DE3346102C2 - Vorrichtung zur automatisierten Verwiegung - Google Patents
Vorrichtung zur automatisierten VerwiegungInfo
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Abstract
Das Verfahren zur Verwiegung von Schüttgütern und Flüssigkeiten wird mittels Handhabungsgerät vorzugsweise in der Art eines Industrieroboters durchgeführt, welcher die erforderlichen Arbeitsschritte wie z. B. Behältnisbereitstellung, Behältnisaufnahme, Betätigung der Dosierelemente mit und ohne Auflockerungseinrichtungen und/oder Verschlüssen, Verwiegung der gefüllten Behältnisse sowie deren Kennzeichnung und Absetzen nach einem berechneten Plan erledigt. Charakteristisch ist, daß die Verwiegungseinrichtung ein integrales Bestandteil des Handhabungsgerätes ist und vorzugsweise der Antrieb für Dosierelemente, Auflockerungseinrichtungen und weiterer antriebsfähiger Bauteile mitgeführt wird.
Description
— der Hilfsarm (8) weist ein oder mehrere Antriebsorgan(e) (11, 12) zur Aktivierung ortsfester
Dosierelemente (18), Auflockerungseinrichtungen (19) und Verschlüsse über Mknehmerk^plungen
auf,
— in den Hüfsarm (8) ist eine einen Behältnisgreifer
(15) tragende Verwiegungseinrichtung (13, 14) integriert,
— das Handhabungsgerät (4) ist in an sich bekannter Weise beweglich auf einem Fahrwerk (2)
aufgebaut
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrwerk (2) Behältnisgeber (27), Behältnisverschluß- und -kennzeichnungsgerät (29)
und Behältr/isablage (30) mit sich führt.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatisierten Verwiegung von Schüttgütern und
Flüssigkeiten in Gestalt eines die für die Verwiegung erforderlichen Arbeitsschritte nach berechnetem Plan
ausführenden, rechnergesteuerten Handhabungsgerätes, vorzugsweise in der Art eines sogenannten Industrieroboters,
welches im wesentlichen aus einer drehbaren Säule, einem an dieser angelenkten Dreharm und
einem an letzterem angelenkten Hilfsarm besteht.
Derartige Vorrichtungen werden zum Beispiel in der Gummiindustrie zur Vorbereitung der Rohstoffmischungen
nach bestimmten Rezepten durch Zusammenstellung auch von mehreren bis vielen Zuschlagsstoffen
in unterschiedlichen Gewichten benötigt. Neben der rezeptgerechten Bereitstellung der Zuschlagsstoffe auch
in der richtigen Reihenfolge sollen auch Fehlerquellen durch falsche Verwiegungsabläufe erkennbar und beseitigrwerden.
Es ist bekannt, daß die Verwiegung der Kleinkomponenten
in der Gummiindustrie noch immer von Hand erfolgt. Hierbei füllt das Personal mit in den Vorratsbehältern
bereitliegenden Schaufeln auf Waagen gestellte Beutel. Als wesentliche Nachteile sind bei dieser Methode
festgestellt, daß der Beutelinhalt vertauscht werden kann, die Verwiegungstoleranzen überschritten v/erden
und durch Verschmutzung des Arbeitsplatzes nicht miteinander verträgliche Zuschlagsstoffe vermischt werden.
Auch falsche Beutelkennzeichnung ist möglich.
Diese Nachteile führten zur halbautomatischen Kleinkomponentenverwiegung, bei der durch Quittierung
mittels Druckknöpfen per Rechenautomat Kontrollrechnungen durch Summenbildung durchgeführt
werden, wobei durch Handverwiegung alle beschriebenen Fehlerquellen mit Ausnahme von unabsichtlichen
Toleranzüberschreitungen weiter möglich sind.
Weiterhin ist aus der DE-OS 29 43 351 ein Verfahren zur Bereitstellung und Abwägung von Kleinkomponenten nebst entsprechenden Vorrichtungen zur Verfahrensdurchführung bekannt Bei letzteren handdt es sich im wesentlichen um manuell befüllbare Dosierungsbehälter, die durch spezielle Kennungen unverwechselbar in ortsfesten oder ortsveränderlichen Magazinen untergebracht und aus diesen nach einer mischungsabhängig programmierten Vorschrift entnehmbar sind Diese Dosierungsbehälter werden von Hand in den Bereich einer ortsfesten Wägevorrichtung gebracht, wo die Austragung des Gutes in ein Behältnis durch an den Dosierungsbehältern befindliche Dosierelemente erfolgt, wobei diese entweder einen eigenen Antrieb haben oder durch Fremdenergie aktiviert werden. Nach Beendigung der Verwiegung müssen die Dosierbehäiter manuell in das Magazin zurückgebracht werden. Insgesamt handelt es sich um ein System zur Bereitstellung und Verwiegung von überwiegend in Klein- oder Kleinstmengen notwendigen Chemikalien sehr hoher Anzahl, bei der bewußt auf eine volle Automatisierung verzichtet und ein nicht unerheblicher Anteil manueller Tätigkeit in Kauf genommen wird.
Weiterhin ist aus der DE-OS 29 43 351 ein Verfahren zur Bereitstellung und Abwägung von Kleinkomponenten nebst entsprechenden Vorrichtungen zur Verfahrensdurchführung bekannt Bei letzteren handdt es sich im wesentlichen um manuell befüllbare Dosierungsbehälter, die durch spezielle Kennungen unverwechselbar in ortsfesten oder ortsveränderlichen Magazinen untergebracht und aus diesen nach einer mischungsabhängig programmierten Vorschrift entnehmbar sind Diese Dosierungsbehälter werden von Hand in den Bereich einer ortsfesten Wägevorrichtung gebracht, wo die Austragung des Gutes in ein Behältnis durch an den Dosierungsbehältern befindliche Dosierelemente erfolgt, wobei diese entweder einen eigenen Antrieb haben oder durch Fremdenergie aktiviert werden. Nach Beendigung der Verwiegung müssen die Dosierbehäiter manuell in das Magazin zurückgebracht werden. Insgesamt handelt es sich um ein System zur Bereitstellung und Verwiegung von überwiegend in Klein- oder Kleinstmengen notwendigen Chemikalien sehr hoher Anzahl, bei der bewußt auf eine volle Automatisierung verzichtet und ein nicht unerheblicher Anteil manueller Tätigkeit in Kauf genommen wird.
In der Zeitschrift »Rubber and Plastics News« vom 21. November 1983, S. 16 und 17, wird nun erstmals das
Prinzip einer vollautomatischen Kleinkomponentenverwiegung gezeigt, welches eine manuelle Fehlverwiegung
ausschließen soll. Zwischen zwei Reihen von Kleinkomponentenbehältern läuft ein Kettenbecherwerk
mit Aufnahmebehältern. Jedem Kleinkomponentenbehälter ist eine Verwiegungseinrichtung und Dosierelemente
mit Antrieben zugeordnet Rechnergesteuert werden die Kettenbecher in der Reihenfolge
gefüllt, wie es ein Rezept für die Rphstoffmischung vorsieht. Das Kettenbecherwerk transportiert die gefüllten
Behälter zum Mischer. Es ist jedoch ersichtlich, daß eine Anlage der beschriebenen Bauform durch die zahlreichen
Wiegesysteme, Dosierelemente und Antriebe für diese sehr teuer wird und auch kaum für die Beschikkung
mehrerer Mischer mit unterschiedlichen und wechselnden Rezepterfordernissen geeignet ist, weil die
Transportkette starr ausgebildet ist. Außerdem kann jeder Behälter mit unterschiedlichen Zuschlagsstoffen beaufschlagt
werden, wodurch auch hier unerwünschte Materialmischungen zu befürchten sind.
so Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Fehlermöglichkeiten zuverlässig auszuschalten
und gleichzeitig bei Beibehaltung einer vollautomatischen Arbeitsweise die Anzal der Verwiegungsein
richtungen und der Antriebe für die Dosierelemente unter Nutzbarmachung der modernen Handhabungsgeräte
innewohnenden Vorteile wie Preiswürdigkeit, betriebliche Zuverlässigkeit und universelle Beweglichkeit
drastisch zu reduzieren sowie von der Anzahl der Komponentenbehälter unabhängig zu gestalten bzw. die Anzahl
der letzteren ohne nennenswerte Eingriffe in die Gesamtanlage frei wählen bzw. verändern zu können.
Eirfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die irr
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.
^Jm insbesondere bei dem Zusammenwirken mit
zahlreichen Komponentenbehältern bzw. dadurch bedingten langen Wegen des Fahrwerkes mit dem Handhabungsgerät
eine weitgehende Unabhängigkeit von
der Versorgung mit Nachschub an Behältnissen, Stationen für die abschließende Behandlung der gefüllten Behältnisse
sowie von Ablagemöglichkeiten zu gewährleisten, führt nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung
das Fahrwerk Behältnisgeber, Behältnisverschluß- und -kennzeichnungsgerät und Behältnisablage mit sich.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß statt einer Vielzahl von Antriebsorganen für Dosierelemente im Normalfall nur noch
deren eines sowie statt einer Vielzahl von Verwiegungseinrichtungen nur noch eine einzige ungeachtet der Anzahl
der Komponentenbehälter benötigt wird. Hierbei kann das Antriebsorgan so ausgeführt sein, daß es hinsichtlich
Leistung, Drehzahl und/oder Wegen steuer- und regelbar und damit unterschiedlichen Gegebenheiten
an den Dosierelementen der einzelnen Komponentenbehäiter leicht anpaßbar ist Weiterhin ist durch die
feste Zuordnung der Dosierungselemente, die auch unterschiedlich in Konstruktion, Größe und Leistung sein
können, zu den entsprechenden Kornponentenbehältern eine unerwünschte Vermischung unterschiedlicher
Zuschlagsstoffe völlig ausgeschlossen. Die Integration der Verwiegungseinrichtung mit Behältnisgreifer in den
Hilfsarm des Handhabungsgerätes ergibt zum einen eine kompakte und preisgünstige Bauweise und zum anderen
eine unkomplizierte, schnelle und damit leistungsfähige Verwiegung. Schließlich führt der Aufbau des die
Dosierung und Verwiegung bewirkenden Handhabungsgerätes auf einem Fahrwerk zu einer beliebig vergrößerbaren
Reichweite, so daß praktisch ein Zusammenwirken mit einer unbegrenzten Anzahl von Komponentenbehältern
möglich bzw. auch eine Veränderung der Anzahl derselben ohne nennenswerte Eingriffe in
die Gesamtanlage möglich ist.
Mit der Erfindung wird zunächst das Befüllen der Behältnisse mit dem Zuschlagsstoff gesichert, welchen
eine bestimmte Rezeptur verlangt Eine Prozeßregelung sorgt für das Anfahren und Ankoppeln des Handhabungsgerätes
an den entsprechend gefüllten Komponentenbehälter. Fehler beim Verwiegen sind praktisch
ausgeschlossen durch die möglichen aufeinanderfolgenden Einstellungen der Dosierelementebewegungen für
zum Beispiel Grobdosierung, Feindosierung und Feinstdosierung. Fehlverwiegungen durch selten auftretendes
unterschiedliches Dosierverhalten von Zuschlagsstoffen werden in an sich bekannter Weise computerunterstützt
gemessen und führen zum Aussondern der entsprechenden Behältnisse. Der folgende Verschluß der Behältnisse
und die Kennzeichnus? sind gleichfalls automatisiert
und können in an sich bekannter Weise durchgeführt werden. Weitere Vorteile der Erfindung bestehen in der
Vermeidung von Fehlchargen und der Verhinderung von Arbeitspersonalkontakten mit giftigen Zuschlagsstoffen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 die Seitenansicht einer Maschinenausrüstung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
F i g. 2 die Anordnung gemäß F i g. 1 in der Draufsicht
Auf einem Fahrweg, zum Beispiel einem Laufschienenpaar 1, bewegt sich ein Fahrwerk 2 mit der Fahrwerksplattform
3. Auf der Fahrwerksplattform 3 ist ein Handhabungsgerät 4 montiert, welches aus der drehbaren
Säule 5 mit dem Hav.otarm 6, einer Drehgabel 7 und
dem Hilfsarm 8 besteht. Die Drehgabel 7 ist drehbar mittels Drehzapfen 9 gegenüber dem Hauptarm 6 gelagert,
der Hilfsarm 8 ist drehbar mittels der Lagerung to gegenüber der Drehgabel 7 gelagert Der Hilfsarm 8
nimmt den Antrieb 11 mit der Antriebswelle 12 auf; an
ihm befestigt ist auch die Torsionsfeder 13 mit Wägearm 14 und Behältnisgreifer 15. Als Behältnis ist im Ausführungsbeispiel
ein Beutel 16 vorgesehen. Ein zu füllender Beutel wird entsprechend der Rezepterfordernis
unter den Füllstutzen 17 eines Dosierelementes 18, z. B.
einer Dosierschnecke, gehalten. Dosierelement 18 und
ίο Auflockerungseinrichtung 19 sind dem Komponentenbehälter
20 zugeordnet Die Welle 21 der Auflockerungseinrichtung ist mit einem Zahnriemen 22 an die
Welle 23 des Dosierelementes 18 angeschlossen. Am Gestell 24 des Komponentenbehälters 20 sind zwei Auflager
25 angebracht Am Hilfsarm 8 sind als zwei Gegenstücke die Auflagerdorne 26 befestigt
Der Behältnisgreifer 15 entnimmt bei Beginn des Verwiegungsvorganges
einem an sich bekannten Behältnisgeber 27 einen Beutel. Das Handhabungsgerät 4 positioniert
den Beutel unter den Füllstütiii;i 17, indem es die
beiden Auflagerdorne 26 in die Auflager 25 einfährt. Gleichzeitig koppelt die Antriebswelle 12 an die Welle
23 des Dosierelementes 18 an. Der programmgesteuerte Antrieb treibt dann das Dosierelement und die verbundene
Aüflockerungseinrichtung an, wodurch der Beutel gefüllt wird. Mittels der Torsionsfeder 13 ist ein erschütterungsfreies
Verwiegen möglich. Der Antrieb stellt sich hierbei entsprechend der Auslegung des Dosierelementes
und den in Abhängigkeit von der Verwiegemenge festgelegten Drehzahlen für die Grobdosierung, Feindosierung
und Feinstdosierung ein. Hierdurch werden alle unterschiedlichen Verwiegungsmengen, welche sich
innerhalb des oder der Wägebereiche der integrierten Verwiegeeinrichtung ergeben können, z. B. von einigen
hundert Gramm bis zu mehreren Kilogramm, individueii geregelt und in optimalen Einsteiiungen in kürzester
Zeit durchgeführt Ist der Beutel gefüllt und wird ein fehlerhaftes Mehrgewicht festgestellt, wird der Beutel
entweder direkt durch eine entsprechende Fehlchargenöffnung 28 in den Komponentenbehälter 20 zurückentleert
oder, besonders bei Fehlverwiegungen eines zweiten Zuschlagsstoffes in den gleichen Beutel, gesondert
abgestellt Bei einem Füllgewicht innerhalb der Toleranzgrenzen wird der gefüllte Beute) vom Hanclhabungsgerät
zu einem an sich bekannten Behältnisverschluß- und -kennzeichnungsgerät 29 geführt und dort
verschlossen und gekennzeichnet. Behältnisgeber 27 und Behältnisverschluß- und -kennzeichnungsgerät 29
sind auf der Fahrwerksplattform 3 mitgeführt und können zur Vermeidung von unnötigen Schwenkzeiten
auch mehrmals vorhanden sein. Das Absetzen der gefüllten Beutel kann auf Behältnisablagen 30, welche auf
csr r ahrwerksplattform 3 mitgeführt werden, nach vorausberechneter
Placierung erfolgen. Im besprochenen Ausführungsbeispiel dienen die Behältnisabl&gen 30 nur
zur Aufnahme von Fehlverwiegungen, und die freigegebenen, richtig verwogenen und gefüllten Beutel werden
auf einem nach d«*r Rezeptur und dem Verfahren notwendigerweise
computergesteuerten und mögliciherweise reversierbaren Fördersystem 31 aufgesetzt, um
einen automatischen Weitertransport mit genau definierten Beutelstandorten vorzubereiten.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Komponentenbehä'fer in einer Reihe geradlinig angeordnet.
Andere Ausführungsbeispiele können die Komponentenbehälteranordnung entsprechend dem zur
Verfugung stehenden Platzangebot zweireihig, gekrümmt
und auch übereinander angeordnet vorsehen.
Bezugszeichenliste | Laufschienenpaar |
I | Fahrwerk |
2 | Fahrwerksplattform |
3 | Handhabungsgerät |
4 | Säule |
5 | Hauptarm |
6 | Drehgabel |
7 | Hilfsarm |
8 | Drehzapfen |
9 | Lagerung |
10 | Antrieb |
11 | Antriebswelle |
12 | Torsionsfeder |
13 | Wägeann |
14 | Behältnisgreifer |
15 | Beutel |
16 | Füllstutzen |
17 | Dosierelement |
18 | Auflockerungseinrichtung |
19 | Komponentenbehälter |
20 | Welle der Auflockerungseinrichtung |
21 | Zahnriemen |
22 | Welle des Dosierelementes |
23 | Gestell des Komponentenbehälters |
24 | Auflager |
25 | Auflagerdorne |
26 | Behältnisgeber |
27 | Fehlchargenöffnung |
28 | Behältnisverschluß- und -kennzeichnungsgerät |
29 | Behäitnisablage |
30 | Fördersystem |
31 | Hierzu 2 Blatt Zeichnungen |
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Claims (1)
1. Vorrichtung zur automatisierten Verwiegung von Schüttgütern und Flüssigkeiten in Gestalt eines
die für die Verwiegung erforderlichen Arbeitsschritte nach berechnetem Plan ausführenden, rechnergesteuerten
Handhabungsgerätes, vorzugsweise in der Art eines sogenannten Industrieroboters, welches im
wesentlichen aus einer drehbaren Säule, einem an dieser angelenkten Dreharm und einem an letzterem
angelenkten Hilfsarm besteht, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Priority Applications (3)
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ID=6217499
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DE3346102A Expired DE3346102C2 (de) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | Vorrichtung zur automatisierten Verwiegung |
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