Zubringevorrichtung für Werkstücke

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Zubringevorrichtung für Werkstücke zu Robotern, automatisch arbeitenden Be­schickungsvorrichtungen, Montagevorrichtungen und der­gleichen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfin­dung, eine billig herstellbare Zubringevorrichtung zu schaffen, deren Teile sich nicht unter der Last der Werkstücke verformen und/oder verziehen, so daß Ro­boter auch bei im Stapel stehenden Zubringevorrichtun­gen die jeweils oberste Zubringevorrichtung einwand­frei entpacken können. Die Erfindung besteht darin, daß die Zubringevorrichtung durch einen aus Kunst­stoff gefertigten Transport- und Lagerkasten mit sta­bilem Boden und mindestens einem Einsatz aus tief­gezogener Kunststoffolie gebildet wird, dessen Außen­wandungen dicht an den Wandungen des Transport- und Lagerkastens anliegen und der Vertiefungen von der Form der einzulegenden Werkstücke und vorzugsweise als Teil dieser Vertiefungen nach außen gerichtete Erweiterungen dieser Vertiefungen für am Werkstück anfassende Greiffinger aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Zubringevorrichtung für Werkstücke zu Robotern, automatisch arbeitenden Be­schickungsvorrichtungen, Montagevorrichtungen und der­gleichen.

[0002] In der Industrie führen sich Roboter, die Werkstücke selbsttätig montieren, immer mehr ein. Die zu montie­renden Werkstücke müssen den Greifvorrichtungen der Roboter in exakter Lage vorgelegt werden, damit der Roboter, der millimetergenaues Arbeiten gewohnt ist, die Werkstücke auch in der richtigen Weise anpacken und in die Bearbeitungsmaschine, die Montagemaschine oder dergleichen einbringen kann. Bisher benutzt man als Zubringevorrichtung für Werkstücke zu Robotern Bleche, in die mittels teuerer Formen in Pressen Vertiefungen eingedrückt werden, in die die Werkstücke eingelegt werden. An den Ecken dieser Bleche sind Füße bzw. Stän­der in Form von Rohrstücken, Winkeleisenstücken oder dergleichen angebracht, damit beim Übereinanderstapeln mehrerer derartiger Zubringevorrichtungen eine Vor­ richtung exakt über der anderen stehen kann. Die Her­stellung dieser Zubringevorrichtungen ist teuer und aufwendig, da die Formen das sehr widerstandsfähige Blech verformen müssen und da die Formen nicht univer­sell sein können, denn für jede Art der Montage oder Zubringung von bereits geringfügig unterschiedlichen Teilen sind andere Bleche in anderer Gestaltung zu for­men. Darüber hinaus weist diese Zubringevorrichtung den Vorteil auf, daß sie für den Transport mit Lastwagen und Eisenbahnen nicht geeignet ist, da sich Stapel von solchen Zubringevorrichtungen nicht ohne die Gefahr transportieren lassen, daß die Stapel gegeneinander und die Werkstücke untereinander während des Transportes verrutschen.

[0003] Diese Mängel beseitigt eine Zubringevorrichtung für Werkstücke zu Robotern, die aus aus Kunststoff geform­ten Rahmen besteht, in die billig herstellbare Ein­sätze aus tiefgezogener Kunststoffolie eingesetzt wer­den. Diese sind an ihrem Rand U-förmig ausgebildet und übergreifen den Rand des Rahmens, zusätzlich sind sie noch dadurch gesichert, daß der Rand des Rahmens Vor­sprünge trägt, die in Löcher der Tiefziehfolie ein­greifen. Diese Zubringevorrichtungen eignen sich sehr gut für leichte Werkstücke, die mit größerem Abstand voneinander in Vertiefungen der Kunststoffolie gelagert sind. Sobald jedoch schwere Werkstücke in der Tief­ziehfolie gelagert werden und/oder wenn auch leichtere Werkstücke dicht nebeneinander gelagert werden, ist das Gewicht der Werkstücke so groß, daß sich die Tief­ziehfolie nach unten hin auswölbt, was beim Transport über Landstraßen und Eisenbahnstrecken den Nachteil hat, daß die Werkstücke aus ihren vertieften Lager­plätzen durch Erschütterungen herausbewegt werden und den weiteren Nachteil hat, daß Roboter nicht mehr aus der obersten einer in einem Stapel stehenden Zubringe­vorrichtung die Werkstücke entnehmen können, weil die Höhenlage der einzelnen Werkstücke zu unterschiedlich ist.

[0004] Die Nachteile des Standes der Technik beseitigt die vorliegende Erfindung. Es ist die Aufgabe der vorlie­genden Erfindung, eine billig herstellbare Zubringe­vorrichtung zu schaffen, deren Teile sich nicht unter der Last der Werkstücke verformen und/oder verziehen, so daß Roboter auch bei im Stapel stehenden Zubringe­vorrichtungen die jeweils oberste Zubringevorrichtung einwandfrei entpacken können.

[0005] Die Erfindung besteht darin, daß die Zubringevorrich­tung durch einen aus Kunststoff gefertigten Transport- und Lagerkasten mit stabilem Boden und mindestens einem Einsatz aus tiefgezogener Kunststoffolie gebildet wird, dessen Außenwandungen dicht an den Wandungen des Trans­port- und Lagerkastens anliegen und der Vertiefungen von der Form der einzulegenden Werkstücke und vorzugs­weise als Teil dieser Vertiefungen nach außen gerich­tete Erweiterungen dieser Vertiefungen für am Werk­stück anfassende Greiffinger aufweist.

[0006] Durch das Zusammenwirken dieses Transport- und Lager­kastens mit dem Einsatz aus tiefgezogener Kunststoff­folie wird erreicht, daß der Boden der tiefgezogenen Kunststoffolie sich bei der Beladung mit gewichtige­ren Werkstücken und während des Transportes nicht durchwölben kann, so daß die Werkstücke einwandfrei gelagert den Roboter erreichen. Dabei kann die Tief­ziehfolie nahezu beliebige Gestalt aufweisen, insbe­ sondere können als Teil der Vertiefungen für die einzulegenden Werkstücke nach außen gerichtete Er­weiterungen dieser Vertiefungen vorgesehen sein, da­mit am Werkstück anfassende Greiffinger dieses Werk­stück seitlich anfassen können. Derartige Vertiefun­gen waren bisher entweder Anlaß für ein weiträumiges Auseinanderliegen der Werkstücke oder Anlaß für eine Verformung der tiefgezogenen Einsätze aus Kunststoff­folie. Derartige Verformungen können nun nicht mehr vorkommen. - Es wird der weitere Vorteil erreicht, daß in ein- und demselben Transport- und Lagerkasten auch mehrere Einsätze aus tiefgezogener Kunststoff-­Folie eingestellt werden können, z.B. zwei oder drei Einsätze in einer Reihe nebeneinander oder vier oder sechs Einsätze in zwei oder auch drei Reihen.

[0007] Diese Zubringevorrichtung ist billig herstellbar. Denn die Transport- und Lagerkästen können in großer Stückzahl hergestellt werden, wodurch die hohen Kosten der Herstellung einer Form für diesen Transport- und Lagerkasten auf diese Vielzahl von hergestellten Kästen umgelegt werden können, während die Einsätze aus tief­gezogener Kunststoffolie sehr preiswert herstellbar sind, weil die Kosten für eine derartige Form rela­tiv sehr gering sind.

[0008] Um die Herstellungskosten für den Transport- und Lager­kasten durch die Herstellung großer Stückzahlen noch weiter zu erniedrigen, kann es zweckmäßig sein, minde­steins einen auf den Transport- und Lagerkasten aufge­setzten und vorzugsweise an diesem befestigten Rahmen vorzusehen. Dann können die Transport- und Lagerkästen mit niedriger Seitenwandhöhe hergestellt werden, wo­durch auch die Formkosten niedriger werden, und es können dann Rahmen auf diesen Transport- und Lager­kasten aufgesetzt werden, wenn dieses wegen der Höhe der Werkstücke erforderlich wird. Die Rahmen können dabei in derselben Form wie der Transport- und Lager­kasten hergestellt werden, lediglich dort, wo sich der Boden des Transport- und Lagerkastens in der Form befindet, wird ein diesen Raum ausfüllendes Formelement in die Form eingelegt. Auf diese Weise weisen die Rahmen identische Abmessungen mit den Seitenwänden des Transport- und Lagerkastens auf.

[0009] Zweckmäßig ist es, Zentrierlöcher, -ausnehmungen oder -vorsprünge an den Außenseiten der Seitenwände oder der Unterseite des Bodens des Transport- und Lager­kastens und/oder der Rahmen vorzusehen.

[0010] Vorteilhaft ist es, wenn der Einsatz aus tiefgezo­gener Kunststoffolie einen im Querschnitt U-förmig gestalteten Rand aufweist, der entweder an der Innen­wandung des Transport- und Lagerkastens und/oder an benachbarten Einsätzen anliegt oder den Rand des Transport- und Lagerkastens überfaßt.

[0011] Vorteilhaft kann es weiter sein, wenn der nach oben gerichtete Rand des Transport- und Lagerkastens nach oben gerichtete Vorsprünge und der diesen Rand über­greifende Rand des Einsatzes und vorzugsweise auch der Boden des darüber gestapelten Transport- und La­gerkastens oder des aufgesetzten Rahmens am Ort der Vorsprünge Ausnehmungen aufweist.

[0012] Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Innenraum des Transport- und Lagerkastens durch mindestens eine Innenwand oder ein Paar von dicht nebeneinander ange­ordneten Innenwänden unterteilt ist. Sind die Transport- und Lagerkästen jeweils für die Aufnahme mehrerer Ein­sätze vorgesehen, so erhalten diese Einsätze durch diese Innenwand bzw. dieses Paar von Innenwänden einen besonders sicheren Stand innerhalb des Transport- und Lagerkastens.

[0013] Für Roboter, die mehrere Werkstücke immer wieder an derselben Stelle entnehmen sollen, kann es zweckmäßig sein, daß in der Oberfläche des Einsatzes Schrägflächen angeordnet sind, neben denen bis zum Boden reichende Abstützflächen befindlich sind.

[0014] Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs­beispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Transport- und Lagerkastens,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Transport- und Lagerkasten mit einem Einsatz, der sich gegen die Innenwand des Transport- und Lagerkastens abstützt,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Transport- und Lagerkasten mit mehreren Einsätzen, die sich gegen die Innenwand des Transport- und Lager­kastens abstützen,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Transport- und Lagerkasten mit einem Einsatz, der den Rand des Kastens überfaßt,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Transport- und Lager­kastens, der mit zwei rahmenförmigen Auf­ sätzen eine Erhöhung seiner Seitenwände erhal­ten hat,

Fig. 6 einen Querschnitt durch diesen Kasten,

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Kasten mit einem Einsatz, auf dem die Werkstücke auf einer Schrägfläche in die Abnahmestellung rutschen.

[0015] Der Transport- und Lagerkasten besteht aus einem Bodenl und vier mit diesem fest verbundenen Seitenwänden 2. An diesen Seitenwänden 2 befinden sich, ebenso wie vorzugsweise an der Unterseite des Bodens auch, Rip­pen 3 für die Formstabilisierung des Kastens, hier be­finden sich ebenfalls Zentrieröffnungen 4, um den Kasten in die richtige Stellung gegenüber dem Be­schickungs- und/oder Entnahmeroboter zu bringen, Ta­schen 5 für das Angreifen von Transportwerkzeugen für den Kasten sowie ein Codierfeld 6 für die Aufnahme eines Codes, der z.B. die Herstellungsdaten enthalten kann. Auf dem oberen Rand 7 befinden sich Vorsprünge 8. An entsprechenden Stellen eines darüber gestapelten Kastens befinden sich im unteren Rand 9 Ausnehmungen 10. Hierdurch wird ein exaktes Stapeln einer Viel­zahl von Kästen übereinander erreicht sowie ein Ver­rutschen der Kästen gegeneinander unterbunden.

[0016] In einen derartigen Transport- und Lagerkasten kann ein Einsatz 11 eingesetzt werden, der sich mit seinen Seitenkanten gegen die Innenwandungen des Transport- und Lagerkastens abstützt (Fig. 2), es können auch mehrere Einsätze 12 in einen solchen Transport- und Lagerkasten eingesetzt werden, die sich mit ihrer einen Kante gegen die Innenwand des Transportkastens, mit ihren anderen Kanten gegeneinander abstützen (Fig. 3), es kann auch ein einziger Einsatz 13 einge­setzt werden, der den oberen Rand 7 des Kastens über­faßt (Fig. 4).

[0017] Der Einsatz 11 der Fig. 2 weist eine Reihe von Ver­tiefungen 14 für die Aufnahme von Werkstücken 15 auf. Diese Vertiefungen 14 weisen noch seitliche Erweite­rungen 16 auf, die es den Greiffingern des Roboters ermöglichen, das Werkstück seitlich und auch teil­weise von unten anzufassen. Der Rand 17 dieses Ein­satzes ist im Querschnitt U-förmig gestaltet und stützt sich gegen die Innenseite der Seitenwände 2 ab. Den Werkstücken wird auf diese Weise ein sicherer Halt in gesicherter Lage gegeben.

[0018] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind zwei Ein­sätze 12 mit unterschiedlichen Vertiefungen 14 für unterschiedliche Werkstücke 15 in den Transport- und Lagerkasten eingesetzt. Auch hier weisen die Vertie­fungen 14 seitliche Erweiterungen 16 auf. Auch ist hier der Rand 17 im Querschnitt U-förmig ausgebildet. Dieser Rand stützt sich teils gegen die Innenseiten der Seitenwände 2, teils gegen den benachbarten Rand 17 des benachbarten Einsatzes 12 ab.

[0019] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist in den Trans­port- und Lagerkasten ein einziger Einsatz 13 vor­gesehen. Dieser übergreift den oberen Rand 7 des Transport- und Lagerkastens. Daher weist dieser Ein­satz 13 dort, wo der obere Rand des Transport- und Lagerkastens Vorsprünge 8 trägt, Ausnehmungen auf.

[0020] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 sind auf den Transport- und Lagerkasten 18 zwei Rahmen 19 aufge­setzt. Diese Rahmen sind in der gleichen Form wie der Transport- und Lagerkasten hergestellt, weisen jedoch keinen Boden auf. Sie weisen daher die gleiche Form wie die Seitenwände 2 des Transport- und Lagerkastens 18 auf. Diese Rahmen 19 sind untereinander und mit dem Transport- und Lagerkasten 18 durch aufgesetzte federnde Klammern miteinander verbunden. Der auf diese Weise hergestellte Transport- und Lagerkasten ver­größerter Höhe weist ebenfalls einen Einsatz 21 auf, in den Werkstücke 15 eingestellt sind. In diesem Falle ist der Rand des Einsatzes 21 nicht U-förmig aus­gebildet, damit die Seitenwandungen des Einsatzes 21 unmittelbar an den Seitenwänden des Transport- und Lagerkastens 18 und der Rahmen 19 anliegen.

[0021] In Fig. 7 ist der Einsatz 22 so gestaltet, daß er eine Schrägfläche 23 aufweist, auf der die zylindri­schen Werkstücke 15 liegen. Ist das am Tiefsten ge­legene Werkstück 15A entnommen, so rollt das nächst folgende Werkstück 15B in die bisherige Lage des Werkstückes 15A, die übrigen Werkstücke folgen. Hier sind in der Vertiefung 14 ebenfalls Vorsprünge vorge­sehen, damit der J-förmige Greifer 24 des Roboters das Werkstück entnehmen kann.

Liste der Bezugszeichen:

[0022] 

1 Boden

2 Seitenwand

3 Rippe

4 Zentrieröffnung

5 Tasche

6 Codierfeld

7 oberer Rand

8 Vorsprung

9 unterer Rand

10 Ausnehmung

11 Einsatz

12 Einsatz

13 Einsatz

14 Vertiefung

15 Werkstück

16 Erweiterung

17 Rand

18 Transport- und Lagerkasten

19 Rahmen

20 Klammer

21 Einsatz

22 Einsatz

23 Schrägfläche

24 Greifer

25 Abstützfläche

Ansprüche

1. Zubringevorrichtung für Werkstücke zu Robotern, automatisch arbeitenden Beschickungsvorrichtungen, Montagevorrichtungen und dergleichen,
gekennzeichnet durch
einen aus Kunststoff gefertigten Transport- und Lagerkasten (1,2) mit stabilem Boden (1) und min­destens einem Einsatz (11,12,13,21,22) aus tiefge­zogener Kunststoffolie, dessen Außenwandungen dicht an den Wandungen (2) des Transport- und Lagerkastens anliegen und der Vertiefungen (14) von der Form der einzulegenden Werkstücke (15) und vorzugsweise als Teil dieser Vertiefungen nach außen gerichtete Er­weiterungen (16) dieser Vertiefungen (14) für am Werkstück (15) anfassende Greifer (24) des Roboters aufweist.

2. Zubringevorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
mindestens einen auf den Transport- und Lagerkasten (18) aufgesetzten und vorzugsweise an diesem be­festigten Rahmen (19).

3. Zubringevorrichtung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rahmen (19) identische Abmessungen wie die Seitenwände (2) des Transport- und Lagerkastens (18) aufweist.

4. Zubringevorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
die Anordnung von Zentrierlöchern (4), -ausnehmungen oder -vorsprünge an den Außenseiten der Seitenwände (2) oder der Unterseite des Bodens (1) des Transport- und Lagerkastens.

5. Zubringevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (11,12,13,21,22) aus tiefgezogener Kunststoffolie einen im Querschnitt U-förmig gestal­teten Rand (17) aufweist, der entweder an der Innenwandung des Transport- und Lagerkastens und/oder an benachbarten Einsätzen anliegt, oder den Rand (7) des Transport- und Lagerkastens überfaßt.

6. Zubringevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der nach oben gerichtete Rand (7) des Trans­port- und Lagerkastens nach oben gerichtete Vor­sprünge (8) und der diesen Rand (7) übergreifende Rand des Einsatzes (13) und vorzugsweise auch der Boden (1) des darüber gestapelten Transport- und Lagerkastens oder des aufgesetzten Rahmens (19) am Ort der Vorsprünge (8) Ausnehmungen (10) aufweist.

7. Zubringevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenraum des Transport- und Lagerkastens durch mindestens eine Innenwand oder ein Paar von dicht nebeneinander angeordneten Innenwänden unter­teilt ist.

8. Zubringevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Oberfläche des Einsatzes (22) Schräg­flächen (23) angeordnet sind, neben denen bis zum Boden reichende Abstützflächen (25) befindlich sind.

Zeichnung