DE2731237C3 - Einrichtung zum Sortieren von Flachteilen - Google Patents

Description

Rollen, Kugeln, Ringen u. a. m. möglich.

Flache Einzelteile wie Akkumulatorelektroden können in dieser Sortiereinrichtung nicht aussortiert werden.

In der bekannten Sortiereinrichtung werden die Einzelteile nach deren Messung in die Rutschen ausgeladen und ebenfalls angehäuft, was für die dünnen und schwachen Akkumulatorelektroden nicht zulässig ist.

Alle diese Nachteile geben keine Möglichkeit, die Sortiereinrichtung zum Sortieren dünner, schwacher Akkumulatorelektroden oder flacher Einzelteile zu nutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und zuverlässige automatische Einrichtung zum Sortieren flacher Einzelteile, insbesondere von Akkumulatorelektroden zu schaffen, die durch Veränderung des Aufbaus der Sortiertrommel und des Speichers das Sortieren und Einlegen der Flachteile in die Kassetten der entsprechenden Gruppen unter genügender Leistung und Zuverlässigkeit selbst bei der Arbeit mit dünnen, schwachen Elektroden ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Sortiereinrichtung erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentaaspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße automatische Einrichtung zum Sortieren flacher Teile ermöglicht das Sortieren von Akkumulatorelektroden, die besonders dünne, hinsichtlich ihrer Festigkeit schwache Plattenelektroden aufweisen, zur Automatisierung des selektiven Zusammenbaus eines Akkumulatorblocks mit vorgeschriebener Einlegedichte des Blocks in den Blockkasten. Dabei werden die Produktivität, die Betriebssicherheit der automatischen Sortiereinrichtungen sowie die Überwachungsgenauigkeit der Kenngrößen während des Sortierens erhöht, und zwar dadurch, daß die Sortiertrommel mit den frei gleitenden Manipulatoren ausgerüstet ist, die eine Sperre zum Sperren jedes Manipulators in dessen oberer Totlage aufweisen. Darüber hinaus enthält jeder Manipulator eine Speicherzelle des Speichers, die als Block von Hebeln ausgeführt ist, deren Anzahl gleich der Zahl der zu sortierenden Gruppen ist. Jeder dieser Hebel betätigt die Sperre nach dem Signal des Stellwerks des Kontrollgeräts, während an jeder Sortierstellung ein Anschlagstück in der Höhe einer jeweiligen Nummer der Sortierstellung des Speicherzellenhebels des Speichers angeordnet ist. Hierdurch wird die betreffende Kenngröße der Elektrodenplatte automatisch gemessen, und die Elektrode wird in die jeweilige auswechselbare Kassette in der zu deren Kenngröße gehörenden Sortierstation eingelegt.

Durch Anwendung der frei gleitenden Manipulatoren mit einem Magnet-, Unterdruckgreifer usw., die durch ihr Eigengewicht auf den Stapel der flachen Elektroden herabgleiten, wird, von der Elektrodenstapelhöhe in der Kassette abgesehen, ein minimaler Druck auf die Elektroden ausgeübt.

Da der Speicher sehr einfach als Block von die Sperre betätigenden Hebeln mit einer kleinstmöglichen Anzahl einem Abrieb unterworfener Bauteile ausgeführt ist, ist ein Dauerbetrieb der automatischen Einrichtung zum Sortieren flacher Teile und ein zuverlässiges und exaktes Aussortieren der Elektroden bei hoher Sortiergeschwindigkeit möglich, die nur durch die Meßzeit der jeweiligen Kenngröße der Elektrode eingeschränkt wird. Hierdurch wird eine hohe Betriebsleistung der automatischen Sortiereinrichtung zum Sortieren flacher Teile gewährleistet.

Das automatische Einlegen der flachen Elektroden in die Kassetten nach deren Größengruppen ermög licht es, eine automatische Produktionsstraße zum Zusammenbau von Akkumulatoren zusammenzustellen, die aus einzelnen Zusammenbau-Automaten besteht, die mit einer einheitlichen Kassette verbunden sind. Dabei werden die Aufwendungen für die Zwischenbeförderung der Elektroden von einer Station zur anderen eingespart.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Gesamtansicht einer automatischen Sortiereinrichtung für Flachteile, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens der Manipulatoren mit den Elektromagneten des Stellwerks einer Speicherzelle.

Als Ausführungsbeispiel sei eine automatische Einrichtung mit einer Sperre betrachtet, die mit einem Elektromagneten ausgestattet ist.

Die erfindungsgemäße automatische Einrichtung zum Sortieren flacher Teile enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1), in dessen Mitte eine stehende Drehachse 2 unbeweglich befetigt ist. An ihrem oberen Ende ist ein Drucklager 3 montiert, mit dessen Hilfe an der Drehachse 2 eine Sortiertrommel 4 angeordnet ist. An der unteren Stirnfläche der Sortiertrommel 4 ist ein Zahnrad 5 starr befestigt, in das ein anderes Zahnrad 6 eingreift und somit unter der Einwirkung eines Antriebes die Sortiertrommel 4 abwechselnd von einer Sortierstellung zur anderen dreht (der Antrieb ist nicht dargestellt). Das Zahnrad S sitzt in seinem Gleitlager auf einer Rohrhülse 7 auf, die längs der Drehachse 2 frei gleiten kann und periodisch vom gleichen Antrieb angetrieben in senkrechter Richtung hin- und herbeweglich ist. Die Rohrhülse 7 endet an ihrem oberen Ende mit einem Teller 8. Der Antrieb hebt nach einem vorgeschriebenen Programm die Rohrhüise 7 an und senkt sie ab; er dreht ferner die Sortiertrommel 4 um einen Winkel, der den Kreisumfang der oberen Plattform des Gehäuses 1 in die Sortierstationen so oft teilt, daß deren Anzahl gleich der Zahl der Sortiergruppen plus einer Station ist, also z. B. sechs Sortierstationen bei fünf Sortiergruppen. Am Umfang der Sortiertrommel 4 stehen z. B. paarweise Führungen 9 (Fig. 1, 2), deren Zahl gleich der der Sortiergruppen ist.

Auf die Führungen 9 sind in Gleitlagern 10 gelagerte Manipulatoren bewegbar, die mit ihren Rollen 12 auf den Teller 8 der Rohrhülse 7 drücken. Dabei weist jeder Manipulator 11 je einen Arm auf, der aus dem Umfang der Sortiertrommel 4 herausragt und zusammen mit dem Manipulator 11 und dem Teller 8 der Rohrhülse 7 eine senkrechte Auf- und Abbewegung über der Oberfläche der oberen Plattform des Gehäuses 1 ausübt. Jeder Manipulator 11 ist mit einer elektromagnetischen Sperre 13 ausgestattet, die den Manipulator 11 bei stromlosem Elektromagneten in eine Nut 14 (Fig. 2) verriegelt, die am oberen Ende einer der Führungen 9 ausgespart ist. An dem aus der Sortiertrommel 4 herausragenden Arm des Manipulators 11 ist ein Greifer 15 befestigt, der beispielsweise als Magnet-, Unterdruck-Luftgreifer od. dgl. ausgeführt ist.

Im unteren Teil der Sortiertrommel 4 ist unterhalb der oberen Plattform des Gehäuses 1 unter jedem Manipulator 11 eine Gruppe von Hebeln 17 auf einer vertikalen Achse 16 montiert, deren Anzahl gleich der der Sortiergruppen ist und die Speicherzellen des "> Speichers da-stellen.

Jeder Hebel 17 einer Hebelgruppe weist an seinen beiden Rollen 18 und 19 (Fig. 2) eine Stellfeder 20 auf, durch die der Hebel 17 in seinen beiden Endstellungen zurückgehalten werden kann. Er enthält ferner κι eine Druckkünke 21, die in der Mitte des Hebels 17 befestigt ist und über eine gemeinsame Leiste 23 (Fig. 1) mit einem in die Speiseschaltung der elektromagnetischen Sperre 13 geschalteten Kontakt 22 zusammenwirkt, ι ·

Dabei ist zu beachten, daß die Art der Wechselwirkung der Sperre mit den Hebeln des Speicherblocks unterschiedlich sein kann, und zwar elektromagnetisch, elektromechanisch, mechanisch usw. Dabei ist wichtig, daß die Manipulatoren 11 in der oberen Lage ?<> fixierbar sind und unter Betätigung jedes beliebigen Hebels des jeweiligen Speicherblocks heruntergefahren werden können.

An einer der Sortierstationen des Gehäuses 1 ist ein Meßgerät 24- und in dessen Nähe eine Vorrichtung -' >

25 zur vereinzelten Herausgabe der flachen Elektroden 26 vom Meßgerät 24 befestigt. An derselben Sortierstation ist unter dem Meßgerät 24 ein Stellwerk vorgesehen, das Elektromagneten 27 (Fig. 1, 2) mit Stößeln 28 enthält, deren Anzahl gleich der der Sor- i< > tiergruppen ist, die in den Höhen montiert sind, die denen der Hebel 17 jeder Hebelgruppe des Speichers der Sortiertrommel 4 entsprechen. In diesem Zusammenhang wird an jeder weiteren Sortierstation des Gehäuses 1 je ein ortsfestes Anschlagstück 29 in der r> Höhe jedes entsprechenden Hebels 17 des Speichers festgelegt, dessen Nummer der der Sortiergruppe von oben nach unten, an den Hebeln 17 zählend, entspricht. Im Unterteil der Sortiertrommel 4 sind zwei Kontaktringe 30 (Fig. 2) befestigt, die über stromab- 4« nehmende Bürsten 31 mit der Spannungsquelle in Verbindung stehen.

Der Kontakt 22 ist mit dem unteren Kontaktring 30 über einen Draht 32 und über die elektromagnetische Sperre 13 sowie die Drähte 33 und 34 mit dem oberen Kontaktring 30 verbunden.

Auch die Greifer 15 können in verschiedenerlei Weise abgeändert werden; so können sie beispielsweise mit einem Dauer-, einem Elektromagneten, einem Unterdruckansauger u. dgl. ausgeführt werden. -> <> Der Greifer 15 darf grundsätzlich nach dem Hochheben der flachen Elektrode 26 vom Meßgerät 24 diese nur nach wiederholtem Drücken mit der Elektrode

26 am Elektrodenstapel an einer der Sortierstationen freigeben.

Die erfindungsgemäße Sortiereinrichtung arbeitet folgendermaßen:

Nach dem Messen einer Kenngröße der flachen Elektrode 26, beispielsweise des Gewichtes, der Stärke oder der Längsabmessung u. dgl. wird durch bo das Meßgerät 24 (Fig. 1) einer der Elektromagneten

27 des Stellwerks eingeschaltet, der für diese Gruppe der Elektroden 26 nach der gemessenen Kenngröße vorgesehen ist. Hiernach drückt der Stößel 28 des Stellwerks über die Rollen 19 (Fig. 2) auf den gegen- b5 überliegenden Hebel 17. Der Hebel 17 der betreffenden Speicherzelle des Speichers wird mittels der Stellfeder 20 in der gedrückten Stellung gehalten. Die Druckklinke 21 öffnet den Kontakt der elektromagnetischen Sperre 13, die damit stromlos wird. Die Sperre 13 wird dabei an die Führung 9 herangedrückt und gleitet an dieser beim Hochheben des Manipulators 11 unter der Einwirkung des sich nach oben bewegenden Tellers 8 der Rohrhülse 7 über die Rolle 12. In ihrer oberen Totlage fällt die elektromagnetische Sperre 13 in die Nut 14, die Trommel 4 dreht sich zur nächsten Station und der Teller 8 bewegt sich nach unten, während der Manipulator 11 zusammen mit dem angedrückten Hebel 17 mit der Elektrode 26 am Greifer 15 in der oberen Totlage bleibt. Der folgende Manipulator 11 fährt herunter an das Meßgerät 24, greift die nächste Elektrode 26 und hebt sie hoch, wonach er in seiner oberen Totlage durch einen weiteren Hebel 17 der Speicherzelle im Speicher der Sortiertrommel 4 gehalten wird. Ein in seiner oberen Totlage zurückgehaltener Manipulator 11 mit der Elektrode 26 beginnt sich an der Sortierstation nach unten zu bewegen, wo die Rolle 18 des angedrückten Hebels 17 auf das entsprechende Anschlagstück 29 (Fig. 1, 2) trifft, das gegen die Rolle drükkend den Kontakt wieder einschaltet. Bei dieser Einschaltung des Kontakts löst sich die elektromagnetische Sperre 13 aus der Nut 14, während der Manipulator 11 bei der Abwärtsbewegung des Tellers 8 die Elektrode auf den entsprechenden Elektrodenstapel auflegt. Bei Beginn eines weiteren Drehschrittes der Sortiertrommel 4 läuft die Rolle 18 vom Anschlag 29 ab und die Stellfeder 20 stellt den Hebel 17 in seine vorherige Stellung zurück, wobei der Kontakt 22 wieder geöffnet wird. Dabei wird der Manipulator 11 wiederum in seiner oberen Totlage zurückgehalten, bis er die Station des Meßgeräts 24 erreicht und sich hier nach unten bewegt, wo ein nicht gezeigtes gemeinsames Anschlagstück befestigt ist, durch das alle Hebel 17 in ihre Anfangsstellung zurückgeschwenkt werden. Auf diese Weise wird bei abwechselnden Bewegungsgängen folgende Reihenfolge von Bewegungen durchgeführt, die unter der Einwirkung eines gemeinsamen, nicht dargestellten Antriebes mit der Nockenwelle zustande kommen. Im einzelnen folgen aufeinander: die Beladung der Meßstation 24 mit einer der flachen Elektroden 26, Abwärtsbewegung des Tellers 8 in seine untere Endstellung, Hochheben des Tellers 8 in seine obere Endstellung, ein Drehschritt der Sortiertrommel 4 zu einer folgenden Stellung, Abwärtsbewegung des Tellers 8, Messung der Kenngröße der flachen Elektrode und deren Fixierung im Speicher, Arretierung des Manipulators 11 in der oberen Totlage, Ablegen der Elektrode 26 an der Station der gegebenen Sortiergruppe, erneutes Arretieren des Manipulators 11 in seiner oberen Totlage, Abwärtsbewegung desselben und Ergreifen einer neuen flachen Elektrode 26 an der Meßstation. Dabei wird die Dauer des Aussortierens durch die Zeitspanne der Auf- und Abbewegung des Tellers 8 und des Drehschrittes der Sortiertrommel 4 in deren nächste Stellung bestimmt. Alle anderen Arbeitsvorgänge verlaufen parallel in der gleichen Zeit.

Die automatische Sortiereinrichtung für flache Teile ermöglicht eine Automatisierung des Sortiervorganges der besonders dünnen, schwachen Akkumulatorelektroden, und zwar dadurch, daß die Sortiertrommel 4 mit den Manipulatoren 11 versehen ist, die die Sperre 13 zum Zurückhalten jedes Manipulators in seiner oberen Totlage aufweisen. Dabei ist jeder Manipulator 11 mit einer Speicherzelle des Spei-

chers versehen, der einen Block der Hebel 17 darstellt, die nach dem Signal des Stellwerks des Meßgeräts 24 mit der Sperre 13 in Wechselwirkung treten, während an jeder Sortierstation das Anschlagstück 29 montiert ist, das in Übereinstimmung mit der betreffenden Sortiergruppe den jeweiligen Hebel 17 betätigt. Dabei gewährleistet es die automatische Messung der betreffenden Kenngröße der flachen Elektrode 26 und deren Anheben und Ablegen in eine der auswechselbaren Kassetten an der der gemessenen Kenngröße entsprechenden Sortierstation.

Durch Anwendung der an den Führungen 9 frei gleitenden Manipulatoren 11 mit dem Greifer 15, die sich nur unter der Einwirkung ihres Eigengewichts auf

den Stapel der flachen Elektroden 26 auflegen, wird ein minimaler Druck auf die Elektroden 26, abgesehen von der Stapelhöhe der Elektroden 26, gewährleistet.

Der einfache Aufbau des Speichers in Form je einer Gruppe der Hebel 17 mit einer minimalen Anzahl einem Verschleiß unterworfener Bauteile wird die Lebensdauer der Sortiereinrichtung beträchtlich verlängert und ein zuverlässiges und exaktes Aussortieren

ίο der flachen Elektroden mit hoher Geschwindigkeit erreicht, die nur durch die Dauer der Messung der jeweiligen Kenngröße der Elektrode eingeschränkt wird. Hierdurch erhält die Sortiereinrichtung eine hohe Produktivität.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Sortieren von Flachteilen, vorzugsweise Elektroden für Akkumulatoren, mit einer in einem schrittweise von einer Sortierstation zur anderen drehbaren Sortiertrommel, wobei eine Station mit einem Meßgerät versehen ist, welches in Abhängigkeit vom Meßergebnis Sortiersignale an einen in Form von Hebeln ausgebildeten Speicher gibt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der obere Teil des Gehäuses (1) bildet eine Plattform mit n—l Sortierstationen und einer Meßstation;

b) die Sortiertrommel (4) weist in einem unteren, im Innern des Gehäuses (1) liegenden Teil unterhalb der Stationen η Achsen (16) mit je n— 1 übereinander angeordneten Hebeln (17) als Speicherzellen sowie eine entlang der Drehachse (2) der Sortiertrommel (4) bewegbare, oben von einem Teller (8) begrenzte Rohrhülse (7), und in einem über die obere Plattform ragenden Teil η vertikale Führungen (8) auf;

c) unterhalb des Meßgerätes (24) sind den η — 1 Hebeln (17) gegenüber « — 1 Elektromagnete (27) angeordnet und unterhalb jeder Sortierstation ist in Höhe eines der n—l Hebel jeder Hebelgruppe ein Anschlag (29) vorgesehen, der nur einen der durch den Elektromagneten (27) vorher verschwenkten n-l Hebel betätigt;

d) an jeder vertikalen Führung im oberen Teil der Sortiertrommel (4) ist ein Manipulator (11) zur Aufnahme bzw. Abgabe der Flachteile verschiebbar angebracht, der mit einer Rolle (12) auf dem Teller (8) aufliegt und gemeinsam mit dem Teller nach oben und nach unten beweglich und mit einer Sperre (13) versehen ist, die ein Hängenbleiben des Manipulators (11) in seiner oberen (äußersten) Totlage gewährleistet;

c) jede der η Gruppen der Hebel (17) ist mit der entsprechenden Sperre (13) kinematisch verbunden, wodurch mit dem Hebel (17) die Funktion der Speicherzellen zur Abwärtsbewegung des Manipulators (11) mit dem Teil nur bis zur Sortierstation gewährleistet wird, die dem Kommando des Meßgeräts entspricht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kinematische Verbindung als elektrischer Stromkreis ausgeführt ist, welcher einen Elektromagneten der Spere (13) und einen elektrischen Umschalter (22) enthält, der das Einkeilen der Sperre (13) in die Nut (19) der Führung (9) zum Hängenbleiben des Manipulators (11) beim Umdrehen eines beliebigen der n— 1 Hebel der ihm zugeordneten Hebelgruppe durch den Elektromagneten (27) und die Lösung der Sperre (13) zur Abwärtsbewegung des Manipulators (11) beim Zusammentreffen des umgedrehten Hebels mit dem Anschlag (29) auf der entsprechenden Sortierstation umfaßt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Sortieren von Flachteilen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus der SU-PS 425671 bekannten Art.

> Das Automatisierungsproblem beim Zusammenbau von Akkumulatoren besteht darin, daß der Zusammenbau eines Akkumulatorblocks mit einer erhöhten spezifischen Energieintensität unter einer vorgeschriebenen Einlegedichte dieses Blocks in den

ίο Blockkasten durchgeführt werden muß, die nur durch Auswahl von Elektroden einer erforderlichen Stärke erreicht werden kann, die zusammengestellt eine vorgeschriebene Stärke des Blocks mit einer gegebenen Zahl der Elektroden ergeben.

r> Da bei der Elektrodenfertigung die Elektrodenstärke sich in weiten Grenzen ändert, werden die Elektroden vorher in Gruppen aussortiert. Auch werden die zusammengesinterten Bänder von Elektrodenrohplatten vor deren Tränkung kalibriert; jedoch setzt das die Porosität der Bänder herab und führt zu einer Verminderung der spezifischen Elektrodenkapazität.

Bei bekannten Sortiereinrichtungen fallen gewöhnlich die zu sortierenden Teile in Sammelkästen der entsprechenden Teilegruppen, was beim Sortieren dünner Elektrodenplatten mit geringer Festigkeit ausgeschlossen werden muß, da dadurch die Elektroden leicht deformiert werden. Außerdem muß noch Handarbeit zum Auseinandernehmen der in den Sammelkasten durcheinander aufgehäuften Elektroden zusätzlich aufgewandt werden.

Aus diesen Gründen werden die Elektroden bei der Fertigung von Akkumulatoren mit erhöhter Energiekapazität hauptsächlich von Hand unter Benutzung

j-, einer technischen Waage oder mit Hilfe von Geräten zur Messung der Elektrodenstärke, beispielsweise einer Feinmeßschraube, durchgeführt, wobei die Elektroden nachfolgend in Gruppen zu Stapeln aufeinandergelegt werden.

κι Bei der aus der SU-PS 425671 bekannten Einrichtung ist die Sortiertrommel auf einer Welle in Axialrichtung verstelbar angeordnet, die dabei ein gemessenes Einzelteil an einer dessen Größe entsprechenden Station in eine Rutsche herausstößt. Das

π Einzelteil wird zum Sortieren in dieser Sortiereinrichtung in einen Schlitz des Scheibenförderers eingegeben. An der nächsten Station werden die Abmessungen gemessen. Hierfür wird ein Elektromagnet des Stellwerks eingeschaltet, der das Anschlagstück her-

ii> vorschiebt. Bei Hin- und Herbewegung der Trommel längs der Welle wird der Hebel der entsprechenden Speicherzelle nach dem Auftreffen des Anschlagstücks in eine andere fixierte Stellung übergeführt, bei der das Einzelteil mit dem Sortierer an der entspre-

-,-, chenden Station in die Rutsche herausgestoßen wird. Diese Sortiereinrichtung weist folgende Nachteile auf:

Ihre konstruktive Gestaltung ermöglicht das Aussortieren der Einzelteile nur in zwei Gruppen.

>u Eine Vermehrung der Zahl von Sortiergruppen stellt bei diesem Aufbau eine unlösbare Aufgabe dar, da der Hebel jeder Speicherzelle nur in zwei Stellungen verschwenkt werden kann, in deren einer das Einzelteil durch den Sortierer und in deren anderer es

,-, mit einem besonderen Stößel oder unter der Einwirkung des Eigengewichtes ausgeladen wird. Darüber hinaus ist die Anwendung des Scheibenförderers nur für Einzelteile in Form von Rotationskömern wie