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Dokumentenidentifikation DE19519643B4 22.09.2005
Titel Behälter-Wechselvorrichtung
Anmelder EDAG Engineering + Design AG, 36039 Fulda, DE
Erfinder Quell, Ewald, 36041 Fulda, DE
Vertreter Hebing, N., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 61231 Bad Nauheim
DE-Anmeldedatum 30.05.1995
DE-Aktenzeichen 19519643
Offenlegungstag 05.12.1996
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.09.2005
IPC-Hauptklasse B65G 49/00
IPC-Nebenklasse B65G 65/02   B23Q 7/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Behälter-Wechselvorrichtung zur Aufnahme eines Behälters, insbesondere mit in einer Montagelinie zu montierenden Bauteilen, und zum Transport des Behälters zwischen einer Beladestation und einer zumindest in etwa auf dem Niveau der Beladestation liegenden Bauteile-Wechselstation, in welcher ein Handhabungsgerät die Bauteile in dem Behälter greifen oder Bauteile in ihn ablegen kann.

Behälter mit in einer Montagelinie zu montierenden Bauteilen werden meist mit Gabelstaplern in eine Beladestation neben der Montagelinie abgesetzt und von dort mittels einer Behälter-Wechselvorrichtung in eine Bauteile-Wechselstation bewegt, welche im Greifbereich eines Roboterarmes liegt. Nach dem Entleeren des Behälters wird dieser zu einer Seite hin in eine Entladeposition und ein neuer, voller Behälter aus der Beladeposition in die Bauteile-Wechselstation bewegt. Wichtig ist hierbei, daß in Beladeposition stets ein voller Behälter bereitsteht, damit durch den Behälterwechsel keine Produktionspause eintreten kann, und daß der volle Behälter während des Leerens des zuvor zugeführten vollen Behälters in die Beladestation abgesetzt werden kann. Dadurch hat der Stapelfahrer zum Anliefern des vollen Behälters hierfür genügend Zeit.

Der zur Verfügung stehende Platz wird bei modernen Montagelinien immer geringer, da immer mehr automatische Montageeinrichtungen auf engem Raum und die Fertigung mehrerer Typvarianten auf einer Montagelinie vorgesehen werden und da der Platzbedarf einen wesentlichen Kostenfaktor darstellt.

Ähnliche Probleme wie bei Montagelinien treten auch bei der Anlieferung und Abfuhr von Einzelteilen bei Fertigungslinien, beispielsweise in der Automobilindustrie beim Betrieb von Blechpressen auf. Auch wenn Fahrzeuge automatisch demontiert werden, sind die zu lösenden Platzprobleme vergleichbar.

In der Offenlegungsschrift DE 34 24 988 A1 wird eine Vorrichtung zum Zuführen von Gegenständen beschrieben, bei der diese in stapelbaren Trägern untergebracht sind. Die Träger werden in einem Stapel der Vorrichtung zugeführt, worauf der oberste Träger seitlich vom Stapel in eine neben dem Stapel befindliche Position geschoben wird, in der ihm von einem Roboter die Gegenstände entnommen werden. Sobald der Träger entleert ist, wird er heruntergefahren und unter den angehobenen Stapel geschoben. Auf die Weise rotieren die Träger durch den Stapel, bis alle entleert sind, worauf sie der Vorrichtung als Stapel entnommen werden. Nachteilig an der Vorrichtung ist, dass zwei Hubvorrichtungen benötigt werden.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Behälter-Wechselvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Zuführen und Abführen von Behältern ohne Verzögerung des Produktionsablaufs möglich wird und die möglichst platzsparend angeordnet werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Behälter-Wechselvorrichtung ein Gestell mit einer Entladestation zur Aufnahme eines von der Bauteile-Wechselstation kommenden Behälters oberhalb ihrer Beladestation hat, daß an dem Gestell ein Heber höhenverfahrbar zwischen der Bauteile-Wechselstation und der Entladestation angeordnet ist und daß Mittel zum Bewegen der Behälter von der Beladestation auf den Heber in die Bauteile-Wechselstation und von dem Heber zur Entladestation vorgesehen sind.

Die Vorteile einer solchen Behälter-Wechselvorrichtung werden nachfolgend am Beispiel einer Behälter-Wechselvorrichtung für eine Montagelinie erläutert. Durch die erfindungsgemäße Behälter-Wechselvorrichtung wird der bisher erforderliche Platz neben der Beladestation für entleerte Behälter eingespart. Durch den Heber kann ein leergewordener Behälter jeweils in die Entnahmestation oberhalb der Beladestation gebracht werden, wo der Stapelfahrer diesen aufnehmen kann. Der Behälterwechsel gestaltet sich für den Stapelfahrer sogar einfacher und rascher als bisher, weil er nach dem Absetzen des vollen Behälters zur Aufnahme des leeren Behälters seine Position nicht wesentlich verändern, sondern nur die Gabel hochfahren muß. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Behälter-Wechselvorrichtung liegt darin, daß die Behälter in der Entnahmestation durch den Heber in eine für den Roboterarm optimale Höhe bewegt werden können.

Konstruktiv besonders einfach ist die Behälter-Wechselvorrichtung gestaltet, wenn die Beladestation, Bauteile-Wechselstation und die Entladestation zum Abstützen des jeweiligen Behälters eine Rollenbahn aufweisen. Die Behälter können dann einfach von einer Station in die andere auf den Rollenbahnen rollen.

Man könnte die Behälter jeweils mittels eines Stößels in die gewünschte Station schieben. Einfacher ist die Behälter-Wechselvorrichtung gestaltet, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Mittel zum Bewegen des jeweiligen Behälters von der Beladestation zur Bauteile-Wechselstation und von dem Heber zur Entladestation durch Rollenbahnantriebe gebildet sind.

Die Zahl der Fahrten zwischen einem Zentrallager und der Beladestation der erfindungsgemäßen Behälter-Wechselvorrichtung zum Zuführen und Abführen von Behältern läßt sich dadurch verringern, daß gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung dem Gestell zum Zuführen und Abführen von Behältern ein Wagen zugeordnet ist, welcher eine Hubsäule mit einem vom Niveau der Entladestation des Gestells auf das Niveau der Beladestation absenkbaren Träger für einen Behälter hat. Ein solcher Wagen kann jeweils mit zwei vollen Behältern vom Zentrallager zu einer Beladestation fahren, dort zunächst den unteren Behälter in die Beladestation absetzen, dann den oberen Behälter absenken und anschließend einen leeren Behälter aus der Entladestation oberhalb des vollen Behälters aufnehmen. Er kann dann anschließend zu einer anderen Beladestation fahren und dort ebenfalls einen vollen Behälter absetzen und einen leeren Behälter aufnehmen.

Mit einem Wagen üblicher Baugröße läßt sich die Zahl der erforderlichen Fahrten besonders stark verringern, wenn der Wagen zwei Hubsäulen nebeneinander hat und deshalb zum Transport von vier Behältern ausgebildet ist.

Der jeweilige Behälter gelangt in der Bauteile-Wechselstation in eine genau festgelegte Position, wenn die Bauteile-Wechselstation Aufnahmen aufweist, welche zum Positionieren und Abstützen eines von dem Heber abgesenkten Behälters ausgebildet sind.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen die

1 eine Seitenansicht einer Behälter-Wechselvorrichtung nach der Erfindung ohne einen Wagen zum Zu- und Abführen von Behältern,

2 eine Seitenansicht des Wagens der Behälter-Wechselvorrichtung,

3 eine Draufsicht auf den Wagen.

Die 1 zeigt ein ortsfest auf einem Boden 1 zu montierendes Gestell 2. In diesem Gestell 2 sind übereinander zwei Rollenbahnen 3, 4 angeordnet, auf denen jeweils ein Behälter 5, 6 steht. Bei dem Behälter 5 handelt es sich um einen mit zu montierenden Teilen gefüllten Behälter, während der Behälter 6 leer ist. Die untere Rollenbahn 3 bildet eine Beladestation 7, während die obere Rollenbahn 4 eine Entladestation 8 darstellt.

Wichtig für die Erfindung ist ein Heber 9, welcher auf der Seite der nicht gezeigten Montagelinie höhenverfahrbar am Gestell 2 angeordnet ist. Dieser Heber 9 hat ebenfalls eine Rollenbahn 10, auf der ein Behälter 11 steht. In der dargestellten, unteren Position des Hebers 9 befindet sich dieser auf einer Bauteile-Wechselstation 12, in welcher ein nicht gezeigter Roboterarm dem Behälter 11 die zu montierenden Teile nach und nach entnehmen kann. Diese Bauteile-Wechselstation 12 hat auf dem Boden 1 stehende Aufnahmen 19, 19', welche den Behälter 11 beim Absenken mittels des Hebers 9 exakt fixieren, so daß der Behälter 11 in der Bauteile-Wechselstation 12 eine hohe Positioniergenauigkeit zum ihn entladenden Roboter hat.

Für die Rollenbahn 3 ist schematisch ein Rollenbahnantrieb 13 dargestellt, durch den ein Fördern des Behälters 5 auf der Rollenbahn 3 zur Rollenbahn 10 möglich ist. Entsprechende Rollenbahnantriebe sind auch für die Rollenbahnen 10 und 4 vorgesehen.

Wenn der Behälter 11 in der Bauteile-Wechselstation 12 vollständig entleert ist, fährt der Heber 9 nach oben bis in Höhe der Rollenbahn 4 der Entladestation 8. Anschließend fährt man den leeren Behälter 11 durch Antrieb der Rollenbahnen 10 und 4 in die Entladestation 8. Sobald der Heber 9 wieder zurück in seine dargestellte Position gefahren ist, kann ein voller Behälter 5 durch Antrieb der Rollenbahnen 3 und 10 in die Bauteile-Wechselstation 12 gefahren werden. Mittels eines Gabelstaplers kann danach ein neuer, voller Behälter in die Beladestation 7 gesetzt und der leere Behälter 6 abtransportiert werden.

Die erfindungsgemäße Behälter-Wechselvorrichtung kann auch in einer Demontagelinie eingesetzt werden. Dann setzt ein Roboterarm in der Bauteile-Wechselstation 12 demontierte Bauteile in einen leeren Behälter ab, der nach dem vollständigen Füllen in die oben gelegene Entladestation 8 gebracht wird. Der Stapelfahrer hat dann volle Behälter abzuführen und leere Behälter anzuliefern.

Statt eines Gabelstaplers kann man zum Zuführen und Abführen von Behältern 5, 6 auch einen in den 2 und 3 gezeigten Wagen 14 benutzen. Dieser hat nebeneinander zwei Hubsäulen 15, 16 mit jeweils einem höhenverfahrbaren Träger 17, 18. In der dargestellten Position stehen auf dem Wagen 14 zwei volle Behälter 5a, 5b. Die Träger 17, 18 tragen oberhalb dieser Behälter 5a, 5b jeweils einen weiteren, vollen Behälter 5c, 5d.

Wenn der Wagen 14 sich vor dem in 1 gezeigten Gestell 2 befindet, dann kann man zunächst einen unteren Behälter 5a in die Beladestation 7 setzen. Danach senkt man den oberen Behälter 5c des Wagens 14 ab und fährt mit dem Träger 17 wieder in die ursprüngliche Stellung hoch. Das ermöglicht es, anschließend den leeren Behälter 6 aufzunehmen.

Am nächstfolgenden Gestell 2 kann man dann den abgesenkten, nunmehr unteren Behälter 5c zur Beladestation 7 wechseln, den darüber befindlichen, nunmehr leeren Behälter 6 absenken und einen weiteren leeren Behälter auf dem Träger 17 aufnehmen.

1Boden 2Gestell 3Rollenbahn 4Rollenbahn 5Behälter 6Behälter 7Beladestation 8Entladestation 9Heber 10Rollenbahn 11Behälter 12Bauteile-Wechselstation 13Rollenbahnantrieb 14Wagen 15Hubsäule 16Hubsäule 17Träger 18Träger 19Aufnahme

Anspruch[de]
  1. Behälter-Wechselvorrichtung zur Aufnahme eines Behälters, insbesondere mit in einer Montagelinie zu montierenden Bauteilen, und zum Transport des Behälters zwischen einer Beladestation und einer zumindest in etwa auf dem Niveau der Beladestation liegenden Bauteile-Wechselstation, in welcher ein Handhabungsgerät die Bauteile in dem Behälter greifen oder Bauteile in ihn ablegen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter-Wechselvorrichtung ein Gestell (2) mit einer Entladestation (8) zur Aufnahme eines von der Bauteile-Wechselstation (12) kommenden Behälters (6) oberhalb ihrer Beladestation (7) hat, daß an dem Gestell (2) ein Heber (9) höhenverfahrbar zwischen der Bauteile-Wechselstation (12) und der Entladestation (8) angeordnet ist und daß Mittel zum Bewegen der Behälter (5, 11, 6) von der Beladestation (7) auf den Heber (9) in die Bauteile-Wechselstation (12) und von dem Heber (9) zur Entladestation (8) vorgesehen sind.
  2. Behälter-Wechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladestation (7), die Bauteile-Wechselstation (12) und die Entladestation (8) zum Abstützen des jeweiligen Behälters (5, 11, 6) eine Rollenbahn (3, 10, 4) aufweisen.
  3. Behälter-Wechselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewegen des jeweiligen Behälters (5, 11, 6) von der Beladestation (7) zur Bauteile-Wechselstation (12) und von dem Heber (9) zur Entladestation (8) durch Rollenbahnantriebe (13) gebildet sind.
  4. Behälter-Wechselvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gestell (2) zum Zuführen von Behältern (5a, 5b, 5c, 5d) und Abführen von Behältern (6) ein Wagen (14) zugeordnet ist, welcher eine Hubsäule (15, 16) mit einem vom Niveau der Entladestation (8) des Gestells (2) auf das Niveau der Beladestation (7) absenkbaren Träger (17) für einen Behälter (5c, 5d) hat.
  5. Behälter-Wechselvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (14) zwei Säulen (15, 16) nebeneinander hat und deshalb zum Transport von vier Behältern (5a, 5b, 5c, 5d) ausgebildet ist.
  6. Behälter-Wechselvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile-Wechselstation (12) Aufnahmen (19, 19') aufweist, welche zum Positionieren und Abstützen eines von dem Heber (9) abgesenkten Behälters (11) ausgebildet sind.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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