DE202007010824U1

DE202007010824U1 - Vorrichtung zur automatischen Entnahme von Gegenständen aus Behältern

Info

Publication number: DE202007010824U1
Application number: DE202007010824U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2017-06-22

Abstract

Vorrichtung zur automatischen einzelnen oder gruppenweisen Entnahme von Gegenständen aus Behältern (2) mittels eines beweglichen Entnahmearms (3) bestehend aus einem Gestell (1) zum Tragen des Entnahmearms einem auf dem Gestell (1) beidseitig gelagerten drehbarem Führungsbalken (11) auf dem ein axial beweglicher Laufwagen (10) angeordnet ist, mit dem der Entnahmearm mittels Führungsschuh befestigt und axial nach unten und oben verschiebbar ist, unterhalb des Entnahmearms (3) vorgesehener Aufnahmebereich zum Aufstellen von mindestens einem Behälter (2) mit den zu entnehmenden Gegenständen sowie einer Einrichtung zum Führen des Greifteils (4) des Entnahmearms (3) zu verschiedenen Bereichen im Inneren des Behälters (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsbalken (11) drehbar auf dem Gestell (1) gelagert und mit einem Motor (15) antreibbar ist, dass der Entnahmearm (3) auf einem horizontal verfahrbarem Laufwagen (10) angeordnet ist, der mittels Zahnriemenantrieb (16) und Motor (17) antreibbar ist, dass der Entnahmearm (3) vertikal in einem Führungsschuh gelagert ist, und über einem...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Entnahme von einzelnen oder gruppenweise Gegenständen aus Behältern, bestehend aus einem Gestell, in dem mindestens ein Behälter mit den zu entnehmenden Gegenständen einstellbar ist, einen auf dem Gestell drehbar gelagerten Führungsbalken (ähnlich wie bei einem Ladeportal) und einem horizontalen Laufwagen, auf dem ein vertikal angeordneter Führungsschuh befestigt ist, in dem ein vertikaler Entnahmearm geführt und angetrieben wird, um die Gegenstände aus den Behältern zu entnehmen.
Um die Entnahme aus dem Innenraum zu gewährleisten fährt der Laufwagen mit dem Entnahmearm auf dem Führungsbalken in linearer X-Richtung über mindestens einen Behälter. Um den Entnahmearm in Y-Richtung zu bewegen, ist der Führungsbalken drehbar gelagert und angetrieben. Durch die Drehbewegung schwenkt der Entnahmearm mit seinem Magnetgreifer über den Entnahmebereich des Behälters in die Abladeposition außerhalb des Gestells.
Bei bekannten Vorrichtungen der genannten Art ( EPO 14389781 und DE 10026098 A1 ) besteht der Anspruch hauptsächlich auf der zentralen kardanischen Aufhängung mit entsprechenden Schwenkbewegungen in X- und Y-Richtungen.
Für die Entnahme aus mehr als einem Behälter muss die Entnahmevorrichtung auf einen horizontalen Laufwagen mit zusätzlichem Antrieb montiert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die bewährte kardanische Aufhängung kein Bestandteil.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein horizontaler Führungsbalken drehbar auf einem Gestell beidseitig gelagert.
Auf diesem Führungsbalken ist ein Laufwagen angeordnet, der mit entsprechenden Linearführungen für den horizontalen Antrieb ausgebildet ist. Auf dem Laufwagen ist ein Zahnriemenantrieb angeordnet, der über ein Übersetzungsgetriebe mittels Motor angetrieben wird. Alternativ kann der Antrieb auch über Zahnstange und Antriebsritzel angetrieben werden.
Auf dem Laufwagen ist der Entnahmearm mittels Führungsschuh vertikal starr befestigt. Der Aufnahmearm wird in dem Führungsschuh über lineare Führungsschienen geführt. Der Antrieb für die axiale Ab- und Aufwärtsbewegung erfolgt über einen Zahnriemenantrieb mit Übersetzungsgetriebe und Motor. Auch hier kann der Antrieb alternativ über Zahnstange und Antriebsritzel erfolgen.
Für den nach unten gerichteten Antrieb ist zwischen Zahnriemenantrieb und Übersetzungsgetriebe ist ein Freilauf vorgesehen, sodass beim Auftreffen des Entnahmearmes auf einen Widerstand derselbe sofort stehen bleiben kann. Bei der Aufwärtsbewegung ist eine schlupffreie Mitnahme gewährleistet.
Alternativ kann das Abschalten des Antriebes mittels axial beweglich aufgehängten Entnahmegreifer und einem Sensor abgeschaltet werden.
Mit dem Drehantrieb des Führungsbalkens wird dieser um seine Längsachse gedreht und der Entnahmearm mit seinem Magnetgreifer führt eine entsprechende Schwenkbewegung in Richtung X-Achse aus.
Bei dieser Erfindung ist es besonders vorteilhaft, dass bei einer Vorrichtung für mehr als einem Behälter ein zusätzlicher horizontaler Antrieb, wie bei den bekannten Vorrichtungen, nicht erforderlich ist.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Abladeposition des Magnetgreifers variabler angeordnet werden kann, d. h., dass die Ordnungseinrichtung in die der Lederarm die Gegenstände ablädt variabler angeordnet werden kann. Bei dieser bevorzugten Ausführung ist dadurch bei einer Vorrichtung mit einem Behälter als auch bei einer Vorrichtung mit mehr als einem Behälter der X-Antrieb gleich ausgeführt.
Dadurch vereinfacht sich auch die Steuerung der Vorrichtung, da die Anzahl der Antriebe gleich bleibt. Ebenfalls vereinfacht sich die Programmierung entsprechend.
Bei den bekannten Vorrichtungen sind bedingt durch die Schwenkbewegungen X-Y-Achse des Entnahmearmes große Drehmomente erforderlich.
Bei der Ausführung der neuen Vorrichtung ist nur ein Schwenkantrieb, mit entsprechend großem Drehmoment, in Y-Richtung erforderlich, dadurch wird die Vorrichtung, auch durch den ersparten zusätzlichen X-Schwenkantrieb wesentlich wirtschaftlicher.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Vorrichtung mit den gleichen Baugruppen unter Wegfall der Schwenkbewegung des Führungsbalkens, als lineares Ladeportal eingesetzt werden kann. Dafür wird der Führungsbalken fest auf dem Gestell, oder auf zwei Außenstützen montiert.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im Einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
1. Frontansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung
2. Eine Seitenansicht der Vorrichtung mit der Grundposition des Entnahmearmes.
3. Eine zweite Seitenansicht der Vorrichtung mit den Schwenkpositionen des Entnahmearmes.
4. Eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1 + 2.
5. Eine Frontansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
6. Eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 5.
7. Eine vergrößerte Draufsicht des Laufwagens
Nach Zeichnung besteht die automatische Entnahmevorrichtung im Wesentlichen aus einem Gestell 1, einem auf dem Gestell drehbar gelagertem Führungsbalken 11 mit einem auf einem Laufwagen 10 befestigtem Entnahmearm 3 sowie einem unter dem Entnahmearm vorgesehenem Aufnahmebereich für mindesten einen zu entleerenden Behälter.
Bei dem in 1–4 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Gestell 1 aus vier Ecksäulen die mit entsprechenden Querstreben miteinander verbunden sind. Zwischen den Ecksäulen befindet sich der Aufnahmebereich des Behälters.
Auf den zwei oberen Querstreben ist der Führungsbalken 11 mit den Lagerungen 13 Antriebsseite und 12 Gegenseite drehbar gelagert angebracht.
Die Drehbewegung des Führungsbalkens 11 erfolgt über ein auf der Antriebsseite angeordnetes hoch übersetztes Untersetzungsgetriebe 14, auf dessen Antriebsseite ein Motor mit Winkelgetriebe oder ein Servoantrieb befestigt ist. Die Entstellungen der Drehbewegung sind durch Endschalter begrenzt. Auf dem Führungsbalken 11 ist ein horizontaler Laufwagen 10 auf spielfreien Linearführungseinheiten 18 angeordnet, der den Entnahmearm 3 in axialer Richtung über die Entnahmeposition eines Behälters 2 bzw. über mehrere Behälter und dessen Entnahmeposition (5 + 6) bewegen kann.
Der axiale Antrieb des Laufwagens 10 erfolgt über einen am Laufwagen angebrachten Getriebemotor 17. Dieser Getriebemotor kann ein Zahnriemenrad antreiben, um das ein an beiden Enden des Führungsbalkens befestigten Zahnriemen geführt ist. Mittels dieses Zahnriemenantriebs fährt der Laufwagen in axialer Richtung hin und zurück, im folgenden X-Achse genannt. Alternativ kann der Laufwagen auch mittels auf dem Führungsbalken befestigter Zahnstange und ein auf dem Getriebemotor befestigtes Zahnritzel angetrieben werden.
Das Zahnriemenrad ist auf eine Antriebswelle befestigt. Parallel dazu sind zwei Umlenkrollen für den Zahnriemen angeordnet, um die Umschlingung des Zahnriemenrades zu vergrößern. Der maximale Fahrweg des Laufwagens 10 wird durch nicht näher dargestellte Endschalter auf beiden Seiten des Führungsbalkens 11 begrenzt. Auf dem Laufwagen ist ein vertikaler Führungsschuh befestigt, in dem mittels Linearführungseinheiten der Entnahmearm längs verschieblich geführt und antreibbar ist. Die Längsachse ist im Folgenden als Z-Achse bezeichnet.
Der Antrieb erfolgt mittels am oberen und unteren Ende des Entnahmearms befestigten Zahnriemens, der um das Zahnriemenrad herumgeführt ist. Das Zahnriemenrad ist auf einer Antriebswelle befestig, parallel dazu sind zwei Umlenkrollen angeordnet.
Der Getriebemotor treibt den Entnahmearm in Richtung Z-Achse über die mit dem Getriebemotor verbundene Antriebswelle an. Die Endstellungen sind durch Endschalter begrenzt.
Alternativ kann der Antrieb auch über einen am Entladearm 3 befestigte Zahnstange und ein auf der Antriebswelle 9 befestigtes Zahnritzel erfolgen.
In Richtung der Abwärtsbewegung der Z-Achse (Entnahmearms) sorgt ein in der Zeichnung nicht näher dargestellter Freilauf, der auf der Antriebswelle gelagert ist, für ein schlupffreies Nachlaufen des Entnahmearms 3 in der Abwärtsbewegung. In der Aufwärtsbewegung nimmt der Freilauf den Entnahmearm in Richtung Z-Achse schlupffrei mit.
Am unteren Ende des Entnahmearms ist ein Greifteil 4 angeordnet, welches der jeweiligen Form und Eigenschaften der zu entnehmenden Gegenstände angepasst ist. In dem in der Zeichnung dargestelltem Ausführungsbeispiel ist das Greifteil als magnetischer Greifer ausgebildet. Der magnetische Greifer ist beweglich aufgehängt.
Beim Aufsetzen des Magnetgreifers auf die im Behälter befindlichen Gegenstände passt sich der beweglich aufgehängte Magnetgreifer den Gegenständen im Behälter an und bleibt stehen. Durch den Freilauf und den damit verbundenen Taktgeber wird der Antrieb sofort abgeschaltet.
Alternativ zum Freilauf kann der Magnetgeifer auch axial beweglich am Entnahmearm befestigt sein. Durch eine Verschiebung beim Aufsetzen des Mangetgreifers wird ein Sensor betätigt, der den Motor abschaltet. Der Vorteil hierbei ist, dass nur das Eigengewicht des Magnetgreifers auf die Gegenstände im Behälter wirkt.
Bei der Abschaltung durch den Freilauf dagegen wirkt das Gewicht des kpl. Entnahmearms 3 zusätzlich auf die Gegenstände und es können entsprechende Querkräfte auf die Lagerung des Entnahmearms auftreten.
Das in 5–6 dargestellte Ausführungsbeispiel ist für die Entleerung mehrerer Behälter 2 ausgelegt. Der Entnahmearm 3 mit Laufwagen 10 und Führungsbalken 11 ist in gleicher Weise ausgeführt wie bei der Vorrichtung für einen Behälter 1–4.
Die Vorrichtung für mehrere Behälter unterscheidet sich nur durch die Verlängerung des Gestells mit dem erforderlichen Aufnahmebereich für die Behälter 2 und für die Verlängerung des Führungsbalkens 11 entsprechend der Gestelllänge. Es sind keine sonstigen Veränderungen erforderlich.

1: Gestell
2: Behälter
3: Entnahmearm
4: Magnetgreifer
5: Drehgelenk
6: Führungsschuh Entnahmearm
7: Freilauf Z-Achse
8: Zahnriemenantrieb Z-Achse, alternativ Zahnstangenantrieb
9: Getriebemotor Z-Achse
10: Laufwagen Horizontal-Achse (evtl. Laufwagen)
11: Führungsbalken für Laufwagen
12: Lagerung Führungsbalken
13: Lagerung Führungsbalken-Antriebsseite
14: Untersetzungsgetriebe
15: Antriebsmotor Schwenkachse
16: Zahnriemenantrieb X-Achse, alternativ Zahnstangenantrieb
17: Getriebemotor für X-Achse
18: Aufnahmebereich für Behälter

Claims

Vorrichtung zur automatischen einzelnen oder gruppenweisen Entnahme von Gegenständen aus Behältern (2) mittels eines beweglichen Entnahmearms (3) bestehend aus einem Gestell (1) zum Tragen des Entnahmearms einem auf dem Gestell (1) beidseitig gelagerten drehbarem Führungsbalken (11) auf dem ein axial beweglicher Laufwagen (10) angeordnet ist, mit dem der Entnahmearm mittels Führungsschuh befestigt und axial nach unten und oben verschiebbar ist, unterhalb des Entnahmearms (3) vorgesehener Aufnahmebereich zum Aufstellen von mindestens einem Behälter (2) mit den zu entnehmenden Gegenständen sowie einer Einrichtung zum Führen des Greifteils (4) des Entnahmearms (3) zu verschiedenen Bereichen im Inneren des Behälters (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsbalken (11) drehbar auf dem Gestell (1) gelagert und mit einem Motor (15) antreibbar ist, dass der Entnahmearm (3) auf einem horizontal verfahrbarem Laufwagen (10) angeordnet ist, der mittels Zahnriemenantrieb (16) und Motor (17) antreibbar ist, dass der Entnahmearm (3) vertikal in einem Führungsschuh gelagert ist, und über einem Zahnriemenantrieb (8) und Motor (9) antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsbalken (11) längs, horizontal auf dem Gestell (1) drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Anspruche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufwagen (10) auf dem Führungsbalken (11) horizontal verschieblich geführt ist.
Vorrichtung nach einem der Anspruche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufwagen über einen an beiden Enden des Führungsbalkens befestigter Zahnriemen und einem auf dem Laufwagen angeordneten Motor angetrieben wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Laufwagen (10) ein Führungsschuh (6) starr befestigt ist, und darin der Entnahmearm (3) auf Linearführungseinheiten verschieblich geführt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Führungsschuh (6) gelagerte Antriebswelle den Zahnriemen für den Entnahmearm (3) mittels des auf der Antriebswelle gelagerten Motors (9) antreibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass für die nach unten gerichtete Bewegung des Entnahmearms (3) ein Freilauf auf der Antriebswelle vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltung des Z-Achsenantriebs durch die axial bewegliche Aufhängung des Greifteils mittels Sensor erfolgen kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Vorrichtung für mehr als einem Behälter kein zusätzlicher Antrieb für den horizontalen Verfahrweg erforderlich ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abladeposition des Entnahmearms über die gesamte Längsseite des Gestells angeordnet werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass die kpl. Entnahmevorrichtung, ohne Veränderung der einzelnen Baugruppen, mit dem Führungsbalken auf zwei seitliche Stützen fest montiert, als Ladeportal verwendbar ist.