DE102004026455A1 - Handlingsgerät, insbesondere zum Einbringen von Packungen in einen Sammelbehälter - Google Patents

Abstract

Um bei einem Handlingsgerät (1) zum Ergreifen und wieder Absetzen von Gegenständen, insbesondere zum Aufnehmen von Packungen und zum Einbringen der Packungen in einen Sammelbehälter, welches eine horizontal ausgerichtete Tragschiene (2), zwei entlang der Tragschiene (2) unabhängig voneinander bewegbare Schlitten (3, 4) und einen Kopf (5) zum Ergreifen der Gegenstände aufweist, den Kopf (5) sehr schnell versetzten zu können, wird vorgeschlagen, dass die Tragschiene (2) mitsamt dem ersten Schlitten (3) einen elektromagnetischen Linearantrieb (sogenannter Linearmotor) bildet, und der zweite Schlitten (4) ebenso wie der erste Schlitten (3) entlang der Tragschiene (2) bewegbar ist, wobei entweder die Tragschiene (2) ein Sekundärteil (12) des Linearmotors bildet und die Schlitten (3, 4) jeweils ein Primärteil (11) des Linearmotors bilden, oder die Tragschiene (2) einen Primärteil (11) bildet und die Schlitten (3, 4) jeweils als Sekundärteil (12) ausgebildet sind.

Description

• Die vorgeschlagene Neuerung betrifft vor allem die Verpackungsbranche und dort ein Handlingsgerät zum Ergreifen und wieder Absetzen von Gegenständen, insbesondere zum Aufnehmen von Packungen und zum Einbringen der Packungen in einen Sammelbehälter, z. B. einen Karton.
• Aus der DE 197 02 885 A1 ist ein derartiges Handlingsgerät bekannt. Dieses weist eine horizontal ausgerichtete Tragschiene auf. Entlang der Tragschiene werden unabhängig voneinander zwei Schlitten bewegt. Ein Kopf dient zum Ergreifen und wieder Loslassen der Gegenstände. Der Kopf wird derart gehalten und verschwenkt, dass jeweils ein Verbindungselement zwischen einem Schlitten und dem Kopf vorgesehen ist, wobei jedes Verbindungselement einerseits mit einem Gelenk am Schlitten und andererseits mit einem weiteren Gelenk, welches eine Verbindung zum Kopf darstellt, verbunden ist, um bei einer Bewegung mindestens eines Schlittens den Kopf vertikal und/oder in Richtung der Tragschiene bewegen zu können.
• Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, dass die Schlitten für ein extrem schnelles Verfahren bzw. Versetzen nicht geeignet sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Handlingsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass dieser Nachteil beseitigt wird.
• Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Danach bildet die Tragschiene mitsamt dem ersten Schlitten einen elektromagnetischen Linearantrieb (Linearmotor), der zweite Schlitten ist, ebenso wie der erste Schlitten, entlang der Tragschiene bewegbar. Dabei bildet entweder die Tragschiene ein Sekundärteil des Linearmotors und die Schlitten bilden jeweils ein Primärteil des Linearmotors, oder die Tragschiene bildet einen Primärteil und die Schlitten fungieren jeweils als Sekundärteil.
• Das vorgeschlagene Handlingsgerät hat den Vorteil, dass seine Schlitten extrem schnell an andere Stellen der Tragschiene gesetzt werden können. Dabei bewegen sich die Schlitten nach dem Magnetschwebeprinzip und somit unter vernachlässigbaren Reibungskräften entlang der Tragschiene, welche als Führung und als Antrieb dient. Dabei ist es gleich, ob die Tragschine als Primärteil oder als Sekundärteil fungiert. Die Schlitten bilden in jedem Fall jeweils ein Komplementärteil. Man könnte die Schlitten auch als Läufer bezeichnen, die sich entlang eines Stators bewegen. Auch hierbei können die Tragschiene und die Schlitten bezüglich ihrer Eigenschaften als Läufer und Stator vertauscht werden. An der Funktionsweise ändert dies nichts. Ein weiterer Vorteil des vorgeschlagenen Handlingsgerätes ist, dass nicht für jeden Schlitten ein separater Antrieb nötig ist, um die Schlitten unabhängig voneinander bewegen zu können. Statt dessen genügt ein Linearmotor, dem ein zweiter Schlitten hinzugefügt wird.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Handlingsgerätes sind in den Ansprüchen 2 bis 11 beschrieben.
• Die weiteren Gelenke liegen und verbleiben in einer Horizontalebene, wenn gemäß Anspruch 2 in bekannter Weise mindestens ein Verbindungselement ein Parallelogrammgestänge mit einem parallelen Verbindungselement aufweist.
• Der Arbeitsbereich des Handlingsgerätes lässt sich an die Abmesssungen seines Einsatzortes, z. B. einer Sammelpackstation am Ende einer Verpackungslinie, anpassen, wenn gemäß Anspruch 3 jeweils eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Länge eines Verbindungselementes vorgesehen ist. Damit werden die Hubhöhe und die horizontale Wegstrecke des Kopfes verändert. In jedem Fall ist es sinnvoll, alle Verbindungselemente so bezüglich ihrer Länge einzustellen, dass die vom Kopf zurückgelegten Wege minimiert werden, was zu einer optimalen Arbeitsleistung des Handlingsgerätes führt. Es gibt eine Vielzahl von Verstelltechniken. So können die Verbindungselemente teleskopartig aufgebaut sein, Teile der Verbindungselemente können rasterartig verbunden werden, oder die Verbindungselemente können nach oben eine bestimmte Wegstrecke durch die oberen Gelenke gezogen und in dieser Position arretiert werden. Als Arretierungsmittel können Rastverbindungen oder Klemmverbindungen dienen. Der gleiche Vorteil wird ebenso erreicht, wenn analog zu Anspruch 4 die Verbindungselemente gegen Verbindungselemente anderer Länge ausgetauscht werden.
• Eine einfache Anbringung des Kopfes an den Verbindungselementen ist erreicht, wenn gemäß Anspruch 5 die mit dem Kopf verbundenen Gelenke direkt am Kopf vorgesehen sind.
• Um dem Kopf eine größere Hubbewegung zu ermöglichen, ist es sinnvoll, in bekannter Weise die mit dem Kopf verbundenen Gelenke an einem Träger vorzusehen, wobei der Kopf unterhalt des Trägers angeordnet und über eine Verbindung mit dem Träger verbunden ist, und die Entfernung zwischen dem Träger und dem Kopf mittels eines Antriebes veränderbar ist (Anspruch 6). Dabei kann der Antrieb am Träger befestigt sein, die Verbindung durch den Träger geführt sein, und der Antrieb die Verbindung in vertikaler Richtung bewegen (Anspruch 7). Diese Hubbewegung kann extrem schnell ausgeführt werden, wenn der Antrieb ein Linearmotor ist, der ebenso wie der Antrieb für die Schlitten nach dem Magnetschwebeprinzip funktioniert.
• Der Kopf kann nicht nur innerhalb einer Vertikalebene, sondern auch innerhalb eines Raumes bewegt werden, wenn gemäß Anspruch 9 ein weiterer Antrieb zum Bewegen des Kopfes in einer Richtung vorgesehen ist, welche senkrecht zur Richtung der Tragschiene und zur Vertikalen verläuft. Ist auch dieser Antrieb als Linearmotor mit einem Primärteil und einem Sekundärteil ausgeführt (Anspruch 10), so kann eine Bewegung des Kopfes in dieser Richtung ebenfalls extrem schnell erfolgen.
• Ist gemäß Anspruch 11 jeweils lediglich ein Verbindungselement zwischen einem Schlitten und dem Kopf vorgesehen, so dass es bei einer Relativbewegung der Schlitten aufeinander zu oder voneinander weg zu einer Kippbewegung des Kopfes um die Horizontalebene kommt, so kann der Kopf geschwenkt werden, um z. B. eine am Kopf hängende Packung in einen Thekenaufsteller bzw. ein Tray zu werfen.
• Im folgenden wird die Erfindung an Hand Ausführungsbeispiele darstellender Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
• 1 in einer Seitenansicht ein Handlingsgerät mit einer Tragschiene, an der Schlitten bewegbar sind, wobei jeweils ein Schlitten gelenkig über jeweils ein Parallelogrammgestänge, welches jeweils zwei Verbindungselemente aufweist, mit einem Sauorgane aufweisenden Kopf verbunden ist, die Tragschiene als Primärteil eines elektromagnetischen Linearantriebes ausgeführt ist, und die Schlitten als dessen Sekundärteile fungieren;
• 2 in einer Seitenansicht das Handlingsgerät der 1, jedoch mit nach rechts versetztem rechten Schlitten;
• 3 in einer Seitenansicht das Handlingsgerät der 2, jedoch mit mittig gegeneinander gesetzten Schlitten;
• 4 in einer Seitensicht das Handlingsgerät der 3, jedoch mit nach rechts gesetzten Schlitten;
• 5 in einer Seitenansicht ein Handlingsgerät mit lediglich einem Parallelogrammgestänge und mit jeweils einer Verstelleinrichtung zum Verstellen der Länge der drei Verbindungselemente;
• 6 in einer Seitenansicht ein Handlingsgerät, dessen Tragschiene einerseits mit einem weiteren Antrieb und andererseits mit einem Gleitelement verbunden ist, um die Tragschiene parallel verschieben zu können, wobei nur jeweils ein Verbindungselement zwischen den Schlitten und dem Kopf vorgesehen ist, um den Kopf kippen zu können;
• 7 in einer Seitenansicht ein Handlingsgerät analog 1, jedoch mit einem Träger, an welchem der Kopf mittels einer motorisch verstellbaren Verbindung befestigt ist, sowie
• 8 in einer Seitenansicht das Handlingsgerät der 7, jedoch mit nach unten gesetztem Kopf.
• Ein Handlingsgerät 1 (1) dient zum Einbringen von Packungen in einen Sammelbehälter. Das Handlingsgerät 1 weist eine horizontal ausgerichtete Tragschiene 2, zwei entlang der Tragschiene 2 unabhängig voneinander bewegbare Schlitten 3, 4 und einen Kopf 5 zum Ergreifen der Gegenstände mittels Saugorganen 6 auf. Jeweils ein Verbindungselement 7, 8 ist zwischen einem Schlitten 3, 4 und dem Kopf 5 vorgesehen, wobei jedes Verbindungselement 7, 8 einerseits mit einem Gelenk 9 am Schlitten 3, 4 und andererseits mit einem weiteren Gelenk 10, welches eine Verbindung zum Kopf 5 darstellt, verbunden ist, um bei einer Bewegung mindestens eines Schlittens 3, 4 den Kopf 5 vertikal und in Richtung der Tragschiene 2 bewegen zu können.
• Jedes Verbindungselement 7, 8 weist ein Parallelogrammgestänge 13 mit einem parallelen Verbindungselement 14, 15 auf. Diese Verbindungselemente 14, 15 sind ebenfalls über Gelenke 9, 10 mit den Schlitten 3, 4 und dem Kopf 5 verbunden und dienen einer Horizontalausrichtung des Kopfes 5.
• Die Tragschiene 2 ist als ein Primärteil 11 eines nach dem Magnetschwebeprinzip arbeitenden elektromagnetischen Linearantriebs ausgebildet. Die Schlitten 3, 4 sind jeweils als Sekundärteile dieses Linearantriebs aufgebaut. Derart bildet die Tragschiene 2 mitsamt dem ersten Schlitten 3 einen elektromagnetischen Linearantrieb (Linearmotor), und der zweite Schlitten 4 ist ebenso wie der erste Schlitten 3 entlang der Tragschiene 2 bewegbar. Dabei könnten aber die baugleichen Schlitten 3, 4 vertauscht werden. Die Schlitten 3, 4 sind extrem schnell entlang der Tragschiene 2, welche auch als Führung dient, verfahrbar.
• Der Kopf 5 wird etwas angehoben und nach rechts gesetzt, indem nur der rechte Schlitten 4 nach rechts gefahren wird (2). Durch Zusammenfahren der Schlitten 3, 4 wird der Kopf 5 in seine tiefste Position gebracht (3). Von dort kann durch eine gleichartige Bewegung der Schlitten 3, 4 nach rechts (4) der Kopf 5 ebenso linear nach rechts bewegt werden.
• Beim Ausführungsbeispiel der 7 und 8 bildet die Tragschiene 2 ein Sekundärteil 12 des Linearmotors und die Schlitten 3, 4 sind jeweils als Primärteil 11 des Linearmotors ausgestaltet. Die mit dem Kopf 5 verbundenen Gelenke 10 sind an einem Träger 17 vorgesehen. Der Kopf 5 ist unterhalb des Trägers 17 angeordnet und über eine Verbindung 19 mit dem Träger 17 verbunden. Die Entfernung zwischen dem Träger 17 und dem Kopf 5 ist mittels eines Antriebes 20 veränderbar, welcher ebenfalls ein elektromagnetischer Linearantrieb ist. Der Antrieb 20 ist am Träger 17 befestigt. Die Verbindung 19 ist durch den Träger 17 geführt, und der Antrieb 20 bewegt die Verbindung 19 in vertikaler Richtung, um den Kopf 5 relativ zum Träger 17 zu versetzen. Um das Handlingsgerät 1 an eine andere Sammelpackaufgabe anpassen zu können, sind die Verbindungselemente 7, 8, 14, 15 gegen Verbindungselemente anderer Länge austauschbar.
• Beim Ausführungsbeispiel der 5 sind, in analoger Weise wie beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 die mit dem Kopf 5 verbundenen Gelenke 10 direkt am Kopf 5 vorgesehen. An jedem Verbindungselement 7, 8, 14, 15 ist jeweils eine Verstelleinrichtung 16 zum Verstellen der Länge des Verbindungselementes 7, 8, 14, 15 vorgesehen. Die Verstelleinrichtung 16 ist eine Schraub-Klemmhalterung an einem teleskopartigen Übergang zweier Teile eines Verbindungselementes 7, 8, 14, 15.
• Beim Ausführungsbeispiel der 6 ist zusätzlich ein weiterer Antrieb 21 zum Bewegen des Kopfes 5 in einer Richtung vorgesehen, welche senkrecht zur Richtung der Tragschiene 2 und zur Vertikalen verläuft, um innerhalb eines Raumes Stückgut zu bewegen. Dabei ist am rechten Ende der Tragschiene 2 ein Sekundärteil 22 befestigt. Der Antrieb 21 ist als Linearmotor mit einem Primärteil 18 und diesem Sekundärteil 22 ausgeführt. Der Antrieb 21 verschiebt die Tragschiene 2 parallel, wobei ein am linken Ende der Tragschiene 2 befestigtes Gleitelement 24 entlang einer Führung 23 bewegt wird.
• Um an den Saugorganen 6 anhaftende (nicht dargestellte) Gegenstände in einen seitlich offenen Thekenaufsteller werfen zu können, ist jeweils lediglich ein Verbindungselement 7, 8 zwischen einem Schlitten 3, 4 und dem Kopf 5 vorgesehen, so dass es bei einer Relativbewegung der Schlitten 3, 4 aufeinander zu oder voneinander weg zu einer Kippbewegung des Kopfes 5 um die Horizontalebene kommt. Während einer derartigen Kippbewegung werden die Saugorgane 6 mit Druckluft versorgt, so dass die Gegenstände in einer gekippten Ausrichtung vom Kopf 5 abgeworfen werden.

1

Handlingsgerät

2

Tragschiene

3, 4

Schlitten

5

Kopf

6

Saugorgan

7, 8

Verbindungselement

9, 10

Gelenk

11

Primärteil

12

Sekundärteil

13

Parallelogrammgestänge

14, 15

paralleles Verbindungselement

16

Verstelleinrichtung

17

Träger

18

Primärteil

19

Verbindung

20

Antrieb

21

Antrieb

22

Sekundärteil

23

Führung

24

Gleitelement

Claims (11)

1. Handlingsgerät (1) zum Ergreifen und wieder Absetzen von Gegenständen, insbesondere zum Aufnehmen von Packungen und zum Einbringen der Packungen in einen Sammelbehälter, mit einer horizontal ausgerichteten Tragschiene (2), zwei entlang der Tragschiene (2) unabhängig voneinander bewegbare Schlitten (3, 4), einem Kopf (5) zum Ergreifen der Gegenstände, insbesondere mittels Saugorganen (6) am Kopf (5), jeweils einem Verbindungselement (7, 8) zwischen einem Schlitten (3, 4) und dem Kopf (5), wobei jedes Verbindungselement (7, 8) einerseits mit einem Gelenk (9) am Schlitten (3, 4) und andererseits mit einem weiteren Gelenk (10), welches eine Verbindung zum Kopf (5) darstellt, verbunden ist, um bei einer Bewegung mindestens eines Schlittens (3, 4) den Kopf (5) vertikal und/oder in Richtung der Tragschiene (2) bewegen zu können, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschiene (2) mitsamt dem ersten Schlitten (3) einen elektromagnetischen Linearantrieb (Linearmotor) bildet, und der zweite Schlitten (4) ebenso wie der erste Schlitten (3) entlang der Tragschiene (2) bewegbar ist, wobei entweder die Tragschiene (2) ein Sekundärteil (12) des Linearmotors und die Schlitten (3, 4) jeweils ein Primärteil (11) des Linearmotors bilden, oder die Tragschiene (2) einen Primärteil (11) bildet und die Schlitten (3, 4) jeweils als Sekundärteil (12) fungieren.
2. Handlingsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verbindungselement (7, 8) ein Parallelogrammgestänge (13) mit einem parallelen Verbindungselement (14, 15) aufweist.
3. Handlingsgerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Verstelleinrichtung (16) zum Verstellen der Länge eines Verbindungselements (7, 8, 14, 15) vorgesehen ist.
4. Handlingsgerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (7, 8, 14, 15) gegen Verbindungselemente anderer Länge austauschbar sind.
5. Handlingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Kopf (5) verbundenen Gelenke (10) direkt am Kopf (5) vorgesehen sind.
6. Handlingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Kopf (5) verbundenen Gelenke (10) an einem Träger (17) vorgesehen sind, dass der Kopf (5) unterhalb des Trägers (17) angeordnet und über eine Verbindung (19) mit dem Träger (17) verbunden ist, und dass die Entfernung zwischen dem Träger (17) und dem Kopf (5) mittels eines Antriebes (20) veränderbar ist.
7. Handlingsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (20) am Träger (17) befestigt ist, die Verbindung (19) durch den Träger (17) geführt ist, und der Antrieb (20) die Verbindung (19) in vertikaler Richtung bewegt.
8. Handlingsgerät nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (20) ein Linearmotor ist.
9. Handlingsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein weiterer Antrieb (21) zum Bewegen des Kopfes (5) in einer Richtung vorgesehen ist, welche senkrecht zur Richtung der Tragschiene (2) und zur Vertikalen verläuft.
10. Handlingsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (21) als Linearmotor mit einem Primärteil (18) und einem Sekundärteil (22) ausgeführt ist.
11. Handlingsgerät nach Anspruch 1, wobei jeweils lediglich ein Verbindungselement (7, 8) zwischen einem Schlitten (3, 4) und dem Kopf (5) vorgesehen ist, so dass es bei einer Relativbewegung der Schlitten (3, 4) aufeinander zu oder voneinander weg zu einer Kippbewegung des Kopfes (5) um die Horizontalebene kommt.