DE3844564C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stapeleinrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Dünnwandige große Blechformteile für den Automobilbau müssen zwischen den einzelnen Fertigungsstufen und beim Transport und der Zwischenlagerung vor der Weiterverarbeitung in Stapelbehältern gestapelt aufgenommen werden. Da die Oberfläche dieser Blechformteile in vielen Fällen gegen eine Beschädigung sehr empfindlich ist, muß bei der Stapelung dafür Sorge getragen werden, daß die Blechformteile in vorgegebenen Abständen zueinander gehalten werden, wobei diese Abstände jedoch möglichst gering sein sollen, damit bei vorgegebenen Abmessungen des Stapelbehälters eine möglichst große Anzahl von Blechformteilen aufgenommen werden kann.

Während in der Praxis die Be- und Entladung derartiger Stapelbehälter noch von Hand erfolgt, was mit großem Arbeitsaufwand und Verletzungsgefahren verbunden ist und eine weitere Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit nicht zuläßt, ist bereits eine Vorrichtung bekannt geworden (DE-OS 34 16 277, "Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung und Automatisierung" 81 (1986) 4, S. 190-194), die einen automatisierten Arbeitsablauf ermöglicht.

Die in dieser Vorrichtung verwendete Stapeleinrichtung der eingangs genannten Gattung, die den von der Greifvorrichtung zu übernehmenden Stapel bildet, besteht aus vier Hubeinheiten, die mit ihren Formteilgreifern jeweils die gestapelten Blechformteile am Rand halten.

Die Arbeitsgeschwindigkeit der Stapeleinrichtung ist hierbei jedoch eingeschränkt, weil die Stapeleinrichtung nach der Bildung eines Stapels erst dann weitere einzelne Blechformteile übernehmen kann, wenn der Stapel durch die nachgeordnete Greifvorrichtung übernommen wurde.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Stapeleinrichtung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß die Stapelbildung bei der Übernahme eines Stapels mit vorgegebener Teilezahl durch die Greifvorrichtung nicht unterbrochen werden muß und somit die kontinuierlich angeförderten Blechformteile auch kontinuierlich in die Stapeleinrichtung aufgenommen werden können.

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

Diese Stapeleinrichtung ermöglicht in besonders einfacher Weise die Bildung des von der Greifvorrichtung zu übernehmenden Stapels. Jeweils einer der beiden Formteilgreifer der vier Hubeinheiten dient dazu, in seiner oberen Stellung den vollständigen Stapel zu halten, bis er von der Greifvorrichtung übernommen wird. Währenddessen bilden die jeweils anderen vier Formteilgreifer in ihrer unteren Stellung eine gemeinsame Aufnahme für den nächsten Stapel. Nachdem der obere Stapel von der Greifvorrichtung übernommen wurde, und der nächste Stapel gebildet ist, fährt dieser nach oben, während die jetzt freigewordenen Formteilgreifer zurückgezogen und nach unten gefahren werden, um zwischen sich den nächsten Stapel aufzunehmen. Die Stapeleinrichtung bildet somit zwei übereinander angeordnete Stapelmagazine, die zyklisch in die untere Einstapelposition gebracht werden. Sobald das eine Stapelmagazin von unten gefüllt und dabei taktweise in die obere Position gefahren ist, kann die Greifvorrichtung den Stapel aus diesem Stapelmagazin übernehmen, während das zweite Stapelmagazin, das durch die Bewegung der Formteilgreifer in die untere Position gefahren ist, nun für die Bildung des nächsten Stapels ohne Unterbrechung zur Verfügung steht.

Die Stapelbildung wird somit durch die Übernahme des oberen Stapels durch die Greifvorrichtung nicht unterbrochen; vielmehr können die kontinuierlich angeförderten Blechformteile auch weiter kontinuierlich in die Stapeleinrichtung von unten aufgenommen werden. Dadurch läßt sich eine Anpassung an die Arbeitsgeschwindigkeit moderner schnellaufender Pressen erreichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Hubeinrichtung für die einzelnen Blechformteile als Hub- und Kippeinrichtung ausgeführt ist und an gegenüberliegenden Seiten der Blechformteile angreifende, unabhängig voneinander anhebbare Hubanschläge aufweist. Die Hub- und Kippeinrichtung erfaßt nacheinander die einzelnen Blechformteile, kippt sie um einen gewissen Winkel, hebt sie in die jeweils vorgegebene Stellung an und richtet sie zwischen den Formteilgreifern wieder horizontal aus, so daß das Blechformteil dort gehalten wird.

Um eine rasche Anpassung an Blechformteile unterschiedlicher Abmessungen zu ermöglichen, sind die Hubeinheiten in einem Grundgestell quer und längs zu den aufzunehmenden Blechformteilen verstellbar aufgenommen. Zur Umstellung genügt es, die einzelnen Hubeinheiten in Querrichtung zu verfahren, bis die Formteilgreifer auf den Rand der neuen Blechformteile eingestellt sind. Zweckmäßigerweise sind die Hubeinheiten hierzu auch jeweils um eine senkrechte Schwenkachse schwenkbar, um auf den oftmals nicht parallelen Kantenverlauf der Blechformteile eingestellt zu werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine am Ende einer Pressenstraße angeordnete Vorrichtung zum Stapeln von Blechformteilen in Stapelbehältern,

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf die Stapeleinrichtung aus Fig. 1 und

Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2.

Die in Fig. 1 in einer vereinfachten Draufsicht gezeigte Vorrichtung dient der Entsorgung einer Pressenstraße 1, deren Ende in der Zeichnung nur angedeutet ist. Die auf der Pressenstraße 1 hergestellten großen, im wesentlichen flachen Blechformteile 2, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Motorhauben für Kraftfahrzeuge, gelangen auf einem Längsförderer 3, der beispielsweise aus zwei parallelen Förderbändern besteht, in eine Stapeleinrichtung 4, die später noch näher erläutert wird.

Dort werden aus mehreren einzelnen Blechformteilen 2 Stapel 5 gebildet, die beispielsweise vier Blechformteile 2 umfassen, die in vorgegebenem Abstand übereinander gehalten werden.

Der so gebildete Stapel 5 wird von einer Greifvorrichtung 6 übernommen, die einen herkömmlichen Industrieroboter 7 aufweist, der auf einem Schlitten 8 um eine senkrechte Achse schwenkbar aufgenommen ist. Der Schlitten 8 ist entlang einer Schlittenbahn 9 quer zur Längsrichtung des Längsförderers 3 verfahrbar.

An seinem Roboterarm 10 trägt der Industrieroboter 7 auswechselbar einen Greiferrahmen 11, der mit später noch näher erläuterten Greifelementen zum Aufnehmen und Halten des Stapels 5 versehen ist.

Auf der einen Seite der Schlittenbahn 9 steht ein Stapelbehälter 12 zur stehenden, geordneten Aufnahme der Blechformteile, und zwar der Gutteile, die keiner Nacharbeit bedürfen. Dieser Stapelbehälter 12 ist auf einer (nicht dargestellten) Verschiebebühne oder einem in Fig. 1 nur angedeuteten Behälterkarussell 13 aufgenommen. Um den Stapelbehälter 12 in seine in Fig. 1 gezeigte Beschickungsstellung neben der Schlittenbahn 9 zu bringen, wird das Behälterkarussell 13 jeweils um einen Winkelschritt, im gezeigten Beispiel jeweils um 90°, weitergeschaltet. In den übrigen drei Stellungen des Behälterkarussells 13 können die für die Bereitstellung bzw. den Abtransport des Stapelbehälters 12 erforderlichen Maßnahmen durchgeführt werden, insbesondere die Bereitstellung, das Öffnen bzw. Verschließen und die Übernahme auf eine Tansporteinrichtung für den Behälter, beispielsweise ein (nicht gezeigtes) gleisloses Flurförderzeug.

In Laufrichtung des Längsförderers 3 gesehen ist vor der Stapeleinrichtung 4 eine weitere Stapeleinrichtung 4.1 angeordnet, die in gleicher Weise wie die Stapeleinrichtung 4 aufgebaut ist und zur Aufnahme der Nacharbeitsteile dient. In einer zwischen dem Ende der Pressenstraße 1 und der Stapeleinrichtung 4.1 liegenden Kontrollstation 14 wurden die von der Pressenstraße 1 entnommenen Blechformteile 2 geprüft, und es wurde entschieden, ob es sich um ein Gutteil oder ein Nacharbeitsteil handelt. Die Nacharbeitsteile werden bereits in der Stapeleinrichtung 4.1 angehalten und aufgenommen, während die Gutteile durch die Stapeleinrichtung 4.1 hindurch bis in die Stapeleinrichtung 4 laufen und dort aufgenommen werden.

Beide Stapeleinrichtungen 4 und 4.1 liegen im Greifbereich des Industrieroboters 7, der auch die Nacharbeitsteile aus der Stapeleinrichtung 4.1 in der schon beschriebenen Weise übernimmt und in einen zweiten Stapelbehälter 12.1 absetzt, der sich auf der dem ersten Stapelbehälter 12 gegenüberliegenden Seite der Schlittenbahn 9 befindet.

An dem Ende der Schlittenbahn 9, das den Stapeleinrichtungen 4 und 4.1 abgekehrt ist, ist ebenfalls noch im Greifbereich des Industrieroboters 7 eine Ablage 15 für jeweils zwei Greiferrahmen 11 vorgesehen. Bei der Umstellung auf Blechformteile 2 von anderen Abmessungen wird der bisher verwendete Greiferrahmen 11 auf dem einen Ablageplatz der Ablage 15 abgelegt, und der Industrieroboter 7 übernimmt mit seinem Roboterarm 10 einen neuen Greiferrahmen 11, der auf der anderen Ablagefläche der Ablage 15 bereitgestellt ist.

In den Fig. 2 und 3 sind Einzelheiten der Stapeleinrichtung 4 bzw. 4.1 dargestellt.

Die Stapeleinrichtung 4 weist vier Hubeinheiten 16 auf, die jeweils auf einem Drehtisch 17 um eine senkrechte Schwenkachse schwenkbar sind. Der Drehtisch 17 befindet sich auf einem Schlitten 18, der in Führungen 19 eines Grundgestells 20 quer zur Längsrichtung des Längsförderers 3 verfahrbar ist. Zur Umstellung auf Blechformteile 2 von unterschiedlichen Abmessungen sind die vier Hubeinheiten 16 somit querverfahrbar und so schwenkbar, daß sie zu den meist nicht parallelen gegenüberliegenden Kanten der Blechformteile 2 ausgerichtet werden können, wie in den Fig. 1 und 2 deutlich erkennbar ist.

Jede der Hubeinheiten 16 weist zwei gesondert bewegbare Formteilgreifer 21, 22 auf. Jeder Formteilgreifer 21 bzw. 22 ist an einem gesonderten Hubschlitten 23 bzw. 24 gelagert und kann dort durch eine Vorschubeinheit 25 bzw. 26 horizontal vorgeschoben und zurückgezogen werden. Die Hubschlitten 23, 24 sind an einem vertikalen Führungsständer 27 mittels Hubantrieben 28 bzw. 29 unabhängig voneinander vertikal verfahrbar. Die Hubschlitten 23, 24 und die daran aufgenommenen Formteilgreifer 21 bzw. 22 sind in der Draufsicht so nebeneinander angeordnet, daß sie bei ihren Hubbewegungen aneinander vorbeigefahren werden können. Jeder Formteilgreifer 21, 22 weist eine vertikale Greiferplatte 30, 31 auf, an deren Außenseite ein Greifpolster 32 bzw. 33 aus elastisch verformbarem Material, vorzugsweise Moosgummi, oder eine Zahnleiste angebracht ist. Wie in Fig. 3 am Beispiel der oberen Formteilgreifer 21 gezeigt ist, nehmen diese zwischen sich den Stapel 5 aus Blechformteilen 2 auf, die übereinander im vorgegebenen Abstand gehalten werden, um dort von dem Greiferrahmen 11 übernommen zu werden. Gelenkwellen 27, 27a verbinden jeweils die beiden benachbarten Hubeinheiten 16, um einen synchronen Antrieb der Hubbewegungen zu gewährleisten.

Zur Bildung des Stapels 5 ist unterhalb der Formteilgreifer 21, 22 in der Stapeleinrichtung 4 eine Hub- und Kippeinrichtung 34 angeordnet, die in jeder Hubeinheit 16 einen einzelnen Hubanschlag 35 bzw. 36 aufweist. Diese Hubanschläge 35 bzw. 36 sind jeweils durch einen Hubantrieb 37 anhebbar und absenkbar. Während die Hubanschläge 35 auf der einen Seite des Längsförderers 3 aus einfachen Mitnehmern mit nach innen abfallender Oberfläche bestehen, sind die Hubanschläge 36 auf der anderen Seite des Längsförderers 3 nicht nur seitlich verstellbar, sondern auch jeweils mit einem horizontal verfahrbaren Kantenanschlag 38 versehen.

In Fig. 3 ist gezeigt, daß ein auf dem Längsförderer 3 herangefördertes Blechformteil 2 zunächst in horizontaler Lage von den Hubanschlägen 35 und 36 auf beiden Seiten des Längsförderers angehoben wird. Sodann werden die Hubanschläge 35 auf der einen Seite so weit angehoben, bis sie sich im Bereich des jeweils zugeordneten unteren Formteilgreifers 22 in der für dieses Blechformteil vorgesehenen, durch eine Programmsteuerung vorgegebenen Höhenstellung befinden. Ausgehend von dieser Stellung wird das Blechformteil 2 durch die auf der anderen Seite befindlichen Hubanschläge 36 ebenfalls angehoben und zugleich durch die Kantenanschläge 38 verschoben, so daß seine obere Kante sich in das Greifpolster 32 des Formteilgreifers 22 eindrückt und von diesem gehalten wird. Wenn die Formteilgreifer 22 Zahnleisten aufweisen, werden die Kanten der Blechformteile in die Lücken der Zähne eingefügt. Sobald das Blechformteil 2 auch an seiner vom Hubanschlag 36 getragenen Seite bis in die horizontale Stellung angehoben wurde, fährt der Kantenanschlag 38 zurück und gibt das Blechformteil 2 frei, so daß es unter der elastischen Wirkung der Greifpolster 32 auf beiden Seiten gehalten wird.

Das nächste Blechformteil wird in gleicher Weise zwischen die Greifpolster 32 eingesetzt, nachdem die Formteilgreifer 22 auf beiden Seiten um den Betrag angehoben wurden, der dem vorgegebenen gegenseitigen Abstand der Blechformteile 2 entspricht.

Während auf diese Weise der untere Stapel gebildet wird, wird der vorher gebildete Stapel 5 vom Greiferrahmen 11 übernommen und in den Stapelbehälter 12 transportiert. Sobald auch der untere Stapel 5 vervollständigt ist, werden die ihn tragenden Formteilgreifer 22 nach oben gefahren. Zugleich werden die oberen Formteilgreifer 21 nach beiden Seiten zurückgezogen und nach unten verfahren, wobei sie sich an den Formteilgreifern 22 und den darin aufgenommenen Blechformteilen 2 unbehindert vorbeibewegen. In ihrer unteren Stellung werden die Formteilgreifer 21 dann wieder horizontal vorgefahren und stehen für die bereits beschriebene Aufnahme neuer Blechformteile 2 bereit.

Claims (9)

1. Stapeleinrichtung für über einen Längsförderer antransportierte große Blechformteile im Automobilbau zur Bildung eines jeweils von einer Greifvorrichtung zu übernehmenden horizontalen Stapels von mehreren Blechformteilen, mit vier Hubeinheiten, an denen die Blechformteile am Rand haltende Formteilgreifer taktweise synchron auf- und abbewegbar sind, und mit einer darunter angeordneten, die Blechformteile einzeln jeweils in dieselbe Höhe anhebenden Hubeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hubeinheit (16) zwei unabhängig voneinander und aneinander vorbei auf- und abbewegbare und jeweils horizontal zurückziehbare Formteilgreifer (21) und (22) aufweist, wobei zum einen die Formteilgreifer (21) der vier Hubeinheiten (16) synchron und zum anderen die Formteilgreifer (22) der vier Hubeinheiten (16) synchron auf- und abbewegbar sind.

2. Stapeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung für die einzelnen Blechformteile (2) als Hub- und Kippeinrichtung (34) ausgeführt ist und an gegenüberliegenden Seiten der Blechformteile (2) angreifende, unabhängig voneinander anhebbare Hubanschläge (35, 36) aufweist.

3. Stapeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hub- und Kippeinrichtung (34) bildenden Hubanschläge (35, 36) jeweils an einem Hubantrieb (37) angeordnet sind.

4. Stapeleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubanschläge (36) auf der einen Seite der Blechformteile (2) jeweils einen horizontal verfahrbaren Kantenanschlag (38) aufweisen.

5. Stapeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinheiten (16) in einem Grundgestell (20) quer und längs zu den aufzunehmenden Blechformteilen (2) verstellbar geführt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinheiten (16) jeweils um eine senkrechte Schwenkachse schwenkbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Formteilgreifer (21) und (22) einer Hubeinheit (16) an einem gesonderten Hubschlitten (23) und (24) horizontal verschiebbar aufgenommen ist, der an einem vertikalen Führungsständer (27) verfahrbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Formteilgreifer (21, 22) eine vertikale Greiferplatte (30, 31) mit einem Greifpolster (32, 33) aus elastisch verformbarem Material oder eine Zahnleiste trägt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastisch verformbare Material Moosgummi ist.