| JP09029365 | WORK ATTRACTING DEVICE |
| JP61166441 | APPARATUS FOR SEPARATING PILED TRAYS |
| JP01303232 | AUTOMATIC GROUND PLATE FEEDING DEVICE |
POTTIEZ, Joachim (Mühlhohlstrasse 13, Sulzfeld, 75056, DE)
DÖRNER, Reiner (Anton-Bruckner-Strasse 11, Eppingen, 75031, DE)
POTTIEZ, Joachim (Mühlhohlstrasse 13, Sulzfeld, 75056, DE)
Ansprüche
1. Vorrichtung zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen (12), insbesondere Metallblechplatinen, mit wenigstens einer
Vorratsstation (13) , in der sich wenigstens ein Teilestapel (14) an plattenförmigen Teilen (12) befindet, und wenigstens 5 einer Förderstation (15) , an der die plattenförmigen Teile (12) entstapelt weitertransportiert werden, wobei zur überführung der plattenförmigen Teile (12) zwischen der Vorrats - Station (13) und der Förderstation (15) eine Entstapeleinheit (17) vorgesehen ist, die auf den Teilestapel (14) zugreift lo und stückweise plattenförmige Teile (12), den Teilestapel (14) entstapelnd entnimmt und in die Förderstation (15) ablegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Entstapeleinheit (17) zwei unabhängig voneinander arbeitende Roboter (18a, 18b) aufweist, die im Wechsel auf wenigstens einen gemeinsamen i5 Teilestapel (14) der Vorratsstation (13) zugreifen und über eine Steuereinrichtung (19) derart angesteuert sind, dass ein erster oder zweiter Roboter (18a, 18b) wenigstens ein plat- tenförmiges Teil (12) aus dem Teilestapel (14) entnimmt, während gleichzeitig der zweite oder der erste Roboter (18ä,
20 18b) wenigstens ein aufgenommenes, plattenförmiges Teil in die Förderstation (15) ablegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Roboter (18a, 18b) jeweils als Mehrachs- Knickroboter ausgebildet sind, mit wenigstens vier Schwenk- 5 achsen (21, 26, 27, 29, 30, 31) , von denen eine erste, vertikale Schwenkachse (21) eine zwischen der Vorratsstation (13) und der Förderstation (15) stattfindende Schwenkbewegung ermöglicht .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entstapeleinheit (17) eine Linearführungsein-
5 richtung (40) zur horizontalen Linearführung der beiden Roboter (18a, 18b) zwischen der Vorratsstation (13) und der Förderstation (15) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Roboter (18a, lo 18b) hängend an einer Trageinrichtung (42) angeordnet ist.
5. Verfahren zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen (12), insbesondere Metallblechplatinen, das Verfahren mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen wenigstens eines Teilestapels (14) an plat- i5 tenförmigen Teilen (12) ,
- Entnehmen wenigstens eines plattenförmigen Teiles (12) aus dem Teilestapel (14) durch einen ersten Roboter (18a) während gleichzeitig wenigstens ein anderes, bereits aufgenommenes Teil (12) durch einen unabhängig vom ersten Roboter
20 (18a) arbeitenden zweiten Roboter (18b) an einer Ablegestelle abgelegt wird,
- überführen des durch den ersten Roboter (18a) aufgenommen wenigstens einen Teiles (12) an die Ablegestelle durch eine überführungsbewegung, die ein Verschwenken des ersten Robo-
25 ters (18a) umfasst, während gleichzeitig der zweite Roboter (18b) unbestückt von der Ablegestelle an den Teilestapel (14) , aus dem zuvor schon der erste Roboter (18a) entnommen hat, mittels einer ein Verschwenken des zweiten Roboters (18b) umfassenden Rückführbewegung rückgeführt wird,
- Ablegen des vom ersten Roboter (18a) aufgenommenen wenigstens einen Teiles (12) an der Ablegestelle, während gleich- zeitig ein plattenförmiges Teil (12) aus dem Teilestapel durch den zweiten Roboter (18b) entnommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass erster und/oder zweiter Roboter beim überführen zusätzlich zur Schwenkbewegung linear zwischen dem zugeordneten Teile- Stapel (14) und der Ablegestelle verfahren werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Roboter (18a, 18b) in hängender Anordnung arbeitet. |
Schuler Automation GmbH & Co. KG, Louis -Schuler-Straße 1,
D-91093 Heßdorf
Vorrichtung und Verfahren zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen
Die Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen, insbesondere Metallblechplatinen, mit wenigstens einer Vorratsstation, in der sich wenigstens ein Teilestapel an plattenförmigen Teilen befindet, und wenigs- tens einer Förderstation, an der die plattenförmigen Teile entstapelt weitertransportiert werden, wobei zur überführung der plattenförmigen Teile zwischen der Vorratsstation und der Förderstation eine Entstapeleinheit vorgesehen ist, die auf den Teilestapel zugreift und stückweise plattenförmigen Tei- Ie, den Teilestapel entstapelnd entnimmt und in die Förderstation ablegt.
Derartige Entstapelvorrichtungen sind insbesondere auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik seit langem bekannt. Beispielsweise werden sie in sogenannten Pressenstrassen dazu verwendet, gestapelte Metallblechplatinen aus einem Teilestapel zu entnehmen und in eine Förderstation abzulegen, von wo aus dann die vereinzelten bzw. entstapelten Metallblechplatinen zur nächsten Station gelangen, bis sie schließlich der Umformpresse zugeführt werden. Hierbei werden beispielsweise sogenannte „Overhead Feeder" eingesetzt, mit einem an einem Portal verfahrbaren Sauger-Tooling, dass beispielsweise in Kreuzschlittenbauweise in X, Y und Z-Richtung verfahrbar ist,
wodurch eine exakte Positionierung über dem Teilestapel möglich ist. Die Metallblechplatinen werden dann mittels des Sauger-Toolings angesaugt und zur Förderstation gefahren, wo sie dann abgelegt werden.
5 Allerdings ist bei einer derartigen Enstapelvorrichtung die Teilezahl, die in einer bestimmten Zeit zwischen der Vorratsstation und der Förderstation bewegt werden kann - in der Regel wird dies in strokes per minute (spm) angegeben - begrenzt .
lo Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, plattenför- mige Teile, insbesondere Metallblechplatinen, mittels eines Magnetbandförderers zwischen einer Vorratsstation und einer Förderstation zu befördern.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs i5 erwähnten Art und ein Verfahren zu schaffen, mit der bzw. mit dem die Anzahl an plattenförmigen Teilen, die in einem bestimmten Zeitabschnitt aus einem Teilestapel entstapelt und an eine FörderStation übergeben werden können, gegenüber dem Stand der Technik gesteigert werden kann.
2o Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und einem Verfahren zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 5 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran- 5 Sprüchen dargestellt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen zeichnet sich dadurch aus, dass die Entstapeleinheit zwei unabhängig voneinander arbeitende Roboter aufweist, die im Wechsel auf wenigstens einen gemeinsamen
Teilestapel einer Vorratsstation zugreifen und über eine Steuereinrichtung derart angesteuert sind, dass ein erster oder ein zweiter Roboter wenigstens ein plattenförmiges Teil aus dem Teilestapel entnimmt während gleichzeitig der zweite s oder der erste Roboter wenigstens ein aufgenommenes plattenförmiges Teil an der Förderstation ablegt.
Durch die beiden im Wechsel zugreifenden Roboter können Teilestapel an plattenförmigen Teilen also wesentlich schneller als aus dem Stand der Technik bekannt, abgetragen werden. Da- lo durch lassen sich die TaktZeiten beim Entstapeln erhöhen. Außerdem werden die beiden Roboter derart angesteuert, dass sie synchron arbeiten, nämlich während der eine Roboter ein plattenförmiges Teil aufnimmt, legt der andere Roboter gleichzeitig ein bereits aufgenommenes Teil ab. Dadurch werden Still - i5 Standzeiten vermieden, das heißt keiner der Roboter muss darauf warten, dass der jeweils andere Roboter seine Arbeitsbewegung ausgeführt hat, bevor er seinerseits seine Arbeitsbewegung ausführen kann. Durch den Einsatz von Robotern zum Entstapeln ist zudem eine hohe Flexibilität gegeben, da die
20 zu entstapelnden plattenförmigen Teile bei Bedarf beispielsweise auch gedreht werden können. Die plattenförmigen Teile können also in umorientierter Lage bzw. anderer Lageausrichtung in die Fδrder- bzw. Transferstation abgelegt werden.
Zweckmäßigerweise umfasst die Teile-überführung von der Vor- 25 ratsstation zur Förderstation bzw. die Rückführung von der Förderstation zur Vorratsstation eine Schwenkbewegung der beiden Roboter. Schwenkbewegungen beanspruchen wenig Platz, so dass es auch möglich ist, bei baulich beengten Platzverhältnissen Entstapelvorgänge durchzuführen. 0 In bevorzugter Weise wird von den Robotern pro Takt jeweils ein einzelnes plattenförmiges Teil aus dem Teilestapel ent-
nommen. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, dass zwei o- der mehr nebeneinanderliegende Teilestapel bedient werden, von wo aus dann gleichzeitig die jeweils obersten plattenför- migen Teile durch den gerade tätigen Roboter entnommen wer- den.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Roboter jeweils als Mehrachs-Knickroboter ausgebildet, mit wenigstens vier Schwenkachsen, von denen eine erste vertikale Schwenkachse die zwischen der Vorratsstation und der Förderstation stattfindende Schwenkbewegung ermöglicht. Durch die mindestens vier Achsen ist ein positionsgenaues Zustellen der Roboter an den Teilestapel bzw. an eine Ablegestelle in der Förderstation möglich, um dann mittels einer definierten Hubbewegung die plattenförmigen Teile aufzunehmen bzw. im Falle der Förderstation abzulegen. Zweckmäßigerweise werden fünf, sechs oder gar Sieben-Achs-Knickroboter verwendet.
In besonders bevorzugter Weise weist die Entstapeleinheit eine Linearführungseinrichtung zur horizontalen Linearführung der beiden Roboter zwischen der Vorratsstation und der För- derstation auf. Die Roboter können also eine zusätzliche Linear- bzw. X-Achse besitzen, so dass auch nicht im Schwenkbereich der jeweiligen Roboter liegende Abstände zwischen der Vorratsstation und der Förderstation mittels kombinierter Schwenk- und Linearbewegung überbrückt werden können.
Besonders bevorzugt ist wenigstens einer der Roboter hängend an einer Trageinrichtung angeordnet. Vorteilhafterweise sind beide Roboter hängend angeordnet. Alternativ ist jedoch auch eine stehende Anordnung wenigstens eines Roboters möglich.
Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen, insbesondere Metallblechplatinen, das sich durch folgende Verfahrensschritte auszeichnet:
- Bereitstellen wenigstens eines Telestapels an plattenförmi- gen Teilen,
- Entnehmen wenigstens eines plattenförmigen Teiles aus dem Teilestapel durch einen ersten Roboter während gleichzeitig wenigstens ein anderes bereits aufgenommenes Teil durch einen unabhängig vom ersten Roboter arbeitenden zweiten Robo- ter an einer Ablegestelle abgelegt wird,
- überführen des durch den ersten Roboters aufgenommenen wenigstens einen Teiles an die Ablegestelle durch eine überführungsbewegung, die ein Verschwenken des ersten Roboters umfasst, während gleichzeitig der zweite Roboter unbestückt von der Ablegestelle an den Teilestapel, aus dem zuvor schon der erste Roboter entnommen hat, mittels einer ein Verschwenken des zweiten Roboters umfassenden Rückführbewegung rückgeführt wird,
- Entnehmen wenigstens eines plattenförmigen Teiles aus dem Teilestapel durch den zweiten Roboter während gleichzeitig das vom ersten Roboter aufgenommene wenigstens eine Teil an der Ablegestelle abgelegt wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert . In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht auf ein bevorzugtes Ausführungs- beispiel der Vorrichtung zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen und
Figur 2 eine Ansicht in Durchlaufrichtung auf die Vorrichtung zum Entstapeln von Figur 1.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen 12. Als plattenförmige Teile 12 sind dabei Metallblechplatinen vorgesehen, beispielsweise nicht umgeformte Karosseriebleche. Die Vorrichtung zum Entstapeln, die im Folgenden der Einfachheithalber als Entstapelvorrichtung 11 bezeichnet wird, ist Teil einer Pressenstrasse, in deren Verlauf die plattenförmigen Teilen 12 letztendlich in eine Umformpresse gelangen und dort umgeformt werden.
Die Entstapelvorrichtung 11 besitzt wenigstens eine Vorratsstation 13, in der sich wenigstens ein Teilestapel 14 an plattenförmigen Teilen 12 befindet. Beispielhaft ist hier ei- ne Vorratsstation 13 in Form einer tischartigen Teile- Lagereinheit dargestellt, die gegebenenfalls linear verfahrbar ist. Selbstverständlich ist es möglich, dass die Entstapelvorrichtung 11 mehrere Vorratsstationen 13 aufweist. In der Vorratsstation 13 liegen die plattenförmigen Teilen 12 im Teilestapel 14 horizontal übereinander gestapelt .
Die Entstapelvorrichtung 11 besitzt ferner wenigstens eine Förderstation 15, an der die plattenförmigen Teilen 12 ent- stapelt abgelegt und weitertransportiert werden. In der Regel werden die entstapelten bzw. vereinzelten plattenförmigen Teilen 12 in eine Zentrier- bzw. Positionierstation befördert, in der sie dann lagegenau ausgerichtet werden können, um anschließend in die Umformpresse weitertransportiert werden zu können. Die Förderstation 15 ist hier beispielhaft in Form miteinander korrespondierender Förderbänder 16a, 16b dargestellt, wobei ein entstapeltes plattenförmiges Teil 12 auf ein erstes Ablageförderband 16a abgelegt wird und von
dort auf ein Zubringer-Förderband 16b gelangt, von wo aus dann ein Weitertransport in die nächste Station, beispielsweise in die Zentrierstation, erfolgt.
Zum überführen der plattenförmigen Teilen 12 zwischen der Vorratsstation 13 und der Förderstation 15 ist eine Entstapeleinheit 17 vorgesehen, die auf den Teilestapel 14 zugreift und stückweise plattenförmige Teile 12, den Teilestapel 14 entstapelnd entnimmt und in die Förderstation 15 ablegt. Herzstück der Entstapeleinheit sind zwei unabhängig voneinan- der arbeitende Roboter 18a, 18b, die im Wechsel auf einen gemeinsamen Teilestapel 14 der Vorratsstation 13 zugreifen und über eine Steuereinrichtung 19 derart angesteuert sind, dass ein erster oder ein zweiter der Roboter 18a, 18b ein platten- förmiges Teil 12 aus dem Teilestapel 14 entnimmt, während gleichzeitig der zweite oder der erste Roboter 18a, 18b ein aufgenommenes plattenförmiges Teil an der Förderstation 15 ablegt.
Die beiden Roboter 18a, 18b sind jeweils als Mehrachs- Knickroboter ausgebildet, die hier beispielhaft in siebenach- siger Ausführung dargestellt sind. Ferner sind die beiden Roboter 18a, 18b an einer Trägereinheit 42 hängend angeordnet. Ein jeweiliger Roboter 18a, 18b besitzt eine Roboterbasis 20, an der eine um eine in Gebrauchslage vertikale erste Schwenkachse 21 schwenkbare Bewegungseinheit 22 schwenkbar gelagert ist, die zunächst ein basisseitiges Schwenkteil enthält, das um die vertikale erste Schwenkachse 21 verschwenkbar an der Roboterbasis 20 sitzt. Die Bewegungseinheit 22 enthält ferner einen von einem Oberarm 24 und einem Unterarm 25 gebildeten Knickarm. Der Oberarm 24 des Knickarms ist einenends um eine in Gebrauchslage horizontale zweite Schwenkachse 26 verschwenkbar mit dem Schwenkteil und andernends um eine ho-
rizontale dritte Achse 27 verschwenkbar mit dem zugewandten Ende des Unterarms 25 verbunden.
Zur Bewegungseinheit 22 gehört ferner ein an dem Oberarm 24 entgegengesetzten Ende des Unterarms 25 angeordnetes Dreh- glied 28, das um eine in Längsrichtung des Unterarms 25 verlaufende vierte Achse 29 verdrehbar ist. An dem Unterarm 25 entgegengesetzten Ende des Drehglieds 28 ist ein Schwenkglied 30 angeordnet, das um eine quer zur vierten Achse 29 verlaufende fünfte Achse 31 verschwenkbar mit dem Drehglied 28 ver- bunden ist .
An das Schwenkglied 30 ist ein um eine quer zur fünften Achse 31 verlaufende sechste Achse 32 verdrehbares Rotationsglied (nicht dargestellt) angesetzt, an dem ein Tragteil 33 befestigt ist, so dass das Tragteil 33 die Drehbewegung des Rota- tionsglieds mitmacht. Das Tragteil 33 trägt vorzugsweise eine Hebeeinrichtung 34 mit Vakuumsaugern 35. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass sich das Tragteil 33 in Richtung der sechsten Achse 32 vom Schwenkglied 30 bzw. von an diesem sitzenden Rotationsglied weg erstreckt und dass die Hebeeinrich- tung 34 ein die Vakuumsauger haltende Halteeinrichtung enthält, die um eine quer zur sechsten Achse 32 gerichtete siebte Achse 36 verdrehbar mit dem Tragteil 33 verbunden ist. Bezüglich weiterer und näherer Details über den Aufbau und den Bewegungsablauf eines solchen siebenachsigen Knickroboters wird im übrigen auf die EP 1 623 773 verwiesen.
Die Entstapeleinheit 17 besitzt ferner eine Linearführungseinrichtung 40 zur horizontalen Linearführung der beiden Roboter 18a, 18b zwischen der Vorratsstation 13 und der Förderstation 15. Zur Linearführungseinrichtung 40 gehört die Robo- terbasis 20, die schlittenartig ausgeführt ist und an Füh-
rungsschienen linear geführt ist, die ihrerseits wiederum an einem Schienenmodul 41 sitzen.
Die Schienenmodule 41 sind wiederum an einer portalartigen Trageinrichtung 42 befestigt. Die beiden Roboter haben also jeweils eine zusätzliche Achse, nämlich eine Verfahrachse in X-Richtung.
Zum Entstapeln von plattenförmigen Teilen 12 wird zunächst an der Vorratsstation 13 ein Teilestapel 14 an plattenförmigen Teilen 12 bereitgestellt, wobei die plattenförmigen Teilen horizontal übereinandergestapelt sind.
Der erste Roboter 18a entnimmt nun eines der plattenförmigen Teile indem die Vakuumsauger 35 das zugeordnete plattenförmigen Teile 12 ansaugen. Gleichzeitig legt der zweite Roboter 18b ein bereits aufgenommenes plattenförmiges Teil 12 unab- hängig vom ersten Roboter 18a auf dem Ablage-Förderband 16a der Fδrderstation 15 ab.
Als Nächstes wird nun das durch den ersten Roboter 18a aufgenommene plattenförmige Teil 12 durch Verschwenken der Bewegungseinheit des Roboters 18a um die erste Schwenkachse 21, gegebenenfalls mit zusätzlich überlagerter Linearfahrbewe- gung, zur Förderstation 15 überführt, während gleichzeitig der zweite Roboter 18b unbestückt von der Förderstation 15 ebenfalls durch Verschwenken seiner Bewegungseinheit 22 um die erste Schwenkachse 21, gegebenenfalls mit überlagerter Linearfahrbewegung, zur Vorratsstation zurückschwenkt.
Schließlich wird das durch den ersten Roboter 18a aufgenommene plattenförmige Teil 12 an der Förderstation 15 auf dem Ablage-Förderband 16a abgelegt, während gleichzeitig durch den zweiten Roboter 18b ein plattenförmiges Teil aus dem Teile-
Stapel 14 an der Vorratsstation 13 aufgenommen wird. Die Steuereinrichtung 19 steuert die beiden Roboter 18a, 18b also derart an, dass eine synchrone Bewegung stattfindet, das heißt während der eine Roboter plattenförmige Teile 12 aus dem Teilestapel 14 aufnimmt legt gleichzeitig der andere Roboter 18b plattenförmige Teile 12 an der Förderstation 15 ab. Da beide Roboter 18a, 18b im Wechsel auf eine Teilestapel 14 zugreifen, führt dies zu einer wesentlichen Erhöhung der Taktzeit beim Entstapeln von plattenförmigen Teilen 12. Durch die Synchronisation der Bewegungen wird außerdem erreicht, dass es keine Stillstandszeiten bei den Bewegungsabläufen der beiden Roboter 18a, 18b gibt.
Ist der Teilestapel 14 entstapelt können die beiden Roboter 18a, 18b auf den nächsten Teilestapel 14 zugreifen, der an einer anderen Vorratsstation zur Verfügung gestellt ist. Befindet sich diese neue Vorratsstation nicht im Schwenkbereich der beiden Roboter 18a, 18b, so werden beide Roboter 18a, 18b zunächst linear in den Bereich dieser Vorratsstation gefahren.