DE3102431A1

DE3102431A1 - "zusatz-einrichtung fuer eine maschine, die insbesondere zum aufgeben von druckerzeugnispacken in form von losen druckerzeugnissen auf eine palette bestimmt ist"

Info

Publication number: DE3102431A1
Application number: DE19813102431
Authority: DE
Inventors: Thomas 56022 Mansarp Sylvander
Original assignee: WAMAC MACHINERY AB
Current assignee: Wamac AB
Priority date: 1980-01-28
Filing date: 1981-01-26
Publication date: 1982-01-07
Also published as: FR2474465B1; IT1145886B; GB2070559A; NL8100404A; SE8000667L; GB2070559B; CH649969A5; SE421781B; FR2474465A1; US4383788A; IT8112425A0

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Zusatz-Einrichtung für eine Maschine, die zur Handhabung von Zeitungspacken, Packen von Wochenzeitungen bzw. Wochenzeitschriften u.dgl. bestimmt ist. Alle diese Gegenstände werden nachstehend unter dem Begriff Druckerzeugnisse bzw. Druckschriften zusammengefaßt. Diese Druckerzeugnisse liegen lose übereinander. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer solchen Zusatz-Einrichtung, die derartige Packen auf eine Palette in vorbestimmter Weise oder nach einem vorbestimmten Schema legt, wobei die Packen eng anliegend aneinander und eng übereinanderliegend auf der Palette abgesetzt werden sollen.

Bisher wurden Packen von losen Druckerzeugnissen von Hand auf eine Palette geladen oder mit Hilfe von komplizierten und teuren Maschinen. Bei diesen komplizierten und teuren Maschinen wurde die gesamte Palette in verschiedene Stellungen bewegt, wenn die Packen abgesetzt wurden, bis eine gewünschte Anzahl von Packenlagen oder Packenschichten auf der Palette abgesetzt waren. Da ein loser Packen von Druckerzeugnissen während der Umladung schwierig zu handhaben ist, ohne daß sich die Druckerzeugnisse relativ zueinander derart verschieben, daß die Seiten des Packens unregelmässig werden, ist es auf diesem Gebiet relativ gebräuchlich, jeden Packen mit einer Folie zu bündeln oder den Packen mit einem Band zu versehen, bevor er auf eine Palette gesetzt wird.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Zusatz-Einrichtung für eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen,

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die ermöglicht, daß beim Aufladen der Druckerzeugnispacken auf eine Palette ein vorbeschriebenes Absetzen und eine vorbestimmte Lagenbildung gewährleistet sind, wobei die bei den Maschinen und bei den bisherigen Handhabungsweisen auftretenden Schwierigkeiten der vorstehend genannten Art beseitigt sind.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Maschine der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Maschine einen an sich bekannten Industrieroboter aufweist, der einen Arm hat, der schwenkbar, heb- und senkbar ist und eine hin- und hergehende Bewegung ausführen kann, daß der Arm an seinem freien Ende eine Dreheinrichtung hat, an der eine Greifeinrichtung angebracht ist, daß die Greifeinrichtung eine Tragplatte aufweist, die wenigstens zwei Tragstangen hat, die relativ zueinander in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, und die von einer inneren Stellung zu einer äußeren Stellung und umgekehrt axial verschiebbar sind, daß die Greifeinrichtung ferner wenigstens eine Druckplatte über den Tragstangen aufweist, die in einer Richtung in Richtung auf die Tragstangen vertikal beweglich ist und derart beschaffen ist, daß sie den Packen zusammendrückt und in Verbindung mit den Tragstangen in ihrer äusseren Stellung hält, wenn ein Druckerzeugnispacken bewegt werden soll und daß die Druckplatte ihren Anpreßdruck gegen die obere Seite des Packens aufrechterhält, bis der Packen auf der Palette oder auf dem zuvor abgesetzten Packen aufliegt, wenn der Packen unter Bildung eines Teils der Beladung der Palette abgesetzt wird und nachdem die Tragstangen von der Unterseite des Packens zu ihrer inneren Stellung schnell abgezogen werden.

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Mit Hilfe der Erfindung wird nunmehr eine Auslegung erreicht, die überraschenderweise die Zielsetzung der Erfindung erfüllt, die aber gleichzeitig konstruktiv einfach ausgelegt, leicht und billig herzustellen ist. Durch den festen Griff, mit dem jeder Druckerzeugnispacken von der Greifeinrichtung während der übergabe des Packens von einer Fördereinrichtung wie eines Bandförderers zum Absetzen auf der zur Beladung dienenden Palette gehalten wird, wird die Gefahr von wechselweisen Verschiebungen der losen Druckerzeugnisse wie der Zeitschriften, Zeitungen o.dgl. vollständig ausgeschaltet. Beim Absetzen selbst werden die relativen gegenteiligen Lagen der Zeitungen in den Packen zuverlässig beibehalten, da die Druckplatte den Packen begleitet und diesen mit einer Geschwindigkeit nach unten drückt, die größer als die Fallbeschleunigung des Packens selbst bei der kleinen Fallbewegung ist, die auftritt, wenn die Tragstangen schnell zurückgefahren werden, so daß ein möglicherweise an dieser Stelle auftretendes Kippen oder Lösen verhindert wird. Beim Abziehen der Greifeinrichtung wird die Druckplatte gegen die obere Seite des senkrecht stehenden Packens gedrückt, bis die Kolbenstange die vorderste Endstellung erreicht hat, an der die Greifeinrichtung selbst nach oben in so ausreichendem Masse von dem abgesetzten Packen wegbewegt wird, daß keine Möglichkeit besteht, daß der Packen erfaßt wird, wenn die Greifeinrichtung wegschwenkt. Dann bewegt sich die Druckplatte in ihre vollständig eingerückte Ausgangsstellung zurück. Die Luft wird aus den Druckerzeugnissen durch die Druckplatte ausgetrieben,die den Packen gegen die Tragstangen drückt. Hierdurch wird die Reibung zwischen den Druckerzeugnissen größer, wodurch zusätzlich noch sichergestellt wird, daß der Packen während der Handhabung unversehrt bleibt. Auf Grund der Programierbarkeit des Industrie-

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roboters können exakte Wege für die Druckerzeugnispacken, ausgehend von der Aufnahme am Förderer zur Absetzstelle nach einem gewünschten Schema zum Aufschichten der Beladung auf die Palette vorgegeben werden, ohne daß die Palette bewegt zu werden braucht. Wenn man die Palette während der Beladung stationär hält, ergeben sich überraschende Vorteile hinsichtlich des Raumbedarfs und des Arbeitsaufwands.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den UnteranSprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Zusatz-Einrichtung und der Maschine nach der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform einer Greifeinrichtung,

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Greifeinrichtung und

Fig. 4 eine Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Greifeinrichtung von unten, wenn ein Druckerzeugnispacken ergriffen ist.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, weist die Zusatz-Einrichtung und die Maschine nach der Erfindung einen Industrieroboter

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I mit einem Abschnitt 2 auf, der schwenkbar sowie heb-

und senkbar an dem Körper 3 des Industrieroboters 1 mittels einer Stützenkonstruktion 4 angebracht ist. Ein Arm 5 ist an dem Abschnitt 2 aus- und einrückbar angebracht. Der Industrieroboter 1 von an sich bekannter Bauart ist mit Hilfe einer im Handel erhältlichen Programmiereinrichtung und einer Speichereinrichtung programmierbar. Nähere Einzelheiten hiervon sind in der Zeichnung daher nicht dargestellt. Hierbei kann die gewünschte Bewegung direkt in die Speichereinrichtung in Verbindung mit einem manuellen Manövrieren des Roboterarms 5 einprogrammiert werden. Der Arm 5 ist an seinem freien Ende mit einer Dreheinrichtung 6 versehen, an der eine Greifeinrichtung 7 angebracht ist. Die Greifeinrichtung 7 weist eine Tragplatte 8 auf und ist an ihrem unteren Ende mit wenigstens zwei Tragstangen 9, versehen, die parallel und mit einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet und dazu bestimmt sind, einen Druckerzeugnispacken 11 zu tragen, der von einem Förderer 12 innerhalb des Arbeitsbereichs des Arms 5 mit Hilfe der Greifeinrichtung 7 transportiert wird. Das Förderelement des Förderers 12 kann von eine Vielzahl von Bändern innerhalb des Bereichs der Packen 11 gebildet werden, auf dem die Packen

II vor dem Hubvorgang auf der Fördereinrichtung 12 ankommen, um zu ermöglichen, daß die Tragstangen 9, 1o unter den jeweiligen Packen 11 eingeführt werden können. Die Tragstangen 9, 1o weisen zweckmässigerweise gehärtete und geschliffene schaftförmige Stahlelemente auf, damit man eine geringe Reibung erreicht, die erforderlich ist, um die Papierblätter in unmittelbarer Nähe der Stangen unbeschädigt halten zu können, wenn die Tragstangen 9, 1o abgezogen werden. Diese Tragstangen 9,1o sind mit Hilfe von Lagern 13, wie Kugellager,'Laufbüchsen in der Tragplatte 8 gelagert.

In den Fig. 1/ 2 und 4 bestehen die Tragstangen 9, 1o aus Kolbenstangen, die den Druckluftzylindern 14, 15 zugeordnet

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sind, die wechselweise parallel am unteren Rand der Tragplatte auf der Seite derselben angebracht sind, die der Dreheinrichtung 6 zugewandt ist. In ihrer eingerückten Endstellung befinden sich die Tragstangen 9, 1o geringfügig innerhalb der Fläche der Tragplatte 8 oder schliessen mit dieser bündig ab, gegen die eine Seitenfläche eines Druckerzeugnispackens 11 zur Anlage gebracht werden kann. Die andere äußere Endstellung der Tragstangen 9, ist in Abhängigkeit von dem Format des zu hebenden Packens 11 veränderlich. Um ein schnelles Abziehen der Tragstangen 9, 1o in Verbindung mit dem Absetzen eines Packens zu erreichen, sind die Stangen mit Schnellentlüftungsventilen 16 versehen.

Wie sich aus der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ergibt, sind die Tragstangen 9, 1o mit Zähnen 17 versehen, so daß sie in ihren Unterseiten eine Zahnstange bilden. Die Zähne 17 arbeiten mit einer angetriebenen Welle 18 zwischen der Dreheinrichtung 6 und der Tragplatte 8 zusammen, um die Tragplatten 9,1ο zwischen ihren entsprechenden Endstellungen zu verschieben.

Eine Druckplatte 19 ist über den Tragstangen 9, 1o und in einem Abstand von dem oberen Abschnitt der Tragplatte 8 vorgesehen, die in einer Richtung etwa rechtwinklig zu den Tragstangen 9, 1o beweglich ist. Die Druckplatte 19 ist mit einer Friktionsscheibe 2o versehen, so daß sie an der oberen Seite des Druckerzeugnispackens 11 nicht entlanggleitet. Luft in dem zu handhabenden Packen 11 wird mit Hilfe der von der Druckplatte 19 aufgebrachten Druckkraft ausgetrieben und die Reibung zwischen den Druckerzeugnissen wird größer. Bei der in den Fig. 1, 2 und 4 darge-

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stellten Ausführungsform wird die Druckplatte mit Hilfe einer Kolbenstange 21 betätigt, die mit einem vertikal verstellbaren Druckluftzylinder 22 verbunden ist, der an dem oberen Abschnitt der Tragplatte 8 angebracht ist. Der Abstand zwischen der Kolbenstange 21 und der Tragplatte 8 ist verstellbar, um eine Anpassung an der Format der Druckerzeugnisse zu erreichen, die gehandhabt werden sollen. Der Abstand der Kolbenstangenmitte von der Tragplatte 8 sollte zweckmässigerweise 2/5 der entsprechenden Formatabmessung der Packens rechtwinklig zu der Tragplatte 8 betragen. Entfernt von der Kolbenstange 21 ist die Druckplatte 19 mittels einer Führungsstange 4 abgestützt oder geführt, die in einer Führungsbuchse 23 gleitend beweglich ist, die mit der Trageinrichtung des Zylinders 22 zusammenarbeitet.

Wie sich aus der in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ergibt, kann die Druckplatte 19 auch an einem Teleskopschwenkarm 25 schwenkbar angebracht sein, der drehfest an einem Drehantriebsmotor 26 an dem oberen Abschnitt der Tragplatte 8 angebracht ist, wodurch die erforderliche Druckkraft auf einen Druckerzeugnispacken 11 aufgebracht werden kann.

Wenn der Industrieroboter mit dem gewünschten Bewegungsschema programmiert worden ist, arbeitet die Palettenbeladungsmaschine auf die nachstehend beschriebene Art und Weise. Die Greifeinrichtung 7 schwenkt sich in eine Stellung vor einen Druckerzeugnispacken 11 in der äußersten Stelle an der Fördereinrichtung 12 derart, daß die Tragstangen 9, Io an ihrer ausgefahrenen Stelle unter den

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Packen kommen können. Der Endabschnitt des Förderers 12 und seines Förderelements sind derart ausgebildet, daß die Tragstangen 9, 1o in eine Stellung unter den Packen 11 kommen können. Die Greifeinrichtung 7 wird auf den Packen 11 derart gerichtet, daß die Tragplatte gegen die Fläche des vorhandenen Packens anliegt. Der Roboterarm 5 bewegt anschließend die den Packen 11 bildenden Druckerzeugnisse nach oben, indem gleichzeitig die Druckplatte die Druckerzeugnisse des Packens gegen die Tragstangen 9,

10 drückt. Der Arm 5 schwenkt nun in seine vorprogrammierte Stellung über die Stelle, an der die Palette beladen werden soll. Anschließend bewegt sich der Arm bis zu einer Lage unmittelbar über der Absetz fläche nach unten. Die Tragstangen 9, 1o werden sehr schnell abgezogen bzw. eingerückt, so daß der Packen nach unten fällt, indem gleichzeitig die Druckplatte einen vorbestimmten Führungsweg dadurch vorgibt, daß sie den Packen 11 mit einer Kraft drückt, die größer als die übliche Fallbeschleunigung des Packens

11 ist. Hierdurch wird verhindert, daß der Packen kippt oder sich löst. Auf Grund des grüßen Hubs der Druckplatte 19 können relativ große HöhenSchwankungen ausgeglichen werden, wenn der Packen 11 abgesetzt wird. Der Arm 5 läuft dann mit der Greifeinrichtung 7 nach oben und die Druckplatte gibt zuerst ihre Druckkraft auf den Packen 11 auf, wenn sich die Platte in ihrer weitesten ausgefahrenen Stellung befindet, wobei ein Anstossen der Greifeinrichtung gegen den abgesetzten Packen 11 während der Rückkehrbewegung der Greifeinrichtung den Packen nicht zerstört. Wenn der Packen 11 seine Stelle auf der Palette eingenommen hat, ist sowohl das zu oberst als auch zu unterst liegende Druckstück völlig unbeschädigt. Die Druckplatte 19 wird zuerst in ihre oberste eingerückte Endstellung gebracht, wenn sich die Greifeinrichtung 7 um einen Sicherheitsabstand von dem Bereits abgesetzten Druckerzeugnispacken 11 wegbewegt hat. Der Arm 5

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mit der Greifeinrichtung 7 kehrt dann zu der Fördereinrichtung 12 zurück, um den nächsten Packen 11 aufzunehmen. Diese Vorgänge wiederholen sich in der durch die Programmierung des Speichers vorgegebenen Anzahl, beispielsweise bis die Palette zu der gewünschten Höhe beladen ist. Beim Absetzen werden die Packen gedreht, so daß die Rücken der Druckerzeugnisse einem vorprogrammierten Schema entsprechen. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Ladung auf der Palette nicht auseinanderfällt oder sich lösen kann. Die Signale für die Funktionen der Druckplatte und der Tragstangen werden ebenfalls im Speicher programmiert, wobei die Maschine eine Palette bis zu ihrem gewünschten Fassungsvermögen vollständig automatisch beladen kann, ohne daß manuelle Arbeit durchgeführt zu werden braucht.

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Claims

PATENTANWALT DIPL.-ING.GERD COMMENTZ 7 STUTTGART 1 J Ί U J- ^ V I KLIPPENECKSTRASSE 4 ■ TELEFON (0711) 465644 B 2905 P 24. Januar 1981 C/F Wamac Machinery AB, Svedjegatan 2, S-571 00 Nässjö /Schweden Zusatz-Einrichtung für eine Maschine, die insbesondere zum Aufgeben von Druckerzeugnispacken in Form von losen Druckerzeugnissen auf eine .Palette bestimmt ist. Patentansprüche

1.S Zusatz-Einrichtung für eine Maschine, die insbesondere :um Aufgaben von Druckerzeugnispacken in Form von losen Druckerzeugnissen auf eine Palette bestimmt ist, wobei die Packen auf die Palette in einem vorbestimmten Schema nebeneinander und/übereinander bis zu einer gewünschten Höhe gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine (1) einen an sich bekannten Industrieroboter aufweist, der einen Arm (5) hat, der schwenkbar, heb- und senkbar ist und eine hin- und hergehende Bewegung ausführen kann, daß der Arm (5) an seinem freien Ende eine Dreheinrichtung (6) hat, an der eine Greifeinrichtung (7) angebracht ist, daß die Greifeinrichtung (7) eine Tragplatte (8) aufweist, die wenigstens zwei Tragstangen (9, 1o) hat, die relativ zueinander in einem

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vorbestimmten Abstand angeordnet sind, und die von einer inneren Stellung zu einer äußeren Stellung und umgekehrt axial verschiebbar sind, daß die Greifeinrichtung (7) ferner wenigstens eine Druckplatte (19) über den Tragstangen aufweist, die in einer Richtung in Richtung auf die Tragstangen (9, 1o) vertikal beweglich ist und derart beschaffen ist, daß sie den Packen (11) zusammendrückt und in Verbindung mit den Tragstangen (9,1o) in ihrer äusseren Stellung hält, wenn ein Druckerzeugnispacken bewegt werden soll und daß die Druckplatte (19) ihren Anpreßdruck gegen die obere Seite des Packens (11) aufrechterhält, bis der Packen auf der Palette oder auf dem zuvor abgesetzten Packen aufliegt, wenn der Packen (11) unter Bildung eines Teils der Beladung der Palette abgesetzt wird und nachdem die Tragstangen (9, 1o) von der Unterseite des Packens (11) zu ihrer inneren Stellung schnell abgezogen werden.

2. Zusatz-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Tragplatte (8) an der Dreheinrichtung (7) des Arms (5) vertikal festgelegt ist und als Stütze für wenigstens eine Seitenfläche an das Druckerzeugnis des Packens (11) dient.

3. Zusatz-Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Tragstangen (9,1o) zu Druckluftzylindern (14, 15) führende Kolbenstangen aufweisen, die an dem unteren Rand der Tragplatte (8) mit den Zylindern (14, 15) befestigt sind, die an der Seite der Tragplatte (8) liegen , die der Dreheinrichtung (6) zugewandt ist und daß die Tragstangen (9,1o) durch in der Tragplatte (8) vorgesehene öffnungen gehen, wobei die öffnungen vorzugsweise mit Lagern (13) versehen sind, die zum Abstützen der Tragstangen (9,1o) bestimmt sind.

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4. Zusatz-Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Tragstangen (9,1ο) in ihrer inneren Endstellung im wesentlichen in einer Ebene mit der Seite der Tragplatte (8) sind, wobei eine Stützfläche für eine Fläche des Packens (11) gebildet wird und daß die andere Endstellung der Tragstangen (9,1o) zur Anpassung an das Format der Druckerzeugnisse, die den zu hebenden Packen (11) bilden, verstellbar ist.

5. Zusatz-Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Tragstangen (9,1o) mit Zähnen (17) an ihren Unterseiten versehen sind, daß die Zähne mit einer angetriebenen Welle (18) zusammenarbeiten, die zwischen der Dreheinrichtung (6) und der Tragplatte (8) vorgesehen ist, um die Tragstange (9, 1o) zwischen ihren jeweiligen Endstellungen zu verschieben.

6. Zusatz-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (19) an dem freien Ende der Kolbenstange (21) angebracht ist, der ein vertikaler Druckluftzylinder (22) zugeordnet ist, der verstellbar an dem oberen Abschnitt der Tragplatte (8) fest anbringbar ist, und daß die Mittelachse derselben von der Tragplatte (8) einen Abstand hat, der zweckmässigerweise 2/5 einer Formatabmessung des Druckerzeugnispackens ist, der mittels den Tragstangen (9,1o) zu tragen ist, wobei diese Formatabmessung parallel zur Längsrichtung der Tragstangen (9,1o) ist.

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7. Zusatz-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Druckplatte (19) an einem Teleskopdreh- bzw. Schwenkarm (25) schwenkbar befestigt ist, der seinerseits drehfest an einem Drehantriebsmotor (26) am oberen Abschnitt der Tragplatte (8) angebracht ist.

3. Zusatz-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckluftzylinder (14, 15) der Tragstangen (9, 1o) mit Schnellentlüftungsventilen (16) versehen sind.

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