DE9012050U1 - Vorrichtung zum Transportieren von platinenförmigen Werkstücken beliebiger Form - Google Patents

Description

.. . 80.S3 3*2. Siemens Aktiengesellschaft

Vorrichtung zum Transportieren von plattenförmigen Werkstucken beliebiger Form

Pie Erfindung bezieht sich auf eJ.rie Vorrichtung zu» Transportieren von plattenförmigen Werkstücken beliebiger Form, insbesondere von Blschteilen »it Durchbrochen* bestehend sus einer Vielzahl von vergleichsweise klein ausgebildeten Sauggreif element en, die im Raster angeordnet und an eine Saugleitung ansehließGi- «.*nd, *&ldquor;bei die einzelnen Sauggreifer teilte mt Stro-iLsngsventiiei-» dsrirtÄa ausgebildet sind, daß im geschlossenen Zustand eine definie e Luftmenge hindurehströmen ~<inn. Eine derartige Vorrichtung wird mit dee; älteren deutschen Gebrauchsmuster entsprechend c*r OE-GH 89 03 703 vorgeschlagen.

Obige Vorrichtung ist als eine an ein Handhabungsgerät bzw. Industrieroboter adaptierbare Vorrichtung konzipiert. Häufig sollen Blechteile auch über Transportbänder, die in unterschiedlichsten Technologien realisiert sein können, transportiert werden. Speziell Überkopf-Transportbänder fur platinenförmige ; Werkstücke arbeiten beispielsweise nach Magnet- oder Vakuum-25 saug-Prinzipien. Insbesondere Hagnetbänder haben zwar viele

vorteilhafte Anwendungsgebiete erschlossen, eignen sich jedoch ■ nicht fü* eine werkstoffunabhängige, universelle Verwendung. Für letzteren Fall sind speziell Vakuumsaugbänder geeignet, :■■ wobei hier aber ~ine Reihe von Problemen, die mit dem flächen- f 30 haften Aktivieren von Vakuum-Greifelementen und dem Aufrechterhalten des Vakuums verbunden sind, beherrscht werden müssen. Erst durch Lösung dieser Probleme und insbesondere durch die &ggr; damit verbundene Entschärfung der übergänge von Vakuum- zu Nichtvakuum-Flächenbereichen wird es möglich, die Anwendung auf unregelmäßig geformte, durchbrochene platinenartige Werkstücke zu erweitern.

2 Für Werkstücke mit einem Flächengewicht von über 10 kg/m sind vom Stand der Technik nach dem Vakuumansaugprinzip arbeitende Transportlösungen lediglich für Rechteckzuschnitte für den Abtransport bei Tafelscheren bekannt, bei denen Transportbänder mit eingebauten, diskreten Greifelementen angewendet werden,, Als MittPl zism Aktivieren/rtesak+ivieren der Bandfläche sind hierbei Kanals und Kammern v^handen, die über Ventile n?rh einer auf den Vorschub abgestimmten Logistik geschaltet werden. Aufgrund der geringen Steuerungsflexibilität sind diese bekannten Vorrichtungen allerdings nj.cht für unregelmäßig geformte, durchbrochene Werkstücke anwendbar^

Eine funktionssichere Entsorgungstechnologie fur Blech-Trennmaschinen unter Einschluß beliebiger Werkstücke ist jedoch unabdingbare Voraussetzung für die Beherrschung aller Eventualfälle in der flexiblen Fertigung. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine weitere Vorrichtung zum Transportieren von plattenförmigen Werkstücken beliebiger Form zu schaffen.

Die Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelost, daß ein umlaufendes Übe^kopf-Transportband aus einzelnen Transportband-Querelementen, die zusammen an die Saugieitung angeschlossen sind, gebildet ist und daß das Überkopf-Transportband die Vielzahl der im Rater angeordneten Sauggreifelemente trägt.

Die Erfindung umfaßt eins Gesamtflächenaktivierung mit spezifisch ausgebildeten Sauggreifelementen bei Überkopf-Transportbändern. Dadurch werden die bisher an den Übergängen des Transportbandes auftretenden Probleme der Steuerungsflexibilitat entscheidend gemildert, da das System vor unkontrollierbaren Zusammenbrüchen durch Falschluft geschützt wird. Durch die bereits für mobAle Vorrichtungen vorgeschlagene Anordnung vieler kleiner Saugnäpfe als Sauggreifelemente zu einem ^MDicht-an-Dicht"-Besatz wird eine geringere Flächennachgitibigkeit als bei großen Saugnäpfen in aufgelockerter Besatzdichte

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3 .:'.. ■':■ ■■' ''■■.' bewirkt. Einzelne große Saugnäpfe haben nämlich jeweils Sitz-Toleranzen, so daß nicht alle Saugnäpfe auf einem vollkommen ebenen Merkstück aufsitzen würden. Davon abgesehen, liegen in der Praxis durch die Trennbearbeitung mehr oder weniger flächenverworfene Werkstücke vor. Eine Parallelität beim,Aufsetzen der Saugnäpfe ist aber nicht immer zu gewährleisten. Dies gilt ins besondere bei einem zumindest in Förderrichtung in sich flexiblen Transportband.

Es hat sich gezeigt, daß bei den Querelementen eines Tansportbandes die Voraussetzungen für ein sattes Aufsitzen bei großer Greifer fläche meist nicht gegeben sind. Aus diesen Gründen ist es wahrscheinlich, daß beim Aufsetzen mehrerer nebeneinanderliegender Querelemente als Greiffläche auf ein Werkstück nur ein Teil der Saugnäpfe voll abdichten, d. h. also sofort* wirksam werden würde, wenn das Vakuum gezielt aktiviert wird. Im Rahmen der Erfindung wird dagegen das Vakuum vorher aktiviert, wobei zumindest bei jedem separaten Querelement alle Sauggreifelemente - bis auf deren Restaktivität - zunächst durch ihren Ventilverschiuß Inaktiv sind. Beim Ansetzen eines Merkstückes dichten die längs der Reihe des jeweiligen Querelements vorstehenden Sauggreifelemente ab und werden aufgrund der Restaktivität zunächst unvollständig, dann nach dem Abfallen der üblicherweise im Sauggreifelement vorhandenen

Ventilkugel - vollständig wirksam. Dadurch erfolgt ein

Nachsetzen, so daß auch der übrige Teil der Sauggreifelemente nach und nach aktiviert wird. Die auf Durchbrüchen der Werkstücke weiterhin ins Leere greifenden Sauggreifelemente bleibci restaktiv, d,h, inaktiv für die Tragkraft. Wurden dagegen die geschlossenen Ventile der Sauggreifelemente voll abdichten, käme es nicht zu letzterem Nachsetzeffekt, so daß unter ungünstigen Voraussetzungen kein ausreichender Tragflachenanteil des Überkopf-Transportbandes zur Verfügung stehen würde.

Bei oer Erfindung wird also das in der älteren DE-GM 89 03 für eine Vorrichtung zum Greifen und/oder Handhaben von

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plattenförmigen Werkstücken beliebiger Form vorgeschlagene Prinzip in entsprechender Weise auf ein Uberkopf-Transportband Cioertragen. Damit ergeben sich erhebliche Vorteile gegenüber % den vom Stand der Technik vorbekannten als Endlosband umlaufen- t den Transportvorrichtungen, die nach dem Vakuumansaugprinzip

mit Einzelaktivierung arbeiten. |

Bei einer praktischen Realisierung der Erfindung ist das Trans- | portband als Kettenglieder-Band mit quer zur Förderrichtung durchgehenden Transportband-Querelementen ausgeführt. Die Querelemente können z. B. Vierkantrohre sein, an deren Unterseite die diskreten Sauggreifelemente als Saugnäpfe in ''-Reihe eingebracht sind. Die Vakuumzuführung kann dabei von ■

der Seite des Bandsystems zu den einzelnen Querelementen erfolgen. Hierzu sind von Querelement zu Querelement Vakuum-Schlauchverbindungen geführt, so daß sich eine geschlossene Schlauchringschleife ergibt. Mehrere Querelemente können zu einem Transportbandsegment mit eigenem Kreislauf als separat aktivierbare Transportvorrichtung zusammengefaßt sein.

Zum Anschluß an ein vorhandenes Vakuumsystem ist bei der srfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise ein Schleppschlauchsystem vorhanden. Letzteres ist in geeigneter Weise an einen zentralen Drehverteiler angeschlossen, der sich entweder zentrisch im Ringsystem oder aber auch exzentrisch oberhalb oder auch axial versetzt zum umlaufenden Transportband befindet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich _: aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung anhand der Zeich- ^ nung. Es zeigen I

FIG 1 in Prinzipdarstellung ein ringförmig umlaufendes Über- &uacgr;

kopf-Transportband mit Vakuum-Greifelementen, ^&Aacgr;

FIG 2 in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus FIG 1 zur Verdeutlichung der seitlichen Gliederkette zur Transport-

bandführung und -antrieb, wobei der Ausschnitt zugleich ein Transportbandsegment darstellt,

FIG 3 «sine in FIG 2 längs der Linie III-III senkrecht geschnittene Ansicht eines einzelnen Transportband-Querelementes mit in Reihe angeordneten Saugnäpfen als Sauggreifelemente, FIG 4 in Prinzipdarstellung ein ringförmig umlaufendes Transportband mit einem zentral umlaufenden Schleppschlauchsystem mit mehreren Vakuumsaugleitungen zum Anschluß an einen zentrischen Drehverteiler und

FIG 5 eine alternative Ausgestaltung zu FIG A mit einem exzentrisch angeordneten Vakuumanschluß und einzeln ansteuerbaren Ventilen.

Bei der nachfolgenden Figurenbeschreibung wird Bezug genommen auf die Ausfuhrungsbeispiele der DE-GM 89 03 703, insbesondere auf die dort im einzelnen beschriebenen Figuren 1, 4 und 5. Zur Abgrenzung gegen diese Beispiele werden nachfolgend 100er-Bezugszeichen verwendet.

In der DE-GM 89 03 703 wird eine Vorrichtung zum Greifen und/ oder Handhaben von plattenförmigen Werkstücken beliebiger Form, insbesondere von Elechteilen mit Durchbrüchen beschrieben, wobei diese Vorrichtung nach dem Vakuum-Saugprinzip mit mehreren an sine Saugleitung anschließbaren Sauggreifelementen arbeitet. Dabei sind eine Vielzahl von vergleichsweise klein ausgebildeten Saugnäpfen als Sauggreifelemente im Raster angeordnet, wobei die einzelnen Sauggreifelemente mit Strömungsventilen derart ausgebildet sind, daß im geschlossenen Zustand eine definierte Luftmenge hindurchströmen kann. Vorzugsweise sind dafür die Strömungsventile in die einzelnen Sauggreifelemente eingebaut, wobei jedes Sauggreifelement zur Realisierung des Stiömungsventils als Ventilsitz einen hartelastischen Einsatz mit Oberflächenstruktur und/oder -rauhigkeit aufweist, so daß der Ventilsitz nicht vollständig abdichtbar ist.

Es hat sich gezeigt, daß mit obiger Vorrichtung in einfacher Weise alle Werkstücke, die als Blechteile für den Gerätebau benötigt

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werden und die einerseits komplizierte Formen mit unregelmäßigen Außenkonturen, diversen Ausnehmungen und sehr unterschiedliche Größen aufweisen sowie andererseits auch aus unterschied lichsten Werkstoffen bestehen können, handhabbar sind. Diese universell funktionierende Greiftechnologie soll im Rahmen eines universellen Entsorgungssystems für beliebige Blechteile Überkopf-Transportbänder angewandt werden:

In FIG 1 ist ein derartig als Endlosschleife umlaufendes Tran'··- portband mit 100 bezeichnet, das durch extern antreibbare Rollen 101, 102 geführt und zu einer Umlaufbewegung aktiviert wird.

In das Transportband 100 sind eine Vielzahl von Sauggreifelementen eingebaut, die einerseits nach Anordnung des Gesamtkoilektivs im Raster und andererseits nach Aufbau jedes Einzelelementes der DE-GM 89 03 703 entsprechen. Das Transportband 100 ist über ein Schleppschlauchsysten 150 und über in FIG 1 nicht dargestellte Führungshilfen mit einem im Zentrum befindlichen Drehverteiler 160 verbunden, der an ein externes Vakuumsystem angekoppelt ist. Somit ist auun bei umlaufenden Förderband 100 der Anschluß an das Vakuumsystem und die Aktivierung aller in einem Segment 105 des Transportbandes 100 vorhandene Sauggreifelemente 30 gewährleistet.

In FIG 2 sind einzelne Querelemente 110 als Ausschnitt des Transportbandes 100, die zusammengefaßt ein Transportbandsegment 105 bilden, dargestellt: Die Querelemente 110, die beispielsweise Quadratprofile sein können, sind ~r, sich vakuumdicht. Einzelne Querelemente 110 sind seitlich über Abschlußteile 115 und 120 zu einer Gliederkette zusammengefügt, die als Transportbandführung und -antrieb wirkt. Rückseitig sind an den Querelementen 110 jeweils Anschlüsse 130 für entsprechend FIG ? in einer Reihe angeordnete Sauggreifelemente 30 erkennbar, welche jeweils über Schlauchringschleifen 140 miteinander verbunden sind. Die Schlauchringschleife 140 ist an einer stelle des Transportbandsystems 100 bzw. des Transport-

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bandsegmentes 105 über das Gelenk 145 mit dem Schleppschlauchsystem 15t) und dem Drehverteller 160 verbunden. Dadurch kann kontinuierlich Vakuum an das Transportband 100 bzw. Transportbandsegment 105 angelegt werden.

In der zu FiG 2 senkrecht geschnittenen Darstellung gemäß FlG 3 ist anhand eines einzigen Querelementes 110 der Besatz mit Sauggreifelementen 30 dargestellt. Letztere sind an der Unterseite der Elemente 110 angebracht und bilden mit ihren Stromungsventilen und Saugnäpfen eine über die gesamte Transportbreite verlaufende Reihe. Durch eine Mehrzahl von Quereiementen 110 kann jeweils ein Transportsegment 105 definiert werden.

Es kann vorteilhaft sein, die Querelemente 110 in der Mitte zu verschließen und das Bandsystem beidseitig nlt Vakuum zu beaufschlagen. Dadurch wird eine Unterteilung in zwei separate Bahn- Längsstreifen, d. h. eine Variation der Programmierbarkeit in Querrichtung erreicht. Es ist auch möglich, auf jeder Seite mehrere Anschlußringschleifen mit separaten Anschlüssen an den Drehverteller 160 vorzusehen, um in Querrichtung mehrere Bahn- Längsstreifen nach Bedarf zu aktivieren.

In FIG 4 ist ein Transportbandsystem 200 über Rollen 201 bis

204 geführt. Hler besteht im Gegensatz zu FIG 1 das zentral umlaufende Schleppschlauchsystem 250 aus fünf separaten Schläuchen 251 bis 255, die das Band 200 bzw. die fünf Bandsegmente

205 bis 209 über fünf Drehgelenke 245 bis 249 mit einem fünfkanaligen Drehverteiler 260, der zentrisch zum Transportsystem 200 angeordnet ist, verbindet. Durch eine solche Anordnung wird der axiale Raumbedarf für das Schleppschlauchsystem vermindert, wobei allerdings ein erhöhter Raumbedarf für die Rotation des Transportbandes 200 benötigt wird.

In FIG 5 läuft ein Transportbandsystem 300 entsprechfind FIG 1 über zwei Rollen 301 und 302. Hier ist am Band 300 bzw. an der Schlauchringtchleife 340 ein einkanaliges Drehgelenk 345 um-

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( 1 laufend angeordnet. Ein einziges Schleppschlauchsystem 350 führt von der Schlauchringschleife 340 über ein Drehgelenk exzentrisch zu einem festen Anschluß 360 oberhalb des Bandsystems 300 und läuft entsprechend der Lage des Drehgelenkes 345 am Transportband 300 in dessen Bewegungsrichtung mit. Mögliche Positionen sind durch die strichpunktierten Linien r gedeutet.

Durch letztere Konstruktion wird c*er axiale Raumbedarf auf Kosten des Höhen-Raumbedarfs für das Schleppschlauchsystem klein "ehalten. Es ergibt sich aber so vorteilt Verweise ein geringe. Höhen-RaußL^arf für das eigentliche Transportband 300, wodurch eine große Transportstrecke bei kleiner Sandlänge ermöglicht wird.

Die einkanalige Ausführung ist dann sinnvoll, wenn das programmierte Vakuum-Aktivieren nicht über die getrennten Schlauchringschleifen, sondern unmittelbar über Einzelventile an den Querelementen HQ entsprechend FIG 2 vorgesehen ist. Jeder in FIG 5 angedeutete Saugnapf steht für ein in senkrecht zur Papierebene verlaufendes Querelement 110 mit einer Reihe von Greifelementen 30 entsprechend FIG 3, dem jeweils ein Ventil 325 zugeordnet ist. Durch entsprechende Programmierung schalten jeweils ein oder mehrere Ventile 325 genau ein oder entsprechend mehrere Querelemente 310 an das Schlauchsystem.

( Die in FIG 5 im Zusammenhang mit der Schlauchringschleife 3AO angedeuteten Ventile 325 müssen ferngeschaltet werden können. Hierfür kommen beispielsweise über Schaltnocken betätigbare Ventile, über einen Luftstrahl betätigbare fluidlsche Ventile oder auch magnetisch betätigbare Ventile infrage.

In kinematischer Umkehr der FIG 5 und als Variante von FIG 4 können in dem Transportband feste Anschlüsse vorhanden sein, wobei dann entsprechend ein Drehverteiler in axjai-yersetzter zfntrlscher Anordnung zuw Transportband notwendig 1st. In diesem Fall ergibt sich nur ein geringer Bedarf an Höhenraum und

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( 1 ein großer Bedarf an Axialraum, welcher aber in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Bandlänge des Transportbandes gewählt -_v werden kann.

Claims (14)

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Transportieren von plattenförmigen Werkstücken beliebiger For»), insbesondere von Blechteilen mit Durchbrochen, bestehend aus einer Vielzahl von vergleichsweise klein ausgebildeten Sauggreifer ],~^en+-<»n, die im Raster angeordnet und an eine 5augleitu._d anschließbar sind, wobei die einzelnen Sauggreifelemente mit Strömungsventilen derartig ausgebildet sina, daß im geschlossenen Zustand eine definiert?.

Luftmenge hindurchströmen kann, dadurch gekennzeichnet , daß ein umlaufendes Überkcpf-Transscrtband (100, 200, 300) aus einzelnen Transportband-Querelementen (105), die zusammen an. die Saugleitung angeschlossen sind, * gebildet ist und daß das Überkopf-Transportband (100, 200,

300) die Vielzahl der im Raster angeordneten Sauggreifelemente (30) trägt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportband-Querelemente (110) aus mit Vakuum beaufschlagbaren Profilteilen bestehen, die je eine Reihe von Sauggreifelementen (30) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (100 bis 300) in mehrere getrennt mit Vakuum beaufschlagbare Segmente (205 bis 209) aufgeteilt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Segmente (205 bis 209) an eine gemeinsame Vakuumringleitung (240 b.'.;s 244) des Transsportbandes (200) angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vakuumringleitung (140, 240) über ein

3,5 Schleppschlauchsystem (150, 250) an einen zentralen Dreivverteiler (160, 260) angeschlossen ist,

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehverteiler (260) mit seinem Anschluß axlal-versetzt zum Transportband (20Q) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (205 bis 209) über das zentral umlaufende Schleppschlauchsystem (250 bis 254) an einen mehrkanallgen zentralen Orehverteiler (260) angeschlossen ist, der sich im Zentrum des umlaufenden Uberkopf Transportbandes (200) befindet,

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein umlaufendes einkanaliges Drehgelenk .345) mit einer einzigen Ringleitung (340) für das gesagte

Transportband (300) vorhanden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das einkanalige Drehgelenk (345) mit einem Schleppschlauchsystem (350) exzentrisch an einen Festenanschluß

(360) außerhalb des Transportbandes (300) angekoppelt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Festanschluß (360) sich oberhalb des Transportbandes (300) befindet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Querelemente (110 bis 310) über fernschaltbare Ventile (325) an die Ringleitung (340) angeschaltet wercien können.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als fsrnschaltbare Ventile (325) schaltnockenbetätigte Ventile vorgesehen sind.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als fernschaitbare Ventile (325) magnetisch angesteuerte Ventile vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als fernschaitbare Ventile (325) über Luftstrahl betätigte Ventile vorgesehen sind.