CH649969A5

CH649969A5 - Vorrichtung zum beschicken einer palette mit papierstapeln.

Info

Publication number: CH649969A5
Application number: CH519/81A
Authority: CH
Inventors: Thomas Sylvander
Original assignee: Wamac Machinery Ab
Priority date: 1980-01-28
Filing date: 1981-01-27
Publication date: 1985-06-28
Also published as: IT1145886B; NL8100404A; GB2070559A; GB2070559B; IT8112425A0; SE8000667L; FR2474465B1; SE421781B; DE3102431A1; US4383788A; FR2474465A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschicken einer Palette mit aus losen Blättern bestehenden Papierstapeln, die auf der Palette bis zu einer gewünschten Höhe neben- und/oder übereinander abgesetzt werden sollen. Die Papierstapel können beispielsweise aus Zeitungen, Zeitschriften usw. bestehen, die lose aufeinan-derliegen und in dieser eng übereinanderliegenden Anordnung in Stapelform auf eine Palette verladen werden sollen.

Das Verladen loser Papierstapel auf eine Palette wurde bisher von Hand oder mit Hilfe komplizierter und teurer Maschinen ausgeführt, wobei im letzteren Falle die gesamte Palette an die verschiedenen Lagerstellen der Papierstapel gefahren werden musste, bis die Palette gefüllt war. Es ist bekanntlich sehr schwierig, einen losen Papierstapel beim Verladen so zu handhaben, dass die Papierblätter nicht verrutschen; aus diesem Grunde ist es üblich, die einzelnen Papierstapel mit Folie zu umhüllen oder vor dem Verladen auf die Palette zu binden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Vorrichtung vorzuschlagen, durch welche das sichere Absetzen und die exakte Stapelbildung beim Verladen von Papierstapeln auf Paletten gewährleistet sind, wobei die Nachteile der zur Zeit bekannten Maschinen und Verfahren behoben werden sollen.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung ist im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert. Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Dank dieser Erfindung wird mit der vorgeschlagenen Vorrichtung nicht nur die gestellte Aufgabe gelöst, sondern die Vorrichtung ist ausserdem sehr einfach und billig herzustellen. Jeder einzelne Papierstapel wird nach der Abnahme von einem Förderer, beispielsweise einem Bandförderer, mit festem Griff gehalten und das Risiko des gegenseitigen Ver-rutschens der Zeitungen wird komplett ausgeschlossen. Auch im Augenblick des Absetzens des Stapels behalten die Zeitungen ihre gegenseitige Lage mit Sicherheit bei, da die Anpressplatte schneller als der nach unten fallende Stapel nach unten gestossen wird und somit ein Verrutschen der Zeitungen nicht möglich ist. Beim Abnehmen des Greifers wird die Anpressplatte gegen die Oberseite des Stapels gepresst, bis die Kolbenstange ihre äusserste Endlage erreicht hat, in welcher der Greifer genügend nach oben vom Stapel wegbewegt wird, so dass eine Kollision zwischen Greifer und Papierstapel nicht möglich ist. Die Anpressplatte bewegt sich dann in ihre vollständig zurückgezogene Endlage. Unter dem Druck der Anpressplatte, welche den Stapel gegen die Tragstangen presst, wird die Luft aus dem Zeitungsstapel herausgedrückt; ferner entsteht dadurch eine grössere Reibung, welche ebenfalls zum Zusammenhalt des Zeitungsstapels beiträgt. Da der Roboter programmierbar ist, können für die Bewegung der Zeitungsstapel exakte Wege zwischen dem Förderer und der Palette vorgeschrieben werden, ohne dass die Palette selbst bewegt werden muss. Da sich die Palette während dem Beladen in Ruhe befindet, können grosse Einsparungen an Raumbedarf und Arbeitskräften gemacht werden.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beliegenden Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer solchen Vorrichtung,

Fig. 2 zeigt in vergrösserter Darstellung eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform des Greifers,

Fig. 3 veranschaulicht in vergrösserter Seitenansicht eine weitere Ausführungsform des Greifers und

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Fig. 4 ist eine Seitenansicht des in Fig. 2 dargestellten Greifers, und zwar von der Seite her gesehen, von welcher der Papierstapel abgenommen wird.

Die in der Zeichnung unter Verzicht auf unwesentliche Einzelheiten dargestellte Vorrichtung weist einen Industrieroboter 1 auf, dessen schwenkbarer, anhebbarer und absenkbarer Abschnitt 2 am Körper 3 des Roboters über eine Welle 4 befestigt ein. Ein Arm 5 ist so am Abschnitt 2 montiert, dass er ausgestreckt und wieder eingezogen werden kann. Der an sich bekannte Roboter 1 ist über eine handelsübliche Anlage einschliesslich eines Speichers programmierbar, wobei diese gesamte Anlage auf der Zeichnung nicht dargestellt ist. Auf diese Weise kann die gewünschte Bewegung direkt in den Speicher einprogrammiert werden, wobei der Roboterarm 5 auch von Hand betätigbar ist. An seinem freien Ende ist der Arm 5 mit einer Drehvorrichtung 6 versehen, auf welcher ein Greifer 7 montiert ist. Der Greifer 7 umfasst eine Stützplatte 8, an deren unterem Ende mindestens zwei Tragstangen 9 und 10 parallel und im gegenseitigen Abstand so angeordnet sind, dass sie den von einem Förderer 12 in den Arbeitsbereich des Armes 5 gebrachten Papierstapel erfassen können. Das Förderelement des Förderers 12 kann beispielsweise mehrere Bänder umfassen, welche den Stapel 11 so anliefern, dass sich die Tragstangen 9 und 10 unter den Stapel 11 schieben lassen. Die Tragstangen 9 und 10 bestehen vorzugsweise aus gehärteten und geschliffenen Stahlbolzen, damit die Reibung gering gehalten wird und die den Tragstangen benachbarten Papierblätter beim Zurückziehen der Tragstangen nicht beschädigt werden. Vorzugsweise werden die Tragstangen

9 und 10 mittels Wälzlagern, beispielsweise Kugellagern, in der Stützplatte 8 gelagert. Gemäss den Fig. 1, 2 und 4 bestehen die Tragstangen 9 und 10 aus den Kolbenstangen pneumatischer Zylinder 14 und 15, welche parallel zueinander angeordnet und an der Unterkante der Stützplatte, auf der der Drehvorrichtung 6 zugewandten Seite, befestigt sind. In ihrer zurückgezogenen Endlage befinden sich die Vorderkanten der Tragstangen 9 und 10 entweder fluchtend oder etwas innerhalb bezüglich der Frontfläche der Stützplatte

8, gegen welche sich eine Seitenfläche eines Stapels 11 abstützt. Die andere, äussere Endlage der Tragstangen 9 und

10 ist in bezug auf das Format des Stapels 11 regulierbar. Um das schnelle Zurückziehen der Tragstangen 9 und 10 zusammen mit der Ablage des Stapels 11 zu gestatten, sind die Stangen mit pneumatischen Schnellventilen 16 ausgerüstet.

Wie sich aus der Variante gemäss Fig. 3 ergibt, weisen die Tragstangen 9 und 10 Zähne 17 auf, welche somit auf der Unterseite der Tragstangen Zahnstangen bilden. Die Zähne 17 stehen in Eingriff mit einer angetriebenen Welle 18, die zwischen der Drehvorrichtung 6 und der Stützplatte 8 angeordnet ist und die Tragstangen 9 und 10 zwischen ihren entsprechenden Endlagen hin und her bewegt.

Eine Anpressplatte 19 ist oberhalb der Tragstangen 9 und 10 und im Abstand vom oberen Abschnitt der Stützplatte 8 angeordnet, dass sie sich im rechten Winkel zu den Tragstangen 9 und 10 bewegen lässt. Die Anpressplatte 19 ist mit einer Friktionsplatte 20 versehen, so dass sie auf der Oberseite des Papierstapels 11 nicht gleitet. Die im Stapel 11 befindliche Luft wird durch den Anpressdruck der Anpressplatte 19 herausgedrückt.

Bei der in Fig. 1, 2 und 4 dargestellten Ausführungsform wird die Anpressplatte durch eine Kolbenstange 21 betätigt, die mit einem vertikal verstellbaren pneumatischen

Zylinder 22 zusammenwirkt. Der Zylinder ist am oberen Abschnitt der Stützplatte 8 befestigt und der Abstand zwischen der Kolbenstange 21 und der Stützplatte 8 ist verstellbar, womit das wechselnde Format der zu befördernden Papierstapel berücksichtigt werden kann. Der Abstand der Kolbenstangenachse von der Stützplatte 8 sollte vorzugsweise etwa 2/s der entsprechenden Stapel dimension haben, welche im rechten Winkel zur Stützplatte 8 gemessen wird. Die Anpressplatte 19 ist unabhängig von der Kolbenstange

21 durch eine Führungsstange 24 abgestützt bzw. geführt, die in einer Führungshülse 23 gleitend gelagert ist. Die Führungshülse 23 steht mit der Abstützung des Zylinders

22 in Wirkungsverbindung.

Wie die Variante gemäss Fig. 3 zeigt, kann die Anpressplatte 19 auch drehbar an einem teleskopischen Schwingarm 25 angeordnet sein, welcher drehstarr an einem Rotationsmotor 26 befestigt ist. Dieser Rotationsmotor 26 befindet sich am Oberteil der Abstützplatte 8 und dient somit zur Aufbringung der Anpresskraft am Papierstapel 11.

Nachdem der Roboter mit der gewünschten Bewegungscharakteristik programmiert wurde, arbeitet die Paletten-Beladevorrichtung folgendermassen: Der Greifer 7 schwingt in seine Betriebslage vor dem Papierstapel 11, welcher auf dem Förderer 12 seine äusserste Lage einnimmt, so dass die ausgezogenen Tragstangen 9 und 10 unter den Stapel ragen. Der Endabschnitt des Förderers 12 und dessen Förderelement sind so geformt, dass die Stangen 9 und 10 unter den Stapel 11 gelangen können. Der Greifer 7 wird gegen den Stapel 11 so bewegt, dass die Abstützplatte gegen die ihr zugewandte Fläche des Stapels auftrifft. Der Roboterarm 5 bewegt sich dann nach oben, während die Anpressplatte 29 den Papierstapel 11 gegen die Tragstangen 9 und 10 anpresst. Nun schwingt der Arm 5 in dessen programmierte Stellung oberhalb der Ablagestelle des Stapels auf der Palette, worauf er den Stapel bis knapp oberhalb der Ablegefläche absenkt. Die Tragstangen 9 und 10 werden sehr rasch weggezogen, so dass der Stapel nach unten fällt; die Anpressplatte wird hierbei noch schneller als der fallende Stapel nach unten bewegt, so dass sie den Stapel weiterhin zusammendrückt und ein Verrutschen der Zeitungen verhindert. Da die Anpressplatte einen langen Hubweg aufweist, können relativ grosse Niveauunterschiede beim Ablegen des Stapels 11 überbrückt werden. Der Arm 5 bewegt sich dann mit dem Greifer 7 nach oben und die Anpressplatte 19 gibt ihren Druck auf den Stapel 11 frei, wenn sie sich in ihrer extrem ausgezogenen Endlage befindet, wobei der nun abgestellte Papierstapel beim Abziehen des Greifers nicht gestört wird. Wenn der Stapel 11 auf der Palette abgestellt ist, ist sowohl das oberste als auch das unterste Papierblatt vollständig unbeschädigt. Die Anpressplatte 19 wird erst dann in ihre oberste, zurückgezogene Endlage gebracht, wenn sich der Greifer 7 im ausreichenden Abstand von den abgestellten Papierstapeln 11 befindet. Der Arm 5 mit dem Greifer 7 bewegt sich dann zurück zum Förderer 12, um den nächsten Stapel 11 aufzunehmen und dieser Zyklus wird sovielmal wiederholt, als er im Speicher programmiert wurde, d.h. bis die Palette bis zur gewünschten Höhe geladen ist. Beim Abladen werden die Stapel gewendet, so dass die Papierblätter mustergerecht aufeinander zu liegen kommen. Die Signale für die Funktionen der Anpressplatte und der Tragstangen sind ebenfalls im Speicher vorprogrammiert, wobei die Vorrichtung absolut automatisch, d.h. ohne jegliche manuelle Beteiligung des Menschen, arbeiten kann.

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Claims

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1. Vorrichtung zum Beschicken einer Palette mit aus losen Blättern bestehenden Papierstapeln (11), die auf der Palette bis zu einer gewünschten Höhe neben- und/oder übereinander abgesetzt werden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen Industrieroboter aufweist, dessen Arm (5) schwenkbar, anhebbar und absenkbar ist und eine hin- und hergehende Bewegung ausführen kann, dass ferner der Arm (5) an seinem freien Ende eine Drehvorrichtung (6) besitzt, auf welcher ein Greifer (7) angeordnet ist, der seinerseitts eine Stützplatte (8) mit mindestens zwei im gegenseitigen Abstand angeordneten Tragstangen (9, 10) aufweist, die von einer Ruhelage in eine Betriebslage und umgekehrt axial verschiebbar sind, dass ferner mindestens eine Anpressplatte (19) oberhalb der Tragstangen angeordnet ist, welche in Richtung der Tragstangen (9, 10) vertikal beweglich und so ausgebildet ist, dass sie den Stapel (11) zusammenpressen und gegen die Tragstangen (9, 10) festhalten kann, während sich die Tragstangen in ihrer Betriebslage befinden, wobei die Anpressplatte (19) ihren Druck auf die Oberseite des Stapels (11) aufrechterhält, bis der Stapel auf eine Palette oder einen vorher auf dieselbe aufgesetzten Stapel auftrifft, nachdem die Tragstangen (9, 10) von der Unterseite des Stapels (11) in deren Ruhelage zurückgezogen wurden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützplatte (8) an der Drehvorrichtung (6) des Armes (5) in vertikaler Lage befestigt ist und als Stütze für mindestens eine Seitenfläche des Stapels (11) dient.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstangen (9, 10) mit pneumatisch betätigbaren Zylindern (14, 15) gekoppelt sind, die an der Unterkante der Stützplatte (8) angeordnet sind, wobei sich die pneumatischen Zylinder (14, 15) auf der der Drehvorrichtung (6) zugewandten Seite der Stützplatte (8) befinden und die Tragstangen (9, 10) durch Bohrungen der Stützplatte (8) ragen, wobei diese Bohrungen mit Lagern (13) zur Aufnahme der Tragstangen (9,k 10) versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstangen (9, 10) in ihrer Ruhelage praktisch mit der Abstützfläche der Stützplatte (8) fluchten und dass die Betriebslage der Tragstangen (9, 10) im Hinblick auf das Format des Papierstapels (11) verstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichet, dass die Tragstangen (9, 10) auf ihren Unterseiten mit Zähnen (17) versehen sind, die mit einer zwischen der Drehvorrichtung (6) und der Stützplatte (8) angeordneten Antriebswelle (18) zusammenwirken, um die Tragstangen (9, 10) zwischen ihren jeweiligen Endlagen hin und her zu bewegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressplatte (19) am freien Ende der Kolbenstange (21) eines vertikal angeordneten pneumatischen Zylinders (22) befestigt ist, wobei der pneumatische Zylinder (22) am Oberteil der Stützplatte (8) befestigt und dessen Mittelachse von der Stützplatte (8) in einem Abstand angeordnet ist, welcher etwa 2/5 der von den Tragstangen (9, 10) zu stützenden, parallel zur Längsrichtung der Tragstangen gemessenen Dimension des Stapels beträgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressplatte (19) schwenkbar an einem teleskopischen Schwingarm (25) befestigt ist, welcher seinerseits drehstarr mit einem Rotationsmotor (26) am Oberteil der Stützplatte (8) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatischen Zylinder (14, 15) der Tragstangen (9, 10) mit Schnellventilen (16) versehen sind.