WO2008135032A1 - Vorrichtung und verfahren zum erfassen und abstellen von stossempfindlichen platten - Google Patents

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Grenzebach Maschinenbau GmbH
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    • B65G49/068—Stacking or destacking devices; Means for preventing damage to stacked sheets, e.g. spaces

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for machine detection and ready for shipment of shock-sensitive plates of different formats on a stacking arrangement.
  • a particularly sensitive material is glass in this regard.
  • a device for storing and resuming of plates, sheets or the like articles of glass is known with a grid-shaped pivoting frame which engages in a horizontal position with its support rods between rollers of a roller table.
  • This swivel frame is swung out of its horizontal position about a one-sided to the roller table horizontal, perpendicular to the roller axes of the roller table, axis and carries on the side facing away from its pivot axis, side gripper for holding the objects.
  • This device is essentially based on the object objects from the swing frame from a horizontal position on a roller table both in the horizontal position on a box, as well as in a substantially vertical position on a frame laterally next to the roller table.
  • shock-sensitive plates are placed on a stack arrangement with this known device, this process still takes place without the use of a multi-axis robotic arm.
  • a device for converting glass sheets between a conveyor and a bearing block on which the glass sheets are stacked upright known in the substantially one, the glass sheets to be stacked receiving support frame, the holding heads for has the lower side of the glass panels, is arranged on a movable carriage, wherein the holding heads are deductible under the support plane of the glass panels.
  • the object is to provide a device for unstacking glass panels, which makes it possible to translate break-sensitive glass panels that are stacked on a bracket in rapid succession on a conveyor that receives the glass panels in a horizontal position.
  • the support frame is hinged freely suspended above its transverse center line on a carriage arranged on the frame support and between the frame support and the support frame, a support frame in its inclination of the stacked glass panel opposite slight inclination yielding holding the holding device is arranged, which allows the abutment of the holding heads thereby initiated a pivoting movement of the frame beyond the vertical addition.
  • he support frame is also free hanging, but the process of reloading the glass plates takes place substantially from the vertical position to a horizontal position.
  • no gripping device is provided in the manner of a multi-axis robot.
  • the stacks of plates deposited on the stacking table can now be further conveyed by a downstream transfer device in the form of a horizontal conveyor having a laterally movable fork with tines, which are retractable for taking over the stack of plates and record through stacks of the stacking table and then from the stacking table position are movable away.
  • a downstream transfer device in the form of a horizontal conveyor having a laterally movable fork with tines, which are retractable for taking over the stack of plates and record through stacks of the stacking table and then from the stacking table position are movable away.
  • Another possibility is the design of the transfer device with organs for detecting the plate stack at the top.
  • Another possibility is the design of the stacking table downstream transfer device such that it takes the stacked each stack of plates from the stacking table and transferred with a transfer robot in a standing position on a stacking frame, wherein the transfer robot has a gripper mechanism, the plate stack area of the upper edge grasps.
  • the latter type of storage offers the best options
  • a control device such as a multi-axis robotic arm has a gripping device and means for mechanically gripping the plates.
  • a special embodiment of this gripping device does not have the device from DE 10 20004 057 228 A1.
  • the present patent application has for its object to provide a device or a method that allows the optimal stacking of shock-sensitive plates.
  • Multi-axis robotic gripper arms are used in many different areas of technology and are there, equipped with the most diverse gripping tools and functional tools, the automatic sequence of the respective work.
  • the device is equipped to solve its underlying task via a special gripping device in conjunction with a robot arm with the following functional units:
  • Figure 1 the components of the gripping device in cross section
  • Figure 3 the pivoting cylinder for the jaws
  • Figure 4 the cross section of a jaw
  • Figure 5 the displacement unit of the jaws in plan view
  • the chassis (1) of the gripping device of the device is connected via the flange (2) with a multi-axis robot arm, which is not shown here, but can be seen in the synopsis of Figure 7.
  • Figure 1 is shown in cross section in the form of two concentric circles, connected and can be tilted over this axis of rotation in relation to the flange (2). The movement of this tilting process takes place via the control of
  • Tilting cylinder (9) each associated with a jaw (3) or (4) positionally.
  • Jaw support (5) the packet to be detected of the plates to be transported on the jaw rod (7) is clamped.
  • the force required for this purpose is applied via the working cylinder (12).
  • Jaw (4) can be seen from the perspective view of Figure 3.
  • This right jaw (4) has its own further working cylinder (12).
  • the hydraulically operated Andrückfinger (6) which can also be performed several times, stabilized in the jaws (3) and (4) clamped plates in their position. This is particularly important for large plates and is explained in more detail in the comments on Figure 2.
  • the integrated displacement slide (10) One component of the device is the integrated displacement slide (10).
  • the entire gripper is about this, each clamping jaw separately associated, slide carriage (10) with respect to the plane of the robot flange (2) inclined at a slight angle of attack, that is slightly hanging forward, attached.
  • This constructive measure offers two major advantages.
  • this measure represents a collision protection.
  • the entire chassis (1) can recede in a specific area relative to a specific position of the robot arm and at the same time rotate about the stable axis of rotation D mentioned above.
  • the sliding carriage (10) must be moved against an adjustable spring force and overcome by the tilting cylinder (9) constructed counterforce.
  • this measure offers the possibility of accurate and gentle approach of the plate pack in the gripper to already parked packages. This ensures that the packages are on the one hand not pressed against each other by unintentionally high contact forces and destroyed, and on the other hand, the packages without unwanted gap can be stacked one behind the other.
  • the characteristic gripping processes shown in FIG. 2 are preceded by the device moving towards a glass package (13).
  • the carriage (10) are unlocked pneumatically, so that the entire gripper is held in its front, by the structurally caused slope of the flange (2) predetermined, stabilized by gravity, position.
  • the jaws (3) and (4) are then turned upwards and the gripper is moved towards the glass package (13) to be transported.
  • the gripper now comes in contact with the parked glass package (13) when it approaches, this pushes the gripper, or the jaw pads (5) backwards counter to the direction of travel until the robot movement is stopped and the position reached is stored.
  • the jaws (3) and (4) are turned down, the glass package (13) is clamped and the thickness of the glass package (13) is determined by the distance between the clamping jaws and the jaw support (FIG. 2, a) to be transported plates in the vicinity of the final parking space they are discontinued almost bumpless.
  • the gripping device after loosening the collets (3) or (4), the gripping device by a certain distance in the direction leading away from the installation, retracted, and thereby the glass package (13) is tilted by the collets by a small angle.
  • the respective distance traveled by the gripping device depends on the previously determined thickness of the glass package (13) and is predetermined by the program. (Fig.2, b).
  • one or more pressing fingers (6) are moved to the lower surface parts of the respective glass package (13).
  • the gripper is pivoted so that the clamping jaws (3) and (4) are aligned parallel to the surface of the inclined glass package (13) (Fig.2c).
  • the glass package (13) of the jaws (3) and (4) is detected with a certain contact pressure and placed together with a Andschreibfinger (6) to the lower edge of the rear wall of the Anstell electers.
  • the corresponding position coordinates were previously determined (FIG. 2 c).
  • the jaws (3) and (4) are shown with their respective pivoting device.
  • the swivel cylinder (14) is arranged for the pivoting operation of the right jaw (4), the pivot cylinder (15) for the pivoting of the left jaw (3).
  • the holder (20) of the pivot cylinder (15) and a part of the chassis (1) can be seen.
  • FIG. 4 shows the functional elements in operative connection with a clamping jaw.
  • the working cylinder (12) moves over here Piston rod (17) the respective clamping jaw (3), or (4), as needed backwards or forwards.
  • the thickness of the glass stack (13) detected between the respective clamping jaw and the relevant clamping jaw support (5) is detected by the thickness measuring device (16) and further processed for data processing purposes.
  • the displacement slides (22) assigned to each clamping jaw can be seen in plan view.
  • the distance of the two displacement slides (22) is small
  • a correspondingly larger grip area of the clamping jaws (3) and (4) is shown.
  • Both displacement slide (22) are guided on the crossmember (21) for the displacement device via the displacement rail (23).
  • the displacement slide (22) are fixed on the respective lock (18) in their position.
  • 5 shows "broken detailed drawings” in the region of the latches 18. One of these latches can be seen in the side view of FIG.
  • a Entriegelungsfingers (24) in this case causes a cancellation of the spring-loaded locking of the respective sliding carriage (22) and in conjunction with a corresponding horizontal movement of the robot (29) movement of the sliding carriage to the desired location.
  • the gripper has to drive into a static conversion device and adjust the jaws one after the other in their width. Removal of the unlocking finger (24) fixes the position thus achieved of the respective sliding carriage (22).
  • the position sensors (19) register the position of the displacement slide (22) and thus represent the basis for the data acquisition of their position.
  • Figure 6 shows details of the mechanism of displacement of the jaws in a side view.
  • the robot arm (25) is indicated.
  • FIG. 7 shows the position of the device in combination with the entire production line.
  • the alignment unit (26) with which the individual plate formats are aligned the stacking unit (27) and the transfer unit (28) from which follows the glass packages to be straightened for transport be removed. From the robot (29) then the glass stack can be distributed to different stacking racks (30).
  • the robot (29) can grip the plates set up on the transfer unit (28) from the front or the rear side , Because every glass plate has a so-called bath side and a so-called air side due to its production on a liquid tin bath. For a subsequent coating, of whatever kind, usually only the air side can be used.
  • the gripper can be kept so narrow that the glass packages can be gripped and additionally rotated in three different ways, namely from above and from one side, resulting in a total of six different types of access to the glass packages.
  • the gripping device can be made of lightweight materials such as aluminum, fiberglass or titanium to save weight.
  • the thus saved weight can be subsequently invested in an electromechanical displacement device of the carriages (22). This allows a faster adjustment of the required jaws - width.
  • two devices according to the solution can also be used, such a device being preferably set up for the detection of larger packages, and another for the detection of smaller disks.
  • the computer program with program code for carrying out the method, as well as a machine-readable carrier for storing the computer program with the corresponding program code are also part of the solution. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Vorrichtung zum maschinellen Erfassen und versandfertigen Abstellen von stoßempfindlichen Platten unterschiedlichen Formats auf mindestens einer Stapelanordnung, aufweisend die folgenden Merkmalen: a) eine Steuerungsvorrichtung in der Art eines mehrachsigen Roboterarms (25) ist mit einer Greifvorrichtung und Mitteln zum mechanischen Ergreifen der Platten verbunden, b) die Greifvorrichtung ist über eine einstellbare Dämpfungsvorrichtung (9) in leicht geneigter Stellung hängend an der Steuerungsvorrichtung angelenkt, c) die Greifvorrichtung weist Schlitten (22) zum relativen Verschieben der Mittel zum mechanischen Ergreifen der Platten auf, d) die Greifvorrichtung weist Mittel zur Bestimmung der geometrischen Abmessungen der zu erfassenden Platten und zur Bestimmung ihres Stellplatzes auf, e) die Greifvorrichtung weist Mittel zum Bestimmen der genauen Lagekoordinaten des Abstellplatzes auf, f) die Greifvorrichtung weist Mittel zum sanften Heranführen und Absetzen der Platten an den Abstellplatz auf, sowie zugrunde liegendes Verfahren und Computerprogramm hierzu.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen und Abstellen von stoßempfindlichen Platten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum maschinellen Erfassen und versandfertigen Abstellen von stoßempfindlichen Platten unterschiedlichen Formats auf einer Stapelanordnung.
Die Herstellung und der Vertrieb von Platten aus unterschiedlichen Materialien erfordern spezielle Sorgfalt wenn es sich um große und dünne Platten handelt. Ein besonders empfindlicher Werkstoff ist in dieser Hinsicht Glas.
Flachglas, das zu Fensterscheiben oder Autoscheiben verarbeitet wird, ist trotz seiner allgegenwärtigen Selbstverständlichkeit, einer der erstaunlichsten Werkstoffe unserer Zeit. Im Unterschied zu Hohlglas hat es einige Jahrtausende länger gedauert, bis es den Glasmachern im Mittelalter gelang, flache Glastafeln zu erzeugen, die für Fenster verwendet werden konnten.
Die Entwicklung des so genannten Floatglas - Verfahrens im Jahre 1959 war der bislang letzte Meilenstein in der Flachglasherstellung. "Float" bedeutet soviel wie obenauf schwimmen oder treiben. Das Neuartige am Float - Verfahren besteht in dem so genannten „Float - Band „. Es besteht aus geschmolzenem Zinn. Dieses Zinnbad ist etwa 4 bis 8 Meter breit und bis zu 60 Meter lang. Bei diesem Verfahren schwimmt das flüssige Glas auf dem ideal ebenen flüssigen Zinn. Wenn die Glasmasse aus dem Schmelzofen auf das Zinnbad gezogen wird, hat das Zinn eine Temperatur von 1000 0C. Am Ende des Zinnbades, wenn das jetzt erstarrte Glasband die Zinnwanrie verlässt, liegt die Temperatur des Zinns bei 6000C. Zinn ist das einzige Metall, das die für dieses Verfahren notwendigen Voraussetzungen erfüllt, bei 6000C bereits flüssig zu sein und bei 10000C noch keinen störenden Dampfdruck zu entwickeln.
Nachdem das erstarrte Glasband nach dem Verlassen der Zinnwanne in die benötigten Formate unterteilt wurde, müssen die so erhaltenen Glasflächen für den Weitertransport gestapelt werden. Aus der DE -AS 1 259 783 ist eine Vorrichtung zum Ablegen und Wiederaufnehmen von Platten, Tafeln oder dergleichen Gegenständen aus Glas bekannt mit einem gitterförmigen Schwenkrahmen, der in einer horizontalen Stellung mit seinen Trägerstäben zwischen Rollen eines Rollganges greift. Dieser Schwenkrahmen ist aus seiner horizontalen Lage um eine einseitig zum Rollgang gelegene horizontale, zu den Rollenachsen des Rollganges senkrechte, Achse ausschwenkbar und trägt an der, seiner Schwenkachse abgewandten, Seite Greifer zum Halten der Gegenstände. Dieser Vorrichtung liegt im Wesentlichen die Aufgabe zugrunde Gegenstände vom Schwenkrahmen aus einer horizontalen Stellung auf einem Rollgang sowohl in horizontaler Stellung auf einem Kasten, als auch in im Wesentlichen vertikaler Stellung auf einem Gestell seitlich neben dem Rollgang abzusetzen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in der DE - AS 1 259 783 vorgesehen, dass als Greifer zumindest eine als Ganzes um eine zur Schwenkachse des Rahmens parallele Achse schwenkbare Greiferzange am Schwenkrahmen angelenkt ist, deren Greiferbacken zur Stütze des Schwenkrahmens symmetrisch gegenläufig beweglich sind und dass der Schwenkrahmen in seiner Ebene und parallel zwischen seinen Trägerstäben angeordnete, zu der seiner Schwenkachse zugewandten Seite hin aus- und einfahrbare Verlängerungsträger aufweist.
Mit dieser bekannten Vorrichtung werden zwar auch stoßempfindliche Platten auf einer Stapelanordnung abgestellt, jedoch erfolgt dieser Vorgang noch ohne die Verwendung eines mehrachsigen Roboterarms.
Aus der De - AS 17 56 787 ist eine Vorrichtung zum Umsetzen von Glastafeln zwischen einem Förderer und einem Lagerbock, auf welchem die die Glastafeln hochkant gestapelt werden, bekannt, bei der im Wesentlichen ein, die zu stapelnden Glastafeln aufnehmender, Stützrahmen, der Halteköpfe für die untere Seite der Glastafeln aufweist, auf einem fahrbaren Schlitten angeordnet ist, wobei die Halteköpfe unter die Auflagerebene der Glastafeln absetzbar sind. Hier stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Entstapeln von Glastafeln zu schaffen, die es ermöglicht, auch bruchempfindliche Glastafeln, die auf einem Lagerbock gestapelt sind, in schneller Folge auf einen Förderer umzusetzen, der die Glastafeln in waagrechter Lage aufnimmt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist in der DE -AS 1766 787 vorgesehen, dass der Stützrahmen oberhalb seiner Quermittellinie frei hängend an einem am Schlitten angeordneten Rahmenträger angelenkt ist und zwischen dem Rahmenträger und dem Stützrahmen eine den Stützrahmen in seiner Neigung der gestapelten Glastafel entgegengesetzten leichten Schrägstellung nachgiebig haltende Haltevorrichtung angeordnet ist, die beim Anstoßen der Halteköpfe eine dadurch eingeleitete Schwenkbewegung des Rahmens über die Senkrechte hinaus zulässt. Hier ist zwar er Stützrahmen ebenfalls frei hängend, jedoch erfolgt der Vorgang des Umladens der Glasplatten im Wesentlichen aus der vertikalen Stellung in eine horizontale Stellung. Auch hier ist keine Greifvorrichtung in der Art eines mehrachsigen Roboters vorgesehen.
Aus der DE 102004 057228 A1 ist als am nächsten kommender Stand der Technik ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stapeln von auf einem Plattenförderer herangeführten Platten, insbesondere Glasplatten, mit hoher Geschwindigkeit, bekannt, dem die Aufgabe zugrunde liegt, eine Möglichkeit zur schnelleren Stapelung solcher Platten zu ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird im Verfahren nach Anspruch 1 beansprucht, dass an einer Stapelstation die jeweilige Platte durch Erzeugen eines Saugdrucks an der Plattenoberseite etwas vom Plattenförderer abgehoben, sodann unter Beibehaltung des auf die Plattenoberseite wirkenden Saugdrucks ebenfalls an der Plattenoberseite reibschlüssig oder anderweitig erfasst und vom Plattenförderer weg an eine Position über einem Stapeltisch bewegt und dort durch Lösen des Saugdrucks und / oder durch mechanischen Druck auf die Plattenoberseite entgegen der Wirkung der Saugkraft auf dem Plattentisch abgelegt wird, wobei der Stapeltisch nach Ablegen jeder Platte um eine Plattendicke abgesenkt wird.
Die auf dem Stapeltisch abgelegten Plattenstapel können nunmehr von einer nachgeordneten Übernahmevorrichtung in der Form eines Horizontalförderers weiterbefördert werden der eine seitlich verfahrbare Gabel mit Zinken aufweist, die zur Übernahme des Plattenstapels unter diesen einfahrbar sind und durch Zwischenräume des Stapeltisches den Stapel aufnehmen und sodann von der Stapeltischposition weg verfahrbar sind. Eine andere Möglichkeit besteht in der Ausgestaltung der Übernahmevorrichtung mit Organen zum Erfassen des Plattenstapels an dessen Oberseite. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Ausgestaltung der dem Stapeltisch nachgeordneten Übernahmevorrichtung derart, dass sie den jeweils aufgestapelten Plattenstapel vom Stapeltisch abnimmt und mit einem Übergaberoboter in stehender Position auf ein Stapelgestell überführt, wobei der Übergaberoboter einen Greifermechanismus aufweist, der den Plattenstapel Bereich von dessen oberem Rand ergreift. Die letztgenannte Art der Lagerung bietet für den Transport der Plattenstapel an weiterverarbeitende Kunden die besten Möglichkeiten da sie den Zugriff auf Plattenstapel unterschiedlicher Formate ermöglicht. Die Erhöhung der Produktivität erfordert jedoch eine Beschleunigung der Umschlagzeit sowie eine gleichzeitige wünschenswerte Erniedrigung der Bruchrate.
Bei dieser bekannten Stapelvorrichtung weist eine Steuerungsvorrichtung in der Art eines mehrachsigen Roboterarms eine Greifvorrichtung und Mittel zum mechanischen Ergreifen der Platten auf.
Eine besondere Ausgestaltung dieser Greifvorrichtung weist die Vorrichtung aus der DE 10 20004 057 228 A1 nicht auf.
Der vorliegenden Patentanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren anzugeben, die das optimale Stapeln von stoßempfindlichen Platten ermöglicht.
Mehrachsige Robotergreifarme werden in den unterschiedlichsten Bereichen der Technik verwendet und dienen dort, mit den verschiedenartigsten Greifwerkzeugen und Funktionswerkzeugen bestückt, dem automatischen Ablauf der jeweiligen Arbeiten.
Die Vorrichtung ist zur Lösung der ihr zugrunde liegenden Aufgabe über eine spezielle Greifvorrichtung in Verbindung mit einem Roboterarm mit den folgenden Funktionseinheiten ausgestattet:
a) einem integrierten Verschiebeschlitten, b) speziell verstellbaren Klemmbacken, c) einem pneumatisch verstellbaren Andruckfinger, d) besonderen Lagesensoren und e) einem speziellen Steuerungsprogramm
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher beschreiben. Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1: die Bestandteile der Greifvorrichtung im Querschnitt
Figur 2: einige charakteristische Greifvorgänge
Figur 3: die Schwenkzylinder für die Klemmbacken
Figur 4:den Querschnitt einer Klemmbacke
Figur 5: die Verschiebeeinheit der Klemmbacken in der Draufsicht
Figur 6: Details der Verschiebeeinheit in einer Schnittzeichnung
Figur 7: die Funktion in der Fertigungslinie
In der Figur 1 sind im Querschnitt, von der Seite der linken Klemmbacke ( 7 ) her gesehen, Teile der Greifvorrichtung dargestellt.
Das Chassis ( 1 ) der Greifvorrichtung der Vorrichtung ist über den Flansch ( 2 ) mit einem mehrachsigen Roboterarm verbunden, der hierbei nicht dargestellt ist, jedoch in der Zusammenschau aus der Figur 7 zu entnehmen ist.
Mit dem Flansch ( 2 ) ist die Kippplatte ( 8 ) über eine stabile Drehachse D, die in der
Figur 1 im Querschnitt in der Form zweier konzentrischer Kreise dargestellt ist, verbunden und kann über diese Drehachse in Relation zum Flansch ( 2 ) gekippt werden. Die Bewegung dieses Kippvorgangs erfolgt über die Steuerung der
Kippzylinder ( 9 ) die jeweils einer Klemmbacke ( 3 ) bzw. ( 4 ) lagemäßig zugeordnet sind.
Zwischen der, in diesem gezeigten Fall, linken Klemmbacke ( 3 ) und deren
Klemmbackenauflage ( 5 ) wird das zu erfassende Paket der zu befördernden Platten über die Klemmbackenstange ( 7 ) eingeklemmt. Die hierzu aufzuwendende Kraft wird über den Arbeitszylinder ( 12 ) aufgebracht. Die Lage der zugehörenden rechten
Klemmbacke ( 4 ) ist aus der perspektivischen Darstellung der Figur 3 zu ersehen.
Diese rechte Klemmbacke ( 4 ) besitzt einen eigenen weiteren Arbeitszylinder ( 12 ). Der hydraulisch betätigte Andrückfinger ( 6 ), der auch mehrfach ausgeführt sein kann, stabilisiert die in den Klemmbacken ( 3 ) und ( 4 ) eingeklemmten Platten in ihrer Lage. Dies ist besonders bei großen Platten wichtig und wird bei den Ausführungen zur Figur 2 näher erläutert.
Ein Bestandteil der Vorrichtung sind die integrierten Verschiebeschlitten ( 10 ). Der gesamte Greifer ist über diese, jeder Klemmbacke separat zugeordnete, Verschiebeschlitten ( 10 ) in Bezug zur Ebene des Roboterflansches ( 2 ) unter einem leichten Anstellwinkel geneigt, das heißt leicht nach vorn hängend, befestigt. Diese konstruktive Maßnahme bietet zwei wesentliche Vorteile. Zum einen stellt diese Maßnahme einen Kollisionsschutz dar. Denn bei einer unbeabsichtigten Kollision kann das gesamte Chassis ( 1 ) in einem bestimmten Bereich relativ zu einer bestimmten Position des Roboterarms zurückweichen und sich gleichzeitig um die oben erwähnte stabile Drehachse D drehen. Hierzu müssen lediglich die Verschiebeschlitten ( 10 ) gegen eine einstellbare Federkraft verschoben werden und die durch die Kippzylinder ( 9 ) aufgebaute Gegenkraft überwunden werden.
Zum anderen bietet diese Maßnahme die Möglichkeit zum lagegenauen und sanften Anfahren des Plattenpakets im Greifer an bereits abgestellte Pakete. Hiermit wird erreicht, dass die Pakete einerseits nicht durch unbeabsichtigt hohe Anstellkräfte aufeinander gepresst und zerstört werden, und andererseits die Pakete ohne unerwünschten Zwischenraum hintereinander gestapelt werden können.
Den in der Figur 2 dargestellten charakteristischen Greifvorgängen geht das Heranfahren der Vorrichtung an ein Glaspaket ( 13 ) voraus. Zu diesem Zweck werden die Schlitten ( 10 ) pneumatisch entriegelt, sodass der gesamte Greifer in seiner vorderen, durch die konstruktiv bewirkte Schräge des Flansches ( 2 ) vorgegebenen, über die Schwerkraft stabilisierten, Stellung gehalten wird. Die Klemmbacken ( 3 ) und ( 4 ) werden dann nach oben gedreht und der Greifer auf das zu transportierende Glaspaket ( 13 ) zu bewegt.
Kommt nun der Greifer beim Heranfahren in Kontakt mit dem abgestellten Glaspaket ( 13 ), so schiebt dieses den Greifer, bzw. die Klemmbackenauflagen ( 5 ), entgegen der Fahrtrichtung nach hinten bis die Roboterbewegung gestoppt und die erreichte Position gespeichert wird. Die Klemmbacken ( 3 ) und ( 4 ) werden nach unten gedreht, das Glaspaket ( 13 ) wird eingeklemmt und über den erreichten Abstand der Klemmbacken zur Klemmbackenauflage wird die Dicke des Glaspakets ( 13 ) ermittelt ( Fig.2,a ) Nach dem Heranführen der zu transportierenden Platten in die Nähe des endgültigen Abstellplatzes werden diese nahezu stoßfrei abgesetzt. Zu diesem Zweck wird nach dem Lockern der Spannzangen ( 3 ) bzw. ( 4 ) die Greifvorrichtung um eine bestimmte Wegstrecke in die Richtung die vom Aufstellort wegführt, zurückgefahren und dadurch wird das Glaspaket ( 13 ) von den Spannzangen um einen kleinen Winkel gekippt. Die jeweilige Wegstrecke die die Greifvorrichtung zurückfährt richtet sich nach der vorher ermittelten Dicke des Glaspakets ( 13 ) und ist programmtechnisch vorgegeben. ( Fig.2,b). Um eine Auffächerung des schräg gestellten Glaspakets ( 13 ) zu verhindern werden ein oder mehrere Andrückfinger ( 6 ) an die unteren Flächenteile des jeweiligen Glaspakets ( 13 ) bewegt. Gleichzeitig wird der Greifer so geschwenkt, dass die Klemmbacken ( 3 ) bzw. ( 4 ) parallel zur Oberfläche des schräg stehenden Glaspakets ( 13 ) ausgerichtet sind ( Fig.2c ). In der Folge wird das Glaspaket ( 13 ) von den Klemmbacken ( 3 ) und ( 4 ) mit einem bestimmten Anpressdruck erfasst und zusammen mit einem Andrückfinger ( 6 ) an die Unterkante der Rückwand des Anstellbehälters gesetzt. Die entsprechenden Lagekoordinaten wurden vorher ermittelt ( Fig.2c ).
Die Klemmbacken werden sodann aus dem Aufstellbereich nach oben verschwenkt und das Glaspaket ( 13 ) von den Klemmbackenauflagen ( 5 ) in die Endposition gedrückt Fig.2e ). Durch dieses verfahren ist gewährleistet, dass die Glasplatten so dicht wie möglich aneinander stehen.
In der Figur 3 sind die Klemmbacken ( 3 ) und ( 4 ) mit ihrer jeweiligen Schwenkvorrichtung dargestellt. Der Schwenkzylinder ( 14 ) ist für den Schwenkvorgang der rechten Klemmbacke ( 4 ), der Schwenkzylinder ( 15 ) für die Verschwenkung der linken Klemmbacke ( 3 ) eingerichtet. In der perspektivischen Ansicht ist weiter die Halterung ( 20 ) des Schwenkzylinders ( 15 ) und ein Teil des Chassis ( 1 ) zu erkennen.
In der Figur 4 sind die im Wirkzusammenhang mit einer Klemmbacke stehenden Funktionselemente dargestellt. Der Arbeitszylinder ( 12 ) bewegt hier über die Kolbenstange ( 17 ) die betreffende Klemmbacke ( 3 ), bzw. ( 4 ), je nach Bedarf vor oder zurück. Die Dicke des dabei zwischen der jeweiligen Klemmbacke und der betreffenden Klemmbackenauflage ( 5 ) erfassten Glasstapels ( 13 ) wird durch die Dicken - Messeinrichtung ( 16 ) erfasst und datentechnisch weiterverarbeitet.
In der Figur 5 sind die jeder Klemmbacke zugeordneten Verschiebeschlitten ( 22 ) in der Draufsicht zu erkennen. In der linken Darstellung ist der Abstand der beiden Verschiebeschlitten ( 22 ) gering, in der rechten Darstellung ist ein entsprechend größerer Griffbereich der Klemmbacken ( 3 ) und ( 4 ) dargestellt. Auch hier sind die jeweiligen den Klemmbacken zugeordneten Arbeitszylinder ( 12 ) zu erkennen. Beide Verschiebeschlitten ( 22 ) sind auf der Traverse ( 21 ) für die Verschiebeeinrichtung über die Verschiebeschiene ( 23 ) geführt. Die Verschiebeschlitten ( 22 ) sind über die jeweilige Verriegelung ( 18 ) in ihrer Lage fixiert. In der linken als auch in der rechten Darstellung der Figur 5 sind „aufgebrochene Detailzeichnungen" im Bereich der Verriegelungen ( 18 ) gezeigt. Eine dieser Verriegelungen ist in der Seitenansicht der Figur 6 zu erkennen.
Der Einsatz eines Entriegelungsfingers ( 24 ) bewirkt hierbei ein Aufheben der federbelasteten Verriegelung des jeweiligen Verschiebeschlittens ( 22 ) und in Verbindung mit einer entsprechenden horizontalen Bewegung des Roboters ( 29 ) eine Bewegung des Verschiebeschlittens an die gewünschte Stelle. Zu diesem Zweck muss der Greifer in eine statische Umrüstvorrichtung fahren und die Klemmbacken nacheinander in ihrer Breite verstellen. Ein Entfernen des Entriegelungsfingers ( 24 ) fixiert die so erreichte Stellung des jeweiligen Verschiebeschlittens ( 22 ). Die Positionssensoren ( 19 ) registrieren die Stellung der Verschiebeschlitten ( 22 ) und stellen somit die Grundlage für die datentechnische Erfassung ihrer Stellung dar.
Die Figur 6 zeigt Details des Mechanismus der Verschiebung der Klemmbacken in einer Seitenansicht. Zusätzlich ist hierbei der Roboterarm ( 25 ) angedeutet.
In der Figur 7 ist die Position der Vorrichtung im Verbund mit der gesamten Fertigungslinie dargestellt. Auf die Ausrichteinheit ( 26 ) mit der die einzelnen Plattenformate ausgerichtet werden, folgt die Stapeleinheit ( 27 ) und die Übergabeeinheit ( 28 ) von der die zum Transport zu richtenden Glaspakete abgenommen werden. Vom Roboter ( 29 ) können dann die Glasstapel auf verschiedene Stapelgestelle ( 30 ) verteilt werden.
Da es für die Weiterverarbeitung der einzelnen Glasplatten eine große Rolle spielen kann mit welcher Oberseite sie auf dem jeweiligen Stapelgestell ( 30 ) positioniert werden, kann der Roboter ( 29 ) die auf der Übergabeeinheit ( 28 ) aufgestellten Platten von der Vorderseite oder der Hinterseite her greifen. Denn jede Glasplatte hat aufgrund ihrer Herstellung auf einem flüssigen Zinnbad eine so genannte Badseite und eine so genannte Luftseite. Für eine nachfolgende Beschichtung, gleich welcher Art, kann meist nur die Luftseite verwendet werden.
Der Greifer kann so schmal gehalten werden, dass die Glaspakete auf drei verschiedene Arten, nämlich von oben und von jeweils einer Seite, gegriffen und zusätzlich noch gedreht werden können, was insgesamt sechs verschiedene Arten des Zugriffs auf die Glaspakete ergibt.
Ist zusätzlich noch eine bestimmte Orientierung von Glasplatten erforderlich, kann dies vom Roboter ( 29 ) durch eine entsprechende Drehung um 90 Grad in der Vertikalen berücksichtigt werden.
Die Greifvorrichtung kann zur Gewichtsersparnis aus leichtgewichtigen Materialien wie zum Beispiel Aluminium, GFK oder Titan bestehen. Das somit eingesparte Gewicht kann in der Folge für eine elektromechanische Verschiebevorrichtung der Schlitten ( 22 ) investiert werden. Dies ermöglicht ein schnelleres Verstellen der jeweils benötigten Klemmbacken - Breite.
Zur schnelleren Erfassung von unterschiedlichen Plattenformaten können auch zwei lösungsgemäße Vorrichtungen verwendet werden, wobei eine solche Vorrichtung bevorzugt für das Erfassen von größeren Paketen eingerichtet ist, und eine andere dagegen für das Erfassen von kleineren Platten.
Das Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens, sowie ein maschinenlesbarer Träger zur Speicherung des Computerprogramms mit dem entsprechenden Programmcode sind ebenfalls Bestandteil der Lösung. Bezugszeichenliste
( 1 ) Chassis
( 2 ) Flansch für Roboterarm
( 3 ) linke Klemmbacke
( 4 ) rechte Klemmbacke
( 5 ) Klemmbackenauflage
( 6 ) Andrückfinger
( 7 ) Klemmbackenstange
( 8 ) Kippplatte
( 9 ) Kippzylinder
( 10 ) Verschiebeschlitten
( 11 ) Schiene
( 12 ) Arbeitszylinder für Klemmbacken
( 13 ) Glaspaket
( 14 ) rechter Schwenkzylinder für Klemmbacken
( 15 ) linker Schwenkzylinder für Klemmbacken
( 16 ) Dicken - Messeinrichtung
( 17 ) Kolbenstange eines Arbeitszylinders
( 18 ) Verriegelung
( 19 ) Positionssensoren
( 20 ) Halterung eines Schwenkzylinders
( 21 ) Traverse für die Verschiebeeinrichtung
( 22 ) Verschiebeschlitten
( 23 ) Verschiebeschiene
( 24 ) Entriegelungsfinger
( 25 ) Roboterarm, Steuerungsvorrichtung
( 26 ) Ausrichteinheit
( 27 ) Stapeleinheit
( 28 ) Übergabeeinheit
( 29 ) Roboter
( 30 ) Stapelgestell

Claims

Patentansprüche
Anspruch 1:
Vorrichtung zum maschinellen Erfassen und versandfertigen Abstellen von stoßempfindlichen Platten, wie Flachglas, unterschiedlichen Formats auf mindestens eine Stapelanordnung, aufweisend die folgenden Merkmalen:
a) eine Steuerungsvorrichtung in der Art eines mehrachsigen Roboterarms ( 25 ) weist eine Greifvorrichtung und Mittel zum mechanischen Ergreifen der Platten auf, b) die Greifvorrichtung ist über eine einstellbare Dämpfungsvorrichtung ( 9 ) in geneigter Stellung hängend an der Steuerungsvorrichtung angelenkt, c) die Greifvorrichtung weist Schlitten ( 22 ) zum Verschieben der Mittel zum mechanischen Ergreifen der Platten auf, d) die Greifvorrichtung weist Mittel zur Bestimmung der geometrischen Abmessungen der zu erfassenden Platten und zur Bestimmung ihres Stellplatzes auf, e) die Greifvorrichtung weist Mittel zum Bestimmen der Lagekoordinaten des Abstellplatzes auf, f) die Greifvorrichtung weist Mittel zum Heranführen und Absetzen der Platten an den Abstellplatz auf.
Anspruch 2;
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum mechanischen Ergreifen der Platten mindestens eine
Klemmbacke ( 3, 4 ) in Verbindung mit einer Klemmbackenauflage ( 5 ) vorgesehen ist Anspruch 3:
Vorrichtung nach Anspruch 2: dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbackenauflagen ( 5 ) auf einer oder beiden Seiten mit einer Schicht belegt sind, die aus einem Verbund aus Moosgummi, oder einem im Elastizitätsverhalten ähnlichen Werkstoff, und einem
Kunststoff besteht, wobei der Kunststoff die unmittelbare
Berührungsfläche mit den Platten darstellt.
Anspruch 4:
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung an der Steuerungsvorrichtung unter einem
Winkel von 5 Grad bis 20 Grad, vorzugsweise 7 Grad bis 10 Grad kippbar angelenkt ist.
Anspruch 5:
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbare Dämpfungseinrichtung ( 9 ) zumindest einen
Großteil des Gewichts der Greifvorrichtung übernehmen kann.
Anspruch 6:
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitten ( 22 ) zum Verschieben der Klemmbacken ( 3 ) und / oder ( 4 ) durch Bewegungen des Roboterarms ( 25 ) entriegelt und / oder fixiert werden. Anspruch 7:
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie Sensoren zum Erfassen aller für die anfallenden Bewegungsabläufe erforderlichen Daten aufweist.
Anspruch 8:
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Ultraschallsensoren und / oder auf elektromagnetischen Prozessen basierende Sensoren und / oder mit elektromagnetischen Wellen operierende Sensoren sind.
Anspruch 9:
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung ganz oder in Teilen zur Gewichtsreduzierung aus leichtgewichtigen Materialien wie GFK, Aluminium oder Titan besteht.
Anspruch 10:
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitten ( 22 ) zum relativen Verschieben der Mittel zum mechanischen Ergreifen der Platten auf elektromechanischem Weg entriegelt und / oder neu eingestellt und / oder wieder verriegelt werden.
Anspruch 11 :
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zum Verhindern des Auffächerns eines Plattenpakets ein oder mehrere pneumatisch betätigter Andrückfinger ( 6 ) dienen. Anspruch 12:
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung beim Aufeinanderstellen von mehreren
Plattenpaketen ( 13 ) zur Ablage zwischen zwei Platten paketen ( 13 ) passende Lagerleisten aus einem entsprechenden Magazin holen kann.
Anspruch 13:
Verfahren zum maschinellen Erfassen und versandfertigen Abstellen von stoßempfindlichen Platten, wie Flachglas, unterschiedlichen Formats auf mindestens eine Stapelanordnung mittels einer Steuerungsvorrichtung in der Art eines mehrachsigen Roboterarms der eine Greifvorrichtung zum mechanischen Ergreifen der Platten aufweist, aufweisend die folgenden Verfahrensschritte:
a) Ermitteln der geometrischen Abmessungen der zu transportierenden Platten ( 13 ) und Ergreifen der Platten ( 13 ) über mindestens eine Spannzange ( 3, 4 ), b) Heranführen der zu transportierenden Platten ( 13 ) zum Abstellplatz und Absetzen, c) Lockerung der mindestens einen Spannzange ( 3, 4 ,) d) Zurückfahren der Greifvorrichtung um eine Wegstrecke in eine Richtung, die vom Aufstellort wegführt, aus der ein Kippen der Platten ( 13 ) um einen Winkel resultiert, e) Heranführen mindestens eines Andruckfingers ( 6 ) an die unteren Flächenteile zur Verhinderung einer Auffächerung der schräg gestellten Platten ( 13 ), f) Umgreifen des kompakten Pakets aus schräg gestellten Platten ( 13 ) mit mindestens einer Spannzange ( 3, 4 ) und nachfolgendes Heranführen und bündiges Absetzen des Paktes an die Unterkante des Abstellplatzes, g) Wegdrehen der mindestens einen Spannzange (,4 ) aus dem oberen Aufstellbereich der Polatten und folgendes Andrücken der schräg aufgestellten Platten an die Rückwand des Aufstellbereichs.
Anspruch 14:
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufeinanderstellen von mehreren Plattenpaketen ( 13 ) aus einem Magazin mit unterschiedlichen Lagerleistenformaten vor dem
Aufstellvorgang automatisch passende Lagerleisten auf die vorherige
Lage Plattenpakete zur Zwischenlage aufgelegt werden.
Anspruch 15.
Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung aller
Verfahrensschritte nach Anspruch 13 oder 14, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
Anspruch 16:
Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
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