DE60000490T2

DE60000490T2 - Greifvorrichtung zum erfassen,fördern und freigeben von gegenstände unterschiedlicher dimensionen

Info

Publication number: DE60000490T2
Application number: DE60000490T
Authority: DE
Inventors: Roberto Campagnoli; Salvatore Lacinio; Celeste Vecchi
Original assignee: COSMOPACK Srl
Current assignee: COSMOPACK Srl
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2020-05-26
Also published as: EP1061014B1; EP1061014A1; ES2182748T3; ATE224848T1; IT1309275B1; ITBO990297A0; DE60000490D1; ITBO990297A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Greifkopf zum Erfassen, Fördern und Freigeben von Gegenständen unterschiedlicher Form, insbesondere für den Einsatz in automatischen Verpackungsmaschinen.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Greifkopf der oben erläuterten Bauart, der vor allem für den Einsatz in Endlossystemen mit kontinuierlicher Bewegung zur Förderung und Verteilung von Gegenständen geeignet ist, welche die entlang einer in Längsrichtung verlaufenden Zuführbahn angeordneten Gegenstände in einer Aufnahmestation erfassen und diese dann geordnet entlang von zwei oder mehr Reihen verteilen, die in Querrichtung voneinander beabstandet sind, um die Gegenstände dann in einer Freigabestation abzugeben.

Stand der Technik

Ein Förder- und Verteilersystem der oben erläuterten Bauart ist bekannt aus US-A 4 632 238. Dieses hat zwei Förderer, nämlich einen bezüglich einer Förderbahn für den Transport und die Verteilung der Gegenstände oberen sowie einen unteren Förderer, wobei der untere Förderer dazu dient, einen ersten, unteren Greifer zu bewegen, der den Boden der zu verteilenden Gegenstände erfasst, um diese während des Transport- und Verteilweges zu halten, während der obere Förderer einen zweiten, oberen Greifer bewegt, der dazu dient, den oberen Teil der Gegenstände zu erfassen, um diese während des Transport- und Verteilweges in vertikaler Richtung zu halten; die beiden Greifer werden dabei so gesteuert, daß sie durch die genannten Förderer gegenseitig in vertikal fluchtender Stellung bewegt werden.
Dieses Transport- und Verteilsystem sowie die zugehörigen Greiforgane haben jedoch eine Reihe von Nachteilen.
Ein erster Nachteil beruht darauf, daß sie einen unteren und einen oberen Förderer benötigen, ferner Mittel zur Synchronisation, um den unteren Förderer vertikal zum oberen Förderer ausgerichtet zu halten, wodurch die Realisierung dieses Systems kompliziert, teuer und schwierig zu handhaben ist.
Weitere Nachteile sind darauf zurückzuführen, daß die genannten Greiforgane keine zuverlässige (positive) Erfassung des zu transportierenden Gegenstandes gewährleisten und nicht in der Lage sind, mit besonderen Gegenständen zusammenzuwirken, beispielsweise nachgiebige Säcke, Schachteln oder dergleichen, und daß sie nicht geeignet sind, mit unterschiedlichen Formen von Gegenständen zusammenzuwirken, woraus sich ergibt, daß sie nicht sehr flexibel sind.
Ein weiteres Förder- und Verteilsystem der oben erläuterten Bauart ist aus der US-A 4 287 980 bekannt. Bei diesem ist ein oberer Förderer vorgesehen, der eine Reihe mehrerer, oberer Greifköpfe trägt, die jeweils zwei Greifbacken aufweisen, die einander genähert und voneinander entfernt werden können durch eine gleitende prismatische Kupplungseinrichtung und die dazu dienen, die Kappe der zu handhabenden Gegenstände zu erfassen, im speziellen Fall Flaschen.
Dieses Förder- und Verteilsystem sowie die zugehörigen Greifköpfe haben den Nachteil, daß während der Übergangsphase für die Aufteilung von einer Reihe in mehrere Reihen die so ergriffenen Flaschen mit ihren unteren Ende schaukelnd hängen, was die Gefahr von Beschädigungen aufgrund von Stößen gegen die Führungen des Verteilers und/oder gegen andere Flaschen während ihrer Fortbewegung mit sich bringt, so daß es unumgänglich ist, die Betriebsgeschwindigkeiten einzuschränken, wodurch die Produktionskapazität je Zeiteinheit des Systems geringer wird.
Ferner erlauben es diese Greifköpfe nicht, Gegenstände wie beispielsweise Säcke, Schachteln oder dergleichen zu behandeln, d. h. Gegenstände ohne Kapseln.
Das Dokument US-A 4 329 110, auf welchem der zweiteilige Patentanspruch 1 beruht, beschreibt eine Arbeitsvorrichtung mit zwei Gelenkgestängen.

Aufgabe der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erläuterten Nachteile zu vermeiden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung, die in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, löst das Problem, einen Greifkopf zum Erfassen, Fördern und Freigeben von Gegenständen unterschiedlicher Form zu schaffen, insbesondere für den Einsatz in automatischen Verpackungsmaschinen, gekennzeichnet durch einen Tragkörper mit Fördermitteln für die Bewegung des Tragkörpers, ein erstes Gelenkgestänge mit einem von dem Tragkörper gehaltenen Rahmen und einer zugeordneten Koppelstange für die Aufnahme einer ersten Backe, ein zweites Gelenkgestänge mit einem von dem Tragkörper gehaltenen Rahmen und einer zugeordneten Koppelstange für die Aufnahme einer zweiten Backe, wobei beide dem ersten Gelenkgestänge und der ersten Backe spiegelbildlich gegenüberliegen, sowie Steuermittel für die Betätigung der Schwenkbewegung zum Öffnen der beiden Backen der beiden Gelenkgestänge.
Durch den Einsatz des Greifkopfes gemäß der Erfindung werden die folgenden Ergebnisse erzielt: Es ist möglich, Gegenstände unterschiedlicher Form zu handhaben, beispielsweise Flaschen, Säcke, Schachteln oder dergleichen; die Gegenstände unterliegen während der Verteilungsphase nicht der Gefahr eines Schaukelns; ferner ist es möglich, höhere Betriebsgeschwindigkeiten vorzusehen.
Die Vorteile, die mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden, bestehen im wesentlichen darin, daß der Greifkopf nicht ausgetauscht werden muß, wenn die Form der zu verteilenden Gegenstände wechselt, daß die Gegenstände während der Verteilung nicht durch Stöße beschädigt werden und daß die Produktionskapazität je Zeiteinheit des entsprechenden Verteilsystems erhöht wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das ohne Einschränkung in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Greifkopfes gemäß der Erfindung in geschlossener Greifstellung,
Fig. 1A eine schematische Seitenansicht des Greifkopfes der Fig. 1,
Fig. 1B eine Schnittdarstellung in der Ebene 1B-1B der Fig. 1A,
Fig. 1C eine Ansicht in der Ebene 1C-1C der Fig. 1A,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Greifkopfes der Fig. 1 in der geöffneten Freigabestellung und
Fig. 2A eine schematische Seitenansicht des Greifkopfes der Fig. 2.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Der in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Greifkopf gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu bestimmt, in bekannter Weise durch ein Paar von Ketten 2a und 2b vorwärts bewegt zu werden, welche die Enden von zwei Querstangen 3 und 4 tragen, wobei die Querstange 3 verschiebbar in einer Lagerbuchse 5 festgelegter Präzision gelagert ist, welche an einem kastenförmigen Tragkörper 6 befestigt ist (vgl. auch Fig. 1B), während die andere Querstange 4 mit Spiel verschiebbar in zwei quadratischen Öffnungen 7 sitzt, die in den Tragkörper 6 eingearbeitet sind.
Der Tragkörper 6 hat die Form eines Kastens mit unten offenem Ende, an dessen Oberseite ein Zapfen 8 mit einer Rolle 9 befestigt ist, welche dazu bestimmt ist, mit einer in Fig. 1A gezeigten und bekannten Längsführungsbahn 10 zusammenzuarbeiten, die entlang der Verteilbahn verläuft und dazu dient, den Tragkörper während seines Längsvorschubes entlang der Bahn in der exakten Querstellung zu halten.
Der Tragkörper 6 hat in seinem Inneren eine Traverse 11, die über Schrauben 12 befestigt ist und die in der Nähe ihrer Enden (vgl. insbesondere die Fig. 1 und 1A) zwei Gelenkgestänge trägt, nämlich zwei mit 13 und 14 bezeichnete Gelenkparallelogramme, die spiegelbildlich einander gegenüberliegen. Das erste Gelenkgestänge 13 hat vier Schwenkpaare (Scharniere) 13a, 13b, 13c und 13d, die einen Rahmen 13a-13b an der Traverse 11, eine innere Schwinge 13a-13c, eine äußere Schwinge 13b-13d sowie eine Koppelstange 13c-13d bilden, bestehend aus zwei einander gegenüberliegenden Böcken 15, an denen eine Backe 16 befestigt ist, die eine Greiffläche 17 mit abgeschrägten Rändern 17a, 17b und 17c aufweist (vgl. auch Fig. 1C). Das zweite Gelenkparallelogramm 14 hat vier Schwenkpaare (Scharniere) 14a, 14b, 14c und 14d, die an der Traverse 11 einen Rahmen 14a-14b bilden, ferner eine innere Schwinge 14a-14c, eine äußere Schwinge 14b-14d sowie eine Koppelstange 14c-14d, die aus zwei einander gegenüberliegenden Böcken 18 besteht, an denen eine Backe 19 befestigt ist, die eine Greiffläche 20 mit abgeschrägten Rändern 20a, 20b und 20c aufweist (vgl. auch Fig. 1C).
Die spiegelbildlich einander gegenüberliegenden Backen 16 und 19 haben vorzugsweise eine solche Länge, daß sie den Körper der Gegenstände 30 von oben nach unten bis in die Nähe von deren Boden oder bis zu einem leicht darüberliegenden Niveau berühren.
Der Greifkopf 1 ist ferner mit geeigneten Steuermitteln versehen, die dazu dienen, die Schwenkungen beim Öffnen der Backen 16 und 19 der beiden Gelenkgestänge 13 und 14 zu steueren, was nachfolgend beschrieben wird.
Die innere Schwinge 14a-14c des zweiten Gelenkgestänges 14 hat eine Längserstreckung 21, die über den kastenförmigen Tragkörper 6 hinausragt und dabei frei durch ein Langloch 22 hindurchläuft; an dem oberen freien Ende hat diese Verlängerung 21 eine Rolle 23, die dazu bestimmt ist, mit einem Nockenprofil 24 zusammenzuwirken, das entlang des Vorschubweges des Greifkopfes 1 vorgesehen ist, so daß die Verlängerung 21 und die zugehörige Schwinge 14a-14c auf Befehl in die mit dem Pfeil F1 wiedergegebene Richtung schwenken, was nachstehend näher erläutert wird.
Die Verlängerung 21 trägt ferner in dem Gelenkpunkt 25a das Ende eines Verbindungselementes 25, dessen gegenüberliegendes Ende über den Gelenkpunkt 25b an der innere Schwinge 13a-13c des ersten Gelenkgestänges 13 angelenkt ist.
Die beiden äußeren Schwingen 14b-14d und 13b-13d sind über elastische Zugmittel miteinander verbunden, beispielsweise über eine oder zwei Zugfedern 26, die dazu dienen, die beiden äußeren Schwingen 14b-14d und 13b-13d gegeneinander zu verspannen, wodurch auch die beiden Backen 16 und 19 in ihre geschlossene Greifstellung zurückgeholt werden.
Mit dieser Konstruktion (vgl. Fig. 2 und 2A) wird der Greifkopf 1 so über den zu ergreifenden Gegenstand gebracht, daß die Backen 16 und 19 in der geöffneten Stellung liegen und die Feder 26 in Zugrichtung gespannt; in diese Stellung wurde der Greifkopf über die Rolle 23 gebracht, die auf dem in Längsrichtung verlaufenden Nockenprofil 24 abrollt.
Bei dieser Konfiguration werden die Operationen zur Annäherung der Backen 16 und 19 seitlich von dem Gegenstand 30 erleichtert durch die abgeschrägten Ränder 17a, 17b, 17c der Backe 16 und die abgeschrägten Ränder 20a, 20b und 20c der Backe 19, welche dabei einen Einschubtrichter bilden, um die Greifflächen in genaue Gegenüberstellung an den Seiten des Gegenstandes 30 zu bringen.
Nachdem die Backen 16 und 19 an den Seiten des Gegenstandes 30 gegenüberliegen, um die Greifstellung einzunehmen, werden Maßnahmen getroffen, um das Nockenlängsprofil 24, auf dem die Rolle 23 abläuft, zu verändern und/oder zu unterbrechen, wobei die Backen 16 und 19 durch die Federn 26 gegeneinander gezogen werden (vgl. Fig. 1A), so daß der Gegenstand 30 erfasst wird.
In dieser Greifstellung erfassen die Backen 16 und 19 den Gegenstand nahezu auf seiner ganzen Vertikalerstreckung, so daß er fest zwischen den Greifflächen 17 und 20 der Backen 16 und 19 gehalten wird und vertikal nach unten nicht mehr ausweichen und/oder während der nachfolgenden Transportoperation für die Verteilung nicht schaukeln kann.
Um den Gegenstand 30 wieder freizugeben, wenn der Greifkopf 1 in die korrekte Quer- und Längsposition gekommen ist (vgl. nochmals Fig. 2A), muß die Rolle 23 lediglich gegen ein weiteres Nockenprofil 24 laufen, wodurch die Backen 16 und 19 geöffnet werden und der Gegenstand 30 durch seine Schwerkraft herausfällt.
Aus der erläuterten Konstruktion des Greifkopfes 1 ergibt sich in erster Linie, daß durch den Einsatz von zwei Gelenkgestängen, insbesondere von zwei Gelenkparallelogrammen 13 und 14, für die Bewegung der Backen 16 und 18 erreicht wird, daß sich diese Backen einander annähern bzw. voneinander entfernen und dabei ihre parallele Stellung exakt zueinander einhalten; es ist damit möglich, diese Konstruktion einzusetzen, um Gegenstände verschiedener Abmessungen und/oder unterschiedlicher Formen zu manipulieren, beispielsweise Flaschen, Säcke, Schachteln oder dergleichen.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Greifflächen 17 und 20 der Backen 17 und 19 mit nachgiebigem Werkstoff beschichtet sein können, beispielsweise Polyurethan und/oder Gummi und/oder andere elastische Werkstoffe mit hohem Reibungskoeffizienten, um den Gegenstand noch sicherer zu halten.
Ferner können die Rückhol-Federn 26, welche die Backen 16 und 19 für den Greifvorgang einander annähern und dabei die Klemmkraft der Backen 16 und 19 bestimmen, leicht ausgewechselt werden, um Federn einzusetzen, die eine gewünschte Klemmkraft erzeugen, die so bemessen ist, daß der zu ergreifende Gegenstand nicht beschädigt und nur die notwendige Greifkraft ausgeübt wird.
Die Beschreibung des Greifkopfes der vorliegenden Erfindung bezieht sich lediglich auf ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel, so daß Abänderungen oder Varianten, die sich mit der praktischen Erfahrung und/oder beim Einsatz ergeben, möglich sind, ohne den durch die Patentansprüche umrissenen Schutzbereich zu verlassen.

Claims

1. Greifkopf zum Erfassen, Fördern und Freigeben von Gegenständen unterschiedlicher Form, insbesondere für den Einsatz in automatischen Verpackungsmaschinen, umfassend:

- einen Tragkörper (6-11);

- ein erstes Gelenkgestänge (13) mit einem von dem Tragkörper (11) gehaltenden Rahmen (13a-13b) und einer zugeordneten Koppelstange (13c-13d, 15) für die Aufnahme einer ersten Backe (16);

- ein zweites Gelenkgestänge (14) mit einem von dem Tragkörper (11) gehaltenen Rahmen (14a-14b) und einer zugeordneten Koppelstange (14c-14d, 18) für die Aufnahme einer zweiten Backe (19), wobei beide dem ersten Gelenkgestänge (13) und der ersten Backe (16) spiegelbildlich gegenüberliegen,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Greifkopf Steuermittel (23, 21, 25, 26) für die Betätigung der Schwenkbewegung zum Öffnen der beiden Backen (16, 19) der beiden Gelenkgestänge (13, 14) aufweist

- und daß der Tragkörper zur Verbindung mit Fördermitteln (3, 4, 9, 10) für die Fortbewegung des Tragkörpers (6-11) ausgebildet ist.

2. Greifkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenkgestänge (13) und das zweite Gelenkgestänge (14) aus zwei Gelenkvierecken (13a, 13b, 13c, 13d, 13a-13b, 13a-13c, 13b- 13d, 13c-13d/14a, 14b, 14c, 14d, 14a-14b, 14a-14c, 14b-14d, 14c- 14d) bestehen.

3. Greifkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifläche (17, 20) der Greifbacken (16, 19) mit einem entsprechend dem zu erfassenden Gegenstand ausgewählten Material beschichtet ist.

4. Greifkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (16, 19) eine solche Länge haben, daß sie den Körper der Gegenstände (30) so weit wie möglich bis zu deren Boden oder kurz darüber berühren.

5. Greifkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (16, 19) Greifflächen (17, 20) mit abgeschrägten Rändern (17a-17b, 17c, 20a-20b-20c) haben, die eine Einlauffase bilden, um ein korrektes Anliegen der Wände an dem zu ergreifenden Gegenstand (30) zu erleichtern.

6. Greifkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Mittel (26) vorgesehen sind, die dazu dienen, die beiden Backen (16, 19) in eine Position der gegenseitigen Annäherung zu bringen.

7. Greifkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (26) wenigstens eine Feder (26) aufweisen, die eine Zugkraft zwischen zwei Schwingen (14b-14d, 13b-13d) der beiden Gelenkgestänge (13, 14) aufbringt, um die Backen (16, 19) in eine Schließstellung zu überführen.

8. Greifkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel eine sich in Längsrichtung erstreckende Verlängerung (21) einer Schwinge (14a-14c) eines (14) der beiden Gelenkgestänge aufweist und daß die Verlängerung an ihrem freien Ende eine Rolle (23) trägt, die mit einem Nockenprofil (24) zusammenwirkt, das entlang der Fortbewegungsbahn des Greifkopfes (1) angeordnet ist.

9. Greifkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Gelenkgestänge (13) und dem zweiten Gelenkgestänge (14) Verbindungsmittel (25) vorgesehen sind, die den Schwenkbefehl zwischen den beiden Gelenkgestängen (13, 14) übertragen.

10. Greifkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (25) ein Element (25) aufweisen, von dem ein Ende (25a) an der Verlängerung (21) der Schwinge (14a-14c) eines der beiden Gelenkgestänge (14) angelenkt ist, während das andere Ende (25b) an einer Schwinge (13a-13c) des anderen Gelenkgestänges (13) angelenkt ist.