DE3507920C2

DE3507920C2 - Vorrichtung zur automatischen Entnahme von Gegenständen aus Behältern

Info

Publication number: DE3507920C2
Application number: DE19853507920
Authority: DE
Inventors: Hermann Spicher
Original assignee: Spicher Hermann GmbH
Current assignee: Spicher Hermann GmbH
Priority date: 1983-09-07
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1996-06-13
Anticipated expiration: 2005-03-07
Also published as: DE3507920A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen einzelnen oder gruppenweisen Entnahme von Gegenständen aus Behältern, bestehend aus einem Gestell, in dessen unterem Bereich mindestens ein Behälter mit den zu entnehmenden Gegen ständen aufstellbar ist, einem an dem Gestell im Bereich über dem Behälter beweglich angeordneten Entnahmearm, einer Ein richtung zum axialen Vor- und Zurückfahren des Entnahmearms, einer Halterung für den Entnahmearm, die über eine kardanische Aufhängung mit dem Gestell verbunden ist, einem Antrieb zur Längsverschiebung des Entnahmearms relativ zu der Halterung sowie weiteren Antrieben zur Verschwenkung der Halterung in verschiedenen im Winkel zueinander stehenden Ebenen, nach Patent Nr. 33 32 196.

Nach dem Hauptpatent bzw. dem gleichlautenden GM 83 25 846 dient zur kardanischen Aufhängung des Entnahmearms eine obere Tragachse, die oben auf dem Gestell gelagert ist, sowie eine etwa in der Mitte der Tragachse an dieser gelagerte kurze Querachse, an der die Halterung für den Entnahmearm aufgehängt ist. Die Mittellinie der Querachse verläuft genau senkrecht zu der Mittellinie der Tragachse. Auf den gegenüberliegenden Sei ten der Mittellinie der Querachse ist in einem Abstand von der Querachse je ein Tragarm an der Tragachse befestigt. In der Ausgangsposition hängen die Tragarme ebenso wie der Entnahme arm senkrecht nach unten. Zur Verschwenkung der Tragarme sowie der Halterung dienen Gewindespindeln, die über Untersetzungs getriebe mit Hilfe von Elektromotoren antreibbar sind. Auf den Gewindespindeln sitzen jeweils mutterartige Mitnehmer, die re lativ zu der Halterung feststehen und mit der Halterung über je eine Mitnehmerstange verbunden sind. Eine solche Vorrich tung erfordert einen relativ großen konstruktiven Aufwand, und es lassen sich nur relativ kleine Schwenkwinkel für die Abgabe der Entnahmeteile erreichen. Auch die Schwenkgeschwindigkeiten sind im Hinblick auf den Spindelantrieb relativ gering.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrich tung gemäß dem Hauptpatent derart weiterzubilden, daß bei ge geringem konstruktiv-apparativem Aufwand eine extrem große Abgabehöhe mit dem Entnahmearm erzielbar ist, so daß die Vor richtung beispielsweise auch zum Beladen von relativ hohen Schwerkraftordnern anwendbar ist, wobei gleichzeitig auch die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung erhöht werden soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Verschwenkung der Halterung des Entnahmearms Zahnsegmente vorgesehen sind, die mit antreibbaren Ritzeln im Eingriff ste hen, daß zwei Antriebe zur Verschwenkung der Halterung des Entnahmearms um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen vorgesehen sind, daß der erste Antrieb an einem Tragrahmen sitzt, in welchem ein Schwenkrahmen um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist, daß das mit dem Ritzel des ersten Antriebs im Eingriff stehende Zahnsegment starr an dem Schwenkrahmen befestigt ist, daß der zweite Antrieb an dem Schwenkrahmen angeordnet ist, daß an dem Schwenkrahmen die Halterung des Entnahmearms schwenkbar gelagert ist und daß das mit dem Ritzel des zweiten Antriebs im Eingriff stehende Zahn segment starr an der Halterung des Entnahmearms befestigt ist.

Durch die Verwendung der Zahnsegmentantriebe, die im Prinzip als Maschinenelementen bekannt sind (DD-Buch: Industrierobo ter), hrsgb. von J. Volmer, Berlin 1981, S. 44, sind auf sehr einfache Weise beliebig große Ausschwenk winkel für den Entnahmearm möglich, so daß jede geforderte Abgabehöhe erreicht werden kann. Darüber hinaus ist durch den vorteilhaften konstruktiven Aufbau trotz der möglichen extrem großen Schwenkwinkel des Entnahmearms eine kompakte Bauweise der Vorrichtung möglich.

Die die kardanische Aufhängung der Halterung des Entnahmearms bildenden Achsen sind vorzugsweise in einem Abstand vom oberen Ende des Entnahmearms nach unten versetzt angeordnet. Diese Maßnahme fördert nicht nur die Kompakteinheit der Vorrichtung, sondern es sind auch günstigere Eintauchwinkel des Entnahme arms in die Behälter möglich, aus denen die Gegenstände ent nommen werden sollen. Zweckmäßig ist die kardanische Aufhängung etwa um 1/3 der Länge der Halterung des Entnahmearms nach unten versetzt angeordnet.

Aufgrund des kompakten Aufbaus der kardanischen Auf hängung der Halterung des Entnahmearms sowie der dazu gehörigen Antriebe kann der Entnahmearm einschließ lich seiner Aufhängungs- und Antriebseinrichtungen in dem Gestell verfahrbar sein. Dabei ist vorzugsweise der Tragrahmen als Laufwagen ausgebildet, der auf Schienen verfahrbar ist. Durch diese Maßnahme ist die Vorrichtung vielseitiger einsetzbar und die Totzeiten können extrem kurz gehalten werden.

Zweckmäßig sind an dem Laufwagen Axial-Wälzlager vorgesehen, während die Schienen eine zylindrische Außenfläche aufweisen, die von den Axial-Wälzlagern umschlossen sind. Dadurch ist ein leichtes und problemloses Verschieben des Entnahmearms innerhalb des Gestells möglich.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise ver anschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur automatischen einzelnen Entnahme von Gegenständen aus Behältern,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 1.

Nach der Zeichnung besteht die automatische Entnahme vorrichtung im wesentlichen aus einem Gestell 1, einem an dem Gestell kardanisch aufgehängten Entnahmearm 2 sowie im unteren Teil des Gestells unterhalb des Entnahmearms 2 einem Aufnahmebereich 3 für mehrere nebeneinander aufstellbare zu entleerende Behälter 4.

Das Gestell 1 besteht aus stabilen Stahlträgern 5 und ist außen herum mit einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Schutzverkleidung versehen, die sich zum Einsetzen und Herausnehmen der Behälter 4 öffnen läßt.

Neben dem Gestell 1 können an mindestens drei Seiten Auffangbehälter 6 für die einzelnen aus dem Behälter 4 entnommenen Gegenstände vorgesehen sein. Die Auf fangbehälter 6 gehören beispielsweise zu in der Zeich nung nicht dargestellten Schwerkraftordnern, die eine relativ große Bauhöhe aufweisen.

Zur kardanischen Aufhängung des Entnahmearms 2 dient ein Tragrahmen 7, ein Schwenkrahmen 8, der um eine horizontale Achse 9 schwenkbar an dem Tragrahmen 7 gelagert ist, sowie eine Halterung 10, die den Ent nahmearm 2 trägt und um eine Schwenkachse 11 schwenkbar ist, die in dem Schwenkrahmen 8 gelagert ist und senkrecht zu der horizontalen Schwenkachse 9 des Schwenkrahmens 8 verläuft.

Zur Verschwenkung des Schwenkrahmens 8 relativ zu dem Tragrahmen 7 dient ein elektrischer Getriebemotor 12, der an dem Tragrahmen 7 befestigt ist und mit einem Antriebsritzel 13 versehen ist. Das Antriebsritzel 13 weist eine parallel zu der Schwenkachse 9 des Schwenkrahmens 8 verlaufende Drehachse auf und steht mit einem Zahnsegment 14 im Eingriff, das starr an dem Schwenkrahmen 8 in einer vertikalen Ebene angeordnet ist. Durch Betätigung des Getriebemotors 12 wird der Schwenkrahmen 8 um die horizontale Achse 9 hin- und hergeschwenkt.

Zur Verschwenkung der Halterung 10 des Entnahmearms 2 ist ein zweiter elektrischer Getriebemotor 15 vorge sehen, der ein Antriebsritzel 16 aufweist. Die Rota tionsachse des Antriebsritzels 16 liegt genau pa rallel zu der Schwenkachse 11 der Halterung 10 des Entnahmearms 2. Das Ritzel 16 steht mit einem Zahnseg ment 17 im Eingriff, das starr an der Halterung 10 des Entnahmearms 2 befestigt ist, und zwar in einer Ebene senkrecht zu der Schwenkachse 11 der Halterung 10. Durch Betätigung des zweiten Getriebemotors 15 wird die Halterung 10 des Entnahmearms 2 in dem Schwenkrahmen 8 um die Schwenkachse 11 hin- und her geschwenkt.

Durch Kombination der beiden Schwenkbewegungen kann der Entnahmearm 2 über einer relativ großen Fläche bewegt werden.

Zur Ausführung einer vertikalen Bewegung ist der Ent nahmearm 2 längsverschieblich in der Halterung 10 ge führt. Die Längsverschiebung erfolgt über einen elektrischen Antriebsmotor 18 sowie einen in der Zeichnung nur andeutungsweise dargestellten Gewinde spindelantrieb 19.

Der untere Greifteil 20 des Entnahmearms 2 ist zusätz lich drehbar in dem Entnahmearm 2 angeordnet und wird mit Hilfe eines über einen Elektromotor 21 antreibba ren Ritzels 22 um seine Längsachse verdreht.

Die gesamte kardanische Aufhängung des Entnahmearms 2 ist etwa um 1/3 der Länge der Halterung 10 von dessen oberem Ende nach unten versetzt angeordnet. Der Tragrahmen 7 ist somit in einem Abstand unterhalb des oberen Endes des Gestells 1 angeordnet.

Die kardanische Aufhängung sowie die verschiedenen Antriebe sind sehr kompakt ausgebildet und finden im Inneren des Tragrahmens 7 Platz, der schmaler als das Gestell 1 ausgebildet ist. Insofern bereitet es keine Schwierigkeiten, den Tragrahmen 7 als Laufwagen auszu bilden. Dieser weist an seiner Unterseite Axial-Wälz lager 23 in Form von Kugelführungen auf, die Schienen 24 mit zylindrischer Außenfläche umschließen.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiel ist das Gestell 1 so lang ausgebildet, daß es die Breite von zwei Werkstückbehältern überspannt. Der als Laufwagen ausgebildete Tragrahmen 7 ist auf den Schienen 24 etwa um eine Behälterbreite verfahrbar, so daß nach Entleerung des ersten Behälters sofort der bereitgestellte zweite Behälter entleert werden kann.

Selbstverständlich ist es auch möglich, das Gestell 1 länger auszubilden und den Entnahmearm 2 über größere Strecken zu bewegen. Zum Antrieb des Tragrahmens können beliebige, an sich bekannte Antriebseinrichtun gen dienen. Da der Entnahmearm mit seiner Aufhängung und seinen Antrieben kompakt und sehr leicht ausgebil det ist, ist die Verschiebung des Tragrahmens 7 pro blemlos.

Bezugszeichenliste

1 Gestell
2 Entnahmearm
3 Aufnahmebereich
4 Behälter
5 Stahlträger
6 Auffangbehälter
7 Tragrahmen
8 Schwenkrahmen
9 horizontale Achse
10 Halterung
11 Schwenkachse
12 Getriebemotor
13 Antriebsritzel
14 Zahnsegment
15 Getriebemotor
16 Antriebsritzel
17 Zahnsegment
18 Antriebsmotor
19 Gewindespindelantrieb
20 Greifteil
21 Elektromotor
22 Ritzel

Claims

1. Vorrichtung zur automatischen einzelnen oder gruppenweisen Entnahme von Gegenständen aus Behältern, bestehend aus einem Gestell, in dessen unterem Bereich mindestens ein Behälter mit den zu entnehmenden Gegenständen aufstellbar ist, einem an dem Gestell im Bereich über dem Behälter beweglich angeordneten Entnahmearm, einer Einrichtung zum axialen Vor- und Zurückfahren des Entnahmearms, einer Halterung für den Entnahmearm, die über eine kardanische Aufhängung mit dem Gestell verbunden ist, einem Antrieb zur Längsverschiebung des Entnahmearms relativ zu der Hal terung sowie weiteren Antrieben zur Verschwenkung der Halterung in verschiedenen im Winkel zueinander stehenden Ebenen, nach Patent Nr. 33 32 196, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Verschwenkung der Halte rung (10) des Entnahmearms (2) Zahnsegmente (14, 17) vor gesehen sind, die mit antreibbaren Ritzeln (16, 22) im Eingriff stehen, daß zwei Antriebe (12, 15) zur Verschwen kung der Halterung (10) des Entnahmearms (2) um zwei senk recht zueinander stehende Achsen (9, 11) vorgesehen sind, daß der erste Antrieb (12) an einem Tragrahmen (7) sitzt, in welchem ein Schwenkrahmen (8) um eine horizontale Achse (9) schwenkbar gelagert ist, daß das mit dem Ritzel (13) des ersten Antriebs (12) im Eingriff stehende Zahnsegment (14) starr an dem Schwenkrahmen (8) befestigt ist, daß der zweite Antrieb (15) an dem Schwenkrahmen (8) angeordnet ist, daß an dem Schwenkrahmen (8) die Halterung (10) des Entnahmearms (2) schwenkbar gelagert ist und daß das mit dem Ritzel (16) des zweiten Antriebs (15) im Eingriff stehende Zahnsegment (17) starr an der Halterung (10) des Entnahmearms (2) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekenn zeichnet, daß die die kardanische Aufhängung der Halterung (10) des Entnahmearms (2) bildenden Achsen (9, 11) in einem Abstand vom oberen Ende des Entnahmearms (2) nach unten versetzt angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die kardanische Aufhängung etwa um 1/3 der Länge der Halterung (10) des Entnahmearms (2) nach unten versetzt angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß der Tragrah men (7) als Laufwagen ausgebildet ist, der auf Schienen (24) verfahrbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß an dem Laufwagen Axial-Wälzlager (23) vorgesehen sind, während die Schienen (24) eine zylin drische Außenfläche aufweisen, die von den Axial-Wälz lagern (23) umschlossen sind.