DE4027497A1 - Handhabungsautomat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Handhabungsautomaten zur Unterbringung verschiedener Arten von Werkstücken auf einer Anzahl Paletten, jede Art in angewiesener Anzahl oder einer Mischung.

Zum Stand der Technik: Beispielsweise ist gemäß der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 61-33 426 ein System bekannt, bei dem die Größen einiger Pakete angewiesen sind, ein Unterbringungsmuster gebildet wird und die Pakete in gewünschter Ordnung entsprechend dem Unterbringungsplan aufgenommen werden, so daß die aufgenommenen Pakete auf die Paletten aufgebracht werden.

Der bekannte, vorstehend beschriebene Handhabungsautomat hat insofern Probleme, als er kompliziert und kostspielig wird, wenn er den Vorgang der Unterbringung einer Mehrzahl von Arten von Werkstücken, deren Anzahl je Art angewiesen wird, auf jeder Palette unterbringen soll, es schwierig ist, die Paket-Handhabungsgeschwindigkeit hoch zu bemessen und ein breiter Raum benötigt wird, um eine große Anzahl von Werkstücken zu handhaben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Probleme des Standes der Technik zu überwinden.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Handhabungsautomaten zu schaffen, der kostengünstig hergestellt werden kann und der mühelos eine Anzahl Werkstücke entsprechend den angewiesenen Unterbringungsdaten verarbeiten kann.

Zur Lösung der vorstehenden Aufgabenstellung ist der Handhabungsautomat erfindungsgemäß gekennzeichnet durch: eine Anzahl Speichereinrichtungen, um jeweils Werkstücke angegebener Art aufzunehmen; eine Zufuhreinrichtung zur Zufuhr von in den Speichereinrichtungen gespeicherten Werkstücken aus mindestens zwei der Speichereinrichtungen; eine Zufuhrbefehlseinrichtung, um der Zufuhreinrichtung eine Anweisung zu erteilen, die Art der Werkstücke und die Anzahl der Werkstücke je Art, die für die Speichereinrichtung zuzuführen sind, anzuweisen und um rechtzeitig einen Förderbefehl auszugeben, damit die je Art zuzuführenden Werkstücke gefördert werden; eine Anzahl Paletten; eine Handhabungsautomateinrichtung zur Unterbringung der zugeführten Werkstücke auf den Paletten; und eine Unterbringungsbefehlseinrichtung, um der Handhabungsautomateinrichtung eine Anweisung zu erteilen, die Art der Werkstücke und die Anzahl der Werkstücke je Art, die auf der Anzahl Paletten untergebracht werden sollen, anzuweisen.

Bei einem derartig aufgebauten Handhabungsautomaten für eine Anzahl von Unterbringungsvorgängen werden die benötigten Werkstücke rechtzeitig je nach Art zugeführt, und die zugeführten Werkstücke werden veranlaßt, je nach Art vom Handhabungsautomaten gehalten zu werden, so daß die Werkstücke der benötigten Arten, in der erforderlichen Anzahl je Art, auf jeder Palette untergebrcht werden.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht, die den Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Ausführung des Handhabungsautomaten angibt;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild, das die elektrische Verbindung zwischen den Blöcken in der Ausführung nach Fig. 1 angibt,;

Fig. 3 eine Ablaufdarstellung zur Erläuterung des Betriebes des Hauptteils der Ausführung nach Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Ansicht entsprechend Fig. 1, die eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handhabungsautomaten angibt;

Fig. 5 eine schematische Ansicht entsprechend der Fig. 1, die eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungsautomaten angibt;

Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild entsprechend der Fig. 2, das die elektrische Verbindung zwischen den Blöcken in der Ausführungsform nach Fig. 5 angibt; und

Fig. 7 eine Ablaufdarstellung entsprechend der Fig. 3 und zur Erläuterung des Betriebes des Hauptteils der Ausführungsform gemäß Fig. 5.

Es wird auf die Einzelbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen Bezug genommen.

In den Fig. 1 bis 3 wird anschließend eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungsautomaten beschrieben. Gemäß den Zeichnungen umfaßt der Handhabungsautomat: Speichereinrichtungen (1-5), die durch jeweilige Förderer zur Aufnahme bestimmter voneinander verschiedener Werkstücke gebildet werden, d.h. eine erste Speichereinrichtung (1), eine zweite Speichereinrichtung (2), eine dritte Speichereinrichtung (3), eine vierte Speichereinrichtung (4) und eine fünfte Speichereinrichtung (5); einen Beschickungsförderer (6), der an den jeweiligen Endabschnitten der ersten bis fünften Speichereinrichtungen (1-5) senkrecht hierzu vorgesehen ist und der an seinem Ende mit einer Sperre (6a) versehen ist; Sperreinrichtungen (7-11), die jeweils an den jeweiligen Enden der ersten bis fünften Speichereinrichtungen (1-5) vorgesehen sind; Zähler (12-16), die jeweils derart an den jeweiligen ersten bis fünften Speichereinrichtungen (1-5) angebracht sind, daß die jeweiligen optischen Achsen der Zähler (12-16) die Beschickungsförderer (6) kreuzen; eine Zufuhreinrichtung (17), die durch den Beschickungsförderer (6), die Sperreinrichtungen (7-11) und die Zähler (12-16) gebildet wird, wobei die Zufuhreinrichtung (17) mit einer Steuereinrichtung (18) versehen ist; eine am Endabschnitt des Beschickungsförderers (6) vorgesehene Handhabungsautomateinrichtung (19), die mit einer abnehmbaren Hand (19a) versehen ist; auswechselbare Hände (19b-19e) für die Handhabungsautomateinrichtung (19), wobei die austauschbaren Hände (19b-19e) in der Nachbarschaft der Handhabungsautomateinrichtung (19) bereitliegen; eine Steuereinrichtung (20) für die Handhabungsautomateinrichtung (19); Paletten (21-24), die jeweils in vorgegebenen Positionen in der Nachbarschaft der Handhabungsautomateinrichtung (19) liegen; und eine Steuereinrichtung (25), die durch eine Zufuhrbefehlseinrichtung (26) gebildet wird und ein Programm für die Zufuhr von Werkstücken umfaßt, eine Unterbringungsbefehlseinrichtung (27), die ein Programm zur Unterbringung von Werkstücken umfaßt, einen E/A-Anschluß (28), einen Rechner (32) mit einer Zentraleinheit (29), ein RAM (30) und ein ROM 831), etc.. Das Bezugszeichen (33) bezeichnet Unterbringungsanweisungen, d.h. eine Reihe von Lieferdaten.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3, die die Ablaufdarstellung angibt, wird der Betrieb eines Handhabungsautomaten mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau anschließend beschrieben. Es sind leere Paletten (21-24) vorbereitet. Bei Ausgabe einer Reihe von Lieferdaten in einer Stufe (101) wird die Zufuhrbefehlseinrichtung (26) betätigt, um in einer Stufe (102) einen Zufuhrbefehl auszugeben. Eine erste Zufuhr in einer Stufe (104) wird durch den Betrieb der Zufuhreinrichtung (17) über eine Stufe (103) durchgeführt. Das heißt, eine der jeweiligen Sperreinrichtungen (7-11) der ersten bis fünften Speichereinrichtungen (1-5) wird entsprechend der ersten Zufuhr freigegeben, so daß Werkstücke von der entsprechenden Speichereinrichtung auf den Förderer (6) abgegeben werden, um dadurch die Werkstückzuführung in einer Stufe (105) durchzuführen. Die Anzahl der abgegebenen Werkstücke wird durch den zugehörigen Zähler gezählt, und die Zufuhr wird fortgesetzt, bis die gezählte Anzahl den angewiesenen Wert in einer Stufe (106) erreicht. Hat die gezählte Anzahl den angewiesenen Wert erreicht, so wird die Zufuhr angehalten. Anschließend wird, falls nicht die später beschriebene Unterbringungsförderung der zugeführten Werkstücke in einer Stufe (107) beendet wird, die Zufuhr der Werkstücke unterbrochen, um auf die Förderung in einer Stufe (108) zu warten. Wurde die Unterbringungsförderung beendet, so wird der Betrieb zu einer Stufe (109) umgeschaltet, bei welcher, falls die Anzahl der Zuführungen nicht dem angewiesenen Wert entspricht, die zweite Zufuhr für Werkstücke durchgeführt wird, die in der Stufe (104-110) in einer weiteren Speichereinrichtung, ähnlich wie bei der ersten Zufuhr, aufgenommen wurden. Erreicht die Anzahl der Zuführungen den angewiesenen Wert, so daß Werkstücke der benötigten Arten und in der für jede Art gewünschten Anzahl zugeführt worden sind, so wird die Werkstückzufuhr entsprechend der Reihe von Lieferdaten beendet. Andererseits wird die Unterbringungsbefehlseinrichtung (27) entsprechend den Lieferdaten in der Stufe (101) betätigt, um in einer Stufe (111) einen Unterbringungsbefehl auszugeben. Die erste Unterbringung wird durch die Handhabungsautomateinrichtung (19) in einer Stufe (113) über eine Stufe (112) durchgeführt. Befindet sich in einer Stufe (114) kein zugeführtes Werkstück auf dem Beschickungsförder (6), so wird auf die Werkstücke in einer Stufe (115) gewartet. Sind andererseits zugeführte Werkstücke auf dem Beschickungsförderer (6) vorhanden, so wird eine der Hände (19a-19e) bezeichnet, um automatisch auf der Handhabungsautomateinrichtung (19) befestigt zu werden, und Werkstücke werden gefördert, so daß die zu beschickenden Werkstücke in gewünschter Anzahl auf den bezeichneten Paletten in einer Stufe (116) untergebracht werden. Ist die Unterbringung in einer Stufe (117) nicht beendet, so wird die Unterbringung fortgesetzt. Ist die Unterbringung beendet, so wird der Betrieb in eine Stufe (118) umgeschaltet. Hat die Anzahl der Unterbringungen nicht den angewiesenen Wert erreicht, so wird eine zweite Unterbringung über eine Stufe (119), ähnlich wie bei der ersten Unterbringung, durchgeführt. Hat die Anzahl der Unterbringungen den angewiesenen Wert erreicht, so daß Werkstücke in den benötigten Arten und der erforderlichen Anzahl für jede Art auf den Paletten (21-24) untergebracht wurden, so ist die Unterbringung entsprechend der Reihe der Lieferdaten beendet. Somit kann eine große Anzahl Werkstücke mühelos in Einklang mit den angewiesenen Lieferdaten (33) kostengünstig und mittels eines einfachen Vorrichtungsaufbaus, der in engem Raum angeordnet werden kann, untergebracht werden.

Beispiele des Zufuhrbefehls, der Zustände der Paletten und des Unterbringungsbefehls werden in der nachfolgenden Tabelle beschrieben.

In der Tabelle bezeichnen die Zeichen A, B, C, D und E Arten von Werkstücken, und die diesen Zeichen hinzugefügten Zahlen stellen die Anzahl der Werkstücke dar. In einigen Fällen ist ein Programm derart ausgeführt, das Werkstücke der gleichen Art E unterteilt zugeliefert und beim ersten und vierten Mal untergebracht werden, unter Berücksichtigung der Reihenfolge der Unterbringung.

Tabelle

Fig. 4 ist eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungsautomaten. In der Zeichnung werden Teile, die denen der Fig. 1 bis 3 gleich sind, entsprechend bezeichnet. Der Handhabungsautomat umfaßt: erste bis fünfte Speichereinrichtungen (1-5), die jeweils durch eine Bank gebildet werden; einen Zähler (12), der der ersten und vierten Speichereinrichtung (1, 4) zugeordnet ist; einen weiteren Zähler (13), der der zweiten und fünften Speichereinrichtung (2, 5) zugeordnet ist; einen weiteren Zähler (14), der der dritten Speichereinrichtung (3) zugeordnet ist; und einen fahrbaren Automaten (34), der längs eines Zufuhrförderers (6) verfahrbar ist und mit einer beweglichen Hand (34a) ausgestattet ist. Die Bezugszeichen (34b-34e) stellen austauschbare Hände (34b-34e) dar, die für den verfahrbaren Automaten (34) zur Verfügung stehen, so daß sie automatisch selektiv entsprechend einem Zufuhrbefehl am verfahrbaren Automaten (34) befestigt werden können. Das Bezugszeichen (17) stellt eine Zufuhreinrichtung dar, die durch den Beschickungsförderer (6), die Zähler (12-14) und den fahrbaren Automaten (34) gebildet wird.

Das heißt, die Ausführung nach Fig. 4 ist ebenfalls mit der Zufuhreinrichtung (17), einer Handhabungsautomateinrichtung (19), einer Steuereinrichtung (25), etc. ausgebildet, um einen Betrieb ähnlich jenem gemäß der Ablaufdarstellung nach Fig. 3 durchzuführen, wie er ähnlich in der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 erfolgt. Somit ist es offensichtlich, obgleich die Einzelbeschreibung bezüglich des Betriebes entfällt, daß ein Betrieb ähnlich jenem bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 mit der Ausführungsform nach Fig. 4 erhalten wird.

Die Fig. 5 bis 7 sind Ansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungsautomaten. In den Figuren werden Bauteile, die gleich jenen in den Fig. 1 bis 3 sind, entsprechend bezeichnet. Der Handhabungsautomat umfaßt: eine erste bis vierte Unterbringungseinrichtung (1-4), wovon jede durch eine Platte (35) gebildet wird, die auf einem Träger-Förderer (35) befestigt ist, eine Steuereinrichtung (18) zur Steuerung des Träger-Förderers (35), und Paletten (21-23), die an vorgegebenen Positionen in der Nachbarschaft einer Handhabungsautomateinrichtung (19) vorgesehen sind.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7, die eine Ablaufdarstellung angibt, wird der Betrieb des Handhabungsautomaten mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung beschrieben.

Leere Paletten (21-23) werden vorbereitet. Wird eine Reihe von Lieferdaten in einer Stufe (201) ausgegeben, so wird eine Zufuhrbefehlseinrichtung (26) betätigt, um dabei einen Zufuhrbefehl an die Handhabungsautomateinrichtung (19) und den Träger-Förderer (35) in einer Stufe (202) auszugeben. Eine Zuführung von Werkstücken einer ersten Art wird in einer Stufe (204) über eine Stufe (203) durchgeführt. Das heißt, bei der Zuführung der ersten Art werden Werkstücke in der ersten Speichereinrichtung (1) herangezogen, die erste Speichereinrichtung (1) wird unter Einwirkung des Träger-Förderers (35) der Handhabungsautomateinrichtung (19) gegenüberliegend angeordnet, und die Werkstücke werden von der Handhabungsautomateinrichtung (19) in einer Stufe (205) gehalten. Die gehaltenen Werkstücke werden aufeinanderfolgend auf der angegebenen Palette aus den Paletten (21-23) untergebracht, als Folge der Einwirkung der Unterbringungsbefehlseinrichtung (27), entsprechend einem Unterbringungsbefehl in einer Stufe (206), so daß die Werkstücke in einer Stufe (207) untergebracht werden. Wurde die Unterbringung der ersten Art der Werkstücke in einer Stufe (208) nicht beendet, so wird der Betrieb von der Stufe (205), bei der die Werkstücke gehalten werden, zur Stufe (207) wiederholt. Wurde die Unterbringung der ersten Art von Werkstücken in der Stufe (208) beendet, so wird der Betrieb zu einer Stufe (209) verschoben. Ist der Wert (E) nicht gleich dem Wert (F) der angewiesenen Art in der Stufe (209), so wird der Betrieb über eine Stufe (210) zur Stufe (204) zurückgebracht, um eine Zuführung einer zweiten Art durchzuführen. Das heißt, bei der Zuführung der zweiten Art wird die zweite Speichereinrichtung (2) veranlaßt, der Handhabungsautomateinrichtung (19) gegenüber zu liegen, und ein Vorgang, ähnlich wie bei der Zuführung der ersten Art von Werkstücken wird für Werkstücke in der zweiten Speichereinrichtung (2) durchgeführt. Wird der Wert (E) gleich dem Wert (F) der angegebenen Art in der Stufe (9), so sind die Zufuhr der Werkstücke und der Unterbringungsvorgang entsprechend den Lieferdaten beendet.

Das heißt, auch in der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 ist die Steuereinrichtung (25) zur Ausgabe eines Zufuhrbefehls und eines Unterbringungsbefehls an der Handhabungsautomateinrichtung (19) vorgesehen, um den in der Ablaufdarstellung nach Fig. 7 dargestellten Betrieb durchzuführen. Obgleich die Einzelbeschreibung des Betriebes unterbleibt, ist es somit offensichtlich, daß ein Betrieb, ähnlich jenem der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3, bei dieser Ausführungsform gemäß den Fig. 5 bis 7 erhalten wird.

Wie vorstehend beschrieben wurde, umfaßt der erfindungsgemäße Handhabungsautomat: eine Zufuhreinrichtung und eine Zufuhrbefehlseinrichtung zur Lieferung der erforderlichen Werkstücke aus einer Anzahl Speichereinrichtungen, von denen jede Werkstücke einer angegebenen Art hat, oder eine Zufuhrbefehlseinrichtung, um eine Handhabungsautomateinrichtung zu veranlassen, die benötigten Werkstücke zu halten, und die Handhabungsautomateinrichtung und eine Unterbringungsbefehlseinrichtung zur Unterbringung der benötigten Werkstücke auf einer Anzahl Paletten, so daß die erforderlichen Werkstücke je nach Art rechtzeitig entsprechend einer Reihe von Lieferdaten zugeführt werden oder angewiesen werden, in solcher Weise gehalten zu werden, daß die Werkstücke der benötigten Art und benötigter Anzahl für jede Art jeweils auf den Paletten untergebracht werden. Somit bewirkt der Handhabungsautomat, daß eine große Anzahl Werkstücke mühelos entsprechend den angewiesenen Lieferdaten mittels eines einfachen Aufbaus untergebracht werden können.

Claims (4)

1. Handhabungsautomat, gekennzeichnet durch:
eine Anzahl Speichereinrichtungen (1-5), um jeweils Werkstücke angegebener Art aufzunehmen;
eine Zufuhreinrichtung (17) zur Zufuhr von in den Speichereinrichtungen (1-5) gespeicherten Werkstücken aus mindestens zwei der Speichereinrichtungen;
eine Zufuhrbefehlseinrichtung (26), um der Zufuhreinrichtung (17) eine Anweisung zu erteilen, die Art der Werkstücke und die Anzahl der Werkstücke je Art, die für die Speichereinrichtung zuzuführen sind, anzuweisen und um rechtzeitig einen Förderbefehl auszugeben, damit die je Art zuzuführenden Werkstücke gefördert werden;
eine Anzahl Paletten (21-24);
eine Handhabungsautomateinrichtung (19) zur Unterbringung der zugeführten Werkstücke auf den Paletten; und
eine Unterbringungsbefehlseinrichtung (27), um der Handhabungsautomateinrichtung eine Anweisung zu erteilen, die Art der Werkstücke und die Anzahl der Werkstücke je Art, die auf der Anzahl Paletten untergebracht werden sollen, anzuweisen.

2. Handhabungsautomat nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Zählereinrichtung (12-16), die der Speichereinrichtung (1-5) zugeordnet ist, um die Anzahl der zugeführten Werkstücke zu zählen.

3. Handhabungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabungsautomateinrichtung eine austauchbare Hand (19a) hat.

4. Handhabungsautomat, gekennzeichnet durch:
eine Anzahl Speichereinrichtungen (1-5) zur Aufnahme von Werkstücken nach jeweils angegebener Art;
eine Anzahl Paletten (21-24);
eine Handhabungsautomateinrichtung (19) zur Unterbringung der in der Speichereinrichtung (1-5) gespeicherten Werkstücke auf die Paletten;
eine Zufuhrbefehlseinrichtung (26), um der Handhabungsautomateinrichtung eine Halteanweisung zu erteilen, damit die Werkstücke, die die Arten der Werkstücke und die Anzahl der Art umfassen, aus der Anzahl der Speichereinrichtungen auf den Paletten untergebracht werden; und
eine Unterbringungsbefehlseinrichtung (27), um der Handhabungsautomateinrichtung eine Unterbringungsanweisung zu erteilen, damit die Werkstücke gemäß Halteanweisung auf den Paletten untergebracht werden.