EP4683877A1 - Handhabungsvorrichtung und verfahren zum abheben flächiger gegenstände - Google Patents

Handhabungsvorrichtung und verfahren zum abheben flächiger gegenstände

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EP4683877A1
EP4683877A1 EP23821490.2A EP23821490A EP4683877A1 EP 4683877 A1 EP4683877 A1 EP 4683877A1 EP 23821490 A EP23821490 A EP 23821490A EP 4683877 A1 EP4683877 A1 EP 4683877A1
Authority
EP
European Patent Office
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gripper
type
flat
auxiliary
handling device
Prior art date
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Pending
Application number
EP23821490.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lukas HERMANN
Benedikt Morgenstern
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4683877A1 publication Critical patent/EP4683877A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a handling device which is suitable for separating flat objects of different types lying on top of one another, whereby an object of the first type and an object of the second type are arranged alternately in a stack.
  • the invention further relates to a method for lifting stacked flat objects, which provide an alternating layer sequence.
  • EP 4 002 533 A1 discloses a device and a method for stacking fuel cell components. It is assumed that the cell components from which fuel cells are to be manufactured are delivered individually. The cell components, which are individually arranged, i.e. arranged at a distance from one another, are fed to a vertical stacker.
  • the vertical stacker comprises a vertical magazine which enables the cell components accommodated therein to be moved up and down.
  • the vertical stacker is designed to deliver cell components individually by moving them downwards in a vertical direction.
  • the device according to EP 4 002 533 A1 is designed for the large-scale production of fuel cells.
  • a vacuum gripper with several suction points is known from DE 20 2006 021 243 U1.
  • the suction points communicate with a control of the vacuum gripping system.
  • the suction point has a sensor and a valve, with the sensor being arranged in a vacuum line.
  • each suction point is equipped with its own vacuum generator.
  • DE 10 2007 025 098 A1 describes a controlled device for contactless separation, centering, gripping and handling of flat, disc-like objects. Part of this device is a compressed air supply, whereby timed compressed air flows impinging on a stack are intended to cause the separation of the flat, disc-like objects lying on top of each other.
  • the device according to DE 10 2007 025 098 A1 is intended to be used, among other things, for the handling of semiconductor wafers and solar cells.
  • the invention is based on the object of further developing the handling of flat components, which are intended in particular for the assembly of fuel cell stacks, compared to the aforementioned prior art, whereby a particularly favorable ratio between equipment expenditure and process reliability is sought.
  • This object is achieved according to the invention by a handling device with the features of claim 1.
  • the object is also achieved by a method with which flat objects are lifted from a stack, according to claim 10.
  • the embodiments and advantages of the invention explained below in connection with the method also apply mutatis mutandis to the handling device designed as a separating device and vice versa.
  • the handling device has at least one main gripper and at least one auxiliary gripper.
  • the main gripper is intended for lifting the flat object of the first type.
  • the main gripper is designed as a vacuum gripper designed to suck up the flat object of the first type.
  • the main gripper can be based on any other physical principle.
  • the main gripper is an adhesion gripper, a flow gripper or a magnetic gripper.
  • the auxiliary gripper can also be a vacuum gripper or another gripper that is suitable for lifting flat objects.
  • the corresponding statements also apply analogously to other types of main gripper or auxiliary gripper.
  • the at least one auxiliary gripper in particular the auxiliary vacuum gripper, is in any case able to lift the flat object of the second type lying underneath.
  • the area-related weight of the object of the second type is less than the area-related weight of the object of the first type.
  • the various grippers in particular vacuum grippers, are held on a common support structure and can be moved relative to one another in a vertical direction so that an increasing distance can be created between the various flat objects when the objects are lifted.
  • a vacuum suction device connected to the auxiliary vacuum gripper for introducing an air flow between the various flat objects.
  • Discharge opening or a plurality of such discharge openings Blowing air into the gap formed between the two flat objects after they have been lifted off contributes to the permanent detachment of the flat object below from the flat object above.
  • the discharge opening provided for this purpose is located, for example, on a vertical tube, to the lower end of which the auxiliary vacuum gripper is attached.
  • the auxiliary gripper in particular in the form of an auxiliary vacuum gripper, is spring-loaded relative to the main vacuum gripper or other main gripper in order to maximize the vertical distance between the various grippers, i.e. in order to increase the gap space mentioned.
  • the handling device has a plurality of auxiliary vacuum grippers, for example two auxiliary vacuum grippers that are relatively small compared to the main gripper and are arranged on diametrically opposite sides next to the main gripper.
  • compression springs in the form of coil springs are suitable for spring-loading.
  • a tension spring can also be used, which acts on the main gripper.
  • the final repulsion of the second flat object arranged below can be supported by a downward air flow emanating from the auxiliary vacuum gripper.
  • a container which has a shearing plate which is intended to engage in the gap formed between the various flat objects and to force the separation of the lower of the two flat objects from the auxiliary vacuum gripper when the flat objects are advanced.
  • the mechanical effect of the shearing plate i.e. the feeding of the flat object detached from the auxiliary vacuum gripper to the container, is optionally supplemented by a blower arranged in the container or connected to the container, i.e. a suction device.
  • the handling device can be used in particular for lifting fuel cell components stacked on top of one another.
  • the flat object of the first type can in particular be a bipolar plate or a membrane electrode arrangement.
  • the object of the second type can in such cases be an intermediate layer to be disposed of.
  • the method for lifting flat objects of different types in stack form assumes that objects lying alternately on top of one another in a stack are arranged in such a way that each flat object of the first type does not completely cover the flat object of the second type underneath and generally comprises the following steps:
  • auxiliary gripper can also be designed, for example, as a vacuum gripper or as a flow gripper
  • the flat object of the second type is typically a layer made of flexible material.
  • the flat object of the first type can be made of flexible or rigid material.
  • the detachment of the flexible layer and feeding of the object of the first type lying on top to an assembly device that is not part of the handling device can take place at high speeds, up to cycle times of less than 1 second.
  • Fig. 1 a handling device for lifting various flat objects from a stack
  • Fig. 2 the handling device including a container for receiving layers of the stack of flat objects to be disposed of,
  • Fig. 3 Components of the arrangement according to Fig. 2 in plan view.
  • a handling device identified overall by the reference numeral 1, comprises a gripping device 2 and is used in the assembly of fuel cell stacks.
  • the gripping device 2 is designed to lift flat objects 4, 5 from a plate arrangement 3, which is generally referred to as a stack. Within the stack 3, the various objects 4, 5 are alternately stacked on top of one another. A maximum of one pair of objects 4, 5 is shown in the figures.
  • the gripping device 2 is assigned a vertically adjustable central support 6, from which a cross-beam 8 extends.
  • the central support 6 and the cross-beam 8 are components of a support structure.
  • a main gripper 7 is suspended from the central support 6.
  • the main gripper 7 is a flow gripper.
  • the main gripper 7 could be designed as a vacuum gripper, for example.
  • Two gripping devices are also connected to the central support 6 via the cross-beam 8, which are collectively referred to as side grippers 9, 10 and are arranged diametrically opposite one another next to the main gripper 7.
  • Each side gripper 9, 10 is assigned a vertical tube 11, which is spaced parallel from the central support 6. In the arrangement according to Fig.
  • vertical tubes 11 arranged at the rear are not visible in this illustration.
  • Auxiliary grippers 12 are suspended from the vertical tubes 11, which in this case are designed as vacuum grippers.
  • the vertical tube 11 can be moved in its longitudinal direction relative to the central support 6, so that the auxiliary vacuum grippers 12 can be moved in the vertical direction relative to the main gripper 7.
  • compressed air fittings 13 are shown in Figure 1, to which the auxiliary vacuum grippers 12 are connected.
  • Springs 14 exert a downward pressure force in the vertical direction on the auxiliary vacuum grippers 12.
  • auxiliary vacuum grippers 12 In the lower area of the vertical tubes 11, i.e. slightly above the auxiliary vacuum grippers 12, there are outlet openings 15 which enable the blowing out of an air flow LS essentially in a horizontal direction.
  • the auxiliary vacuum grippers 12 are also able to expel an air flow LS, in this case in a vertical downward direction. Air sucked in by the vacuum grippers 7, 12 is generally referred to as intake air AL.
  • the various flat objects 4, 5 lie directly on top of one another.
  • the main plate 4 could also be a membrane electrode arrangement which is also intended for installation in a fuel cell stack.
  • the second flat object 5, which is also referred to as the intermediate layer only has the purpose of separating the main plates 4 from one another within the plate arrangement 3 and is not intended for installation in the fuel cell stack.
  • the intermediate layer 5 is significantly thinner than the upper layer 4.
  • the intermediate layer 5 is significantly more flexible than the main plate 4.
  • the different flat Objects 4, 5 are lifted together from the plate arrangement 3 in a targeted manner.
  • the auxiliary vacuum grippers 12 encounter recesses in the main plate 4 so that they can directly contact the intermediate layer 5 and lift it.
  • the main gripper 7 contacts a surface area of the main plate 4 in which there are no recesses.
  • a container 16 is available for disposing of the intermediate layer 5, which can be seen in Figures 2 and 3.
  • the container walls are designated with 17.
  • the container 16 has a shearing plate 18 in its upper area. If the arrangement of the two flat objects 4, 5 is moved in the conveying direction FR, as indicated in Figures 2 and 3, the shearing plate 18 engages in the gap between the various objects 4, 5. The shearing plate 18 thus strips off the intermediate layer 5, provided that the intermediate layer 5 does not fall into the container 16 by itself.
  • the feeding of the intermediate layer 5 to the container 16 is supported in the embodiment by a suction device 19. List of reference symbols

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Abstract

Eine Handhabungsvorrichtung (1) zum Vereinzeln alternierend aufeinander liegender flächiger, nicht vollständig deckungsgleicher Gegenstände erster Art (4) und zweiter Art (5) umfasst mindestens einen zum Greifen eines der flächigen Gegenstände erster Art (4) vorgesehenen Haupt-Greifer (7) und mindestens einen zum zusätzlichen Greifen eines der flächigen Gegenstände zweiter Art (5) vorgesehenen Hilfs-Greifer (12), wobei die verschiedenen Greifer (7, 12) an einer gemeinsamen Stützkonstruktion (6,8) gehalten und in vertikaler Richtung gegeneinander verschiebbar sind, so dass beim Abheben der verschiedenen flächigen Gegenstände (4, 5) ein zunehmender Abstand zwischen diesen Gegenständen (4, 5) herstellbar ist.

Description

Handhabunqsvorrichtunq und Verfahren zum Abheben flächiger Gegenstände
Die Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung, welche zum Vereinzeln aufeinander liegender flächiger Gegenstände unterschiedlicher Art geeignet ist, wobei abwechselnd ein Gegenstand erster Art und ein Gegenstand zweiter Art in einem Stapel angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abheben gestapelt vorliegender flächiger Gegenstände, durch die eine alternierende Schichtfolge gegeben ist.
Die EP 4 002 533 A1 offenbart eine Einrichtung und ein Verfahren zum Stapeln von Brennstoffzellenkomponenten. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Zellkomponenten, aus welchen Brennstoffzellen zu fertigen sind, vereinzelt angeliefert werden. Die vereinzelt, das heißt in voneinander beabstandeter Anordnung, vorliegenden Zellkomponenten werden einem Vertikalabstapler zugeführt. Der Vertikalabstapler umfasst ein Vertikalmagazin, welches das Auf- und Abbewegen der darin aufgenommenen Zellkomponenten ermöglicht. Der Vertikalabstapler ist dazu ausgebildet, Zellkomponenten einzeln durch Abwärtsbewegungen in vertikaler Richtung abzugeben. Insgesamt ist die Einrichtung nach der EP 4 002 533 A1 für die Großserienherstellung von Brennstoffzellen konzipiert.
Aus der DE 20 2006 021 243 U1 ist ein Vakuumgreifer mit mehreren Saugstellen bekannt. Die Saugstellen kommunizieren hierbei mit einer Steuerung des Vakuumgreifsystems. Die Saugstelle weist einen Sensor und ein Ventil auf, wobei der Sensor in einer Unterdruckleitung angeordnet ist. Nach der DE 20 2006 021 243 U1 ist vorgesehen, dass jede Saugstelle mit einem eigenen Unterdruckerzeuger ausgestattet ist.
Die DE 10 2007 025 098 A1 beschreibt eine gesteuerte Vorrichtung zum berührungslosen Vereinzeln, Zentrieren, Greifen und Handhaben von flachen, scheibenartigen Gegenständen. Teil dieser Vorrichtung ist eine Druckluftzuführung, wobei auf einen Stapel auftreffende getaktete Druckluftströme das Vereinzeln der flachen, scheibenartigen, übereinander liegenden Gegenstände bewirken sollen. Die Vorrichtung nach der DE 10 2007 025 098 A1 soll unter anderem für die Handhabung von Halbleiter- wavern und Solarzellen einsetzbar sein.
Weitere Vorrichtungen zum Handhaben von Gegenständen, die insbesondere eine flächige Form haben, sind aus den Dokumenten DE 10 2012 200 535 A1 , DE 10 2017 107 215 A1 , DE 10 2013 201 247 B4 und DE 10 2015 119 321 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Handhabung flächiger Komponenten, welche insbesondere für den Zusammenbau von Brennstoffzellenstapel vorgesehen sind, gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterzuentwickeln, wobei ein besonders günstiges Verhältnis zwischen apparativem Aufwand und Prozesssicherheit angestrebt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Handhabungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren, mit welchem flächige Gegenstände von einem Stapel abgehoben werden, gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die als Vereinzelungsvorrichtung ausgebildete Handhabungsvorrichtung und umgekehrt.
Es wird davon ausgegangen, dass ein Stapel vorliegt, der aus flächigen Gegenständen erster Art und flächigen Gegenständen zweiter Art aufgebaut ist, wobei die unterschiedlichen Gegenstände alternierend aufeinander liegen. Hierbei deckt ein Gegenstand der ersten Art den darunter liegenden Gegenstand der zweiten Art nicht vollständig ab. Dies bedeutet, dass die verschiedenen Gegenstände nicht komplett deckungsgleich in dem Stapel angeordnet sind. Eine Abweichung von einer vollständig deckungsgleichen Anordnung kann insbesondere dadurch gegeben sein, dass der Gegenstand erster Art Durchbrechungen aufweist, sodass - mit dem ersten Gegenstand als oberster Schicht des gesamten Stapels - den Abmessungen der Durchbrechungen entsprechende flächige Abschnitte des zweiten Gegenstands von oben sichtbar sind. Alternativ kann der zweite, unten liegende Gegenstand seitlich über den ersten Gegenstand hinausragen. In jedem Fall sind die verschiedenen Gegenstände derart zugeschnitten und angeordnet, dass die prinzipielle Möglichkeit gegeben ist, sie gleichzeitig, insbesondere mittels Unterdrucks, anzuheben.
Zu diesem Zweck weist die Handhabungsvorrichtung mindestens einen Haupt-Greifer und mindestens einen Hilfs-Greifer auf. Der Haupt-Greifer ist zum Anheben des flächigen Gegenstandes erster Art vorgesehen. Beispielsweise ist der Haupt-Greifer als zum Ansaugen des flächigen Gegenstandes erster Art ausgelegter Vakuum-Greifer ausgebildet. Alternativ kann der Haupt-Greifer auf einem beliebigen sonstigen physikalischen Prinzip beruhen. Zum Beispiel handelt es sich bei dem Haupt-Greifer um einen Adhäsions-Greifer, einen Strömungs-Greifer oder einen Magnet-Greifer. In entsprechender Weise kann es sich auch bei dem Hilfs-Greifer um einen Vakuumgreifer oder um einen sonstigen Greifer, der zum Anheben flächiger Gegenstände geeignet ist, handeln.
Soweit im Folgenden von einem Haupt-Vakuumgreifer oder von einem Hilfs-Vakuum- greifer die Rede ist, gelten die entsprechenden Ausführungen in analoger Weise auch für sonstige Bauarten eines Haupt-Greifers beziehungsweise Hilfs-Greifers. Gleichzeitig mit dem Anheben des flächigen Gegenstandes erster Art durch den Haupt-Greifer ist der mindestens eine Hilfs-Greifer, insbesondere Hilfs-Vakuumgreifer, in jedem Fall in der Lage, den darunter liegenden flächigen Gegenstand zweiter Art anzuheben. Typischerweise ist das flächenbezogene Gewicht des Gegenstands zweiter Art geringer als das flächenbezogene Gewicht des Gegenstands erster Art.
Die verschiedenen Greifer, insbesondere Vakuum greifer, sind an einer gemeinsamen Stützkonstruktion gehalten und in vertikaler Richtung gegeneinander verschiebbar, so dass beim Abheben der verschiedenen flächigen Gegenstände ein zunehmender Abstand zwischen den genannten Gegenständen herstellbar ist.
Optional existiert eine mit dem Hilfs-Vakuumgreifer verbundene, zur Einleitung eines Luftstroms zwischen die verschiedenen flächigen Gegenstände vorgesehene Ausströmöffnung oder eine Mehrzahl solcher Ausströmöffnungen. Die Einblasung von Luft in den nach dem Abheben der beiden flächigen Gegenstände zwischen diesen gebildeten Spaltraum leistet einen Beitrag zur dauerhaften Ablösung des unten liegenden flächigen Gegenstandes vom oben liegenden flächigen Gegenstand. Die zu diesem Zweck vorhandene Ausströmöffnung befindet sich zum Beispiel an einem Vertikalrohr, an dessen unterem Ende der Hilfs-Vakuumgreifer befestigt ist.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist der Hilfs-Greifer, insbesondere in Form eines Hilfs-Vakuumgreifers, gegenüber dem Haupt-Vakuumgreifer oder sonstigen Haupt-Greifer im Sinne einer Maximierung des vertikalen Abstandes zwischen den verschiedenen Greifern, das heißt im Sinne einer Vergrößerung des genannten Spaltraums, angefedert. Dies gilt auch in Fällen, in denen die Handhabungsvorrichtung eine Mehrzahl an Hilfs-Vakuumgreifern aufweist, zum Beispiel zwei im Vergleich zum Haupt-Greifer relativ kleine Hilfs-Vakuumgreifer, welche auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten neben dem Haupt-Greifer angeordnet sind. Zur Anfederung sind beispielsweise Druckfedern in Form von Schraubenfedern geeignet. Alternativ zu Druckfedern, welche die Hilfs-Vakuumgreifer mit einer Kraft beaufschlagen, kann auch eine Zugfeder zum Einsatz kommen, welche auf den Haupt-Greifer wirkt. In allen Fällen kann das endgültige Abstoßen des zweiten, unten angeordneten flächigen Gegenstandes durch einen vom Hilfs-Vakuumgreifer ausgehenden, nach unten gerichteten Luftstrom, unterstützt werden.
Gemäß einer möglichen Weiterbildung existiert ein Behälter, welcher ein Scherblech aufweist, das dazu vorgesehen ist, in den zwischen den verschiedenen flächigen Gegenständen gebildeten Zwischenraum einzugreifen und bei einem Vorschub der flächigen Gegenstände die Trennung des unteren der beiden flächigen Gegenstände vom Hilfs-Vakuumgreifer zu erzwingen. Die mechanische Wirkung des Scherblechs, das heißt das Zuführen des vom Hilfs-Vakuumgreifer abgelösten flächigen Gegenstandes zum Behälter, wird optional durch ein im Behälter angeordnetes oder an den Behälter angeschlossenes Gebläse, das heißt eine Absaugvorrichtung, ergänzt. Die Handhabungsvorrichtung ist insbesondere zum Abheben aufeinander gestapelter Brennstoffzellenkomponenten verwendbar. Bei dem flächigen Gegenstand erster Art kann es sich hierbei insbesondere um eine Bipolarplatte oder um eine Membran- Elektroden-Anordnung handeln. Der Gegenstand zweiter Art kann in solchen Fällen eine zu entsorgende Zwischenlage sein.
Das Verfahren zum Abheben in Stapelform vorliegender flächiger Gegenstände unterschiedlicher Art geht davon aus, dass in einem Stapel alternierend aufeinander liegende Gegenstände derart angeordnet sind, dass jeder flächige Gegenstand erster Art den darunter liegenden flächigen Gegenstand zweiter Art nicht vollständig bedeckt und umfasst allgemein folgende Schritte:
- Gleichzeitiges Kontaktieren eines flächigen Gegenstands erster Art mit einem Haupt-Greifer, beispielsweise in Form eines Vakuum- oder Strömungsgreifers, und Kontaktieren eines flächigen Gegenstands zweiter Art mit mindestens einem Hilfs-Greifer, wobei auch der Hilfsgreifer zum Beispiel als Vakuumgreifer oder als Strömungsgreifer ausgebildet sein kann,
- vertikales Entfernen des Haupt-Greifers samt flächigem Gegenstand erster Art von der Anordnung aus Hilfs-Greifer beziehungsweise Hilfs-Greifern und Gegenstand zweiter Art,
- Einleitung von Blasluft in den zwischen den verschiedenartigen flächigen Gegenständen gebildeten Spaltraum und damit Entfernung des flächigen Gegenstands zweiter Art von dem mindestens einen Hilfs-Greifer,
- Weiterförderung des am Haupt-Greifer gehaltenen flächigen Gegenstands erster Art bei vom Hilfs-Greifer abgelöstem Gegenstand zweiter Art.
Bein dem flächigen Gegenstand zweiter Art handelt es sich typischerweise um eine Lage aus flexiblem Material. Der flächige Gegenstand erster Art kann aus flexiblem o- der rigidem Material gebildet sein. Das Ablösen der flexiblen Lage und Zuführen des oben liegenden Gegenstands erster Art zu einer nicht der Handhabungsvorrichtung zuzurechnenden Montageeinrichtung kann mit hoher Taktung, bis hin zu Taktzeiten von weniger als 1 s, erfolgen. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen in schematischen Ansichten:
Fig. 1 eine Handhabungsvorrichtung zum Abheben verschiedener flächiger Gegenstände von einem Stapel,
Fig. 2 die Handhabungsvorrichtung samt einem Behälter zur Aufnahme zu entsorgender Lagen des Stapels flächiger Gegenstände,
Fig. 3 Komponenten der Anordnung nach Fig. 2 in Draufsicht.
Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Handhabungsvorrichtung umfasst eine Greifvorrichtung 2 und wird bei der Montage von Brennstoffzellenstapeln genutzt. Die Greifvorrichtung 2 ist dazu ausgebildet, flächige Gegenstände 4, 5 von einer Plattenanordnung 3 abzuheben, die allgemein als Stapel bezeichnet wird. Innerhalb des Stapels 3 sind die verschiedenen Gegenstände 4, 5 alternierend aufeinandergeschichtet. In den Figuren ist maximal ein Paar an Gegenständen 4, 5 dargestellt.
Der Greifvorrichtung 2 ist eine vertikal verstellbare Mittelstütze 6 zuzurechnen, von welcher eine Quertraverse 8 ausgeht. Die Mittelstütze 6 und die Quertraverse 8 sind Komponenten einer Stützkonstruktion. An der Mittelstütze 6 ist ein Haupt-Greifer 7 aufgehängt. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Haupt-Greifer 7 um einen Strömungs-Greifer. Alternativ könnte der Haupt-Greifer 7 zum Beispiel als Vakuum- Greifer ausgebildet sein. Über die Quertraverse 8 sind mit der Mittelstütze 6 darüber hinaus zwei Greifvorrichtungen verbunden, die insgesamt jeweils als Seitengreifer 9, 10 bezeichnet werden und einander diametral gegenüberliegend neben dem Hauptgreifer 7 angeordnet sind. Jedem Seitengreifer 9, 10 ist ein Vertikalrohr 11 zuzurechnen, welches parallel von der Mittelstütze 6 beabstandet ist. In der Anordnung nach Fig. 1 hinten angeordnete Vertikalrohre 11 sind in dieser Darstellung nicht sichtbar. An den Vertikalrohren 11 sind Hilfs-Greifer 12 aufgehängt, welche im vorliegenden Fall als Vakuumgreifer ausgebildet sind. Das Vertikalrohr 11 ist in seiner Längsrichtung gegenüber der Mittelstütze 6 verschiebbar, sodass die Hilfs-Vakuumgreifer 12 gegenüber dem Haupt-Greifer 7 in vertikaler Richtung verlagerbar sind. Beispielhaft sind in Figur 1 Druckluftarmaturen 13 eingezeichnet, an welche die Hilfs-Vakuumgreifer 12 angeschlossen sind. Federn 14 üben eine nach unten gerichtete Druckkraft in vertikaler Richtung auf die Hilfs-Vakuumgreifer 12 aus.
Im unteren Bereich der Vertikalrohre 11 , das heißt etwas oberhalb der Hilfs-Vakuumgreifer 12, befinden sich Ausströmöffnungen 15, die das Ausblasen eines Luftstroms LS im Wesentlichen in horizontaler Richtung ermöglichen. Darüber hinaus sind auch die Hilfs-Vakuumgreifer 12 in der Lage, einen Luftstrom LS, in diesem Fall in vertikaler Richtung nach unten, auszustoßen. Von den Vakuumgreifern 7, 12 angesaugte Luft wird allgemein als Ansaugluft AL bezeichnet.
Solange die Plattenanordnung 3 noch nicht bearbeitet wird, liegen die verschiedenen flächigen Gegenstände 4, 5 unmittelbar aufeinander. Bei dem in den Anordnungen nach den Figuren 1 bis 3 oben liegenden Gegenstand 4, welcher allgemein auch als Hauptplatte oder obere Lage bezeichnet wird, handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine Bipolarplatte, die zusammen mit weiteren Komponenten zu einem Brennstoffzellenstapel zusammenzusetzen ist. Ebenso könnte es sich bei der Hauptplatte 4 um eine Membran-Elektroden-Anordnung handeln, die ebenfalls zum Einbau in einen Brennstoffzellenstapel vorgesehen ist. Im Unterschied zur oberen Lage 4 hat der zweite flächige Gegenstand 5, welcher auch als Zwischenlage bezeichnet wird, lediglich den Zweck, die Hauptplatten 4 innerhalb der Plattenanordnung 3 voneinander zu trennen und ist nicht zum Einbau in den Brennstoffzellenstapel vorgesehen. Wie in den Figuren angedeutet ist, ist die Zwischenlage 5 deutlich dünner als die obere Lage 4. Darüber hinaus ist die Zwischenlage 5 deutlich flexibler als die Hauptplatte 4.
Beim Abheben der Hauptplatten 4 von der Plattenanordnung 3 ist darauf zu achten, dass die Zwischenlage 5 vor dem Einbau der Hauptplatte 4 in den Brennstoffzellenstapel zuverlässig entfernt wird. Zunächst werden die unterschiedlichen flächigen Gegenstände 4, 5 gezielt gemeinsam von Plattenanordnung 3 abgehoben. Beim Ansetzen der Greifvorrichtung 2 an die Plattenanordnung 3 treffen die Hilfs-Vakuumgrei- fer 12 auf Aussparungen in der Hauptplatte 4, sodass sie direkt die Zwischenlage 5 kontaktieren und diese anheben können. Zugleich kontaktiert der Hauptgreifer 7 einen Flächenbereich der Hauptplatte 4, in welchem sich keine Aussparungen befinden.
Ausgehend von diesem Zustand, in welchem die Hauptplatte 4 ebenso wie die Zwischenlage 5 durch Unterdrück an die Greifvorrichtung 2 angezogen wird, wird die Mittelstütze 6 samt Haupt-Greifer 7 angehoben, sodass sich der in Figur 1 skizzierte Zustand ergibt. Die Vertikalrohre 11 samt Hilfs-Vakuumgreifern 12 werden hierbei durch die Federn 14 nach unten gedrückt, was ein Lösen der Zwischenlage 5 von der Hauptplatte 4 bedeutet. Die Ausströmöffnungen 15 befinden sich hierbei, wie aus Figur 1 hervorgeht, in dem zwischen den verschiedenen flächigen Gegenständen 4, 5 gebildeten Spaltraum. Um die Zwischenlage 5 von den Hilfs-Vakuumgreifern 12 zu trennen, wird aus den Ausströmöffnungen 15 ebenso wie aus den Hilfs-Vakuumgreifern 12 Druckluft ausgestoßen.
Zum Entsorgen der Zwischenlage 5 steht ein Behälter 16 zur Verfügung, welcher in den Figuren 2 und 3 sichtbar ist. Behälterwandungen sind mit 17 bezeichnet. Zusätzlich zu den Wandungen 17 weist der Behälter 16 in seinem oberen Bereich ein Scherblech 18 auf. Wird die Anordnung aus beiden flächigen Gegenständen 4, 5 in Förderrichtung FR bewegt, wie in den Figuren 2 und 3 angedeutet ist, so greift das Scherblech 18 in den Spaltraum zwischen die verschiedenen Gegenstände 4, 5 ein. Damit streift das Scherblech 18 die Zwischenlage 5 ab, sofern die Zwischenlage 5 nicht von selbst in den Behälter 16 fällt. Das Zuführen der Zwischenlage 5 zum Behälter 16 wird im Ausführungsbeispiel durch eine Absaugvorrichtung 19 unterstützt. Bezuqszeichenliste
1 Handhabungsvorrichtung
2 Greifvorrichtung
3 Plattenanordnung, Stapel
4 flächiger Gegenstand erster Art, Hauptplatte, obere Lage
5 flächiger Gegenstand zweiter Art, Zwischenlage
6 Mittelstütze
7 Haupt-Greifer
8 Quertraverse
9 Seitengreifer
10 Seitengreifer
11 Vertikalrohr
12 Hilfs-Greifer
13 Druckluftarmatur
14 Feder
15 Ausströmöffnung
16 Behälter
17 Behälterwandung
18 Scherblech
19 Absaugvorrichtung
AL Ansaugluft
FR Förderrichtung
LS Luftstrom

Claims

Patentansprüche
1 . Handhabungsvorrichtung (1 ) zum Vereinzeln alternierend aufeinander liegender flächiger, nicht vollständig deckungsgleicher Gegenstände erster Art (4) und zweiter Art (5), mit mindestens einem zum Greifen eines der flächigen Gegenstände erster Art (4) vorgesehenen Haupt-Greifer (7) und mindestens einem zum zusätzlichen Greifen eines der flächigen Gegenstände zweiter Art (5) vorgesehenen Hilfs-Greifer (12), wobei die verschiedenen Greifer (7, 12) an einer gemeinsamen Stützkonstruktion (6, 8) gehalten und in vertikaler Richtung gegeneinander verschiebbar sind, so dass beim Abheben der verschiedenen flächigen Gegenstände (4, 5) ein zunehmender Abstand zwischen diesen Gegenständen (4, 5) herstellbar ist.
2. Handhabungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfs-Greifer (12) gegenüber dem Haupt-Greifer (7) im Sinne einer Maximierung des vertikalen Abstandes zwischen den verschiedenen Greifern (7, 12) angefedert ist.
3. Handhabungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfs-Greifer (12) mit einer Ausströmöffnung (15) versehen ist, welche der Einleitung eines Luftstroms zwischen die verschiedenen flächigen Gegenstände (4, 5) dient.
4. Handhabungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hilfs-Greifer (12) auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten neben dem Haupt-Greifer (7) angeordnet sind.
5. Handhabungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfs-Greifer (12) kleiner als der Haupt-Greifer (7) sind.
6. Handhabungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hilfs-Greifer (12) auch zum Ausstößen eines nach unten gerichteten Luftstroms ausgebildet ist.
7. Handhabungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Behälter (16), welcher ein Scherblech (18) aufweist, das dazu vorgesehen ist, in einen zwischen den verschiedenen flächigen Gegenständen (4, 5) gebildeten Zwischenraum einzugreifen und bei einem Vorschub der flächigen Gegenstände (4, 5) die Trennung des unteren der beiden flächigen Gegenstände (5) vom Hilfs-Greifer (12) zu erzwingen.
8. Verwendung einer Handhabungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 zum Abheben aufeinander gestapelter Brennstoffzellenkomponenten (4).
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungsvorrichtung (1 ) zum Vereinzeln von Brennstoffzellenkomponenten (4) genutzt wird, welche aus der Gruppe an Komponenten ausgewählt sind, die Bipolarplatten und Membran-Elektroden-Anordnungen umfassen und mit dem Haupt-Greifer (7) anzuheben sind, wogegen es sich bei den mit dem Hilfs-Greifer (12) anzuhebenden flächigen Gegenständen (5) um nicht zum Einbau in einen Brennstoffzellenstapel vorgesehene Zwischenlagen handelt.
10. Verfahren zum Abheben in Stapelform vorliegender flächiger Gegenstände (4, 5) unterschiedlicher Art, mit folgenden Schritten:
- Bereitstellung eines Stapels flächiger Gegenstände (4, 5), wobei ein flächiger Gegenstand erster Art (4) einen flächigen Gegenstand zweiter Art (5) nicht vollständig bedeckt,
- gleichzeitiges Kontaktieren eines flächigen Gegenstands erster Art (4) mit einem Haupt-Greifer (7) und Kontaktieren eines flächigen Gegenstands zweiter Art (5) mit mindestens einem Hilfs-Greifer (12),
- vertikales Entfernen des Haupt-Greifers (7) samt flächigem Gegenstand erster Art (4) von der Anordnung aus Hilfs-Greifer (12) und Gegenstand zweiter Art (5),
- Einleitung von Blasluft in den zwischen den verschiedenartigen flächigen Gegenständen (4, 5) gebildeten Spaltraum,
- Weiterförderung des am Haupt-Greifer (7) gehaltenen flächigen Gegenstands erster Art (4) bei vom Hilfs-Greifer (12) abgelöstem Gegenstand zweiter Art (5).
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