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Die Erfindung betrifft eine insbesondere manuell betätigbare Hebevorrichtung für Bogen- oder plattenförmige, im Wesentlichen ebene Objekte mit zumindest einem an einem höhenverstellbaren Träger angeordneten Vakuumheber.
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Bei der Herstellung von verschiedenen Produkten aus Metallblech werden häufig Bleche oder Platinen bzw. deren Zuschnitte verwendet, die in Stapeln aufeinander geschichtet sind, sodass die einzelnen Objekte direkt aufeinander liegen.
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In der Praxis erfolgt das Entstapeln und Vereinzeln von bogen- oder plattenförmigen Objekten, wie insbesondere Blechen oder Platinen, vorrangig mittels eines auch als Sauggreifer bezeichneten Vakuumhebers, welcher auf das oberste Objekt des Stapels aufgesetzt wird, um dieses vom Stapel abheben und einer weiteren Bearbeitungsstation zuführen zu können. Dabei kommt es nicht selten zu einer Adhäsion flächig aufeinander liegender Objekte. Diese unerwünscht angehobenen Objekte stören nicht nur den weiteren Produktionsprozess, sondern können darüber hinaus auch zu einer Gefahrenquelle für sich im Umkreis aufhaltende Personen werden, wenn die Objekte plötzlich und unvorhersehbar herabfallen.
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Insbesondere Metallbleche weisen häufig einen Ölfilm auf, was zur Ausbildung solcher Adhäsionskräfte zwischen den Metallblechen führen kann. Aber auch bei Objekten, die keinen Ölfilm aufweisen, konnten derartige Adhäsionskräfte bereits festgestellt werden.
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Um eine Trennung der Objekte sicherzustellen, sind bereits eine Vielzahl von technischen Lösungen erdacht worden. Beispielsweise werden in der Praxis bereits Abstreifer eingesetzt, durch die ein gegebenenfalls anhaftendes Objekt mechanisch von dem anderen Objekt getrennt wird. Aus der
DE 38 00 907 A1 ist ein solches Verfahren zum Entstapeln von Blechen bekannt, bei dem mit speziellen Greifelementen eine mechanische Trennung erreicht wird. Insbesondere bei einer empfindlichen Oberflächenbeschaffenheit der Objekte ist jedoch eine beschädigungsfreie Trennung von Blechen in jedem Einzelfall nicht immer gewährleistet.
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Bestehen die Objekte aus einem magnetischen Material, kann die Haftwirkung des Ölfilms durch magnetische Separatoren aufgehoben werden, die verhindern, dass die Saugnäpfe des Vakuumhebers mehr als zwei Bleche gleichzeitig aufnehmen.
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Die
DE 44 03 011 C1 betrifft ein Verfahren zur Vereinzelung von unmagnetischen Mehrfachblechen, die einem Blechstapel entnommen worden sind, bei dem die unmagnetischen Mehrfachbleche durch mindestens einen Wanderfeldinduktor mit einer in der Blechebene wirkenden, berührungsfrei zugeführten Schubkraft beaufschlagt werden. Das Verfahren ermöglicht somit die berührungsfreie Einleitung von Schubkraft in unmagnetische Bleche, wobei die Wirkungsrichtung in der Ebene der vom Blech aufgespannten Fläche liegend wählbar und steuerbar ist und die auf das Blech einwirkenden Kräfte gerichtet, dosiert sowie material- und größenmäßig beeinflusst werden können.
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Auf anderen technischen Anwendungsgebieten, in denen die Trennung von in Stapeln angeordneten Elementen oder Objekten erforderlich ist, werden schraubenförmige Trenneinrichtungen verwendet, welche mit ihren Gewinden zwischen benachbarte Objekte eingreifen und das oberste Objekt vom Stapel abheben. In einem solchen Fall erstrecken sich die Drehachsen der Schrauben parallel zu der Kante des Stapels.
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Diese aus der Verpackungsindustrie bekannte Technik funktioniert nur in solchen Fällen gut, in denen die von den Schrauben ergriffenen Abschnitte der Objekte derart voneinander beabstandet sind, dass das Schraubengewinde in diese Zwischenräume eingreifen kann, ohne die Objekte zu beschädigen. Es ist jedoch nicht möglich, solche Vorrichtungen dann einzusetzen, wenn die Objekte oder Elemente einen kompakten Stapel bilden, der keine Zwischenräume zwischen den Objekten aufweist.
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Man könnte ferner noch daran denken, die Traglast mittels eines Sensors zu erfassen, sodass der Hubvorgang unterbrochen wird, wenn das bekannte Gewicht eines einzelnen Objekts wesentlich überschritten wird. Das unerwünscht anhaftende weitere Objekt kann dann manuell entfernt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Möglichkeit zum Trennen eines unerwünscht an einem zu hebenden Objekt anhaftenden weiteren Objekts zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist also eine Hebevorrichtung vorgesehen, die mit einem Schwingungsgenerator zur Übertragung von Vibrationen auf den Vakuumheber ausgestattet ist. Hierdurch kann in einfacher Weise ein gegebenenfalls anhaftendes unteres Objekt von dem zu hebenden oberen Objekt getrennt werden. Überraschend hat sich nämlich gezeigt, dass die mittels des Schwingungsgenerators erzeugten Vibrationen die mittels des Vakuumhebers auf das Objekt übertragbare Haltekraft nicht vermindern. Vielmehr folgt der Vakuumheber durch seine elastisch verformbare Dichtung der eingeleiteten Schwingung des Schwingungsgenerators, sodass es zu keiner Relativbewegung zwischen dem Schwingungsgenerator und dem oberen Objekt kommt. Zugleich lassen sich mehrere Objekte zuverlässig vereinzeln, sodass insbesondere ein an dem zu transportierenden oberen Objekt anhaftendes unteres Objekt problemlos getrennt werden kann. Erfindungsgemäß sollen unter einem Schwingungsgenerator alle Einrichtungen verstanden werden, die geeignet sind Vibrationen oder Schwingungen zu erzeugen.
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Die Erfindung umfasst dabei Hebevorrichtungen beliebiger Art, insbesondere also an sich bekannte Hebezeuge zum Heben und Bewegen von Lasten einschließlich Kränen, Hebebäumen, Hubwerken, Kettenzügen, Ladebäumen und Seilzügen. Der Träger kann dabei ebenso als Tragarm oder Traverse wie auch als Kranhaken ausgeführt sein.
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Der Schwingungsgenerator könnte unmittelbar in den Vakuumheber integriert sein, um so eine kompakte Bauform zu erreichen und die Einleitung von Vibrationen auf den Bereich des Vakuumhebers zu beschränken, sodass die Gelenke des Tragarms entlastet werden. Besonders einfach ist hingegen eine Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher der Schwingungsgenerator an dem Tragarm insbesondere außenseitig angeordnet ist, sodass dieser problemlos auch bei an sich bekannten Vorrichtungen nachgerüstet werden kann. Um eine einfache Optimierung der Schwingungsanregung zu erreichen, kann der Schwingungsgenerator auch mittels einer Schiebeführung in unterschiedlichen Positionen festlegbar sein. Auf diese Weise kann beispielsweise auch die Eigenfrequenz des mit dem Vakuumheber verbundenen Tragarms Berücksichtigung finden und die Position des Schwingungsgenerators entsprechend eingestellt, insbesondere verändert bzw. angepasst werden.
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Die Schwingungsanregung kann durch Ultraschall oder pulsierende Druckdifferenzen oder Druckstöße des Vakuumhebers erreicht werden. Besonders praxisgerecht ist es hingegen, wenn der Schwingungsgenerator einen Vibrationsmotor aufweist. Hierdurch kann die Frequenz der Schwingung problemlos mittels einer entsprechenden Steuerung des Vibrationsmotors angepasst werden, sodass die erzeugte Schwingungsamplitude oder -frequenz auf die Eigenschaften des Objekts optimal abgestimmt werden kann.
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Vorzugsweise ist der Schwingungsgenerator in Abhängigkeit einer mittels eines Sensors der Hebevorrichtung erfassten Belastung, insbesondere Gewichtskraft, des zumindest einen Vakuumhebers aktivierbar ausgeführt. Bei registrierter Lastaufnahme des Vakuumhebers und gleichzeitiger Feststellung eines über das Eigengewicht eines einzelnen Objekts hinausgehenden Gewichts wird der Schwingungsgenerator vorübergehend aktiviert und gegebenenfalls der Transport bzw. Hebevorgang unterbrochen, bis die erfolgte Trennung der Objekte von einer Steuereinheit erfasst und ein Bestätigungssignal ausgelöst worden ist. Zugleich wird die Unterbrechung der Transport- und Hubfunktion aufgehoben. Selbstverständlich kann der Schwingungsgenerator auch bei jedem Hubvorgang vorübergehend aktiviert werden.
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Weiterhin erweist es sich als besonders zweckmäßig, wenn der Schwingungsgenerator aufgrund einer manuellen Betätigung eines Auslösers für eine einstellbare Zeitdauer aktivierbar ausgeführt ist. Indem also der Bediener einen Auslöser dann aktiviert, wenn ein neues Objekt aufgenommen werden soll, wird für einen vorbestimmten, einstellbaren Zeitraum eine Vibration eingeleitet, die in der Praxis für eine zuverlässige Trennung mehrerer Objekte ausreichend bemessen ist.
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Gemäß einer weiteren ebenfalls besonders Erfolg versprechenden Abwandlung ist der Schwingungsgenerator zur Erzeugung hochfrequenter Schwingungen ausgeführt. Solche im Bereich zwischen mehreren hundert Hertz bis zu mehreren hundert Kilohertz liegenden Frequenzen sind im Betrieb der Hebevorrichtung kaum wahrnehmbar und beeinträchtigen daher die Positionierung des Trägers bzw. des Vakuumhebers nicht. Zugleich wird eine wirkungsvolle Trennung der Objekte sichergestellt.
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Besonders vorteilhafte Ergebnisse sind auch durch eine Schwingungsanregung im Frequenzbereich der Resonanzfrequenz der Hebevorrichtung, insbesondere des Trägers erzielbar, um so mit einer vergleichsweise geringen Schwingungsanregung einen optimalen Trenneffekt für die Objekte zu erzielen.
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Obwohl die Hebevorrichtung erfindungsgemäß mit einem Vakuumheber ausgestattet sein soll, sind selbstverständlich auch andere Heber einsetzbar, die gegen lediglich eine Außenfläche angelegt werden, wie beispielsweise elektromagnetische Heber.
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Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in einer Draufsicht eine erfindungsgemäße Hebevorrichtung 1, die zum Heben von bogen- oder plattenförmigen, nicht dargestellten ebenen Objekten mit insgesamt acht an höhenverstellbaren Längs- und Quertraversen 2 angeordneten Vakuumhebern 3 ausgestattet ist. Die Vakuumheber 3 sind mit einer Vakuumpumpe 4 verbunden und bedarfsweise einzeln steuerbar. Erfindungsgemäß ist die Hebevorrichtung 1 mit einem Schwingungsgenerator 5 zur Übertragung von Vibrationen auf die Vakuumheber 3 ausgestattet. Der Schwingungsgenerator 5 ist dabei als eine mobile, klemmbar montierte oder system-integrierte Einrichtung ausgeführt und durch eine Steuereinheit 6 bedarfsweise aktivierbar. Hierdurch kann in einfacher Weise ein gegebenenfalls anhaftendes unteres Objekt von dem zu hebenden oberen Objekt getrennt werden. Die erzeugten Vibrationen führen dabei zur Aufhebung von Adhäsionskräften zwischen den Objekten, beispielsweise Platinen und Folien aller bekannten Werkstoffe, sodass diese mittels der Vakuumheber 3 in manuellem oder automatischem Einsatz vereinzelt getrennt voneinander gehoben werden können. Die Trennung der Objekte voneinander wird dadurch erreicht, dass die einander zugewandten, aneinander haftenden Werkstoffflächen partiell oder ganzflächig manuell betätigt oder automatisch ausgelöst in Vibration versetzt werden. Dabei sind auf den Grad der Haftung abstimmbare Frequenzen und Amplituden der erzeugten Schwingungen so gewählt, dass die Saugkraft der Vakuumheber 3 bei entsprechender Positionierung der Hebevorrichtung 1 unbeeinträchtigt bleibt und trotzdem eine Aufhebung der Adhäsionskräfte zwischen den Objekten erfolgt. Zur sicherheitstechnischen Ergänzung können Prüfeinrichtungen vorgesehen sein, die bei registrierter Lastaufnahme der Vakuumheber 3 und gleichzeitiger Feststellung einer Mehrfachaufnahme von Objekten die Hebevorrichtung 1 für den weiteren Transport der Objekte temporär blockiert sowie den Vibrationsvorgang zeitlich begrenzt aktiviert bis die erfolgte Trennung von der Steuereinheit bestätigt wurde. Aufgrund der Bestätigung werden die Funktionen der Hebevorrichtung 1 wieder aktiviert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3800907 A1 [0005]
- DE 4403011 C1 [0007]
