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Gebiet der Erfindung
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Die Offenbarung betrifft eine automatische Bündelwerkzeugeinrichtung (Automatic Bunding Tool Device = ABT) zum Bündeln eines Bündelgutes mittels eines Einteil-Binders (One-Piece-Tie = OPT), insbesondere mittels eines Kabelbinders. Die automatische Bündelwerkzeugeinrichtung umfasst eine Halteeinheit, die eingerichtet ist, einen jeweiligen Einteil-Binder, der der automatischen Bündelwerkzeugeinrichtung aus einem externen Reservoir von Einteil-Bindern zugeführt wird, aufzunehmen, zu halten und freizugeben, eine Linearbewegung-Führungseinheit, die eingerichtet ist, die Halteeinheit in einer Längsrichtung linear zu führen, während Bewegung rückwärts und vorwärts zwischen einer Aufnahmeposition, in der die Halteeinheit, während bestimmungsgemäßem Gebrauch, den jeweiligen Einteil-Binder aufnimmt, und einer Freigabeposition, in der die Halteeinheit, während bestimmungsgemäßem Gebrauch, den jeweiligen Einteil-Binder freigibt, sowie eine Antriebseinheit, die eingerichtet ist, die Halteeinheit entlang der Linearbewegung-Führungseinheit zu bewegen.
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Hintergrund
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In einer automatischen Bündelwerkzeugeinrichtung wird in der Regel ein Kabelbinder oder, allgemeiner, ein Einteil-Binder in einer Gruppe von Führungselementen einer Führungseinheit bewegt, bis der Einteil-Binder eine Schlaufe um das Bündelgut bildet. Die Spitze des Einteil-Binders ist in der Längsrichtung vor dem Einteil-Binder-Kopfteil angeordnet und wird dann entlang der Führungselemente durch eine Öffnung, ein Fenster, in dem Kopfteil durch Verkleinerung des Schlaufendurchmessers durch jeweilige Führungskrallen als Führungselemente geschoben. Dann greift ein Spann- oder Straffsystem ein Bandteil des Einteil-Binders und spannt oder zieht das Bündel fest.
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Derzeit werden verschiedene Strategien für den Transport von Kabelbindern oder Einteil-Bindern in automatischen Bündelwerkzeugeinrichtungen eingesetzt. Ein Ansatz beruht auf Pneumatik. Dort wird ein Kabelbinder mittels Druckluft, vergleichbar mit einer Blaspistole, durch zum Beispiel einen Zuführschlauch und/oder einen Kanal geschossen. Diese Kabelbinder werden in der Regel als lose Kabelbinder bereitgestellt und zum Beispiel von einer Vibrationszuführeinrichtung zugeführt. Derzeit ist dieses Prinzip nur bei Standardkabelbindern ohne angebrachtes Fußteil möglich, das heißt, nicht bei Einteil-Bindern im Allgemeinen möglich. Dieser Ansatz ist zum Beispiel in der
EP 19 747 727 A1 realisiert.
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Ein anderer Ansatz beruht auf Mechanik. Eine Möglichkeit besteht darin, mehrere Kabelbinder im Voraus an einem Bandelier zu befestigen, das dann der automatischen Bündelwerkzeugeinrichtung, ABT, zugeführt wird. Der Transport in dem ABT erfolgt dann durch einen mechanischen Schieber-Mechanismus, der auf den jeweiligen, aus dem Bandelier herausgeschnittenen Einzelkabelbinder wirkt. Dies ist bei Standardkabelbindern und ausgewählten Einteil-Fixierbindern möglich.
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Dort werden Kabelbinder an einem externen Bandelier vorbefestigt, das durch eine um ihre Längsachse drehende, längsgerillte Trommel in die Werkzeugeinrichtung eingeführt wird. Die Binder sind so ausgerichtet, dass ihre jeweiligen Spitzen in die Vorwärtsrichtung zeigen und ihre Kopfteile in Rückwärtsrichtung zeigen. Nacheinander wird jeder Binder in Drehrichtung transportiert. Dann wird jeder Binder mit Hilfe von Schneiden von dem Bandelier getrennt. Nach Drehung um einen bestimmten Winkel befindet sich ein Einzel-Binder an dem unteren Ende der Trommel und sitzt dann auf einer horizontalen Ebene.
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Dann wird der Binder in der genannten horizontalen Ebene in der Längsrichtung in Bezug zur Trommel linear vorwärts geschoben. Das Schieben wird durch einen Binder-Vorschubantrieb erreicht, der aus einem flexiblen Schieber besteht, der einem Kabelbinder ähnelt, aber eine größere Steifigkeit aufweist, um unter Last nicht so leicht zu verbiegen. Der flexible Schieber ist mit einer Verzahnung versehen und wird durch ein motorgetriebenes Ritzel betätigt. Dieser Mechanismus entspricht also einem Zahnstange-Ritzel-Mechanismus mit einer flexiblen Zahnstange. Während der Bewegung wird der Schieber durch einen Kanal geführt und berührt das hintere Ende des Kopfteils des Binders, wodurch dieser vorwärts bewegt wird. Der Transportprozess ist über einen Kurbeltrieb, der den Bindervorschubantrieb mit einem Elektromotor verbindet, starr mit dem Anwendungszyklus des Werkzeugs verbunden. Der Transportprozess ist genau auf einen bestimmten Zeitpunkt und eine bestimmte Bewegungsstrecke des Schiebers angepasst und daher auf einen einzigen Kabelbindertyp beschränkt, insbesondere auf Binder mit einer einzigen gegebenen Bandlänge.
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Aufgrund der geringen Knickfestigkeit dünner, langgestreckter Teile, die für Kunststoff gemacht sind, ist es notwendig, Linearbewegung sowohl des Binders als auch des flexiblen Schiebers zu gewährleisten, indem Ausbrüche in jeder Richtung verhindert werden. Deshalb bilden die Unter- und Seitenflächen der Trommelrillen sowie zusätzliche Führungsschienen einen Binderkanal, der den Binder und Schieber ohne Auseinanderlaufen führt. Wenn der Schieber in die maximale Vorwärtsposition gebracht wird, ist der Kabelbinder vollständig um das Bündelgut geschlungen und Spannen beginnt. Sobald Spannen beginnt, startet der Schieber, sich in der Rückwärtsbewegung zu bewegen, verliert dabei den Kontakt mit dem Binderkopfteil und erreicht schließlich seine Ausgangsposition, um für den nächsten Zyklus bereit zu sein.
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Eine alternative Möglichkeit ist die Verwendung eines mechanischen Gleiters, der eine Halterung enthält, die den Einteil-Fixierbinder, OPT an seinem Kopf hält. Der Gleiter kann in einer Längsrichtung getrieben werden, um den Einteil-Binder zum Bündelgut hin vorwärts zu bewegen, und ist in der Regel zum Halten eines bestimmten gegebenen OPT-Typs ausgelegt. Der Ansatz von
EP 18 903 233 A1 zeigt eine solche Lösung.
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Daher sind die bekannten pneumatischen und mechanischen Prinzipien für den Transport von Bindern in automatischen Bündelwerkzeugeinrichtungen im Allgemeinen auf einen einzigen vorherbestimmten Typ von Binder in Bezug auf die Kabelbinder-Geometrie, Kopfteil-Form, Halsteil-Form, Fußteil-Form, Bandlänge, Bandstärke und Bandbreite für jeden Typ von automatischer Bündelwerkzeugeinrichtung, die auf dem Markt erhältlich ist, beschränkt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Design der Werkzeugeinrichtung für einen bestimmten OPT-Typ hinsichtlich des verfügbaren Platzes in einem Gehäuse der Werkzeugeinrichtung, der Antriebsdimensionierung, der Mechanismus-Zeitpunkte, der Abstände zwischen beweglichen Teilen usw. optimiert ist, um Komplexität zu reduzieren und Prozesstoleranzen zu minimieren und gleichzeitig Zuverlässigkeit während der automatisierten Anwendung der Werkzeugeinrichtung zu maximieren. Daher können sowohl Länge als auch allgemeine Form des genutzten Einteil-Binders nur mit erheblichen Änderungen an den Werkzeugmechanismen variiert werden.
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Kurzfassung
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Die durch die vorliegende Erfindung zu lösende Aufgabe besteht somit darin, eine verbesserte automatische Bündelwerkzeugeinrichtung bereitzustellen, die unterschiedlich geformte Einteil-Binder flexibel und zuverlässig bearbeiten kann.
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Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Ein Aspekt betrifft eine automatische Bündelwerkzeugeinrichtung, ABT, zum Bündeln eines Bündelgutes mittels eines Einteil-Binders, OPT, vorzugsweise mit automatischem Straffen des OPT durch die ABT. Insbesondere ist die ABT zum Bündeln eines Bündelgutes mittels eines Kabelbinders ausgelegt, vorzugsweise mit automatischem Straffen des Kabelbinders durch die ABT. Die ABT kann eine nicht-stationäre ABT sein.
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Im Allgemeinen umfassen OPTs als verallgemeinertes Konzept eines Standardkabelbinders, der ein Kabelbinder-Kopfteil mit einem Fenster sowie ein Kabelbinder-Bandteil oder -Endteil hat, das durch das Fenster geschoben wird, um eine Schlaufe zu bilden, die zum Bündeln von Kabeln oder dergleichen genutzt werden kann, auch ein Halsteil, das ein Fußteil mit dem Kopfteil verbindet, wobei das Fußteil eine Art Fixiermittel, beispielsweise als Pilzkopfteil, umfasst, das genutzt werden kann, um den OPT an einem Objekt, beispielsweise einem Loch in dem Objekt, zu fixieren. OPTs können einem oder mehreren gegebenen Typen angehören, wobei sich die OPTs, die verschiedenen Typen angehören, in der Geometrie (oder Form) des Fußteils und/oder der Geometrie (oder Form) des Halsteils und/oder der Geometrie (oder Form) des Kopfteils und/oder der Geometrie (oder Form) des Endteils, insbesondere der Länge des Endteils und/oder der Stärke des Endteils und/oder der Breite des Endteils unterscheiden.
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Die hier beschriebene ABT umfasst eine Halteeinheit, die eingerichtet ist, ein jeweiliges OPT, das der ABT aus einem externen Reservoir von OPTs zugeführt wird, vorzugsweise aus einer variablen externen OPT-Reservoireinrichtung, die eingerichtet ist, der ABT OPTs verschiedener OPT-Typen zuzuführen, vorzugsweise in einer Reihenfolge, die beliebig an die jeweilige Anwendung angepasst werden kann, aufzunehmen, zu halten und freizugeben. Die ABT umfasst ferner eine Linearbewegung-Führungseinheit, die eingerichtet ist, die Halteeinheit in einer Längsrichtung linear zu führen, während Bewegung vorwärts und rückwärts zwischen einer Aufnahmeposition, in der die Halteeinheit, während bestimmungsgemäßem Gebrauch, den jeweiligen OPT aufnimmt, der zu dieser Zeit von der ABT bearbeitet wird, und einer Freigabeposition, in der die Halteeinheit, während bestimmungsgemäßem Gebrauch, den OPT freigibt. Die Längsrichtung entspricht einer Haupterstreckungsrichtung des OPT, wobei eine Spitze des Bandteils in eine Vorwärtsrichtung ausgerichtet und der Kopfteil des OPT in eine Rückwärtsrichtung ausgerichtet ist. Die Linearbewegung-Führungseinheit ermöglicht reibungsarme Führung der Halteeinheit und erlaubt hohe Prozessgeschwindigkeiten. Darüber hinaus umfasst die ABT eine Antriebseinheit, die eingerichtet ist, die Halteeinheit entlang der Linearbewegung-Führungseinheit zu bewegen.
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Die Halteeinheit umfasst hier zwei Greifelemente, die auf einem gemeinsamen Basiselement beweglich angeordnet sind, so dass diese in einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Lateralrichtung bewegt werden können. Hier und im Folgenden kann sich „quer“ auf „im Wesentlichen senkrecht“ beziehen, d. h. „senkrecht“ oder „senkrecht mit einer gegebenen Abweichung“, wobei die Abweichung zum Beispiel weniger als 5°, weniger als 2° oder weniger als 1° betragen kann. Jedes Greifelement verfügt über eine jeweilige Greifkontur zur Aufnahme des jeweiligen OPT, der während bestimmungsgemäßem Gebrauch der ABT aufgenommen, gehalten und freigegeben werden soll. Die Kontur ist somit spezifisch an die jeweiligen OPTs angepasst, die von der ABT zu bearbeiten sind. Jedes Greifelement ist eingerichtet, durch eine Translationsbewegung in der Lateralrichtung von einer Offenposition zur Aufnahme und Freigabe des jeweiligen OPT in eine Schließposition zum Halten des jeweiligen OPT und umgekehrt bewegt zu werden. In der Offenposition ist ein Abstand zwischen den zwei Greifelementen größer als in einer Schließposition. So kann der OPT zwischen den Greifelementen platziert bzw. entnommen werden. Die Konturen können das Kopfteil und/oder das Halsteil und/oder das Fußteil des jeweiligen OPT in der Schließposition zumindest teilweise umschließen, um den OPT mit der Halteeinheit insbesondere formschlüssig zu halten (wie unten näher beschrieben). Vorzugsweise kann die Halteeinheit sowohl in der Freigabe- als auch in der Aufnahmeposition der Halteeinheit in eine verriegelte Konfiguration mit den Greifelementen in der Schließposition und in eine entriegelte Konfiguration, in der sich die Greifelemente in der Schließposition befinden, verbracht werden.
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Das Problem der Verarbeitung hochgradig variantenreicher OPTs wird also durch die Implementierung eines neuen Greif- und Transportmechanismus gelöst. Anstelle des bekannten flexiblen Schiebers, der auf die Rückseite eines Kabelbinderkopfes oder des Fußes des OPT wirkt, oder der Verwendung eines Gleiters mit einem Aufnahmeabschnitt, der an einem einzigen OPT-Typ angebracht ist, wird ein Satz von zwei beweglichen Greifbacken genutzt, die senkrecht zur Längsrichtung wirken, um den OPT-Kopf und/oder den Fußteil fest in Position zu halten, d. h. in einer gegebenen Position relativ zum Basiselement.
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Die in Form von Greifelementen ausgeführten Greifbacken sind auf dem Basiselement angeordnet, das in der Längsrichtung linear vorwärts getrieben wird, d.h. von Aufnahmeposition in Freigabeposition, um das Bandteil des OPTs vorwärts zu treiben, zum Beispiel in Führungskrallen zur Bildung einer Schlaufe um das Bündel herum.
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Da jedes Greifelement senkrecht zur Längsrichtung beweglich ist, führen die Greifelemente im Wesentlichen eine Hinein-und-Heraus-Bewegung aus. Diese Hinein-und-Heraus-Bewegung ermöglicht es, auch großformatige OPT-Fußteile aufzunehmen, indem die Greifbacken geöffnet, ein OPT eingelegt und dann die Backen so geschlossen werden, dass sie das OPT-Kopfteil und/oder - Fußteil vorzugsweise formschlüssig umschließen oder einschließen. Da die Greifelemente durch das Schließen der Greifbacken in mechanischem Kontakt mit dem OPT, insbesondere dem OPT-Kopfteil und/oder dem OPT-Halsteil und/oder dem OPT-Fußteil stehen, werden außerdem Seitendrehungen, d.h. kleine Unregelmäßigkeiten bezüglich der Ausrichtung von OPTs, insbesondere von losen OPTs, automatisch korrigiert, da die schließenden Greifelemente bei ihrer Bewegung in die Schließposition in der Lage sind, den jeweiligen OPTs automatisch in die richtige Position zu drehen bzw. zu verschieben. Der feste Halt der Greifelemente auf den OPTs, insbesondere am Kopfteil und/oder am Halsteil und/oder am Fußteil, sorgt dafür, dass sich der Kopf- bzw. Hals- und Fußteil während Vorwärtsbewegung nicht bewegen, wodurch die Gefahr verringert wird, dass die Bandspitze aus der Linearbewegung seitwärts ausweicht. Dies erspart den bei anderen Ansätzen erforderlichen engen Führungskanal um den OPT, was bei den meisten OPTs ohnehin unmöglich ist. Dadurch können mehr unterschiedlich geformte OPT-Typen von der ABT bearbeitet werden, was die Flexibilität weiter erhöht.
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Zusammenfassend bietet der durch die zwei Greifelemente realisierte Parallelgreifer den Vorteil, dass mehrere Varianten von (auch losen) einteiligen Fixierbindern in einer automatischen Bündelwerkzeugeinrichtung gehalten, transportiert und freigegeben werden können. Im Gegensatz dazu konnten bisher nur Standardkabelbinder, sowohl lose als auch auf einem Bandelier, ohne angebrachtes Fußteil oder nur Einteil-Binder, die an einem Bandelier angebracht sind, mit einer automatischen Bündelwerkzeugeinrichtung bearbeitet werden. Folglich wird die Einschränkung, dass nur ein Typ von OPT mit einem Typ von automatischer Bündelwerkzeugeinrichtung bearbeitet werden kann, durch die hier beschriebene ABT aufgehoben, so dass mehrere Typen von OPTs innerhalb der gleichen automatischen Bündelwerkzeugeinrichtung ohne oder mit nur geringfügigen Modifikationen an dem Mechanismus des Werkzeugs bearbeitet werden können. Anstelle der Verwendung eines flexiblen Schiebers, der auf das hintere Ende eines Kopfteils eines OPTs für den Transportprozess einwirkt, oder der Verwendung eines Gleiters mit einem festem Aufnahmeabschnitt für einen OPT, ermöglichen die beweglichen Greifelemente das Halten des OPTs in einer genau definierten Position mit einer definierten Greifkraft während des gesamten Transports des OPTs in der Längsrichtung innerhalb der ABT von Aufnahmeposition zu Freigabeposition. Der beschriebene Ansatz bietet nun auch die Möglichkeit, einen Kabelbinder nicht nur vorwärts, sondern auch rückwärts zu bewegen, und ermöglicht damit weitere, bisher unbekannte Anwendungen. Auch eine flexible Startposition für den Bündelungsprozess kann gewählt werden, zum Beispiel wenn der OPT der Halteeinheit zugeführt wird, die sich in der Aufnahmeposition befindet, dann wird die Halteeinheit in eine Startposition bewegt und in einem zweiten Schritt von der Startposition in die Freigabeposition bewegt. Dies ist besonders vorteilhaft für OPTs mit kürzeren Bandteilen, während die ABT auch die Verarbeitung von OPTs mit längeren Bandteilen ermöglichen würde. Folglich kann auch der Zeitpunkt des Bündelungsprozesses verbessert werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Greifkonturen der zwei Greifelemente einander zugewandt, insbesondere symmetrisch bezüglich einer zur Lateralrichtung senkrechten Mittelebene geformt, und sind ausgestaltet, mit Außenoberflächen von zumindest zwei gegebenen unterschiedlichen OPT-Typen in der Schließposition zumindest teilweise formschlüssig zu sein, so dass jeweils ein zu einem der unterschiedlichen OPT-Typen gehörender OPT von den zwei Greifkonturen in formschlüssiger Anordnung mit den Greifelementen gehalten werden kann. Zu diesem Zweck können die Greifkonturen Konturabschnitte umfassen, die in der Schließposition formschlüssig mit einem oder mehreren ersten OPT-Typen, aber nicht formschlüssig mit einem oder mehreren zweiten OPT-Typen sind, und andere Konturabschnitte, die in der Schließposition formschlüssig mit den zweiten OPT-Typen, aber nicht mit den ersten OPT-Typen sind. Dies kann sinngemäß auch für weitere Typen von OPTs gelten, wie beispielsweise dritte/vierte/... Typen von OPTs. Verschiedene OPT-Typen können OPTs umfassen, die sich in der Form oder Geometrie des Kopfteils und/oder der Form oder Geometrie des Halsteils und/oder der Form oder Geometrie des Fußteils und/oder der Form oder Geometrie des Endteils unterscheiden, insbesondere in der Länge des Endteils und/oder der Stärke des Endteils und/oder der Breite des Endteils. Dies bietet den Vorteil, dass mehrere Typen von OPTs, insbesondere mehrere Typen von Fußteilen, aufgenommen werden können und von den Greifelementen zuverlässig gehalten werden können. Auch wenn Kopfteile von unterschiedlichen OPTs in der Regel nicht vollständig standardisiert sind, gibt es doch ein gewisses Maß an Gemeinsamkeiten zwischen vielen verschiedenen OPT-Typen, die ausgenutzt werden können. Bei vielen OPT-Typen gibt es beispielsweise einen Spalt zwischen dem Kopfteil des Binders und dem Fußteil, der genutzt werden kann, um ein keilförmiges Konturteil einzuschieben, um den OPT in Position zu halten. Bei OPT-Typen ohne einen solchen Spalt können andere Konturteile der Greifelemente einen Formschluss bereitstellen, indem diese an die Fußteil-form und/oder die Kopfteilform angepasst sind. Insbesondere können auch Ähnlichkeiten zwischen den unterschiedlichen Kopfteilen ausgenutzt werden, die in der Regel eine quaderförmige Geometrie aufweisen und somit zumindest zwei parallele Außenoberflächen besitzen.
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Entsprechend können die Greifkonturen parallele Flanken, die zum mechanischen Zusammenwirken mit einem Kopfteil des jeweiligen OPTs ausgebildet sind, und/oder Keilflanken mit jeweils einem Satz von Flanken an jedem Greifelement, die in einem spitzen Winkel angeordnet sind, die zum mechanischen Zusammenwirken mit einem Halsteil des jeweiligen OPTs ausgebildet sind, und/oder eine oder mehrere zusätzliche Flanken, die an eine Form eines Fußteils eines oder mehrerer jeweils gegebener unterschiedlicher Typen von OPTs angepasst sind, umfassen. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Halts auf verschiedenen OPTs weiter erhöht, was die Flexibilität und Zuverlässigkeit der ABT verbessert.
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Die Greifkonturen können so ausgebildet sein, dass bei den gegebenen unterschiedlichen OPT-Typen das Fenster in den jeweiligen Kopfteilen der jeweiligen OPTs, durch das ein jeweiliges Bandteil des OPTs zur Bildung einer Schlaufe hindurchgeschoben wird, immer in der gleichen Position relativ zum Basiselement angeordnet ist, wenn die jeweiligen OPTs von den Greifelementen in der Schließposition gehalten werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schlaufe des Binders ordnungsgemäß geschlossen werden kann und dass die ABT nicht oder nur minimal an die verschiedenen OPT-Typen angepasst werden muss. Dadurch wird die Flexibilität und Zuverlässigkeit der ABT weiter erhöht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Halteeinheit ein (Aktuator) Gleit- oder Schlittenelement, das mechanisch mit der Antriebseinheit gekoppelt oder an dieser angebracht ist und in Bezug auf die Greifelemente und das Basiselement beweglich ist. Das Gleitelement umfasst zwei Stiftelemente, die jeweils in einen entsprechenden Schlitz eines der Greifelemente eingreifen, wobei sich die Schlitze in einer Hauptebene erstrecken, die durch die Längsrichtung und die Lateralrichtung aufgespannt ist, und eingerichtet sind, eine Längsbewegung, die eine Bewegung in der Längsrichtung ist, des Gleitelements relativ zu den Greifelementen in eine Lateralbewegung, die eine Bewegung in der Lateralrichtung ist, der Greifelemente in Bezug zueinander umzusetzen. Dies bietet den Vorteil, dass die Bewegung der Halteeinheit in der Längsrichtung genutzt werden kann, um die Bewegung der Greifelemente in Lateralrichtung auszulösen. Durch Einstellung einer Neigung der Schlitze relativ zu Längs- und Lateralrichtung kann eine Umwandlung der verschiedenen Bewegungen eingestellt werden, zum Beispiel so, dass eine kleine Kraft in der Linearrichtung eine höhere Kraft in Lateralrichtung, die eine höhere Greifkraft ist, zur Folge hat. Das Gleitelement folgt der Bewegung, die durch die Antriebseinheit eingeleitet wird. Insbesondere kann das Gleitelement eine Vorwärts-/Rückwärtsbewegung relativ zum Basiselement ausführen. Dadurch wird die Flexibilität und Zuverlässigkeit der ABT weiter erhöht.
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Dabei kann das gemeinsame Basiselement in der Längsrichtung beweglich auf dem Gleitelement angeordnet sein, mit einem Federelement, das eine oder mehrere Federn umfasse kann, ausübend eine Federkraft auf das Basiselement und das Gleitelement, das über die mit den Schlitzen in Eingriff stehenden Stiftelemente die Greifelemente in die Schließposition verbringt, d.h. schiebt oder zieht. So kann zum Beispiel das Federelement Basiselement und Gleitelement in der Längsrichtung voneinander wegschieben, wobei die daraus resultierende Bewegung über die Stiftelemente die Greifelemente zusammen in die Schließposition schiebt. Dies bietet den Vorteil, dass die Steuerung der Greifelemente vereinfacht und automatisiert wird, was die Zuverlässigkeit nochmals erhöht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein federbelastetes schwenkbares Sperrklinkenelement, vorzugsweise zwei federbelastete Sperrklinkenelemente, an dem gemeinsamen Basiselement angeordnet, wobei eine Schwenkachse des Sperrklinkenelements quer zur Längsrichtung verläuft, wobei eine Federkraft des federbelasteten schwenkbaren Sperrklinkenelementes ein Ende des schwenkbaren Sperrklinkenelementes zu einem Gehäuse der ABT schiebt, so dass das Ende in der Freigabeposition der Halteeinheit mit einem Vorsprung des Gehäuses in Eingriff gelangt und das gemeinsame Basiselement daran hindert, sich in der Längsrichtung von der Freigabeposition zur Aufnahmeposition, das heißt in eine Rückwärtsrichtung, zu bewegen. Darüber hinaus ist das Gleitelement eingerichtet, mit dem federbelasteten schwenkbaren Sperrklinkenelement in Eingriff zu gelangen, wenn das Gleitelement relativ zum Basiselement in der Rückwärtsrichtung an der Freigabeposition bewegt wird, so dass das Ende des Sperrklinkenelements von dem Vorsprung zurückgezogen wird und mit dem Vorsprung außer Eingriff gelangt, so dass das gemeinsame Basiselement nicht mehr daran gehindert wird, aus der Freigabeposition in der Rückwärtsrichtung zur Aufnahmeposition hin bewegt zu werden, insbesondere wenn die Position des Gleitelements und des Basiselements relativ zueinander der Offenposition der Greifelemente entspricht. Diese Konfiguration hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um ein flexibles und zuverlässiges Halten, Transportieren und Freigeben des OPT zu erreichen, das nur durch eine Folge von Längsbewegungen des Gleitelements gesteuert werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein federbelastetes schwenkbares Verriegelungselement, vorzugsweise zwei federbelastete schwenkbare Verriegelungselemente, an dem gemeinsamen Basiselement angeordnet, wobei eine Schwenkachse des Verriegelungselements quer zur Längsrichtung verläuft. Dort schiebt eine Federkraft des federbelasteten schwenkbaren Verriegelungselements ein Ende des schwenkbaren Verriegelungselements zum Gleitelement hin, so dass das Ende des schwenkbaren Verriegelungselements in der Offenposition der Greifelemente mit einem Vorsprung des Gleitelements in Eingriff gelangt und eine Relativbewegung des Gleitelements und des Basiselements in eine Position verhindert, die der Schließposition der Greifelemente entspricht. Vorzugsweise bewegt sich das Gleitelement relativ zum Basiselement in der Vorwärtsrichtung, entgegengesetzt zur Rückwärtsrichtung, wenn sich die Greifelemente in der Offenposition befinden. Ein weiterer Vorsprung des Gehäuses der ABT ist so eingerichtet, mit dem federbelasteten schwenkbaren Verriegelungselement in Eingriff zu gelangen, vorzugsweise das federbelastete schwenkbare Verriegelungselement zu schieben, falls Gleitelement und Basiselement in einer der Offenposition der Greifelemente entsprechenden Position durch das federbelastete schwenkbare Verriegelungselement verriegelt sind, wenn das Gleitelement und das Basiselement als eine verriegelte Einheit, in der Rückwärtsrichtung entlang der Linearbewegung-Führungseinheit bewegt werden, so dass das Ende des Verriegelungselements von dem Vorsprung des Gleitelements zurückgezogen wird und mit dem Vorsprung des Gleitelements außer Eingriff gelangt und das Basiselement nicht mehr daran gehindert wird, relativ zum Gleitelement in die Position bewegt zu werden, die der Schließposition der Greifelemente entspricht. Dies bietet den Vorteil, dass die Greifelemente in der Offenposition so lange blockiert werden können, bis sie vom Fußteil/Kopfteil des OPT beim Ausgeben der Halteeinheit aus der Freigabeposition zurück in die Aufnahmeposition frei sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Antriebseinheit eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Antriebseinheit unabhängig von einem Werkzeugzyklus der ABT zu steuern, wobei insbesondere eine Geschwindigkeit der Bewegung der Halteeinheit in der Längsrichtung entlang der Linearbewegung-Führungseinheit zwischen Aufnahmeposition und Freigabeposition und/oder eine absolute Position der Aufnahmeposition auf der Linearbewegung-Führungseinheit von der Steuereinheit gesteuert wird, vorzugsweise in Abhängigkeit von einer OPT-Typ-Information bezüglich eines oder mehrerer gegebener unterschiedlicher OPT-Typen, die der ABT während bestimmungemäßem Gebrauch zugeführt werden. Dies bietet den Vorteil, dass der Halte-, Transport- und Freigabeprozess vom allgemeinen Werkzeugzyklus unabhängig gemacht wird, so dass sowohl Zeitpunkt als auch Bewegungsstrecke für jeden einzelnen OPT im Prozess frei eingestellt werden können. Dies erleichtert insbesondere das Reagieren auf unterschiedliche Bandlängen. Dies ermöglicht auch eine Voreinstellung des Mechanismus auf eine bestimmte Startposition in der Längsrichtung. Bei kürzeren Kabelbindern könnten sich die Greifelemente beispielsweise in einer weiter vorwärts liegenden Position befinden als bei längeren Kabelbindern, so dass der Mechanismus eine kürzere Strecke zurücklegen muss, was zu einer kürzeren Zykluszeit führt. Dabei ist zu betonen, dass nach dem bekannten Stand der Technik der Transport des OPT z.B. über einen kurbelgetriebenen Zahnstange-Ritzel-Antrieb starr mit dem Werkzeugzyklus verriegelt ist. Hier hingegen kann der Transportprozess des OPT in der ABT auch von dieser Steuereinheit programmiert und elektronisch gesteuert werden, z.B. über einen Impulszählantrieb oder eine ähnliche Einrichtung zur Positionssteuerung für exakten Transport in der Längsrichtung sowie für eine präzise Geschwindigkeits- und/oder Zeitsteuerung.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Antriebseinheit einen Riementrieb, an dem die Halteeinheit angebracht ist, um entlang der Linearbewegung-Führungseinheit linear bewegt zu werden. Dies führt zu einem sehr zuverlässigen und leicht zu steuernden Transport des OPT in der ABT.
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein System mit einer ABT einer der beschriebenen Ausführungsformen, mit einer flexiblen OPT-Reservoireinrichtung, die eingerichtet ist, dem ABT OPTs unterschiedlicher Typen von OPTs zuzuführen, wobei die OPTs aller Typen Außenoberflächen aufweisen, die mit Konturen des Greifelements in der Schließposition zumindest teilweise formschlüssig sind, insbesondere unterschiedlichen Konturabschnitten der Greifelemente in der Schließposition. Die OPTs der unterschiedlichen OPT-Typen unterscheiden sich zumindest in einem von: einer Kopfteilform, einer Halsteilform, ein Fußteilform, einer Bandteillänge und/oder einer Bandteilstärke und/oder einer Bandteilbreite.
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Die flexible OPT-Reservoireinrichtung kann auch als eine variable Reservoireinrichtung bezeichnet werden. Die flexible OPT-Reservoireinrichtung kann eingerichtet sein, die OPTs, bei denen es sich um einzelne oder lose OPTs handelt, unabhängig von der ABT auf zumindest einer Trägereinheit der Reservoireinrichtung in einer Reihe lösbar zu halten. In dieser Reihe haben die OPTs vorzugsweise alle die gleiche Ausrichtung in Bezug auf die zumindest eine Trägereinheit, die dem jeweiligen OPT zugeordnet ist. Die Trägereinheit hat eine Basis, die ein quaderförmiger Körper sein kann oder eine quaderähnliche Form hat. Darüber hinaus ist die Trägereinheit eingerichtet, hin zu oder durch die ABT bewegt, d.h. geschoben und/oder gezogen, zu werden, damit die OPTs von der Trägereinheit durch die ABT oder eine Zuführungseinrichtung, die eingerichtet ist, die von der flexiblen OPT-Reservoireinrichtung gehaltenen OPTs der ABT zuzuführen, gelöst werden können.
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Dabei ist die zumindest eine Trägereinheit eine von den OPTs getrennte Einheit, so dass diese mit den jeweiligen OPTs nicht stoffschlüssig verbunden ist. Folglich sind die OPTs lose OPTs und die Reservoireinrichtung sowie die Trägereinheit sind zum Zuführen und Halten der losen OPTs eingerichtet. Daher ist die zumindest eine Trägereinheit eingerichtet, dass der jeweilige OPT, der lose OPT, durch ein jeweiliges Zwischenelement der jeweiligen Trägereinheit, das zum Aufnehmen und Halten des jeweiligen OPT auf der Trägereinheit ausgelegt ist, lösbar an der Trägereinheit befestigt ist. Um den jeweiligen OPT an der Trägereinheit zu befestigen, wird dieser in einer Einschubrichtung in/auf das Zwischenelement bewegt. Vorzugsweise ist die zumindest eine Trägereinheit eingerichtet, den OPT an seinem Kopfteil und/oder an seinem Halsteil und/oder an seinem Fußteil zu halten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die flexible OPT-Reservoireinrichtung eine Vielzahl von Trägereinheiten, die über eine mechanische Verbindungsschnittstelle mit einer vorherbestimmten Anzahl von Freiheitsgraden, DOF, für räumliche Bewegungen zweier benachbarter, miteinander verbundener Trägereinheiten in Bezug aufeinander miteinander verbunden sind. Die einzelnen Trägereinheiten bilden also eine kettenähnliche Reservoireinrichtung, wobei die einzelnen Glieder der Kette zueinander flexibel sind. Dabei ist jede Trägereinheit vorzugsweise eingerichtet, genau einen OPT zu halten. Die mechanische Verbindungsschnittstelle kann auch ein flexibles oder elastisches Element umfassen, das eine rückstellende Federkraft ausübt, die dazu dient, jede Trägereinheit in eine Ruhe- oder Neutralposition in Bezug auf die benachbarte Trägereinheit zurückzubewegen. Dies kann zum Beispiel durch ein oder mehrere elastische Bänder realisiert sein, die die benachbarten Trägereinheiten verbinden.
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein System mit einer ABT einer der beschriebenen Ausführungsformen oder dem System des letzten Absatzes mit einem oder mehreren OPTs zumindest eines Typs, vorzugsweise zwei oder mehreren unterschiedlichen Typen von OPTs, mit Außenoberflächen, die mit Konturen der Greifelemente in der Schließposition zumindest teilweise formschlüssig sind.
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Die Vorteile und vorteilhaften Ausführungsformen des Systems entsprechen den Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen, die für die ABT beschrieben wurden.
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Die vorstehend beschriebenen Merkmale und Kombinationen von Merkmalen, einschließlich des allgemeinen Teils der Beschreibung, sowie die in der Figurenbeschreibung oder den Figuren allein offenbarten Merkmale und Kombinationen oder Merkmale können nicht nur allein oder in der beschriebenen Kombination, sondern auch mit anderen Merkmalen oder ohne einige der offenbarten Merkmale verwendet werden, ohne den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu verlassen. Folglich sind auch Ausführungsformen, die nicht explizit durch die Figuren dargestellt und beschrieben sind, sondern durch separate Kombination der in den Figuren offenbarten Einzelmerkmale erzeugt werden können, Teil der vorliegenden Offenbarung. Daher sind Ausführungsformen und Kombinationen von Merkmalen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs umfassen, als offenbart anzusehen. Darüber hinaus gelten Ausführungsformen und Kombinationen von Merkmalen, die von den durch die Abhängigkeiten der Ansprüche beschriebenen Merkmalskombinationen abweichen oder darüber hinausgehen, als offenbart.
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Figurenliste
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Exemplarische Ausführungsformen werden im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Darin:
- 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer automatischen Bündelwerkzeugeinrichtung, ABT,
- 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Halteeinheit, einer Linearbewegung-Führungseinheit und einer Antriebseinheit,
- 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform von zwei Greifelementen mit einem ersten beispielhaften Typ eines Einteil-Binders,
- 4 zeigt die Greifelemente von 3 mit einem zweiten beispielhaften Typ eines Einteil-Binders,
- 5 zeigt die beispielhaften Greifelemente von 3 bis 5 in einer Schließstellung,
- 6 zeigt ein einzelnes der in den 3 und 4 dargestellten Greifelemente,
- 7 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Halteeinheit mit Greifelementen ein einer Schließposition,
- 8 zeigt die Halteeinheit von 7 mit den Greifelementen in einer Offenposition,
- 9 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Halteeinheit mit den Greifelementen in der Schließposition, und
- 10 zeigt die beispielhafte Ausführungsform von 9 mit den Greifelementen in der Offenposition.
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In den unterschiedlichen Figuren haben identische oder funktional identische Merkmale die gleichen Bezugszeichen.
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1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer automatischen Bündelwerkzeugeinrichtung 1, ABT 1, zum Bündeln eines Bündelgutes 2 mittels eines Einteil-Binders 11 (2), OPT 11. Darin sind zwei Führungskrallen 3a, 3b eingerichtet, das Bündelgut 2 zu umgreifen und den Einteil-Binder 11 um das Bündelgut 2 führen, bevor dieser in ein Gehäuse 4 der ABT 1 zurückgezogen wird, um eine Schlaufe um das Bündelgut 2 zu bilden. Im vorliegenden Beispiel ist die ABT 1 auch mit einer Steuereinheit 5 verbunden, die Steuersignale an die ABT 1 liefert.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Halteeinheit 10, die eingerichtet ist, einen jeweiligen OPT 11, der der ABT 1 aus einem externen Reservoir von OPTs 11 zugeführt wird, aufzunehmen, zu halten und freizugeben, eine beispielhafte Ausführungsform einer Linearbewegung-Führungseinheit 12, die eingerichtet ist, die Halteeinheit 10 in einer Längsrichtung LO, hier parallel zur x-Achse, linear zu führen, während Bewegung zwischen einer Aufnahmeposition, in der die Halteeinheit 10, während bestimmungsgemäßem Gebrauch, den jeweiligen OPT 11 aufnimmt, und einer Freigabeposition, in der die Halteeinheit 10, während bestimmungsgemäßem Gebrauch, den jeweiligen OPT 11 freigibt, und eine beispielhafte Ausführungsform einer Antriebseinheit 13 mit einem Riementrieb 13a, an dem die Halteeinheit 10 in dem vorliegenden Beispiel befestigt ist.
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Die Halteeinheit 10 umfasst zwei Greifelemente 10a, 10a', die beweglich auf einem gemeinsamen Basiselement 10b der Halteeinheit 10 angeordnet sind. Jedes Greifelement 10a, 10a' ist mit einer jeweiligen Greifkontur 10a* zur Aufnahme des jeweiligen OPT 11, insbesondere eines Kopfteils 11b und/oder eines Halsteils 11c und/oder eines Fußteils 11c des OPT 11 versehen. Jedes Greifelement 10a, 10a' ist eingerichtet, jeweils in einer translatorischen Bewegung, d.h. geradlinigen Bewegung, in einer Lateralrichtung LA senkrecht zur Längsrichtung LO von einer Offenposition der Greifelemente 10a, 10a' zur Aufnahme und Freigabe des jeweiligen OPT 11 in eine Schließposition der Greifelemente 10a, 10a' zum Halten des jeweiligen OPT 11 und umgekehrt bewegt zu werden. In dem gezeigten Beispiel ist die Lateralrichtung LA parallel zur z-Achse.
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In dem vorliegenden Beispiel umfasst die Halteeinheit 10 eine Gleiteinheit 10c, die mechanisch mit der Antriebseinheit 13 gekoppelt ist und in Bezug auf das Basiselement 10b und die Greifelementen 10a, 10a' beweglich ist. Das Gleitelement 10c umfasst zwei Stiftelemente 10f, 10f' (7), die jeweils mit einem Schlitz 10a#, 10a#' eines der Greifelemente 10a, 10a' in Eingriff gelangen, wobei sich die Schlitze 10a#, 10a#' in einer Hauptebene erstrecken, die von der Längsrichtung LO und der Lateralrichtung LA aufgespannt ist, d.h. in der x-z-Ebene. Die Schlitze 10a#, 10a#' sind eingerichtet, eine Längsbewegung des Gleitelements 10c relativ zu den Greifelementen 10a, 10a' in eine Lateralbewegung der Greifelemente 10a, 10a' in Bezug zueinander umzusetzen.
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Das Basiselement 10b, das mehrere Unterelemente umfassen kann, hält in dem vorliegenden Beispiel die Greifelemente 10a, 10a' und weist langgestreckte, senkrecht zur Längsachse LO ausgerichtete Vorsprünge auf, die als Führungen dienen und den Greifelementen 10a, 10a' in dem vorliegenden Beispiel genau einen Freiheitsgrad in ihrer Bewegung relativ zum Basiselement 10b bieten. Das Basiselement umfasst ein Unterelement, das auf der Linearbewegung-Führungseinheit 12 sitzt und selbst nur einen Freiheitsgrad in seiner Bewegung relativ zur Linearbewegung-Führungseinheit 12 hat. Dieses kann sich also in der Längsrichtung LO vorwärts und rückwärts bewegen.
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Dementsprechend enthalten die Greifelemente 10a, 10a' in dem vorliegenden Beispiel Rillen, die mit dem Vorsprung des Basiselements 10b in Eingriff gelangen und dadurch in ihrer Bewegung relativ zum Basiselement 10b auf den einen Freiheitsgrad beschränkt sind. Das bedeutet, dass die Greifelemente einer Hinein-und-Heraus-Bewegung senkrecht zur Längsachse LO folgen können und im Grunde wie ein Parallelgreifer wirken. Durch festes Zusammenschieben der Greifelemente 10a, 10a' des Parallelgreifers wirken diese auf Außenoberflächen des OPT 11 und umschließen Teile wie Kopfteil 11b und/oder Fußteil 11c formschlüssig. So kann der OPT 11 durch eine entsprechende Greifkraft zuverlässig gehalten werden.
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Das Gleitelement 10c ist über ein entsprechendes Verbindungselement mit der Antriebseinheit 13, im vorliegenden Beispiel insbesondere dem Riemen 13a, verbunden. Er folgt daher jeder Bewegung, die von der Antriebseinheit 13, d. h. dem Riemen 13a, entlang der Längsrichtung ausgeführt wird. Außerdem kann das Gleitelement 10c relativ zum Basiselement 10b eine Vorwärts-Rückwärts-Bewegung in der Längsrichtung LO ausführen, da das Basiselement 10b hier nicht auf dem Riemen 13a fixiert ist.
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In dem vorliegenden Beispiel umfasst die Halteeinheit 10 auch ein Federelement 10g, 10g' (7), das eine Federkraft auf das Basiselement 10b und das Gleitelement 10c ausübt, die durch Schieben des Gleitelements 10c relativ zum Basiselement 10b über die Stiftelemente 10f, 10f', die mit den Schlitzen 10a#, 10a#' in Eingriff stehen, die Greifelemente 10a, 10a' in die Schließposition verbringt oder drückt. In dem vorliegenden Beispiel schiebt das Federelement 10g, 10g' durch seine Wirkung auf das Gleitelement 10c das Gleitelement 10c vorwärts, d.h. in eine negative x-Richtung parallel zur Längsrichtung LO zum Basiselement 10b hin und schiebt dadurch die Greifelemente 10a, 10a' zusammen. Daher hält das Gleitelement 10c in einer Ruheposition ohne zusätzliche äußere Kraft die Greifkraft aufrecht und sichert den OPT 11 in Position zwischen den Greifelementen 10a, 10a'. Während des Betriebs der Antriebseinheit 13 folgt das Basiselement 10b aufgrund der Federkraft der Bewegung des Gleitelements ohne Relativbewegung zwischen Gleitelement 10c und Basiselement 10b. So kann der OPT 11 sicher von der Aufnahmeposition in die Freigabeposition befördert werden. Durch Bewegen des Gleitelementes 10c rückwärts, d.h. in positiver x-Richtung, in Bezug auf das Basiselement 10b, werden die Greifelemente 10a, 10a' in diesem Beispiel in eine Offenposition bewegt.
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Während eines Werkzeugzyklus muss der OPT 11 nämlich eingelegt und nach dem Bündeln von den Greifelementen 10a, 10a' freigegeben werden. Dazu müssen die Greifelemente 10a, 10a' geöffnet werden. Wie oben beschrieben, öffnet in dem gezeigten Beispiel jede Rückwärtsbewegung des Gleitelements 10c relativ zum Basiselement 10b die Greifelemente 10a, 10a'. In dem vorliegenden Beispiel folgt das Basiselement 10b jedoch aufgrund der Federkraft der Bewegung des Gleitelementes und verhindert so Relativbewegung. Um eine Relativbewegung zwischen Basiselement 10b und Gleitelement 10c zu ermöglichen, muss das Basiselement 10b in einer festen Position gehalten werden, so dass nur das Gleitelement 10c dazu in der Lage verbleibt, sich entlang der Längsrichtung zu bewegen. Dazu sind in dem vorliegenden Beispiel federbelastete Sperrklinkenelemente 10d, 10d' an dem Basiselement 10b angeordnet, wobei eine Schwenkachse der Sperrklinkenelemente 10d, 10d' quer zur Längsrichtung LO, hier in der y-Richtung verlaufend, verläuft. Folglich sind die Sperrklinkenelemente 10d, 10d' in dem vorliegenden Beispiel in der Lage, sich in der horizontalen x-z-Ebene zu drehen. Die Sperrklinkenelemente 10d, 10d' sind federbelastet, so dass ihre hinteren Enden 10d*, 10d*' nach außen zu dem Gehäuse 4 der ABT geschoben werden, so dass in der Freigabeposition der Halteeinheit 10 das Ende 10d*, 10d*' mit einem entsprechenden Vorsprung des Gehäuses 4 in Eingriff gelangt und das gemeinsame Basiselement 10b daran hindert, in der Längsrichtung LO, also in positiver x-Richtung zur Aufnahmeposition hin, rückwärts bewegt zu werden. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 7 und 8 näher beschrieben.
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Nach Freigabe des OPT 11 in der maximalen Vorwärtsposition, der Freigabeposition, müssen sich das Gleitelement 10c und das Basiselement 10b weiter rückwärts bewegen, bis die gesamte Halteeinheit 10 ihre Ausgangsposition, die Aufnahmeposition, erreicht. Da sich das Bündel mit Bündelgut 2 und OPT 11 mit seinem Fußteil 11d zu dieser Zeit noch in Position in der ABT 1 befinden kann, müssen die Greifelemente 10a, 10a' in der Offenposition verbleiben, bis diese das Fußteil 11d freigeben, um Zug auf das Bündelgut 2 zu vermeiden. Dazu sind an dem Basiselement 10b zumindest ein, in dem vorliegenden Beispiel zwei federbelastete, schwenkbare Verriegelungselemente 10e, 10e' angeordnet, wobei eine Schwenkachse der Verriegelungselemente 10e, 10e' quer zur Längsrichtung LO, in dem vorliegenden Beispiel entlang der y-Richtung, verläuft. In dem vorliegenden Beispiel drehen sich diese Verriegelungselemente 10e, 10e' nach innen und gleiten in Rillen des Gleitelementes 10c und greifen so in Vorsprünge 10c#, 10c#' des Gleitelementes 10c ein, sobald das Gleitelement 10c während Rückwärts-/Freigabebewegung eine bestimmte Strecke zurückgelegt hat. Wenn die Verriegelungselemente 10e, 10e' am Vorsprung des Gleitelementes 10c anliegen, ist dieses verklemmt und kann sich nicht relativ zum Basiselement 10b vorwärts bewegen, wodurch die Greifelemente 10a, 10a' offen gehalten bleiben.
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So schiebt die Federkraft des Verriegelungselements 10e, 10e' ein Ende 10e*, 10e*' des Verriegelungselements 10e, 10e' zum Gleitelement 10c hin, so dass in der Offenposition der Greifelemente 10a, 10a' das Ende 10e*, 10e*' mit dem Vorsprung des Gleitelements 10c in Eingriff gelangt und eine Relativbewegung des Gleitelements 10c und des Basiselements 10b in eine Position verhindert, die der Schließposition der Greifelemente 10a, 10a' entspricht. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 9 und 10 näher beschrieben.
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Folglich besteht ein beispielhafter kompletter Halte-, Transport- und Freigabeprozess aus mehreren Schritten wie folgt:
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Beladen
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Der Kabelbinder 11 muss in die Greifelemente 10a, 10a' eingelegt werden. Dazu zieht die Antriebseinheit 13 das Gleitelement 10c aus seiner Ruheposition rückwärts. Dadurch, dass das Federelement 10g, 10g' die Federkraft auf das Basiselement 10b und das Gleitelement 10c ausübt, wird das Basiselement 10b in der x-Richtung rückwärts gegen einen Anschlag geschoben, der es an einer weiteren Rückwärtsbewegung hindert. Dadurch öffnen sich die Greifelemente 10a, 10a' und der OPT 11 kann von der externen Reservoireinrichtung in die ABT 1 überführt werden. Wenn der OPT 11 zwischen den Greifelementen 10a, 10a' positioniert ist, müssen die Greifelemente 10a, 10a' geschlossen werden, um den OPT 11 zu sichern. Dazu kehrt die Antriebseinheit 13 ihre Richtung um und bewegt das Gleitelement 10c in einer negativen x-Richtung vorwärts zurück in seine Ausgangsposition. Durch die Federkraft der Federelemente 10g, 10g' werden das Gleitelement 10c und das Basiselement 10b in eine Relativposition zurückbewegt, die der Schließposition der Greifelemente 10a, 10a' entspricht.
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Vorwärtsbewegung
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Der OPT 11 muss in der negativen x-Richtung in Führungen wie die Führungskrallen 3a, 3b um das Bündelgut 2 herum vorwärts bewegt werden. Dazu bewegt die Antriebseinheit 13 das Gleitelement 10c vorwärts und trägt das Basiselement 10b ohne Relativbewegung zwischen Basiselement 10b und Gleitelement 10c mit sich, so dass die Greifelemente 10a, 10a' geschlossen bleiben und den OPT 11 halten.
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Erreichen von Freigabeposition
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Wenn die Greifelemente 10a, 10a' ihre maximale vordere Position, die Freigabeposition, erreichen, wird die Spitze des Bandteils 11a des OPTs 11 durch ein Fenster des OPTs 11 gefädelt und das Band wird gespannt. Während des Spannens muss der OPT 11 in seiner Position gehalten werden. Daher verbleibt die Halteeinheit 10 ohne irgendeine Bewegung in der Freigabeposition.
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Freigeben
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Nach Beendigung des Spannens muss der OPT 11 von den Greifelementen 10a, 10a' freigegeben werden, damit das Bündel befreit werden kann. Dazu bewegt die Antriebseinheit 13 das Gleitelement rückwärts, um die Greifelemente 10a, 10a' zu öffnen. Aufgrund der Federlast folgt das Basiselement 10b der Rückwärtsbewegung. Nach einer minimalen Bewegungsstrecke verklemmen sich die Sperrklinkenelemente 10d, 10d' an dem Gehäuse 4 und verhindern eine weitere Rückwärtsbewegung des Basiselements 10b, während das Gleitelement 10c durch die Antriebseinheit 13 relativ zum Basiselement 10b weiter rückwärts getrieben wird, wie unter Bezugnahme auf die 7 und 8 näher erläutert. Wenn sich das Gleitelement 10c relativ zum Basiselement 10b rückwärts bewegt, drehen sich die Verriegelungselemente 10e, 10e' nach innen und blockieren so das Gleitelement 10c in einer Position, die der Offenposition der Greifelemente 10a, 10a' entspricht. Dadurch kann sich das Aktuator-Gleitelement 10c relativ zum Basiselement 10b nicht vorwärts bewegen, so dass die Klemmbacken, die Greifelemente 10a, 10a', in der Offenposition verbleiben.
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Rückwärtsbewegen/Schließen der Greifelemente
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Bei einer weiteren Rückwärtsbewegung des Gleitelements 10c wird dieses gegen die Sperrklinkenelemente 10d, 10d' geschoben und die Sperrklinkenelemente 10d, 10d' werden gedreht, so dass diese den Vorsprung des Gehäuses 4 freigeben und das Basiselement 10b aus der Rückwärtsbewegung deblockieren, wie in 8 gezeigt. Jetzt kann sich die Halteeinheit 10 frei rückwärts in ihre Ausgangsposition bewegen. Nach einer gewissen Rückwärtsbewegungsstrecke kommen die Verriegelungselemente 10e, 10e' in Kontakt mit einem weiteren Vorsprung des Gehäuses 4. Dabei werden die Verriegelungselemente 10e' in dem vorliegenden Beispiel nach außen gedreht, so dass diese das blockierte Gleitelement 10c freigeben, so dass dieses sich gegenüber dem Basiselement 10b wieder vorwärts bewegen kann und so aufgrund der Federkraft der Federelemente 10g, 10g' die Greifelemente 10a, 10a' schließen.
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3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform von zwei Greifelementen 10a, 10a' mit jeweiligen Greifkonturen 10a*, 10a*', die ausgestaltet sind, mit Außenoberflächen von zumindest zwei gegebenen unterschiedlichen Typen von OPTs 11 in der Schließposition zumindest teilweise formschlüssig zu sein. In dem vorliegenden Beispiel handelt es sich bei den Außenoberflächen um Oberflächen des Fußteils 11d und des Kopfteils 11b des OPT 11. In dem gezeigten Beispiel sind die Greifkonturen 10a*, 10a*' symmetrisch in Bezug auf die Mittelebene senkrecht zur Lateralrichtung. Außerdem weist jedes der Greifelemente 10a, 10a' in der Ebene der Lateral- und Längsrichtung, der x-z-Ebene, einen Schlitz 10a#, 10a#' auf, der sowohl relativ zur Längsrichtung LO als auch zur Lateralrichtung LA geneigt ist, um eine Längsbewegung des Gleitelements 10c relativ zum Basiselement 10b in eine Lateralbewegung der Greifelemente 10a, 10a' in Bezug zueinander über die Führung, die durch die Stiftelemente 10f, 10f' des Gleitelementes 10c und die oben erwähnten langestreckten Vorsprünge des Basiselementes 10b bereitgestellt ist, umzusetzen.
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4 zeigt die Greifelemente 10a, 10a' von 3 mit einem OPT 11 eines anderen Typs. Somit können mit beispielhaften Greifelemente 10a, 10a' genutzt werden, um OPTs 11 unterschiedlicher OPT-Typen fest in der gewünschten Position zu halten. Die Positionen der Greifelemente 10a, 10a' relativ zueinander in der Schließposition können von OPT-Typ zu OPT-Typ unterschiedlich sein.
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5 zeigt detaillierter, wie eine solche erhöhte Flexibilität möglich ist. Die Konturen 10a*, 10a*' umfassen nämlich jeweils unterschiedliche Konturabschnitte, in dem vorliegenden Beispiel erste Konturabschnitte 10ax, 10ax', zweite Konturabschnitte 10ay, 10ay' und dritte Konturabschnitte, 10az, 10az'. Die ersten Konturabschnitte 10ax, 10ax' sind in dem vorliegenden Beispiel gestaltet, um einen formschlüssigen Halt auf dem Kopfteil 11b der zwei unterschiedlichen OPT-Typen bereitzustellen. Dies ist möglich, da in dem vorliegenden Beispiel das Kopfteil 11b der zwei unterschiedlichen OPTs in 3 und 4 eine identische oder sehr ähnliche Form aufweist. Die zweiten Konturabschnitte 10ay, 10ay' werden genutzt, um einen formschlüssigen Halt auf dem Fußteil 11d des OPTs 11 von 3, d. h. des OPT-Typs von 3, bereitzustellen. Wenn der OPT 11 aus 4 von den Greifelementen 10a, 10a' gehalten wird, haben die zweiten Konturabschnitte 10ay, 10ay' keine besondere Funktion außer der, Platz für den OPT 11 aus 4 zu schaffen. Die dritten Konturabschnitte 10az, 10az' sind umgekehrt ausgebildet, um in der Schließposition der Greifelemente 10a, 10a' einen formschlüssigen Halt an dem OPT 11 der 4, d.h. dem OPT-Typ der 4, bereitzustellen, aber keine Funktion haben, wenn der OPT 11 der 3 von den Greifelementen 10a, 10a' gehalten wird. Darüber hinaus stellen die Greifelemente 10a, 10a' des vorliegenden Beispiels jeweils Aussparungen 10aw, 10aw' bereit, die gerade noch Platz bieten und das Halten von sehr großen OPTs 11 ermöglichen.
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6 zeigt eine detailliertere Ansicht eines Greifelements 10a mit einer bestimmten beispielhaften Kontur 10a*, die in dem vorliegenden Beispiel genutzt wird, um eine formschlüssige mechanische Verbindung zwischen den Greifkonturen 10a*, 10a*' der zwei Greifelemente 10a, 10a' aus 5 zu ermöglichen. Man beachte, dass in dem vorliegenden Beispiel die Greifkonturen 10a*, 10a*' symmetrisch in Bezug zu einer Mittelebene senkrecht zur Lateralrichtung, also zu einer x-y-Ebene, sind.
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7 und 8 zeigen eine beispielhafte Ausführungsform einer Halteeinheit 10 mit den Greifelementen 10a, 10a' in geschlossenen und offenen Position.
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In 7 sind die Enden 10d*, 10d*' der jeweiligen Sperrklinkenelemente 10d, 10d' durch eine durch die Pfeile P angedeutete Federkraft zu einem Gehäuses des ABT 1 hin, in dem vorliegenden Beispiel nach außen, geschoben, wobei Vorsprünge des Gehäuses 4 so angeordnet sind, dass die Enden 10d*, 10d*' in der Freigabeposition der Halteeinheit 10 in diesen Vorsprung des Gehäuses 4 eingreifen und ein Rückwärtsbewegen des Basiselements 10b in der Längsrichtung LO zur Aufnahmeposition hin, also in positiver x-Richtung, verhindern.
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Wenn also das Gleitelement 10c, wie durch den Pfeil S angedeutet, rückwärts bewegt wird, kann das Basiselement 10b dieser Bewegung nicht folgen, wobei die daraus resultierende Relativbewegung des Gleitelements 10c in Bezug auf das Basiselement 10b die Greifelemente 10a, 10a' über die Stiftelemente 10f, 10f' in eine Offenposition bewegt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Sperrklinkenelemente 10d, 10d' die auf das Basiselement 10b ausgeübte Kraft durch die Rückwärtsbewegung des Gleitelements 10c über die Federelemente 10g, 10g' ausgleichen.
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Da das Basiselement 10b an einem bestimmten Punkt rückwärts zu der Aufnahmeposition bewegt werden muss, ist die Halteeinheit 10 des vorliegenden Beispiels eingerichtet, die Enden 10d*, 10d*' der Sperrklinkenelemente 10d, 10d', wie in 8 gezeigt, außer Eingriff zu bringen. Der rückwärtige Endabschnitt 10c* des Gleitelements 10c ist nämlich eingerichtet, an einem bestimmten Punkt, wenn dieser in der Längsrichtung rückwärts bewegt wird, mit den Sperrklinkenelementen 10d, 10d* zusammenzuwirken, insbesondere mit vorderen Enden 10d#, 10d#' der Sperrklinkenelemente 10d, 10d*, so dass diese, wie durch die Pfeile R angezeigt, nach außen geschoben werden, was zu einer Drehung der Sperrklinkenelemente 10d, 10d' führt, wie durch die Pfeile Q angezeigt, die die Enden 10d*, 10d*' nach innen bewegt. Dadurch werden die Enden 10d*, 10d*' mit dem Vorsprung des Gehäuses 4 außer Eingriff gebracht. Folglich kann sich die Halteeinheit 10 in der positiven x-Richtung rückwärts in die Aufnahmeposition bewegen, was durch das Gleitelement 10c ausgelöst wird.
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9 und 10 zeigen beispielhafte Ausführungsformen der Halteeinheit 10, bei denen ausgehend von einer ähnlichen Situation wie in 8 die Greifelemente 10a, 10a' in der Offenposition verbleiben, während das Gleitelement 10c und das Basiselement 10b trotz der Federkraft der Federelemente 10g, 10g' frei entlang der Linearbewegung-Führungseinheit bewegt werden können. Insbesondere umfasst die Halteeinheit 10 der 9 zumindest ein, in dem gezeigten Beispiel zwei federbelastete, schwenkbare Verriegelungselemente 10e, 10e', die an dem Basiselement 10b angeordnet sind, wobei eine Schwenkachse der Verriegelungselemente 10e, 10e' quer zur Längsrichtung LO verläuft. Dabei werden die jeweiligen Enden 10e*, 10e*' der Verriegelungselemente 10e, 10e' durch eine Federkraft des Verriegelungselementes 10e, 10e' zum Gleitelement 10c hin, d.h. im vorliegenden Beispiel nach innen, bewegt. Die durch die Federkraft ausgelöste Bewegung wird hier durch die Pfeile T angezeigt. Folglich kann das Gleitelement 10c, ähnlich wie in 7, in der positiven x-Richtung relativ zum Basiselement 10b bewegt werden, falls das Basiselement 10b beispielsweise, wie in 7 beschrieben, in einer festen Position relativ zum Gehäuse gehalten wird.
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So können, wie oben beschrieben, die Greifelemente 10a, 10a' in die Offenposition bewegt werden, was auch in 10 dargestellt ist. Hier wird gezeigt, dass in einer Relativposition von Gleitelemente 10c und Basiselement 10b zueinander, die der Offenposition der Greifelemente 10a, 10a' entspricht, die Enden 10e*, 10e*' mit entsprechenden Vorsprüngen 10c#, 10c#' des Gleitelementes 10c zusammenwirken und eine Relativbewegung von Gleitelement 10c und Basiselement 10b in eine Position verhindern, die der Schließposition der Greifelemente 10a, 10a' entspricht, wie durch den durchgestrichenen Pfeil U angezeigt.
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Folglich kann die gesamte Halteeinheit in der gezeigten Konfiguration in der Längsrichtung LO vorwärts und rückwärts bewegt werden, während die Greifelemente 10a, 10a' in der gezeigten Offenposition gehalten werden.
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Damit die Halteeinheit 10 ihre Konfiguration zurück in eine geschlossene Konfiguration der Greifelemente 10a, 10a' ändern kann, ist ein weiterer Vorsprung des Gehäuses 4 der ABT eingerichtet, mit Enden 10e#, 10e#' der Verriegelungselemente 10e, 10e' in Eingriff zu gelangen, wenn das Basiselement 10b in der Rückwärtsrichtung entlang der Linearbewegung-Führungseinheit 12 bewegt wird, so dass das erste Ende 10e*, 10e*' des Verriegelungselements mit den Vorsprüngen 10c#, 10c#' des Gleitelements 10c außer Eingriff gelangt. Dann wird das Basiselement 10b nicht mehr durch die Federkraft der Federelemente 10g, 10g' daran gehindert, relativ zum Gleitelement 10c in die der Schließposition der Greifelemente 10a, 10a' entsprechende Position bewegt zu werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 19747727 A1 [0003]
- EP 18903233 A1 [0008]
