DE4129829A1 - Selbsttaetige entladevorrichtung fuer riegelfoermige nahrungsmittel - Google Patents
Selbsttaetige entladevorrichtung fuer riegelfoermige nahrungsmittelInfo
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- B65G61/00—Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for
Description
Die Erfindung betrifft eine Entladevorrichtung, mit deren Hilfe es mög
lich ist, blockförmig gestapelte Nahrungsmittel in einzelnen Riegeln vom
Stapel selbsttätig zu entnehmen und an einem vorbestimmten Ablageort ab
zulegen. Geeignete Greifwerkzeuge können jeweils den zu entnehmenden
Riegeln angepaßt werden. Der Stapel und die einzelnen Riegel werden von
einer geeigneten Meßanordnung erfaßt, um die Lagesteuerung der Greifwerk
zeuge dementsprechend durchzuführen. Die mechanischen Führungen der
Greifwerkzeuge erfolgen über einen horizontal angeordneten, ausziehbaren
Rahmen. Dieser Rahmen kann zusätzlich vertikale Bewegungsabläufe durch
führen über eine geeignete Anordnung von Säulen und Vertikalführungen.
Bekannt sind Entladevorrichtungen, die eine Einzelentnahme von Riegeln
blockförmig gestapelter Nahrungsmittel erlauben. Zu diesem Zweck wird
eine Saugplatte an einem geeigneten, drehbar gelagerten Führungsgestänge
befestigt. Die Saugplatte kann an dem Führungsgestänge Schwenkbewegungen
sowie vertikale Hubbewegungen durchführen. Diese Geräteanordnung erfor
dert jedoch Bedienungspersonal. Die Befehlseingabe für die Hubbewegung
erfolgt ebenfalls manuell. Der zu entnehmende Riegel wird mittels der
Saugplatte für die Dauer des Transportweges angesaugt. Durch Absperren
der Saugluft löst sich der Riegel von der Saugplatte.
Die genannte Entladevorrichtung ist jedoch aufgrund ihrer konstruktiven
und funktionellen Struktur nicht geeignet, den Entladevorgang selbsttätig
und ohne jegliche fremde Hilfe durchzuführen. Desweiteren ist zu bean
standen, daß für verschiedene Produkte keine geeigneten Greifwerkzeuge
zur Verfügung stehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entladevorrichtung vorzu
schlagen, die es ermöglicht, den Entladevorgang selbsttätig durchzuführen
und je nach vorliegendem Produkt geeignete, dem Produkt angepaßte Greif
werkzeuge zur Verfügung zu stellen. Desweiteren soll die Entladevor
richtung in der Lage sein, den Standort des Stapels innerhalb der Ent
ladevorrichtung zu erkennen, um größere Standortabweichungen des
Stapels zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß geeignete,
selbsttätige Greifwerkzeuge den vorbestimmten Riegel vom Stapel ent
nehmen und an einem vorgegebenen Ort wieder ablegen. Um diesen Entlade
vorgang zu bewerkstelligen, sind geeignete mechanische Führungen und zu
geordnete Antriebe erforderlich. Desweiteren müssen geeignete Meßgeräte
anordnungen und Wegeaufnehmer sowie ein angepaßter Meßwegeablauf zur
Verfügung stehen.
Es wird vorgeschlagen, die mechanischen Führungen der Greifwerkzeuge so
zu gestalten, daß die Greifwerkzeuge dreidimensionale Bewegungsabläufe
durchführen können im gesamten Bereich der Entlade- und Ablagefläche.
Verschiedene Ausführungsformen von Greifwerkzeugen erlauben eine optimale
Anpassung an das jeweils vorhandene Produkt. Das Entladegerät muß in
seiner Baugröße möglichst klein ausgeführt sein, da in aller Regel nur
beschränkte Aufstellflächen zur Verfügung stehen.
Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, die Bewegungsabläufe durch ver
schiedene Baugruppen auszuführen sowie den zu entladenden Stapel in der
Entladevorrichtung zu plazieren. Außerdem muß gewährleistet sein, daß
beim Einbringen der Stapel in die Entladevorrichtung genügend Spielraum
zum Plazieren des Stapels vorhanden ist. Zu diesem Zweck wird der Stapel
von geeigneten Meßgeräteanordnungen im Zusammenwirken mit einem geeig
neten Meßwegeablauf räumlich vermessen und zusätzlich auf seine je
weilige Standortlage innerhalb der Entladevorrichtung meßtechnisch er
faßt. Die zweifache Vermessung des Stapels erlaubt eine genaue Plazie
rung der Greifwerkzeuge an den zu entnehmenden Riegel. Die Ortsbestim
mung der Riegelablage erfolgt durch ein geeignetes, programmierbares
Eingabegerät.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß riegel
förmige Nahrungsmittel die blockförmig gestapelt sind, selbsttätig in
einzelnen Riegeln vom Stapel entladen werden können und zur Weiterver
arbeitung am gewünschten Ablageort zur Verfügung gestellt werden. Die
austauschbaren Greifwerkzeuge gewährleisten eine optimale Anpassung an
die jeweils zu verarbeitenden Produkte. Eine zweifache Vermessung des
Stapels ermöglicht ein genaues Plazieren der Greifwerkzeuge sowie ein
großes Toleranzfeld, in dessen Bereich der Stapel plaziert werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der
Zeichnungen erläutert. Im einzelnen zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines kompletten Entladegerätes,
dargestellt im Seitenschnitt,
Fig. 2 einen schematischen Aufbau eines kompletten Entladegerätes,
dargestellt in der Vorderansicht,
Fig. 3 einen schematischen Aufbau eines Drehgreifers,
dargestellt in der Seitenansicht,
Fig. 4 einen schematischen Aufbau eines Drehgreifers,
dargestellt in der Vorderansicht,
Fig. 5 den schematischen Aufbau eines Schräggreifers,
dargestellt in der Seitenansicht,
Fig. 6 einen Schräggreifer in Ladeposition,
dargestellt in der Seitenansicht,
Fig. 7 den schematischen Aufbau eines Schwenkgreifers,
dargestellt in der Schrägansicht,
Fig. 8 eine schematische Saugdüsenanordnung,
dargestellt in der Seitenansicht,
Fig. 9 den schematischen Aufbau eines Backengreifers,
dargestellt in der Seitenansicht,
Fig. 10 den schematischen Aufbau eines Greifbackens mit integriertem
Kurzhubzylinder, dargestellt in der Seitenansicht,
Fig. 11 den schematischen Aufbau einer Entfernungsmeßanordnung für
eine Kamtera, dargestellt in der Vorderansicht,
Fig. 12 ein Positionierschema für einen Drehgreifer und Schräggreifer,
dargestellt in der Vorderansicht,
Fig. 13 die schematische Meßanordnung zur Ermittlung des Lagewinkels
eines Stapels oder Riegels, dargestellt in der Draufsicht,
Fig. 14 die schematische Meßanordnung zur Ermittlung der räumlichen
Dimensionen des Stapels sowie des Stapelstandortes innerhalb
der Entladevorrichtung, dargestellt in der Draufsicht.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines kompletten Entladege
rätes, dargestellt im Seitenschnitt. Ein Backengreifer (43) ist mit dem
Werkzeugträger (30) über einen Schnellspannverschluß (31) verbunden. Der
Werkzeugträger (30) kann Kreisbewegungen und vertikale Bewegungsabläufe
mit Hilfe des Antriebes (36) durchführen. Horizontale sowie größere ver
tikale Bewegungsabläufe des Backengreifers (43) werden über den Führungs
schlitten (33) abgewickelt, indem der Führungsschlitten mit dem Linear
antrieb (29) des Querträgers verbunden ist. Desweiteren ist der Linear
antrieb (29) mit der beweglich angeordneten Schiene (38) der Führungs
schiene (32) verbunden. Der Antrieb (35) treibt die beweglich angeord
nete Schiene (38) an. Geeignete Schienenführungen (39) führen die Schiene.
Außerdem besteht eine feste Verbindung zwischen der fest angeordneten
Schiene (37) und dem Vertikalantrieb (41). An der Unterseite der fest
angeordneten Schiene (37) befindet sich der Antrieb (42) für den höhen
verstellbaren Linearantrieb (40). Ein drehbar gelagerter Komponenten
träger (26) wird mit dem Linearantrieb (40) verbunden. Auf dem Kompo
nententräger (26) wird ein Abstandsmeßgerät (13) sowie eine Lichtschranke
(14) angeordnet. Eine Längenmeßanordnung (12) befindet sich an einem
Ende des Linearantriebes (40).
Vor Beginn des Entladevorganges wird der Stapelstandort (8) innerhalb
der Kontur (68) der Entladevorrichtung (9) ausgemessen. Zu diesem Zweck
wird die Lichtschranke (14) in Höhe der mittleren Riegelschicht (2)
plaziert und mit Hilfe des Linearantriebes (40) horizontal bewegt. An
beiden vertikalen Flächenkanten des Stapels (6) löst die Lichtschranke
(14) einen elektrischen Schaltvorgang aus. Gleichzeitig wird die zurück
gelegte Wegestrecke von der Längenmeßanordnung (12) registriert. Das Ab
standsmeßgerät (13) ermittelt parallel zum Längenmeßvorgang die Distanz
zwischen Meßgerät und der Seitenfläche des Stapels (6). Mit Hilfe der
genannten Meßvorgänge kann über geeignete Auswerteanordnungen der Stapel
standort (8) bestimmt werden. Am Querverbinder (27) befinden sich noch
zusätzlich eine Kamera (10) mit verstellbarer Optik (11) sowie ein ein
oder mehrere Abstandmeßgeräte (13). Die Abstandsmeßgeräte (13) steuern
die Fokuseinstellung der Optik (11). Die Kamera (10, 11) dient zur Ermitt
lung der Winkellage des Stapels oder der einzelnen Riegel (1) bezogen
auf die Kontur (68) der Entladevorrichtung (9).
Fig. 2 zeigt einen schematischen Aufbau eines kompletten Entladege
rates, dargestellt in der Vorderansicht. Der Werkzeugträger (30) kann
jeweils mit den verschiedenen Greifwerkzeugen über den Schnellspannver
schluß (31) ausgerüstet werden. Zur Verfügung stehen ein Backengreifer
(43), Schwenkgreifer (51), Saugdüsenanordnung (54), Drehgreifer (56) und
Schräggreifer (62). Die Greifwerkzeuge können seitliche Bewegungsabläufe
durchführen mit Hilfe des Querträgers (28) in Verbindung mit dem Linear
antrieb (34) und des Führungsschlitten (33). Bei Bedarf führt der Werk
zeugträger (33) vertikale Bewegungsabläufe sowie Kreisbewegungen durch
mit Hilfe des Antriebes (36). Vertikale Hubbewegungen des Querträgers
(28) übernimmt der Vertikalantrieb (41). Die Winkellage des Stapels und
der Riegel (1) wird durch die Kamera (10, 11) ermittelt. Dementsprechend
erfolgt die Winkeleinstellung des Werkzeugträgers (33). Diese Maßnahme
gewährleistet, daß die Riegelstirnfläche (3) vom Greifwerkzeug (43)
parallel gegriffen wird. Die Abstandsmeßgeräte (13), die am Querverbinder (27)
plaziert sind, steuern die Kameraoptik (10, 11). Mit Hilfe der Licht
schranke (14) kann auch die Stapelhöhe ermittelt werden, indem die Licht
schranke (14) abgesenkt wird durch die Vertikalantriebe (41, 42). Ein
Unterbrechen des Lichtstrahles ergibt die Stapelhöhe. Die am Komponenten
träger (26) angeordneten Abstandsmeßgeräte (13) messen den Abstand zur
Stapelseitenfläche.
Fig. 3 zeigt einen schematischen Aufbau eines Drehgreifers,
dargestellt in der Seitenansicht. Der Drehgreifer (56) besteht aus einer
halbkreisförmigen, fest angeordneten Schale (57). In dieser Schale (57)
befindet sich ein Hohlraum, der so ausgebildet ist, daß eine beweglich
angeordnete Schale (58) darin geführt wird. Die beweglich angeordnete
Schale (58) verfügt über eine geeignete Perforation, damit das Antriebs
zahnrad des Antriebes (59, 61) eingreifen kann und die bewegliche Schale
(58) aus der feststehenden Schale (57) herausdreht. Dadurch wird
der Riegel (4) mit kreisförmigem Querschnitt von den beiden Schalen (57,
58) in einem bestimmten Bereich umschlossen.
Fig. 4 zeigt einen schematischen Aufbau eines Drehgreifers, darge
stellt in der Vorderansicht. Auf der feststehenden Schale (57) wird an
jeder Seite ein Antriebszahnrad (61) mit dem dazugehörenden Antrieb (59)
angeordnet. Die Zahnräder (61) greifen in die Perforation (60) der be
weglichen Schalen (58) ein und verschieben dadurch die Schale (58). Die
beiden Schalen (58) sind in der Drehrichtung so ausgelegt, daß eine
links- und rechtsdrehende Version entsteht.
Fig. 5 zeigt den schematischen Aufbau eines Schräggreifers, darge
stellt in der Seitenansicht. Der Schräggreifer (62) besteht aus zwei
Greifzungen (63), die über einen Steg (67) und parallel dazu durch den
Antrieb (66) auf parallelem Abstand zueinander gehalten werden. Der Steg
(67) und der Antrieb (66) ist über geeignete Lager (64, 65) mit den Greif
zungen (63) verbunden. Der Schräggreifer wird mittig über dem Riegel (1)
plaziert.
Fig. 6 zeigt einen Schräggreifer in Ladeposition, dargestellt in
der Seitenansicht. Der Schräggreifer (62) wird soweit abgesenkt,
daß der Steg (67) auf dem Riegel (1) fast aufliegt. Durch den Antrieb
(66) wird der obere Abstand zu den Greifzungen (63) vergrößert, so daß
folglich die Greifzungen unten einschwenken und dadurch den Riegel (1)
umschließen.
Fig. 7 zeigt den schematischen Aufbau eines Schwenkgreifers, darge
stellt in der Schrägansicht. Der Schräggreifer (51) besteht aus einer
Welle (52), die am unteren Ende mit einer Auflage (53) fest verbunden
ist. Die Welle (52) ist drehbar angeordnet. Nachdem der Riegel (1) durch
die Greifbacken (44, 46) vom Stapel leicht angehoben wurde, schwenkt die
Auflage (53) unterhalb der unteren Riegelfläche (5) ein. Nach einer Hub
bewegung der Welle (52) liegt die Auflage (53) an der unteren Riegel
fläche (5) an. Die Hubbewegung wird durch das Schaltelement (49) unter
brochen. Beim Weitertransport des Riegels durch die Greifbacken verhin
dert die Auflage (53) ein Durchbrechen der Riegel.
Fig. 8 zeigt eine schematische Saugdüsenanordnung, dargestellt in
der Seitenansicht. Die Saugdüsenanordnung (54) besteht im Wesentlichen
aus einer Trägerplatte mit den einzelnen Saugdüsen (55). Die Saugdüsen
(55) können einzeln oder in Gruppen angesteuert werden. Damit wird er
reicht, daß eine Saugplatte für verschiedene Riegelgrößen verwendet
werden kann.
Fig. 9 zeigt den schematischen Aufbau eines Backengreifers, darge
stellt in der Seitenansicht. Der Backengreifer (43) besteht aus zwei
parallel zueinander liegenden Greifelementen, die jeweils aus einem
Greifbacken (44) bestehen. Jeder Greifbacken verfügt über einen sepe
raten Antrieb (50). In diesem Ausführungsbeispiel wurde ein Pneumatikan
trieb gewählt. Zusätzlich kann das untere Ende des Greifbackens (44) mit
einem Kugelgelenk (45) ausgerüstet sein, wobei am Kugelgelenk eine Platte
(46) befestigt ist. Mit dieser Ausführungsform können auch Riegel (1)
mit schräger Riegelstirnfläche (3) transportiert werden. Zusätzlich wird
in die Platte (46) noch ein Schaltelement (49) integriert. Das Schalt
element kann auch am Greifbacken (44) plaziert werden. Bei der Riegel
entnahme vom Stapel mittels Backengreifer (43) ist davon auszugehen, daß
die Positionierung mit kleinen Abweichungen erfolgt. Dies bedeutet, daß
ein Greifbacken (44, 46) an der Riegelstirnfläche (3) bereits anliegt,
während der andere Greifbacken noch zugestellt wird. Sobald jedoch ein
Greifbacken am Riegel anliegt, wird der dazugehörige Antrieb (50) abge
schalten. Liegen nun beide Greifbacken am Riegel an, erfolgt erneut die
Aktivierung der Antrieb und der Riegel wird dadurch gleichmäßig gespannt.
Zusätzlich wird damit erreicht, daß sich der Riegel während des Ladevor
ganges auf dem Stapel nicht verschiebt.
Fig. 10 zeigt den schematischen Aufbau eines Greifbackens mit inte
griertem Kurzhubzylinder, dargestellt in der Seitenansicht. Das untere
Ende des Greifbackens (44) ist mit einer geeigneten Führung (47) ausge
stattet. Die Führung (47) dient zur Plattenfixierung. Zwischen dem
Backengreifer (44) und der Platte (46) wird ein Kurzhubzylinder (48) an
geordnet. Sobald die Platte (46) an der Riegelstirnfläche anliegt, wird
der jeweilige Greifbackenantrieb abgeschalten. Liegen beide Platten (46)
am Riegel an, so werden die Kurzhubzylinder eingeschalten und der Riegel
wird durch die Kraftwirkung der Kurzhubzylinder gehalten.
Fig. 11 zeigt den schematischen Aufbau einer Entfernungsmeßanordnung
für eine Kamera, dargestellt in der Vorderansicht. Am Querverbinder (27)
wird eine Kamera (10) mit verstellbarer 0ptik (11) plaziert. Neben der
Kamera befinden sich ein oder mehrere Abstandsmeßgeräte (13). Die Ab
standsmeßgeräte (13) ermitteln den Abstand (19) zwischen der Kameraoptik
(11) und der oberen Stapelfläche (7) des Stapels (1). Mit dem ermittelten
Abstand (19) wird die 0ptik (11) der Kamera selbsttätig focusiert.
Fig. 12 zeigt ein Positionierschema für einen Dreh- und Schräggreifer,
dargestellt in der Vorderansicht. Damit der Drehgreifer (56) oder der
Schräggreifer (62) die Riegel (4) mit kreisförmigen Querschnitt vom
Stapel entnehmen können, ist eine genaue Positionierung der Greifwerk
zeuge (56, 62) erforderlich. Zu diesem Zweck wird die Riegelschicht mit
einem Laserstrahl horizontal in kleinen Abständen (21) abgerastert. An
den kreisförmigen Konturen (23) der Riegel (4) ergeben sich für den
Laserstrahl Schnittpunkte (22). Daraus resultieren Schaltpunkte.
Zum jeweiligen Schaltpunkt wird die zurückgelegte Wegestrecke des Laser
strahles registriert. Eine geeignete Auswerteanordnung errechnet aus
zwei gegenüberliegenden Schnittpunkten (22) die Fallinie (24). Das Greif
werkzeug wird mittig von zwei Fallinien (24) in der Mittellinie (25)
plaziert.
Fig. 13 zeigt die schematische Meßanordnung zur Ermittlung des Lage
winkels eines Stapels oder eines Riegels, dargestellt in der Draufsicht.
Eine Kamera (10) mit verstellbarer Optik (11) ermittelt anhand der Außen
kontur der Riegel (1) bzw. des Stapels (6) den Lagewinkel (20) bezogen
auf die Kontur (68) der Entladevorrichtung. Durch die laufende Riegelent
nahme verändert sich die Stapelhöhe. Deshalb messen die Abstandsmeßge
räte (13) laufend den Abstand zur Stapeloberfläche. Mit den Meßwerten
wird selbsttätig die 0ptik (11) der Kamera (10) nachjustiert. Die Pla
zierung der Kamera und der Abstandsmeßgeräte am Querverbinder (27) er
lauben eine exakte Vermessung des Stapels (6).
Fig. 14 zeigt die schematische Meßanordnung zur Ermittlung der räum
lichen Dimension des Stapels sowie des Stapelstandortes innerhalb der
Entladevorrichtung, dargestellt in der Draufsicht. Ein Laserstrahlsender
(15) sendet den Laserstrahl (17) zum gegenüberliegenden Empfänder (16)
oder wahlweise zum Reflektor (18), wobei der Empfänger auf der Seite des
Senders plaziert ist. der Laserstrahlsender (15) und der Empfänger (16,
18) werden auf dem Komponententräger (26) plaziert. Der Antrieb erfolgt
über den Linearantrieb (40). Desweiteren befindet sich auf dem Komponen
tenträger jeweils ein Abstandsmeßgerät (13). Der Laserstrahl (17) wird
von der Ausgangsposition in Richtung Stapel (6) in einer vorbestimmten
Höhe verschoben. Die erste vertikale Flächenkante unterbricht den Laser
strahl (17). Am Stapelende kann der Laserstrahl vom Empfänger wieder re
gistriert werden. Die beiden Schaltpunkte des Laserstrahles ergeben die
Länge des Stapels. Zusätzlich werden nach dem Unterbrechen des Laser
strahles die Abstandsmeßgeräte aktiviert, um die Distanz zwischen Meßge
rät und seitlicher Stapelfläche zu ermitteln. Aus den beiden Meßergeb
nissen der Abstandsmeßgeräte und der Längenauswertung des Laserstrahles
kann der Stapelstandort (8) innerhalb der Kontur (68) der Entladevor
richtung über geeignete Auswerteanordnungen ermittelt werden. Mit dem
Laserstrahl kann auch die Lage der einzelnen Riegel (1) und die Stapel
höhe erfaßt werden.
Stückliste
1 Riegel
2 Riegelschicht
3 Riegelstirnfläche
4 Riegel mit kreisförmigen Querschnitt
5 Riegelfläche unten
6 Stapel
7 Stapelfläche oben
8 Stapelstandort
9 Entladevorrichtung
10 Kamera
11 Kameraoptik
12 Längenmeßanordnung
13 Abstandsmeßgerät
14 Lichtschranke
15 Laserstrahlsender
16 Empfänger
17 Laserstrahl
18 Reflektor
19 Abstand Kameraoptik - Stapeloberfläche oben
20 Lagewinkel Stapel/Riegel
21 Abstand
22 Schnittpunkt
23 Kontur kreisförmig
24 Fallinie
25 Mittellinie
26 Komponententräger drehbar
27 Querverbinder
28 Querträger
29 Linearantrieb Querträger
30 Werkzeugträger
31 Schnellspannverschluß
32 Führungsschiene
33 Führungsschlitten
34 Linearantrieb Führungsschlitten
35 Antrieb Schiene beweglich
36 Antrieb Werkzeugträger
37 Schiene fest
38 Schiene beweglich
39 Schienenführung
40 Linearantrieb Komponententräger
41 Vertikalantrieb Führungsschiene
42 Vertikalantrieb Komponententräger
43 Backengreifer
44 Greifbacken
45 Kugelgelenk
46 Platte
47 Führung Platte
48 Kurzhubzylinder
49 Schaltelement elektrisch
50 Greifbackenantrieb
51 Schwenkgreifer
52 Welle
53 Auflage
54 Saugdüsenanordnung
55 Saugdüse
56 Drehgreifer
57 Schale fest
58 Schale beweglich
59 Antrieb Drehgreifer
60 Perforation
61 Antriebszahnrad
62 Schräggreifer
63 Greifzunge
64 Lager oben
65 Lager unten
66 Antrieb
67 Steg
68 Kontur Entladevorrichtung
2 Riegelschicht
3 Riegelstirnfläche
4 Riegel mit kreisförmigen Querschnitt
5 Riegelfläche unten
6 Stapel
7 Stapelfläche oben
8 Stapelstandort
9 Entladevorrichtung
10 Kamera
11 Kameraoptik
12 Längenmeßanordnung
13 Abstandsmeßgerät
14 Lichtschranke
15 Laserstrahlsender
16 Empfänger
17 Laserstrahl
18 Reflektor
19 Abstand Kameraoptik - Stapeloberfläche oben
20 Lagewinkel Stapel/Riegel
21 Abstand
22 Schnittpunkt
23 Kontur kreisförmig
24 Fallinie
25 Mittellinie
26 Komponententräger drehbar
27 Querverbinder
28 Querträger
29 Linearantrieb Querträger
30 Werkzeugträger
31 Schnellspannverschluß
32 Führungsschiene
33 Führungsschlitten
34 Linearantrieb Führungsschlitten
35 Antrieb Schiene beweglich
36 Antrieb Werkzeugträger
37 Schiene fest
38 Schiene beweglich
39 Schienenführung
40 Linearantrieb Komponententräger
41 Vertikalantrieb Führungsschiene
42 Vertikalantrieb Komponententräger
43 Backengreifer
44 Greifbacken
45 Kugelgelenk
46 Platte
47 Führung Platte
48 Kurzhubzylinder
49 Schaltelement elektrisch
50 Greifbackenantrieb
51 Schwenkgreifer
52 Welle
53 Auflage
54 Saugdüsenanordnung
55 Saugdüse
56 Drehgreifer
57 Schale fest
58 Schale beweglich
59 Antrieb Drehgreifer
60 Perforation
61 Antriebszahnrad
62 Schräggreifer
63 Greifzunge
64 Lager oben
65 Lager unten
66 Antrieb
67 Steg
68 Kontur Entladevorrichtung
Claims (43)
1. Selbsttätige Entladevorrichtung für riegelförmige Nahrungs
mittel dadurch gekennzeichnet, daß die blockförmig gestapelten Nahrungs
mittel in einzelnen Riegeln (1) vom Stapel (6) selbsttätig entnommen
werden, indem geeignete Verstellmechanismen (26, 28, 30, 32, 33) im Zusammen
wirken mit entsprechenden Antrieben (29, 34, 35, 36, 40, 41, 42) die jeweils
geeigneten Greifwerkzeuge (43, 51, 54, 56, 62) an den zu entnehmenden Riegel
(1) an den vorbestimmten Riegelflächen (1, 3, 5) plazieren, danach den
Riegel (1) vom Stapel (6) entnehmen und an einem frei programmierbaren
Ablageort ablegen, zuvor jedoch wird der Stapel (6) und die jeweilige
Riegelschicht (2) bzw. der betreffende Riegel (1) sowie der Stapelstand
ort (8) innerhalb der Entladevorrichtung (9, 68) dreidimensional ver
messen durch geeignete Plazierungen verschiedner Meßanordnungen (10, 11,
12, 13, 14, 18, 19, 26).
2. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Meßanordnungen aus einer Kamera (10, 11), Abstands
meßgeräten (13), Lichtschranken (14) und Längenmeßanordnungen (12) be
stehen.
3. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßwerterfassung der Kamera (10, 11), der Ab
standsmeßgeräte (13) und der Lichtschranken (14) in Verbindung mit einer
gekoppelten Längenmeßanordnung (12) erfolgt.
4. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch
gekennzeichnet, daß die Kamera (10, 11) am Querverbinder (27) mittig ange
ordnet ist.
5. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch
gekennzeichnet, daß am Querverbinder (27) geeignete Abstandsmeßgeräte
(13) plaziert sind, mit deren Hilfe der Abstand (19) zwischen der Kamera
optik (11) und der oberen Stapeloberfläche (7) ermittelt wird.
6. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 5 dadurch
gekennzeichnet, daß mit Hilfe der ermittelten Abstände (19) zwischen
Kameraoptik (11) und der oberen Stapelfläche (7) die Kameraoptik (11)
focusiert wird, zusätzlich der gemessene Abstand zur Auswertung der
oberen Stapelfläche (7) und zur realen Dimensionsbestimmung der einzelnen
Riegel (1) dient.
7. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch
gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Kamera (10, 11) der Lagewinkel (20) des
Stapels (6) sowie der einzelnen Riegel (1) erfaßt wird und daraus die
Winkeleinstellung des Werkzeugträgers (30) oder des Komponententrägers
(26) resultiert.
8. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 2 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lichtschranke (14) aus einem Laserstrahlsender
(15) und aus einem geeigneten Empfänger (16) besteht, wobei der Laser
strahl (17) bei Bedarf über einen Reflektor (18) zum Empfänger (16) um
gelenkt werden kann.
9. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 2 dadurch ge
kennzeichnet, daß das Abstandsmeßgerät (13) aus einem Ultraschall-Meßge
rät besteht.
10. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch
gekennzeichnet, daß der Komponententräger (26) mit einer Lichtschranke
(14) und einem Abstandsmeßgerät (13) ausgestattet ist.
11. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 10 da
durch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Laserstrahles (17) eine Riegel
schicht mit kreisförmigem oder anderem Querschnitt der einzelnen Riegel
(4) horizontal in kleineren parallel zueinander liegenden Abständen (21)
abgerastert wird und aus den sich ergebenden Schnittpunkten (22) der
kreisförmigen Konturen (23) über geeignete Anordnungen die Fallinie (24)
ermittelt wird.
12. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 11 da
durch gekennzeichnet, daß der Drehgreifer (56) oder der Schräggreifer
(62) selbsttätig in der Mittellinie (25) von zwei gegenüberliegenden
Fallinien (24) plaziert wird.
13. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 13 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verstellmechanismen (26, 28, 30, 32, 33) mit einer
Längenmeßanordnung (12) gekoppelt sind.
14. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Führungsschiene (32) zweiteilig aufgebaut ist, und
zwar aus einer feststehenden und aus einer beweglich angeordneten
Schiene (37, 38), wobei die beweglich angeordnete Schiene (38) durch ge
eignete Schienenführungen (39) und einem entsprechenden Antrieb (35)
parallele Bewegungsabläufe zur fest angeordneten Schiene (37) in zwei
Richtungen ausführen kann.
15. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 14 dadurch ge
kennzeichnet, daß parallel zur beweglich angeordneten Schiene (38) ein
geeigneter Linearantrieb (29) an der Schiene (38) befestigt ist.
16. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 14 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Führungsschiene (32) über einen geeigneten Vertikal
antrieb (41) senkrechte Bewegungsabläufe durchführen kann.
17. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 14 da
durch gekennzeichnet, daß an der fest angeordneten Schiene (37) ein
höhenverstellbarer geeigneter Linearantrieb (40, 42) befestigt ist.
18. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 15 da
durch gekennzeichnet, daß ein Querträger (28) mit dem Linearantrieb (29)
der Schiene (38) verbunden ist.
19. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 18 da
durch gekennzeichnet, daß am Linearantrieb (40) ein selbsttätig wirken
der, drehbar gelagerter Komponententräger (26) plaziert ist.
20. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 17 da
durch gekennzeichnet, daß der Querträger (28) mit mehreren geeigneten
Linearantrieben (34) ausgestattet ist, damit ein oder mehrere Führungs
schlitten (33) voneinander unabhängig jeweils in zwei Richtungen bewegt
werden können.
21. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Führungsschlitten (33) mit den Werkzeugträgern (30)
derart verbunden sind, daß durch geeignete Antriebe (36) die Werkzeug
träger (30) vertikale Bewegungsabläufe sowie Kreisbewegungen durchführen
können.
22. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Werkzeugträger (30) mit verschiedenen Ausführungs
formen von Greifwerkzeugen (43, 51, 54, 56, 62) ausgerüstet werden können
über einen geeigneten Schnellspannverschluß (31).
23. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 22 da
durch gekennzeichnet, daß das Greifwerkzeug aus einem Backengreifer (43)
besteht, wobei zwei getrennt angetriebene Greifbacken (44, 46) über ein
Kugelgelenk drehbar gelagert werden.
24. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 23 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Greifbacken (44) aus zwei parallel angeordneten
Platten (44, 46) bestehen, die über geeignete Führungen (47) parallele
Linearbewegungen durchführen können.
25. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 24 dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen den parallel angeordneten Platten (44, 46) ein
oder mehrere pneumatische Kurzhubzylinder (48) plaziert sind und die
Platten (44, 46) um die Hublänge bewegt werden können.
26. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 25 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kurzhubzylinder (48) erst eingeschaltet werden,
nachdem beide Greifbacken (44, 46) an der Riegelstirnfläche (3) anliegen.
27. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 23 bis 26 da
durch gekennzeichnet, daß die Greifbacken (44, 46) mit einem Schaltelement
(49) ausgestattet sind und der Greifbackenantrieb (50) abgeschaltet wird,
nachdem das Schaltelement (49) an der Riegelstirnfläche (3) aufliegt.
28. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 27 dadurch ge
kennzeichnet, daß der Greifbackenantrieb (50) wieder eingeschaltet wird,
nachdem beide Schaltelemente (49) bzw. Greifbacken (44, 46) an den Riegel
stirnflächen (3) anliegen.
29. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 22 da
durch gekennzeichnet, daß das Greifwerkzeug aus einem Schwenkgreifer (51)
besteht.
30. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 29 dadurch ge
kennzeichnet, daß eine höhenverstellbare, drehbar gelagerte Welle (52) an
einem Ende mit einer Auflage (53) fest verbunden ist.
31. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 30 dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schwenkvorgang der Auflage (53) erst erfolgt, nach
dem der Riegel (1) von den Greifbacken (44, 46) leicht angehoben wurde.
32. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 30 dadurch ge
kennzeichnet, daß nach dem Schwenkvorgang die Auflage (53) vertikal ange
hoben wird und ein eingebautes Schaltelement (49) in der Auflage (53)
die Hubbewegung unterbricht, nachdem die Auflage (53) an der unteren
Riegelfläche (5) anliegt.
33. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 22 da
durch gekennzeichnet, daß das Greifwerkzeug aus einer Saugdüsenanordnung
(54) besteht und die Saugdüsen (55) einzeln oder in Gruppen angesteuert
werden können.
34. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 22 da
durch gekennzeichnet, daß das Greifwerkzeug aus einem Drehgreifer (56)
besteht.
35. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 34 dadurch ge
kennzeichnet, daß der Drehgreifer (56) aus einer fest angeordneten, halb
kreisförmigen Schale (57) und aus einer dünnwandigen, beweglich ange
ordneten, halbkreisförmigen Schale (58) besteht.
36. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 35 dadurch ge
kennzeichnet, daß die beweglich angeordnete Schale (58) über einen ge
eigneten Antrieb (59, 61) angetrieben wird und dabei eine halbkreisförmige
Drehbewegung in zwei Richtungen durchführen kann, wobei die bewegliche
Schale (58) in der fest angeordneten Schale (57) gelagert wird.
37. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 35 und
36 dadurch gekennzeichnet, daß die beweglich angeordnete Schale (58) mit
einer geeigneten Perforation (60) ausgestattet ist und das Antriebszahn
rad (61) des Antriebes (59) in die Perforation (60) eingreift.
38. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 34 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Drehgreifer (56) aus zwei verschiedenen Ausfüh
rungen bestehen, und zwar aus einer rechtsdrehenden und aus einer links
drehenden Version.
39. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 34 dadurch ge
kennzeichnet, daß der Drehgreifer (56) mindestens jeweils eine rechts
und eine linksdrehende Ausführung beinhaltet.
40. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 und 22 da
durch gekennzeichnet, daß das Greifwerkzeug aus einem Schräggreifer (62)
besteht.
41. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 40 dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schräggreifer aus zwei Greifzungen (63) besteht,
wobei an den Greifzungen (63) zwei Lager (64, 65) in einem vorbestimmten
Abstand zueinander angeordnet sind.
42. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 41 dadurch ge
kennzeichnet, daß die unten liegenden Lager (65) mit einem Steg (67) ver
bunden sind, wobei zwischen den beiden oben liegenden Lager (64) sich
der Antrieb (66) befindet.
43. Selbsttätige Entladevorrichtung nach Anspruch 1 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Greifwerkzeuge (51, 54, 56, 62) den Riegel (1) schräg
vom Stapel (6) abheben.
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DE19914129829 DE4129829A1 (de) | 1991-09-07 | 1991-09-07 | Selbsttaetige entladevorrichtung fuer riegelfoermige nahrungsmittel |
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