DE29808887U1 - Vorrichtung zur lagerichtigen Ausrichtung von Gegenständen - Google Patents

Description

Vorrichtung zur lagerichbigen Ausrichtung von Gegenständen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lagerichtigen Ausrichtung von Gegenständen, die unterschiedliche Sortierlagen innehaben, insbesondere zur lagerichtigen Zulieferung der Gegenstände an eine automatisierte Fertigungsanlage .

Automatisierte Fertigungsanlagen arbeiten oft mit einem sehr hohen Teiledurchsatz, beispielsweise 1.500 Teile/min. Um unnötige Standzeiten der zumeist teuren Anlagen zu vermeiden, ist es wichtig, daß die zu verarbeitenden Gegenstände der Fertigungsanlage schnell und in vorgegebener eindeutiger, lagerichtiger Ausrichtung zugeführt werden.

Zum lagerichtigen Zuführen von Gegenständen werden heute zumeist Zentrifugal- oder Vibrationsförderer benutzt. Derartige Zuführsysteme weisen einen Fördertopf auf, in den die zu fördernden Gegenstände eingebracht werden und zunächst auf dem Boden des Fördertopfes lie-

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gen. Angetrieben durch Zentrifugal- oder Vibrationskräfte werden die Gegenstände an den Rand des Fördertopfes geführt und dort auf eine schneckenförmige, aus dem Fördertopf herausführende Bahn geführt. Entlang der Bahn sind zahlreiche Zuführschikanen vorgesehen, die Gegenstände mit Fehlausrichtungen zurück in den Fördertopf aussondern, so daß am Ausgang des Zuführsystemes die Gegenstände in einer einzigen, lagerichtigen Ausrichtung vorliegen. Wegen der zahlreichen Zuführschikanen werden viele Gegenstände wieder in den Fördertopf zurückgebracht, was die Verweildauer der Gegenstände in dem Fördertopf erhöht. Dies führt zur Verschmutzung und teilweise auch zur Abnutzung der Gegenstände. Hinzu kommt, daß Zuführschikanen potentielle Fehlerquellen innerhalb des Zuführsystemes darstellen, da sie einen künstlichen Engpaß für die Gegenstände bilden und sich beispielsweise mit fehlerhaften Gegenständen zusetzen können. Die Leistungsfähigkeit des Zuführsystems wird generell durch die Anzahl der Zuführschikanen beschränkt, da eine gewisse Anzahl der Gegenstände wieder in den Fördertopf zurückbefördert wird, anstatt der Fertigungsanlage zugeführt zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit bei der Zuführung von lagerichtigen Gegenständen zu steigern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur lagerichtigen Ausrichtung von Gegenständen hat einen Umlaufförderer mit Nestern zur Aufnahme jeweils eines Gegenstandes. Die

Gegenstände werden an einer Zuführposition des Umlaufförderers zugeführt. An einer in Förderrichtung stromabwärts gelegenen ersten Abfuhrposition werden in einer ersten Ausrichtung orientierte Gegenstände aus den Nestern ausgeworfen, während Gegenstände, die in einer zweiten Ausrichtung orientiert sind, an einer weiter stromabwärts gelegenen zweiten Abfuhrposition ausgeworfen werden. Die beiden Abfuhrpositionen liegen einander in dem Förderkreis gegenüber, was bedeutet, daß die Nester wegen des UmlaufCharakters des Förderers um 18 0° zueinander verdreht angeordnet sind.

Des weiteren weist die Vorrichtung eine Abfuhreinrichtung auf, die einen ersten und einen zweiten, sich an die jeweilige Abfuhrposition des Umlaufförderers anschließenden Abfuhrweg aufweist, wobei die beiden Abfuhrwege in derselben Richtung verlaufen und in einen gemeinsamen Auslaß, der z.B. zu einer Fertigungsanlage führt, münden. Bedingt durch die Symmetrie des Umlaufförderers sind Gegenstände, die um 180° zueinander verdreht in den Nestern liegen und über die beiden Abfuhrwege in einer Richtung aus den Umlaufförderer entnommen werden, am gemeinsamen Auslaß in einer einzigen, lagerichtigen Ausrichtung orientiert. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können also Gegenstände, die bereits derart vorsortiert sind, daß sie in nur noch zwei Ausrichtungen vorliegen, mit Hilfe des Umlaufförderers in eine lagerichtige Ausrichtung sortiert werden. Dies geschieht ohne die Verwendung von Zuführschikanen; die Gegenstände werden also direkt, d.h. ohne längere Verweildauer, ihrer Bestimmung zugeführt. Dies ermöglicht eine schnelle und materialschonende Zuführung.

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Falls Gegenstände, die mehr als zwei Sortierlagen einnehmen können, verarbeitet werden sollen, können mehrere dieser Vorrichtungen parallel- oder hintereinandergeschaltet werden, oder die Nester können beweglich ausgeführt sein, um die Gegenstände in bestimmte Ausrichtungen zu bringen.

Bevorzugterweise überbrückt einer der Abfuhrwege den Umlaufförderer in stationärer Weise und mündet von oben in den gemeinsamen Auslaß. Dies ermöglicht ein Auswerfen der Gegenstände, ohne daß die Bewegung des Umlaufförderers behindert wird. Der Umlaufförderer kann sich also schon weiterbewegen, sobald die Gegenstände die Nester verlassen haben.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich an jeder Abfuhrposition eine Auswurfausrichtung für die Gegenstände, wobei die Auswurfeinrichtungen zeitgleich aktiviert werden und die beiden von Nestern bis zu dem gemeinsamen Auslaß reichenden Abfuhrwege unterschiedliche Längen haben. Dies ist für den Fall interessant, daß sich in beiden Abfuhrpositionen Gegenstände befinden, die ausgeworfen werden. Diese beiden Gegenstände dürfen nicht gleichzeitig in den gemeinsamen Auslaß eintreten, da dies zu einer Blockade führen könnte. Durch das zeitgleiche Aktivieren der Auswurfeinrichtungen in Verbindung mit den verschieden langen Abfuhrwegen wird dies verhindert, da einer der Gegenstände einen längeren Weg, nämlich den über den Umlaufförderer, bis zu dem gemeinsamen Auslaß zurückzulegen hat.

Vorteilhafterweise ist der Umlaufförderer kreisförmig ausgebildet; dies führt zu einer konstanten Massenverteilung und damit einem ruhigen Lauf des Umlaufförderers, was sich besonders bei hohen Drehzahlen positiv bemerkbar macht. Der kreisförmige Aufbau erlaubt außerdem die Verwendung eines im Aufbau recht einfachen Drehtellers.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur lagerichtigen Ausrichtung von Gegenständen und

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch die Vorrichtung.

Anhand der Fign. 1 und 2 wird die Vorrichtung 1 zur lagerichtigen Ausrichtung von Gegenständen 2, die unterschiedliche Sortierlagen innehaben, beschrieben. Die Gegenstände 2 haben hier eine flache rechteckförmige Form mit einer dreieckigen Struktur auf der Oberseite. Die Gegenstände 2 werden der Vorrichtung 1 nach einer Vorsortierung in flachliegendem, längs ausgerichtetem Zustand, wobei die dreieckige Struktur sich auf der Oberseite befindet, zugeführt. Die Gegenstände 2 können in zwei Sortierlagen oder Ausrichtungen Sl,S2 vorliegen. Bei der Sortierlage Sl zeigt die Spitze der Dreieckstruktur in Bewegungsrichtung, während bei der Sortierlage S2 die Flachseite der Dreieckstruktur vorläuft . Bei einer Bewegung der Gegenstände 2 von unten nach oben in der Blattebene bedeutet dies, daß die

Spitze der Dreieckstruktur entweder nach oben oder nach unten zeigen kann, sonstige andere Ausrichtungen der Gegenstände 2 aber nicht vorkommen. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 werden die Gegenstände 2 in die Ausrichtung Sl gebracht.

Die Gegenstände 2 werden in einem nicht dargestellten bekannten Zuführsystem, wie beispielsweise einem Zentrifugal- oder Vibrationsförderer, vorsortiert und über eine Bahn 3 der Vorrichtung 1 zugeführt.

Die Vorrichtung 1 hat einen tellerförmigen Umlaufförderer 4, dessen horizontal angeordneter Drehteller 5 um eine senkrecht verlaufende Drehachse 5A schrittweise im Uhrzeigersinn rotiert. Auf der Oberseite des Tellers 5 sind vom Umfangsrand her zugängliche Nester 6 für die Gegenstände 2 ausgebildet. Die Nester 6 entsprechen etwa der Größe der Gegenstände 2, so daß diese in einer definierten Position in dem Nest 6 liegen. Vorteilhafterweise ist das Nest 6 trichterförmig ausgebildet, wobei die größere Öffnung dem Umfangsrand zugewandt ist, wodurch das Einlegen des Gegenstandes 2 in das Nest 6 erleichtert wird. Die Nester 6 sind radial und punktsymmetrisch zu der Drehachse 5A auf dem Drehteller 5 angeordnet. Entlang der Umfangsflache des Drehtellers 5 ist eine kreisförmige Leiste 7 angeordnet, welche die Nester 6 nach außen begrenzt, so daß auch bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten des Drehtellers 5 keine Gegenstände 2 aus den Nester 6 ungewollt herausgelangen können.

An einer Zufuhrposition 4a des Umlaufförderers 4 ist die Leiste 7 unterbrochen und die Bahn 3 an den Dreh-

teller 5 herangeführt. Dort werden die von dem nicht dargestellten Zuführsystem in zwei Ausrichtungen Sl,S2 vorsortierten Gegenstände 2 in die Nester 6 des Drehtellers 5 geführt. Wenn ein Gegenstand 2 in einem Nest 6 liegt, dreht der Drehteller 5 um einen Takt weiter, so daß das nächste leere Nest 6 an der Zufuhrposition 6 stoppt. Anstatt getaktet kann der Umlaufförderer 4 aber auch kontinuierlich betrieben werden.

Stromabwärts in Förderrichtung, also im Uhrzeigersinn, befindet sich ein Sensor 8, der die Ausrichtung der Gegenstände 2 erkennt und an eine nicht dargestellte Steuereinheit weitergibt. Gegebenenfalls kann der Sensor 8 auch die Gegenstände 2 z.B. auf Fehler überprüfen oder prüfen, ob andersartige Gegenstände 2a vorhanden sind. Weiter stromabwärts befindet sich eine Auswurframpe 9, auf der andersartige Gegenstände 2a oder fehlerhafte Gegenstände aus dem Umlaufförderer 4 entfernt werden können. Anstelle eines Sensors 9 können auch Sensoren in jedem Nest 6 vorhanden sein, welche die Ausrichtung der Gegenstände 2 detektieren. Die Sensoren können beispielsweise als einfache Stiftschalter ausgebildet sein.

Weiter stromabwärts befindet sich eine erste Abfuhrposition 4b des Umlaufförderers 4. An dieser Position werden Gegenstände 2, die in einer ersten Ausrichtung Sl orientiert sind, aus dem Nest 6 des Drehtellers 5 ausgeworfen. Der ersten Ausrichtung Sl entspricht hier, daß die Spitze der dreieckigen Kontur auf die Drehachse 5A des Drehtellers 5 gerichtet ist. Wenn ein Nest 6 sich mit einem Gegenstand 2, der in der ersten Ausrichtung Sl orientiert ist, an der ersten Abfuhrposition 4b

befindet, ist das Nest 6 in Verlängerung eines ersten Abfuhrweges 10 ausgerichtet. Eine Auswurfeinrichtung 11, hier in Form einer Luftdüse, ist in einer Öffnung der Leiste 7 angeordnet, wobei deren Luftzuleitung nicht dargestellt ist. Die Auswurfeinrichtung 11 bläst in Abhängigkeit des Signals des Sensors 8 einen Luftstrahl in das an der ersten Abfuhrposition 46 befindliche Nest 6, so daß der Gegenstand 2 dieses Nestss 6 in den ersten Abfuhrweg 10, der ortsfest oberhalb des Drehtellers 5 verläuft, ausgeworfen wird.

In einer zweiten Ausrichtung S2 orientierte Gegenstände 2, also Gegenstände, bei denen die Spitze der dreieckförmigen Kontur von der Drehachse 5A weg zeigt, werden von dem Drehteller 5 weiter stromabwärts bewegt, bis sie eine zweite Abfuhrposition 4c für die Gegenstände 2, die in der zweiten Ausrichtung S2 orientiert sind, erreichen. Die zweite Abfuhrposition 4c liegt der ersten Abfuhrposition 4b gegenüber, d.h. beide Abfuhrpositionen 4b, 4c liegen auf einer Geraden, welche die Drehachse 5a des Drehtellers 5 schneidet; oder anders ausgedrück, sind die Nester 6 und damit auch die Gegenstände 2 um 18 0° zueinander verdreht.

An der zweiten Abfuhrposition 4c ist ebenfalls eine Auswurfeinrichtung 12 vorgesehen, die der Auswurfeinrichtung 11 entspricht. Die Auswurfeinrichtung 12 ist jedoch nicht außerhalb des Drehtellers 5 angeordnet, sondern oberhalb des Drehtellers 5, derart, daß beide Auswurfeinrichtungen 11,12 in dieselbe Richtung wirken. Damit der Drehteller 5 und die Auswurf einrichtung 12 nicht miteinander kollidieren, weist der Drehteller 5 eine innere konzentrische Ausnehmung 5a auf, die sich

bis an die Nester 6 erstreckt. Im Bereich der zweiten Abfuhrposition 4c ist die Leiste 7 auf der Breite eines Nestes 6 unterbrochen, wobei sich ein zweiter Abfuhrweg 13, der in derselben Richtung verläuft wie der erste Abfuhrweg 10, an diese Öffnung anschließt. An der zweiten Abfuhrposition 4c werden Gegenstände 2, die in der zweiten Ausrichtung S2 orientiert sind, also um 180° gegenüber den Gegenständen 2 erster Ausrichtung Sl, verdreht sind, von der Auswurfeinrichtung 12 in den zweiten Abfuhrweg 13 geblasen. Beide Abfuhrwege 10,13 münden in einen gemeinsamen Auslaß 14. Der den Drehteller 5 überbrückende erste Abfuhrweg 10 liegt dabei genau über dem zweiten Abfuhrweg 13 und mündet von oben in diesen.

Die beiden Auswurfeinrichtungen 11,12 werden zumindest dann, wenn sich an beiden Abfuhrpositionen 4b,4c Gegenstände 2 befinden, zum gleichen Zeitpunkt aktiviert. Da der aus der ersten Abfuhrposition 4b stammende Gegenstand erster Ausrichtung Sl den Drehteller 5 überqueren muß und somit eine längere Strecke zurückzulegen hat als der Gegenstand zweiter Ausrichtung S2, wird eine Kollision der beiden Gegenstände in dem gemeinsamen Auslaß 14 verhindert.

In dem Auslaß 14 befinden sich die Gegenstände 2 in einer einzigen, lagerichtigen Ausrichtung Sl, was hier, wie in Fig. 1 gezeigt, derjenigen Ausrichtung entspricht, bei der die Spitzen der dreieckförmigen Konturen nach rechts zeigen. Die Gegenstände 2 befinden sich deshalb alle in einer einzigen, lagerichtigen Ausrichtung Sl, weil die Gegenstände erster Ausrichtung 51 in der ersten Abfuhrposition 4b den Drehteller 5 ver-

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lassen, während die Gegenstände 2, die in der zweiten Ausrichtung S2, also um 180° verdreht, orientiert sind, den Drehteller 5 erst an der zweiten Abfuhrposition 4c, welche um 18 0° zu der ersten Abfuhrposition 4b verdreht ist, verlassen. Die Verdrehung der Gegenstände 2 wird also durch die gegenüberliegende Anordnung der beiden Abfuhrpositionen 4b,4c ausgeglichen.

In diesem Beispiel entspricht die lagerichtige Ausrichtung derjenigen Ausrichtung, in der die Spitze der dreieckförmigen Struktur nach rechts zeigt. Falls die zweite mögliche lagerichtige Ausrichtung S2, nämlich das Zeigen der Spitzen nach links, sortiert werden soll, kann dies dadurch erreicht werden, daß der Drehteller 5 andersherum, also gegen den Uhrzeigersinn, dreht. Alternativ dazu ist es möglich, daß die Zuordnung der Ausrichtung der Gegenstände zu den Abfuhrpositionen 4b, 4c vertauscht wird, daß also die in der ersten Ausrichtung Sl orientierten Gegenstände an der zweiten Abfuhrposition 4c ausgeworfen werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur lagerichtigen Ausrichtung von Gegenständen (2), die unterschiedliche Sortierlagen (S1, S2) innehaben, mit
einem Umlaufförderer (4) mit Nestern (6) zur Aufnahme jeweils eines Gegenstandes (2), wobei der Umlaufförderer (4) eine Zufuhrposition (4a) zum Zuführen der Gegenstände (2) in die Nester (6), eine in Förderrichtung stromabwärts gelegene erste Abfuhrposition (4b) zum Auswerfen von in einer ersten Ausrichtung (S1) orientierten Gegenständen (2) und eine weiter stromabwärts gelegene zweite . Abfuhrposition (4c) zum Auswerfen von in einer zweiten Ausrichtung (S2) orientierten Gegenständen (2) hat, wobei die beiden Abfuhrpositionen (4b, 4c) sich gegenüberliegen, und mit
einer Abfuhreinrichtung, die einen ersten (10) und einen zweiten (13), sich an die jeweilige Abfuhrposition (4b, 4c) anschließenden Abfuhrweg aufweist, wobei die Abfuhrwege (10, 13) in derselben Richtung verlaufen und in einen gemeinsamen Auslaß (14) münden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Abfuhrwege (10) den Umlaufförderer (4) überbrückt und von oben in den gemeinsamen Auslaß (14) mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Abfuhrposition (4b, 4c) eine Auswurfeinrichtung (11, 12) für die Gegenstände (2) angeordnet ist, wobei die Auswurfeinrichtungen (11, 12) zeitgleich aktiviert werden, und daß die beiden Abfuhrwege (10, 13) eine unterschiedliche Länge aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufförderer (4) kreisförmig ist.