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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Fördereinrichtungen bekannt. Diese sind jedoch ausschließlich dazu bestimmt, um Teile von einem Ausgangspunkt zu einem Endpunkt zu transportieren. Während dieses Transports müssen die Teile manchmal auch verschiedene Höhenniveaus überwinden. Zu diesem Zweck fallen die Teile von einem höheren auf ein niedrigeres Niveau. Sensible Teile können durch den freien Fall jedoch beschädigt oder zerstört werden. Außerdem eignen sich die bekannten Fördereinrichtungen nicht dazu, um die Teile in einer genau definierten Lage an den nachfolgenden Verarbeitungsprozess weiterzugeben.
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Die Erfindung hat die Aufgabe eine Lösung vorzuschlagen, um beschädigungsempfindliche ungeordnete Teile einem Verarbeitungsprozess in einer vorgegebenen Lage sicher und zuverlässig zuzuführen.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Bereitstellung von beschädigungsempfindlichen Teilen in einer genau definierten Lage an einen nachfolgenden Verarbeitungsprozess, aufweisend mindestens einen Vorratsbunker, in welchem die Teile in einer ungeordneten Menge bevorratet sind, eine nachfolgende eine Fläche aufweisende Vereinzelungseinrichtung, um die Teile auf der Fläche voneinander zu vereinzeln, und einen Roboter, an den eine Kamera montiert ist, zur Aufnahme und Übergabe der Teile an den nachfolgenden Verarbeitungsprozess.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine weitere Vorrichtung zur Bereitstellung von beschädigungsempfindlichen Teilen in einer genau definierten Lage an einen nachfolgenden Verarbeitungsprozess, aufweisend mindestens einen Vorratsbunker, in welchem die Teile in einer ungeordneten Menge bevorratet sind, eine nachfolgende eine Fläche aufweisende Vereinzelungseinrichtung, um die Teile auf der Fläche voneinander zu vereinzeln, und eine Sammelstrecke zum Sammeln der Teile, die eine Erkennungseinrichtung zur Lageerkennung der Teile, eine Wendestation zum Wenden der Teile und eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme und Übergabe der Teile an den nachfolgenden Verarbeitungsprozess aufweist.
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Somit ist es möglich, jedes der beschädigungsempfindlichen Teile aus der ungeordneten Menge, die bevorzugterweise ein ungeordneter Haufen sein kann, in eine ganz bestimmte, vorgegebene Lage zu bringen, so dass jedes der Teile schließlich in der vorgegebenen Lage dem Verarbeitungsprozess übergeben werden kann. Auf diese Weise unterstützen die beiden erfindungsgemäßen Vorrichtungen die Betriebssicherheit des nachfolgenden Verarbeitungsprozesses maßgeblich. Die Teile können stabförmig sein, beispielsweise hochempfindliche Glühstiftkerzen, die bei kleinsten Erschütterungen beschädigt oder zerstört werden.
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Die Wendestation kann eine Drehung der Teile um mehrere Achsen, insbesondere um zwei oder drei Achsen gestatten. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn die Teile asymmetrische Teile sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Sammelstrecke eine Rinne oder ein Förderband aufweisen, in welcher die Teile hintereinander gesammelt und transportiert werden.
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Die Rinne kann Vibrationen ausführen, um den Transport der Teile entlang der Sammelstrecke zu unterstützen.
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Die Rinne kann zwei V-förmig zueinander angeordnete Wandungen aufweisen, von denen mindestens eine als ein Förderband ausgebildet ist. Bevorzugt sind jedoch beide Wandungen als Förderband ausgebildet. Folglich können die Teile innerhalb der Rinne transportiert werden.
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Zweckmäßigerweise kann die Erkennungseinrichtung zur Lageerkennung der Teile eine induktive oder optische Erkennungseinrichtung sein, insbesondere eine Lichtschranke, ein Lichtvorhang, ein Lasertaster oder eine Kamera. Die Kamera kann zusammen mit einem Programm zur Bildauswertung die Lage der Teile ermitteln.
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Die Aufnahmeeinrichtung kann eine Handhabungsseinrichtung, insbesondere ein Roboter sein, der mit einem Greifer die Teile nacheinander oder gleichzeitig aufnimmt.
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Es ist möglich, dass die Wendestation und die Aufnahmeeinrichtung zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind.
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Insbesondere, wenn die Aufnahmeeinrichtung der Roboter ist, kann er nach der Aufnahme des zu übergebenden Teils dieses während der Übergabe in die gewünschte Lage wenden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Vorratsbunker eine Fördereinrichtung mit einem endlos umlaufenden Förderband aufweisen.
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Um die Teile schonend zu transportieren, können Sie vom Vorratsbunker bis zur Aufnahmeeinrichtung oder bis zum Roboter wenigstens nahezu auf ein und dem selben Höhenniveau gefördert werden, wobei der Höhenunterschied zwischen dem Vorratsbunker und der Vereinzelungseinrichtung maximal der Dicke der Fördereinrichtung entspricht und das Höhenniveau des Förderbandes über dem der Vereinzelungseinrichtung liegt.
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In einer alternativen Ausführungsform können die Teile vom Vorratsbunker über eine schiefe Rinne der Vereinzelungseinrichtung zugeführt werden. Dann kann auf das Förderband im Vorratsbunker verzichtet werden.
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Die Vereinzelungseinrichtung kann mindestens einen Borsten aufweisenden Teppich aufweisen, wobei alle Borsten des mindestens einen Teppichs in eine Richtung geneigt sind. Die Borsten absorbieren die Energie, wenn die Teile von der schiefen Rinne auf die Fläche der Vereinzelungseinrichtung fallen. Somit werden die hoch sensiblen Teile nicht beschädigt, sondern bleiben funktionsfähig, wenn sie aus einer minimalen Höhe auf den Teppich gleiten.
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Die Vereinzelungseinrichtung kann parallel zu ihr stattfindende Vibrationsschwingungen ausführen, wodurch die Teile voneinander vereinzelt werden. Die Kombination des mindestens einen die in eine Richtung geneigten Borsten aufweisenden Teppichs mit den Vibrationsschwingungen ermöglicht es, die Teile in eine bestimmte Richtung zu transportieren. Die Richtung, in welche die Vibrationsschwingungen ausgeführt werden, kann der Transportrichtung entsprechen, muss aber nicht. Die Vibrationsschwingungen können also grundsätzlich auch in eine ganz andere Richtung stattfinden als in die der Transportrichtung. Theoretisch ist es auch möglich, dass die Vereinzelungseinrichtung Vibrationsschwingungen ausführt, die senkrecht zur Fläche der Vereinzelungseinrichtung wirken oder in einem bestimmten Winkel zwischen 0° und 90° zur Fläche der Vereinzelungseinrichtung schwingen.
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Sobald an der Sammelstrecke oder beim Roboter keine Teile mehr ankommen, können weitere Teile aus dem Vorratsbunker der Vereinzelungseinrichtung zugeführt werden. Wenn die Erkennungseinrichtung zur Lageerkennung der Teile oder die am Roboter montierte Kamera während einer bestimmten Zeit keine Teile mehr erkennt, dann kann das Förderband des Vorratsbunkers automatisch aktiviert werden, um neue Teile der Vereinzelungseinrichtung zuzuführen. Folglich können die Teile schubweise der Vereinzelungseinrichtung zugeführt werden, sobald an der Sammelstrecke oder beim Roboter keine Teile mehr ankommen.
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Die Fläche der Vereinzelungseinrichtung kann V-förmig leicht nach unten geneigt sein. Somit können die Teile entlang des Randbereichs der Fläche der Vereinzelungseinrichtung transportiert werden, so dass sie zuverlässig die Sammelstrecke erreichen. Alternativ kann die Vereinzelungseinrichtung auch eine ebene Fläche aufweisen.
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Ferner kann die Fläche rund oder mehreckig sein, sodass sie optimal auf die Platzverhältnisse des Aufstellungsortes der Vorrichtung abgestimmt ist. Insbesondere bei der runden Fläche können mehrere Teppiche so angeordnet werden, dass die Teile automatisch an den Randbereich der Fläche transportiert werden und somit zuverlässig zur Sammelstrecke gelangen.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Vorrichtungen anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Im Einzelnen zeigen:
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1 eine Draufsicht auf die erste erfindungsgemäße Vorrichtung;
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2 eine Draufsicht auf die zweite erfindungsgemäße Vorrichtung;
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3 eine Schnittansicht durch einen Ausschnitt eines Teppichs;
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4 eine Schnittansicht durch eine Fläche einer Vereinzelungseinrichtung.
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1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Bereitstellung von beschädigungsempfindlichen stabförmigen Teilen 30 (siehe 2) in einer genau definierten Lage an einen nicht näher gezeigten nachfolgenden Verarbeitungsprozess.
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Die Vorrichtung 10 weist einen Vorratsbunker 11 auf, in dem die Teile 30 in einer ungeordneten Menge, vorzugsweise in einem ungeordneten Haufen bevorratet werden. Der Vorratsbunker 11 ist mit einer ein Förderband aufweisenden Fördereinrichtung 12 versehen, mit dem die Teile 30 schubweise einer Vereinzelungseinrichtung 13 automatisch zugeführt werden.
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Die Vereinzelungseinrichtung 13 weist eine Fläche 14 auf, auf der Teppiche 15, 16 und 17 angeordnet sind. Die Teppiche 15, 16 und 17 sind mit einen Neigungswinkel α aufweisenden Borsten 31 (siehe 2) versehen. Die Borsten 31 des Teppichs 15 sind nach rechts, die Borsten 31 des Teppichs 16 in Richtung des Teppichs 17 und die Borsten 31 des Teppichs 17 nach links geneigt. Die Vereinzelungseinrichtung 13 übt parallel zu ihr stattfindende Vibrationsschwingungen aus, die in Richtung eines Pfeils 104 oder 105 wirken können. Durch die Vibrationsschwingungen 104 oder 105 werden die Teile 30 voneinander vereinzelt und über den Teppich 15 zum Teppich 16 und schließlich über den Teppich 17 transportiert. Die vereinzelten Teile 30 bewegen sich also in der jeweiligen Richtung des Neigungswinkels α der Borsten 31 der Teppiche 15 bis 17.
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Am Ende des Teppichs 17 befindet sich eine Sammelstrecke 18, entlang der die Teile 30 gesammelt werden. Die Sammelstrecke 18 weist eine Erkennungseinrichtung 19 zur Lageerkennung der Teile 30 und eine Wendestation 100 zum Wenden der Teile 30 auf. Wenn die Erkennungseinrichtung 19 eine falsche Lage der Teile 30 erkennt, werden die Teile 30 von der Wendestation 100 in die richtige Lage gebracht. Die Sammelstrecke 18 weist ferner eine Aufnahmeeinrichtung 101 auf, mit der die Teile 30 aufgenommen und an den nachfolgenden Verarbeitungsprozess übergeben werden. Die Sammelstrecke 18 kann als eine Rinne oder als ein Förderband ausgeführt sein, entlang der die Erkennungseinrichtung 19 zur Lageerkennung, die Wendestation 100 und die Aufnahmeeinrichtung 101 angeordnet sind.
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In einer alternativen Ausführungsform kann auf den Vorratsbunker 11 und die das Förderband aufweisende Fördereinrichtung 12 verzichtet werden. Stattdessen kann ein Vorratsbunker 102 mit einer schiefen Rinne 103 vorgesehen werden. Der Vorratsbunker 102 ist etwas höher angeordnet als die Fläche 14 der Vereinzelungseinrichtung 13, so dass die Teile 30 über die Rinne 103 auf die Fläche 14 rutschen können. Die Borsten 31 der Teppiche 15 bis 17 absorbieren die Energie, wenn die Teile 30 von der schiefen Rinne 103 auf die Fläche 14 treffen.
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Die Vorratsbunker 11 und 102 können jedoch auch gleichzeitig in einer dritten Alternative vorgesehen werden.
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Die Fläche 14 ist V-förmig leicht nach unten geneigt (siehe 3), wobei sie einen Öffnungswinkel β aufweist, der vorzugsweise in einem Bereich von 160° bis 175° liegt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Teile 30 entlang des Randbereichs der Fläche 14 transportiert werden und somit zuverlässig die Sammelstrecke 18 erreichen.
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In einer alternativen Ausführungsform, die hier nicht dargestellt ist, kann die Fläche jedoch eine ebene Fläche sein.
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2 zeigt eine Vorrichtung 20, die hinsichtlich der Vorratsbunker 11 und 102, der Fördereinrichtung 12 und der Rinne 103 sowie der Teppiche 15 und 16 identisch mit der Vorrichtung 10 ist.
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Im Gegensatz zur Vorrichtung 10 weist die Vorrichtung 20 jedoch einen Roboter 21 auf, der mit einer hier nicht näher dargestellten Kamera ausgerüstet ist, um die Teile 30 zu erkennen und zielgenau aufgreifen zu können. Der Roboter 21 wendet die Teile in die gewünschte Position und übergibt sie anschließend dem nachfolgenden Verarbeitungsprozess. Wegen des Roboters 21 kann auf die Sammelstrecke 18, die dort angeordnete Erkennungseinrichtung 19 und die Wendestation 100 sowie auf die Aufnahmeeinrichtung 101 verzichtet werden.
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Eine Vereinzelungseinrichtung 22 weist eine Fläche 23 auf. Die Fläche 23 ist mit den Teppichen 15 und 16 und einem Teppich 24 ausgelegt. Der Teppich 24 ist ebenso wie die Teppiche 15 und 16 mit den den Neigungswinkel α aufweisenden Borsten 31 versehen. Die Vereinzelungseinrichtung 22 übt ebenfalls die parallel zu ihr stattfindende Vibrationsschwingungen aus, die in Richtung des Pfeils 104 oder 105 wirken. Dadurch werden die Teile 30 auf der Fläche 22 vereinzelt und in den Bereich des Roboters 21 transportiert, so dass dieser sie zuverlässig aufnehmen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 11
- Vorratsbunker
- 12
- Fördereinrichtung
- 13
- Vereinzelungseinrichtung
- 14
- Fläche
- 15
- Teppich
- 16
- Teppich
- 17
- Teppich
- 18
- Sammelstrecke
- 19
- Erkennungseinrichtung
- 20
- Vorrichtung
- 21
- Roboter
- 22
- Vereinzelungseinrichtung
- 23
- Fläche
- 24
- Teppich
- 31
- Teil
- 32
- Borste
- 100
- Wendestation
- 101
- Aufnahmeeinrichtung
- 102
- Vorratsbunker
- 103
- Rinne
- 104
- Richtung der Vibrationsschwingungen
- 105
- Richtung der Vibrationsschwingungen
- α
- Neigungswinkel
- β
- Öffnungswinkel
