DE102022103048B4

DE102022103048B4 - LIFTING MECHANISM

Info

Publication number: DE102022103048B4
Application number: DE102022103048.2A
Authority: DE
Inventors: Alexander Halm; Klaus Huke; Andreas Lehmler
Original assignee: Koch Industrieanlagen GmbH
Current assignee: Koch Industrieanlagen GmbH
Priority date: 2022-02-09
Filing date: 2022-02-09
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2042-02-10
Also published as: DE102022103048A1

Abstract

Anhebemechanismus (1) für einen Greifer (3) einer Handhabungsvorrichtung (200) zum Greifen und/oder Vereinzeln und/oder Anheben und/oder Halten und/oder Ablegen eines Produktstapels (60), bestehend aus Einzelelementen (63), insbesondere aus losen, biegsamen Flachmaterial, wobei der Anhebemechanismus (1) ein rotierbares Eingriffselement (5) umfasst, dessen Rotationsachse (7) orthogonal zu einer ebenen Stapeloberfläche (61) des Produktstapels (60) ausgerichtet ist, wobei das Eingriffselement (5) zwischen einer Ruhestellung (B) und einer Arbeitsstellung (A) verstellbar ist, und in der Arbeitsstellung (A) derart im Eingriff ist, dass sich das Eingriffselement (5) durch eine Rotationsbewegung (R) wenigstens teilweise unter ein untenliegendes Einzelelement (63a) des Produktstapels (60) schiebt und in axialer Richtung anhebt, und in der Ruhestellung (B) das Eingriffselement (5) außer Eingriff mit dem Produktstapel (60) ist, wobei der Anhebemechanismus (1) mit einer Niederhalteranordnung (27) am Greifer (3) zusammenwirkt und ein Niederhalterelement (29) oberhalb des Produktstapels (60) angeordnet ist, und orthogonal zu der ebenen Stapeloberfläche (61) verstellbar ist, sodass das Niederhalterelement (29) vor dem Anheben des Produktstapels (60) auf die Stapeloberfläche (61) axial verstellbar ist, um die gestapelten Einzelelemente (63) zueinander und gegen eine Verschiebung zu fixieren.Lifting mechanism (1) for a gripper (3) of a handling device (200) for gripping and/or separating and/or lifting and/or holding and/or depositing a product stack (60) consisting of individual elements (63), in particular of loose, flexible flat material, wherein the lifting mechanism (1) comprises a rotatable engagement element (5) whose axis of rotation (7) is aligned orthogonally to a flat stack surface (61) of the product stack (60), wherein the engagement element (5) is adjustable between a rest position (B) and a working position (A), and is engaged in the working position (A) in such a way that the engagement element (5) slides at least partially under an underlying individual element (63a) of the product stack (60) by a rotational movement (R) and lifts it in the axial direction, and in the rest position (B) the engagement element (5) is disengaged from the product stack (60), wherein the lifting mechanism (1) cooperates with a hold-down arrangement (27) on the gripper (3) and a hold-down element (29) is arranged above the product stack (60) and is adjustable orthogonally to the flat stack surface (61), so that the hold-down element (29) is axially adjustable before the product stack (60) is lifted onto the stack surface (61) in order to fix the stacked individual elements (63) to one another and against displacement.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Anhebemechanismus für einen Greifer einer Handhabungsvorrichtung, beispielsweise ein Roboter zum Greifen, Vereinzeln, Anheben, Halten oder Ablegen von Produkten, insbesondere von einem Produktstapel aus losen, flachen und biegsamen Einzelelementen.The present invention relates generally to a lifting mechanism for a gripper of a handling device, for example a robot for gripping, separating, lifting, holding or depositing products, in particular from a product stack consisting of loose, flat and flexible individual elements.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Es sind allgemein Greifer zur Handhabung von Produktstapeln aus flachen Einzelelementen bekannt. Solche Greifer können beispielsweise als Parallelgreifer ausgebildet sein, die den Produktstapel über die äußeren Flächen mit zwei parallel angeordneten beweglichen Greiffingern klemmen, um den Produktstapel aufzunehmen, zu halten, zu transferieren, oder abzulegen. Der Klemmdruck kann dabei so eingestellt werden, dass der Produktstapel kraftschlüssig oder formschlüssig zwischen den Greiffingern gehalten wird.Grippers for handling product stacks made of flat individual elements are generally known. Such grippers can be designed, for example, as parallel grippers that clamp the product stack via the outer surfaces with two parallel, movable gripping fingers in order to pick up, hold, transfer or deposit the product stack. The clamping pressure can be adjusted so that the product stack is held between the gripping fingers in a force-fitting or form-fitting manner.

Andere Haltevorrichtungen arbeiten mit Saugnäpfen, die das zu handhabende Produkt zwischen einer Produktoberfläche und einem als Saugnapf ausgebildeten Haltebereich erzeugten Vakuum ansaugen und fixieren. Produkte mit magnetisierbaren Oberflächen können auch magnetisch gehalten und umgeschlagen werden.Other holding devices work with suction cups that suck and fix the product to be handled between a product surface and a holding area designed as a suction cup. Products with magnetizable surfaces can also be held and handled magnetically.

Der Einsatz von Parallelgreifern und Sauggreifern zur Handhabung von Produktstapeln setzt voraus, dass die Einzelelemente des Produktstapels zueinander fixiert sind, besonders bei biegsamen Flachmaterialien, da der Greifer den Produktstapel entweder an einem oben liegenden Einzelelement (Sauggreifer) oder an den äußeren Flächen (Parallelgreifer) greifen muss. Ein Anheben über ein untenliegendes Einzelelement ist nicht möglich, da dieses nicht zugänglich ist. Zur Vereinfachung der Handhabung werden die Produktstapel oft in der Art kommissioniert, dass diese über ein zusätzliches umlaufendes Fixierband oder einer Umverpackung verfügen, wodurch die Einzelelemente zueinander fixiert sind. Somit kann der Produktstapel wie ein Einzelelement gehandhabt werden.The use of parallel grippers and suction grippers to handle product stacks requires that the individual elements of the product stack are fixed to one another, especially with flexible flat materials, as the gripper must grip the product stack either by an individual element on top (suction gripper) or by the outer surfaces (parallel gripper). Lifting over an individual element below is not possible because this is not accessible. To simplify handling, the product stacks are often picked in such a way that they have an additional circumferential fixing band or outer packaging, which fixes the individual elements to one another. The product stack can therefore be handled like an individual element.

Ein Nachteil ist, dass die Produktstapel teilweise genau beabstandet zueinander auf einer Palette abgelegt werden müssen, damit der Greifer zum Depalettieren zwischen die Produktstapel fahren kann. Die exakte Einhaltung eines Lagenbildes der Produktstapel wirkt sich allerdings negativ auf eine Ladungsdichte und somit die Effizienz aus.One disadvantage is that the product stacks sometimes have to be placed on a pallet at a precise distance from one another so that the gripper can move between the product stacks for depalletizing. However, maintaining a precise layer pattern of the product stacks has a negative effect on load density and thus efficiency.

Ein weiterer Nachteil dieser Methodik ist, dass die Produktstapel oftmals direkt einer Fördereinheit bzw. einer Materialbeschickung eines nachgelagerten automatisierten Prozesses zugeführt werden. A further disadvantage of this methodology is that the product stacks are often fed directly to a conveyor unit or a material feeder of a downstream automated process.

Zur Weiterverarbeitung müssen die Einzelelemente dann wieder vereinzelt werden. Dies kann in einem zusätzlichen Prozessschritt geschehen. Zur Vermeidung dieses Prozessschritts können in der Praxis die Produktstapel auch ohne Fixierung lose auf Paletten angeliefert werden. Die Depalettierung erfolgt dann per Hand, wobei die Sackstapel kontinuierlich in die Fördereinheit oder einen Materialspeicher eingelegt werden. Sackbefüllungsmaschinen können heute bereits mehrere Tausend Säcke pro Stunde befüllen, wodurch die Depalettierung zu einem limitierenden Stellglied werden kann.The individual elements must then be separated again for further processing. This can be done in an additional process step. To avoid this process step, in practice the product stacks can also be delivered loose on pallets without being fixed. Depalletizing is then done by hand, with the stacks of bags being continuously placed into the conveyor unit or a material storage unit. Bag filling machines can now fill several thousand bags per hour, which means that depalletizing can become a limiting factor.

Aus der DE 42 03 118 A1 ist daher eine Vorrichtung zum Ergreifen und Transportieren von Stapeln flacher Gegenstände bekannt, unter anderen von Sack- und Beutelstapeln zum Abfördern oder Palettieren. Dabei werden die Stapel über einen Hubtisch mit parallel zueinander verlaufenden Platten, die unter dem Stapel angeordnet sind, über die Platten von unten angehoben und die Greiferanordnung mit gegenüberliegenden Fingern greift zwischen die parallel verlaufenden Platten und greift den Stapel an der Unterseite. Dadurch kann ein loser Produktstapel gegriffen werden. Allerdings setzt diese Vorrichtung ein Zusammenspiel aus der Auflagefläche des Stapels und der Greiferanordnung voraus.From the EN 42 03 118 A1 A device is therefore known for gripping and transporting stacks of flat objects, including stacks of sacks and bags for removal or palletizing. The stacks are lifted from below via a lifting table with parallel plates arranged under the stack, and the gripper arrangement with opposing fingers reaches between the parallel plates and grips the stack on the underside. This allows a loose stack of products to be gripped. However, this device requires an interaction between the support surface of the stack and the gripper arrangement.

Die JP H06 - 340 349A offenbart einen Plattenseparator mit zwei gegenüberliegenden Walzen zum Trennen von gestapelten, insbesondere ölbeschichteten Metall-Platten. Die Umfangsflächen der beiden Walzen sind konisch und gegenläufig zueinander geneigt. Durch diese Anordnung der beiden Walzen erfährt die obenliegende Metall-Platte eines Stapels eine horizontale Kraftkomponente, die die obenliegende Platte entlang ihrer Fläche verschiebt. Zugleich wird die obenliegende Platte über einen Anschlag der Drehwalzen vertikal angehoben und mit einem Saugmittel transferiert.The JP-H06-340 349A discloses a plate separator with two opposing rollers for separating stacked, in particular oil-coated metal plates. The peripheral surfaces of the two rollers are conical and inclined in opposite directions to each other. Due to this arrangement of the two rollers, the top metal plate of a stack experiences a horizontal force component that moves the top plate along its surface. At the same time, the top plate is raised vertically via a stop on the rotating rollers and transferred with a suction device.

Die DE 697 04 974 T2 offenbart einen Apparat und ein Verfahren zum Einsatz bei der Handhabung von Produkten aus Bogenmaterial. Der Apparat ist so betrieben, dass ein vorlaufender Kantenabschnitt einer flachen kreisförmige Trennscheibe zwischen einem untersten Produkt aus Bogenmaterial in einen Stapel von Produkten aus Bogenmaterial und dem nächsten, angrenzenden Produkt aus Bogenmaterial gebildeten Zwischenraum einfährt, um das unterste Produkt aus Bogenmaterial 16 im Stapel 14 von Produkten aus Bogenmaterial vom nächsten, angrenzenden Produkt aus Bogenmaterial zu trennen. Die Trennscheibe 22 hat einen Abschnitt 30 mit relativ großem Radius, der von einem kreisförmigen Basisabschnitt 32 radial nach außen ragt.The DE 697 04 974 T2 discloses an apparatus and method for use in handling sheet material products. The apparatus is operated so that a leading edge portion of a flat circular separating disc enters the space formed between a bottommost sheet material product in a stack of sheet material products and the next adjacent sheet material product to separate the bottommost sheet material product 16 in the stack 14 of sheet material products from the next adjacent sheet material product. The cutting disk 22 has a portion 30 with a relatively large radius which projects radially outward from a circular base portion 32.

Die EP 1 767 477 B1 offenbart eine Vorrichtung zum Einlegen von flächigem Gut insbesondere von Kartonagen in Verarbeitungsmaschinen. Die Vorrichtung ist als Greifer mit zwei parallel angeordneten Gabelauslegern ausgebildet. Die Gabeln sind auf der Ober- und Unterseite mit in Längsrichtung der Gabeln sich erstreckenden Gurten/Riemen ausgebildet.The EP 1 767 477 B1 discloses a device for inserting flat goods, in particular cardboard boxes, into processing machines. The device is designed as a gripper with two fork arms arranged in parallel. The forks are designed on the top and bottom with belts/strap extending in the longitudinal direction of the forks.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Anhebemechanismus für einen Greifer bereitzustellen, bei dem die oben angegebenen Nachteile wenigstens teilweise gelöst werden und der insbesondere auch in der Lage ist, Produktstapel, bestehend aus Einzelelementen, insbesondere aus losen, biegsamen Flachmaterial zu greifen, vereinzeln, halten, und abzulegen. Dies betrifft insbesondere Produkte wie nicht befüllte Sackstapel, Beutelstapel, Tütenstapel, oder Papierstapel, Pappstapel, Holzstapel, oder andere dünne, biegsame gestapelte Flachmaterialien.The object of the present invention is therefore to provide a lifting mechanism for a gripper in which the disadvantages mentioned above are at least partially solved and which is also particularly capable of gripping, separating, holding and depositing product stacks consisting of individual elements, in particular of loose, flexible flat material. This particularly applies to products such as unfilled stacks of sacks, stacks of bags, stacks of cones, or stacks of paper, stacks of cardboard, stacks of wood, or other thin, flexible stacked flat materials.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung. Gemäß einem ersten Aspekt wird diese Aufgabe durch einen Anhebemechanismus nach Anspruch 1 gelöst. Gemäß einem zweiten Aspekt wird diese Aufgabe durch ein Handhabungsgerät nach Anspruch 12 gelöst. Gemäß einem dritten Aspekt wird diese Aufgabe durch eine Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 13 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Anhebemechanismus für einen Greifer einer Handhabungsvorrichtung zum Greifen, Vereinzeln, Anheben, Halten, oder Ablegen eines Produktstapels, bestehend aus Einzelelementen, insbesondere aus losem, biegsamem Flachmaterial, wobei der Anhebemechanismus ein rotierbares Eingriffselement umfasst, dessen Rotationsachse orthogonal zu einer ebenen Stapeloberfläche des Produktstapels ausgerichtet ist, wobei das Eingriffselement zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung verstellbar ist und in der Arbeitsstellung derart im Eingriff ist, dass sich das Eingriffselement durch eine Rotationsbewegung wenigstens teilweise unter ein untenliegendes Einzelelement des Produktstapels schiebt und in axialer Richtung anhebt und in der Ruhestellung das Eingriffselement außer Eingriff mit dem Produktstapel ist.This object is achieved by the present invention. According to a first aspect, this object is achieved by a lifting mechanism according to claim 1. According to a second aspect, this object is achieved by a handling device according to claim 12. According to a third aspect, this object is achieved by a handling device according to claim 13. Further advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims and the following description of preferred embodiments of the present invention. According to a further aspect, the present invention provides a lifting mechanism for a gripper of a handling device for gripping, separating, lifting, holding or depositing a product stack consisting of individual elements, in particular of loose, flexible flat material, wherein the lifting mechanism comprises a rotatable engagement element whose axis of rotation is aligned orthogonally to a flat stack surface of the product stack, wherein the engagement element is adjustable between a rest position and a working position and is engaged in the working position such that the engagement element slides at least partially under an underlying individual element of the product stack by a rotational movement and lifts it in the axial direction and in the rest position the engagement element is disengaged from the product stack.

Das Anheben des losen Produktstapels erfolgt nicht über das obenliegende Einzelprodukt des Produktstapels oder über eine unter dem Produktstapel angeordnete Hebeeinheit, sondern über einen Anhebemechanismus, der lokal mindestens unter dem untenliegenden Einzelprodukt im Eingriff ist und darüber den Produktstapel anhebt. Dadurch ist es möglich, den losen Produktstapel aufzunehmen. Der Produktstapel besteht aus mindestens zwei losen Einzelelementen, die über eine ebene Oberfläche gestapelt sind.The loose product stack is not lifted via the individual product on top of the product stack or via a lifting unit arranged under the product stack, but via a lifting mechanism that is locally engaged at least under the individual product below and lifts the product stack above it. This makes it possible to pick up the loose product stack. The product stack consists of at least two loose individual elements that are stacked on a flat surface.

Je nach Anforderung an das Produkt und den Handhabungsvorgang kann das Eingriffselement eine unterschiedliche Geometrie aufweisen. Die Grundgeometrie des Eingriffselements kann insbesondere ein Förderelement, Wendelelement, Federelement, Spiralelement, Schraubenelement, zylindrisches Element, keilförmiges Element, kegelförmiges Element, oder eine Kombination aus mehreren Elementen sein. Die Wahl des Eingriffselements kann von dem Material, der Materialstärke, oder der Größe der Einzelelemente abhängen oder dem Gesamtgewicht des Produktstapels.Depending on the requirements of the product and the handling process, the engagement element can have a different geometry. The basic geometry of the engagement element can be a conveyor element, spiral element, spring element, spiral element, screw element, cylindrical element, wedge-shaped element, conical element, or a combination of several elements. The choice of engagement element can depend on the material, the material thickness, or the size of the individual elements or the total weight of the product stack.

Die Arbeitsstellung bezeichnet die Stellung des Eingriffselements, in der das Eingriffselement wenigstens teilweise ein Einzelelement des Produktstapels in der Art kontaktiert, dass es bringbar ist und lokal angehoben werden kann. Die Arbeitsstellung kann je nach Ausführungsform durch verschiedene Bewegungsabläufe erreicht werden.The working position refers to the position of the engagement element in which the engagement element at least partially contacts an individual element of the product stack in such a way that it can be brought and locally lifted. The working position can be achieved by various movement sequences depending on the design.

Die Ruhestellung bezeichnet die Stellung des Eingriffselements, in der das Eingriffselement nicht im Eingriff mit dem Produktstapel ist. Das bedeutet, dass das Eingriffselement derart positioniert ist, dass es nicht in der Lage ist, den Produktstapel anzuheben. Das Eingriffselement kann in der Ruhestellung je nach Ausführungsform ein Einzelelement, den Produktstapel, oder eine Auflagefläche kontaktieren oder nicht kontaktieren.The rest position refers to the position of the engagement element in which the engagement element is not in engagement with the product stack. This means that the engagement element is positioned in such a way that it is not able to lift the product stack. Depending on the design, the engagement element may or may not contact an individual element, the product stack, or a support surface in the rest position.

Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.Further aspects and features of the present invention emerge from the dependent claims, the accompanying drawings and the following description of preferred embodiments.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

1a ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anhebemechanismus mit Greifer und Produktstapeln in einer Arbeitsstellung in einer perspektivischen Ansicht,
1b eine Untersicht des erfindungsgemäßen Anhebemechanismus mit Greifer in einer perspektivischen Ansicht,
2a bis 2c drei verschiedene Ausführungsformen eines Eingriffselements in einer Seitenansicht,
3a bis 3c drei verschiedene Ausführungsformen einer Eingriffshilfe an dem Eingriffselement in einer Schnittansicht,
4 den erfindungsgemäßen Anhebemechanismus mit Greifer und einem Handhabungsgerät in einer perspektivischen Ansicht,
5a bis 5c das in 1 dargestellte Eingriffselement beim Verstellen von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung in einer Seitenansicht,
6a und 6b zwei Varianten zum Anheben des Produktstapels durch das Eingriffselement in einer Seitenansicht,
7a bis 7f den erfindungsgemäßen Anhebemechanismus mit Greifer beim Anheben und Greifen des Produktstapels in einer Seitenansicht.

Embodiments of the invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which:

1a an embodiment of a lifting mechanism according to the invention with gripper and product stacks in a working position in a perspective view,
1b a bottom view of the lifting mechanism with gripper according to the invention in a perspective view,
2a to 2c three different embodiments of an engagement element in a side view,
3a to 3c three different embodiments of an engagement aid on the engagement element in a sectional view,
4 the lifting mechanism according to the invention with gripper and a handling device in a perspective view,
5a to 5c this in 1 shown engagement element when adjusting from a rest position to a working position in a side view,
6a and 6b two variants for lifting the product stack by the engagement element in a side view,
7a to 7f the lifting mechanism with gripper according to the invention when lifting and gripping the product stack in a side view.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

In 1 ist eine Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Vor einer detaillierten Beschreibung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu den Ausführungsformen.In 1 An embodiment in accordance with the present invention is illustrated. Before a detailed description, general explanations of the embodiments follow.

Der Begriff „rotierbar“ unter anderem in Anspruch 1 bedeutet in diesem Zusammenhang eine Rotationsbewegung des Eingriffselements um die Rotationsachse. Die Rotationsbewegung kann dabei eine Drehung um weniger als 360° sein, eine oder mehrere vollständige Drehungen um die Rotationsachse oder eine Schwenkbewegung um die Rotationsachse. Die Schwenkbewegung kann beispielsweise eine 90°, 180°, 270°, oder eine mehrfache vollständige Umdrehung sein. Die ausgeführte Rotationsbewegung kann dabei unter anderem von der Wahl des Eingriffselements, dem Produktstapel oder dem Handhabungsvorgang abhängen.The term "rotatable" in claim 1, among others, means in this context a rotational movement of the engagement element about the axis of rotation. The rotational movement can be a rotation of less than 360°, one or more complete rotations about the axis of rotation or a pivoting movement about the axis of rotation. The pivoting movement can be, for example, 90°, 180°, 270°, or multiple complete revolutions. The rotational movement carried out can depend, among other things, on the choice of engagement element, the product stack or the handling process.

Der Begriff „Rotationsachse“ impliziert nicht automatisch eine Rotationssymmetrie des zugehörigen Teils.The term “axis of rotation” does not automatically imply a rotational symmetry of the corresponding part.

Der Begriff „Stapelschnitt“ meint die offenen Seitenflächen des Produktstapels. Die Anzahl der offenen (nicht fixierten) Seiten entspricht der Anzahl der Stapelschnitte eines Produktstapels.The term “stack cut” refers to the open side surfaces of the product stack. The number of open (unfixed) sides corresponds to the number of stack cuts in a product stack.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen das Eingriffselement als eine Förderschnecke ausgebildet ist, die ein Fördergewinde mit einer Steigung umfasst, sodass zum Anheben des Produktstapels die rotierende Förderschnecke mit ihrem unteren Stirnrand auf der Auflagefläche des Produktstapels positionierbar und das Fördergewinde der Förderschnecke mittels einer Querbewegung orthogonal zur Rotationsachse im Eingriff mit dem untenliegenden Einzelelement bringbar ist und das sich drehende Fördergewinde das untenliegende Einzelelement von der Auflagefläche anheben kann.There are embodiments in which the engagement element is designed as a conveyor screw which comprises a conveyor thread with a pitch, so that in order to lift the product stack, the rotating conveyor screw can be positioned with its lower front edge on the support surface of the product stack and the conveyor thread of the conveyor screw can be brought into engagement with the individual element below by means of a transverse movement orthogonal to the axis of rotation and the rotating conveyor thread can lift the individual element below from the support surface.

Die Förderschnecke kann mehrere Windungen entlang der Rotationsachse haben. Weiter kann die Förderschnecke eine seelenlose bzw. achsenlose Schnecke sein. Entsprechend der Anzahl der Windungen kann sich das Eingriffselement nicht nur unter das untenliegende Einzelelement schieben, sondern die Windungen des Fördergewindes können derart in den Stapelschnitt des Produktstapels bringbar eingreifen, dass mehrere Einzelelemente gleichzeitig angehoben werden können. Der Produktstapel kann sich im Bereich des Eingriffs auffächern, und der Produktstapel wird über mehrere Einzelelemente über das Fördergewinde zugleich angehoben. Der komplette Produktstapel kann dadurch über das Eingriffselement gehalten werden.The conveyor screw can have several turns along the axis of rotation. The conveyor screw can also be a coreless or axisless screw. Depending on the number of turns, the engagement element can not only slide under the individual element below, but the turns of the conveyor thread can also engage in the stack cut of the product stack in such a way that several individual elements can be lifted at the same time. The product stack can fan out in the area of engagement, and the product stack is lifted over several individual elements at the same time via the conveyor thread. The entire product stack can therefore be held by the engagement element.

Das Fördergewinde kann einen keilförmigen, trapezförmigen, viereckigen, oder runden Querschnitt aufweisen. Die Auswahl einer geeigneten Geometrie kann entsprechend des anzuhebenden Materials erfolgen. Über die Steigung, einen Durchmesser und eine Rotationsgeschwindigkeit kann die Fördergeschwindigkeit des Fördergewindes geregelt werden. Hierdurch kann das Anheben des Produktstapels durch das Eingriffselement geregelt werden.The conveyor screw can have a wedge-shaped, trapezoidal, square or round cross-section. The selection of a suitable geometry can be made according to the material to be lifted. The conveyor speed of the conveyor screw can be regulated via the pitch, a diameter and a rotation speed. This allows the lifting of the product stack by the engagement element to be regulated.

Das Gewinde der Förderschnecke kann links- oder rechtsgängig sein. Zum Anheben ist die Drehrichtung der Förderschnecke so einzustellen, dass die Einzelelemente nach oben gefördert bzw. angehoben werden können.The screw conveyor thread can be left- or right-handed. To lift, the direction of rotation of the screw conveyor must be adjusted so that the individual elements can be conveyed upwards or lifted.

Das Eingriffselement greift bei der Querbewegung über den Stapelschnitt unter das Einzelelement ein. Die Querbewegung kann bevorzugt senkrecht zum Stapelschnitt erfolgen, jedoch ist auch jeder andere Winkel denkbar. Das Eingriffselement muss mindestens so weit in den Stapelschnitt eintauchen, bis die Förderschnecke die Einzelelemente anheben kann. Die Vorschubgeschwindigkeit ist dabei von der vorgegebenen Handhabungszeit abhängig.The engagement element engages under the individual element during the transverse movement across the stack cut. The transverse movement can preferably be perpendicular to the stack cut, but any other angle is also conceivable. The engagement element must penetrate into the stack cut at least far enough for the conveyor screw to be able to lift the individual elements. The feed speed depends on the specified handling time.

Durch das Anheben mit der Förderschnecke ist der Anhebemechanismus nicht auf ein bestimmtes Lagenbild der Produktstapel begrenzt, sondern kann für verschiedene Lagenbilder verwendet werden. Dadurch kann die Packdichte erhöht werden, wodurch die Ladungsdichte auf einer Palette erhöht werden kann.By lifting with the screw conveyor, the lifting mechanism is not limited to a specific layer pattern of the product stacks, but can be used for different layer patterns. This can increase the packing density, which can increase the load density on a pallet.

Der untere Stirnrand der Förderschnecke, der der Auflagefläche zugewandt ist, kann abgeflacht sein und mit einem keilförmigen Abschnitt ausgebildet sein, um besser unter das untenliegende Einzelelement einzugreifen.The lower front edge of the conveyor screw, which faces the support surface, can be flattened and formed with a wedge-shaped section in order to better engage under the individual element below.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen die Förderschnecke als eine Feder ausgebildet ist. Die Feder kann unter anderem eine Schraubenfeder oder eine Kegelfeder sein, wobei bei der Kegelfeder ein Windungsradius entlang der Rotationsachse variieren kann. Die Feder kann aus einem Federdraht ausgeführt sein, der mit einer Steigung helixförmig (wendelförmig) entlang der Rotationsachse verläuft. Der Federdraht kann einen runden, quadratischen, oder rechteckigen Querschnitt haben.There are embodiments in which the conveyor screw is designed as a spring. The spring can be, among other things, a helical spring or a conical spring, whereby in the case of the conical spring, a coil radius can vary along the axis of rotation. The spring can be made of a spring wire that runs helically (spirally) along the axis of rotation with a pitch. The spring wire can have a round, square or rectangular cross-section.

Die Feder kann biegsam oder starr sein. Das Biegeverhalten der Schraubenfeder kann unter anderem über das Material, die Querschnittsgeometrie, einen Federradius und die Anzahl der Windungen beeinflusst werden.The spring can be flexible or rigid. The bending behavior of the coil spring can be influenced by the material, the cross-sectional geometry, a spring radius and the number of turns, among other things.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen die Förderschnecke einen Kernzylinder umfasst, der von dem Fördergewinde umgeben ist. Der Kernzylinder kann unter anderem ein Stab oder ein Rohr sein, wobei das Fördergewinde mit mehreren Gängen um den Kernzylinder gewendelt ist. Der Kernzylinder kann als Verstärkungselement dienen und das gesamte Eingriffselement stabilisieren. Dies kann bei schweren Produktstapeln erforderlich sein.There are embodiments in which the conveyor screw comprises a core cylinder which is surrounded by the conveyor thread. The core cylinder can be, among other things, a rod or a tube, with the conveyor thread being wound around the core cylinder with several threads. The core cylinder can serve as a reinforcing element and stabilize the entire engagement element. This can be necessary for heavy product stacks.

Die Förderschnecke kann unter anderem eine Extruderschnecke oder eine Fleischwolfschnecke sein, wobei die Geometrie einer Schraubenlinie gleichmäßig über den Querschnitt verlaufen kann oder sich entlang der Rotationsachse ändern kann. Die Schraubenlinie ist eine Kurve im 3-dimensionalen Raum, die durch eine Kombination von Drehung (Rotation) und Verschiebung (Translation) entlang der Rotationsachse entsteht.The conveyor screw can be, among other things, an extruder screw or a meat grinder screw, whereby the geometry of a screw line can run uniformly across the cross-section or can change along the axis of rotation. The screw line is a curve in 3-dimensional space that is created by a combination of rotation and translation along the axis of rotation.

Zudem kann der Windungsdurchmesser entlang der Rotationsachse variieren. Beispielsweise kann der Windungsdurchmesser am oberen Ende (= Auflagefläche abgewandt) geringer sein, damit die Förderschnecke im oberen Förderbereich gezielt den Eingriff unter den Einzelelementen verliert und die Einzelelemente sich aus der Förderschnecke lösen. Hierdurch kann verhindert werden, dass die Einzelelemente unkontrolliert gegen darüberliegende Bauteile gefördert oder beschädigt werden.In addition, the winding diameter can vary along the axis of rotation. For example, the winding diameter can be smaller at the upper end (= facing away from the support surface) so that the screw conveyor in the upper conveying area deliberately loses its grip under the individual elements and the individual elements detach from the screw conveyor. This can prevent the individual elements from being conveyed uncontrollably against components above or being damaged.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen das Eingriffselement als ein Keilelement mit einer Steigung ausgebildet ist, sodass zum Anheben des Produktstapels das Keilelement auf einer Auflagefläche des Produktstapels positionierbar ist und ein keilförmiger Abschnitt des Keilelements mittels einer Schwenkbewegung um die Rotationsachse im Eingriff mit dem untenliegenden Einzelelement bringbar ist und der keilförmige Abschnitt das untenliegende Einzelelement von der Auflagefläche anhebt. Das Keilelement kann in der Art auf der Auflagefläche positioniert sein, dass sich ein Winkel des keilförmigen Abschnitts von der Auflagefläche ausgehend öffnet.There are embodiments in which the engagement element is designed as a wedge element with a slope, so that in order to lift the product stack, the wedge element can be positioned on a support surface of the product stack and a wedge-shaped section of the wedge element can be brought into engagement with the individual element below by means of a pivoting movement about the axis of rotation and the wedge-shaped section lifts the individual element below from the support surface. The wedge element can be positioned on the support surface in such a way that an angle of the wedge-shaped section opens starting from the support surface.

Über den keilförmigen Abschnitt des Keilelements kann der komplette Produktstapel über das untenliegende Einzelelement angehoben werden. Das Keilelement ist vorteilhafterweise spitzwinkelig und so ausgelegt, dass sich der keilförmige Abschnitt unter das untenliegende Einzelelement schieben kann, ohne eine Kante der Einzelelemente einzuknicken. Die Auswahl des Winkels des keilförmigen Abschnitts kann in Abhängigkeit einer Materialstärke des untenliegenden Einzelelements und einer Kantenform des untenliegenden Einzelelements getroffen werden.The wedge-shaped section of the wedge element can be used to lift the entire product stack above the individual element below. The wedge element is advantageously acute-angled and designed so that the wedge-shaped section can slide under the individual element below without buckling an edge of the individual elements. The angle of the wedge-shaped section can be selected depending on the material thickness of the individual element below and the edge shape of the individual element below.

Die Schwenkbewegung ist vorteilhafterweise weniger als 360° und kann ausgeführt werden, bis der keilförmige Abschnitt bringbar mit dem untenliegenden Einzelelement ist. Das Keilelement kann dabei um eine Rotationsachse schwenken, wobei die Rotationsachse als ein zylindrisches Element ausgeführt sein kann, das mit seiner Stirnseite an einem zentrischen oder exzentrischen Drehpunkt des Keilelements angeordnet sein kann. Das zylindrische Element mit dem Keilelement hat dabei vorteilhafterweise mindestens die Höhe des Produktstapels. Das untenliegende Einzelelement kann dabei in Abhängigkeit von dem gewählten Winkel maximal um die Länge einer Kathete in einem als rechtwinkeliges Dreieck gedachten keilförmigen Abschnitt angehoben werden.The pivoting movement is advantageously less than 360° and can be carried out until the wedge-shaped section can be brought into contact with the individual element below. The wedge element can pivot about a rotation axis, whereby the rotation axis can be designed as a cylindrical element, which can be arranged with its front side at a central or eccentric pivot point of the wedge element. The cylindrical element with the wedge element advantageously has at least the height of the product stack. Depending on the selected angle, the individual element below can be raised by a maximum of the length of one leg in a wedge-shaped section thought of as a right-angled triangle.

Um den Produktstapel zusätzlich anzuheben, kann die Schwenkbewegung zusätzlich um eine axiale vertikale Bewegung erweitert werden. Die axiale Bewegung kann über einen axialen Steuermechanismus, beispielsweise mit einer Kurvenscheibe oder einem Servomotor realisiert werden.In order to further lift the product stack, the swivel movement can be extended to include an axial vertical movement. The axial movement can be implemented using an axial control mechanism, for example with a cam disk or a servo motor.

Das Eingriffselement kann auch aus einer Kombination aus dem Keilelement und der Förderschnecke ausgeführt sein.The engagement element can also be made from a combination of the wedge element and the conveyor screw.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen das Eingriffselement eine Eingriffshilfe umfasst, die an einem der Auflagefläche zugewandten Stirnrand des Eingriffselements ausgebildet ist. Die Eingriffshilfe kann als optionales Element an dem Eingriffselement angebracht sein oder direkt an der Geometrie des Eingriffselements ausgeformt sein, um den Eingriff unter das untenliegende Einzelelement zu optimieren. Dies kann der Fall bei schwerer zu greifenden Produktstapeln sein, beispielsweise dünne Einzelelemente oder Einzelelemente mit einer erhöhten Steifigkeit.There are embodiments in which the engagement element comprises an engagement aid which is formed on a front edge of the engagement element facing the support surface. The engagement aid can be attached to the engagement element as an optional element or can be formed directly on the geometry of the engagement element in order to optimize the engagement under the individual element located below. This can be the case with difficult to grip product stacks, for example thin individual elements or individual elements with increased rigidity.

Die Eingriffshilfe kann dabei zentrisch oder exzentrisch zur Rotationsachse des Eingriffselements angeordnet sein und als keilförmiger oder klingenförmiger Abschnitt geformt sein. Der klingenförmige Abschnitt kann unter anderem als V-Schliff, Flachschliff, U-Schliff, Hohlschliff, Scandischliff, oder einseitiger Schliff ausgeführt sein.The engagement aid can be arranged centrically or eccentrically to the rotation axis of the engagement element and can be shaped as a wedge-shaped or blade-shaped section. The blade-shaped section can be designed as a V-grind, flat grind, U-grind, hollow grind, Scandi grind, or one-sided grind, among other things.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen das Eingriffselement mit einem Drehmotor an einem dem Produktstapel abgewandten Stirnrand verbunden ist. Das Eingriffselement kann mit einer Antriebsachse des Drehmotors lösbar oder nicht lösbar verbunden sein.There are embodiments in which the engagement element is connected to a rotary motor on a front edge facing away from the product stack. The engagement element can be connected to a drive shaft of the rotary motor in a detachable or non-detachable manner.

Die Rotationsbewegung des Eingriffselements kann über den Drehmotor gesteuert werden. Der Drehmotor kann als ein Elektromotor oder ein anderer Motor ausgeführt sein. Der Elektromotor kann ein Servomotor sein, mit dem sich eine Winkelposition, Drehgeschwindigkeit, Drehrichtung und Beschleunigung kontrollieren lassen kann, wobei der Servomotor mit einem Sensor zur Positionsbestimmung ausgestattet ist. Der Elektromotor kann ein Asynchronmotor, Synchronmotor oder ein Gleichstrommotor sein.The rotational movement of the engagement element can be controlled via the rotary motor. The rotary motor can be designed as an electric motor or another motor. The electric motor can be a servo motor with which an angular position, rotation speed, direction of rotation and acceleration can be controlled, whereby the servo motor is equipped with a sensor for determining the position. The electric motor can be an asynchronous motor, synchronous motor or a DC motor.

Die Winkelposition, Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung des Drehmotors können über eine Steuerung erfolgen und auf eine Soll-Hebebewegung abgestimmt werden.The angular position, rotation speed and direction of rotation of the rotary motor can be controlled via a controller and adjusted to a desired lifting movement.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen der Drehmotor mit einer Translationseinheit verbunden ist, dessen Translationsachse orthogonal zur Rotationsachse des Eingriffselements verläuft und den Drehmotor mit dem Eingriffselement translatorisch aufnimmt.There are embodiments in which the rotary motor is connected to a translation unit whose translation axis runs orthogonal to the rotation axis of the engagement element and receives the rotary motor with the engagement element in a translational manner.

Die Translationseinheit ist eine Stelleinheit oder eine Lineareinheit, die beispielsweise als ein Pneumatikzylinder ausgeführt sein kann und in diesem Fall über eine Pneumatiksteuerung mit Druckluft gesteuert wird. Die Lineareinheit kann auch als Fluidzylinder, Hydraulikzylinder, Elektrozylinder, Spindelantrieb oder als eine andere lineare Antriebsart ausgeführt sein.The translation unit is an actuator or a linear unit, which can be designed as a pneumatic cylinder, for example, and in this case is controlled via a pneumatic control system with compressed air. The linear unit can also be designed as a fluid cylinder, hydraulic cylinder, electric cylinder, spindle drive or another type of linear drive.

Die Translationseinheit kann in der Art mit dem Drehmotor verbunden sein, dass die Translationsachse das Eingriffselement gemeinsam mit dem Drehmotor axial (orthogonal zur Rotationsachse) verfahren kann. Die Steuerung der Translationsachse kann dabei in Abstimmung mit der Steuerung des Drehmotors erfolgen. Die Translation und Rotation des Eingriffselements können dabei nacheinander oder überlagert erfolgen.The translation unit can be connected to the rotary motor in such a way that the translation axis can move the engagement element axially (orthogonal to the rotation axis) together with the rotary motor. The translation axis can be controlled in coordination with the control of the rotary motor. The translation and rotation of the engagement element can take place one after the other or superimposed.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen der Anhebemechanismus eine Sensoreinheit umfasst. Die Sensoreinheit kann eine Mehrzahl an Sensoren oder Scannern beinhalten.There are embodiments in which the lifting mechanism comprises a sensor unit. The sensor unit may include a plurality of sensors or scanners.

Zur optimalen Positionierung des Anhebemechanismus kann die Sensoreinheit das Lagenbild der Produktstapel auf der Palette erkennen und von dem anzuhebenden Produktstapel Koordinaten und eine Höhe ermitteln. Auf dieser Grundlage kann eine optimale Position zum Positionieren des Eingriffselements ermittelt werden.To optimally position the lifting mechanism, the sensor unit can recognize the layer pattern of the product stacks on the pallet and determine the coordinates and height of the product stack to be lifted. On this basis, an optimal position for positioning the engagement element can be determined.

Zwischen dem Eingriffselement und dem Drehmotor kann ein Sensor angebracht sein, um den unteren Stirnrand des Eingriffselements entsprechend einer Höhe der Auflagefläche und des Produktstapels kontaktierend zu positionieren.A sensor can be mounted between the engagement element and the rotary motor in order to position the lower front edge of the engagement element in contact with the height of the support surface and the product stack.

Die Steuerung der Sensoreinheit kann in Abstimmung mit der Steuerung der Translationseinheit, der Steuerung des Drehmotors und einer Steuerung des Greifers erfolgen.The control of the sensor unit can be coordinated with the control of the translation unit, the control of the rotary motor and a control of the gripper.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen das Eingriffselement eine Oberflächenbeschichtung umfasst. Die Oberflächenbeschichtung kann entsprechend dem Anforderungsprofil reibungsoptimiert und verschleißoptimiert erfolgen. Das Eingriffselement kann komplett oder partiell beschichtet sein.There are embodiments in which the engagement element comprises a surface coating. The surface coating can be friction-optimized and wear-optimized depending on the requirements profile. The engagement element can be completely or partially coated.

Eine reibungsoptimierte Oberflächenbeschichtung kann die Reibung zwischen Eingriffselement und Einzelelement minimieren, um den Eingriff zu verbessern. Reibungsreduzierende Beschichtungen können anderem Polytetrafluorethylen (PTFE) auch als Teflon bekannt, Polyoxymethylene (POM), oder andere reibungsmindernde Materialien sein.A friction-optimized surface coating can minimize the friction between the engaging element and the individual element to improve engagement. Friction-reducing coatings can include polytetrafluoroethylene (PTFE), also known as Teflon, polyoxymethylene (POM), or other friction-reducing materials.

Andere reibungsoptimierte Oberflächenbeschichtungen können die Reibung zwischen Eingriffselement und Einzelelement erhöhen, beispielsweise, damit die Einzelelemente nach dem Eingriff am Eingriffselement haften bleiben. Reibungserhöhende Beschichtungen können beispielsweise Kautschuk, Gummi oder Silikon sein.Other friction-optimized surface coatings can increase the friction between the engagement element and the individual element, for example so that the individual elements remain attached to the engagement element after engagement. Friction-increasing coatings can be, for example, rubber, or silicone.

Für eine Optimierung des Verschleißes kann das Eingriffselement eine Beschichtung aus Keramik haben.To optimize wear, the engagement element can have a ceramic coating.

Das Eingriffselement kann unter anderem aus Gusseisen, Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kunststoff, Keramik oder einem anderen Material sein.The engagement element can be made of cast iron, steel, stainless steel, aluminum, plastic, ceramic or another material.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen der Greifer eine Niederhalteranordnung mit einem Niederhalterelement umfasst, das oberhalb des Produktstapels angeordnet ist und orthogonal zu der ebenen Stapeloberfläche verstellbar ist, sodass das Niederhalterelement vor dem Anheben des Produktstapels auf die Stapeloberfläche axial verstellbar ist, um die gestapelten Einzelelemente zueinander und gegen eine Verschiebung zu fixieren. Das Niederhalterelement kann plattenförmig sein. Die Stapeloberfläche kann in diesem Fall das obenliegende Einzelelement des Produktstapels sein. Das Niederhaltelement kann über eine axial verstellbare Niederhalterachse mit der Niederhalteranordnung verbunden sein. Die Niederhalterachse kann analog zu der Translationseinheit als ein Pneumatikzylinder oder als eine andere Lineareinheit ausgeführt sein. Das Niederhalterelement lässt sich über die Niederhalterachse über einen Niederhalterantrieb axial verfahren. Die Niederhalterachse ist parallel zur Rotationsachse angeordnet. Ein Hub der Niederhalterachse kann länger sein als eine Länge des montierten Eingriffselements.There are embodiments in which the gripper has a hold-down arrangement with a rivet The holding-down element comprises a holding-down element which is arranged above the product stack and is adjustable orthogonally to the flat stack surface, so that the holding-down element is axially adjustable before the product stack is lifted onto the stack surface in order to fix the stacked individual elements to one another and against displacement. The holding-down element can be plate-shaped. In this case, the stack surface can be the upper individual element of the product stack. The holding-down element can be connected to the holding-down arrangement via an axially adjustable holding-down axis. The holding-down axis can be designed as a pneumatic cylinder or as another linear unit, analogous to the translation unit. The holding-down element can be moved axially via the holding-down axis using a holding-down drive. The holding-down axis is arranged parallel to the rotation axis. A stroke of the holding-down axis can be longer than a length of the mounted engagement element.

Das Niederhalterelement ist oberhalb des Produktstapels positioniert und kann wie ein Stempel auf den Produktstapel gedrückt werden. Durch das Niederhalterelement kann der Produktstapel in der Art temporär fixiert werden, dass der Stapelschnitt des Produktstapels während der Translation und Rotation des Eingriffselements erhalten bleibt. Wird der Produktstapel nicht temporär fixiert, können sich die Einzelelemente verschieben oder depositionieren, wodurch das Anheben durch das Eingriffselement negativ beeinflusst werden kann. Weiterhin kann das Niederhalterelement eine Gegenkraft zur Querkraft ausüben, die durch die Translationsbewegung des Eingriffselements auf den Produktstapel hervorgerufen wird.The hold-down element is positioned above the product stack and can be pressed onto the product stack like a stamp. The hold-down element can be used to temporarily fix the product stack in such a way that the stack section of the product stack is maintained during the translation and rotation of the engagement element. If the product stack is not temporarily fixed, the individual elements can shift or deposition, which can negatively affect the lifting by the engagement element. Furthermore, the hold-down element can exert a counterforce to the transverse force that is caused by the translational movement of the engagement element on the product stack.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen der Greifer eine Klemmanordnung mit einem Klemmelement umfasst, das vertikal und horizontal verstellbar ist, sodass nach dem Anheben des Produktstapels durch den Anhebemechanismus das Klemmelement zwischen die ursprüngliche Auflagefläche des Produktstapels und das angehobene untenliegende Einzelelement unter dem Produktstapel bringbar ist und durch eine vertikale Hebebewegung des Klemmelements der Produktstapel zwischen einer am Greifer ausgebildeten horizontalen Klemmplatte und dem Klemmelement geklemmt wird. Die Klemmanordnung ist oberhalb des Produktstapels angeordnet. In einer Ruhestellung kann das plattenförmige Klemmelement komplett oberhalb des Produktstapels positioniert sein.There are embodiments in which the gripper comprises a clamping arrangement with a clamping element that is vertically and horizontally adjustable, so that after the product stack has been lifted by the lifting mechanism, the clamping element can be brought between the original support surface of the product stack and the raised individual element underneath the product stack and the product stack is clamped between a horizontal clamping plate formed on the gripper and the clamping element by a vertical lifting movement of the clamping element. The clamping arrangement is arranged above the product stack. In a rest position, the plate-shaped clamping element can be positioned completely above the product stack.

Die vertikale Bewegung kann über eine vertikale Verfahreinheit mit einer vertikalen Verfahreinheit erfolgen. Die horizontale Bewegung kann über eine horizontale Verfahreinheit mit einer horizontalen Verfahreinheit erfolgen. Beide Verfahreinheiten können technisch analog zur Translationseinheit und Niederhalterachse ausgeführt und gesteuert werden. Die vertikale und horizontale Verfahreinheit können überlagernd oder getrennt gesteuert werden.The vertical movement can be carried out via a vertical travel unit with a vertical travel unit. The horizontal movement can be carried out via a horizontal travel unit with a horizontal travel unit. Both travel units can be designed and controlled in a similar way to the translation unit and hold-down axis. The vertical and horizontal travel units can be controlled in an overlapping manner or separately.

Das Klemmelement kann plattenförmig sein. In einer Arbeitsstellung kann das Klemmelement zwischen der ursprünglichen Auflagefläche des Produktstapels und dem angehobenen untenliegenden Einzelelement positioniert werden. Das Klemmelement kann über die vertikale und horizontale Verfahreinheit derart verstellt werden, dass die Auflagefläche nicht kontaktiert wird und das untenliegende Einzelelement erst zum Eingriff kontaktiert wird. Durch die kontaktlose Bewegung des Klemmelements kann unter anderem eine unter dem Produktstapel befindliche nicht fixierte Auflagefläche nicht verschoben werden. Die Auflagefläche kann beispielsweise ein oder mehrere andere Produktstapels sein, oder ein Schonbogen oder eine Palette.The clamping element can be plate-shaped. In a working position, the clamping element can be positioned between the original support surface of the product stack and the raised individual element below. The clamping element can be adjusted via the vertical and horizontal movement unit in such a way that the support surface is not contacted and the individual element below is only contacted for engagement. The contactless movement of the clamping element means that, among other things, a non-fixed support surface located under the product stack cannot be moved. The support surface can be, for example, one or more other product stacks, or a protective sheet or a pallet.

Anspruch 12 betrifft ein Handhabungsgerät mit dem erfindungsgemäßen Anhebemechanismus, wobei das Handhabungsgerät mindestens den Anhebemechanismus mit einem Greifer und ein Oberwerkzeug zum Greifen einer Transporthilfe zur Aufnahme mehrerer Produktstapel umfasst. Das Handhabungsgerät kann ein kombinierter Greifer sein, der sich aus dem Anhebemechanismus mit dem Greifer und mindestens einem weiteren Greifer zusammensetzt. Die mehreren Greifer können dabei in einer übergeordneten Baugruppe kombiniert sein.Claim 12 relates to a handling device with the lifting mechanism according to the invention, wherein the handling device comprises at least the lifting mechanism with a gripper and an upper tool for gripping a transport aid for receiving several product stacks. The handling device can be a combined gripper which is composed of the lifting mechanism with the gripper and at least one further gripper. The multiple grippers can be combined in a higher-level assembly.

Über Transporthilfen können mehrere Produktstapel transportiert werden, wobei die Produktstapel mit einem definierten Lagenbild auf die Transporthilfe gepackt sein können. Die Transporthilfe kann beispielsweise eine Palette aus Holz, Kunststoff, Metall oder Pappe sein.Several product stacks can be transported using transport aids, whereby the product stacks can be packed onto the transport aid in a defined layer pattern. The transport aid can be a pallet made of wood, plastic, metal or cardboard, for example.

Das Handhabungsgerät kann als weiteren Greifer ein Oberwerkzeug beinhalten, das als ein Palettengreifmodul ausgeführt ist. Das Palettengreifmodul ist in der Lage, eine leere Palette zu greifen und aus einem Anlagenbereich zu transferieren, nachdem alle auf der Palette befindlichen Produktstapel depalettiert wurden. Weiterhin kann das Palettengreifmodul eine volle Palette mit darauf liegenden Papierstapeln in den Anlagenbereich zum Depalettieren transferieren.The handling device can contain an upper tool as an additional gripper, which is designed as a pallet gripping module. The pallet gripping module is able to grip an empty pallet and transfer it from a system area after all the product stacks on the pallet have been depalletized. The pallet gripping module can also transfer a full pallet with paper stacks on it to the system area for depalletizing.

Das Handhabungsgerät kann weiterhin einen Sauggreifer umfassen, der beispielsweise einen Schonbogen entfernen kann, der zwischen den Stapeloberflächen der gestapelten Produktstapel oder zwischen der Palette und dem untenliegenden Produktstapel angeordnet sein kann.The handling device may further comprise a suction gripper which can, for example, remove a protective sheet which may be arranged between the stacking surfaces of the stacked product stacks or between the pallet and the product stack below.

Anspruch 13 betrifft eine Handhabungsvorrichtung, insbesondere eine Robotereinrichtung mit einem Handhabungsgerät. Die Robotereinrichtung kann ein Gelenkarmroboter, ein Portalroboter, ein Linearroboter oder ein Parallelkinematik-Roboter sein. Das Handhabungsgerät mit Anhebemechanismus kann über eine Schnittstelle an der Robotereinrichtung als ein Endeffektor angebracht sein. Die Robotereinrichtung mit dem Handhabungsgerät kann Teil einer Fördereinheit zur Materialbeschickung sein. Die Robotereinrichtung kann auch in einer Roboterzelle integriert sein.Claim 13 relates to a handling device, in particular a robot device with a handling device. The robot device can be an articulated arm robot, a gantry robot, a linear robot or a parallel kinematic robot. The handling device with lifting mechanism can be attached to the robot device as an end effector via an interface. The robot device with the handling device can be part of a conveyor unit for feeding materials. The robot device can also be integrated in a robot cell.

Es gibt Ausführungsformen der Handhabungsvorrichtung, die mit einer Steuerung versehen sind, die so eingerichtet und angeordnet sind, dass sie die Handhabungsbewegung des Handhabungsgeräts, des Anhebemechanismus, der Niederhalteranordnung, der Klemmanordnung und der Sensoreinheit zueinander entsprechend einer Handhabung steuern. Die Handhabung kann eine Soll-Handhabung sein. Die Steuerung kann dabei als Schnittstelle zwischen verschiedenen Funktionsbaugruppen dienen.There are embodiments of the handling device that are provided with a controller that is set up and arranged in such a way that they control the handling movement of the handling device, the lifting mechanism, the hold-down arrangement, the clamping arrangement and the sensor unit relative to one another in accordance with a handling operation. The handling operation can be a target handling operation. The controller can serve as an interface between different functional assemblies.

Nach den Ausführungsformen wird zunächst der Aufbau eines erfindungsgemäßen Anhebemechanismus 1 anhand der 1 bis 4 erläutert. 1a zeigt den Anhebemechanismus 1 an einem Greifer 3 in einer perspektivischen Ansicht in einer Arbeitsstellung A. Der Anhebemechanismus 1 ist über zwei versetzt angeordneten Produktstapeln 60 positioniert. Der Greifer 3 umfasst den Anhebemechanismus 1, eine Niederhalteranordnung 27 und eine Klemmanordnung 37, die über einen Aufnahmeträger 4 zueinander mechanisch gekoppelt sind.According to the embodiments, the structure of a lifting mechanism 1 according to the invention is first described with reference to the 1 until 4 explained. 1a shows the lifting mechanism 1 on a gripper 3 in a perspective view in a working position A. The lifting mechanism 1 is positioned above two offset product stacks 60. The gripper 3 comprises the lifting mechanism 1, a hold-down arrangement 27 and a clamping arrangement 37, which are mechanically coupled to one another via a receiving carrier 4.

Der Anhebemechanismus 1 umfasst ein Eingriffselement 5, das in der in 1a und 1b dargestellten Ausführung als eine Förderschnecke 6 ausgeführt ist. Die vertikal ausgerichtete Förderschnecke 5, 6 ist über eine Sensoreinheit 21 mit einer Antriebsachse eines Drehmotors 17 rotierbar R verbunden ist. Die Förderschnecke 5, 6 und der Drehmotor 17 werden von einer Translationseinheit 19 aufgenommen, die über einen Aufnahmeträger 4 mit dem Greifer 3 verbunden ist. Über die Translationseinheit 19 sind das Eingriffselement 5 und der Drehmotor 17 orthogonal (quer) zu einer Rotationsachse 7 des Drehmotors 17 in eine Translationsrichtung T verfahrbar. An der Förderschnecke 5, 6 ist an einem dem Drehmotor 17 abgewandten Stirnrand eine Eingriffshilfe 15 ausgeformt.The lifting mechanism 1 comprises an engagement element 5 which is in the 1a and 1b illustrated embodiment is designed as a conveyor screw 6. The vertically aligned conveyor screw 5, 6 is rotatably connected R to a drive axis of a rotary motor 17 via a sensor unit 21. The conveyor screw 5, 6 and the rotary motor 17 are received by a translation unit 19 which is connected to the gripper 3 via a receiving carrier 4. The engagement element 5 and the rotary motor 17 can be moved orthogonally (transversely) to a rotation axis 7 of the rotary motor 17 in a translation direction T via the translation unit 19. An engagement aid 15 is formed on the conveyor screw 5, 6 on a front edge facing away from the rotary motor 17.

In einer vertikalen Ebene, die parallel zu einer Ebene der Förderschnecke 5, 6 beabstandet ist, ist die Niederhalteranordnung 27 an dem Aufnahmeträger 4 montiert. Die Niederhalteranordnung 27 umfasst ein Niederhalterelement 29, das über eine Niederhalterachse 31 mit einem Niederhalterantrieb 30 verbunden ist. Das Niederhalterelement 29 ist über den Niederhalterantrieb 30 vertikal entlang der Niederhalterachse 31 in eine Niederhaltebewegung N verschiebbar. Die Niederhaltebewegung N ist parallel zur Rotationsachse 7.The hold-down arrangement 27 is mounted on the receiving carrier 4 in a vertical plane that is parallel to a plane of the conveyor screw 5, 6. The hold-down arrangement 27 comprises a hold-down element 29 that is connected to a hold-down drive 30 via a hold-down axis 31. The hold-down element 29 can be moved vertically along the hold-down axis 31 in a hold-down movement N via the hold-down drive 30. The hold-down movement N is parallel to the rotation axis 7.

1b zeigt eine Untersicht des in 1a gezeigten Anhebemechanismus 1 mit Greifer. In 1b ist ein Hub des Niederhalterelements 29 komplett eingefahren. Der Hub wird im eingefahrenen Zustand von einer Klemmplatte 45 begrenzt. Die Klemmplatte 45 ist an dem Aufnahmeträger 4 befestigt und orthogonal zu der Rotationsachse 7 und oberhalb der Förderschnecke 5, 6 angeordnet. 1b shows a bottom view of the 1a lifting mechanism 1 with gripper shown. In 1b a stroke of the hold-down element 29 is completely retracted. In the retracted state, the stroke is limited by a clamping plate 45. The clamping plate 45 is attached to the support 4 and is arranged orthogonal to the rotation axis 7 and above the conveyor screw 5, 6.

Die Klemmanordnung 37 ist in einer vertikalen Ebene angebracht, die orthogonal zur vertikalen Ebene der Niederhalteranordnung 27 steht und orthogonal zur vertikalen Ebene des Anhebemechanismus 1 steht. Dabei kontaktieren sich die Klemmanordnung 4, die Niederhalteranordnung 27 und der Anhebemechanismus 1 nicht. Die Klemmanordnung 37 ist an dem Aufnahmeträger 4 montiert. The clamping arrangement 37 is mounted in a vertical plane that is orthogonal to the vertical plane of the hold-down arrangement 27 and orthogonal to the vertical plane of the lifting mechanism 1. The clamping arrangement 4, the hold-down arrangement 27 and the lifting mechanism 1 do not contact one another. The clamping arrangement 37 is mounted on the receiving carrier 4.

Die Klemmanordnung 37 umfasst ein Klemmelement 39, das über eine vertikale Verfahreinheit 43 mit einem Vertikalantrieb 44 verbunden ist. Der Vertikalantrieb 44 ist über eine horizontale Verfahreinheit 41 mit einem Horizontalantrieb 42 verbunden. Der Horizontalantrieb 42 stellt ein Koppelelement zum Aufnahmeträger 4 dar.The clamping arrangement 37 comprises a clamping element 39, which is connected to a vertical drive 44 via a vertical travel unit 43. The vertical drive 44 is connected to a horizontal drive 42 via a horizontal travel unit 41. The horizontal drive 42 represents a coupling element to the receiving carrier 4.

Das Klemmelement 39 ist über die vertikale Verfahreinheit 43 in eine vertikale Verfahrbewegung V parallel zur Rotationsachse 7 verschiebbar und über die horizontale Verfahreinheit 41 in eine horizontale Verfahrbewegung V verschiebbar.The clamping element 39 can be moved in a vertical movement V parallel to the rotation axis 7 via the vertical movement unit 43 and in a horizontal movement V via the horizontal movement unit 41.

In 1a sind unterhalb des Anhebemechanismus 1 mit Greifer 3 zwei versetzt aufeinandergestapelte Produktstapel 60 gezeigt. Die Produktstapel 60 sind orthogonal zur Rotationsachse 7 ausgerichtet. Jeder Produktstapel 60 umfasst mehrere Einzelelemente 63. Die lose übereinandergestapelten identischen Einzelelemente 63 bilden mit ihren losen Kanten 65 einen Stapelschnitt 67. Ein untenliegendes Einzelelement 63a liegt teilweise auf einer Auflagefläche 80 auf. Die Auflagefläche 80 in 1a ist eine Oberfläche eines obenliegenden Einzelelements des zweiten Produktstapels 60. Die Auflagefläche 80 kann auch eine Palette oder ein Schonbogen (nicht dargestellt) sein.In 1a Below the lifting mechanism 1 with gripper 3, two product stacks 60 are shown, stacked offset on top of each other. The product stacks 60 are aligned orthogonally to the rotation axis 7. Each product stack 60 comprises several individual elements 63. The identical individual elements 63, which are loosely stacked on top of each other, form a stack cut 67 with their loose edges 65. An individual element 63a located below lies partially on a support surface 80. The support surface 80 in 1a is a surface of an upper individual element of the second product stack 60. The support surface 80 can also be a pallet or a protective sheet (not shown).

In 2a bis 2c sind drei verschiedene Ausführungsformen des Eingriffselements 5 erkennbar. Die erste Ausführungsform in 2a entspricht der Darstellung in 1a und 1b und zeigt eine Förderschnecke 6. Die dargestellte Förderschnecke 6 setzt sich aus einem Kernzylinder 6b und einer Förderschnecke 6a zusammen, wobei das Fördergewinde 6a wendelartig mit einer Steigung S um den Kernzylinder 6b entlang der Rotationsachse 7 verläuft. Die Förderschnecke 6 in 2a hat eine optionale Oberflächenbeschichtung 25. In einer anderen Ausführung enthält die Förderschnecke 6 keinen Kernzylinder 6b. Der untere Stirnrand der Förderschnecke 6 ist abgeflacht und als keilförmiger Abschnitt geformt.In 2a to 2c Three different embodiments of the engagement element 5 can be seen. The first embodiment in 2a corresponds to the representation in 1a and 1b and shows a conveyor screw 6. The conveyor screw 6 shown consists of a core cylinder 6b and a conveyor screw 6a, whereby the conveyor thread 6a is wound spirally with a pitch S around the core cylinder 6b along the axis of rotation 7. running. The conveyor screw 6 in 2a has an optional surface coating 25. In another embodiment, the conveyor screw 6 does not contain a core cylinder 6b. The lower front edge of the conveyor screw 6 is flattened and formed as a wedge-shaped section.

Die zweite Darstellung in 2b zeigt die Förderschnecke 6 als eine Feder 11, die in der gezeigten Ausführung eine Schraubenfeder ist. Ein Federdraht 11a mit einem kreisrunden Querschnitt der Feder 11 verläuft wendelartig mit einer Steigung S entlang der Rotationsachse 7. Die dargestellte Feder 11 ist achsenlos (seelenlos).The second representation in 2 B shows the conveyor screw 6 as a spring 11, which in the embodiment shown is a helical spring. A spring wire 11a with a circular cross-section of the spring 11 runs spirally with a pitch S along the rotation axis 7. The spring 11 shown is axisless (soulless).

Die dritte Darstellung in 2c zeigt ein Eingriffselement 5, dass als Keilelement 13 ausgebildet ist. Das Keilelement 13 hat einen keilförmigen Abschnitt 13a mit einer Steigung S und ist über einen exzentrischen Drehpunkt mit einem zylindrischen Element 14 verbunden. Das zylindrische Element 14 ist entlang der Rotationsachse 7 rotationssymmetrisch angeordnet und fungiert zugleich als Rotationsachse 7 und Koppelelement zwischen dem keilförmigen Abschnitt 13a und dem Drehmotor 17 (nicht dargestellt).The third representation in 2c shows an engagement element 5 that is designed as a wedge element 13. The wedge element 13 has a wedge-shaped section 13a with a pitch S and is connected to a cylindrical element 14 via an eccentric pivot point. The cylindrical element 14 is arranged rotationally symmetrically along the rotation axis 7 and simultaneously functions as the rotation axis 7 and coupling element between the wedge-shaped section 13a and the rotary motor 17 (not shown).

In 3a bis 3c sind drei verschiedene Ausführungsformen der Eingriffshilfe 15 an dem Eingriffselement 5 erkennbar. Die Eingriffshilfe 15 ist an einem der Auflagefläche 80 zugewandten Stirnrand des Eingriffselements ausgebildet. Die Eingriffshilfe 15 ragt in der dargestellten Form über einen äußeren Umfang des Eingriffselements 7 heraus.In 3a to 3c three different embodiments of the engagement aid 15 can be seen on the engagement element 5. The engagement aid 15 is formed on a front edge of the engagement element facing the support surface 80. In the form shown, the engagement aid 15 protrudes beyond an outer circumference of the engagement element 7.

Die erste Ausführungsform in 3a zeigt eine tellerförmige Eingriffshilfe 15 mit einem in vertikale Richtung gewölbten Umfangsrandbereich. Der außenliegende Tellerboden bzw. Auflagebereich der tellerförmigen Eingriffshilfe 15 ist mit dem Stirnrand der Eingriffshilfe 15 verbunden und konzentrisch zur Rotationsachse 7 angeordnet. Der Umfangsrandbereich umfasst im Querschnitt einen keilförmigen Abschnitt. Die zweite Ausführungsform in 3b ist eine Abwandlung der ersten Ausführungsform und zeigt eine plattenförmige Eingriffshilfe 15 mit einem keilförmigen Kantenbereich zur vereinfachten Aufnahme des untenliegenden Einzelelements 63a. Die dritte Ausführungsform in 3c zeigt eine plattenförmige Eingriffshilfe 15, die exzentrisch zur Rotationsachse 7 angeordnet ist und nur partiell über den äußeren Umfang des Eingriffselements 15 ragt.The first embodiment in 3a shows a plate-shaped intervention aid 15 with a peripheral edge region curved in the vertical direction. The outer plate base or support region of the plate-shaped intervention aid 15 is connected to the front edge of the intervention aid 15 and arranged concentrically to the rotation axis 7. The peripheral edge region comprises a wedge-shaped section in cross section. The second embodiment in 3b is a modification of the first embodiment and shows a plate-shaped engagement aid 15 with a wedge-shaped edge area for simplified reception of the underlying individual element 63a. The third embodiment in 3c shows a plate-shaped engagement aid 15 which is arranged eccentrically to the rotation axis 7 and only partially protrudes beyond the outer circumference of the engagement element 15.

In 4 ist ein Handhabungsgerät 100 erkennbar. Das Handhabungsgerät 100 umfasst den Greifer 3 mit Anhebemechanismus 1 und ein oberhalb des Greifers 3 angeordnetes Oberwerkzeug 110, das mit dem Greifer 3 und dem Anhebemechanismus 3 gekoppelt ist. Das Oberwerkzeug 110 ist dabei so ausgeführt, dass eine Transporthilfe 120 durch eine entsprechende Kinematik greifbar ist, die sich unterhalb des Handhabungsgeräts befindet. Das Handhabungsgerät 100 ist über eine Handhabungsschnittstelle 210 mit einer Handhabungsvorrichtung 200 (teilweise dargestellt) verbunden, die das Handhabungsgerät 100 translatorisch und rotatorisch bewegbar macht.In 4 a handling device 100 can be seen. The handling device 100 comprises the gripper 3 with lifting mechanism 1 and an upper tool 110 arranged above the gripper 3, which is coupled to the gripper 3 and the lifting mechanism 3. The upper tool 110 is designed in such a way that a transport aid 120 can be grasped by means of a corresponding kinematics, which is located below the handling device. The handling device 100 is connected via a handling interface 210 to a handling device 200 (partially shown), which makes the handling device 100 movable in translation and rotation.

Die Funktion des Anhebemechanismus 1 wird anhand der 5 bis 6 in einer Seitendarstellung erläutert. Der Anhebemechanismus 1 wird zum Anheben des Produktstapels 60 von einer Ruheposition B in eine Arbeitsposition A verstellt. Dabei befindet sich das Eingriffselement 5 bzw. die Förderschnecke 6 in 5a zuerst in einer Ruhestellung B. Das Eingriffselement 5 befindet sich in 5a nicht im Eingriff mit dem Produktstapel 60. In 5b wird das Eingriffselement 5 mit dem unteren Stirnrand des Eingriffselements oder mit der Eingriffshilfe 15 (nicht dargestellt) vertikal auf die Auflagefläche 80 aufgesetzt, bis der Stirnrand bzw. die Eingriffshilfe 15 die Auflagefläche 80 kontaktiert. In 5c befindet sich das Eingriffselement 5 in einer Arbeitsstellung A. Das Eingriffselement 5 wird zuerst über den Drehmotor 17 in eine Rotationsbewegung R um die Rotationsachse 7 versetzt. Anschließend wird das Eingriffselement 5 über die Translationseinheit 19 mit der Translationsbewegung T orthogonal zur Rotationsachse 7 in Richtung des Stapelschnitts 67 bewegt, mindestens, bis das Eingriffselement 5 unter dem untenliegenden Einzelelement 63a bringbar im Eingriff ist.The function of the lifting mechanism 1 is explained by the 5 until 6 explained in a side view. The lifting mechanism 1 is adjusted to lift the product stack 60 from a rest position B to a working position A. The engagement element 5 or the conveyor screw 6 is in 5a first in a rest position B. The engagement element 5 is in 5a not in engagement with the product stack 60. In 5b the engagement element 5 is placed vertically on the support surface 80 with the lower front edge of the engagement element or with the engagement aid 15 (not shown) until the front edge or the engagement aid 15 contacts the support surface 80. In 5c the engagement element 5 is in a working position A. The engagement element 5 is first set in a rotational movement R about the rotation axis 7 via the rotary motor 17. The engagement element 5 is then moved via the translation unit 19 with the translational movement T orthogonal to the rotation axis 7 in the direction of the stack cut 67, at least until the engagement element 5 can be brought into engagement under the underlying individual element 63a.

Es gibt verschiedene Abläufe der Rotationsbewegung R. Die Rotationsbewegung R wird in einer ersten Variante in 6a, nachdem sich das Eingriffselement 5 unter dem untenliegenden Einzelelement 63a im Eingriff befindet, gestoppt. Der Produktstapel 60 wird dabei im Bereich des Eingriffselements 5 über das untenliegende Einzelelement 63a leicht angehoben.There are different sequences of the rotational movement R. The rotational movement R is in a first variant in 6a , after the engagement element 5 is in engagement under the individual element 63a located below, the movement is stopped. The product stack 60 is thereby slightly raised in the area of the engagement element 5 above the individual element 63a located below.

In einer zweiten Variante in 6b wird die Rotationsbewegung R nach einem Stoppen der Translationsbewegung T fortgesetzt. Durch die fortlaufende Rotationsbewegung R werden die Einzelelemente 63 weiter angehoben und weiter in Richtung des Drehmotors 17 gefördert/angehoben. Das Fördergewinde 6a der Förderschnecke 6 ist dabei über den Stapelschnitt 67 gleichzeitig unter mehreren Einzelelementen 63 bringbar im Eingriff und fächert den Produktstapel 60 auf.In a second variant in 6b the rotational movement R is continued after the translational movement T has stopped. The continuous rotational movement R causes the individual elements 63 to be raised further and conveyed/lifted further in the direction of the rotary motor 17. The conveying thread 6a of the conveyor screw 6 can be brought into engagement under several individual elements 63 simultaneously via the stack cut 67 and fans out the product stack 60.

Die Funktion des Anhebemechanismus 1 mit dem Greifer 3 wird anhand der 6 und 7 erläutert. Zusätzlich zu den 6 sind in den 7a bis 7f die Niederhalteanordnung 31 und die Klemmanordnung 37 mit dargestellt. In 7a ist die Stellung des Anhebemechanismus 1 analog zu 5b. Dabei ist das Eingriffselement 5 noch nicht im Eingriff mit dem Produktstapel 60.The function of the lifting mechanism 1 with the gripper 3 is explained by the 6 and 7 explained. In addition to the 6 are in the 7a to 7f the hold-down arrangement 31 and the clamping arrangement 37 are also shown. In 7a is the Position of the lifting mechanism 1 analogous to 5b . The engagement element 5 is not yet in engagement with the product stack 60.

In 7a ist der Hub des Niederhalterelements 29 komplett eingefahren, und das Niederhaltelement 29 ist in Kontakt mit der Klemmplatte 45. Das Klemmelement 39 ist über die horizontale Verfahreinheit 41 entlang der horizontalen Verfahrbewegung H ausgefahren und über die vertikale Verfahreinheit 43 komplett eingefahren.In 7a the stroke of the hold-down element 29 is completely retracted and the hold-down element 29 is in contact with the clamping plate 45. The clamping element 39 is extended via the horizontal travel unit 41 along the horizontal travel movement H and completely retracted via the vertical travel unit 43.

Bevor das Eingriffselement 5 in die Arbeitsstellung A verstellt wird, wird in 7b das Niederhaltelement 29 entlang der vertikalen Niederhaltebewegung N verstellt, bis das Niederhaltelement 29 den Produktstapel 60 über eine obere ebene Stapeloberfläche 61 niederhaltend fixiert.Before the engagement element 5 is adjusted to the working position A, 7b the hold-down element 29 is adjusted along the vertical hold-down movement N until the hold-down element 29 holds down the product stack 60 via an upper flat stack surface 61.

Nachdem der Produktstapel 60 fixiert ist, wird in 7c das Eingriffselement 5 über die Translationsbewegung T und Rotationsbewegung R in die Arbeitsstellung A verstellt. Dieser Vorgang entspricht den beschriebenen Bewegungen in 5c. Aufgrund des ausgefahrenen Niederhalterelements 29 werden die Einzelelemente 63 wie in 6b dargestellt, um das Niederhalterelement 29 angehoben.After the product stack 60 is fixed, 7c the engagement element 5 is adjusted to the working position A via the translational movement T and rotational movement R. This process corresponds to the movements described in 5c Due to the extended hold-down element 29, the individual elements 63 are as in 6b shown, raised by the hold-down element 29.

Nach dem Anheben des Produktstapels 60 wird in 7d das Klemmelement 39 mit der vertikalen Verfahreinheit 43 entlang der vertikalen Verfahrbewegung V kontaktlos in Richtung der Auflagefläche 80 verfahren und anschließend über die horizontale Verfahreinheit 41 entlang der horizontalen Verfahrbewegung H teilweise unter das untenliegende Einzelelement 63a verfahren.After lifting the product stack 60, 7d the clamping element 39 is moved contactlessly in the direction of the support surface 80 with the vertical travel unit 43 along the vertical travel movement V and then moved via the horizontal travel unit 41 along the horizontal travel movement H partially under the underlying individual element 63a.

Das Klemmelement 39 fährt in 7e über die vertikale Verfahreinheit 43 entlang der vertikalen Verfahrbewegung V nach oben in Richtung des Drehmotors 17. Dabei hebt das Klemmelement 39 den Produktstapel 60 zusätzlich an. Das Klemmelement 39 wird so lange vertikal nach oben verfahren, bis der Produktstapel 60 zwischen dem Klemmelement 39 und der Klemmplatte 45 eingeklemmt ist.The clamping element 39 moves into 7e via the vertical travel unit 43 along the vertical travel movement V upwards in the direction of the rotary motor 17. The clamping element 39 additionally lifts the product stack 60. The clamping element 39 is moved vertically upwards until the product stack 60 is clamped between the clamping element 39 and the clamping plate 45.

Nachdem der Produktstapel 60 geklemmt ist, wird in 7f das Niederhalterelement 29 wieder vollständig bis zur Klemmplatte 45 eingefahren. Das Eingriffselement 5 wird entlang der Translationsbewegung T vollständig aus dem Produktstapel 60 gefahren.After the product stack 60 is clamped, 7f the hold-down element 29 is completely retracted back to the clamping plate 45. The engagement element 5 is completely moved out of the product stack 60 along the translational movement T.

Anschließend ist der Produktstapel 60 von dem Greifer 3 gegriffen und kann über die Handhabungsvorrichtung 200 (nicht dargestellt) transferiert werden.

(1) Anhebemechanismus 1 mit Eingriffselement 5, wobei die Steigung S des Eingriffselements 5 entlang der Rotationsachse 7 variiert.
(2) Anhebemechanismus 1 mit Eingriffselement 5 nach (1), wobei ein Windungsdurchmesser entlang der Rotationsachse 7 variiert.
(3) Anhebemechanismus 1 mit Eingriffselement 5 nach (2), wobei ein Windungsdurchmesser entlang der Rotationsachse 7 in Richtung des Drehmotors 17 abnimmt.
(4) Anhebemechanismus 1 mit Eingriffselement 5 nach (1), wobei auf dem Eingriffselement 5 mindestens eine partielle Oberflächenbeschichtung 25 aufgebracht ist.
(5) Anhebemechanismus 1 mit Eingriffselement 5 nach einem der (1) bis (4), wobei das Eingriffselement 5 permanent oder bis zum Eingriff unter ein untenliegendes Einzelelement 63a rotiert.

The product stack 60 is then gripped by the gripper 3 and can be transferred via the handling device 200 (not shown).

(1) Lifting mechanism 1 with engagement element 5, wherein the pitch S of the engagement element 5 varies along the rotation axis 7.
(2) Lifting mechanism 1 with engagement element 5 according to (1), wherein a winding diameter varies along the rotation axis 7.
(3) Lifting mechanism 1 with engagement element 5 according to (2), wherein a winding diameter decreases along the rotation axis 7 in the direction of the rotary motor 17.
(4) Lifting mechanism 1 with engagement element 5 according to (1), wherein at least one partial surface coating 25 is applied to the engagement element 5.
(5) Lifting mechanism 1 with engagement element 5 according to one of (1) to (4), wherein the engagement element 5 rotates permanently or until engagement under an underlying individual element 63a.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: AnhebemechanismusLifting mechanism
33: GreiferGripper
44: AufnahmeträgerRecording media
55: EingriffselementEngagement element
66: FörderschneckeAuger
6a6a: FördergewindeConveyor thread
6b6b: KernzylinderCore cylinder
77: RotationsachseRotation axis
1111: FederFeather
11a11a: FederdrahtSpring wire
1313: KeilelementWedge element
13a13a: Keilförmiger AbschnittWedge-shaped section
1414: Zylindrisches ElementCylindrical element
1515: EingriffshilfeInterventional aid
1717: DrehmotorRotary motor
1919: TranslationseinheitTranslation unit
2121: SensoreinheitSensor unit
2525: OberflächenbeschichtungSurface coating
2727: NiederhalteranordnungHold-down arrangement
2929: NiederhalterelementHold-down element
3030: NiederhalterantriebHold-down drive
3131: NiederhalterachseHold-down axis
3737: KlemmanordnungClamping arrangement
3939: KlemmelementClamping element
4141: Horizontale VerfahreinheitHorizontal travel unit
4242: HorizontalantriebHorizontal drive
4343: Vertikale VerfahreinheitVertical travel unit
4444: VertikalantriebVertical drive
4545: KlemmplatteClamping plate
6060: ProduktstapelProduct stack
6161: (Ebene) Stapeloberfläche(Plane) Stack surface
6363: EinzelelementeIndividual elements
63a63a: Unteres EinzelelementLower single element
6565: KanteEdge
6767: StapelschnittStack cut
8080: AuflageflächeSupport surface
100100: HandhabungsgerätHandling device
110110: OberwerkzeugUpper tool
120120: Transporthilfe/PaletteTransport aid/pallet
200200: Handhabungsvorrichtung/RobotereinrichtungHandling device/robot device
210210: HandhabungsschnittstelleHandling interface
AA: ArbeitsstellungWorking position
BB: RuhestellungRest position
SS: Steigungpitch
RR: Rotationsbewegung/SchwenkbewegungRotational movement/swivel movement
TT: TranslationsbewegungTranslational movement
NN: NiederhaltebewegungHold-down movement
HH: Horizontale VerfahrbewegungHorizontal movement
VV: Vertikale Verfahrbewegung/QuerbewegungVertical movement/transverse movement

Claims

Lifting mechanism (1) for a gripper (3) of a handling device (200) for gripping and/or separating and/or lifting and/or holding and/or depositing a product stack (60) consisting of individual elements (63), in particular of loose, flexible flat material, wherein the lifting mechanism (1) comprises a rotatable engagement element (5) whose axis of rotation (7) is aligned orthogonally to a flat stack surface (61) of the product stack (60), wherein the engagement element (5) is adjustable between a rest position (B) and a working position (A), and is engaged in the working position (A) in such a way that the engagement element (5) slides at least partially under an underlying individual element (63a) of the product stack (60) by a rotational movement (R) and lifts it in the axial direction, and in the rest position (B) the engagement element (5) is disengaged from the product stack (60), wherein the lifting mechanism (1) cooperates with a hold-down arrangement (27) on the gripper (3) and a hold-down element (29) is arranged above the product stack (60) and is adjustable orthogonally to the flat stack surface (61), so that the hold-down element (29) is axially adjustable before the product stack (60) is lifted onto the stack surface (61) in order to fix the stacked individual elements (63) to one another and against displacement.

Lifting mechanism (1) with engagement element (5) for a gripper (3) according to Claim 1 , wherein the engagement element (5) is designed as a conveyor screw (6) which comprises a conveyor thread (6a) with a pitch (S), so that in order to lift the product stack (60) the rotating conveyor screw (6) can be positioned with its lower front edge on the support surface (80) of the product stack (60) and the conveyor thread (6a) of the conveyor screw (6) can be brought into engagement with the underlying individual element (63a) by means of a transverse movement (T) orthogonal to the axis of rotation (7) and the rotating conveyor thread (6a) lifts the underlying individual element (63a) from the support surface (80).

Lifting mechanism (1) with engagement element (5) for a gripper (3) according to Claim 2 , wherein the conveyor screw (6) is designed as a spring (11).

Lifting mechanism (1) with engagement element (5) for a gripper (3) according to Claim 2 or 3 , wherein the conveyor screw (6) comprises a core cylinder (6b) which is surrounded by the conveyor thread (6a).

Lifting mechanism (1) with engagement element (5) for a gripper (3) according to Claim 1 , wherein the engagement element (5) is designed as a wedge element (13) with a slope (S), so that in order to lift the product stack (60) the wedge element (13) can be positioned on the support surface (80) of the product stack (60) and a wedge-shaped section (13a) of the wedge element (13) can be brought into engagement with the underlying individual element (63a) by means of a pivoting movement (R) about the axis of rotation (7) and the wedge-shaped section (13a) lifts the underlying individual element (63a) from the support surface (80).

Lifting mechanism (1) with engagement element (5) for a gripper (3) according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the engagement element (5) comprises an engagement aid (15) which is formed on an end edge of the engagement element (5) facing the support surface (80).

Lifting mechanism (1) with engagement element (5) for a gripper (3) according to one of the preceding claims, wherein the engagement element (5) is connected to a rotary motor (17) at a front edge facing away from the product stack (60).

Lifting mechanism (1) with engagement element (5) for a gripper (3) according to Claim 7 , wherein the rotary motor (17) is connected to a translation unit (19) whose translation axis runs orthogonal to the rotation axis (7) of the engagement element (5) and receives the rotary motor (17) with the engagement element (5) in a translational manner.

Lifting mechanism (1) with engagement element (5) for a gripper (3) according to one of the preceding claims, wherein the lifting mechanism (1) comprises a sensor unit (21).

Lifting mechanism (1) with engagement element (5) for a gripper (3) according to one of the preceding claims, wherein the engagement element (5) comprises a surface coating (25).

Lifting mechanism (1) with engagement element (5) for a gripper (3) according to one of the preceding claims, wherein the gripper (3) comprises a clamping arrangement (37) with a clamping element (39) which is vertically and horizontally adjustable, so that after the product stack (60) has been lifted by the lifting mechanism (1), the clamping element (39) can be brought between the original support surface of the product stack (60) and the raised underlying individual element (63a) under the product stack (60), and by a vertical lifting movement (V) of the clamping element (39), the product stack (60) is clamped between a horizontal clamping plate (45) formed on the gripper and the clamping element (39).

Handling device (100) with the lifting mechanism (1) according to one of the preceding claims, wherein the handling device (100) comprises at least the lifting mechanism (1) with a gripper (3) and an upper tool (110) for gripping a transport aid (120) for receiving a plurality of product stacks (60).

Handling device (200), in particular a robot device, with a handling device (100) according to Claim 12 .

Handling device (200) according to Claim 13 which is provided with a control which is designed and arranged to control the handling movement of the handling device (100), the lifting mechanism (1), the hold-down arrangement (27), the clamping arrangement (37) and the sensor unit (21) relative to one another in accordance with a handling operation.