichtung 10 abgelegt. In der 1 ist auf dem Ablagetisch 6 eine Steinlage dargestellt. Diese umfasst im Ausführungsbeispiel sieben Längsreihen zu jeweils vier Steinen, d. h. sieben Längsreihen und vier Querreihen. Aufgrund der lediglich schematisierten Darstellung sind die Größenverhältnisse dieser Steinlage in Relation zu der des Stapelgreifers 4 und der der einzelnen Brennofenstapel 30 stark verzerrt dargestellt. Die Querschnittsfläche des Brennofenstapels 30 entspricht natürlich in der Realität in etwa der Fläche einer Steinlage und der Stapelgreifer 4 überdeckt die gesamte Steinlage.
Im Hinblick auf die Störsicherheit ist weiterhin vorgesehen, dass insbesondere mit Hilfe einer Lichtschranke kontrolliert wird, ob unter Umständen beim Aufnehmen einer Steinlage ein weiterer Stein 28 aus einer darunter liegenden Lage noch an der gegriffenen Steinlage klebt. In diesem Fall wird ein Signal abgegeben, damit das Betriebspersonal den Stein aus der weiteren Lage entfernen kann. Schließlich wird für den Fall, dass ein Stein aus einer Steinlage nicht mit aufgenommen wurde und noch auf dem Brennofenstapel 30 liegen geblieben ist, vor dem erneuten Greifen einer weiteren Steinlage überprüft, ob die zu greifende Steinlage frei ist. Ansonsten würde nämlich eine Beschädigung des Stapelgreifers 4 drohen. Bei dieser Prüfung ist vorgesehen, dass der Stapelgreifer 4 quer an den Brennofenstapel 30 heranfährt, also nicht von oben in Richtung der Z-Achse 43 aufgesetzt wird. Der Stapelgreifer 4 verfährt hierbei etwas oberhalb der zu greifenden Steinlage seitlich, also in Längs- und/oder Querrichtung 38, 42 und erfasst mit Hilfe eines Sensorsystems, ob die zu greifende Steinlage frei ist. Auch in diesem Fall wird bei Detektion eines Steines 28 ein Fehlersignal abgegeben, so dass das Betriebspersonal den Stein entfernen kann. Zudem wird bei dieser Querfahrt die ober Steinlage insbesondere durch Abblasen gesäubert.
Im Ausführungsbeispiel sind Vormauersteine mit Hohlkammern als Steine 28 dargestellt, die mit ihren Flachseiten auf dem Ablagetisch 6 aufliegen. Allgemein werden die Steine 28 nicht auf ihren Flachseiten, sondern hochkant auf der Palette 32 palettiert. Sie werden daher auf der Palette 32 auf ihren langen Stirnlängsseiten gestapelt. Daher müssen die im Brennofenstapel 30 auf ihren Flachseiten gestapelten Steine 28 um 90° gedreht werden. Dies erfolgt mit Hilfe der Wendeeinrich tung 10. Diese ist in der Lage, jeweils eine oder auch zwei Steinlängsreihen um 90° zu drehen und auf den Längsförderer 8 abzulegen.
Nach der Wendeeinrichtung 10 liegen die Steine 28 daher mit einer langen Stirnseite nach oben. Diese lange Stirnseite ist zugleich eine Sichtseite, die auch auf der Palette 32 nach oben gerichtet sein soll. Bei dem im Ausführungsbeispiel gezeigten Fall der Handhabung von Vormauersteinen 28 ist jedoch die letzte (linke) Längsreihe mit ihrer „schlechten" Stirnseite nach außen gerichtet. Ein Wenden um 90° hätte daher zur Folge, dass diese schlechte Seite nach oben gerichtet wäre. Es ist daher vorgesehen, dass mit dem Stapelgreifer 4 in einem derartigen Fall die letzte Längsreihe nach dem Absetzen der übrigen Steine 28 der Steinlage noch einmal angehoben und um insgesamt 180° um die Z-Achse 43 gedreht wird. Der Stapelgreifer 4 ist daher in der Lage, sowohl eine gesamte Steinlage als auch eine einzelne Reihe zu greifen.
Nach der Wendeeinrichtung 10 werden die Längsreihen einzeln oder paarweise in Längsrichtung 38 weitergefördert. Die auf ihren langen Stirnseiten stehenden Steine 28 werden hierbei im Ausführungsbeispiel mit Hilfe von Förderketten 40, auf denen sie aufliegen, weiter transportiert. In Längsrichtung 38 am Ende des Längsförderers 8 werden die einzelnen Längsreihen an den Querförderer 12 übergeben, welcher sich in Querrichtung 42 erstreckt. Senkrecht zu der von der Längs- und Querrichtung 38, 42 aufgespannten Ebene erstreckt sich eine Z-Achse 43 aus der Papierebene heraus. Die Förderkette 40 erstreckt sich hierbei etwas in den Querförderer 12 hinein und schiebt die einzelnen Längsreihen sukzessive gegen die Anschlagvorrichtung 14. Die Anschlagvorrichtung 14 weist eine hier nicht näher dargestellte Sensoreinrichtung auf, insbesondere einen Kraftsensor. Bei Erreichen einer vorbestimmten Kraft wird ein erster Anschlag 44 in die Förderstrecke gefahren, so dass nachfolgende Längsreihen nicht mehr auf den Querförderer 12 gelangen. Aufgrund der bekannten Reibung der Steine 28 auf dem Längsförderer 8 und dem Querförderer 12, ihrem Gewicht, der Fördergeschwindigkeit der Förderkette 40, etc. besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Anzahl der an der Anschlagvorrichtung 14 anliegenden Steine 28 und der von diesen auf die Anschlagvorrichtung 14 ausgeübten Kraft. Diese wird ausgenutzt, um das Hochfahren des Anschlags 44 zu veranlassen.
In der Zeichnung sind die zusammengefügten Steine 28 lediglich zu Zwecken der Übersichtlichkeit noch mit einem geringen Abstand voneinander beabstandet dargestellt. In der Realität liegen die einzelnen Steine 28 mit ihren Flachseiten unmittelbar aneinander an.
Im nächsten Schritt wird die Förderkette 40 zunächst etwas abgesenkt, damit die auf dem Querförderer 12 befindlichen Steine 28 nicht mehr auf der Förderkette 40 aufliegen. Der Querförderer 12 weist als Förderelemente – ebenso wie der Ablagetisch 6 – Rollen oder Walzen 46 auf. Mit deren Hilfe werden nunmehr die Querreihen in Querrichtung 42 weiter transportiert. Durch eine entsprechende Geschwindigkeitssteuerung der einzelnen Walzen 46 wird hierbei bei Bedarf ein Entzerren der Querreihen erreicht.
Endseitig des Querförderers 12 laufen zwei Förderbänder 48 des Kontrollbandförderers 16 in den Querförderer 12 hinein. Diese erstrecken sich in negativer Längsrichtung 38. Sobald die erste Querreihe das in Querrichtung 42 gesehen erste Förderband 48 passiert hat, fährt über einen Sensor gesteuert ein zweiter Anschlag 50 hoch, so dass eine nachfolgende Querreihe gegen diesen anschlägt. Die vorhergehende Querreihe läuft bis zu dem zweiten Förderband 48 weiter. Im Ausführungsbeispiel ist ein dritter Anschlag 52 angeordnet, gegen den die Steine 28 wiederum anschlagen und ausgerichtet werden.
Zur Weiterförderung der Steine 28 fährt das Förderband 48 etwas in Z-Richtung hoch, um die einzelnen Steine 28 greifen zu können. Umgekehrt können auch die Walzen 46 in diesem Bereich etwas abgesenkt werden. Die Steine 28 werden in negativer Längsrichtung 38 zu der Vereinzelungseinrichtung 18 transportiert. In dieser erfolgt eine Vereinzelung der Steine, d. h. zwischen den Steinen wird ein insbesondere definierter Abstand eingestellt. Gleichzeitig erfolgt in der Vereinzelungseinrichtung 18 auch eine Ausrichtung der Steine 28, da beim Übersetzen vom Querförderer 12 auf den Kontrollbandförderer 16 ein Verdrehen der Steine 28 erfolgen kann.
Nachfolgend zu der Vereinzelungseinrichtung 28 erfolgt in der Kontrollzone 20 eine Sichtkontrolle. Ausschusssteine werden vom Förderband 48 genommen. Im Ausführungsbeispiel ist zwischen den Förderbändern 40 ein Ausschussband 54 angeordnet, auf das die Ausschusssteine hinuntergestoßen werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführung erfolgt hierbei die Kontrolle halbautomatisch, indem vom Bedienpersonal schadhafte Steine 28 lediglich beispielsweise mit einem Stift markiert werden und die Markierung nachfolgend anhand einer automatischen, insbesondere optischen Erkennung identifiziert und mittels einer geeigneten mechanischen Einrichtung automatisch vom Förderband 48 entnommen werden.
Nach der Kontrollzone 20 werden die Steine 28 wieder zu Querreihen auf den Übergabetisch 22 zusammengeschoben. Der Übergabetisch 22 ist hierbei derart ausgebildet, dass exakt eine vorgegebene Anzahl an Steinen 28 zusammengeschoben wird. Hierzu ist eine geeignete Sensorik und sind geeignete Stoppelemente oder Anschläge angeordnet. Vorzugsweise ist hierbei am Ende der Förderbänder 48 jeweils ein hier nicht näher dargestellter vorderer Anschlag vorgesehen, gegen den die Steine 28 laufen. Weiterhin ist ein ebenfalls hier nicht näher dargestellter Positionssensor angeordnet, der erkennt, wenn die Querreihe bis zu einer bestimmten Stelle reicht, der also erkennt, wann eine bestimmte Anzahl von Steinen 28 vorliegt. Sobald dies erkannt ist, fährt ein hinterer Anschlag hoch oder die nachfolgenden Steine 28 werden geklemmt und gelangen nicht mehr auf den Übergabetisch. Um ausreichend Platz zum Greifen der Querreihen mit dem Palettiergreifer 26 zu haben, ist der nicht näher dargestellte vordere Anschlag gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung in negativer Längsrichtung 38 verfahrbar, so dass insgesamt die Querreihe noch etwas in negativer Längsrichtung 38 weiter nach vorne verfahren wird. Zum Umsetzen der beiden Querreihen wird bei einer ersten Alternative zunächst die erste Querreihe vom Palettiergreifer 26 aufgenommen und anschließend die zweite Querreihe ergriffen und dann gemeinsam auf die Palette 32 gesetzt. Gemäß einer zweiten Alternative werden die beiden Querreihen zunächst aufeinander zu in den Freiraum zwischen den beiden Förderbändern 48 geschoben und aus diesem zusammengeschobenen Zustand gleichzeitig vom Palettiergreifer gemeinsam gegriffen. Die Abmessungen sind hierbei derart gewählt, dass parallel zum Greifen bereits die nächsten Querstapel auf dem Übergabetisch 22 zusammengeschoben werden können. Dies hat den Vorteil, dass kurze Taktraten erzielbar sind.
Für ein möglichst schonendes Greifen der Steine 28 ist der Palettiergreifer 28 als ein Vakuumgreifer ausgebildet, der die Steine 28 lediglich mit Hilfe von Unterdruck und ohne mechanische Greifelemente aufnimmt. Vorzugsweise ist auch der Stapelgreifer 4 als Vakuumgreifer ausgebildet. Die Ausgestaltung des Palettiergreifers 26 als Vakuumgreifer hat den entscheidenden Vorteil, dass nach der Kontrollzone 20 keine mechanisch belastende Handhabung der Steine 28 mehr erfolgt. Das Greifen und Absetzen mit Hilfe des Palettiergreifers 26 erfolgt sehr schonend und ohne die Gefahr der Verletzung der Steine 28. Üblicherweise werden zwischen den einzelnen Steinlagen auf der Palette 28 Schutzlagen, beispielsweise aus Papier oder Pappe eingefügt. Diese werden vorzugsweise ebenfalls automatisch auf die jeweils oberste Steinlage aufgelegt.
Das Vakuum für den Palettiergreifer 26 oder den Stapelgreifer 4 wird über die Vakuumvorrichtung 27 bereitgestellt. Über das endseitig am Hohlkammerarm 27A angebrachte Schlauchstück 27C ist eine flexible Anbindung des Greifers 4, 26 erreicht.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des als Vakuumgreifer 4A ausgestalteten Stapelgreifers 4 wird nachfolgend anhand der 2A bis 2C, 3A, 3B und 4A, 4B erläutert. Der Vakuumgreifer 4A umfasst ein Anschlussteil 60, mit dessen Hilfe er an die letzte Achse des Entnahmeroboter 2 angeschlossen wird. Das Anschlussteil 60 ist daher nach Art eines Adapters ausgebildet. Das Anschlussteil 60 dient sowohl zum mechanischen Verbinden mit dem Entnahmeroboter 2 als auch zum Anschluss des Schlauchstücks 27A, um den Vakuumgreifer 4A mit der Vakuumvorrichtung 27 zu verbinden.
An dem Anschlussteil 60 sind im Ausführungsbeispiel bevorzugt mehrere plattenartige, insbesondere quadratische Vakuumsegmente 62 sowohl mechanisch als auch pneumatisch angeschlossen. Die einzelnen Vakuumsegmente 62 sind hierbei nicht starr sondern beweglich angeordnet. Und zwar ist vorzugsweise sowohl eine Kippbewegung um die Querrichtung 42 als auch eine Kippbewegung um die Längsrichtung 38 erlaubt. Vorzugsweise ist weiterhin auch ein Höhenausgleich in Richtung der Z-Achse 43 vorgesehen. Um diese dreidimensionale Ausgleichsbewegung zu ermöglichen, sind die einzelnen Vakuumsegmente 62 jeweils über ein zentral angeordnetes Befestigungselement 64 mechanisch mit jeweils einem Tragarm 66 des Anschlussteils 60 verbunden.
Die insgesamt vier Tragarme 66 enden in einem gemeinsamen Basisteil 68, über das der Anschluss mit dem Entnahmeroboter 2 erfolgt. Zur Ermöglichung der Kippbewegungen ist das Befestigungselement 64 hierbei vorzugsweise nach Art einer Kugelgelenklagerung mit dem Vakuumsegment 62, insbesondere mit einem Tragkreuz 70, verbunden. Zur Ermöglichung der Ausgleichsbewegung in Z-Richtung 43 ist weiterhin ein elastisches Rückstellelement, insbesondere eine Druckfeder 72, für jedes der Vakuumsegmente 62 vorgesehen. Durch die Ermöglichung der Ausgleichsbewegung wird gewährleistet, dass sich jedes der Vakuumsegmente 62 möglichst eben und vollflächig auf die jeweiligen Steine 28 legt, so dass ein sicheres Vakuumgreifen ermöglicht ist.
Jedes Vakuumsegment 62 umfasst weiterhin einen Anschlussstutzen 74, der jeweils an einen Vakuumverteiler 76 des Anschlussteils 60 über einen hier nicht näher dargestellten flexiblen Schlauch verbunden ist. Der Vakuumverteiler ist wiederum über das in den 2 bis 4 nicht dargestellte Schlauchstück 27C an die Vakuumvorrichtung 27 angeschlossen. Zur Steuerung und Beaufschlagung des Vakuums auf die einzelnen Vakuumsegmente 62 ist weiterhin ein Stellelement, nämlich ein Schieber 78 vorgesehen, mit dem automatisch die Vakuumbeaufschlagung der einzelnen Vakuumsegmente 62 gesteuert wird.
Um die einzelnen Vakuumsegmente 62 jeweils in eine definierte Lage innerhalb einer gemeinsamen Ebene zurückzuholen, sind zwischen zwei benachbarten Vakuumsegmenten 62 jeweils Rückholelemente vorgesehen. Zum einen sind dies im Ausführungsbeispiel Zugfedern 73A, die in Bohrungen des als Hohlkammerprofil ausgebildeten Tragkreuzes 70 eingreifen. Weiterhin ist randseitig an den Vakuumsegmenten 62 jeweils ein weiteres zweiteiliges Rückholelement 73B vorgesehen, welches zwar eine Kippbewegung zulässt, jedoch gleichzeitig die Kippbewegung begrenzt. Das weitere Rückholelement 73B umfasst ein erstes Basisteil, das am einen Vakuumsegment 62 befestigt ist und mit einem Arm über das benachbarte Vakuumsegment 62 greift. Endseitig am Arm sind Zugfedern vorgesehen, die in eine am weiteren Vakuumsegment 62 angeordnete Platte eingreifen. Die zwei Teilstücke des Rückholelements 73B sind am besten in 3A zu erkennen.
Jedes der Vakuumsegmente 62 weist eine sich über die ganze Fläche erstreckende Vakuumkassette 80 auf (vgl. insb. 3B). Diese steht mit dem Vakuumanschluss 74 in Verbindung und bildet einen abgeschlossenen Hohlraum. Zur Unterseite hin ist die Vakuumkassette 80 durch ein Lochblech 82 begrenzt. Im Lochblech 82 sind eine Vielzahl von kleinsten Sauglöchern angeordnet, die alle mit Unterdruck beaufschlagt werden. Es kommt daher nicht auf die exakte Relativposition zwischen dem Vakuumgreifer 4A und den zu greifenden Steinen 28 an. Vielmehr wird ein großflächiges Ansaugen ermöglicht, da die einzelnen Saugöffnungen nicht exakt zu den Steinen ausgerichtet werden müssen. Über die gesamte Fläche des Lochblechs 82, also über die gesamte Fläche des jeweiligen Vakuumsegments 62, erfolgt ein Ansaugen. Die einzelnen Saugöffnungen sind hierbei in einem Bereich von wenigen Millimetern gleichmäßig zueinander beabstandet. Der Durchmesser der Saugöffnungen liegt vorzugsweise im Bereich bis zu etwa 3 mm, insbesondere im Bereich zwischen 0,5 und 1,5 mm. Um ein effizientes Saugen zu gewährleisten ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass der Durchmesser der jeweiligen Saugöffnung variiert. Insbesondere nimmt er von der zum Hohlraum der Vakuumkassette 80 gerichteten Innenseite des Lochblechs 82 zu dessen gegenüberliegenden, von außen zugänglichen Außenseite ab. Der Öff nungsdurchmesser reduziert sich hierbei vorzugsweise von etwa 1,5 mm auf 0,5 mm.
Das Vakuumsegment 62 ist weiterhin derart ausgebildet, dass an seiner durch das Lochblech 82 definierten Saugseite eine elastische Anpassung an die mitunter raue Oberfläche der Steine 28 erzielt wird. Unebenheiten werden daher durch diese Elastizität ausgeglichen, so dass jeder einzelne Stein 28 sicher und fest angesaugt wird. Um dies zu gewährleisten ist an der Unter- oder Außenseite des Lochblechs 82 eine elastische Ausgleichsschicht, insbesondere ein Schaumstoffvlies 84 angeordnet. Dieses ist hierbei derart ausgebildet, dass die Saugluft möglichst widerstandsfrei hindurchströmen kann. Hierzu weist das Schaumstoffvlies 84 beispielsweise eine Vielzahl kleiner Saugkanäle auf, so dass das gesamte Schaumstoffvlies eine Art Wabenstruktur aufweist. Die Saugkanäle weisen hierbei zweckmäßigerweise das gleiche Rastermaß wie die Sauglöcher des Lochblechs 82 auf und fluchten mit diesen.
Vorzugsweise wird ein offenporiger Schaumstoff eingesetzt, welcher ein Durchströmen der Luft auch abseits derartiger Saugkanäle erlaubt. Durch die Verwendung eines offenporigen Schaumstoffs wird ein besonders gleichmäßiges und großflächiges Ansaugen ermöglicht.
Insbesondere besteht bei der Verwendung eines offenporigen Schaumstoffvlies die Möglichkeit, auf die Saugkanäle vollständig zu verzichten. In einer zweckdienlichen Ausgestaltung ist das Schaumstoffvlies 84 daher ohne derartige Saugkanäle ausgebildet und weist lediglich einen offenporigen, luftdurchlässigen Schaumstoff auf. Die Dicke des Schaumstoffvlies 84 beträgt vorzugsweise wenige Zentimeter, beispielsweise etwa 2 bis 4 cm.
Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist weiterhin vorgesehen, dass das Schaumstoffvlies 84 mit Hilfe eines in den Figuren nicht dargestellten Klettverschlusses am Lochblech 82 befestigt ist. Der Klettverschluss erstreckt sich hierbei vorzugsweise über die gesamte Fläche des Lochblechs 82, ist an dieses durch Kleben befestigt und weist Durchströmungslöcher auf, die insbesondere im gleichen Rastermaß und der gleichen Anzahl wie die Sauglöcher des Lochblechs 82 angeordnet sind, mit denen sie auch fluchten. Durch die Verwendung des Klettverschlusses ist ein einfaches und wiederholtes Montieren und Demontieren des Schaumstoffvlieses 84 ermöglicht. Dieses kann daher problemlos beispielsweise zu Reinigungs- oder Ersatzzwecken ausgetauscht werden. Alternativ ist das Schaumstoffvlies 84 direkt auf das Lochblech 82 geklebt.
Wie bereits bei der Beschreibung des Gesamtverfahrens erläutert, erfolgt beim Anfahren an den Brennofenstapel 30 eine Positionsfindung. Weiterhin wird kontrolliert, ob sich noch ein nicht gegriffener Stein 26 auf der oberen nunmehr zu greifenden Steinlage befindet. Wie anhand der vergrößerten Darstellung gemäß 2C zu entnehmen ist, sind an einem Eckbereich an einer vorderen Stirnseite des Vakuumgreifers 4A mehrere Befestigungspositionen 90 für die Befestigung von Sensoren, beispielsweise Ultraschall-, Lichtsensoren oder sonstige Sensoren vorgesehen, mit denen erfasst wird, ob ein freies Verfahren ermöglicht ist.
Im Hinblick auf einen sicheren und zuverlässigen Prozessablauf ist weiterhin vorgesehen, dass beim seitlichen Überfahren der zu greifenden Steinlage diese abgeblasen wird, um Staub- und Sandteile zu entfernen. Hierzu sind an der vorderen Stirnseite des Vakuumgreifes 4A, mit der dieser voraus über den Brennofenstapel 30 seitlich verfährt, Glaseinrichtungen 92 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel sind dies zwei sich über jeweils die Breite eines Vakuumsegments 62 erstreckende Blasrohre, die nach unten in hier nicht zu erkennender Weise Glasöffnungen aufweisen. Die Glaseinrichtungen 92 sind an ein geeignetes Druckluftsystem in hier nicht näher dargestellter Weise angeschlossen.
Um insgesamt das Gewicht des Vakuumgreifers 4A möglichst gering zu halten, werden bei dessen Aufbau ausschließlich Hohlkammerprofile, insbesondere aus Aluminium, verwendet. Alle mechanisch tragenden Elemente, wie beispielsweise das Tragkreuz 70, die Tragarme 66, das Basisteil 68, sind daher als Aluminium-Hohlkörper ausgeführt.
Insbesondere durch die Kombination der nachfolgend zusammengefasst noch einmal aufgeführten Merkmale ermöglicht der hier beschriebene Vakuumgreifer 4A ein sicheres und zuverlässiges, störungsfreies Greifen jeweils einer gesamten Steinlage. Die Einzelkomponenten werden vorzugsweise, jedoch nicht zwingend in Kombination miteinander eingesetzt. Die einzelnen Merkmale sind der insbesondere offenporige Schaumstoffvlies 84; die variabel/segmentartige Ausbildung des Greifers mit der Ermöglichung der Verstellbewegung in drei Richtungen des jeweiligen Vakuumsegments 62; die insbesondere Mikroklettbefestigung über den Klettverschluss; die Ausgestaltung der einzelnen Vakuumsegmente mit Unterdruck-Vakuumkassetten 80 mit ihrer an der Unterseite angeordnetem Lochblech 82 mit den im Hinblick auf den Durchmesser sich verändernden Saugöffnungen; die Ausgestaltung des Greifers in Leichtbauweise; die integrierte Positionsbestimmung des Brennofenstapels 30; die integrierte Sensorik zur Hindernisprüfung beim Anfahren; die Abblaseinrichtungen 92 insbesondere verbunden mit dem seitlichen Anfahren an den Brennofenstapel 30; sowie die Bereitstellung eines möglichst großen Unterdruckreservoirs über die Vakuumvorrichtung 27.
Bei sehr schweren Steinen und/oder Steinen mit einem sehr großen Anteil an Hohlkammern kann es von Vorteil sein, anstelle des Vakuumgreifers 4A einen mechanischen Klemmgreifer 4B zu verwenden, wie er nachfolgend zu den 5A bis 5D beschrieben wird. Dieser Klemmgreifer 4A setzt sich im Wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich einem Oberteil 100 (5B) und einem Unterteil 102 (5C, 5B), zusammen. Das Oberteil 100 weist eine zentrale Befestigungsplatte 104 für die Befestigung an den Entnahmeroboter 2 auf. Seitlich zu dieser Befestigungsplatte 104 sind zwei L-Träger 106 befestigt, an deren Ende jeweils eine Schiene 108 angeordnet ist. Über steuerbare Zylinder, insbesondere Druckluftzylinder 110, kann der Abstand zwischen den Schienen 108 variiert werden. Diese Schienen 108 dienen beim Greifen einer Steinlage lediglich zur Fixierung und Führung der äußeren Quer- oder Längsreihen einer jeweiligen Lage. Das eigentliche mechanische Klemmen wird über das Unterteil 102 bewerkstelligt.
Ein besonderes Merkmal dieses Unterteils 102 ist nunmehr darin zu sehen, dass es derart ausgebildet ist, dass es in der Lage ist, jede Steinreihe einzeln zu klemmen. Hierdurch besteht die Möglichkeit, durch geeignete Ansteuerung die einzelnen Steinreihen unterschiedlich aufzunehmen und abzusetzen. Insbesondere bei den Vormauersteinen 28, bei denen – wie zur 1 beschrieben – beim Aufsetzen auf den Ablagetisch 6 noch ein Drehen der äußersten Steinreihe um 180° vorgenommen wird, ist diese Funktion des Klemmgreifers 4B von besonderer Bedeutung. Über den Klemmgreifer 4B besteht nämlich die Möglichkeit, die komplette Steinlage bis auf die äußerste Reihe abzusetzen und die weiterhin geklemmte äußerste Steinreihe mit dem Klemmgreifer 4B in einem Arbeitsvorgang um 180° zu drehen und erst dann abzusetzen.
Um dieses separate Erfassen und Klemmen jeder einzelnen Steinreihe zu ermöglichen, weist das Unterteil 102 ein in 5C dargestelltes Grundteil 112 sowie ein für jede Steinreihe vorgesehenes variables Klemmmodul 114 auf, wie es der 5D zu entnehmen ist. Das Grundteil 112 weist mehrere Führungsrohre 116 auf, an deren einen Endseite eine Klemmleiste 118 befestigt ist. Die Klemmleiste ist gebildet aus einer der Anzahl der zu greifenden Steinreihen entsprechenden Anzahl an Klemmbacken 120, die jeweils um eine horizontale Schwenkachse 122 schwenkbar sind und dadurch eine gewisse Ausgleichsbewegung vornehmen können. Jede Klemmbacke 120 weist hierbei zwei Klemmbackenelemente insbesondere aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, auf. Die Höhe der Klemmbacken 120 ist hierbei derart bemessen, dass der Klemmgreifer 106 insgesamt zum gleichzeitigen Greifen von zwei Steinlagen ausgebildet ist. Aufgrund der üblicherweise auf ihren Flachseiten gestapelten Vormauersteinen beträgt diese Höhe etwa lediglich 10 bis 20 cm.
Am anderen Ende der Führungsrohre 116 ist eine Querverbinderplatte 124 angeordnet. In der Mitte sind am Führungsrohr 116 mehrere Verbinder 126 vorgesehen, die ein jeweiliges Führungsrohr 116 mechanisch fest umgreifen und andererseits mit dem Oberteil 100 mechanisch fest verbunden werden.
Weiterhin sind zwischen zwei benachbarten Führungsrohren jeweils Klemmteile 128 eingespannt, die ortsfest und verrutschsicher an den Führungsrohren 116 befestigt sind. Die Klemmplatten 128 weisen jeweils eine zentrale Kolbenstangenaufnahme 130 auf. Weiterhin sind kombinierte Verbinderklemmplatten 132 vorgesehen, die sowohl als Klemmplatte als auch als Verbinder ausgebildet sind.
Zwischen jeweils zwei benachbarten Führungsrohren 116 wird jeweils eines der in der 5D dargestellten Klemmmodule 114 angeordnet. Dieses umfasst jeweils einen steuerbaren Druckluftzylinder 110, welcher zwischen zwei gegenüberliegenden Führungsplatten 134 angeordnet ist. Eine Kolbenstange 136 des Druckluftzylinders 110 erstreckt sich über die eine Führungsplatte 134 hinaus und ist im zusammenmontierten Zustand mit ihrem endseitigen Kolbenstangenkopf 138 in der Kolbenstangenaufnahme 130 der jeweiligen Klemmplatte 128 fest gehalten. Gegenüberliegend zu der Kolbenstange 136 ist über einen Tragarm eine Klemmbacke 120 befestigt. Diese ist in gleicher Weise wie die Klemmbacken 120 des Grundteils 112 ausgebildet. Die Führungsplatten 134 weisen jeweils zwei Führungsöffnungen auf, durch die im montierten Zustand jeweils ein Führungsrohr 116 geführt ist, wie insbesondere aus 5A zu entnehmen ist.
Durch den hier beschriebenen Aufbau besteht die Möglichkeit, durch einzelweise Ansteuerung der Pneumatikzylinder 110 des Unterteils 102 den Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Klemmbacken 120 zu variieren.
Die Ausgestaltung des Palettiergreifers 26 wird nachfolgend im Zusammenhang mit den 6A bis 6C näher erläutert. Der Palettiergreifer 26 ist ebenfalls als Vakuumgreifer ausgebildet und weist im Hinblick auf die Vakuumgreiferfunktionalität die gleichen wesentlichen Gestaltungsmerkmale wie der Vakuumgreifer 4A auf, der zu den 2 bis 4 beschrieben wurde, und wie sich insbesondere aus den Darstellungen 6B, 6C entnehmen lässt.
Der Palettiergreifer 26 ist auf die vom Übergabetisch 22 zu greifenden Steinreihen angepasst. Da im vorliegenden Fall des beschriebenen Automatisierungsprozes ses zwei Steinreihen zu greifen sind, ist der Palettiergreifer 26 durch zwei Vakuumsegmente 150 gebildet. Die beiden Vakuumsegmente 150 sind über eine Halteplatte 152 miteinander verbunden. Die Halteplatte 152 dient zugleich zum Anschluss an den Palettierroboter 24. Weiterhin weist jedes Vakuumsegment 150 einen eigenen Vakuumanschluss 154 auf. Dieser ist wiederum mit Hilfe eines Schiebers 156 absperrbar ausgebildet. Über einen zentralen Sauganschluss 158 wird der Palettiergreifer 26 an das Schlauchstück 27C angeschlossen. Über den Sauganschluss 158 erfolgt eine Verteilung an die beiden Vakuumanschlüsse 154. Diese erfolgt in hier nicht näher dargestellter Art und Weise, beispielsweise ist der Saganschluss 158 über Schlauchstücke mit den Vakuumanschlüssen verbunden. Jedes Vakuumsegment 150 weist stirnendseitig ein Ergänzungsvakuumsegment 160 auf, welches als vollständig eigenständiges Vakuumsegment ausgebildet ist und getrennt von dem übrigen Vakuumsegment 150 mit Vakuum beaufschlagbar ist. Hierzu ist jeweils ein separater weiterer Sauganschluss 162 vorgesehen, der bei Bedarf angeschlossen wird. Das ergänzende Vakuumsegment 160 kann daher bei Bedarf zugeschalten werden. Durch diese Maßnahme besteht in einfacher Weise die Möglichkeit, den gleichen Palettiergreifer 26 für unterschiedlich lange Steinreihen zu verwenden. D. h. bei kurzen Steinreihen wird das ergänzende Vakuumsegment 160 abgeschaltet, um nicht einen zu hohen Druckverlust beim Ansaugen zu erreichen. Lediglich bei Bedarf wird es zugeschaltet.

2: Entnahmeroboter
4: Stapelgreifer
4A: Vakuumgreifer
4B: Klemmgreifer
6: Ablagetisch
8: Längsförderer
10: Wendeeinrichtung
12: Querförderer
14: Anschlagvorrichtung
16: Kontrollbandförderer
18: Vereinzelungseinrichtung
20: Kontrollzone
22: Übergabetisch
24: Palettierroboter
26: Palettiergreifer
27: Vakuumvorrichtung
27A: Hohlkammerarm
27B: Vakuumtank
27C: Schlauchstück
28: Stein
30: Brennofenstapel
32: Palette
34: Schiene
36: Ofenwagen
38: Längsrichtung
40: Förderkette
42: Querrichtung
43: Z-Achse
44: erster Anschlag
46: Walzen
48: Förderband
50: zweiter Anschlag
52: dritter Anschlag
54: Ausschussband
60: Anschlussteil
62: Vakuumsegment
64: Befestigungselement
66: Tragarm
68: Basisteil
70: Tragkreuz
72: Druckfeder
73A: Zugfeder
73B: Sicherungselement
74: Anschlussstutzen
76: Vakuumverteiler
78: Schieber
80: Vakuumkassette
82: Lochblech
84: Schaumstoffvlies
90: Befestigungsposition
92: Glaseinrichtung
100: Oberteil
102: Unterteil
104: Befestigungsplatte
106: L-Träger
108: Schiene
110: Druckluftzylinder
112: Grundteil
114: Klemmmodul
116: Führungsrohr
118: Klemmleiste
120: Klemmbacken
122: Schwenkachse
124: Querverbinder
126: Verbinder
128: Klemmplatte
130: Kolbenstangenaufnahme
132: Verbinderklemmplatte
134: Führungsplatte
136: Kolbenstange
138: Kolbenstangenkopf
150: Vakuumsegment
152: Halteplatte
154: Vakuumanschluss
156: Schieber
158: Sauganschluss
160: Ergänzungsvakuumsegment
162: Sauganschluss

Claims

Automatisierungsanlage zur automatischen Handhabung von in Quer- und Längsreihen auf einem Stapel (30) gestapelten Stückgütern (28), insbesondere von gebrannten Ziegelsteinen, umfassend – einen Stapelgreifer (4, 4A, 4B) zum lageweisen automatischen Greifen der Stückgüter (28), – eine Fördereinrichtung mit einem Ablagetisch (6) zum Ablegen der vom Stapelgreifer (4, 4A, 4B) gegriffenen Stückgüter (28), wobei die Fördeeinrichtung derart eingerichtet ist, dass die Stückgüter (28) reihenweise weitertransportiert werden und einen Übergabetisch (22) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass eine vorgegebene Anzahl der Stückgüter (28) aneinandergereiht werden und – einen Palettierroboter (24) mit einem Palettiergreifer (26) zum automatischen Greifen der auf dem Übergabetisch (22) bereitgestellten Stückgutreihen und zum automatischen Stapeln auf einer Palette (32).
Automatisierungsanlage nach Anspruch 1, bei der der Stapelgreifer (4, 4A, 4B) ein Sensorsystem aufweist, mit dessen Hilfe die aktuelle Position des Stapels (30) erfassbar ist.
Automatisierungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Stapelgreifer (4, 4A, 4B) eine Glaseinrichtung (92) zum Abblasen von Verunreinigungen aufweist, die sich auf der zu greifenden Lage der Stückgüter (28) befinden.
Automatisierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Wendeeinrichtung (10) zum bedarfsweisen Wenden einer Reihe der Stückgüter (28) um eine quer zur Förderrichtung (38) verlaufende Reihenachse insbesondere um 90° vorgesehen ist.
Automatisierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Fördereinrichtung mehrere insbesondere drei rechtwinklig zueinander angeordnete Förderern (8, 12, 16) aufweist und beim Übergang zwischen zwei Förderern (8, 12, 16) zumindest ein, bevorzugt zwei voneinander beabstandete Anschläge (14, 44, 50, 52) vorgesehen sind und die Fördereinrichtung derart ausgebildet ist, dass eine vorgegebene Anzahl von Stückgutreihen gegen den jeweiligen Anschlag (14, 50, 52) anschlagen und von den nachfolgenden Stückgutreihen getrennt werden.
Automatisierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Fördereinrichtung eine Vereinzellungseinrichtung (18) zum Vereinzeln der Stückgüter aufweist.
Automatisierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Vereinzellungseinrichtung (18) in Förderrichtung (38) eine Kontrolleinrichtung zur automatischen Identifizierung von Ausschussteilen nachgeordnet ist und die insbesondere zur automatischen Entfernung der Ausschussteile von der Fördereinrichtung ausgebildet ist.
Automatisierungsanlage nach Anspruch 7, bei der die Fördereinrichtung im Bereich der Kontrolleinrichtung zwei voneinander beabstandete Förderbänder (48) aufweist, auf denen die Stückgüter (28) in jeweils genau einer Reihe pro Förderband (48) aufgereiht sind, wobei zwischen und bevorzugt zusätzlich etwas unterhalb zu den Förderbändern (48) ein Ausschussband (54) zum Wegtransportieren der von den Förderbändern (48) entfernten Ausschussteilen angeordnet ist.
Automatisierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Palettiergreifer (26) als ein Vakuumgreifer zum reihenweisen Grei fen mehrerer Stückgüter (28) ausschließlich mit Hilfe von Unterdruck ausgebildet ist.
Automatisierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Schiene (30) und vorzugsweise zwei jeweils an einer Seite des Stapelgreifer (4, 4A, 4B) vorbeilaufende Schienen (30) für Wägen (36) vorgesehen sind, die die insbesondere aus einem Brennofen kommenden Stapel (30) in den Greifbereich des Stapelgreifers (4, 4A, 4B) transportieren, wobei die Schiene (30) unter der insbesondere auf einem Podest angeordneten Fördereinrichtung durchgeführt ist, so dass die entladenen Wägen (36) unter der Fördereinrichtung hindurch gefahren werden können.
Automatisierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Vakuumvorrichtung (27) zum Bereitstellen eines Unterdrucks für den Palletiergreifer (26) und/oder den Stapelgreifer (4A) vorgesehen ist, wobei die Vakuumvorrichtung (27) einen nach Art eines Galgens ausgebildeten Hohlkammerarm (27A) umfasst und das Innenvolumen des Hohlkammerarms (27A) Teil des über die Vakuumvorrichtung (27) bereitgestellten Vakuumvolumens ist.
Automatisierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Stapelgreifer (4A) als ein Vakuumgreifer (4A) ausgebildet ist.
Automatisierungsanlage nach Anspruch 12, bei der der Stapelgreifer (4A) mehrere beweglich angeordnete Vakuumsegmente (62) aufweist, die jeweils in sich um eine Längs- und/oder Querachse kippbar sind und vorzugsweise auch einen Höhenausgleich ermöglichen.
Automatisierungsanlage nach Anspruch 12 und/oder 9, bei der der Stapelgreifer (4A) und/oder der Pallettiergreifer (26) zur Ausbildung eines Vakuumsegments (62) eine Vakuumkassette (80) aufweist, die mit der Vakuumvorrichtung (27) verbunden ist und die zu einer Saugseite hin von ei nem Lochblech (82) mit einer Vielzahl von Saugöffnungen abgeschlossen ist.
Automatisierungsanlage nach Anspruch 14, bei der der Durchmesser der Saugöffnungen im Bereich zwischen 0,5 mm und 1,5 mm liegt und sich insbesondere von innen nach außen zur Saugseite hin reduziert.
Automatisierungsanlage nach Anspruch 14 oder 15, bei der an der Saugseite vor dem Lochblech (82) eine elastische Ausgleichsschicht, insbesondere ein Schaumstoffvlies (84) vorgesehen ist.
Automatisierungsanlage nach Anspruch 16, bei der die Ausgleichsschicht Saugkanäle aufweist, die insbesondere mit den Saugöffnungen des Lochblechs (82) fluchten.
Automatisierungsanlage nach Anspruch 16 oder 17, bei der als Ausgleichsschicht ein offenporiger Schaumstoff verwendet wird.
Automatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei der die Ausgleichsschicht mit Hilfe eines Klettverschlusses am Lochblech (82) befestigt ist.
Automatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 19 und Anspruch 9, bei der beim Palletiergreifer (26) ein in Richtung der zu greifenden Stückgutreihe ein Ergänzungsvakuumsegment (160) vorgesehen ist, das bedarfsweise mit Unterdruck beaufschlagbar ist, so dass unterschiedlich lange Stückgutreihen greifbar sind.
Automatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Stapelgreifer ein mechanischer Klemmgreifer (4B) ist, der derart ausgebildet ist, dass jede Stückgutreihe einer zu greifenden Lage einzeln und unabhängig von benachbarten Stückgutreihen durch Klemmen zwischen zwei Klemmbacken (120) greifbar ist.
Automatisierungsanlage nach Anspruch 21, bei der für jede der zu klemmende Stückgutreihe eine der Klemmbacken (120) in Längsrichtung der Stückgutreihe mit Hilfe eines Druckzylinders (110) verschieblich angeordnet ist.
Automatisierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 21 oder 22, bei der der Klemmgreifer (4B) mehrere parallel zur Längsrichtung der Stückgutreihe verlaufende Führungselemente (116) aufweist, wobei zwischen benachbarten Führungselementen (116) jeweils einer der Druckzylinder (110) über Führungsplatten (134) mit der verschieblichen Klemmbacke (120) gelagert ist.
Automatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei der die Klemmbacken (120) an einer senkrecht zur Längsrichtung der Stückgutreihe verlaufende Schwenkachse (122) schwenkbar gelagert sind.
Automatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei der der Klemmgreifer (4B) zwei randseitige Schienen (108) aufweist, die in Längsrichtung der Stückgutreihen verlaufen und als Anschlag für die äußeren Stückgutreihen dienen.
Automatisierungsanlage nach Anspruch 25, bei der der Abstand zwischen den Schienen (108) über einen steuerbaren Zylinder (110) variierbar sind.
Automatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 21 bis 26, bei der der Klemmgreifer (4B) ein die Schienen (108) aufweisendes Oberteil (100) und ein die Klemmbacken (120) aufweisendes Unterteil (102) umfasst, die als jeweils eigenständige Module kreuzweise zueinander angeordnet sind.