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Title:
DEVICE FOR CENTRING BELT REELS ACCOMMODATING AN ELECTRICAL COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/170427
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for centring a belt reel (4), wherein same can be supported by a flat outer side on a flat horizontal support (e.g. 1) of the device in an input region of the support. The device comprises a stop (e.g. 12) arranged above the support surface for the loose supported belt reel (4). The stop is provided with side walls (14) which are perpendicular to the support surface, V-shaped and open towards the input region, and which form stop surfaces for the belt reel (4). The support can be shifted relative to the stop in such a way that the belt reel (4) moves between the side walls. In this way, the belt reel (4) can easily be quickly and securely centred.

Inventors:
PHILIPP JÜRGEN (DE)
Application Number:
EP2019/054306
Publication Date:
September 12, 2019
Filing Date:
February 21, 2019
Export Citation:
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Assignee:
MIMOT GMBH (DE)
International Classes:
B65G21/20; B65G47/22
Foreign References:
EP0480066A11992-04-15
EP0051105A21982-05-12
CN105059805B2017-08-25
DE102013006524A12014-10-16
EP2745996B12016-08-24
Attorney, Agent or Firm:
MÜLLER HOFFMANN & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Einrichtung zum Zentrieren von zumindest einer elektrische Bauelemente aufneh menden Gurtspule (4) für eine Anlage zum Lagern, Ein- und Ausgeben der Gurtspulen (4), wobei die Gurtspule (4) mit einer flachen Außenseite auf eine flache waagerechte Auflage (lc) der Einrichtung in einem Eingabebereich auflegbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Einrichtung einen über der Auflage (lc) angeordneten Anschlag (12) für die lose aufgelegte Gurtspule (4) aufweist,

der Anschlag (12) zur Auflage (lc) senkrechte, sich zum Eingabebereich hin v-förmig öffnende Seitenwände (14) aufweist, die Anschlagflächen für die Gurtspule (4) bilden und dass

die Auflage (lc) relativ zu dem Anschlag (12) derart verschiebbar ist, dass die Gurt spule (4) zwischen die Seitenwände (14) gelangt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die Auflage ein umlaufendes Transportband (1) mit einer Auflagefläche (lc) aufweist, und dass

die Verschiebebewegung des Transportbands (1) zumindest geringfügig über eine Zentrierlage der Gurtspule (4) hinaus fortsetzbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass

der Anschlag (12) in der Umlaufrichtung des Transportbands (1) verschiebbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

Verschiebepositionen des Anschlags (12) durch ein lineares, in der Längsrichtung (x) wirken des Positioniersystem bestimmbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass

das Transportband (1) und der Anschlag (12) in die gleiche Richtung bewegbar sind, und dass

dabei die Umlaufgeschwindigkeit des Transportbandes (1) höher ist als die Verschie begeschwindigkeit des Anschlags (12).

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Sensor (16) zu Erfassung der Lage des Spulenrands der an den Seitenwän den (14) anliegenden Gurtspule (4) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

der Sensor (16) senkrecht zu der Auflagefläche (lc) auf die Mittelachse des Anschlags (12) gerichtet ist. 8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtspule (4) aus der optischen Abtastposition in eine definierte Übergabeposition der Spulenmitte verschiebbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass

- in der Übergabeposition (x3) ein versenkbarer und anhebbarer Fixierstift (6) zum Ein griff in die Spulennabe der Gurtspule (4) vorgesehen ist,

der Fixierstift (6) einen flanschartig verbreiterten Kragen zum Anheben der Gurtspule (4) aufweist, und dass 10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Transportband (1) mittig in zwei Bandelemente (la, lb) längsgeteilt ist, und dass zwischen den beiden Bandelementen (la, lb) ein Bereich für einen Fixierstift (6) frei gehalten ist. 11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (12) über das Höhenniveau der Gurtspule (4) anhebbar ist.

Description:
Beschreibung

Einrichtung zum Zentrieren von elektrische Bauelemente aufnehmenden Gurtspulen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zentrieren von zumindest einer elektrische Bau elemente aufnehmenden Gurtspule für eine Anlage zum Lagern, Ein- und Ausgeben der Gurtspulen, wobei die Gurtspule mit einer flachen Außenseite auf eine flache waagerechte Auflage der Einrichtung in einem Eingabebereich der Auflage auflegbar ist.

Eine derartige Einrichtung ist z.B. durch die DE102013006524 Al bekannt geworden. Danach wird die Gurtspule durch einen Greifer auf eine waagerechte Zwischenablage aufgelegt und in dieser Position durch eine stationäre weitwinkelige optische Sensoreinrichtung auf Größe und Identität überprüft. Eine genaue Lagebestimmung der Gurtspule erscheint aufgrund der schrägen Abtastung der unterschiedlich dicken, unebenen Gurtspulen nicht möglich.

Ferner ist durch die EP2745996 Bl eine Messstation für Gurtspulen bekannt geworden, bei der die jeweilige Gurtspule auf einem flachen Schieber gehalten ist, der die Gurtspule zwi schen mehreren Lichtschranken der Station verschiebt und damit und so Außenabmessun gen der Gurtspule erfasst. Das Hin- und Her- sowie das Vor- und Zurückbewegen des Greifers ist mit erheblichem Zeitaufwand verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Einrichtung zu schaffen, in der die Gurtspule schnell und sicher zentriert und auf eine defininierte Abholposition eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Einrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vor teilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Es wird eine Einrichtung zum Zentrieren von zumindest einer elektrische Bauelemente auf nehmenden Gurtspule für eine Anlage zum Lagern, Ein- und Ausgeben der Gurtspulen ange geben, wobei die Gurtspule mit einer flachen Außenseite auf eine flache waagerechte Aufla ge der Einrichtung in einem Eingabebereich auflegbar ist. Die Einrichtung ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Einrichtung einen über bzw. oberhalb der Auflage angeordneten Anschlag für die lose aufgelegte Gurtspule aufweist, dass der Anschlag zur Auflage senkrech te, sich zum Eingabebereich hin v-förmig öffnende Seitenwände aufweist, die Anschlagflä chen für die Gurtspule bilden und dass die Auflage relativ zu dem Anschlag derart verschieb bar ist, dass die Gurtspule zwischen die Seitenwände gelangt. Insbesondere wird eine Einrichtung zum Zentrieren von zumindest einer elektrische Bauele mente aufnehmenden Gurtspule für eine Anlage zum Lagern, Ein- und Ausgeben der Gurt spulen angegeben, wobei die Gurtspule mit einer flachen Außenseite auf eine flache waage rechte Auflage der Einrichtung in einem Eingabebereich der Auflage auflegbar ist. Die Ein richtung weist einen über der Auflagefläche angeordneten Anschlag (z.B. ein Zentrierblech) für die lose aufgelegte Gurtspule auf, wobei der Anschlag zur Auflagefläche senkrechte, sich zum Eingabebereich hin v-förmig öffnende Seitenwände aufweist, die Anschlagflächen für die Gurtspule bilden und die Auflage relativ zum Anschlag derart verschiebbar ist, dass die Gurtspule zwischen die Seitenwände gelangt.

Durch die in der Art eines Trichters zueinander v-förmig angeordneten Seitenwände wird die Gurtspule aus dem Eingabebereich mit einer einfachen linearen Bewegung der Auflage si cher zwischen den Seitenwänden in eine zentrale Halteposition gebracht, in der die Gurtspu le an beiden Seitenwänden anschlägt und in der sich die Spulenachse genau auf der Winkel halbierenden der beiden Seitenwände befindet. Es ist dabei von Vorteil, wenn sich die Aufla ge in der Längsrichtung parallel zur Winkelhalbierenden bewegt. Mit der Bewegung der Auf lage wird dann auch die auf der Auflage lose aufliegende Gurtspule in Richtung des An schlags bzw. der durch den Anschlag gebildeten v-förmigen Seitenwände bewegt. Die Gurt spule wird durch die Wirkung der Seitenwände auf der Auflage z.B. auch in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung der Auflage verschoben. Durch eine hinreichend lange Ver schiebebewegung wird auch eine im Eingabebereich seitlich von der Winkelhalbierenden aufgelegte Gurtspule sicher zentriert. In der Zentrierstellung liegt der Spulenrand der Gurt spule an wenigstens zwei Stellen an den Seitenwänden an.

Da die handelsüblichen Gurtspulen unterschiedliche Durchmesser aufweisen, sind die Sei tenwände so bemessen, dass alle Spulengrößen sicher anschlagen können, wobei der mittle re Bereich zwischen den Seitenwänden in der Art eines Kegelstumpfes offen bleiben kann. Der Öffnungswinkel der beiden Seitenwände kann vorteilhaft 2-mal 45° betragen, um eine definierte Lagebeziehung zwischen der Gurtspule und dem Anschlag zu sichern.

Da die Gurtspule nur mit ihrem Eigengewicht lose auf der Auflage aufliegt, kommt es im Moment des Anschlagens zu einer Rutschbewegung zwischen der Gurtspule und der Aufla ge. Dadurch wird die höhere Haftreibung durch die niedrigere Gleitreibung abgelöst, bei der sich die Gurtspule leichter zentriert.

Die Auflage kann durch ein umlaufendes Transportband mit gebildet sein, wobei die Ver schiebebewegung des Transportbands zumindest geringfügig über die Zentrierlage der Gurt spule hinaus fortsetzbar ist. Das Transportband kann eine Auflagefläche für die Gurtspule zur Verfügung stellen. Das kompakte Transportband kann beliebig lange Bewegungen in der Längsrichtung ausführen, ohne dass eine Rückbewegung erforderlich ist. Durch den Nachlauf des Transportbandes wird die Gurtspule sicher am Anschlag gehalten.

Der Anschlag kann in der Umlaufrichtung des Transportbands verschiebbar sein. Durch die Weiterbildung kann die Lage der Gurtspule auch nach dem Anschlägen bei weiter durchlau fendem Transportband entlang der Verschieberichtung des Anschlags verändert werden.

Die Verschiebepositionen des Anschlags können durch ein lineares, in der Längsrichtung wir kendes Positioniersystem bestimmbar sein. Das Positioniersystem ermöglicht damit den An trieb des Anschlags unter genauer Kontrolle seiner Verschiebeposition.

Das Transportband und der Anschlag können in die gleiche Richtung bewegbar sein, wobei dabei die Umlaufgeschwindigkeit des Transportbandes höher sein kann als die Verschiebe geschwindigkeit des Anschlags. Die Bewegungen können dabei so abgestimmt sein, dass die Gurtspule auf den Anschlag in dessen Vorwärtsbewegung mit reduzierter Relativgeschwin digkeit trifft, worauf dieser in die vorberechnete Zentrierposition angebremst wird.

Ein optischer Sensor kann zu Erfassung Lage des Spulenrands der an den Seitenwänden an liegenden Gurtspule vorgesehen sein. Der stationäre Sensor kann senkrecht zur Auflageflä che auf die Mittelachse des Anschlags gerichtet sein. Durch den Sensor kann der Durchmes ser der Gurtspule und damit die Lage der Spulenmitte bestimmt werden. Dies kann z. B. durch ein kontrolliertes Verschieben des Anschlags mit der Gurtspule erreicht werden bis der Spulenrand in den Abtastbereich des Sensors gelangt.

Die Gurtspule kann aus der optischen Abtastposition in eine definierte Übergabeposition der Spulenmitte verschiebbar sein. In der Übergabeposition kann die Gurtspule z.B. von einem Greifer einer Handhabungseinrichtung definiert entnommen und in einem Fach einer Lager einrichtung abgelegt werden.

In der Übergabeposition kann ein versenkbarer und anhebbarer Fixierstift zum spielarmen Eingriff in die Spulennabe der Gurtspule vorgesehen sein. Der Fixierstift kann einen flansch artig verbreiterten Kragen zum Anheben der Gurtspule aufweisen. Das Transportband kann mittig längsgeteilt sein kann und den Bereich des Fixierstifts frei lassen. Die beiden Teile bzw. Bandelemente des Transportbands stellen eine funktionale Einheit dar. Nach dem Erreichen der Übergabeposition werden das Transportband und der Anschlag in einer Übergabepositi on gestoppt, in der sich die Spulennabe genau über dem zylindrischen Fixierstift befindet. Beim Anheben des Fixierstifts greift dieser spielfrei in die Spulennabe ein. Der etwas tiefer gelegen Kragen des Fixierstifts legt sich an die Spulenunterseite an und kann diese soweit anheben, dass der großflächige schieberartige Greifer unter die Gurtspule gelangen kann. Durch Absenken des Fixierstifts kommt dann die Gurtspule auf dem Schieber zur Auflage. Nach dem Anheben der Gurtspule kann eine weitere Gurtspule z.B. von einem auf dieser Sei te angeordneten Bandtransport in den Eingabebereich eingeführt werden, ohne dass dadurch die angehobene Gurtspule beeinflusst wird.

Der Anschlag kann über das Höhenniveau der Gurtspule anhebbar sein. Damit kann der An schlag kollisionsfrei über der Gurtspule in seine Zentrierposition zurückgeschoben und abge senkt werden. Sobald der zurückgefahrene Anschlag seine Zentrierposition erreicht hat, kann ein neuer Zentriervorgang kann in Gang gesetzt werden.

Die Zentriereinrichtung kann in einem Gurtspulenlager überall dort zum Einsatz kommen, wo die Gurtspule aus einer Undefinierten Lage z.B. auf einem Eingabeband in eine definierte Übergabeposition gebracht werden muss. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der Überga beposition soweit von der Zentrierposition entfernt ist, dass eine neue Gurtspule in den Ein gabebereich eingeführt und zentriert werden kann, bevor die vorherige Gurtspule die Zent riereinrichtung verlassen hat.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispieles näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematisierte Seitansicht einer Zentriereinrichtung für Gurtspulen,

Figur 2 eine Draufsicht auf die Zentriereinrichtung nach Figur 1.

Die Figuren 1 und 2 zeigen im Wesentlichen die Funktionselemente einer Einrichtung zum Zentrieren von elektrische Bauelemente aufnehmenden Gurtspulen. Stationäre Rahmenteile sind der besseren Erkennbarkeit der Funktionselemente und Abläufe halber weggelassen.

Die Bewegungspfeile z.B. x, z deuten die Bewegungen der Funktionselemente an.

Die Einrichtung weist einen stationären Bandtransport mit einem umlaufenden Transport band 1 auf, das zwischen zwei Umlenkrollen 2 gespannt ist, von denen eine als schaltbare Antriebsrolle dient. Der obere Teil des Transportbands 1 liegt auf einer stationären waage rechten ebenen Gleitplatte 3 auf und bildet auf seiner Oberseite eine waagerechte Auflage fläche lc für flache Außenseiten von Gurtspulen 4. Das mittig längs geteilte Transportband 1 weist zwei Bandelemente la, lb auf und lässt dazwischen einen Mittelstreifen für einen Fi xierstift 6 frei, der aus einer unter das Bandniveau versenkten Lage über die Bandoberseite bzw. Auflagefläche lc herausgehoben werden kann.

Oberhalb des Bandtransports erstreckt sich parallel zur Umlaufrichtung des Transportbands 1 in einer Längsrichtung x eine stationäre lineare Führungsschiene 7, an der ein Führungs- schlitten 8 spielfrei geführt und z.B. durch einen nicht dargestellten Zahnriemen verschieb bar ist. Ein nicht dargestellter Antriebsmotor für den Zahnriemen, der Zahnriemen selbst, die Führungsschiene und der Führungsschlitten bilden ein lineares Positioniersystem, bei dem es ein z.B. am Motor angebrachter Encoder ermöglicht, die Verschiebeposition des Führungs schlittens kontinuierlich zu kontrollieren. Der Führungsschlitten 8 weist seinerseits eine senkrechte Linearführung für einen Führungszapfen 9 auf, der durch einen nicht dargestell ten Hubantrieb in einer senkrechten Hubrichtung z verschiebbar ist.

An der Unterseite des Führungszapfens 9 ist eine formsteife Verbindungsplatte 11 befestigt, anderen Unterseite ein zum Transportband 1 paralleles Zentrierblech 12 angebracht ist. Von diesem sind zwei zueinander schräge Zentrierlappen 13 rechtwinkelig zum Transportband 1 hin derart abgebogen, dass sie senkrecht zur Oberseite des Transportbandes 1 stehen. Die Höhe der Zentrierlappen 13 ist größer als die größte zu erwartende Dicke eines der Gurtspu lentypen. Das Zentrierblech 12 stellt den eigentlichen Anschlag für die Gurtspule 4 dar. Die einander zugewandten inneren Seitenwände 14 der Zentrierlappen 13 bilden in der Drauf sicht (Fig. 2) auf die Bandebene zueinander einen rechten Winkel, dessen Winkelhalbierende Mittelachse M parallel zur Längsrichtung x verläuft und sich annähernd mit der Bandmitte deckt. Die Seitenwände 14 dienen als Anschlagflächen für die sich zentrierende Gurtspule 4. Über der Mittelachse M ist die Zentriereinrichtung mit einem stationären optischen Sensor 16 in der Nähe der fiktiven Ecke zwischen den Seitenwänden 14 versehen, der auf den re flektierenden Rand einer anschlagenden Gurtspule 4 gerichtet ist.

Die in Figur 2 dargestellten strichpunktierten Vollkreise symbolisieren die äußereren Ränder einer Gurtspule 4 in verschiedenen Phasen des Zentrierens. Dabei zeigen die Bezugszeichen xl die Eingabeposition der Gurtspule 4 in einem Eingangsbereich des Bandtransports, x2 ei ne Zentrierposition und x3 eine Übergabeposition, die der Lage des Fixierstifts 6 entspricht. Die Innenseiten der Seitenwände 14 öffnen sich trichterartig v-förmig zu der in der Position xl befindlichen Gurtspule 4, die z.B. seitlich versetzt auf dem ruhenden Transportband 1 auf liegt. Das Zentrierblech 12 befindet sich mit geringem Abstand über einem Mittelabschnitt des Transportbands 1 in einer Zentrierstellung für die Gurtspule 4 in der Position x2. Die Übergabeposition x3 befindet sich am dem Eingabebereich gegenüberliegenden Ende des Transportbands 1.

Die Gurtspule 4 kann z.B. mittels eines Querschiebers von einer Längsseite des Transport bands 1 her oder stirnseitig von einem angrenzenden anderen Bandtransport in den Eingab ebereich eingebracht worden sein. Das Transportband 1 fährt die aufliegende Gurtspule 4 in die Richtung der Zentrierlappen 13, die im abgesenkten Zustand knapp über der Bandober seite enden. Beim Anschlägen an diese zentriert die Gurtspule 4 sich mittig zwischen den beiden Zentrierlappen 13. Das Transportband 1 bleibt dabei weiter im Umlauf. Das Zentrier- blech 12 wird dann in der Längsrichtung soweit und sooft ausgelenkt bis der Spulenrand vor dem Sensor 16 erfasst wird. Dabei lässt sich aus der Verschiebeposition der Zentrierlappen 13 die Mittelachse bzw. der Mittelpunkt 4b der anschlagenden Gurtspule 4 errechnen, der der Zentrierposition x2 entspricht. Der dargestellte Teilkreis 4a deutet die Umrisse einer kleineren Gurtspule an, die in der Längsrichtung x etwas weiter zwischen den Zentrierlappen 13 hervorragt und eine abweichende Zentrierposition des Zentrierblechs 12 ergibt.

Bei weiter umlaufendem Transportband 1 verfährt das Zentrierblech 12 mit etwas reduzier ter Geschwindigkeit zur Übergabeposition x3, wobei die Gurtspule 4 stets im Anschlag bleibt. Die hohle Spulennabe befindet sich nun deckungsgleich über dem im Bandtransport ver senkten Fixierstift 6. Das Transportband 1 wird gestoppt, das Zentrierblech 12 mit den Zentrierlappen 13 über das Spulenniveau angehoben und der Fixierstift 6 nach oben gescho ben. Er taucht dabei spielfrei in die Spulennabe ein. Ein verbreiteter Kragen des Fixierstifts 6 legt sich an die Spulenunterseite an und hebt diese so hoch, dass ein schieberartiger flacher Greifer 17 von der Stirnseite des Bandtransports her darunter geschoben werden kann. Nach dem Absenken des Fixierstifts 6 liegt die Gurtspule 4 auf dem Greifer 17 auf und wird durch diesen aus der Zentriereinrichtung entnommen.

Unmittelbar nach dem Abheben der Gurtspule 4 vom Transportband kann bereits eine wei- tere Gurtspule in die Eingabeposition gebracht werden. Das angehobene Zentrierblech 12 wird unverzüglich in die Zentrierposition zurückgeschoben und knapp über das Transport band 1 abgesenkt. Noch während sich die Gurtspule 4 über dem Transportband 1 befindet, kann bereits ein neuer Zentriervorgang mit der neuen Gurtspule gestartet werden.

Bezugszeichen x Längsrichtung z Hubrichtung M Mittelachse

1 Transportband la Bandelement lb Bandelement lc Auflagefläche 2 Umlenkrolle

3 Gleitplatte

4 Gurtspule 4a Teilkreis

4b Mittelpunkt 6 Fixierstift

7 Führungsschiene

8 Führungsschlitten 9 Führungszapfen

11 Verbindungsplatte 12 Zentrierblech

13 Zentrierlappen

14 Seitenwand 16 Sensor 17 Greifer