DE69408345T2

DE69408345T2 - Vorrichtung zum Ausrichten von Behältern

Info

Publication number: DE69408345T2
Application number: DE69408345T
Authority: DE
Inventors: Masaki C/O Shibuya Kogyo Co. Ltd. Kanazawa-Shi Ishikawa-Ken Murahama; Katsuji C/O Shibuya Kogyo Co. Ltd Kanazawa-Shi Ishikawa-Ken Tsuruyama; Kenji C/O Shibuya Kogyo Co. Ltd. Kanazawa-Shi Ishikawa-Ken Yoneda
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1994-03-03
Publication date: 1999-04-29
Anticipated expiration: 2014-03-04
Also published as: US5370216A; EP0613841A1; EP0613841B1; DE69408345D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von Behältern und insbesondere eine derartige Vorrichtung unter Verwendung eines Roboters.
Eine Vorrichtung zum nacheinander erfolgenden Ausrichten von wahllos zugeführten Behältern in einer bestimmten Richtung ist z. B. in JP-57.004/1989 geoffenbart.
Die geoffenbarte Vorrichtung umfaßt einen Abgabeförderer und eine Rinne, die über dem Abgabeförderer angeordnet ist und sich vertikal nach oben erstreckt, wobei die Rinne eine Zufuhröffnung an ihrem oberen Ende aufweist, durch die Behälter hintereinander und wahllos zugeführt werden. Die Rinne ist im Inneren mit einer Stoppvorrichtung versehen, an der ein Behälter vorübergehend angehalten wird, und wird hintereinander durch eine Angriffsplatte und ein Stützelement ausgerichtet, die sich unterhalb der Stoppvorrichtung befinden. Wenn der Behälter durch die Stoppvorrichtung von der Stütze losgelassen wird, fällt er hinunter, bis sein oberes oder unteres Ende durch das Stützelement in Eingriff genommen wird, das eine ausgezogene Position einnimmt. Wenn sich das Stützelement in seine eingefahrene Position zurückzieht, wird ein Trommelabschnitt des Behälters, der durch das Stützelement abgestützt wird, durch die Angriffsplatte in Eingriff genommen. Wenn der Behälter in aufrechtem Zustand von der Angriffsplatte in Eingriff genommen wird, kann er passieren, während er seine aufrechte Position beibehält, doch falls der Behälter in seinem verkehrten Zustand durch die Angriffsplatte in Eingriff genommen wird, wird er in seine aufrechte Position gebracht, bevor er auf den Abgabeförderer fällt. Durch diese Anordnung werden die Behälter, die wahllos in die Rinne befördert werden, miteinander ausgerichtet und nehmen eine aufrechte Position ein, in der ihre oberen Enden nach oben gerichtet sind, nachdem sie durch die Rinne gefallen und auf dem Abgabeförderer plaziert wurden.
Wenn sich jedoch in einer herkömmlichen oben beschriebenen Vorrichtung die Größe der zu bearbeitenden Behälter ändert, müssen die Rinne sowie andere Komponenten entsprechend der neuen Behältergröße geändert werden, was einen komplizierten Umformungsvorgang nach sich zieht.
US-A-3831738 offenbart eine Flaschenausrichtungsvorrichtung, in der ein Förderband wahllos ausgerichtete Flaschen aus einem Trichter empfängt und die Flaschen ausgerichtet werden, um axial ausgerichtet auf einen zweiten Förderer gestellt zu werden, sowie anschließend in einen aufrechten Zustand gebracht werden.
FR-A-2304893 offenbart ein System, wodurch laminare Gegenstände (1) auf einem Förderband (2) durch eine Robotervorrichtung als Reaktion auf Information über die Ausrichtung der Komponenten, die durch Inspektion der Komponenten mittels einer Videokamera erhalten wird, ausgerichtet werden.
Demzufolge bietet die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Ausrichten von Behältern nach Anspruch 1.
Bei dieser Anordnung ist kein Umformungsvorgang der Komponenten erforderlich, wenn sich die Größe der zu bearbeitenden Behälter ändert. Somit kann die Vorrichtung mit Behältern verwendet werden, deren Größen innerhalb eines bestimmten Bereichs variieren, wodurch die Vielseitigkeit der Vorrichtung erhöht wird.
Obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiligenden Abbildungen, worin:
Fig. 1 eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 2 eine rechte Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Vorrichtung von Fig. 1 ist;
Fig. 4 eine Vorderansicht von Fig. 5 ist;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V von Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung von Fig. 3 ist;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung von Fig. 1 ist;
Fig. 8 eine schematische Darstellung in Draufsicht eines Verarbeitungsschritts ist, in dem ein Behälter 3 an einer Fangposition A gefangen wird;
Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Vorrichtung von Fig. 1 ist;
Fig. 10 eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X von Fig. 9 ist;
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 13 eine Vorderansicht eines Korrekturmittels gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 14 eine Draufsicht von Fig. 13 ist;
Fig. 15 ein Verfahren zum Aufstellen eines Behälters durch das in Fig. 13 dargestellte Korrekturmittel veranschaulicht;
Fig. 16 eine Draufsicht einer fünften Ausführungsform der Erfindung ist; und
Fig. 17 eine Vorderansicht eines Teils der Vorrichtung von Fig. 16 ist.
Zuerst Bezug nehmend auf Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Ausrichten von Behältern ausgebildet, Behälter 3, die in ihren horizontalen Positionen auf einen ersten Förderer 2 gelegt werden, in einer aufrechten Position aufzustellen und sie in einer einzigen Längsreihe auszurichten.
Der Behälter 3 umfaßt in dieser Ausführungsform einen im allgemeinen zylindrischen Kunststoffbehälter mit kreisrundem Querschnitt, und eine Öffnung 3a ragt zentral aus dem oberen Ende des Behälters, während sein Boden 3b als flache Oberfläche ausgebildet ist.
Ein Trichter 4 stellt ein Reservoir von Behältern 3 dar, und eine Zufuhreinrichtung 5, die in einem Winkel angeordnet ist, um sich entlang eines Umlaufwegs zu bewegen, nimmt Behälter nacheinander aus dem Trichter 4 und läßt sie auf eine Rinne 6 fallen, die sich angrenzend an ein stromaufwärtiges Ende des ersten Förderers 2 befindet.
Wie aus Fig. 3 bis 6 ersichtlich, ist in der vorliegenden Ausführungsform die Rinne solcherart geneigt, daß ihr stromabwärtiges Ende am tiefsten ist. Der obere Bereich der Rinne 6 ist im Schnitt gewellt, um eine Vielzahl an Führungsnuten 6a zu bilden, die sich parallel zur Fortbewegungsrichtung des ersten Förderers 2 erstrecken. Im unteren Bereich ist die Oberfläche der Rinne 6 mit Gleitführungen 6b in Form von Stäben mit dreieckigem Querschnitt versehen, die parallel zueinander und in Entsprechung mit der Breite jeder Nut 6a voneinander beabstandet sind. Mehrere Angriffsbürsten 8 und Angriffswalzen 9, die durch Drehung eines Motors 7 angetrieben werden, befinden sich über den jeweiligen Führungsnuten 6a an einer Mittelposition entlang ihrer Länge.
Die Behälter 3, die nacheinander durch die Zufuhrrichtung 5 aus dem Trichter 4 genommen und auf die Rinne 6 fallengelassen werden, bewegen sich zunächst entlang der Gleitführungen 6b, bevor sie auf den ersten Förderer 2 übergeben werden. Wenn einander mehrere Behälter 3 in der Führungsnut 6a der Rinne 6 überlappen, wird der obere dieser Behälter 3 durch die Bürste 8 und die Walze 9, die eine solche überlappende Beziehung wirkungsvoll beenden können, in Eingriff genommen. Auf diese Weise werden die Behälter 3 in einer einzelnen Reihe parallel zur Fortbewegungsrichtung des ersten Förderers 2 auf diesen gelegt.
Ein Roboter 13, der mit einer Steuereinrichtung 12, die seinen Betrieb steuert, verbunden ist, befindet sich entlang einer Seite des ersten Förderers 2 an seinem stromabwärtigen Ende. Das stromaufwärtige Ende eines Abgabeförderers 14 ist auf der dem Roboter 13 gegenüberliegenden Seite des ersten Förderers 2 positioniert und mit dem Korrekturmittel 15 verbunden, das die Behälter 3 von ihrer horizontalen in ihre aufrechte Position aufstellen kann.
Der Roboter 13 ist betreibbar, einen Behälter auf dem ersten Förderer 2 an einer Fangposition A zu fangen, die auf dem ersten Förderer 2 vordefiniert ist, um den Behälter zu einer Abgabeposition B zu bewegen, die auf dem Abgabeförderer 4 vordefiniert ist, und den gefangenen Behälter loszulassen, sodaß er auf den Abgabeförderer 4 an der Abgabeposition B fällt. Nachdem der Behälter 3 auf den Abgabeförderer 4 gefallen ist, wird er vom Korrekturmittel 15 in Eingriff genommen, wodurch er von seiner horizontalen in seine aufrechte Position aufgestellt wird. Eine Dreh-Codiereinrichtung 17' ist mit dem Korrekturmittel 15 verbunden.
Eine CCD-Kamera 16 ist über dem Förderweg des ersten Förderers 2 an einem Punkt stromaufwärts von der Position des Roboters 13 angeordnet, um die Art des Plazierens jedes einzelnen Behälters 3 zu fotografieren, wenn diese auf den ersten Förderer 2 gelegt werden, um das resultierende Bildsignal an die Steuereinrichtung 12 zu senden. Eine Dreh-Codiereinrichtung 17 ist mit dem stromabwärtigen Ende des ersten Förderers 2 verbunden, um ein Pulssignal zu detektieren, das auch der Steuereinrichtung 12 eingegeben wird.
Wie dies später ausführlich beschrieben wird, ist die Steuereinrichtung 12 betreibbar, eine Hin- und Herbewegung des Roboters 13 zwischen der Fangposition A und der Abgabeposition B basierend auf dem Bild des Behälters 3, das durch die CCD-Kamera 16 geliefert wird, und des Pulssignals aus der Dreh-Codiereinrichtung 17, 17' zu bewirken.
Bezug nehmend auf Fig. 2 umfaßt der Roboter 13 gemäß der ersten Ausführungsform eine vertikal ausgerichtete erste Antriebswelle 21 mit größerem Durchmesser, deren oberes Ende mit einem Ende eines horizontal positionierten ersten Arms 22 verbunden ist. Das andere Ende des ersten Arms 22 trägt eine vertikal ausgerichtete zweite Antriebswelle 23 in drehbarer Weise, die ihrerseits mit einem Ende eines horizontal ausgerichteten zweiten Arms 24 verbunden ist. Das andere Ende des zweiten Arms 24 trägt eine dritte Antriebswelle 25 mit kleinerem Durchmesser in drehbarer Weise, deren unteres Ende einen darauf montierten Bearbeitungskopf 26 aufweist.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich, enthält der Bearbeitungskopf 26 ein Stützelement 27 in Form einer rechteckigen Platte, die mit dem Bodenende der dritten Antriebswelle 25 in ihrem Mittelpunkt längsseitig verbunden ist, um in einer horizontalen Position abgestützt zu sein. Demzufolge kann beim Drehen der dritten Antriebswelle 25 das Stützelement 27 in beiden Richtungen in einer horizontalen Ebene gedreht werden.
Das Stützelement 27 enthält eine Längsmittellinie C, und ein Paar Luftzylinder 28, 29 ist an der Bodenfläche des Stützelements 27 in einer gleichen Entfernung vom Mittelpunkt oder der Stelle montiert, an der das Stützelement mit der dritten Antriebswelle 25 entlang der Mittellinie C verbunden ist. Jeder Luftzylinder 28, 29 ist vertikal nach unten gerichtet und enthält einen Kolben, dessen unteres Ende einen darauf montierten Vakuumpolster 32 besitzt, der als Fänger fungiert. In der vorliegenden Ausführungsform können diese Vakuumpölster 32 die äußere Peripherie des Behälters 3 durch Anziehung an einer Stelle halten, die hin zum Boden 3b entlang seiner Länge etwas vom Mittelpunkt versetzt ist (siehe Fig. 8 und 9).
Der Betrieb jedes Luftzylinders 28, 29 wird durch eine Steuereinheit 12A der Steuereinrichtung 12 gesteuert, sodaß jeder Vakuumpolster 32 an seinem erhöhten Ende positioniert ist, wenn die Luftzylinder 28, 29 nicht in Betrieb stehen, während sich jeder Vakuumpolster 32 zu seiner untersten Position bewegt, wenn sie in Betrieb stehen. Die Zuleitung und Unterbrechung eines negativen Drucks, der auf den Vakuumpolster 32 einwirkt, wird auch durch die Steuereinheit 12A gesteuert. Diese ist betreibbar, dem jeweiligen Vakuumpolster 32 negativen Druck 32 während seiner Bewegung von der Fangposition A zur Abgabeposition B, wo der Behälter 3 losgelassen wird, zuzuführen, und führt dem Vakuumpolster 32 keinen negativen Druck mehr zu, sobald der Behälter 3 an der Abgabeposition B losgelassen wurde, bis er zur Fangposition A zurückkehrt. Der Behälter, der durch den Vakuumpolster 32 gehalten wurde, kann demnach an der Abgabeposition B auf den unten positionierten Abgabeförderer 14 fallen.
Zusätzlich zur Steuereinheit 12A enthält die Steuereinrichtung 12 auch einen Datenspeicher 12B, der vorgespeicherte Daten enthält, um zu bewirken, daß der Vakuumpolster 32 des jeweiligen Luftzylinders 28, 29 den Behälter 3 durch Anziehung solcherart an der Fangposition A hält, daß die Längsrichtung des Behälters 3 in seiner horizontalen Position rechtwinkelig zur Längsrichtung de Stützelements 27 ist und daß der Behälter 3 durch Anziehung durch den Vakuumpolster 32 an einer Stelle gehalten wid, die vom Mittelpunkt seiner Länge hin zum Boden 3b versetzt ist (siehe oben). Die Steuereinheit 12A der Steuereinrichtung 12 ist betreibbar, den Betrieb des Bearbeitungskopfes 26 des Roboters in nachstehend beschriebener Weise zu steuern, während sie Signale aus der CCD-Kamera 16 und der Dreh-Codiereinrichtung 17 mit den vorgespeicherten Daten im Datenspeicher 12B vergleicht.
Wenn das Bild eines vordersten Behälters 3', das durch die CCD-Kamera 16 aufgenommen wurde, der Steuereinrichtung 12 zugeführt wird (siehe Fig. 8(a)), vergleicht die Steuereinheit 12A das Bild des vordersten Behälters 3' mit der Richtung, die durch die im Datenspeicher 12B gespeicherten Daten angezeigt wird, und bewegt den Bearbeitungskopf 26 zu einem Punkt, wo der vorderste Behälter 3' durch Anziehung in rechtwinkeligen Beziehung zum Stützelement 27 gehalten werden kann. Wie bereits erwähnt, werden in der vorliegenden Ausführungsform die Behälter 3, die auf dem ersten Förderer 2 positioniert sind, getragen, während sie ihre im wesentlichen parallele Beziehung zur Förderrichtung des ersten Förderers 2 aufrechterhalten, sodaß das Stützelement 27 so abgestützt wird, daß es an der Fangposition A rechtwinkelig zum ersten Förderer 2 angeordnet ist. Daraufhin bewirkt die Steuereinheit 12A, daß sich der Vakuumpolster 32 hinunterbewegt, um den vordersten Behälter 3' durch Anziehung zu halten.
Zu diesem Zeitpunkt wurde das durch die Kamera 16 aufgenommene Bild eines zweiten der Behälter 3 der Steuereinrichtung 12 bereits zugeführt, weshalb die Steuereinheit 12A bewirkt, daß der Bearbeitungskopf 26 in einer zum ersten Förderer 2 rechtwinkeligen Richtung etwas versetzt ist, bevor sich der andere Vakuumpolster 32 hinunterbewegt, sodaß der zweite Behälter 3 durch Anziehung durch den anderen Vakuumpolster 32 gehalten werden kann.
Wenn nun der vorderste Behälter 3' und der zweite Behälter 3 durch die Vakuumpölster 32 beider Zylindereinheiten 28, 29 durch Anziehung aneinandergehalten werden, können die Öffnungen 3a', 3a dieser Behälter 3', 3 auf der gleichen Seite oder auf gegenüberliegenden Seiten (siehe Fig. 8(b)) - in Längsrichtung des Förderers gesehen angeordnet sein. Dies macht eine große Drehung des Stützelements 27 überflüssig, damit es den zweiten Behälter 3 fangen kann, nachdem es durch Anziehung den vordersten Behälter 3' gepackt hat; das Stützelement 27 muß eine Translationsbewegung über einen bestimmten Hub durchführen. Somit kann ein Behälterpaar rasch durch die Vakuumpölster 32 beider Zylindereinheiten 28, 29 gefangen werden.
Wenn es hingegen erwünscht ist, dafür zu sorgen, daß die Öffnungen 3a der Behälter 3 immer auf einer Seite angeordnet sind (längsseitig gesehen), ist es erforderlich, daß sich zumindest das Stützelement 27 um eine halbe Umdrehung dreht, wodurch die Wartezeit verlängert wird, bis der Behälter 3 durch Anziehung gehalten werden kann, und sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit verlangsamt.
Alternativ dazu kann folgende Anordnung vorgesehen sein: Sobald der Behälter 3' durch Anziehung gehalten wird, wird der Vakuumpolster 32, der diesen Behälter 3' trägt, in seine gehobene Endstellung gehoben, um eine Berührung des so getragenen Behälters 3' mit einem weiteren Behälter auf dem ersten Förderer 2 zu vermeiden, wenn der Bearbeitungskopf 26 bewegt wird, um einen zweiten Behälter 3 zu fangen.
Wenn das Behälterpaar 3', 3 an der Fangposition A durch das Vakuumpölsterpaar 32 des Bearbeitungskopfs 26 gefangen wird, ist die Steuereinheit 12A betreibbar, eine Bewegung des Bearbeitungskopfs 26 zur in Fig. 9 gezeigten Abgabeposition B zu bewirken. Zu diesem Zeitpunkt erstreckt sich das Stützelement 27 parallel zur Richtung des Abgabeförderers 14 und ist oberhalb des Abgabeförderers 14 quer in einer zentralen Position angeordnet. Auf diese Weise befindet sich das Behälterpaar 3', 3 über dem Abgabeförderer 14, während es horizontal getragen wird und rechtwinkelig zum Förderer 14 steht. Die Steuereinheit 12A führt den Vakuumpölstern 32 an der Abgabeposition B nun keinen negativen Druck mehr zu, wodurch diese Behälter 3', 3 gleichzeitig losgelassen werden und hinunterfallen und gegebenenfalls durch das Korrekturmittel 15 umgedreht werden.
Nach dem Loslassen der Behälter 3', 3 kehrt der Bearbeitungskopf 26 von der Abgabeposition B zur Fangposition A zurück und ist betreibbar, durch Anziehung einen dritten und vierten Behälter auf dem ersten Förderer 2 zu halten.
Wie aus Fig. 2 und 10 ersichtlich, befindet sich die behälteraufnehmende Oberfläche des Abgabeförderers 24, wo die Abgabeposition B definiert ist, auf einer tieferen Höhe als die behälteraufnehmende Oberfläche des ersten Förderers 2, und das Korrekturmittel 15 ist solcherart positioniert, daß das stromaufwärtige Ende des Abgabeförderers 14 bedeckt wird.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, umfaßt das Korrekturmittel ein Paar seitlich beabstandeter Angriffselemente 33, 34, die mittels Trägern parallel zueinander und horizontal gehalten werden, und eine fortlaufende Reihe mit einer Vielzahl an Wannen 35, die unterhalb der Angriffselemente 33, 34 angeordnet sind, um sich entlang eines kreisrunden Wegs entlang des Abgabeförderers 14 zu bewegen, um das Umdrehen der aufgestellten Behälter 3 zu vermeiden. Die Angriffselemente 33, 34 besitzen die Form von Stäben, und der Abstand dazwischen ist ausgewählt, etwas größer zu sein als die axiale Länge des Behälters 3 (mit Ausnahme seiner Öffnung 3a). Die Wannen 35 sind in gleichen Abständen auf einem Paar oberer und unterer Ketten 36 montiert, die meiner durch einen Pfeil angezeigten Richtung entlang eines runden Wegs verlaufen. Die Wannen 35 bewegen sich entlang des Abgabeförderers 14 in einem Raum zwischen den Angriffselementen 33, 34 und der behälteraufnehmenden Oberfläche des Abgabeförderers 14.
Bezug nehmend auf Fig. 9 erkennt man, daß in der vorliegenden Ausführungsform beide Behälter 3', 3, die zur Abgabeposition B getragen wurden, solcherart positioniert sind, daß ihre Außenperipherie, die näher an der zugehörigen Öffnung 3a', 3a liegt, rechtwinkelig zu einem der Angriffselemente 33 oder 34 angeordnet ist, während der Boden 3b', 3b weder das Angriffselement 33 noch 34 kreuzt. Da beide Behälter 3', 3 gleichzeitig in diesem Zustand losgelassen werden, erkennt man in Fig. 9 oder 10, daß nur die Außenperipherie, die näher an der Öffnung 3a' oder 3a liegt, gegen eines der Angriffselemente 33 oder 34 anliegt, während die Außenperipherie, die näher am Boden 3b' oder 3b liegt, nicht am anderen Angriffselement 33 oder 34 angreifen kann, wodurch der Behälter in den Raum zwischen beiden Angriffselementen 33, 34 hinunterfällt. Auf diese Weise werden die Behälter 3', 3, die sich in ihrer horizontalen Position befanden, gedreht, um ihre Öffnungen 3a', 3a nach oben auszurichten, und fallen in angrenzende Wannen 35, während sie eine solche Position einnehmen.
In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich eine Fallführung 37 in Form einer Platte mit geneigtem oberem Abschnitt im wesentlichen vom seitlichen Mittelpunkt des Abgabeförderers 14 zu einem Punkt nahe und unter dem linken Angriffselement 33 (siehe Fig. 10), sodaß der Boden 3b' oder 3b des Behälters 3' oder 3, der zwischen die beiden Angriffselemente 33, 34 hinunterfällt, während er sich in oben beschriebener Weise dreht, anfänglich gegen den oberen schrägen Abschnitt der Fallführung 37 anliegt und dann in Gleitkontakt mit dem unteren vertikalen Abschnitt der Fallführung hinunterfällt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß jeder Behälter 3', 3 in seiner aufrechten Stellung mit vertikal nach oben ausgerichteter Öffnung 3a' oder 3a auf dem Abgabeförderer 14 plaziert wird.
Wenn die Behälter 3', 3 auf diese Weise auf dem Förderer 14 plaziert werden, werden sie zu einer einzelnen Längsreihe ausgerichtet, wobei in dieser aufrechten Stellung ihre Öffnungen 3a nach oben gerichtet sind, um dem nächsten Verarbeitungsschritt zugeführt zu werden.
In der beschriebenen Ausführungsform werden die Behälter in paralleler Beziehung zueinander gehalten, wenn sie durch die Vakuumpölster 32 des Roboters 13 an der Fangposition A gefangen werden, ungeachtet der Tatsache, ob entweder die Öffnung 3a oder der Boden 3b auf einer bestimmten Längsseite angeordnet ist. Da die Behälter 3 durch den Förderer 2 transportiert werden, während sie ihre parallele Beziehung mit der Förderrichtung des Förderers 2 aufrechterhalten, besteht im wesentlichen nicht die Notwendigkeit, das Stützelement 27 des Bearbeitungskopfs 6 zu drehen, wenn jeder Vakuumpolster 32 betrieben wird, den Behälter 3 zu fangen. Auf diese Weise kann der Behälter 3 sehr rasch an der Fangposition A gefangen werden. Das Behälterpaar 3 wird gleichzeitig an der Abgabeposition B losgelassen, weshalb die Vorrichtung der Erfindung einen höheren Durchsatz erzielt.
Man erkennt, daß in der beschriebenen Ausführungsform keine Notwendigkeit besteht, die Komponenten der Vorrichtung 1 umzuformen, wenn sich die Größe der zu bearbeitenden Behälter 3 ändert, wodurch die Vielseitigkeit der Vorrichtung 1 erhöht wird.
Die Rinne 6 diente zwar dazu, die Behälter 3 in Förderrichtung des Förderers 2 auszurichten, wenn sie auf diesem plaziert werden, doch kann die Rinne 6 entfallen, und es können Behälter 3 mit wahllosen Ausrichtungen auf dem ersten Förderer 2 plaziert werden.
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. In der obigen ersten Ausführungsform wurde der Behälter 3 durch den Vakuumpolster 32 an einer Position gehalten, die vom Längenmittelpunkt des Behälters 3 hin zum Boden 3b versetzt ist. In der zweiten Ausführungsform hingegen wird der Behälter 3 in seinem längsseitigen Mittelpunkt durch den Vakuumpolster 32 gehalten (siehe Fig. 11(a)). Wenn das so gehaltene Behälterpaar 3 an der Abgabeposition B losgelassen wird, befindet sich das Stützelement 27 zuerst an einer ersten Abgabeposition, wo sich die näher zur Öffnung 3a des ersten Behälters 3, dessen Öffnung 3a auf der linken Seite angeordnet ist, befindliche Außenperipherie rechtwinkelig zum linken Angriffselement 33 erstreckt, woraufhin der Behälter losgelassen wird (siehe Fig. 11 (b)). Dann wird das Stützelement 27 zu einer zweiten Abgabeposition bewegt, wo sich die näher zur Öffnung 3a des zweiten Behälters 3, dessen Öffnung 3a auf der rechten Seite angeordnet ist, befindliche Außenperipherie rechtwinkelig zum rechten Angriffselement 34 erstreckt, woraufhin der zweite Behälter losgelassen wird (siehe Fig. 11(c)).
Wenn sich die Öffnungen 3a beider Behälter 3 auf der linken oder rechten Seite befinden, kann der Bearbeitungskopf 26 zur ersten und dann zur zweiten Abgabeposition bewegt werden. Hier wird eine ähnliche Wirkung wie in der ersten Ausführungsform erzielt.
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung, in der das Paar linker und rechter Angriffselemente 33, 34 der vorangegangenen Ausführungsform durch ein einzelnes Angriffselement 33 über der Mittellinie des Abgabeförderers 14 ersetzt ist. Wenn der Vakuumpolster 32 zum Halten des Behälters 3 verwendet wird, kann dieser an jeder längsseitigen Stelle davon gehalten werden. An der Abgabeposition B wird der Bearbeitungskopf anfänglich zu einer ersten Abgabeposition gebracht, wo sich die näher zur Öffnung 3a des ersten Behälters 3, dessen Öffnung 3a auf der rechten Seite angeordnet ist, befindliche Außenperipherie rechtwinkelig zum Angriffselement 33 erstreckt, woraufhin der erste Behälter 3 losgelassen wird (Fig. 12 (b)). Dann wird der Bearbeitungskopf zu einer zweiten Abgabeposition gebracht, wo die näher zur Öffnung 3a des zweiten Behälters 3, dessen Öffnung 3a auf der linken Seite angeordnet ist, befindliche Außenperipherie rechtwinkelig das Angriffselement 33 kreuzt, woraufhin der zweite Behälter 3 losgelassen wird (Fig. 12 (c)). Infolge einer derartigen Anordnung kann der Behälter 3 an jeder Stelle an der Fangposition A gehalten werden. Die dritte Ausführungsform erzielt eine ähnliche Funktion und Wirkung wie die vorangegangene Ausführungsform.
Fig. 13-15 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung, in der das Korrekturmittel 115 einen Förderer 141 sowie Paare linker und rechter Angriffselemente 142, 143, 144 umfaßt, die über dem Förderer 141 angeordnet sind.
Vertikale Plattenelemente 145 sind an der behälteraufnehmenden Oberfläche des Förderers 141 im gleichen Abstand - in Förderrichtung gesehen - fix montiert, um dazwischen Taschen zu definieren.
Jedes Paar Angriffselemente 142, 143, 144 an der Abgabeposition B ist abgestützt, um in einem Abstand von weniger als der Axiallänge eines Behälters beabstandet zu sein und auf einer Höhe von weniger als dem Außendurchmesser des Behälters positioniert zu sein, der eine horizontale Position im stromaufwärtigsten Bereich des Förderers 141 einnimmt; je weiter stromabwärtig sie jedoch positioniert sind, desto mehr nimmt der Abstand zwischen den Mitgliedern des Paars ab, während ihre Höhe zunimmt.
Daher erkennt man in Fig. 14, in der ein Behälterpaar 103, dessen Öffnungen 103a an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, an der Abgabeposition B losgelassen und in auf dem Förderer 141 ausgebildeten Taschen 141A plaziert wird, daß die Öffnung 103a des in einer solchen Tasche 141A untergebrachten Behälters 103 auf dem Angriffselement 141 positioniert ist (siehe Fig. 15(a)). Anschließend, wenn der Behälter 103 stromabwärts transportiert wird, während er in der Tasche 141 A gehalten wird, greift die Öffnung 103 an das Angriffselement 142 an, während die Außenperipherie im hinteren Bereich - in Fortbewegungsrichtung gesehen - durch das Plattenelement 145 abgestützt wird, und da die Außenperipherie des Behälters 103 am Angriffselement 144 angreift, wird der Behälter stetig gedreht, bis er aufrecht ist (Fig. 15(b) bis Fig. 15(d)).
Man beachte, daß in der obigen Beschreibung der vierten Ausführungsform Teile, die mit jenen der ersten Ausführungsform korrespondieren, durch gleiche Bezugszeichen wie oben versehen sind (es wird ihnen aber 100 hinzugefügt). Wiederum werden eine ähnliche Funktion und Wirkung wie oben erzielt.
Fig. 16 und 17 zeigen eine fünfte Ausführungsform der Erfindung. In der fünften Ausführungsform befinden sich angrenzend an ein Ende eines ersten Förderers 202 ein zweiter Förderer 202', der sich rechtwinkelig zum ersten Förderer erstreckt, und ein Abgabeförderer 214, der parallel und entlang des zweiten Förderers 202' verläuft. In der fünften Ausführungsform ist ein Behälter 203 ein flacher Behälter mit z. B. elliptischem Querschnitt, wobei solche Behälter 203 in wahllosen Ausrichtungen auf den ersten Förderer 202 gelegt werden, um zur Fangposition A transportiert zu werden.
In der fünften Ausführungsform ist ein Roboter 213 mit einem einzigen Vakuumpolster 232 vorgesehen und folgendermaßen konstruiert: nachdem er einen Behälter 203 an der Fangposition A gefangen hat, führt er beim Loslassen an der Abgabeposition B den Behälter in jede auf dem zweiten Förderband 202 ausgebildete Tasche 202a', wobei die Mündung 203a des Behälters nach links ausgerichtet ist (siehe Fig. 16).
Eine Vielzahl an Plattenelementen 202b' ist auf der behälteraufnehmenden Oberfläche des zweiten Förderers 202' in gleichem Abstand montiert, um die einzelnen Taschen 202a' zu definieren, und ein Führungselement 233 in Form eines Stabs befindet sich über dem zweiten Förderer 202', um den Förderweg dieses Förderers zu kreuzen. Der Abgabeförderer 214 grenzt an das Führungselement 233 an und enthält ein Paar Fallführungen 234, die in einem bestimmten Abstand voneinander gehalten werden, einen Querschnitt in Form einer Zickzackleiste besitzen und durch Plattenelemente gebildet werden, sodaß ihre einander gegenüberliegenden Innenseiten nach unten geneigt sind, um ein Tal dazwischen zu definieren.
Ein Behälter 203, der in eine Tasche 202a' auf dem zweiten Förderer 202 abgegeben wird, wird infolge des Anliegens seiner Öffnung 203a am Führungselement 233 zum Paar Fallführungen 234 gedrängt, wenn er auf dem Förderer stromabwärts transportiert wird, und anschließend durch das Paar Fallführungen 234 geführt, wenn er hinunterfällt, um zwischen sie zu gelangen und auf den Abgabeförderer 214 gelegt zu werden. In Folge der durch die Fallführungen 234 ausgefüllten Führungsfunktion wird der Behälter 203 in seiner aufrechten Position auf den Abgabeförderer 214 gebracht. Somit stellen in der fünften Ausführungsform die Kombination der Taschen 202a' des zweiten Förderers 202', das Führungselement 233 und die Fallführungen 234 gemeinsam das Korrekturmittel 215 dar, das den Behälter 203 aufstellt.
In der fünften Ausführungsform sind Dreh-Codiereinrichtungen 217, 217' am ersten bzw. zweiten Förderer 202, 202' montiert, um die Fördergeschwindigkeit zu detektieren, die einer Steuereinrichtung 212 eingegeben wird. Als Reaktion auf die durch beide Dreh-Codiereinrichtungen 217, 217' detektierte Fördergeschwindigkeit jedes Förderers 202, 202' bewirkt die Steuereinrichtung 212, daß der Vakuumpolster 232 des Roboters 213 dem Fördervorgang beider Förderer 202, 202' folgt, wenn der Polster 232 den Behälter an den Positionen A und B aufnimmt und abgibt.
In anderen Aspekten ähnelt diese Anordnung jener der ersten Ausführungsform. Man beachte, daß die Komponenten der fünften Ausführungsform, die mit jenen der ersten Ausführungsform korrespondieren, mit den gleichen Bezugszeichen wie oben versehen sind, denen allerdings 200 hinzugefügt wird.
Falls sich die Größe des Behälters 203 ändert, ist es wiederum nicht erforderlich, die Komponenten umzuformen, die gemeinsam die Vorrichtung 201 zum Ausrichten von Behältern der fünften Ausführungsform bilden, wodurch die Vielseitigkeit der Vorrichtung so wie in der ersten Ausführungsform sichergestellt wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Ausrichten von Behältern (3), umfassend einen ersten Förderer (2) zum Befördern von Behältern (3), die jeweils eine Öffnung an einem ersten Ende und einen Boden an einem gegenüberliegenden Ende aufweisen und wahllos zugeführt werden; einen zweiten Förderer (14) angrenzend an den ersten Förderer (2) zum Befördern der Behälter (3); ein Korrekturmittel (15), das auf einem Beförderungsweg des zweiten Förderers (14) angeordnet ist, um einen Behälter (3) in seine aufrechte Position zu bringen, während er vom zweiten Förderer (14) befördert wird, gekennzeichnet durch eine auf einem Beförderungsweg der Behälter (3) durch den ersten Förderer angeordnete Kamera zum Fotografieren einer Art der Plazierung von Behältern (3) darauf; einen Roboter (13), der auf die Kamera (16) reagiert, um Behälter (3) auf dem ersten Förderer (2) in eine vorgegebene Richtung auszurichten und die Behälter (3) vom ersten auf den zweiten Förderer zu übergeben; wobei der Roboter (13) einen Fänger (26) zum Fangen eines Behälters (3) aufweist und solcherart betrieben wird, daß der Fänger (26) einen in einer horizontalen Position auf dem ersten Förderer (2) angeordneten Behälter (3) an einer Fangposition (A) fängt, die auf dem ersten Förderer (2) definiert ist, wenn der Behälter (3) eine vorbestimmte Ausrichtung oder eine dazu entgegengesetzte Ausrichtung im Verhältnis zum Fänger (26) einnimmt, wobei der Fänger den von ihm gefangenen Behälter (3) zu einer auf dem zweiten Förderer (14) definierten Abgabeposition (B) trägt, wo er den Behälter (3) losläßt, wobei das Korrekturmittel (15) an der Abgabeposition (B) angeordnet ist und betreibbar ist, an einem Teil des vom Fänger (26) abgegebenen Behälters (3) anzugreifen, welcher Teil an die Öffnung des Behälters (3) angrenzt, während der Behälter (3) eine horizontale Position einnimmt, und betreibbar ist, den Behälter (3) aufzustellen, indem es ihn so dreht, daß seine Öffnung nach oben ausgerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Betrieb des Roboters (13) durch eine Steuereinrichtung (12) gesteuert wird, der ein von der Kamera (16) aufgenommenes Bild eines oder mehrerer Behälter (3) auf dem ersten Förderer (2) eingegeben wird, wobei die Steuereinrichtung (12) betreibbar ist, eine Richtung eines Behälters (3), dessen von der Kamera (16) aufgenommenes Bild eingegeben wurde, mit einer im vorhinein gespeicherten Richtung zu vergleichen, in der der Behälter (3) auszurichten ist, und einen Rotationswinkel zu errechnen, um den der Roboter (13) gedreht werden muß, um einen Behälter (3) auf dem ersten Förderer (2) zu fangen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, weiters umfassend ein Paar rotierender Codiereinrichtungen (17), die auf dem ersten bzw. zweiten Förderer (14) montiert sind, um eine jeweilige Fördergeschwindigkeit zu detektieren, die der Steuereinrichtung (12) eingegeben wird, die betreibbar ist zu bewirken, daß der Roboter (13) dem Förderbetrieb der beiden Förderer (2, 14) folgt, wenn der Roboter (13) einen Behälter (3) an bestimmten Positionen auf den jeweiligen Förderern aufnimmt bzw. abgibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin Geschwindigkeiten, mit denen der erste Förderer (2) und das Korrekturmittel (15) betrieben werden, der Steuereinrichtung (12) durch jeweilige darauf montierte Dreh-Codiereinrichtungen (17) eingegeben werden, wobei die Steuereinrichtung (12) betreibbar ist zu bewirken, daß der Roboter (13) der Bewegung des ersten Förderers (2) und des Korrekturmittels (15) an Positionen folgt, wo er einen Behälter (3) vom ersten Fördermittel (2) aufnimmt oder dem Korrekturmittel (15) übergibt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Roboter (13) eine Vielzahl an Fängern (32) aufweist, die auf einer Linie angeordnet sind, die sich rechtwinkelig zur Längsrichtung des Behälters (3) erstreckt, wenn die jeweiligen Fänger (32) die zugehörigen Behälter parallel zueinander halten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, worin das Korrekturmittel (15) ein Paar linker und rechter Angriffselemente (33, 34) umfaßt, die in einer horizontalen Ebene getragen werden und einen bestimmten Abstand voneinander aufweisen, sodaß bei der Abgabe aus dem Fänger die Öffnung des Behälters (3) an einem der Angriffselemente (33, 34) angreift, wenn er eine horizontale Position einnimmt, während der Boden des Behälters (3) an keinem der Angriffselemente angreift, wodurch der Behälter zwischen die beiden Angriffselemente (33, 34) fällt, um in seine aufrechte Position gebracht zu werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, worin die Abgabeposition (B) eine erste Abgabeposition, in der die Öffnung des durch den Fänger (28) gehaltenen Behälters (3a) das linke Angriffselement (34) kreuzt, während der Boden dieses Behälters das rechte Angriffselement (33) nicht kreuzt, und eine von der ersten Abgabeposition versetzte zweite Abgabeposition umfaßt, in der die Öffnung eines Behälters (3b), der durch den Fänger (29) in der vom oben erwähnten Behälter (3a) entgegengesetzten Ausrichtung gehalten wird, das rechte Angriffselement (33) kreuzt, während der Boden dieses Behälters das linke Angriffselement (32) nicht kreuzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, worin der Behälter (3) durch den Fänger (26) in einer Stellung darauf gehalten wird, die in einem bestimmten Abstand von seiner Längsmittellinie (C) hin zu seinem Boden versetzt ist, wobei sich der Fänger an der Abgabeposition (B) zu einer Abgabeposition zwischen dem Paar der Angriffselemente bewegt, in der die Öffnung des durch den Fänger gehaltenen Behälters (3) eines der Angriffselemente (33, 34) kreuzt, während der Boden des Behälters das andere Angriffselement nicht kreuzt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Korrekturmittel ein einzelnes Angriffselement (33) umfaßt, das in einer horizontalen Ebene getragen wird, wobei der Fänger (26) zu einer ersten Abgabeposition, in der die Öffnung des durch den Fänger gehaltenen Behälters (3a) das Angriffselement von seiner rechten Seite kreuzt, und einer zweiten Abgabeposition, in der die Öffnung des durch den Fänger gehaltenen Behälters (3b) das Angriffselement von seiner linken Seite kreuzt, bewegbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der zweite Förderer (141) an ein Ende des ersten Förderers (2) angrenzt, sich in einer zum ersten Förderer (2) rechtwinkeligen Richtung erstreckt und eine behälteraufnehmende Oberfläche aufweist, auf der eine Vielzahl an Taschen in gleichen Abständen ausgebildet sind, wobei das Korrekturmittel die auf der behälteraufnehmenden Oberfläche des zweiten Förderers (141) definierten Taschen sowie ein Paar Angriffselemente (144) umfaßt, die über dem zweiten Förderer (141) entlang seiner beiden Seiten angeordnet sind, wobei das Paar Angriffselemente (144) solcherart getragen wird, daß die Höhe zunimmt, und sich die beiden Angriffselemente (144) aufeinander zubewegen, wenn sie - in Förderrichtung gesehen - stromabwärts geführt werden, wobei die beiden Angriffselemente (144) am Behälter (103) angreifen, während er in der Tasche aufgenommen ist und durch den zweiten Förderer (2) befördert wird, um ihn allmählich von seiner horizontalen Position in seine aufrechte Position zu drehen.