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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches System zum Prüfen der
Integrität
oder Intaktheit von Paletten.
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Gemäß UNI 5042:ISO
445 bezeichnet der Begriff "Palette" eine horizontale
Plattform, gekennzeichnet durch eine Mindesthöhe, welche mit der Handhabung
mittels Palettentransportwagen und/oder Gabelstaplern und anderen
geeigneten Handhabungsgeräten
kompatibel ist und als Tragelement zum Sammeln, Lagern, Handhaben
und Transportieren von Gütern
und Lasten verwendet wird; sie kann mit einer oberen Struktur konstruiert
oder versehen sein.
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1 zeigt
ein herkömmliches
Palettenprüfsystem.
Es umfasst im Allgemeinen eine Eingangstransportvorrichtung, in
der Figur durch die Bezugsziffer 11 bezeichnet, bei welcher
die zu prüfende
Palette nach der Ausgabe von einer Depalettisierungsvorrichtung
ankommt, einem Stapler 12 und einem Entstapler 13,
die hintereinander angeordnet sind, welche durch die Stapel von
neuen ergänzenden
Paletten und/oder zugeführten
Paletten für
die Palettisierungsvorrichtung geht.
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Manche
Palettentypen brauchen nicht überprüft zu werden
und werden daher durch den Stapler 12 aufgestapelt, wobei
der gebildete Stapel von der Einheit entfernt wird.
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Das
System umfasst ferner eine Palettendrehvorrichtung 14,
bei welcher die derzeitige Ausrichtung der Planken der oberen Fläche der
Palette mithilfe einer Pho tozelle bestimmt wird, und falls erforderlich
wird die Palette von der Drehvorrichtung 14 gedreht, damit
sie korrekt ausgerichtet ist.
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In
Reihe mit der Drehvorrichtung 14 ist eine Vorrichtung zum
Prüfen
der oberen Fläche
angeordnet, durch die Bezugsziffer 15 bezeichnet, die eine Reihe
von Tastrollen umfasst, welche die Oberfläche der Palette überprüfen, wobei
die Planken parallel zu der Richtung, in welcher sich selbige Palette
vorwärts bewegt,
angeordnet sind, während
der in einem Winkel von 90° angeordnete
Umlenkblock, durch die Bezugsziffer 16 angegeben, die Richtung
der Vorwärtsbewegung
der Palette ändert
(von einer Laufrichtung, bei welcher die lange Seite nach vorn weist,
zu einer Laufrichtung, bei der die kurze Seite nach vorn weist);
dieser Arbeitsschritt ist für
den Palettentyp notwendig, bei welchem die Ausrichtung der Planken der
unteren Palettenfläche
orthogonal zu derjenigen der oberen Fläche ist.
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Desweiteren
ist in Reihe mit Block 16 eine Vorrichtung zum Prüfen der
unteren Fläche
angeordnet, umfassend eine Reihe von Tastrollen, welche eine der
Oberflächen
der Palette überprüfen; beim Ausgang
aus dem System werden gebrochene Paletten zu einem zweiten, mit
der Bezugsziffer 18 bezeichneten Stapler umgeleitet, welcher
einen Stapel aus ihnen bildet, der dann durch das System entfernt wird.
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Schließlich wird
die Ausgabevorrichtung mit der Bezugsziffer 19 dazu verwendet,
nicht-fehlerhafte Paletten zum Beliefern von einer oder mehreren Palettisierungsstraßen zu transportieren.
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Systeme
dieses Typs sind jedoch sehr komplex, erfordern viel Platz und verursachen
Produktions- und Betriebskosten, die zu verringern wünschenswert
wäre. Ein
weiteres Beispiel für
ein System zum Prüfen
von Paletten ist in EP-A-943 394 offenbart, wobei die beschädigten Paletten
entfernt und desweiteren auf das Ausmaß der Beschädigung hin überprüft werden.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher das Bereitstellen eines
automatisierten Systems zum Prüfen
von Paletten, bei welchem die oben genannten Nachteile entfallen
sollen, das heißt,
das Bereitstellen eines automatisierten Prüfsystems, welches das fachmännische Überprüfen der
strukturellen Integrität
von Paletten ermöglichen
soll.
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Im
Einzelnen ermöglicht
die vorliegende Erfindung das Überprüfen des
Vorliegens von gebrochenen oder rissigen Planken, des Fehlens von
Planken, des Vorliegens von gebrochenen oder rissigen Blöcken, des
Fehlens von Blöcken,
des Vorliegens von gebrochenen oder rissigen Querträgern, des Fehlens
von Querträgern,
des Vorliegens von gebrochenen oder rissigen Tragbalken, des Fehlens
von Tragbalken, des Vorhandenseins von Objekten oder Nägeln, welche
aus den Planken herausragen, und der Integrität der Oberseiten.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Angeben eines
automatisierten Systems zum Prüfen
von Paletten, welche das Überprüfen von Paletten
jedes Typs ermöglicht.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Realisieren eines
automatisierten Systems zum Prüfen
von Paletten, welches neben den Prüfarbeiten auch weitere Arbeitsschritte
des Handhabens von Paletten in jeder Kombination von festen Oberflächen und
Palettenstapeln ermöglicht,
wobei die typischen Funktionen von Staplern und Entstaplern erfüllt werden
und die Notwendigkeit der Verwendung von Transportvorrichtungen
und Verbindungsweichen eliminiert wird.
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Nicht
zuletzt ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung das
Bereitstellen eines automatisierten Systems zum Prüfen von
Paletten, welches aufgrund seiner erzielten Vorteile nicht im geringsten platzraubend
ist, nicht im Wesentlichen komplex bei seiner Realisierung ist und
nicht die Verwendung von komplexer oder besonders teurer Technologie
erfordert, verglichen mit dem Stand der Technik.
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Diese
und andere Aufgaben werden durch ein automatisiertes System zum
Prüfen
von Paletten gemäß Anspruch
1, auf welches der Kürze
halber Bezug genommen wird, erfüllt.
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Vorteilhafterweise
im Vergleich zu bekannten Prüfsystemen
ist die Einrichtung einer Roboterstation, welche die strukturelle
Integrität
von Paletten in einer einzigen Arbeitsstation überprüft, vorgesehen.
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Nach
vorhergegangener geeigneter Programmierung kann die Station die Überprüfung aller Typen
von Paletten durchführen.
Desweiteren kann sie Handhabungsschritte ausführen, ohne spezielle Transportvorrichtungen
und/oder Anschlussverbindungen zu verwenden.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, welche als erläuternde,
doch nicht einschränkende
Beispiele vorgesehen sind, klarer ersichtlich. In diesen Zeichnungen
ist bzw. sind:
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1 eine
schematische Drauf- und Teilansicht eines herkömmlichen Palettenprüfsystems;
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2 eine
schematische Drauf- und Teilansicht eines automatisierten Palettenprüfsystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 eine
schematische Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Palettenprüfvorrichtung,
wie sie im System von 2 verwendet wird;
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4 eine
schematische Draufsicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Palettenprüfvorrichtung,
wie sie im System von 2 verwendet wird;
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5 eine
schematische Seitenansicht der Prüfvorrichtung von 4 in
einer ersten Betriebsposition;
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6 eine
schematische Seitenansicht der Prüfvorrichtung von 4 in
einer zweiten Betriebsposition;
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7 eine
schematische Draufsicht von Paletten, welche einigen erfindungsgemäßen Schritten der Überprüfung der
Planken unterworfen sind;
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9 eine
schematische Seitenansicht der einem erfindungsgemäßen Prüfschritt
unterworfenen Palette;
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die 8 und 10 eine
Draufsicht bzw. eine Vorderansicht der Prüfvorrichtung aus 3 bei der
Verwendung in einer ersten Betriebsstellung in der Palette;
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11 eine
Vorderansicht der Prüfvorrichtung
aus 3 bei der Verwendung in einer zweiten Betriebsstellung
in der Palette.
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Nun
wird im Einzelnen auf 2 Bezug genommen, welche ein
erfindungsgemäßes automatisiertes
Palettenprüfsystem
zeigt, wobei die Bezugsziffer 20 im Besonderen eine automatisierte
Station zum Überprüfen der
strukturellen Integrität
von Paletten bezeichnet.
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Sie
basiert auf dem Arbeitszyklus eines Handhabers oder Roboters 21,
welcher eine Reihe von Arbeitsschritten bezüglich einer zu prüfenden Palette 22,
die von einer Eingangstransportvorrichtung 24 an der Prüfstation 20 ankommt,
durchführt.
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Die
optimale Überprüfung jeder
Palette 22 wird gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer Reihe von Arbeitsschritten ausgeführt, beginnend
an einer am Eingangskanal 24 vorgesehenen Arbeitsstation,
wobei diese Arbeitsschritte von einem Handhaber 21 in einem
vorbestimmten Bereich wie etwa der Arbeitsstation 20 an
verschiedenen Positionen, die in 2 durch
die Bezugsziffern 26 bis 31 bezeichnet sind und
an durch die Station 20 bestimmten Plätzen angeordnet sind, beendet
werden können.
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Das
Durchführen
oder Nichtdurchführen mancher
von dem Handhaber 21 in der Station 20 ausgeführten Prüfschritte
sowie deren Abfolge hängt vom
Typ der jeweiligen der Prüfung
unterworfenen Palette 22 sowie von den vor und nach der
Roboterprüfstation 20 angeordneten
Maschinen ab.
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Jedoch
besteht der typische Arbeitszyklus des Roboters 21 bei
beispielhaften, doch nicht einschränkenden Ausführungsformen
der Erfindung aus einer Reihe der folgenden, nacheinander durchgeführten Arbeitsschritte:
Arretieren der Palette, Bestimmen der Höhe der zu überprüfenden Palette, Bestimmen der
Orientierung der Planken auf der oberen Fläche der Palette, Überprüfen der
Integrität
einer oder beider Seiten der Palette, Freigeben der Palette, Drehen
der Palette, Sammeln und Lagern der Palette an einem vom Ergebnis
der Inspektion und Überprüfung abhängigen Ort.
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Es
folgt nun eine detailliertere Beschreibung der Arbeitsschritte einer
typischen Prüfsequenz,
welche an den Positionen 26 bis 31, die um den
Handhaber 21 herum und in einem solchen Abstand angeordnet
sind, um das Intervenieren desselben in der Station 20 zu
ermöglichen,
durchgeführt
werden; in der Tat folgt der Handhaber 21 zyklisch einem
vorher festgelegten Arbeitsprogramm, das auf vorgegebenen Variablen
basiert.
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In
diesem Fall muss der Betrieb die Priorität auf das Abarbeiten der von
der Eingangstransportvorrichtung 24 kommenden Paletten 22 legen,
und das Beliefern der Ausgangsvorrichtung 31 ist zweitrangig.
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Zu
diesem Zweck wird während
des normalen Arbeitszyklus',
wenn eine Palette 22 auf der Eingangstransportvorrichtung 24 vorhanden
ist, diese von dem Handhaber 21 überprüft und, wenn das Prüfergebnis
positiv und der Ausgangstransportkanal 31 frei ist, von
demselben Handhaber 21 auf die Ausgangstransportvorrichtung 31 gelegt.
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Alternativ
kann das den ganzen Arbeitszyklus' steuernde Anwendungsprogramm durch
Deaktivieren der Ausgangstransportvorrichtung 31 variiert werden,
wodurch verhindert wird, dass derselbe Handhaber 21 Paletten 22 auf
die Ausgangstransportvorrichtung 31 legt.
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Wenn
die Eingangstransportvorrichtung 24 belegt ist, überprüft der Handhaber 21 die
darin vorhandene Palette 22, selbst wenn die Ausgangstransportvorrichtung 31 belegt
ist; in diesem Fall legt der Handhaber 21 die Palette 22 auf
einen Stapel 27 aus Paletten, die die Prüfung bestanden
haben.
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Wenn
die Eingangstransportvorrichtung 24 frei und der Ausgangstransportkanal 31 ebenfalls
frei ist, holt der Handhaber 21 eine Palette 22 von
dem Stapel 27 der Paletten, welche die Prüfung bestanden
haben, und legt sie in den Ausgangstransportkanal 31; alternativ,
wenn der mit der Bezugsziffer 27 in 2 bezeichnete
Stapel "guter" Paletten leer ist, holt
der Handhaber 21 eine Palette 22 von dem Stapel 29 neuer
Paletten, überprüft sie an
Position 30 und legt sie auf die Transportvorrichtung 31 für die Ausgabe
aus der Prüfstation 20.
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Während eines
Arbeitszyklus' mit
nicht-leeren Paletten 22 holt der Roboter 21 Paletten 22 vom Eingangskanal 24 und
legt sie auf den Stapel 27 der "guten" Paletten, ohne sie zu überprüfen.
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Wenn
sich bei der Überprüfung erweist,
dass eine Palette 22 gebrochen ist, prüft der Roboter 21 die
gespeicherten Messwerte der Höhe
des Stapels 28 aus ausgesonderten Paletten, und wenn der
zuvor genannte Stapel nicht voll ist, holt er die Palette 22 und
legt sie auf den Stapel 28. Wenn der Stapel 27 aus
guten Paletten oder der Stapel 28 aus gebrochenen Paletten
voll ist, meldet der Roboter 21 ihren jeweiligen Status
der Bedienperson und wartet darauf, dass sie entfernt werden.
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Wenn
der Stapel 29 aus neuen Paletten leer ist, meldet der Roboter 21 seinen
Status der Bedienperson und wartet, bis der Stapel erneuert worden
ist.
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Bei
jeder durch den Handhaber 21 ausgeführten Greifsequenz jeder Palette 22 prüft der zuvor erwähnte Handhaber 21 den
Status zweier elektronischer Detektorvorrichtungen, welche an den
Spitzen der Greifgabeln angeordnet sind; wenn die Reihe der beiden
erkannten Signale das Logiksignal "niedrig" ergibt, hält der Roboter 21 an,
bewegt sich außer Reichweite
der Palette 22 und signalisiert, dass diese Palette nicht
von den Gabeln ergriffen werden kann, und wartet dann darauf, dass
die Bedienperson die besagte Palette entfernt. Das gleiche Arbeitsprinzip kommt
zur Anwendung, wenn die Gabeln ausgefahren werden, eine Bewegung
mit dem Ziel des Ergreifens und Handhabens von Paletten 22;
wenn wenigstens eine der Endschalterdetektorvorrichtungen, welche
für das
Detektieren der Position der gänzlich
ausgefahrenen Gabel verantwortlich sind, den hohen Logikpegel meldet;
in diesem Fall kann die Palette in der Tat nicht gesammelt werden.
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Im
Einzelnen wird die Integritätsprüfung der Paletten 22 durch
den Handhaber 21 mittels Prüfzangen ausgeführt, welche
alternativ wie in 3 oder den 4 bis 6 dargestellt
realisiert sind. Bei einer ersten als Beispiel dienenden, jedoch
nicht einschränkenden
Ausführungsform
umfasst die Zange, welche in 3 mit der
Bezugsziffer 40 bezeichnet ist, übrigens einen Rahmen 41,
an welchem zwei Spannvorrichtungen oder Gabeln 42 und zwei
Tastrollen 48 fest angeordnet sind. Die Spannvorrichtungen 42 werden
zum Handhaben von Paletten 22 verwendet; sie sind beweglich
und weisen zwei mögliche
Betriebsstellungen auf, nämlich
den Ruhezustand und den ausgefahrenen Zustand.
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In
der Ruhestellung befindet sich die Gabel 42 in horizontaler
Position und kann, da ihre Dicke ungefähr 20 mm beträgt, leicht
in eine zwischen der oberen Fläche 44 und
der unteren Fläche 45 der
Palette 22 bestehende Öffnung 49 eingeführt werden, wie
in den 10 und 11 im
Detail gezeigt.
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Die 10 und 11 zeigen
die Bewegung des Ergreifens einer Palette 22 im Detail,
wobei nach dem Einführen
der Gabeln 42 in die Öffnung 49 der
Palette 22 (10) jede der Gabeln 42 durch
Zylinder 46 in derselben Öffnung 49 gedreht
wird (11), so dass die Palette 22 durch
das Ausüben eines
Drucks zwischen den Oberflächen 44 und 45 eingespannt
wird.
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Jede
Gabel 42 der Zange 40 wird durch einen pneumatischen
Zylinder 46 betätigt,
an welchem zwei Endschalterdetektoren (in der Figur nicht gezeigt)
angeordnet sind; ein erster Detektor signalisiert, dass die Ruhestellung
erreicht worden ist, während
ein zweiter Endschalterdetektor signalisiert, dass eine Stellung
der maximalen Rotation aufgrund der maximalen Expansion des Zylinders 46 erreicht worden
ist; eine solche Stellung der maximalen Expansion kann nur bei bestimmten
Brüchen
der Palette 22 erreicht werden, das heißt, wenn sich die Flächen 44, 45 der
Palette 22, wenn sie einem divergierenden Druck ausgesetzt
sind, voneinander fort bewegen, wodurch ein korrektes Einspannen
verhindert wird.
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Am
Ende jeder Gabel 42 ist ein wieder eintretender mechanischer
Taster 48A, der mit einer Federung versehen ist, bei einem
Glied 48B angeordnet; eine während einer horizontalen Einführbewegung der
Gabeln 42 in die Öffnung 49 auf
den Taster 48A einwirkende Erschütterung bewirkt das Außer-Eingriff-Kommen
eines Näherungssensors,
welcher in 5 durch die Bezugsziffer 50 bezeichnet
ist und am entgegengesetzten Ende des Tasters 48A fest angeordnet
ist.
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Die
Rollen 48 sind in vertikaler Richtung beweglich und können zwei
mögliche
Stellungen einnehmen, hoch und tief, die jeweils den Betriebsstellungen
der Zange 40 entsprechen, wie in den 10 und 9 dargestellt;
in der "Hoch"-Stellung (10) tritt
jede Rolle 48 wieder vollständig in den unteren Bereich
des Rahmens 41 der Zange 40 ein und befindet sich
somit in der Ruhestellung.
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In
der "Tief"-Stellung (9)
steht jede Rolle 48 um etwa 200 mm von der unteren Oberfläche der Zange 40 ab
und wird für
die Arbeitsschritte der Oberflächenprüfung und
zum Bestimmen des Niveaus verwendet.
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Jede
Rolle 48 wird durch einen pneumatischen Zylinder 48D betätigt, auf
welchem zwei elektronische Endschalterdetektorvorrichtungen angeordnet
sind, welche durch die Bezugsziffer 47 schematisch angezeigt
und im Einzelnen jeweils an der "Hoch"- und an der "Tief"-Stellung vorgesehen
sind.
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An
dem Betätigungspin
einer der beiden Rollen ist eine Photozelle (nicht gezeigt) fest
angeordnet, welche sich integral mit der Rolle 48 bewegt;
die Photozelle, welche eine gerichtete Spiegelung und einen Wirkungsbereich
von ungefähr
400 mm aufweist, ist horizontal angeordnet, so dass die Richtung des
Lichtstrahls zu der Bewegung der Rollen 48 orthogonal ist.
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Die
Photozelle ist aus Sicherheitsgründen vorgesehen,
denn wenn beim Durchführen
eines Arbeitsschritts zum Bestimmen des Niveaus festgestellt wird,
dass eine der Planken oder Bretter 51 (nämlich diejenige
bzw. dasjenige, welches) für
die Überprüfung ausgewählt wurde),
aus welchen jede Palette 22 besteht, fehlt, setzen die
Rollen 48 ihren Weg auf der Unterseite der oberen Fläche 40 der
Palette 22 fort, wobei der Strahl der Photozelle in Eingriff
kommt und ein Signal erzeugt wird, welches die Aktion, die gerade
durchgeführt
wird, unterbricht.
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In
der Nähe
der unteren Fläche
des Rahmens 41 der Zange 40 ist zwischen den beiden
Rollen 48 eine zweite Photozelle (nicht gezeigt) fest angeordnet,
welche eine gerichtete Spiegelung und einen Wirkungsbereich von
ungefähr
200 mm aufweist und vertikal angeordnet ist, so dass der Lichtstrahl nach
unten gerichtet ist; eine solche Photozelle wird zum Bestimmen der
Orientierung der Planken 51 auf der oberen Fläche 44 der
Palette 22 verwendet.
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Als
eine Alternative zu der Zange 40 ist die Verwendung einer
Zange 40a möglich,
in den 4 bis 6 im Detail gezeigt, deren strukturelle
Merkmale im Wesentlichen gleich sind wie diejenigen der Zange 40;
im Einzelnen haben die Glieder der Zange 40A dieselbe Funktion
wie diejenigen der Zange 40 und werden durch dieselben
Bezugsziffern identifiziert.
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Desweiteren
ist aus den beigefügten
Zeichnungen die Funktion dieses Zangentyps klar. Sie ermöglicht das
Arretieren einer Palette 22 durch eine Translationsbewegung
des langen Elements 60, welches in der Arbeitsstellung
betätigt
und gezwungen wird, sich nach außen zu versetzen dank der Bewegung
von Armen 61, welche um feste Punkte drehen, die mit der
Bezugsziffer 62 bezeichnet sind, eines Bewegungsbetätigungszylinders 63.
Die Gabeln 42 werden in die Öffnung 49 in Paletten 22 eingeführt, wobei
das Element 60 (5) zurückgezogen ist; in diesem Fall
erfolgt das Arretieren und Handhaben derselben Paletten 22 aufgrund
des von dem Element 60 ausgeübten Drucks, welches von dem
Rahmen der Gabeln 42 in einer aktiven Arbeitsstellung (6)
vorsteht und welches innerhalb der Öffnung 49 gegen eine
der Flächen 44, 45 (die
obere oder untere Fläche)
der Palette 22 drückt.
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Der
Betrieb des erfindungsgemäßen Palettenprüfsystems
funktioniert im Wesentlichen wie im Folgenden beschrieben.
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Zuerst
umfassen die Arbeitsschritte der Prüfsequenz das Arretieren einer
Palette 22, welche dadurch bezüglich fest angeordneter Anschlagelemente
durch einen speziellen pneumatischen Schieber 26 ausgerichtet
werden.
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Der
Handhaber 21 kann auch zum Bestimmen der Höhe der zu
prüfenden
Palette 22 verwendet werden; in diesem Fall ist der Roboter 21 so
positioniert, dass sich die Rollen 48 der Zange 40, 40A vertikal
zu jeder Planke 51 der oberen Fläche 44 der Palette 22 befinden;
eine solche Positionierungsbewegung wird auf geeignete Weise durch
die elektronische Management-Vorrichtung des Systems auf der Grundlage
der Größe, Geometrie
und Art der Palette 22 realisiert.
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Die
Rollen 48 werden in eine tiefe Stellung (9)
bewegt und dann wird der Druck innerhalb des Zylinders 48D,
der sie bewegt, abgelassen, wodurch sie frei nach oben gleiten können.
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Da
der Roboter 21 eine Bewegung nach unten beginnt, trifft
an einem gewissen Punkt wenigstens eine der Rollen 48 auf
die obere Fläche 44 einer der
Planken 51 der für
die Prüfung
ausgewählten
Palette 22.
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Während der
Roboter 21 seine Abwärtsbewegung
fortsetzt, gleiten die Führungselemente
und der Pin des Zylinders 48D, welche die Rolle 48 halten,
bezüglich
ihrer Halterung nach oben, wodurch der "Tief"-Stellung-Endschalterdetektor 47 der
Rolle 48 außer
Eingriff gerät.
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Nach
dem Statuswechsel des von den Endschalterdetektoren 47 der
Rollen 48 kommenden Signals unterbricht der Handhaber 21 seine
Abwärtsbewegung
und berechnet auf der Grundlage der erreichten Stellung die tatsächliche
Höhe der
Palette 22, oder besser gesagt, das Niveau ihrer oberen
Fläche 44.
Zum Bestimmen der Orientierung der Planken 51 der oberen
Fläche 44 der
Palette 22 positioniert sich der Roboter 21 solchermaßen, dass
sich die vertikal ausgerichtete Photozelle vertikal zu der theoretischen
Stellung einer der Planken 51 der oberen Fläche 44 der
Palette 22 befindet, die ordnungsgemäß auf der Grundlage des Typs
der Palette 22 ausgewählt
ist, so dass der Lichtstrahl der Photozelle praktisch im Eingriff
ist.
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Der
Roboter 21 bewegt sich in horizontaler Richtung parallel
zu der Ausrichtung der ausgewählten
Planke 51 (wie in 7 gezeigt) über eine
Entfernung, die von der Palette 22 abhängt und die gleich ist wie
ein Bruchteil der Gesamtlänge
der Planke 51. Wenn die Planke 51 der der Prüfung unterworfenen Palette 22 parallel
zu der Richtung der Bewegung orientiert ist, wie in 7 gezeigt,
bleibt der Lichtstrahl der Photozelle für die gesamte Dauer der Bewegung im
Eingriff.
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Wenn
jedoch die Planken 51 der oberen Fläche 44 der Palette 22 orthogonal
zu der Richtung der Bewegung orientiert sind (wie in 8 gezeigt), kommt
während
der Bewegung der Lichtstrahl der Photozelle aufgrund der zwischen
den Planken 51 vorhandenen Abstände 53 außer Eingriff.
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Auf
der Grundlage des Auftretens oder Nichtauftretens des Außer-Eingriff-Kommens
des Photozellenlichtstrahls kann der Roboter 21 die Orientierung
der überprüften Planke 51 bestimmen;
diese Prüfung
wird normalerweise ein zweites Mal durchgeführt, und im Fall von nicht übereinstimmenden
Ergebnissen wird sie zur Bestätigung
ein drittes Mal durchgeführt.
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Für den Arbeitsschritt
des Prüfens
der Integrität
einer Seite der Palette 22 werden die Rollen 48 der
Zange 40, 40A in die "Tief"-Stellung
gebracht und der Druck in dem Zylinder 48D, der sie bewegt,
aufrechterhalten (9).
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Der
Roboter 21 positioniert sich so, dass sich die Rollen 48 vertikal
zu der theoretischen Stellung der Außenkante einer oder zweier
Planken 51 der oberen Fläche 44 der zu prüfenden Palette 22 befinden,
wobei die Zange 40, 40A so ausgerichtet wird, dass
die Rollrichtung der Rollen 48 parallel zu den Planken 51 ist.
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Dann
bewegt sich der Roboter 21 abwärts, wobei die Rollen 48 auf
die Planken 51 aufgesetzt werden und wobei die die Rollen
betätigenden
Zylinder 48D zusammengedrückt werden, wodurch die "Tief"-Stellung-Endschalterdetektoren 47 außer Eingriff
kommen (die Stellung wird in 9 im Detail
gezeigt).
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Der
Roboter 21 bewegt sich in horizontaler Richtung parallel
zu der Ausrichtung der ausgewählten
Planken 51, so dass das entgegengesetzte Ende der Planken 51 erreicht
wird; wenn an irgendeinem Punkt die Integrität einer der Prüfung unterworfenen Planke 51,
eines Querträgers,
eines Blocks oder eines darunterliegenden Tragbalkens während der
Abwärtsbewegung
der Zange 40, 40A nicht gegeben ist, widersteht
eine solche Planke 51 nicht dem durch die Rolle 48 (welche
je nach Typ der Palette 22 justierbar ist) ausgeübten Druck,
wobei sich die Rolle in der Zwischenzeit abwärts in die "Tief"-Stellung
bewegt hat und dadurch den "Tief"-Stellung-Endschalterdetektor 47 wieder
in Eingriff gebracht hat.
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Das
Vorhandensein von Objekten oder Nägeln, die von der Planke 51 abstehen,
bewirkt das Wieder-In-Eingriff-Kommen des "Hoch"-Stellung-Endschalterdetektors 47.
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Auf
der Grundlage des Auftretens oder Nichtauftretens des Wieder-In-Eingriff-Kommens des Endschalterdetektors 47 bestimmt
der Roboter 21 die Integrität oder das Fehlen derselben
der Planke 51; der Prüfzyklus
wird für
alle Planken 51 der Palette 21 wiederholt.
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Desweiteren
ermöglicht
das erfindungsgemäße System
auf der Ebene des peripheren Managements das Programmieren der Definition
von kritischen Planken einer Palette 22, deren mangelnde
Integrität
die sofortige Einstufung der Palette 22 als "gebrochen" und somit als auszusondern
implizieren muss, und von "nicht-kritischen" Planken, wobei es
möglich
ist, eine maximal zulässige
Anzahl nicht-intakter
Planken für
jede Seite festzulegen, und bei einer Überschreitung derselben ist
die Palette 22 als auszusondern zu betrachten.
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Für den Vorgang
des Drehens der Palette 22 greift der Roboter 21 die
Palette 22 mit der nach oben gewandten Zange 40, 40A,
wodurch die mechanischen Taster 48A an den Enden der Gabeln 42 betätigt werden,
um von anomalen sperrigen Elementen, die in der Öffnung 49 zwischen
den beiden Flächen 44, 45 der
Palette 22 vorhanden sind, verursachte Erschütterungen
zu bestimmen. Danach hebt der Roboter 21 die Palette 22 von
einer Zentrierzone, dreht sie auf eine Seite und legt sie nach oben
gewandt in einem bestimmten Abstand von den zum Arretieren verwendeten,
fest angeordneten Anschlagelementen ab.
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Zum
Schluss der Prüfvorgänge holt
der Roboter 21 die Palette und legt sie an einem gemäß des Prüfergebnisses
ermittelten Bestimmungsort ab.
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Der
Bestimmungsort kann eine feste Fläche wie etwa die Oberfläche einer
motorbetriebenen Rollentransportvorrichtung 31 beim Ausgang
von der Station 20 oder ein Gegenstand veränderlicher
Höhe wie
etwa ein Palettenstapel 27 sein; im letzten Fall wird vor
dem Ablegen der Palette 22 das Niveau der Ablegeoberfläche unter
Verwendung der Tastervorrichtungen 48A auf ähnliche
Weise wie bei dem Prüfschritt
bezüglich
der Höhe
der Palette 22 bestimmt.
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Schließlich kann
die automatisierte Prüf-
und Inspektionsstation in der beschriebenen Konfiguration neben
den Prüfvorgängen auch
jeden anderen Arbeitsschritt bezüglich
der Handhabung von Paletten 22 zwischen jeder Kombination
fester Flächen
und Palettenstapeln 27 ausführen, wobei sie die typischen
Funktionen der in herkömmlichen
Prüfsystemen
vorhandenen Staplern und Entstaplern ausführt und die Notwendigkeit erübrigt, spezielle
Transportkanäle
und sperrige und komplexe Anschlussweichen bereitzustellen.
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Nun
wird besonders auf das System aus 2 Bezug
genommen, welches eine beispielhafte, jedoch nicht einschränkende Ausführungsform
eines automatisierten Prüfsystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, bemerkenswert sind hierbei insbesondere eine erste
motorbetriebene Rollentransportvorrichtung 24 zum Paletteneinführen, einen
ersten Behälter 27,
wo die von Position 26 kommenden überprüften Paletten aufgestapelt
werden, einen zweiten Behälter 28,
wo die auszusondernden Paletten aufgestapelt werden, einen dritten
Behälter 29, wo
die "neuen" Paletten des Kunden
geladen werden, einen vierten Behälter 30, wo die von
der Position 29 kommenden Paletten geprüft werden, und eine zweite
motorbetriebene Rollentransportvorrichtung 31 zum Palettenausführen, welche
Paletten von den Positionen 26, 27 und 30 erhält.
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Das
System weist zwei verschiedene Betriebsmodi auf: im ersten Fall
gibt es auf der Eingangsvorrichtung 24 und auf der Ausgangsvorrichtung 31 Paletten 22 desselben
Typs, und der Behälter 29 wird
als Lagereinheit verwendet, um für
die ausgesonderten Paletten, die von der Eingangstransportvorrichtung 24 kommen,
zu kompensieren, ohne die Belieferung der Ausgangstransportvorrichtung 31 zu
unterbrechen; alternativ arbeiten die Eingangstransportvorrichtung 24 und
die Ausgangstransportvorrichtung 31 mit Paletten unterschiedlichen
Typs, und in diesem Fall wird eine von der Eingangstransportvorrichtung 24 kommende
Palette 22 ohne überprüft zu werden
in einem Behälter 27 gestapelt,
während
vom Behälter 29 kommende
Paletten 22 für
die Belieferung der Ausgangstransportvorrichtung 31 verwendet
werden.
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Im
Einzelnen sieht der von der Zange 40, 40A zum
Greifen und Überprüfen von
Paletten 22 durchgeführte
Arbeitszyklus die folgenden Schritte vor.
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Eine
Palette 22 kommt auf der Transportvorrichtung 24 bis
zu dem fest angeordneten Anschlag an, und an diesem Punkt interveniert
ein pneumatischer Schieber 26, welcher die Palette 22 zu
einem Anschlagelement parallel zu der Eingangsrichtung schiebt,
wodurch sie arretiert wird; dann bewegt sich die Zange 40, 40A zu
der Position zum Prüfen
der Höhe
der Paletten 22, die beiden Tastrollen 48 bewegen
sich abwärts
zum In-Eingriff-Bringen der "Abgesenkt-Position"-Endschalter 47 der
Tastrollen 48, und dann senkt sich der Roboter 21 auf
die Palette 22 bis zum Freigeben der "Abgesenkt-Stellung"-Endschalterdetektoren 47 der
Tastrollen 48.
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Die
Zange 40, 40A führt dann zwei oder drei horizontale
Bewegungen um etwa 400 mm aus, in paralleler oder orthogonaler Richtung,
um die Ausrichtung der Planken 51 zu erkennen und dann
die Planke 51 mit horizontalen Bewegungen über die gleiche
Länge wie
die Länge
der Planken 51 abzutasten; wenn wenigstens einer der beiden "Abgesenkt-Stellung"-Endschalterdetektoren 47 des
Tasterzylinders 48D den Logikpegel "hoch" signalisiert, wird
die Palette 22 ausgesondert und daher im Behälter 28 gestapelt.
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Andernfalls
steuert der Roboter 21 die Bewegung der Gabeln 42 in
die Öffnung 49 der
Palette 22, um sie um 180° zu drehen, und wiederholt die Überprüfung an
den unteren Planken, wobei er sich parallel zu der Ausrichtung der
Planken 51 bewegt.
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Wenn
nach diesen Prüfungen
die Palette 22 "gut" und die Transportvorrichtung 31 frei
ist, ordnet der Handhaber 21 die Palette darauf an; wenn
jedoch die Transportvorrichtung 31 besetzt ist, ordnet
der Roboter 21 die "gute" Palette im Behälter 27 an.
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Die
Schritte für
das Ablegen einer Palette 22 auf den Stapeln der Positionen 27 oder 28 erfolgen über die
beiden Tastrollen 48, welche sich nach unten bewegen.
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Der
Roboter 21 positioniert sich so, dass die Tastrollen 48 um
ungefähr
100 mm nach vorn auf dem Stapel und von oben angeordnet sind; dann
bewegt sich die Zange 40, 40A nach unten bis zum Freigeben
der "Abgesenkt-Stellung"-Endschalterdetektoren 47,
damit die exakte Position der Oberseite des Palettenstapels gespeichert
wird, dann zieht er sich um eine Strecke von 100 mm zurück und legt
die Palette 22 ab.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
immer das exakte Niveau des Stapels zu kennen, und natürlich erfolgt
das Ablegen nach jedem Halt immer durch ein langsames Absenken aus
der maximalen Höhe.
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Die
zuvor beschriebenen Prüf-
und Inspektionsschritte werden durch das erfindungsgemäße System
ausgeführt,
wobei damit auch am Behälter 29,
in welchem der Stapel aus Paletten 22 normalerweise vom
Kunden angeordnet wird, begonnen werden kann. In diesem Fall nimmt
die Zange 40, 40A jeweils eine Palette 22 auf
einmal und legt sie am Behälter 30 ab;
der zentrierende Zylinder bewegt die Palette 22 gegen eine
Ecke des Behälters 30 und
hält sie
während
des Ablesens der Messwerte still.
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Dann
bewegt sich die Zange 40, 40A zu der Position
zum Überprüfen der
Höhe der
Palette 22 und die beiden Tastrollen 48 bewegen
sich abwärts, wobei
sie die "Abgesenkt-Stellung"-Endschalter 47 in Eingriff
bringt, und der Roboter 21 bewegt sich nach unten auf die
Palette 22, um die "Abgesenkt-Stellung"-Endschalterdetektoren 47 der
Rollen 48 freizugeben.
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Danach
führt die
Zange 40 horizontale Bewegungen in paralleler oder orthogonaler
Richtung aus, um die Ausrichtung der Planken 51 zu erkennen, und
so werden Überprüfungen der
Planken 51 sowohl der oberen Fläche 44 als auch der
unteren Fläche 45 der
Palette 22 durchgeführt.
Wenn die Palette 22 für "gut" befunden wird und
die Transportvorrichtung 31 frei ist, ordnet der Roboter 21 sie
auf der Vorrichtung 31 an, andernfalls wartet er; wenn
die Palette 22 ausgesondert werden soll, ordnet er die
letztere im Behälter 28 an,
wo der Schritt des Ablegens der Palette 22 wie oben beschrieben
erfolgt.
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Die
Merkmale des automatisierten Palettenprüfsystems, die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung sowie ihre Vorteile sind aus der vorangegangenen Beschreibung
klar ersichtlich.
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Schlussendlich
ist klar, dass im Einklang mit den Ansprüchen verschiedene Variationen
des automatisierten Prüfsystems
ausgeführt
werden können, und
dass Materialien, Formen und Größen durch
andere, technisch gleichwertige ersetzt werden können.