DE29507338U1 - Greifvorrichtung zum Aufnehmen und Befördern von palettenförmigen Elementen - Google Patents

Description

"Greifvorrichtung zum Aufnehmen und Befördern von palettenförmiqen Elementen"

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung zum Aufnehmen und Befördern von palettenförmigen Elementen mit Greiferzinken, welche horizontal verfahrbar an einem Greiferträger angeordnet sind, der mit Kupplungsmitteln zum Ankuppeln an ein Handhabungsgerät, insbesondere an einen Roboter versehen ist.

Zum Palettieren von Stückgütern zu einem Stückgutstapel auf einer Leerpalette werden häufig Kommissionierroboter eingesetzt, insbesondere dann, wenn individuelle Stückgutzusammenstellungen mit unterschiedlichen Stapelmustern gewünscht werden. Zum Aufnehmen und Befördern von Leerpaletten und Stückgütern sind dabei unterschiedliche Greifertypen erforderlich, die an den Kommissionierroboter ankuppelbar sein müssen.

Gattungsgemäße Greifvorrichtungen zum Aufnehmen und Befördern von Leerpaletten weisen dabei zwei horizontal verfahrbare Greiferzinken auf, welche an einer Greiferplatte angeordnet sind. Diese Greiferzinken können jedoch nur dann einwandfrei arbeiten, d.h. die Leerpalette einwandfrei ergreifen, wenn sie beidseitig symmetrisch an der Leerpalette angreifen, was eine exakte Positionierung der Greifvorrich-

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tung über der Palette bedingt. Da jedoch üblicherweise zur Begrenzung des Steuerungaufwandes des Roboters der betreffende Roboterarm mit angekuppelter Greifvorrichtung immer an denselben Palettenaufnahmeort verfahren wird und sich dann lediglich zum Ergreifen der Palette absenkt, ist es bisher erforderlich, daß die Leerpaletten weitgehend exakt positioniert angefördert werden, was häufig schwierig ist, da üblicherweise Leerpaletten übereinandergestapelt werden, so daß es leicht zu einem Versatz der Paletten beim Transport kommen kann. Es sind deshalb aufwendige Palettenstapeleinrichtungen mit geeigneter Zentrierung der Paletten erforderlich, um einen seitlichen Versatz der übeinandergestapelten Leerpaletten zu vermeiden. Andernfalls ist ein einwandfreies Ergreifen und Befördern der Leerpaletten durch den Roboter nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Aufnehmen und Befördern von palettenförmigen Elementen mit einem Handhabungsgerät zu vereinfachen und insbesondere zuverlässig zu ermöglichen, auch wenn die aufzunehmenden palettenförmigen Elemente mit Versatz auf einem Palettenstapel gestapelt sind.

Diese Aufgabe wird mit einer Greifvorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Greiferträger horizontal verfahrbar an einem Aufnahmeträger

angeordnet ist, der mit den Kupplungsmitteln ausgerüstet ist.

Mit einer derartigen Greifvorrichtung ist es möglich, Leerpaletten oder dgl. auch dann einwandfrei von einem Leerpalettenstapel zu ergreifen, wenn die betreffende Leerpalette gegenüber dem vorbestimmten Stellplatz länglich oder seitlich versetzt angeordnet ist, sofern der Versatz innerhalb der Spannweite der geöffneten Greiferzinken liegt. Die Greifvorrichtung wird nämlich einfach nur von dem Handhabungsgerät mit geöffneten Greiferzinken auf die zu ergreifende Leerpalette abgesenkt und die Zinken werden dann horizontal eingefahren und zentrieren sich dabei ohne Verschiebung der Leerpalette selbst an der Leerpalette, da die Greiferzinken sich mit ihrem Greiferträger in horizontaler Richtung frei gegenüber dem an den Roboter angekuppelten Aufnahmeträger bewegen können. Nach dem Anheben der Leerpalette kann dann der Greiferträger horizontal wiederum gegenüber dem Aufnahmeträger in seiner Ausgangslage bewegt werden. Es ist somit keine exakte Positionierung der Greifvorrichtung, d.h. des Roboterarmes mehr erforderlich, um die Leerpaletten zu ergreifen, und es ist auch nicht erforderlich, die Leerpaletten exakt positioniert anzufordern. Ersichtlich wird somit mittels der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung das Aufnehmen, Befördern und Bereitstellen von Leerpaletten innerhalb einer Roboterzelle stark verein-

facht, rationalisiert und beschleunigt. Außerdem kann auch auf ein etwaiges bisher benötigtes Leerpalettenmagazin verzichtet werden, welches ansonsten das Vereinzeln des Leerpalettenstapels übernimmt, was eine erhebliche Kosteneinsparung mit sich bringt.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der
Greiferträger schwimmend in dem Äufnahmeträger gelagert
ist, um eine problemlose seitliche Verschiebung des Greiferträgers zu ermöglichen, wenn die Greiferzinken eine mit Versatz angeordnete Leerpalette ergreifen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß eine Verstelleinrichtung zur horizontalen Relatiwerschiebung zwischen dem Greiferträger und dem Aufnahmeträger vorgesehen ist. Diese Verstelleinrichtung kann beispielsweise von drehend gelagerten Pneumatikzylindern, welche zwischen dem Aufnahmeträger und dem Greiferträger angeordnet sind,
gebildet sein. Nach dem Anheben der Leerpalette ist es mit dieser Verstelleinrichtung dann möglich, den Greiferträger wieder horizontal in die zentrale Ausgangsposition zurückzufahren, um ein exakt positioniertes Ablegen der Leerpalette
auf dem Palettierplatz zu gewährleisten.

Vorzugsweise sind die Greiferzinken schwimmend im Greiferträger gelagert, um Palettenhöhentoleranzen ausgleichen zu

können. Dabei sind die Greiferzinken vorzugsweise so ausgebildet, daß sie unterhalb der Querbretter der Leerpalette
sicher angreifen, da hier so gut wie nie Beschädigungen an
den Paletten auftreten.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Greiferträger und der Aufnahmeträger plattenförmig ausgebildet sind, um die Bauhöhe der Greifvorrichtung möglichst
klein zu halten.

Die Erfindung sieht weiterhin vorteilhaft vor, daß der
Greiferträger und/oder die Greiferzinken mit Berührungssensoren versehen sind. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, daß die Vorrichtung automatisch die genaue Position der Zinkenstellung des schwimmend gelagerten Greiferträgers erkennt
und vor dem Absetzen der Palette diese zum Roboterflansch
zentriert, erneut die Stellung erkennt und somit die Palette gezielt auf den Palettierungsplatz absetzen kann.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Greifvorrichtung
,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in Draufsicht,

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Fig. 3 bis 5 jeweils in Prinzipdarstellung die Betätigung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Stadien und

Fig. 6 in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht auf eine mit einem Roboter mit erfindungsgemäßer Greifvorrichtung ausgerüstete Palettierstation.

Eine erfindungsgemäße Greifvorrichtung zum Aufnehmen und Befördern palettenförmiger Elemente ist in der Zeichnung allgemein mit 1 bezeichnet. Diese Greifvorrichtung 1 weist zunächst einen vorzugsweise als Greiferplatte 2 ausgebildeten Greiferträger auf, an welchem horizontal verfahrbar zwei Greiferzinken 3 angeordnet sind. Diese Greiferzinken sind dabei vorzugsweise schwimmend in der Greiferplatte 2 gelagert und gegenüber der Greiferplatte 2 in Horizontalrichtung ein- und ausfahrbar, wozu beispielsweise Pneumatikzylinder 4 und Linearführungen 5 vorgesehen sind.

Die Greiferplatte 2 ist horizontal verfahrbar an einem als Aufnahmeplatte 6 ausgebildeten Aufnahmeträger angeordnet, wobei die Greiferplatte 2 dazu schwimmend in geeigneten Führungen 6a der Aufnahmeplatte 6 derart gelagert ist, daß eine Relativbewegung zwischen der Greiferplatte 2 und der Aufnahmeplatte 6 parallel zur Bewegungsrichtung der Grei-

ferzinken beim Öffnen und Schließen möglich ist. Darüber hinaus ist zwischen der Greiferplatte 2 und der Aufnahmeplatte 6 eine Verstelleinrichtung zur horizontalen Relativverschiebung zwischen der Greiferplatte 2 und der Aufnahmeplatte 6 vorgesehen, wobei beim dargestellten Ausführungsbeispiel diese Verstelleinrichtung von drehend gelagerten Pneumatikzylindern 7 gebildet sind.

An der Oberseite ist die Aufnahmeplatte 6 mit Kupplungsmitteln ausgerüstet, die allgemein mit 8 bezeichnet sind. Diese Kupplungsmittel 8 dienen zum Ankuppeln der Greifvorrichtung 1 an ein Handhabungsgerät, insbesondere an einen Roboter. Beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kupplungsmittel 8 dabei so ausgerüstet, daß sie ein Ankuppeln nicht unmittelbar an einen Roboterarm, sondern an einen mit dem Roboter verbundenen Produktgreifer 9 mit Saugnäpfen 10 ermöglichen. Dazu weisen die Kupplungsmittel 8 eine Aufnahme 11 für Verriegelungselemente und eine mechanische Verriegelung 12 (z.B. Pneumatikzylinder) auf. Diese Gestaltung der Kupplungsmittel 8 ermöglicht ein einfaches An- und Abkuppeln des an einem Roboter befestigten Produktgreifers 9 zum An- bzw. Abkuppeln der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung 1.

In den Fig. 3 bis 5 ist die Betätigung der Greifvorrichtung 1 zum Ergreifen und Anheben von Leerpaletten dargestellt.

In dem in Fig. 3 dargestellten Stadium wird die Greifvorrichtung 1 mit vollständig horizontal auseinander gefahrenen Greifzinken 3 auf eine Leerpalette 13 abgesenkt, welche auf einer oder mehreren weiteren Leerpalette(n) 14 mit z.B. seitlichem Versatz gestapelt ist. In diesem Zustand sind die Aufnahmeplatte 6 und die Greiferplatte 2 exakt zueinander zentriert, während aufgrund einer nicht genauen Positionierung der Greifvorrichtung 1 bzw. einer ungenauen Stapelung der Paletten 13, 14 sich die geöffneten Greiferzinken 3 zwar beidseits der oberen Leerpalette 13 befinden, jedoch nicht in gleichbleibendem Abstand. Werden die Greiferzinken 3 nun horizontal zusammengefahren und greifen unter die Querholme der Leerpalette 13, so wird zwangsläufig aufgrund der unzentrierten Anordnung die Greiferplatte 2 horizontal gegenüber der Aufnahmeplatte 6 verfahren, und zwar beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 in Richtung des Pfeiles 15 nach links. Der Verfahrweg ist dabei von der Ungenauigkeit der Anordnung der Leerpalette 13 im Verhältnis zur Ausgangslage der Greifvorrichtung 1 abhängig.

In der Darstellung gemäß Fig. 4 sind die Greiferzinken 3 voll zusammengefahren und die Greiferplatte 2 ist dementsprechend vollständig nach links gegenüber der Aufnahmeplatte 6 ausgelenkt. Anschließend wird die Greifvorrichtung 1 vom Roboter angehoben, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist

und die Greiferplatte 2 mit den Greiferzinken 3 und der Leerpalette 13 wird mittels der Verstelleinrichtung {Pneumatikzylinder 7) wieder in ihre Ausgangslage, d.h. zentriert zur Aufnahmeplatte 6 zurückverfahren. Die Greifvorrichtung 1 kann dann verschwenkt werden und die Leerpalette 13 an der gewünschten Stelle abgesetzt werden.

In Fig. 6 ist eine Palettierstation beispielhaft dargestellt, welche als wesentlichen Bestandteil einen Roboter 16 aufweist, an dessen Roboterarm der Produktgreifer 9 befestigt ist. Dieser Roboter 16 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel stationär angeordnet und der maximale Aktionsradius seines Roboterarmes ist mit einem Kreis angedeutet .

Die Palettierstation ist jeweils mit zwei symmetrisch zum Roboter 16 angeordneten ProduktZuführungen und Stückgutstapelabführungen sowie einer zentralen Leerpalettenzuführung ausgerüstet. Diese Leerpalettenzuführung besteht beispielsweise aus einer Palettenrollenbahn 17 für Leerpalettenstapel, vorzugsweise mit einem Anfahrschutz. Auf diesen Leerpalettenstapel ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Greifvorrichtung 1 abgesetzt, durch entsprechende Verschwenkung des Roboterarmes des Roboters 16 kann die Greifvorrichtung 1 über den Produktgreifer 9 an den Roboter 16 angekuppelt werden.

Die beiden StückgutZuführungen bestehen jeweils aus einer Produktzuführung 18 mit einem integrierten Eckumsetzer, an die sich jeweils ein Stückguttransportband 19 mit Vereinzelung und Zentrierung anschließt. Von diesen Stückguttransportbändern 19 werden die Stückgüter abgenommen und palettiert. An die Stückgutzuführung 18 schließt sich aus Sicherheitsgründen jeweils ein Überlaufbereich 20 an.

Beidseits des Roboters 16 parallel zur Palettenrollenbahn 17 sind jeweils Palettenrollenbahnen 21, vorzugsweise reversiebar mit seitlicher Zentrierung, angeordnet, auf welchen abwechselnd die Palettierung erfolgt. An diese Palettenrollenbahn 21 schließen sich jeweils einfache Palettenrollenbahnen 22 an und vorzugsweise an diese wiederum Palettenrollenbahnen 23 mit Anfahrschutz. Außerhalb dieser Palettenrollenbahn ist eine Robotersteuerungseinrichtung 24 vorgesehen.

Zu Beginn einer Palettierung wird der Roboterarm des Roboters 16 in den Bereich der Palettenrollenbahn 17 bewegt und der am Roboterarm befindliche Produktgreifer 9 wird an die erfindungsgemäße Greifvorrichtung 1 angekoppelt, welche anschließend vom Leerpalettenstapel auf der Palettenrollenbahn 17 eine Leerpalette ergreift und auf einer der beiden Palettenrollenbahnen 21 absetzt. Anschließend wird die

Greifvorrichtung 1 wiederum auf dem Leerpalettenstapel abgelegt und der Roboter stapelt mittels des Produktgreifers 9 auf der Leerpalette nacheinander eine Vielzahl von Stückgütern, welcher er nach und nach von dem Produkttransportband 19 entnimmt. Ist ein Gutstapel vollständig palettiert, entfernt sich der Roboterarm und beginnt vorzugsweise auf der anderen Seite einen neuen Palettiervorgang, während der palettierte Gutstapel die Palettierstation über die Palettenrollenbahn 21,22,23 verläßt.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen.

Claims (6)

Ansprüche:

1. Greifvorrichtung zum Aufnehmen und Befördern von palettenförmigen Elementen mit Greiferzinken, welche horizontal verfahrbar an einem Greiferträger angeordnet sind, der mit Kupplungsmitteln zum Ankuppeln an ein Handhabungsgerät, insbesondere an einen Roboter versehen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß der Greiferträger (2) horizontal verfahrbar an einem Aufnahmeträger (6) angeordnet ist, der mit den Kupplungsmitteln (8) ausgerüstet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Greiferträger (2) schwimmend in dem Aufnahmeträger (6) gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine Verstelleinrichtung (7) zur horizontalen Relativverschiebung zwischen dem Greiferträger (2) und dem Aufnahmeträger (6) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Greiferzinken (3) schwimmend im Greiferträger (2) gelagert sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,

daß der Greiferträger (2) und der Aufnahmeträger (6) plattenförmig ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,

daß der Greiferträger (2) und/oder die Greiferzinken (3) mit Berührungssensoren versehen sind.