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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Greifvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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Greifvorrichtungen dieser Art sind
beispielsweise aus der US-A-4
832 180 oder aus der EP-A-0 768 254 bekannt.
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Beide Dokumente des Stand der Technik
beschreiben Greifvorrichtungen, die zum Handhaben von Lebensmitteln
verwendet werden können,
wie beispielsweise für
Pralinen. Die fraglichen Einrichtungen umfassen mehrere Greifer
(gewöhnlich
Vakuumgreifer), die auf der Struktur der Einrichtung so gestützt werden,
dass sie auf eine Weise bewegbar sind, dass die Einrichtung nach
dem Aufnehmen der Produkte in einer ersten geometrischen Konfiguration
diese ablegen kann, nachdem sie sie in eine zweite geometrische
Anordnung gebracht hat, die sich von der ersten unterscheidet.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, weiter die Charakteristika hinsichtlich der Flexibilität zu entwickeln,
die die Lösungen
aufweisen, die in den oben erwähnten
früheren
Dokumenten beschrieben sind. Diese Entwicklung bezieht sich insbesondere
auf die Fähigkeit,
die Produkte in einer flachen geometrischen Konfiguration aufzunehmen,
um sie in eine Verpackung mit mehreren Niveaus zu transferieren,
wobei die Produkte auf den verschiedenen Niveaus der endgültigen Konfiguration
während
des Transfers verteilt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung erreicht, die die speziellen
Charakteristika hat, die in den folgenden Ansprüchen erwähnt sind.
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Die Erfindung wird nun rein beispielhaft durch
nicht begrenzende Beispiele, unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
allgemeine perspektivische Ansicht einer Einrichtung gemäß der Erfindung
ist;
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2 und 3 die Anordnung der Produkte
zeigen, die durch die Einrichtung gemäß 1 gehandhabt werden, jeweils vor und
nach der Handhabung;
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4 eine
Ansicht ist, die dem Pfeil IV aus 1 entspricht,
um eine bessere Veranschaulichung der Struktur eines Bereichs der
Einrichtung gemäß der Erfindung
zu geben;
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5 eine
Seitenansicht des Bereichs der Einrichtung aus 4 ist, wobei verschiedene Elemente wegen
der Klarheit der Darstellung nicht dargestellt sind;
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6 ein
Querschnitt entlang der Linie VI-VI aus 5 ist; und
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7 und 8 schematisch eine erste
und zweite Position zeigen, die im Betrieb durch eines der bewegbaren
Elemente eingenommen wird, die in dem Bereich der Einrichtung umfasst
sind, der in 4 bis 6 dargestellt ist.
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In den beigefügten Zeichnungen ist eine Vorrichtung
zum automatischen Handhaben von Artikeln (ein sogenannter Manipulationsroboter)
zur Verwendung von beispielsweise in einer Anlage für die automatische
Verpackung von Lebensmitteln im allgemeinen mit 10 bezeichnet.
Die Anwendungsgebiete der Erfindung sind jedoch variabel und das
auf jeden Fall nicht auf das spezielle Gebiet begrenzt, auf aus aus
Klarheits- und Einfachheitsgründen
in der Beschreibung Bezug genommen wird.
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In der beispielhaft beschriebenen
Verwendung ist die Einrichtung 10 dazu gedacht, zwischen einer
mit A bezeichneten Eingangsförderlinie
(für ein Einbringen
relativ zu der Vorrichtung) und einer mit B bezeichneten Ausgangsförderlinie
(wiederum relativ zu der Vorrichtung 10) zu arbeiten.
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Die Linie A ist in den Zeichnungen
in der Gestalt einer Förderlinie
dargestellt, auf der eine Reihe von Formen M (2) vorwärts transportiert werden, wobei
die Formenzellen H, beispielsweise halbkugelförmige Zellen aufweisen, die
nach oben gerichtet sind und eine geordnete Anordnung bilden (beispielsweise
mit einem rechteckigen Gitter). In diesen Zellen H sind entsprechend
Artikel oder Produkte B gebildet, beispielsweise kugelförmige unverpackte Pralinen
oder vorzugsweise bereits in Folienhüllen enthaltene Pralinen, die
nach Bedarf mit kleinen Behältern
usw. versehen sind (in diesem Hinblick wird auf 3 verwiesen, auf die explizit unten Bezug
genommen wird).
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Förderlinien,
wie die mit A und B bezeichneten, sind im Stand der Technik gut
bekannt. Die Produkte können
beispielsweise durch Pralinen gebildet werden, wie solche, die durch
die Unternehmen der Ferrero-Gruppe unter den Handelsnamen Ferrero Rocher,
Confetteria Raffaello, Tonus, Giotto, usw. verkauft werden.
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In jedem Fall sind weder die spezielle
Geometrie der Anfangsanorndung der Produkte B auf der Eingangslinie
A noch die speziellen Charakteristika der Produkte relevant oder
wesentlich für
die Zwecke des Verständnisses
der Implementierung der Erfindung.
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Die Ausgangslinie B ist auf der anderen
Seite eine Linie, auf der in der dargestellten Ausführungsform
(die, was nochmals betont wird, ein Beispiel ist und die Erfindung
nicht begrenzt) die unteren Bereiche oder Basen C von Verpackungen
vorwärts
transportiert werden, wobei diese Verpackungen im wesentlichen pyramidenförmig in
der dargestellten Ausführungsform
sind. Die fraglichen Verpackungen werden gewöhnlich dazu gedacht, oben durch
eine transparente Abdeckung geschlossen zu werden, die auch die
Gestalt einer Pyramide aufweist. Insbesondere ist aus 3 zu erkennen, dass die
Basen C auch eine im wesentlichen gestufte Pyramide oder eine Mastaba-ähnliche
Gestalt aufweisen können, die
drei jeweilige Etagen oder Niveaus an Zellen aufweist, um die Produkte
P aufzunehmen.
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In der dargestellten Ausführungsform
haben die drei Niveaus der Basis jeweils C Zellen zum Aufnehmen
von zwölf,
acht oder vier Produkten P und somit für insgesamt 24 Produkte. Dieser
Satz wird gewöhnlich
durch ein fünfundzwanzigstes
Produkt komplettiert, das auf der Spitze der pyramidenförmigen Gestalt
durch bekannte Mittel (nicht gezeigt) platziert wird.
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Die Funktion der Einrichtung 10 ist
es im Grunde, die Produkte P aus dem Formen M der Eingangslinie
A, auf der die Produkte in einer matrixartigen Anordnung angeordnet
sind (beispielsweise einer Anordnung mit einem Quadrat, Rechteck
oder möglicherweise
einem rhomboidischen Gitter usw.) aufzunehmen, um sie während der
Transferbewegung in Richtung auf die Ausgangslinie B in drei jeweiligen
Gruppen anzuordnen, die jeweils in die Zellen einzuführen sind,
die auf einem der Niveaus der Basis C der Verpackung vorgesehen
sind. Beispielsweise nimmt unter Verweis auf die mögliche oben
beschriebene Konfiguration die Vorrichtung 10 von der Linie
A mindestens einen Satz mit vierundzwanzig Produkten P zu einer
Zeit auf, um sie in drei Gruppen, die in drei verschiedenen Ebenen
versetzt sind, und jeweils zwölf,
acht und vier Produkte enthalten, anzuordnen, wobei die Gruppen
die verschiedenen Niveaus der Verpackung bilden sollen, die auf
der Ausgangslinie B gebildet sind.
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Die beigefügten Zeichnungen beziehen sich auf
eine Anwendungslösung,
bei der die Linien A und B sich Seite an Seite (mit gleichen oder
entgegengesetzt gerichteten Vorwärtsbewegungsrichtungen)
erstrecken, zumindest in dem Gebiet, in dem die Vorrichtung 10 wirkt.
Diese spezielle Anordnung ist jedoch rein beispielhaft und ist sicher
nicht wesentlich für
die Zwecke der Implementierung der Erfindung.
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Dies gilt auch für die allgemeine Konfiguration
der Vorrichtung 10, die in der Gestalt eines Roboterarms
dargestellt ist, der im wesentlichen einen Ständer oder proximalen Bereich 11 umfasst,
der durch eine jeweilige Basis 12 in einer näherungsweise
vertikalen Position gestützt
ist, mit der Möglichkeit, sich
vorwärts
und rückwärts um eine
jeweilige horizontale Schwenkachse zu schwenken, die sich am unteren
Ende des Ständers
befindet. Der Ständer 11 trägt, gelenkig
an seinem oberen Ende angebracht, einen Quer- oder distalen Bereich 13,
der in einer im allgemeinen klammerartigen Konfiguration über den Linie
A, B vorsteht, und wiederum an seinem distalen Ende einen Greifkopf 14 trägt (oder
tatsächliche
Greifeinrichtung), um auf die Produkte P einzuwirken.
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Die gerade beschriebene Roboterstruktur weist
zugehörige
Antriebs- und Steuermittel K auf (auch von bekanntem Typ, so dass
sie daher keine detaillierte Beschreibung hier erfordern), die auf
den Kopf eine zyklische Bewegung auferlegen können, die die folgenden Zustände umfasst:
- – Positionieren
des Greifkopfes 14 über
der Eingangslinie A und Absenken der dazu gehörigen Greifelemente (diese
Elemente werden unten genauer beschrieben), um die Produkte P aufzunehmen,
die in den Formen M in einer ebenen Anordnung angeordnet sind;
- – Anheben
des Greifkopfes 14, folglich Aufnehmen der Artikel P von
der Linie A;
- – Translation
des Kopfes 14 in eine Position über der Ausgangslinie B;
- – Absenken
und nachfolgendes Ablegen der verschiedene Gruppen der Produkt P
(die auf einigen Niveaus angeordnet sind, wie es genauer unten Beschrieben
wird) in den entsprechenden Aufnahmezellen, die in den Basen C vorgesehen sind,
die auf der Linie B angeordnet sind, und
- – Lösen des
Kopfes P von den so abgelegten Produkten P und nachfolgendes Zurückbringen
in die Anfangsposition über
der Eingangslinie A.
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Spezielle Charakteristika der oben
beschriebenen Teile und die Einzelheiten, die zu den Leistungen
der einzelnen Handlungen gehören,
werden genauer unten erklärt.
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Es ist aus der allgemeinen Beschreibung
des Betriebszyklus der Einrichtung 10 deutlich, dass die beschriebene
Struktur (der Ständer 11,
das Querelement 13 und der Kopf 14) nur ein Beispiel
der vielen möglichen
Ausführungsformen
einer Roboterstruktur der oben beschriebenen Art ist.
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Um ein mögliches alternatives Beispiel
zu erwähnen,
könnte
der Kopf 14 auf dem distalen Ende eines Arms montiert sein,
der in einer im wesentlichen plattenartigen Anordnung auf einem
Ständer angeordnet
ist, beispielsweise in einem möglichen Treff-
oder Kreuzungsgebiet der Linien A und B (in unterschiedlichen Ebenen),
so dass der Kopf 14 in die verschiedenen Positionen der
oben beschriebenen Bewegung bewegt werden kann. Die Herstellung einer
solchen Roboterstruktur bildet eine gängige Lösung im Gebiet der Robotertechniken
und eine detaillierte Beschreibung der jeweiligen Lösungen kann daher
vollständig
als überflüssig erachtet
werden und ist an sich für
die Zwecke des Verständnisses
der Beschreibung der Erfindung irrelevant. Die gelenkige Armstruktur 11, 13,
auf die bis jetzt Bezug genommen wurde, kann somit durch jede äquivalente
Handhabungsstruktur ersetzt werden.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform
umfasst die Struktur 14 ein Schutzgehäuse 18, das eine im
wesentlichen kanalförmige
oder haubenartige Gestalt aufweist, die sich nach unten öffnet, und
ist an seinen im wesentlichen bogenförmigen äußeren Seiten (die nach oben
gerichtet sind) durch den Arm 13 der Roboterstruktur gestützt.
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Im Inneren des Gehäuses 18 ist
eine Handhabungsstruktur vorhanden, die zwei im wesentlichen identische
Elemente umfasst, die in bezug auf eine imaginäre Medianebene des Gehäuses 18 symmetrisch
sind. Ein Fluidbetätigungselement,
wie ein Heber 19, das in der imaginären Medianebene angeordnet
ist, wirkt auf die zwei oben erwähnten
symmetrischen Elemente gleichzeitig.
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Die fragliche symmetrische Struktur
ermöglicht
es dem Kopf 14, gleichzeitig auf zwei Sätze von Produkten P einzuwirken.
Unter Verweis auf die oben gegebenen numerischen Werte (es wird
erinnert, lediglich rein beispielhaft) kann der Kopf 14 somit gleichzeitig
auf zwei Sätze
jeweils mit vierundzwanzig Produkten einwirken und somit auf achtundvierzig Produkte
P, die von der Eingangslinie A aufzunehmen sind, um zur Anordnung
in mehreren Ebenen in Richtung auf zwei pyramidenförmige Verpackungen C
transferiert zu werden, die in Reihe auf der Ausgangslinie B vorwärts transportiert
werden.
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Die in den Zeichnungen dargestellte
Ausführungsform
bezieht sich implizit auf ein Betriebsverfahren, bei dem die Linien
A und B vorübergehend angehalten
werden, wenn sie durch die Wirkung des Kopfs 14 betroffen
sind. Wenn der Kopf 14 die Produkte P aufnimmt, ist in
der Praxis die Linie A stationär,
während
die Linie B zwei neue Verpackungen C zum Aufnehmen der aufzunehmenden
Produkte vorwärts
bewegt, und während
der Kopf 14, der sich zur Linie B bewegt hat, die vorher
aufgenommenen Produkte P darauf ablädt, wird die Linie B vorübergehend
angehalten. Gleichzeitig bewegt sich die Linie A, so dass ein neuer
Satz aufzunehmender Produkte P in die Position zum Ergreifen durch
den Kopf 14 gebracht wird.
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Wenn diese Ausführungsform auch gegenwärtig als
bevorzugt angesehen wird, ist sie in keinem Fall wesentlich. Insbesondere
ist es möglich, eine
Konfiguration des Kopfes 14 (und der Roboterstruktur, die
sie bewegt) zu betrachten, so dass der Kopf der Linie A und/oder
der Linie B während
der Wechselwirkung zum Aufnehmen oder Ablegen der Produkte P "folgen kann".
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Es ist aus 2 auch zu erkennen, dass bei einem möglichen
Verwendungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung jede Form M
vier Sätze
mit vierundzwanzig Zellen (und somit sechsundneunzig Zellen insgesamt)
umfasst, wobei die Sätze
in einer imaginären
2 × 2
Matrix angeordnet sind. Die zwei Bereiche des Greifkopfes 14 können daher
gleichzeitig auf zwei Sätze
einwirken, die Seite an Seite angeordnet sind. Die Rückkehrbewegung
des Roboters zum Zurückbringen
des Kopfes 14 in eine Position über der Linie A findet folglich
wechselweise in Richtung auf zwei unterschiedliche Rückkehrpositionen statt,
die mit einem Paar der Sätze
von Produkten ausgerichtet sind, die in jeder Form M vorhanden sind,
und mit dem anderen.
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Unter dieser Voraussetzung wird explizit
in der folgenden Beschreibung auf nur einen der zwei Bereiche des
Greifkopfs 14 eingegangen. Es ist jedoch zu verstehen,
dass die zwei fraglichen Bereiche identisch sind, wobei die allgemeine
Symmetrie gleich bleibt.
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Bei der dargestellten Ausführungsform
weist der Kopf 14 vorzugsweise Greifelemente 24 auf,
die durch Elemente gebildet werden, die bei einem Druck unter dem
Umgebungsdruck arbeiten und jeweils, als aktives Greifelement, einen
Saugnapf 26 aus elastischem Material umfassen. Dieser Saugnapf
weist eine axiale Vertiefung auf, die durch einen Satz von Leitungen 28 mit
einer Quelle für
unteratmosphärischem
Druck (beispielsweise einer sogenannten Vakuumpumpe bekannter Art)
in Verbindung steht, die beispielsweise in dem Basisbereich der
Struktur der Einrichtung 10 montiert ist.
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Gemäß bekannten Kriterien (in diesem
Zusammenhang kann auch auf beispielsweise die Dokumente US-A-4 832
180 und EP-A-0 768
254, die bereits in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung
zitiert wurden, Bezug genommen werden) können die Greifelemente 24 in
Kontakt mit den aufzunehmenden Produkten P gebracht werden, was
somit bewirkt, dass die Produkte P durch die Saugnapfbereiche als
Folge der Aktivierung der Vakuumlinien (Leitungen 28) gehalten
werden, die mit den axialen Vertiefungen der Saugnapfbereiche 26 in
Verbindung stehen, so dass die Produkte den Elementen 24 während der
Transferbewegung in Richtung auf die Ausgangslinie B folgen. Auf
der Ausgangslinie B bewirkt eine Deaktivierung der Vakuumlinien,
dass die Saugnapfbereiche 26 der Elemente 24 die
Produkte P freigeben, die somit in den gewünschten Bereichen auf den Basen
C abgelegt und zurückgelassen
werden.
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Die Aktivierung und Deaktivierung
der Greifelemente 24, ihre Bewegung relativ zu dem Kopf
auf die unten genauer beschriebene Weise und die allgemeine Bewegung
des Greifkopfs 14 gemäß dem bereits
oben beschriebenen Zyklus werden automatisch durch bekannte Kriterien
durch die Central Processing Unit K hervorgerufen, die den Betrieb
der Vorrichtung überwacht.
Dies kann beispielsweise eine programmierbare Einheit der gegenwärtig als PLC
bekannten Art (Acronym für
Programmable Logic Controller) sein.
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Um die Beschreibung der Greifelemente 24 fortzusetzen,
ist anzumerken, dass im Hinblick auf die Positionen, in denen diese
Elemente auf dem Körper
des Kopfs 14 montiert sind, in jedem der zwei Bereiche
des Kopfs 14 sie als in drei Gruppen angeordnet betrachtet
werden können,
was am besten aus einer Betrachtung der Ansichten aus 5 und 8 in Kombination hervorgeht.
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Geht man in der Vorstellung weiter
von der Mitte in Richtung auf den Rand der Anordnung der Produkte
P, die durch den Kopf 14 zu einer speziellen Zeit aufgenommen
worden sind, ist es möglich,
zunächst
eine Gruppe von Elementen 24 zu erkennen, die vier Elemente 24 umfassen,
die an den Scheiteln eines imaginären Quadrats auf einer Platte 29 montiert
sind.
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Die Platte 29 ebenso wie
die Zwillingsplatte, die auf der anderen Seite des Kopfs 14 angeordnet ist,
ist so montiert, dass sie drehbar um eine jeweilige vertikale Achse
auf einer Stützplatte 29a ist,
die eine Gestalt im wesentlichen vergleichbar zu einer 8 hat (oder
zu einem Löffelbiscuit
mit vergrößerten Enden). Die
Platte 29a ist in einem mittleren Bereich mit dem Stab
des Betätigers 19 so
verbunden, dass die Stützplatte 29a angehoben
wird und die Platten 29 ebenso wie die darauf montierten
Greifelemente 24 damit nach oben geführt werden, wenn der Betätiger aktiviert
wird, wobei seine Stange nach oben zurückgezogen wird.
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Die Stützplatte 29a weist Öffnungen
für die Durchlass
der Stäbe
der Elemente 24 auf, wobei die Stäbe nach unten von den Platten 29 vorstehen.
Die Öffnungen
erstrecken sich entlang definierter Wege, so dass wenn jede Platte 29 sich
um ihre eigene Achse, angetrieben durch eine jeweilige Welle 50 dreht, die
auf einer Platte 30 montiert ist, die Stäbe der Elemente 24 und
die Seiten der Öffnungen
in den Platten 29 und 29a wie Nocken zusammenwirken,
so dass die fraglichen Elemente, die ursprünglich an den Scheiteln eines
Quadrats angeordnet waren, an den Scheiteln eines Quadrats mit größeren Dimensionen
angeordnet werden, indem sie sich entlang des Wegs bewegen.
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Eine im wesentlichen ähnliche
Montagekonfiguration wird für
eine zweite Gruppe von Elementen 24 verwendet, die in Positionen
angeordnet sind, die relativ weiter außerhalb als die Elemente 24 sind,
die auf den Platten 29 angeordnet sind.
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In dem Fall dieser zweiten Gruppe
von Elementen 24 wird eine Drehplatte 30 vorgesehen
(auf jeder Seite des Kopfs 14 in einer im wesentlichen symmetrischen
Anordnung), gestützt
durch eine Stützplatte 30a,
die ebenfalls wie die Ziffer 8 oder ein Löffelbiscuit mit vergrößerten Enden
gestaltet ist, und die in einer mittleren Position mit der Stange
des Betätigers 19 zusammenwirken
soll.
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Während
die Stützplatte 29a (und
die Platten 29 mit den jeweiligen Elementen 24)
den vertikalen Bewegungen der Stange des Betätigers 19 direkt folgen,
ist jedoch die Platte 30a auf den fraglichen Stab so befestigt,
dass der Stab frei vertikal nach oben gleiten kann, bis ein vergrößerter Kopf 19a,
der am unteren Ende des Stabs vorgesehen ist, gegen den Rand der Öffnung stößt, in der
die Stange des Betätigers 19 sich
durch die Platte 30a erstreckt. An diesem Punkt und erst
an diesem Punkt, folgt die Platte 30a ebenso wie die Platten 30 mit
den jeweiligen Elementen 24 der Betätigerstange in ihrer Hebebewegung.
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Wie aus dieser "Verzögerung" in der Aufwärtsbewegung
der Platte
30a relativ zur Platte
29 einfach zu
verstehen ist, wird beabsichtigt
und auf eine solche Weise
geregelt –,
dass die Platten
29a und
30a und die jeweiligen
Gruppen von Elementen
24 in der Höhe um die Menge versetzt sind,
die benötigt
wird, um die jeweiligen Produkte P auf den zwei obersten Stufen
der durch jede Packung C definierten Pyramide zu positionieren,
wenn die Stange des Betätigers
19 in
die oberste Position zurückgezogen ist,
die dafür
vorgesehen ist. Ein anderer Unterschied, der zwischen der ersten
und zweiten Gruppe der oben berücksichtigten
Elemente
24 zu erkennen ist, ist, dass die Elemente
24,
die zu den Platten
29 gehören, ihre geometrische Anordnung
an den Scheiteln eines Quadrats beibehalten, selbst nach der Rotation
der Platten
29.
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Im Gegensatz dazu, wie am besten
aus der Betrachtung der 6, 7 und 8 in Verbindung zu erkennen ist, sind
die Elemente 24, die zu der Platte 30 gehören, mit
Paaren von Blöcken 32 (Vakuumverteiler)
verbunden, die deutlich neben der Platte 30a zu erkennen
sind; zwei Stifte sind auf jedem Block 32 montiert, auf
der gegenüberliegenden
Seite zu den Elementen 24, wobei ein Stift perforiert ist
und für
das Einpassen des Rohrs 28 und der Verbindung mit einer
Verteilerkammer des Blocks 32 verlängert ist. Diese Stifte erstrecken
sich durch jeweiligen Öffnungen 31,
die in der Platte 30a vorgesehen sind, und durch eine entsprechende
Anzahl von Öffnungen,
die in den Platten 30 gebildet sind, und die die ersteren schneiden.
Diese Öffnungen
erstrecken sich entlang von Wegen, die in einer Weise definiert
sind, so dass die Stäbe
der Elemente 24 und die Seiten der Öffnungen 31 wie Nocken
zusammenwirken, wenn sich jede Platte 30 dreht, so dass
die fraglichen Elemente, die ursprünglich an den Scheiteln eines
imaginären
Octagons angeordnet sind, das die quadratische Anordnung der Elemente 24 umgibt,
die auf der darüberliegenden
Platte 29 montiert sind (die Anordnung, die in 7 gezeigt ist), an den Scheiteln
und an Zwischenpositionen auf jeder Seite eines imaginären Quadrats
angeordnet werden, das die quadratische Anordnung der Elemente umgibt,
die auf der Platte 29 montiert sind (die in
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8 gezeigte
Anordnung). Um diese Bewegung sicherer und gleichmäßiger zu
gestalten, ist vorzugsweise eine behandelte Stahlklinge zwischen dem
oberen Bereich der Platte 30 und dem Paar von Stiften angeordnet,
die auf dem Block 32 montiert sind. Andernfalls ist die
kinematische Lösung
im wesentlichen ähnlich
zu der in der EP-A-0 768 254 beschriebenen.
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Bei dem betrachteten Greifkopf werden
die Platten 30 durch eine Verbindung gedreht, die mit einem
Element 35 verbunden ist, das durch den Betätiger 38 bewegt
wird, der genauer unten erwähnt wird.
Wenn auch die Verbindung den kinematischen Mechanismus und die Drehplatten 29 und 30 mit
der Bewegung der C-förmigen
Platten 34 verbindet, ermöglicht sie es den Sätzen der
Platten 29–29a, 30–30a,
sich vertikal vollständig
frei zu bewegen.
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Schließlich umfasst eine dritte Gruppe
von Elementen 24 zwölf
Elemente 24, die auf zwei Platten 34 mit bewegbaren
Teilen montiert sind (d. h. sie können eine Relativbewegung zueinander
auf die unten beschriebene Weise durchführen) und die somit als in
zwei Untergruppen eingeteilt betrachtet werden können, von denen jede sechs
Elemente 24 umfasst, die auf einer Platte 34 und
auf der anderen jeweils montiert sind. Die Platten 34 sind
im wesentlichen C-förmig,
wobei ein bewegbares Ende, das durch einen Stift durch einen Nocken
geführt
wird, auf einem Querelement 51 gebildet ist. Die Bewegung
des bewegbaren Endes, das an die Platte 34 angelenkt ist, ermöglicht es
der Platte, dass sie nicht mit den Elementen 24 der Platten 30 und
ihren Blöcken 32 während der
horizontalen Translation in Wechselwirkung tritt; jedes bewegbare
Ende trägt
ein Element 24 und einen Gummischlauchverbinder als eine
Befestigung für
eine Vakuumlinie 28. In der Anfangsposition, die der Position
zum Aufnehmen der Produkte P auf der Linie A entspricht (7), sind die jeweiligen
zwölf Greifelemente 24 in
einem rechteckigen Muster angebracht, dessen zwei längere Seiten
als mittleren Bereich einen der Blöcke 32 umfassen, der
zu zwei Greifelementen 24 der zweiten Gruppe gehört.
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Insbesondere ist aus 5 zu erkennen, dass jede C-förmige Platte 34 durch
ein Element 35 gestützt
wird, das sich nach oben erstreckt und ein Paar von Rohrstücken 36 umfasst,
die zum Verschieben auf jeweiligen zylindrischen horizontalen Führungen 37 montiert
sind, die übereinander
angeordnet sind. Die Bewegung der Rohrstücke 36 auf den Führungen 37 findet
unter der Wirkung eines jeweiligen Betätigers 38 statt, der
auf der oberen linken Seite in 5 erkennbar
ist.
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Ein wichtiges Charakteristikum der
Lösung gemäß der Erfindung
ist es, dass die Greifelemente 24, die in den oben beschriebenen
drei Gruppen umfasst sind, eine relative translatorische Bewegung
in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu einer gemeinsamen
Ebene durchführen
können,
in der die Greifelemente 24 (und insbesondere ihre saugnapfartigen
Greifbereiche 26) liegen, wenn die Produkte von der Linie
A aufgenommen werden.
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Die Fähigkeit zur Relativbewegung
folgt aus den folgenden Tatsachen:
- – Die Platten 29,
auf denen die Elemente 24 in den am meisten in der Mitte
liegenden Positionen positioniert sind, sind direkt mit dem Stab
des Betätigers 19 – durch
die Platte 29a – verbunden,
so dass sie der vertikalen translatorischen Bewegung davon folgen können;
- – die
Platten 30, auf denen die Elemente 24 in Positionen
relativ weiter außen
angeordnet sind, folgen auch der Bewegung der Stange des Betätigers 19,
jedoch lediglich von dem Moment, in dem der vergrößerte Kopf 19a in
Eingriff mit der Platte 30a kommt, so dass sie in der gewünschten
Position positioniert werden, versetzt in der Höhe relativ zu den Platten 29,
und
- – die
Platten 34 und die dadurch getragenen Elemente 24 führen keine
vertikale translatorische Bewegung durch, so dass die jeweiligen
Elemente 24, wenn der Betätiger 19 vollständig nach
oben zurückgezogen
ist, relativ zu den Elementen 24, die durch die Platten 30 getragen werden,
(nach unten) versetzt sind, um eine Menge, die gleich der Höhe der niedrigsten
Stufe der Pyramide der Verpackung C ist.
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Der oben bezeichnete Satz von Elementen ist
folglich im wesentlichen bewegbar zwischen:
- – einer
ersten Position, die als die Position zum Aufnehmen der Produkte
P definiert werden kann, in der alle der Greifelemente 24 im
wesentlichen coplanar zueinander sind, oder in jedem Fall in einer
Position sind, so dass die Greifbereiche 26, die darauf
montiert sind, in einem coplanaren Zustand gehalten werden, so dass
die Produkte P, die in einer flachen Anordnung auf den Formen M
angeordnet sind, die sich auf der Linie A fortbewegen, aufgenommen
werden können;
und
- – einer
zweiten Position, die als die Position zum Ablegen der Produkte
P definiert werden kann, in der die vorher erwähnten Bereiche Positionen erreichen, in
denen sie in der Höhe
versetzt sind, so dass die Greifbereiche 26 der jeweiligen
Greifelemente 24 in drei regelmäßigen Gruppen in Positionen
entsprechend den drei Ebenen der pyramidenartigen Struktur angeordnet
sind, die auf den Basen C zu bilden ist, die sich auf der Linie
B befinden.
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Im Gegensatz zu den in den im Stand
der Technik beschriebenen Lösungen,
die im einleitenden Bereich der Beschreibung zitiert sind, behalten die
Greifelemente 26 daher während der Bewegung von der
Linie A zur Linie B den coplanaren oder im wesentlichen coplanaren
Zustand nicht bei, den sie erreichen, wenn die Produkte P von der
Linie A aufgenommen werden, sondern führen im Gegensatz dazu sozusagen
eine "vertikale" Relativtranslationsbewegung
durch (relativ zur Ebene der Ausgangsanordnung), die sie auf mehreren
Ebenen anordnen soll, die präzise
den verschiedenen Ebenen der Basis C entsprechen.
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Die Lösung gemäß der Erfindung sollte jedoch
eindeutig nicht als auf die mögliche
Anordnung für
pyramidenartige Strukturen der Basen C, wie es in den beigefügten Zeichnungen
gezeigt ist, beschränkt verstanden
werden. Die Lösung
gemäß der Erfindung
kann vielmehr im allgemeinen angewendet werden, um eine dreidimensionale
Anordnung von Produkten zu bilden, die verschiedenste Charakteristika
aufweisen, ausgehend von einer flachen Anordnung. Beispielsweise
kann die Lösung
gemäß der Erfindung
verwendet werden, um eine Verpackung zu füllen, bei der die Produkte
P in einer im allgemeinen glockenförmigen, kugelförmigen oder
baumförmigen Konfiguration
angeordnet sind.
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Bei der beispielhaft in den beigefügten Zeichnungen
dargestellten Ausführungsform
wird die vertikale translatorische Bewegung der verschiedenen Gruppen
von Greifelementen 24 tatsächlich auch bei mindestens
einigen der Elemente 24 mit einer Änderung in den Relativpositionen
der Greifelemente kombiniert, die in einer einzigen Ausgangsgruppe oder
Anordnung umfasst sind.
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Somit ändern in der dargestellten
Ausführungsform
(in möglichen
Varianten der Erfindung könnte
die Lösung
jedoch anders sein) die Elemente 24, die auf den Platten 29 und
den Platten 30 montiert sind, ihre relative Anordnung zumindest
teilweise während
des Transfers von der Linie A zu der Linie B.
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Wie es bereits festgehalten wurde,
kann dieses Ergebnis erreicht werden, indem die Stützstruktur 32 auf
eine im wesentlichen ähnliche
Weise zu der in der US-A-4 832 180 oder der EP-A-0 768 254 beschriebenen
gebildet wird.
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In jedem Fall können die speziellen Verfahren
zum Hervorbringen der Bewegungen als an sich bekannt betrachtet
werden und einfach aus den oben beschriebenen Dokumenten des Stands
der Technik hergeleitet werden.
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Im Hinblick auf die Fähigkeit
zur Relativbewegung der zwei Platten 34, auf denen die
Greifelemente 24 zum Greifen der Produkte P der äußersten Reihe
der aus der Linie A aufgenommenen Anordnung positioniert sind, findet
die Relativbewegung im wesentlichen in der Richtung einer Relativbewegung in
Richtung auf den anderen der zwei plattenartigen Bereiche 34 statt,
der – wie
bereits festgestellt wurde – eine
im wesentlichen C-förmige
Konfiguration hat, die sich in Richtung aufeinder öffnen. diese
Bewegung, die durch den Betätiger 38 hervorgerufen
wird, soll in der dargestellten Ausführungsform es der jeweiligen
Gruppe von Produkten P ermöglichen,
die ursprünglich
in einem näherungsweise
rechteckigen Muster aufgenommen wurde, in ein quadratisches Muster
abgelegt zu werden.
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Wenn das Prinzip der Relativbewegung
das gleiche bleibt, können
die beschriebenen Lösungen ausgetauscht
werden und sowohl miteinander als auch mit anderen anderweitig bekannten
Lösungen kombiniert
werden, die einem Fachmann bekannt sind, um eine maximale Wandelbarkeit
und Flexibilität
in der Kombination der oben beschriebenen Vertikalbewegung mit der
Horizontalbewegung zum erneuten Anordnen der Elemente 24 und
somit der dadurch getragenen Produkte P innerhalb der jeweiligen
Konfiguration zu erreichen.
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Die Einzelheiten der Konstruktion
und die Formen der Ausführungsform
können
folglich im breiten Maß variiert
werden im Hinblick auf die beschriebenen und dargestellten, wenn
das Prinzip der Erfindung das gleiche bleibt, ohne dabei vom Rahmen
der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.
