DE202014102070U1

DE202014102070U1 - Oscillating device for reorienting components

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Publication number: DE202014102070U1
Application number: DE201420102070
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Ima-Tec De GmbH
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2024-05-06

Abstract

Schwingeinrichtung (1) zum Umorientieren bzw. zum gezielten Transportieren von Bauteilen, insbesondere Schüttgut, durch frei definierbare Schwingungen, gekennzeichnet durch eine Basisbaugruppe (2), umfassend ein Gehäuse (3) und eine zugeordnete Schwingplatte (4), die auf der oben offenen Seite des Gehäuses (3) frei schwingend aufgehängt ist, wobei im Innenraum des Gehäuses (3) verteilt eine Mehrzahl von vorzugsweise elektromagnetischen Aktoren (5) in horizontaler und vertikaler Ausrichtung angeordnet sind, die mittels einer Steuerelektronik einzeln und/oder überlagert ansteuerbar sind und damit auf die Schwingbewegung der Schwingplatte (4) einwirken, wobei die Schwingplatte (4) vorzugsweise mittels im Innenraum des Gehäuses (3) angeordneten Federelementen (6), die als Druckfedern ausgebildet sein können, dreidimensional im Raum frei schwingbar aufgehängt ist.Vibration device (1) for reorienting or for the targeted transportation of components, in particular bulk goods, by freely definable vibrations, characterized by a basic assembly (2), comprising a housing (3) and an associated vibrating plate (4), which is on the open side of the housing (3) is suspended in a freely swinging manner, a plurality of preferably electromagnetic actuators (5) being distributed in the interior of the housing (3) in horizontal and vertical alignment, which can be controlled individually and / or superimposed by means of control electronics and thus on act on the oscillating movement of the oscillating plate (4), the oscillating plate (4) preferably being suspended in three dimensions in the room by means of spring elements (6) arranged in the interior of the housing (3), which can be designed as compression springs.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwingeinrichtung zum Umorientieren bzw. zum gezielten Transportieren von Bauteilen, insbesondere Schüttgut, durch frei definierbare Schwingungen. The invention relates to a vibrating device for reorienting or for selectively transporting components, in particular bulk material, by freely definable vibrations.

Aus der WO 03/104116 A1 ist ein Fördersystem von Schüttgutteilen bekannt, wobei eine Vorrichtung dem Zuführen von Schüttgutteilen aus einer Masse in eine stochastisch reorientierbare, individuell verteilte und entwirrte Lage in Griffweite eines Roboters dient. Ein Visionssystem mit einer Kamera oder einem Sensor erfasst Anzahl, Lage und Ausrichtung der vereinzelten Schüttgutteile. Ein Prozessor verarbeitet die Sensorsignale und generiert Steuerbefehle an Aktoren. Eine einteilig ausgebildete Schwingförderfläche ist vollflächig von einem Schwingförderarm abgestützt, sie liegt in x- oder in x- und y-Richtung horizontal verschiebbar auf und erstreckt sich mit dem Schwingförderarm frei auskragend von einer Speicherzone über eine Distributionszone bis zum stirnseitigen Ende einer Selektionszone für die Schüttgutteile. Es wird eine Schwingbewegung in z-Richtung mit in x-Richtung kontinuierlich zunehmender, programmierbarer Amplitude erzeugt. Diese Schwingbewegung erfolgt alternierend oder wenigstens teilweise gleichzeitig und koordiniert mit einer Vorschub- oder Rückzugsförderung der Schüttgutteile in x- oder in x- und y-Richtung. From the WO 03/104116 A1 a conveyor system of bulk material parts is known, wherein a device is used for feeding bulk material from a mass into a stochastically reorientable, individually distributed and entwined position within reach of a robot. A vision system with a camera or a sensor records the number, position and orientation of the separated bulk material parts. A processor processes the sensor signals and generates control commands to actuators. An integrally formed vibratory conveying surface is supported over its entire surface by a vibrating conveyor arm, it is horizontally displaceable in the x or in the x and y directions and extends with the vibrating conveyor cantilevered freely from a storage zone via a distribution zone to the front end of a selection zone for the bulk material , A swinging movement in the z direction is generated with a continuously increasing, programmable amplitude in the x direction. This oscillatory movement takes place alternately or at least partially simultaneously and in coordination with a feed or retraction conveyance of the bulk goods in the x or in the x and y directions.

Hierbei werden lediglich pneumatische Hubbewegungen ausgeführt oder das System bewegt die Schüttgutteile nur einer Ebene. In this case, only pneumatic strokes are performed or the system moves the bulk material parts only one level.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schwingeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der Bauteile, vorzugsweise Schüttgut, so bewegt werden können, dass sie sich entwirren und/oder gezielt in vorgegebene Richtungen transportiert werden. It is an object of the invention to provide a vibrating device of the type mentioned, with the components, preferably bulk material, can be moved so that they unravel and / or are transported specifically in predetermined directions.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Basisbaugruppe, umfassend ein Gehäuse und eine zugeordnete Schwingplatte, die auf der oben offenen Seite des Gehäuses frei schwingend aufgehängt ist, wobei im Innenraum des Gehäuses verteilt eine Mehrzahl von vorzugsweise elektromagnetischen Aktoren in horizontaler und vertikaler Ausrichtung angeordnet sind, die mittels einer Steuerelektronik einzeln und/oder überlagert ansteuerbar sind und damit auf die Schwingbewegung der Schwingplatte einwirken, wobei die Schwingplatte vorzugsweise mittels im Innenraum des Gehäuses angeordneten Federelementen, die als Druckfedern ausgebildet sein können, dreidimensional im Raum frei schwingbar aufgehängt ist. According to the invention the object is achieved by a base assembly, comprising a housing and an associated vibration plate which is suspended freely swinging on the open side of the housing, wherein distributed in the interior of the housing a plurality of preferably electromagnetic actuators are arranged in horizontal and vertical alignment, which are controlled individually and / or superimposed by means of control electronics and thus act on the oscillatory movement of the vibrating plate, wherein the vibrating plate is preferably suspended by means of arranged in the interior of the housing spring elements, which may be designed as compression springs, three-dimensionally freely swingable in the room.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schwingeinrichtung sind die Aktoren zur Erzeugung einer Schwingbewegung der Schwingplatte als Magnete ausgebildet. According to one embodiment of the vibrating device according to the invention, the actuators are designed to generate a vibrating movement of the vibrating plate as magnets.

Darüber hinaus ist die Ansteuerung der einzelnen Aktoren in Ihren Frequenzen und Amplituden frei einstellbar. In addition, the control of the individual actuators in their frequencies and amplitudes is freely adjustable.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass im Innenraum des Gehäuses eine Hintergrundbeleuchtung integriert und die Schwingplatte lichtdurchlässig ausgebildet ist. Furthermore, it can be provided that a backlight integrated in the interior of the housing and the vibrating plate is designed to be translucent.

Schließlich kann die Steuerelektronik unmittelbar im Gehäuse der Schwingeinrichtung eingebaut oder gegebenenfalls in Modulbauweise ausgeführt und in das Gehäuse integriert sein. Finally, the control electronics can be installed directly in the housing of the oscillating device or, if appropriate, designed in modular design and integrated into the housing.

Die Schwingeinrichtung dient zur Anregung von Bauteilen, um diese in Ihrer Lage neu zu orientieren. Durch die Anordnung der Aktoren im Innenraum des Gehäuses wird die frei schwingende federnd aufgehängte Schwingplatte so angeregt, dass sich darauf befindlichen Bauteile so bewegen lassen, dass sie sich entwirren und/oder gezielt in vorgegebene Richtungen bewegt werden. The oscillating device is used to excite components in order to reorient them in their position. Due to the arrangement of the actuators in the interior of the housing, the freely oscillating spring-suspended vibration plate is excited so that it can move components so that they unravel and / or are moved specifically in predetermined directions.

Somit ist durch die Anordnung der Aktoren in horizontaler und vertikaler Ausrichtung und die frei einstellbare Ansteuerung der einzelnen Aktoren in ihren Frequenzen und Amplituden die Schwingplatte dreidimensional frei schwingend, also in alle Richtungen beweglich. Die Aktoren üben einzeln als auch überlagert Kräfte und Momente auf die Schwingplatte und damit auf die umzuorientierenden Bauteile aus. Dabei ermöglicht die federnde Lagerung der Schwingplatte eine räumliche Bewegung, wobei aber auch ohne Anregung durch die Aktoren eine stabile Ausgangsstellung der Schwingplatte erreicht wird. Thus, by the arrangement of the actuators in horizontal and vertical orientation and the freely adjustable control of the individual actuators in their frequencies and amplitudes, the vibrating plate three-dimensional freely swinging, so movable in all directions. The actuators individually and superimposed exert forces and moments on the vibrating plate and thus on the components to be reoriented. The resilient mounting of the vibrating plate allows a spatial movement, but also without stimulation by the actuators, a stable starting position of the vibrating plate is achieved.

Die erfindungsgemäße Schwingeinrichtung kann die zu orientierenden Bauteile in alle Richtungen bewegen und somit vermeiden, dass sich Teile an bestimmten Stellen sammeln. Die Verteilung von Bauteilen ist damit homogener, so dass immer Teile für einen Roboterabgriff zu Verfügung stehen. Damit erreicht man geringere Zykluszeiten und kann auch schwer vereinzelbare Bauteile, wie beispielsweise sehr dünne Scheiben, schnell und sicher vereinzeln. The oscillating device according to the invention can move the components to be oriented in all directions and thus avoid that parts collect at certain points. The distribution of components is thus more homogeneous, so that there are always parts available for a robot tap. This achieves shorter cycle times and can also isolate components that are difficult to separate, such as very thin disks, quickly and safely.

Die Schwingeinrichtung besteht zudem aus nur einer bewegbaren Einheit und ist über die Lagerung nahezu verschleißfrei. Zudem kann mit einem deutlich breiteren Spektrum an Frequenzen gearbeitet werden. The oscillating device also consists of only one movable unit and is virtually wear-free via the bearing. In addition, you can work with a much wider spectrum of frequencies.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and below still to be explained not only in the combination specified, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Es zeigen: The idea underlying the invention will be described in more detail in the following description with reference to an embodiment which is illustrated in the drawing. Show it:

1 eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Schwingeinrichtung, 1 a perspective view of the vibrating device according to the invention,

2 eine explosive Perspektivansicht der Schwingeinrichtung gemäß 1 und 2 an explosive perspective view of the vibrating device according to 1 and

3 eine perspektivische Teilansicht eines Eckbereiches der Schwingeinrichtung gemäß 1. 3 a perspective partial view of a corner region of the vibrating device according to 1 ,

Die Schwingeinrichtung 1 gemäß 1 besteht im Wesentlichen aus einer Basisbaugruppe 2, die ein kastenförmiges Gehäuse 3 besitzt. Der Basisbaugruppe 2 ist eine Schwingplatte 4 zugeordnet, die auf der oben offenen Seite des Gehäuses 3 frei schwingend aufgehängt ist. The vibrating device 1 according to 1 consists essentially of a basic module 2 which is a box-shaped housing 3 has. The basic module 2 is a swing plate 4 assigned to the top open side of the housing 3 is hung swinging freely.

Im Innenraum des Gehäuses 3 sind verteilt eine Mehrzahl von elektromagnetischen Aktoren 5 in horizontaler und vertikaler Ausrichtung angeordnet. Diese Aktoren 5 sind als Magnete ausgebildet und dienen zur Erzeugung einer Schwingbewegung der Schwingplatte 4. Durch eine nicht näher dargestellte Steuerelektronik kann die Ansteuerung der einzelnen Aktoren in Ihren Frequenzen und Amplituden im Hinblick auf die Umorientierung bzw. die Transportrichtung der Bauteile frei einstellbar vorgenommen werden. In the interior of the housing 3 are distributed a plurality of electromagnetic actuators 5 arranged in horizontal and vertical orientation. These actors 5 are designed as magnets and are used to generate a swinging movement of the vibrating plate 4 , By an unillustrated control electronics, the control of the individual actuators in their frequencies and amplitudes with respect to the reorientation or the transport direction of the components can be made freely adjustable.

Gemäß 3 sind in den Eckbereichen im Gehäuse 3 der Schwingeinrichtung 1 Federelemente 6 angeordnet, die wiederum mechanisch mit der Schwingplatte 4 gekoppelt sind. Die Federelemente 6 sind als Druckfedern ausgebildet. Damit ist die Schwingplatte 4 dreidimensional im Raum frei schwingbar aufgehängt. According to 3 are in the corner areas in the housing 3 the vibrating device 1 spring elements 6 arranged, in turn, mechanically with the swing plate 4 are coupled. The spring elements 6 are designed as compression springs. This is the vibrating plate 4 suspended in three dimensions freely swingable in the room.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Schwingeinrichtung oscillating device
22: Basisbaugruppe basic module
33: Gehäuse casing
44: Schwingplatte vibration plate
55: Aktoren actuators
66: Federelemente spring elements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 03/104116 A1 [0002]

Claims

Vibrating device ( 1 ) for reorienting or for selectively transporting components, in particular bulk material, by freely definable vibrations, characterized by a base assembly ( 2 ), comprising a housing ( 3 ) and an associated vibration plate ( 4 ) located on the open side of the housing ( 3 ) is suspended freely swinging, wherein in the interior of the housing ( 3 ) distributes a plurality of preferably electromagnetic actuators ( 5 ) are arranged in horizontal and vertical alignment, which are individually and / or superimposed controllable by means of an electronic control system and thus to the oscillatory movement of the oscillating plate ( 4 ), wherein the vibrating plate ( 4 ) preferably by means in the interior of the housing ( 3 ) arranged spring elements ( 6 ), which may be formed as compression springs, is hung freely suspended in space three-dimensionally.

Oscillating device according to claim 1, characterized in that the actuators ( 5 ) for generating a vibrating movement of the vibrating plate ( 4 ) are formed as magnets.

Oscillating device according to claim 1, characterized in that the control of the individual actuators ( 5 ) is freely adjustable in their frequencies and amplitudes.

Oscillating device according to claim 1, characterized in that in the interior of the housing ( 3 ) integrates a backlight and the oscillating plate is made translucent.

Oscillating device according to claim 1, characterized in that the control electronics optionally executed in a modular design and in the housing ( 3 ) is integrated.