DE69309381T2

DE69309381T2 - Vorrichtung zum Herstellen einer orientierten einzelnen Reihe von Gegenständen

Info

Publication number: DE69309381T2
Application number: DE69309381T
Authority: DE
Inventors: Phillip S Anderson; Kurt H Hoppmann; Werner H Schmitt; Charles Vaughn
Original assignee: Hoppmann Corp
Current assignee: Shibuya Hoppmann Corp
Priority date: 1992-10-02
Filing date: 1993-08-16
Publication date: 1997-10-23
Anticipated expiration: 2013-08-17
Also published as: CA2104199A1; DE69309381D1; EP0590774B1; EP0590774A1; US5333716A; ATE151048T1; JPH06234411A

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem System zum Erzeugen einer geordneten einzelnen Reihe von Teilen aus einem ungeordneten Speicher. Genauer gesagt beschäftigt sich die Erfindung mit einer linearen Vorrichtung und einem Verfahren zum Zuführen einer einzelnen Reihe von ausgerichteten Flaschen aus einem ungeordneten Speicher zu stromabwärts gelegenen Stationen.
Einrichtungen zum Sortieren eines Speichers von ungeordneten Teilen in eine oder mehrere orientierte Reihen sind aus dem Stand der Technik gut bekannt und umfassen viele Ausführungsarten und Merkmale. Ein Typ des Systems nach dem Stand der Technik wird dargestellt durch Dreh- oder Radialförderer, die in den US-Patenten 3 707 217 (Sharbon), 3 101 832 (Wyle), 4 821 920 (Lin et al.) und 3 912 120 (Hoppmann) sowie in der europäischen Offenlegung 243 633 (Hoppmann) offenbart sind. Ein Nachteil von auf Zentrifugalkraft beruhenden Sortierverfahren ist, daß die begrenzte Zeit und der radiale Abstand das Ausrichten mancher Gegenstände, z.B. derjenigen, die nur geringe Asymmetrien aufweisen, schwierig wenn nicht unmöglich machen.
Andere Vorrichtungen nach dem Stand der Technik wie das US- Patent 4 480 740 (Wurmli) sowie 3 982 637 (Roetgerink) offenbaren Einrichtungen zum Ausrichten konischer Gegenstände wie Spulen. Nach Wurmli erfaßt ein Paar von Rädern das dickere Ende jeder Spule, um das dünnere Ende zu Stoßnadeln zu bewegen. Nach Roetgerink werden Stützelemente so ausgelegt, daß die dünneren Enden der Spulen vor den dickeren Enden der Spulen zwischen diese fallen. Eine korrekte Funktionsweise dieser Vorrichtungen hängt offensichtlich von der jeweiligen Geometrie der auszurichtenden Teile ab, z.B. der Konizität.
Das US-Patent 2 771 191 (Kath) offenbart eine Einrichtung, die Kapseln auf einem Paar von beabstandeten Schienen stützt oder lagert. Die eine oder andere Schiene wird quer zu der Kapsel wegbewegt, in Abhängigkeit davon, welches Ende als Kappenende erkannt wird, und die Kapsel kann frei fallen. Diese Einrichtung erfordert in unvorteilhafter Weise eine ziemlich große Anzahl von ineinander eingreifenden beweglichen Teilen.
Die FR-A-2 536 050 offenbart eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die eine einzelne Reihe von ausgerichteten Teilen erzeugt aus drei zugeführten Reihen von Gegenständen. Die Zuführreihen werden gebildet durch aufeinanderfolgende Querreihen von drei Gegenständen, die Seite an Seite ausgerichtet sind in quer verlaufenden Taschen auf einem Förderer. Die Vorrichtung beruht auf der Annahme, daß, wenn drei Gegenstände zufällig in jeder Tasche abgelegt werden, wenigstens einer dieser Gegenstände wahrscheinlich in der gewünschten Richtung ausgerichtet ist. Diese Einrichtung ist relativ ineffizient, da bestenfalls wenigstens zwei Gegenstände aus jeder Reihe ausgeworfen werden und erneut verarbeitet werden müssen. Im schlimmsten Fall, bei Reihen, die keinen Gegenstand mit der gewünschten Ausrichtung enthalten, werden alle drei Gegenstände ausgeworfen und müssen erneut verarbeitet werden.
Das US-Patent 3 392 815 (Skeels) offenbart einen Schwinghaken, der in das offene Ende von Flaschen eingreift, um diese an die entfernte Seite eines Trichters zu transportieren, kann aber nicht in Flaschenböden eingreifen, die an die nahe Seite des Trichters fallen.
Die US-Patente 3 331 486 (Towry) und 3 797 640 (Aidlin) offenbaren Einrichtungen, die wie die Einrichtung der FR-A-2 536 050, ineffektiv falsch ausgerichtete Artikel auswerfen und erneut verarbeiten, anstatt diese auszurichten.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine lineare Fördervorrichtung zum Erzeugen einer einzelnen Reihe von ausgerichteten Gegenständen bereitzustellen, die in der Konstruktion vergleichsweise einfach und verläßlich ist.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist diese gerichtet auf eine Vorrichtung zum Erzeugen einer geordneten einzelnen Reihe von Teilen, die umfaßt:
einen Zuführer mit einer Vielzahl von Taschen, angeordnet in Bewegungsrichtung des Zuführers und sich erstreckend senkrecht zu dieser Bewegungsrichtung, zur Aufnahme von Teilen, die in den Taschen liegen, ausgerichtet in eine erste oder zweite Richtung, in denen erste Enden der Teile zu einer Kante dieses Zuführers hin bzw. weg gerichtet sind;
einen Schalter, der durch Teile, ausgerichtet in den Taschen in dieser ersten Richtung, betätigbar ist; und eine Einrichtung, die auf diesen Schalter reagiert, und Artikel, die in dieser ersten Richtung ausgerichtet sind, von dem Zuführer zu bewegen; gekennzeichnet dadurch, daß:
die Taschen gebildet sind aus einer Vielzahl von beabstandeten Rippen, wobei Bereiche dieser Rippen sich quer über diese eine Kante des Zuführers erstrecken;
eine seitliche Stützfläche unterhalb der Ebene dieser sich quer erstreckenden Bereiche der Rippen abgeordnet ist und beabstandet ist von dieser Kante des Zuführers, um einen Fallraum dazwischen bereitzustellen;
eine Transfereinheit vorhanden ist, die diese Einrichtung, die auf diese Schalter reagiert, umfaßt, um die Teile, die in den Taschen in dieser ersten Richtung ausgerichtet sind zwischen diesen sich quer erstreckenden Bereichen der Rippen zu der gegenüberliegenden Seite des Fallraums zu bewegen, von dieser Kante des Zuführers und auf diese seitliche Stützfläche, von wo aus die Teile in den Fallraum mit ihren ersten Enden nach unten fallen; und
eine Einrichtung vorhanden ist, um Teile, die in den Taschen ausgerichtet sind in dieser zweiten Richtung entlang den Taschen zu dieser Kante des Zuführers zu bewegen und sie von dort in den Fallraum zu befördern mit ihren ersten Enden nach unten;
wodurch die Teile, die in den Fallraum (84) fallen, dieselbe Ausrichtung haben unabhängig von ihrer ursprünglichen Ausrichtung.
Nach einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Erzeugen einer geordneten einzelnen Reihe von Teilen aus einem ungeordneten Lager bereitgestellt, das umfaßt die Schritte von:
Einführen von Teilen aus dem ungeordneten Lager in sich quer erstreckenden Taschen eines Zuführers, so daß sie in diesen Taschen liegen, ausgerichtet in eine erste oder zweite Richtung, in denen erste Enden der Teile zu einer Kante dieses Zuführers hin bzw. weg gerichtet sind;
Feststellen, ob Teile, die in diesen Taschen liegen, in dieser ersten oder zweiten Richtung ausgerichtet sind; und Bewegen von in dieser ersten Richtung ausgerichteten Artikeln aus dem Zuführer;
gekennzeichnet durch:
Bewegen dieser Artikel entlang den Taschen über die Kante des Zuführers zu einer seitlichen Stützfläche beabstandet von dieser Kante des Zuführers, und Fördern der Teile stromabwärts entlang der seitlichen Stützfläche, Herbeiführen des Herabfallens derartiger Teile von der seitlichen Stützfläche und des Fallens unter Schwerkrafteinfluß mit diesen ersten Enden nach unten in einen Fallraum zwischen dieser Kante des Zuführers und dieser seitlichen Stützfläche; und
Bewegen von Teilen, ausgerichtet in dieser zweiten Richtung, entlang den Taschen zu der Kante des Zuführers und Fördern der Artikel stromabwärts entlang der Kante des Zuführers, Herbeiführen des Herabfallens letzterer Teile von der seitlichen Stützfläche und des Fallens unter Schwerkrafteinfluß mit diesen ersten Enden nach unten in einen Fallraum zwischen dieser Kante des Zuführers und dieser seitlichen Stützfläche;
wodurch die Teile, die in den Faliraum fallen, dieselbe Ausrichtung haben unabhängig von ihrer ursprünglichen Ausrichtung.
Bevorzugt umfaßt der Zuführer beabstandete Rippen, die die Taschen ausbilden/trennen. Noch bevorzugter umfaßt der Zuführer eine Vielzahl von sich quer erstreckenden Vertiefungen und eine Einrichtung zum lösbaren Sichern der die Taschen bildenden Rippen in den Vertiefungen. Die seitliche Stützoberfläche ist bevorzugt eine Anschlagplatte, die eine die Gegenstände anhaltende Wand umfaßt. Es wird ein Einrichtung zum Erfassen der Richtung bereitgestellt, die bevorzugt ein Wischer ist, unter den nur ein Ende der Teile oder Gegenstände paßt. Ein Sensor/Schalter wird für das Erfassen eines über den Wischer hinausragenden Teils bereitgestellt und zum Ein- bzw. Ausschalten der die Teile bewegenden Mittel oder Einrichtung, je nach Erfordernis. Die die Teile bewegende Einrichtung ist bevorzugt und Fluidstrahl, und der Sensor/Schalter ist bevorzugt ein Sensor des optischen Typs. Schließlich wird eine Führung verwendet, um Teile, die mit einem nicht unter den Wischer passenden Ende ausgerichtet sind, zu einer Kante des Zuführers hin und über diese zu bewegen.
Der Linearförderer, in dem die Erfindung realisiert ist, ist mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Typen und Formen von Teilen verwendbar, und beurteilt die Teile nach der Größe und/oder Form eines Endes davon. Die Taschen werden durch Rippen gebildet, die die Teile entlang dem Fallbereich leiten, wobei die Rippen Schlitze zum Einführen einer Führung für die Teile aufweisen. Die Taschen oder Rippen können relativ schnell und einfach ausgetauscht oder bewegt werden, um Teile unterschiedlicher Größe aufzunehmen. Es wird jetzt auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
- Fig. 1 eine isometrische Vorderansicht eines Linearförderers unter Verwendung der Erfindung ist.
- Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung des Endes der Schrägfläche zur Vorsortierung des Linearförderers nach Fig. 1 ist.
- Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht im Querschnitt des mit Rippen versehenen Zuführers des Linearförderers von Fig. 1 ist.
- Fig. 4 eine Vorderansicht des mit Rippen versehenen Zuführers und der Vereinzelungsstation des Linearförderers nach Fig. 1 ist.
- Die Fig. 5 und 7 Draufsichten auf den mit Rippen versehenen Zuführers und die Ausrichtstation des Linearförderers nach Fig. 1 sind.
- Die Fig. 6 und 8 Querschnitte durch die Enden des mit Rippen versehenen Zuführers und die Ausrichtstation des Linearförderers nach Fig. 1 sind.
- Fig. 6A eine Seitenansicht im Querschnitt des mit Rippen versehenen Zuführers und der Ausrichtstation des Linearförderers nach Fig. 1 ist.
- Fig. 6B eine Vorderansicht einer Rippe des mit Rippen versehenen Zuführers des Linearförderers nach Fig. 1 ist.
- Fig. 9 eine teilweise Rückansicht des mit Rippen versehenen Zuführers und der Reinigungsstation für die Gegenstände des Linearförderers nach Fig. 1 ist.
- Fig. 10 eine Draufsicht auf das Ausgangsförderband des Linearförderers nach Fig. 1 ist.
- Fig. 11 eine vergrößerte isometrische Darstellung, teilweise als Explosionszeichnung, des mit Rippen versehenen Zuführers des Linearförderers nach Fig. 1 ist.
Fig. 1 ist eine isometrische Vorderansicht eines Linearförderers unter Verwendung der Erfindung. Die Fig. 2 - 10 und 6A sind vergrößerte Einzelheiten, die bestimmte Einzelteile und die Betriebsweise des Linearförderers 20 zeigen.
Der Linearförderer 20 besteht im wesentlichen aus einem Vorförderer 22, einer Schrägfläche 23 zur Vorsortierung, einer Vereinzelungsstaion 24, einer Ausrichtstation 26, einer Reinigungsstation 28 (vgl. Fig. 9) und einem Ausgangsförderband 30, die zusammen auf einem Rahmen 21 angebracht sind.
Der Vorförderer 22 umfaßt einen Vorförder-Zuführer 32, um Teile 34 wie Plastikflaschen aus einem Speicher 36, angebracht nahe bei dem Vorförder-Zuführer, der Schrägfläche 23 zur Vorsortierung zuzuführen. Der Speicher 36 umfaßt sich nach unten und innen neigende Wände 38, eine Vielzahl von starren Stangen 40 und eine Vielzahl von flexiblen Stangen 42, die oberhalb und über der unteren Öffnung des Speicher 36 nahe der Oberseite des Vorförder-Zuführers 32 angebracht sind. Die sich neigenden Seitenwände 38 und flexiblen Stangen 42 sind ausgelegt auf ein Zuführen der Teile 34 auf gleichmäßige und stetige Art und Weise, von dem Speicher 36 zu dem Zuführer 32 und in die sich nach unten erstreckende Schrägfläche 23 zur Vorsortierung, die bevorzugt aber nicht notwendigerweise parallel zu dem Vorförder-Zuführer ausgerichtet ist und eine "Waschbrett-Konfiguration" aufweist, wie in der Querschnittsdarstellung von Fig. 2 gezeigt ist. Unter einer "Waschbrett-Konfiguration" wird verstanden, daß die Schrägfläche 23 in eine Vielzahl von Längsrillen 44 unterteilt ist, die geneigte Wände 46 aufweisen. Die Wände 46 treffen in einer Vielzahl von Spitzen 45 und Tälern 47 zusammen, die bevorzugt konzentrischen Kreisen R1 und R2 folgen, die so ausgelegt sind, daß sie die Teile zur Mitte der Schrägfläche 23 hin drängen. Die Spitzen sind bevorzugt angerundet, um zu verhindern, daß sie fallende Teile beschädigen. Während die Teile 34 auf die Schrägfläche 23 stürzen, neigt das Bereitstellen der Längsrillen 44 dazu, die Teile 34 ganz von selbst zu verdrehen, wobei deren Achsen A (vgl. hierzu auch Fig. 3) im wesentlichen in Längsrichtung ausgerichtet sind, d.h. im wesentlichen in der Richtung stromabwärts, angezeigt durch den Pfeil 60, gegenüber der Schrägfläche 23. Das Bereitstellen der geneigten Wände 46 in der sich nach unten neigenden Schrägfläche 23 neigt weiter dazu, daß die Teile 34 innerhalb der Rillen 44 auf der Seite liegen.
Zurückkehrend zu Fig. 1 gleiten die Teile 34, die dazu neigen, auf der Seite innerhalb der länglichen Vertiefungen 44 zu liegen, von einer sich nach unten neigenden Schrägfläche 23 und in Taschen 50 auf einem Zuführer 52 in einem Ladebereich 54. Im Gebiet des Ladebereichs 54 verläuft der Zuführer 52 bevorzugt im wesentlichen waagrecht, um das Beladen der Taschen zu erleichtern. Der Zuführer 52 ist im wesentlichen senkrecht zu der Schrägfläche 23 ausgerichtet und die Richtung 60 nach stromabwärts ändert sich entsprechend, so daß Teile, die die Vertiefungen 44 verlassen direkt in die Taschen gleiten können, die quer auf dem Zuführer 52 angebracht sind. Bevorzugt ist der Zuführer 52 ein mit Rippen versehener Zuführer, versehen mit einer Vielzahl von beabstandeten Rippen, Blechen, vorstehenden Kanten oder dergleichen (Bezugszeichen 56), die Taschen 50 ausbilden und trennen. Die Taschen 50 des Zuführers 52 sind bevorzugt ausgebildet, um zwei oder mehr Ende an Ende auf der Seite liegende Teile 34 aufzunehmen.
Es ist verständlich, daß nicht alle Teile 34 in den Vertiefungen 44 der Schrägfläche 23 korrekt vorausgerichtet sind und ähnlich sind nicht alle Teile wie vorgesehen jeder Tasche 50 auf dem Zuführer 52 eingeführt. Daher werden die Schrägfläche 23 und der Ladebereich 54 mit hoher Wahrscheinlichkeit einige Teile 34a umfassen, die an der Schrägfläche 23 oder Zuführer 52 herunterfallen. Diesbezüglich umfaßt der Ladebereich 54 Seitenwände (nicht dargestellt), die verhindern, daß Teile 34a von dem Zuführer 52 herabfallen, und es diesen ermöglichen, leere Taschenräume zu füllen. Der Ladebereich 554 umfaßt bevorzugt auch einen Sensor (nicht dargestellt) zu Verlangsamen oder Anhalten des vorgeschalteten Zuführers 32, am besten über einen Kontroller (auch nicht dargestellt), um das Zuliefern von Teilen 34 in den Ladebereich 54 zu verlangsamen oder anzuhalten. Es wurde festgestellt, daß die maximale Effizienz der Beladung erzielt wird, wenn die Geschwindigkeit des vorgeschalteten Zuführers 32 so eingestellt ist, daß dieser einen relativ gleichmäßigen Strom von Teile 34 an den Ladebereich 54 abgibt, was ein übermäßiges Aufbauen von Teilen 34a verhindert, das wiederum ein häufiges in Gang setzen und Stilisetzen des vorgeschalteten Zuführers erforderlich macht.
Stromabwärts des Ladebereichs 54, also in Richtung der Pfeile 60, steigt der mit Rippen versehene Zuführer 52 nach oben zu der Vereinzelungsstation 24 an. Bezugnehmend auf Fig. 3 wird der Neigungswinkel alpha des Zuführers 52 bevorzugt zusammen mit der Höhe v ausgewählt, um die sich die Rippen 56 über die Oberfläche 53 des mit Rippen versehenen Zuführers 52 erstrecken, so daß Teile 34b, aufgenommen in Taschen 50 in einer stehenden Stellung gegenüber der liegenden Stellung, dazu neigen, unter dem Einfluß der Schwerkraft aus den Taschen 50 herauszufallen, wie durch den Pfeil 62 angezeigt. In Anwendungen, bei denen höhere Rippen bevorzugt werden, der mit Rippen versehene Zuführer nicht ansteigt, sondern waagrecht verläuft, oder wenn zusätzliche Kraft erforderlich ist, um stehende Teile aus den Taschen zu entfernen, ist zu verstehen, daß Luftstrahlen, Wischer oder eine andere Einrichtung bereitgestellt werden können, um die Teile aus den Taschen zu stoßen, und daß Sensoren bereitgestellt werden können, um derartige stehende Teile zu identifizieren.
Die Höhe v der Rippen 56 ist kleiner als ein Abstand d zwischen der Oberfläche 53 des Zuführers und der höchsten Stelle am untersten Ende 63 der Teile 34, während diese auf der Seite in den Taschen 50 liegen. Bezugnehmend auf Fig. 4 ist dies erforderlich, so daß ein Wischer oder eine Führungsschiene 64, angebracht oberhalb des Zuführers 52 und oberhalb der Rippen 56, Teile 34 bewegen oder verschieben kann, unabhängig davon, ob untere Enden 63 oder höhere Ende 65 an der Führung anliegen.
Die Führung 64 verschiebt Teile quer zur Oberfläche 53 des Zuführers entlang den Taschen 50 zu der Kante 66 des Zuführers 52, während die Rippen 56 die Teile stromabwärts befördern.
Die Führung 64 bewirkt auch, daß aus jeder Tasche, die mit mehr als einem Teil beladen ist, bis auf ein Teil 34 alle entfernt werden. Wie oben ausgeführt sind die Taschen 50 bevorzugt so bemessen, daß sie zwei oder mehr Teile 34 ausgerichtet Ende an Ende quer zu dem mit Taschen versehenen Zuführer 52 aufnehmen können. Dies wird ausgeführt, um die Wahrscheinlichkeit, daß jede Tasche 50 wenigstens ein Teil enthält, zu erhöhen, um einen relativ konstanten Durchsatz der Maschine zu erreichen. Es ist verstanden worden, daß gelegentlich Taschen gar keine Teile enthalten und daß eine nicht akzeptierbar große Anzahl von leeren Taschen behoben werden kann durch ein Erhöhen der Geschwindigkeit der vorgeschalteten Zuführers 32.
Die Führung 64 ist an dem Rahmen 21 des Zuführers mit Klammern 68 befestigt. Das stromabwärts gelegene Ende 70 der Führung 64 ist mit einem Abstand, der etwa der Länge 1 eines Teils entspricht, von der Kante 66 des Zuführers 52 angebracht. Während die Führung 64 Teile 34c, die in Kontakt mit ihr sind, zu der Kante 66 des Zuführers schiebt, schieben diese Teile andere Teile 34d in der Taschen von den Zuführer 52 herunter. Wie durch den Pfeil 72 angedeutet, fallen von dem Zuführer 52 geschobene Teile unter Schwerkrafteinfluß auf eine Schrägfläche 74 zur Rückführung oder erneuten Verarbeitung. Die Teile 34c verbleiben auf dem Zuführer 52 und bilden eine einzelne Reihe 75 von Teilen, die an der Kante 66 des Zuführers liegen. Zurückkehrend zu Fig. 1 bringt die Schrägfläche 74 zur Rückführung Teile auf die Schrägfläche 23 zur Vorausrichtung, zum Ladebereich 54 und/oder dem unsortierten Speicher 36 zurück. Es ist verstanden worden, daß die Anzahl der von der Schrägfläche 74 zurückgebrachten Teile die Geschwindigkeit beeinflussen wird, mit der der vorgeschaltete Zuführer 32 Teile in den Ladebereich für eine maximale Beladungseffizienz einbringt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 - 8 wird eine einzelne Reihe 75 von Teilen weiter stromabwärts zur Ausrichtstation 26 gefördert. Die Fig. 5 und 6 zeigen die Betriebsweise der Station 26 zum Ausrichten von Teilen 34e in der einzelnen Eingangsreihe 75, die anfangs mit ihren schwereren Enden 80 näher an der Kante 66 des Zuführers liegen. Die Fig. 7 und 8 zeigen die Betriebsweise der Station 26 zum Ausrichten von Teilen 34f in der einzelnen Eingangsreihe 75, die anfangs mit ihren leichteren Enden 82 näher an der Kante 66 des Zuführers liegen. Es ist verstanden worden, daß im Betrieb die einzelne Reihe 75 in beide Richtungen ausgerichtete Teile aufweisen wird, d.h. einige mit ihren leichteren und andere mit ihren schwereren Enden näher an der Kante 66 des Zuführers.
Zuerst bezugnehmend auf die Fig. 5 und 6 werden Teile 34e, die anfangs mit ihren schwereren Enden 80 näher an der Kante 66 des Zuführers liegen durch einen Wischer oder eine Führung verschoben oder bewegt über die Kante 66 des Zuführers, so daß die schwereren Enden 80 unter dem Einfluß der Schwerkraft in einen Fallbereich 80 stürzen und auf eine Stützfläche 86. Die Fläche 86 kann eine Zuführer-Fläche umfassen, ist aber bevorzugt eine stationäre Oberfläche, über die Teile durch Rippenabschnitte 56' bewegt werden, die sich quer über die Kante 66 des Zuführers hinaus erstrecken.
Jetzt bezugnehmend auf die Fig. 7 und 8 werden Teile 34f, die anfangs mit ihren leichteren Enden 82 näher an der Kante 66 des Zuführers lagen, quer von dem Zuführer 52 herunterbewegt über eine Anschlagplatte 88 und auf einen Vorsprung oder Bereich 90 der Anschlagplatte mittels eines Fluidstrahls oder eines mechanischen Wischers. Die Oberfläche 53 des Zuführers, die Anschlagplatte 88 und er Vorsprung sind im wesentlichen alle in ebener Ausrichtung für eine glatte Übergabe der Teile. Die Rippenabschnitte 56' bewegen Teile 34f entlang der Anschlagplatte 88 und des Bereich 90 davon. In diesem Zusammenhang umfassen die Rippenabschnitte 56' Schlitze 106 zum Aufnehmen und Überstreichen der Anschlagplatte 88. Es ist verstanden worden, daß statt diese Anschlagplatten Zuführer verwendet werden können, mit oder ohne die Rippenabschnitte 56'. Wesentlich ist nur das Übergeben von teilen 34f zu einer Stützfläche auf der dem Fallbereich 84 gegenüberliegenden Seite von der Kante 66 des Zuführers.
Der Vorsprung 90 ist seitlich beabstandet von der Kante 66 des Zuführers und umfaßt eine die Teile stützende Fläche 94 und eine die Teile anhaltende Wand 96, die eine Einrichtung zum zeitweisen Festhalten übergebener Teile aufweisen kann, um ein Abprallen dieser zu verhindern. Alternativ kann der Druck in dem Fluidstrahl oder der Winkel oder die Kraft eines mechanischen Wischers angepaßt werden, um im wesentlichen das Abprallen der Teile zu verhindern.
Die Breite w der Stützfläche 94 des Vorsprungs 90 ist ausreichend gering, so daß die schwereren Enden 80 der Teile unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Fallbereich 84 und auf die Stützfläche 86 stürzen.
Im Betrieb ist es zum Ausrichten eines von Zufall bestimmten Zugangs von Teilen 34e, 34f, von denen jeder mit seinem schweren Ende 80 nach unten auf einer Stützfläche 86 steht, erforderlich, wahlweise die Tätigkeit des Luftstrahls 92 oder der anderen Einrichtung zum Bewegen der Teile zu kontrollieren. Ob der Luftstrahl 92 eingeschaltet (ON) sein muß, um ein Teil auf den Vorsprung 90 zu befördern, oder ausgeschaltet (OFF), um einem Teil das Durchtreten stromabwärts zur Kante 66 zu erlauben, hängt von der Richtung ab, in die das Teil ausgerichtet ist, d.h., ob das leichtere oder das schwerere Ende des Teil sich anfangs näher an der Kante 66 des Zuführers befindet. Das Feststellen der Richtung, in der die Teile innerhalb der Taschen liegen, wird als "Bestimmung" (Qualification) bezeichnet und muß für jedes Teil durchgeführt werden, das in der einzelnen Reihe an der Ausrichtstation 26 ankommt.
Die Bestimmung wird durchgeführt durch einen Wischer oder eine Führungsschiene 100 und den Sensor/Schalter 101, die die Größe oder Form des Endes des Teils analysieren, das anfangs weiter von der Kante 66 des Zuführers entfernt ist. Es ist verstanden worden, daß auch das Ende des Teils, das anfangs näher an der Kante 66 des Zuführers liegt, bestimmt werden könnte. Der Sensor/Schalter 101 kann als elektro-optische oder mechanische Ausführung bereitgestellt sein, wobei allerdings die elektro-optische Ausführung bevorzugt und eine Fiber-Optik am besten ist wegen ihrer Verläßlichkeit und der entfernten Quelle. Ein Kontroller (nicht dargestellt) kann zwischen den Sensor 101 und den Luftstrahl 92 geschaltet sein, um den Luftstrahl an- bzw. abzuschalten entsprechend einer Logik, die geschaltet oder in den Kontroller programmiert sein kann.
Sobald festgestellt worden ist, in welche Richtung das kleinere Ende 63 des Teils zeigt, ist die Richtung, in die das schwerere Ende 80 des Teils zeigt, bekannt, da die Korrelation zwischen der Größe und dem Gewicht der Enden des Teils aus der Untersuchung der Teile 34 bekannt ist. Ein unteres Ende 102 eines Wischers 100 ist oberhalb der Oberfläche 53 des Zuführers angebracht bei einer genau bestimmten Höhe, die größer ist als der Abstand d (zwischen der Oberfläche 53 des Zuführers und der höchsten Stelle am niedrigsten Ende 63 der Teile) und kleiner ist als der Abstand D (zwischen der Oberfläche 53 des Zuführers und der höchsten Stelle am höchsten Ende 65 der Teile) (vgl. Fig. 3 und 8). Dies stellt sicher, daß die niedrigeren Enden 63 von Teilen stets unter den Wischer 100 passen und daß die hohen Enden 65 der Teile in der einzelnen Reihe 75 niemals unter den Wischer 100 passen.
Erneut bezugnehmend auf die Fig. 5 - 8, werden die Enden 63 von Teilen, die wie die Teile 34f ausgerichtet sind, unter den Wischer 100 passen und erfaßt werden von dem Sensor 101, der den Luftstrahl 92 vorübergehend einschaltet, um das Teil auf den Vorsprung 90 zu befördern. Die Enden 65 von Teile, die wie Teile 34e ausgerichtet sind, werden nicht unter den Wischer 100 passen und damit nicht den Sensor 101 auslösen oder den Luftstrahl 92 einschalten, und so werden diese Teil stromabwärts befördert. Es ist verstanden worden, daß unterschiedliche Teile unterschiedliche Korrelationen von Größe und Gewicht an ihren Enden haben können und somit ein anderes Schaltungsschema erforderlich machen können. Es kann z.B. erforderlich sein, den Luftstrahl 92 vorübergehend auszuschalten anstatt ihn vorübergehend einzuschalten.
Das Vereinzeln und Ausrichten der Teile wird erreicht in Übereinstimmung mit einem Verfahren, daß umfaßt die Schritte von Einführen der Teile in Taschen auf dem Zuführer 52, Entfernen aller Teile bis auf eines aus jeder Taschen 50, Feststellen, ob die Teile in einer ersten Richtung (34f) oder einer zweiten Richtung (34e) liegen, Bewegen der Teile 34f zu der Stützfläche 94, Schieben der Teile 34e zur der Kante 66 des Zuführers, und Bewegen der Teile stromabwärts mit Rippenabschnitte 56', wodurch diese unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Fallbereich 84 fallen.
Um eine Anpassung an unterschiedliche Teile zu erleichtern sind wenigstens die Führung 83, die Führung 100, der Sensor 101 und der Luftstrahl 102 der Ausrichtstation 26 einstellbar auf einem Werkzeugrahmen 97 angebracht, der oberhalb des Zuführers 52 aufgehängt ist.
Die ausgerichtete einzelne Reihe 105 von Teilen 34 wird weiter stromabwärts gefördert durch Rippenabschnitte 56', die die schwereren Enden 80 der Teile über die Oberfläche 86 des Fallbereichs schieben. Bezugnehmend auf Fig. 6 und 6A umfassen die Rippenbereiche 56' Schlitze 106 zum Aufnehmen einer geraderichtenden Führung 108, die stromabwärts des Wischers 83, des Abschnitts 94 der Anschlagplatte und auf der gegenüberliegenden Seite des Fallbereichs von der Kante 66 des Zuführers angebracht ist. Die geraderichtende Führung 108 verengt tatsächlich den Fallbereich 84 und richtet die Teile 34 in einer ausgerichteten einzelnen Reihe 105 auf. Es ist verstanden worden, daß der Fallbereich 84 in einem Abschnitt etwas breiter sein muß, um das Hineinfallen der Teile zu ermöglichen, als in einem anderen Abschnitt, in dem die Teile in einer aufrechten Stellung gehalten werden.
Bezugnehmend auf die Fig. 6A und 8 erstrecken sich die Rippenabschnitte 56' quer um einen Abstand Y über die Kante 66 des Zuführers hinaus, der ausreichend ist, um auf den Vorsprung 90 bewegte Teile zu fördern. In ähnlicher Weise erstrecken sich Rippenbereiche 56' in den Fallbereich um einen Abstand X, der ausreichend ist, um Teile über die Oberfläche 86 des Fallbereichs zu fördern. Es ist verstanden worden, daß die Größe von X und Y und deren Verhältnis wie erforderlich verändert werden kann, um eine Anpassung an unterschiedliche Teile zu erreichen. Weiter kann die Breite 5 der Schlitze 116 verändert werden, oder es können zusätzliche Schlitze bereitgestellt werden, um eine Vielfalt von Führungen, Anschlagplatten oder dergleichen wie erforderlich oder gewünscht aufzunehmen.
In dem durch die Figuren dargestellten Beispiel sind die Teile 34 Flaschen, bei denen die schwereren Enden auch die oberen oder offenen sind. Daher werden die offenen Enden der Flaschen 34 nach unten in einer einzelnen Reihe ausgerichtet. Diese ausgerichtete, aufrechte einzelne Reihe wird weiter durch die Rippenabschnitte 56' stromabwärts zu der in Fig. 9 dargestellten Reinigungsstation 28 bewegt.
Die Reinigungsstation 28 liegt längs einem Rückführbereich 52' an der hinteren Seite des Zuführers 52 (vgl. Fig. 1). Der Rückführbereich des Zuführers 52 führt zum Ladebereich 54. An der Reinigungsstation 28 umfaßt eine Stützfläche 86 eine Vielzahl von ionisierenden Luftstrahlen 112, die mit einer unter Druck stehenden Fluidquelle 114 verbunden sind. Die Luftstrahlen 112 umfassen eine Funkenstrecke in jeder Düse und füllen die Flaschen mit ionisierter Luft, um darin enthaltene Staubpartikel anzuziehen. Die Staubpartikel fallen unter dem Einfluß der Schwerkraft aus den Flaschen.
Danach hält eine gekrümmte Führungsplatte 116 die Flaschen zwischen Rippenabschnitte 56', während diese mit dem Boden nach unten umgedreht werden auf eine innere Oberfläche 118 der Platte 116. Die Oberfläche 118 wird die Stützfläche, über die die Flaschen zum Abgabeförderer 30 geschoben werden. Die Führungsplatte 116 ist an dem Rahmen 21 des Förderers mit Klammern 120 befestigt. Es ist verstanden worden, daß nicht alle Teile und auch nicht alle Flaschen notwendigerweise umgedreht werden müssen.
Die einzelne Reihe 105 von ausgerichteten, aufrechten und gereinigten Flaschen wird weiter durch die Rippenabschnitte 56' stromabwärts auf die Oberfläche 104 des Abgabeförderers bewegt, die von dem Weg der Rippenabschnitte 56' abzweigt und sich mit einer etwas größeren linearen Geschwindigkeit als der Förderer 52 bewegt, um eine Lücke zwischen den Flaschen und den Rippenbereichen 56' zu erzeugen, um die Flaschen aus dem Raum zwischen den Rippen 56 herauszunehmen.
Die Schlitze 106 in den Rippenabschnitten 56' können auch verwendet werden, um einen Wischer oder eine Führung zum Herausschieben der Flaschen aus dem Raum zwischen den Rippen aufzunehmen; dies kann allerdings zu einem Kippen der Teile führen, besonders, wenn der obere Bereiche der Teile schwerer ist als der untere Bereich, wenn die Teile aufrecht auf dem Abgabeförderer stehen.
Der Linearförderer 20 ist ausgelegt auf die Verwendung vertikaler Abmessungen und auf einen kreisförmigen Arbeitspfad, um eine relativ einfache Anlage bereitzustellen, die die kleinstmöglichen Abmessungen hat.
Bezugnehmend auf Fig. 11 werden der Zusammenbau und die Konstruktion des Zuführers 52 gezeigt. Der Zuführer 52 umfaßt ein Paar von Ketten 126, von denen jede eine Vielzahl von Ansätzen 128 zum Befestigen von Platten oder Stegen mit Befestigern 132 umfaßt. Die Oberfläche 53 des Zuführers setzt sich zusammen aus den oberen Flächen 134 einer Vielzahl von Stegen 130 (von denen in Fig. 11 nur einer dargestellt ist), die an den Ketten 126 befestigt sind.
Die obere Fläche 134 des Stegs 130 umfaßt wenigstens eine und bevorzugt mehrere Vertiefungen oder Schlitze 136, ausgerichtet quer zu dem Zuführer 52, für die Aufnahme einer Kante 138 der Rippen 56, um diese auswechselbar darin aufzunehmen. In diesem Zusammenhang können durch das Einsetzen von Rippen 56 in unterschiedliche Vertiefungen 136 und durch das Freilassen einer unterschiedlichen Anzahl von freien Vertiefungen zwischen benachbarten Rippen 56, Taschen 50 (vgl. Fig. 7) unterschiedlicher Größen bereitgestellt werden, um Teile mit unterschiedlichen Breiten aufzunehmen. Die Vertiefungen 136 sind Schwalbenschwanz-Nuten, und die Kante 138 der Rippe weist einen Schwalbenschwanz auf, der verschieblich in jeder Vertiefung auf dem Zuführer 52 aufgenommen werden kann. Die Schwalbenschwanz-Nut stellt Rippen 56 bereit, die durch einen Formschluß sicher lösbar mit dem Zuführer 52 verbunden sind, und mit ausreichender Steifigkeit, um Teile in den Taschen zwischen den Rippen 56 zu halten.
Die Stege 130 umfassen auch eine Einrichtung wie einen kugelformigen Vorsprung 140 zur lösbaren Verriegelung der Rippen 56 in dem gewünschten Schlitz 136. Die kugelförmigen Vorsprünge 140 werden ausgefahren durch Ausnehmungen 142 in den Schlitzen 136 durch eine Biegefeder 144, die an den Stegen 130 mittels Befestigern 146 angebracht ist. Die Rippen 56 umfassen Ausnehmungen (nicht dargestellt) an der Kante 138 zur Aufnahme der federbelasteten Kugeln, um die Rippe lösbar in dem Schlitz 136 zu verriegeln. Es ist verstanden worden, daß die kugelförmigen Vorsprünge 140 nicht zwingend notwendig sind, und daß andere Verriegelungsmittel, darunter Befestiger, Reibschluß, Klebstoffe und dergleichen auch verwendet werden können.
Der Zuführer 52 ist dargestellt als Konstruktion von Ketten 126 und Stegen 130; es ist allerdings verstanden worden, daß ein Förderband oder ein anderer Typ von Zuführer, der mit einer Vielzahl von sich quer erstreckenden Schlitzen zur Aufnahme der Rippen versehen ist, alles Erforderliche darstellt, das nötig ist, um ein relativ einfaches und rasches Einstellen des Abstands zwischen den Rippen zu ermöglichen, ohne daß Werkzeug oder andere Mittel erforderlich sind, um Teile wechselnder Größe in dem Linearförderer 20 aufzunehmen.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen, Merkmale, Konstruktionsmaterialien und dergleichen beschrieben worden ist, sollen diese nicht alle möglichen Merkmale ausschließen, und dem Fachmann werden in der Tat viele andere Modifikationen und Variationen zugänglich sein, ohne von dem Gedanken der Erfindung wie in den folgenden Ansprüchen festgelegt abzuweichen.

Claims

1. Eine Vorrichtung zum Erzeugen einer geordneten einzelnen Reihe (105) von Teilen (34), die umfaßt:

einen Zuführer (52) mit einer Vielzahl von Taschen (50), angeordnet in Bewegungsrichtung des Zuführers (52) und sich erstreckend senkrecht zu dieser Bewegungsrichtung, zur Aufnahme von Teilen (34), die in den Taschen (50) liegen, ausgerichtet in eine erste oder zweite Richtung, in denen erste Enden (63) der Teile (34) zu einer Kante (66) dieses Zuführers (52) hin bzw. weg gerichtet sind;

einen Schalter (100, 101), der durch Teile (34f), ausgerichtet in den Taschen (50) in dieser ersten Richtung, betätigbar ist; und

eine Einrichtung (92), die auf diesen Schalter (100, 101) reagiert, und Artikel (34f), die in dieser ersten Richtung ausgerichtet sind, von dem Zuführer (52) zu bewegen;

gekennzeichnet dadurch, daß:

die Taschen (50) gebildet sind aus einer Vielzahl von beabstandeten Rippen (56), wobei Bereiche (56') dieser Rippen sich quer über diese eine Kante (66) des Zuführers (52) erstrecken;

eine seitliche Stützfläche (94) unterhalb der Ebene dieser sich quer erstreckenden Bereiche (56') der Rippen abgeordnet ist und beabstandet ist von dieser Kante (66) des Zuführers, um einen Fallraum (84) dazwischen bereitzustellen;

eine Transfereinheit vorhanden ist, die diese Einrichtung (92), die auf diese Schalter (100, 101) reagiert, umfaßt, um die Teile (34f), die in den Taschen (50) in dieser ersten Richtung ausgerichtet sind zwischen diesen sich quer erstreckenden Bereichen (56') der Rippen zu der gegenüberliegenden Seite des Fallraums (84) zu bewegen, von dieser Kante (66) des Zuführers und auf diese seitliche Stützfläche (94), von wo aus die Teile (34f) in den Fallraum (84) mit ihren ersten Enden (63) nach unten fallen; und

eine Einrichtung (83) vorhanden ist, um Teile (34e), die in den Taschen (50) ausgerichtet sind in dieser zweiten Richtung entlang den Taschen zu dieser Kante (66) des Zuführers zu bewegen und sie von dort in den Fallraum (84) zu befördern mit ihren ersten Enden (63) nach unten;

wodurch die Teile (34), die in den Fallraum (84) fallen, dieselbe Ausrichtung haben unabhängig von ihrer ursprünglichen Ausrichtung.

2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei diese Transfereinheit eine Stützplatte (88) unterhalb der Bereiche (56') der Rippen umfaßt, die sich erstreckt zwischen dieser Kante (66) des Zuführers und der seitlichen Stützfläche (94) stromaufwärts des Fallraums (84), um Teile (34f) während des Transfers durch diese Einrichtung (92) zum Bewegen der Teile zu stützen, zwischen den Bereichen (56') der Rippen von dem Zuführer (52) zu der seitlichen Stützfläche (94), wobei diese Bereiche (56)') der Rippen betätigbar sind, um die übergebenen Teile (34f) stromabwärts entlang der seitlichen Stützfläche (94) in den Fallraum (84) zu fördern, um diese Teile in den Fallraum (84) zu befördern.

3. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die weitere Bereiche (56') der Rippen unterhalb des Niveaus der seitlichen Stützfläche (94) umfaßt, um, mit diesen erstgenannten oberen Bereichen der Rippen und mit der seitlichen Stützfläche (94) und der Kante (66) des Zuführers, eine Einrichtung zu Halten der Teile (34f, 34e) festzulegen, die in den Fallraum (84) in der Orientierung mit ihren ersten Enden nach unten gefördert worden sind.

4. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 zum Erzeugen einer geordneten einzelnen Reihe von Teilen, die erste Enden (63) haben, die kleiner sind als ihre zweiten Enden (65) wobei dieser Schalter (100, 101) eine Führungsreeling (100) umfaßt, angeordnet oberhalb diese Zuführers mit einem ausreichenden Abstand, um zu erlauben, daß die ersten, kleineren Enden (63) der Teile (34) in diesen Taschen (50) unter diese Führungsreeling (100) passen.

5. Die Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei dieser Schalter (100, 101) weiter einen Sensor (101) umfaßt, um festzustellen, ob sich die ersten Enden (63) der Teile (34) unter diese Führungsreeling (100) erstrecken.

6. Die Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei diese Führungsreeling (100) oberhalb dieses Zuführers (52) angeordnet ist mit einem ausreichend geringen Abstand, so daß die zweiten, größeren Enden (65) der Teile (34) in diesen Taschen (50) an dieser Führungsreeling (100) anlegen, um die Teile (34) in Richtung der Kante (66) des Zuführers (52) zu bewegen.

7. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 6, die eine zweite Führungsreeling (64) umfaßt, angeordnet über diese Zuführer stromaufwärts von dieser Einrichtung (92) zum Bewegen der Teile, um eine einzelne Reihe (75) von Teilen in diesen Taschen (50) zu erzeugen.

8. Die Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei diese Einrichtung (92) zum Bewegen der Teile eine Fluiddüse umfaßt.

9. Die Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei dieser Zuführer (52) eine Vielzahl von sich quer erstreckenden Vertiefungen (136) aufweist und wobei diese Rippen (56) in den Vertiefungen (136) zum Erzeugen dieser Taschen (50) aufgenommen sind.

10. Die Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei diese Vertiefungen (136) als Schwalbenschwanz ausgebildet sind und wobei diese Rippen (56) einen Schwalbenschwanz (138) für ein Einschieben in diese Vertiefungen (136) aufweisen.

11. Die Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, die weiter eine Einrichtung (140), angebracht an diesem Zuführer, aufweist, um diese Rippen (56) lösbar in diesen Vertiefungen (136) zu arretieren.

12. Ein Verfahren zum Erzeugen einer geordneten einzelnen Reihe (105) von Teilen (34) aus einem ungeordneten Lager (36), das umfaßt die Schritte von:

Einführen von Teilen (34) aus dem ungeordneten Lager (36) in sich quer erstreckenden Taschen (50) eines Zuführers (52), so daß sie in diesen Taschen liegen, ausgerichtet in eine erste oder zweite Richtung, in denen erste Enden (63) der Teile (34) zu einer Kante (66) dieses Zuführers (52) hin bzw. weg gerichtet sind;

Feststellen, ob Teile (34), die in diesen Taschen liegen, in dieser ersten oder zweiten Richtung ausgerichtet sind; und

Bewegen von in dieser ersten Richtung ausgerichteten Artikeln (34f) aus dem Zuführer (52);

gekennzeichnet durch:

Bewegen dieser Teile (34f) entlang den Taschen (50) über die Kante (66) des Zuführers zu einer seitlichen Stützfläche (94) beabstandet von dieser Kante (66) des Zuführers, und Fördern der Teile (34f) stromabwärts entlang der seitlichen Stützfläche, Herbeiführen des Herabfallens derartiger Teile von der seitlichen Stützfläche (94) und des Fallens unter Schwerkrafteinfluß mit diesen ersten Enden (63) nach unten in einen Fallraum (84) zwischen dieser Kante (66) des Zuführers und dieser seitlichen Stützfläche (94); und

Bewegen von Teilen (34e) ausgerichtet in dieser zweiten Richtung, entlang den Taschen (50) zu der Kante (66) des Zuführers und Fördern der Teile (34e) stromabwärts entlang der Kante (66) des Zuführers, Herbeiführen des Herabfallens letzterer Teile von der seitlichen Stützfläche (94) und des Fallens unter Schwerkrafteinfluß mit diesen ersten Enden (63) nach unten in einen Fallraum (84) zwischen dieser Kante (66) des Zuführers und dieser seitlichen Stützfläche (94); wodurch die Teile (34f, 34e), die in den Fallraum (84) fallen, dieselbe Ausrichtung haben unabhängig von ihrer ursprünglichen Ausrichtung.

13. Das Verfahren nach Anspruch 12, das umfaßt, vor dem Schritt des Feststellens, den Schritt des Eliminierens aller Teile bis auf einen aus den Taschen (50) des Zuführers (52) um eine einzelne Reihe von Teilen (34) zu erzeugen, die auf der Seite liegen.

14. Das Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, das umfaßt, vor dem Schritt des Einführens, die Schritte von Feststellen einer Breite der Teile und das Einschieben von Rippen (56) in quer verlaufende Vertiefungen (136) auf dem Zuführer, so daß die Rippen einen Abstand aufweisen größer als die Breite der Teile, um Taschen zur Aufnahme von Teilen zu bilden.

15. Das Verfahren nach Anspruch 13, das umfaßt, nach dem Schritt des Einschiebens, den Schritt des lösbaren Arretierens der Rippen (56) in den Vertiefungen (136) auf dem Zuführer.