专利名称：安全的堆垛设备的制作方法
安全的堆垛设备本发明涉及固定站点的堆垛设备，在该设备中站点并排放置，特别涉及带有机器 人的设备，所述机器人具有操纵器，操纵器在不同站点之间交替工作，目的是把由输送装置 供应的产品装载到货盘上，诸如装货箱或其它产品。本发明提出了对该类型堆垛设备的一种改进，其目的在于增加操作者的安全性， 特别是当机器人在运转时，在设备中工作的操作者的安全性。其目的是保护负责操纵货盘的操作者，当货盘装满时操作者移除货盘，或者当货 盘为空时操作者将货盘放置到刚空出的堆垛站中。对于利用材料处理机器人进行操作的设备来说，在装货箱转运过程中，在提供所 述产品的传送机和由所述机器人放置产品的货盘之间，因所述机器人的夹持和堆垛头的缘 故而松开产品的情形并非少见。对于任何类型的设备都可能发生这种类型的事故，但是，某些设备更容易发生该 种事故，诸如具有带夹持及堆垛头并配有吸盘的机器人的那些设备。几种现象的单独或者共同发生可能引发此类事故。例如，可使吸盘吸力降低的包 装缺陷；与产品供应到吸盘相关的各种问题；以及产品被突然加速等等。当然，堆垛机具有安全设备，诸如屏障和/或门，以及用于门打开时的轻质门帘。 但是，这些保护屏障对于“飞出”的产品完全不起作用，“飞出”的产品的意思是当产品处于 全速运转时，被夹持及堆垛头松开的产品。传统的紧急停止装置对这个类型事故没有帮助。在连续操作的堆垛设备中，存在操作者特别易受到危险的时刻当操作者正在移 除装满的货盘时这种情况比较明显，更危险的情况是，当操作者正在将新空出的货盘放置 到刚空出的堆垛站中时。本发明提供了一种对该类型堆垛设备的原创性的改进，其目的是对操作者提供有 形的且完全的保护，即使当堆垛机器人正在运行中。操作者不需要为了在移除装满的货盘 时完全的安全而停止设备。他能在装满的货盘的区域内工作而同时机器人正在准备相邻的 货盘。本发明的设备包括横向地遮住总体结构或构架的壁，和作为堆垛站入口的门，还 包括屏障系统，该系统由固定壁和可移动的外壳组成，固定壁分开两个相邻的堆垛站，可移 动的外壳从一个站点移动到另一个站点且为两面角的形式，目的是至少遮住装满的货盘的 后部和顶部。所述侧壁、所述固定壁以及所述外壳一起配合，从而将每个堆垛站轮流转换成 为一种货盘室，在作为所述站点的入口的门打开之前，借助于机器人，自动发生所述转换， 从而允许操作者移除已装满的货盘并引入新空出的货盘。利用上述布置，操作者与设备的危险区域自动地隔开；操作者与所述设备的活动 区域完全隔开，在活动区域，材料处理机器人和通过所述机器人转移的产品正在循环运行。仍根据本发明，可移动外壳由下述部件构成即，作为所述室的背部的竖直面板， 依据相关情形，作为顶板的水平面板，和作为在所述顶板和布置在所述结构的上部的横梁 之间的连接件的小型前面板。
在本发明的另一结构布置中，可移动外壳在下述轨道上被引导，S卩，布置于堆垛站 背面底部处的轨道，以及布置于结构前面上部横梁处的轨道。仍根据本发明，利用材料处理机器人直接对可移动外壳进行操纵，为此目的，所述 机器人包括插销形式的足趾，该插销与布置在所述外壳中间上部的搭扣配合。在本发明的另一结构布置中，结构的前面上部横梁包括形成引导轨道的三条轨 道引导可移动外壳的一条轨道和引导通道门的两条轨道，所述通道门是滑动门。仍根据本发明，设备包括在构架上的装置，该装置用于检测外壳相对于每个堆垛 站的位置。在本发明的另一结构布置中，设备包括对夹持及堆垛头的介入范围限定网格的装 置，所述装置由凸轮构成，即，面对堆垛站横向地布置在构架上的凸轮，以及纵向地布置在 支撑堆垛头的横梁上的凸轮，所述这些凸轮利用自动控制系统与接触式机件配合，并且该 配合具有确定外壳位置信息的功能，确定所述夹持及堆垛头的移动范围。仍根据本发明，外壳是透明的，由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯类型的热塑性 材料制成。借助于下述的说明和作为示例提供的附图，进一步详细地描述本发明，图中
图1表示本发明的设备，包括两个堆垛站；货盘中的一个当前正在进行装载，而另 一个已经装满，准备移除。图2示出移除在图1中装载的已装满的货盘，以及开始装载新的货盘。图3示意地表示设备的俯视图，仅示出夹持及堆垛头可到达的区域。图4A为图3沿线4-4的部分示意性横断面图，示出了本发明的设备的后部的实施 方式。图4B也是图3沿线4-4的部分示意性横断面图，示出了本发明的设备的前部的实 施方式。附图中表示的堆垛设备包括作为构架(1)的结构，所述结构遮住两个堆垛站A和 B，并且支撑住具有三或四个轴的材料处理机器人(2)，根据情况服务于所述站点A和B。该机器人⑵包括横梁(2P)，其在产品(3)到达的方向上纵向延伸，并且在适当 装置的作用下横向移动；滚轮，其由所述横梁(2P)支撑并且在所述横梁上纵向地移动；以 及柱(2M)，其由所述滚轮(2C)支撑并竖向引导。处于设备的中央后部的输送装置(4)提供待堆垛的产品(3)，并且通过机器人 (2)，特别是通过位于柱(2M)下端的其夹持及堆垛头(5)来操作；该头部(5)将产品(3)放 置在适当的货盘上，在图1中所示的适当的货盘是站点A的货盘(6)。还是在图1中，站点B被装满的货盘(7)占据，准备利用机器⑶移除所述货盘， 该机器(8)适用于货盘运输。设备的构架(1)由透明的侧壁(11)和在后部位置的壁(12)围成。在设备的前 面，构架配备有两扇门(13，14)，它们也是透明的。这两扇门滑动以允许从前面进入到不同 的堆垛站。堆垛站A和B位于侧壁(11)之间，并且通过壁(15)分开，该壁(15)是固定的、竖 向的并且平行于所述侧壁(11)。该壁(15)也是透明的；当货盘进行装载时，该壁(15)延 伸的长度远大于货盘的长度，且其延伸的高度同样远大于所述货盘的高度。
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站点A和B在它们的下部包括处于地面上的纵向引导件(16)和处于背面的止动 件(17)，目的是将每个货盘(6)和(7)正确地定位在机器人(2)的参照框架内。呈外壳(20)形式的附加的屏障具有可移动的特性，其与上述的各种壁配合，并且 特别是与侧壁(11)以及壁(15)配合，以临时地且以可交替地方式界定站点A和站点B的 范围，目的是使它们提供对操作者或机器人(2)的头部(5)能选择地且又专一的接触。该界定使站点A或B能够根据情形转换成一种货盘室，该货盘室围住装满的货盘 且与机器人(2)的头部(5)正在移动的区域隔开。该区域包括仅通过前门之一(13或14) 操作者可到达的已装满的货盘。该外壳(20)与设备的其它壁一样是透明的，例如，由诸如聚碳酸酯、聚对苯二甲 酸乙二 醇酯类型的热塑性材料制成。该外壳(20)的截面是双二面角形式或之字形，包括竖直面板，其形成室的背部(21)，并且当货盘装满时，其遮住货盘的后部；水平面板，其作为顶板(22)，并根据情形遮住所述货盘的顶部；处于前方的小型竖直面板(23)，其在所述顶板(22)和前横梁(24)之间形成连接， 该前横梁(24)形成结构(1)的顶部支撑。顶板(22)固定在尽可能低的位置，当然与货盘的装载高度相适合，从而为材料处 理机器人(2)留出最大量的空间。外壳(20)在构架(1)的侧壁(11)之间可移动，目的是交替地遮住站点A或B。在 图1中，外壳(20)遮住站点B，而在图2中，外壳(20)遮住站点A。如下详细描述的，通过合适的装置，例如干触点或继电器，控制外壳(20)的定位， 目的是保证操作者的安全。并且自动控制系统协调并允许操纵门(13或14)，所述门提供了 进入其中装满的货盘的室的入口。外壳(20)通过下述轨道引导一条引导背部(21)的轨道(27)，所述轨道(27)放置在止动件(17)的后面，止动 件(17)分别位于用于货盘(6)和(7)的站点(A)和(B)的后部，轨道(28)，其布置在构架⑴的横梁(24)上，目的是引导在顶板(22)上方延伸的 前面板(23)的上部。通过机器人(2)自身操纵外壳(20)，目的是使其从一个站点移动到另一个站点。 该机器人(2)包括钩住例如壁(21)顶部的装置。如图2中所示，机器人(2)包括在其头部(5)上的插销形式的足趾(30)，所述插 销(30)被布置成与搭扣(31)配合，该搭扣(31)设置在背部(21)的上中间部分上或顶板 (22)上。下面参照图4，描述外壳(20)的移动及引导装置的其它实施例。构架(1)的前横梁(24)包括两个其它的轨道(33)和(34)，它们用于引导相应的 门(13)和(14)。这些门(13)和(14)的下端部分也通过布置在设备的前面地板上的门底 托(35)引导。图3示意性示出了本发明设备的俯视图，尤其明显地示出了它的两个堆垛站A和 B0这些站点由设备的侧壁(11)和中间的中央壁(15)界定。门(13)和(14)在站点 的前方，它们是滑动门，例如，分别封住站点A和站点B。
在图3中也可发现简单的竖直壁形式的外壳(20)，其从一个站点移动到另一个站 点，从而在每个站点(A)和⑶均能连同中间壁(15)、相对应的侧壁(11)以及根据情形所 对应的门(13)或(14) 一起形成一种室。为了以有效的方式对实施的所有装置进行增强以保证操作者的安全，设备包括限 定机器人(2)，特别是其用于夹持及堆垛产品(3)的头部(5)能够移动的区域的装置。因此，审慎布置的凸轮允许限定和指示工作区域，该工作区域对应于堆垛站A和B 以及对应于在这些区域与向设备进行供应的输送装置(3)之间的空间。两个凸轮(36A)和(36B)分别面向堆垛站A和B定位在构架(1)上。定位在横梁 (2P)上的另一凸轮(37)面向两个堆垛站A和B。换言之，凸轮(36A，36B)横向地布置在垂直于产品(3)到达的方向上，而凸轮(37) 纵向地布置在在所述产品到达的方向上。横梁(2P)包括在其后端的接触式机构(38)，其与凸轮(36A，36B)配合，如图4a中 示意地所示。滚轮(2C)还包括与凸轮(37)相配合的接触式机构(39)，所述凸轮被布置在横梁 (2P)上。布置在设备中的其它装置允许控制和检测外壳(20)的位置，特别是其在堆垛站A 或堆垛站B上的有效关闭位置。在图3中，可以注意到有开关式的检测机构，其中一个开关(40A)设置在邻近堆垛 站A的位置和另一个开关(40B)设置在邻近堆垛站B的位置。由此，利用自动控制系统和凸轮系统，并结合检测外壳(20)位置的装置，允许指 示头部(5)的工作区域，如在图3中所示，所述工作区域对应于站点B。当操纵者进入堆垛 站A时，这些各种装置向操作者提供了高级别的安全性。图4B显示了用于外壳(20)横向移动的移位装置的另一种实施方式。该外壳(20)仍在构架⑴上被引导并且包括，在其前部上端的搭扣(31’)，其与插 销(30’ )配合。所述插销(30’ )通过致动器(41)进行活动，该致动器(41)与机器人(2) 的前部，特别是与横梁(2P)成一体。
权利要求
一种用于由机器人(2)操纵的产品(3)的堆垛设备，所述机器人(2)被安装在由侧壁(11)和门(13，14)包围的构架(1)上，所述门(13，14)提供了堆垛站A和B的入口，其中，所述设备包括分隔系统，其包括固定壁(15)，其分隔两个相邻的堆垛站；以及一个可移动的外壳(20)，该外壳从一个站点移动到另一个站点且为二面角的形式从而可以至少遮盖住装满的货盘的后部和顶部，并且所述侧壁(11)、所述固定壁(15)和所述外壳(20)一起配合，从而将每个堆垛站轮流转换成为一种货盘室，在作为装满的货盘的入口的门打开之前，借助于所述机器人(2)自动发生所述转换，从而允许操作者移除所述已装满的货盘。
2.根据权利要求1所述的堆垛设备，包括外壳(20)，所述外壳(20)由下述部件构成 作为所述室的背部(21)的竖直面板、作为顶板(22)的水平面板和作为在所述顶板(22)和 构架(1)，特别是，布置在所述构架(1)上前部的前横梁(24)之间的连接件的小型前面板 (23)。
3.根据权利要求2所述的堆垛设备，包括外壳(20)，所述外壳由布置于堆垛站背面底 部处的轨道(27)上和布置于所述构架(1)的前方上部横梁(24)上的轨道(28)所引导。
4.根据权利要求3所述的堆垛设备，包括利用材料处理机器人(2)直接操纵的外壳 (20)，为该目的，所述机器人(2)包括插销(30，30’)，所述插销(30，30’ )与布置在所述外 壳(20)的上中部的搭扣(31,31')配合。
5.根据权利要求3所述的堆垛设备，包括，在所述构架(1)的前横梁(24)上的，形成 引导轨道的三条轨道引导外壳(20)的一条轨道(28)和引导各自门(13，14)的两条轨道 (33，34)，所述门是滑动门。
6.根据权利要求1所述的堆垛设备，包括，在所述构架(1)上的装置(40A，40B)，所述 装置用于检测所述外壳(20)相对于每个堆垛站A和B的位置。
7.根据权利要求6所述的堆垛设备，包括为夹持及堆垛头(5)的介入范围限定网格的 装置，所述装置由凸轮构成凸轮(36A和36B)横向地布置在所述构架上，分别面对堆垛站 A和B，，凸轮(37)纵向布置在所述机器人(2)的横梁(2P)上，所述这些凸轮利用自动控制 系统与接触式机件(38，39)配合，并且该配合具有确定外壳(20)位置信息的功能，确定所 述夹持及堆垛头(5)的移动范围。
8.根据权利要求1所述 堆垛设备，包括透明外壳(20)，所述透明外壳由聚碳酸酯、聚 对苯二甲酸乙二醇酯类型的热塑性材料制成。
全文摘要
本发明涉及一种包括机器人(2)的设备，该机器人用于对货盘准备站点供应装货箱或其它类型的产品(3)。该设备的结构包括侧壁(11)和门(13，14)，所述门为堆垛站A和B的入口。该结构进一步包括固定壁(15)和外壳(20)，固定壁用来分开站点A和B，外壳可以从一个站点移动到另一个站点并且为二面角形状，用于交替地将每个站点A和B转换成一种货盘室，其中，在作为装载货盘的入口的门打开之前自动地执行所述转换，所述装载货盘位于所述室内。产品处理机器人(2)直接致动外壳(20)。
文档编号B65G61/00GK101861277SQ200880117369
公开日2010年10月13日 申请日期2008年9月25日 优先权日2007年9月28日
发明者埃里克·邦杭米 申请人:西德尔公司