專利名稱：安全的堆垛設(shè)備的制作方法
安全的堆垛設(shè)備本發(fā)明涉及固定站點的堆垛設(shè)備，在該設(shè)備中站點并排放置，特別涉及帶有機器 人的設(shè)備，所述機器人具有操縱器，操縱器在不同站點之間交替工作，目的是把由輸送裝置 供應(yīng)的產(chǎn)品裝載到貨盤上，諸如裝貨箱或其它產(chǎn)品。本發(fā)明提出了對該類型堆垛設(shè)備的一種改進，其目的在于增加操作者的安全性， 特別是當(dāng)機器人在運轉(zhuǎn)時，在設(shè)備中工作的操作者的安全性。其目的是保護負(fù)責(zé)操縱貨盤的操作者，當(dāng)貨盤裝滿時操作者移除貨盤，或者當(dāng)貨 盤為空時操作者將貨盤放置到剛空出的堆垛站中。對于利用材料處理機器人進行操作的設(shè)備來說，在裝貨箱轉(zhuǎn)運過程中，在提供所 述產(chǎn)品的傳送機和由所述機器人放置產(chǎn)品的貨盤之間，因所述機器人的夾持和堆垛頭的緣 故而松開產(chǎn)品的情形并非少見。對于任何類型的設(shè)備都可能發(fā)生這種類型的事故，但是，某些設(shè)備更容易發(fā)生該 種事故，諸如具有帶夾持及堆垛頭并配有吸盤的機器人的那些設(shè)備。幾種現(xiàn)象的單獨或者共同發(fā)生可能引發(fā)此類事故。例如，可使吸盤吸力降低的包 裝缺陷；與產(chǎn)品供應(yīng)到吸盤相關(guān)的各種問題；以及產(chǎn)品被突然加速等等。當(dāng)然，堆垛機具有安全設(shè)備，諸如屏障和/或門，以及用于門打開時的輕質(zhì)門簾。 但是，這些保護屏障對于“飛出”的產(chǎn)品完全不起作用，“飛出”的產(chǎn)品的意思是當(dāng)產(chǎn)品處于 全速運轉(zhuǎn)時，被夾持及堆垛頭松開的產(chǎn)品。傳統(tǒng)的緊急停止裝置對這個類型事故沒有幫助。在連續(xù)操作的堆垛設(shè)備中，存在操作者特別易受到危險的時刻當(dāng)操作者正在移 除裝滿的貨盤時這種情況比較明顯，更危險的情況是，當(dāng)操作者正在將新空出的貨盤放置 到剛空出的堆垛站中時。本發(fā)明提供了一種對該類型堆垛設(shè)備的原創(chuàng)性的改進，其目的是對操作者提供有 形的且完全的保護，即使當(dāng)堆垛機器人正在運行中。操作者不需要為了在移除裝滿的貨盤 時完全的安全而停止設(shè)備。他能在裝滿的貨盤的區(qū)域內(nèi)工作而同時機器人正在準(zhǔn)備相鄰的 貨盤。本發(fā)明的設(shè)備包括橫向地遮住總體結(jié)構(gòu)或構(gòu)架的壁，和作為堆垛站入口的門，還 包括屏障系統(tǒng)，該系統(tǒng)由固定壁和可移動的外殼組成，固定壁分開兩個相鄰的堆垛站，可移 動的外殼從一個站點移動到另一個站點且為兩面角的形式，目的是至少遮住裝滿的貨盤的 后部和頂部。所述側(cè)壁、所述固定壁以及所述外殼一起配合，從而將每個堆垛站輪流轉(zhuǎn)換成 為一種貨盤室，在作為所述站點的入口的門打開之前，借助于機器人，自動發(fā)生所述轉(zhuǎn)換， 從而允許操作者移除已裝滿的貨盤并引入新空出的貨盤。利用上述布置，操作者與設(shè)備的危險區(qū)域自動地隔開；操作者與所述設(shè)備的活動 區(qū)域完全隔開，在活動區(qū)域，材料處理機器人和通過所述機器人轉(zhuǎn)移的產(chǎn)品正在循環(huán)運行。仍根據(jù)本發(fā)明，可移動外殼由下述部件構(gòu)成即，作為所述室的背部的豎直面板， 依據(jù)相關(guān)情形，作為頂板的水平面板，和作為在所述頂板和布置在所述結(jié)構(gòu)的上部的橫梁 之間的連接件的小型前面板。
在本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)布置中，可移動外殼在下述軌道上被引導(dǎo)，S卩，布置于堆垛站 背面底部處的軌道，以及布置于結(jié)構(gòu)前面上部橫梁處的軌道。仍根據(jù)本發(fā)明，利用材料處理機器人直接對可移動外殼進行操縱，為此目的，所述 機器人包括插銷形式的足趾，該插銷與布置在所述外殼中間上部的搭扣配合。在本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)布置中，結(jié)構(gòu)的前面上部橫梁包括形成引導(dǎo)軌道的三條軌 道引導(dǎo)可移動外殼的一條軌道和引導(dǎo)通道門的兩條軌道，所述通道門是滑動門。仍根據(jù)本發(fā)明，設(shè)備包括在構(gòu)架上的裝置，該裝置用于檢測外殼相對于每個堆垛 站的位置。在本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)布置中，設(shè)備包括對夾持及堆垛頭的介入范圍限定網(wǎng)格的裝 置，所述裝置由凸輪構(gòu)成，即，面對堆垛站橫向地布置在構(gòu)架上的凸輪，以及縱向地布置在 支撐堆垛頭的橫梁上的凸輪，所述這些凸輪利用自動控制系統(tǒng)與接觸式機件配合，并且該 配合具有確定外殼位置信息的功能，確定所述夾持及堆垛頭的移動范圍。仍根據(jù)本發(fā)明，外殼是透明的，由聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯類型的熱塑性 材料制成。借助于下述的說明和作為示例提供的附圖，進一步詳細(xì)地描述本發(fā)明，圖中

圖1表示本發(fā)明的設(shè)備，包括兩個堆垛站；貨盤中的一個當(dāng)前正在進行裝載，而另 一個已經(jīng)裝滿，準(zhǔn)備移除。圖2示出移除在圖1中裝載的已裝滿的貨盤，以及開始裝載新的貨盤。圖3示意地表示設(shè)備的俯視圖，僅示出夾持及堆垛頭可到達的區(qū)域。圖4A為圖3沿線4-4的部分示意性橫斷面圖，示出了本發(fā)明的設(shè)備的后部的實施 方式。圖4B也是圖3沿線4-4的部分示意性橫斷面圖，示出了本發(fā)明的設(shè)備的前部的實 施方式。附圖中表示的堆垛設(shè)備包括作為構(gòu)架(1)的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)遮住兩個堆垛站A和 B，并且支撐住具有三或四個軸的材料處理機器人(2)，根據(jù)情況服務(wù)于所述站點A和B。該機器人⑵包括橫梁(2P)，其在產(chǎn)品(3)到達的方向上縱向延伸，并且在適當(dāng) 裝置的作用下橫向移動；滾輪，其由所述橫梁(2P)支撐并且在所述橫梁上縱向地移動；以 及柱(2M)，其由所述滾輪(2C)支撐并豎向引導(dǎo)。處于設(shè)備的中央后部的輸送裝置(4)提供待堆垛的產(chǎn)品(3)，并且通過機器人 (2)，特別是通過位于柱(2M)下端的其夾持及堆垛頭(5)來操作；該頭部(5)將產(chǎn)品(3)放 置在適當(dāng)?shù)呢洷P上，在圖1中所示的適當(dāng)?shù)呢洷P是站點A的貨盤(6)。還是在圖1中，站點B被裝滿的貨盤(7)占據(jù)，準(zhǔn)備利用機器⑶移除所述貨盤， 該機器(8)適用于貨盤運輸。設(shè)備的構(gòu)架(1)由透明的側(cè)壁(11)和在后部位置的壁(12)圍成。在設(shè)備的前 面，構(gòu)架配備有兩扇門(13，14)，它們也是透明的。這兩扇門滑動以允許從前面進入到不同 的堆垛站。堆垛站A和B位于側(cè)壁(11)之間，并且通過壁(15)分開，該壁(15)是固定的、豎 向的并且平行于所述側(cè)壁(11)。該壁(15)也是透明的；當(dāng)貨盤進行裝載時，該壁(15)延 伸的長度遠大于貨盤的長度，且其延伸的高度同樣遠大于所述貨盤的高度。
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站點A和B在它們的下部包括處于地面上的縱向引導(dǎo)件(16)和處于背面的止動 件(17)，目的是將每個貨盤(6)和(7)正確地定位在機器人(2)的參照框架內(nèi)。呈外殼(20)形式的附加的屏障具有可移動的特性，其與上述的各種壁配合，并且 特別是與側(cè)壁(11)以及壁(15)配合，以臨時地且以可交替地方式界定站點A和站點B的 范圍，目的是使它們提供對操作者或機器人(2)的頭部(5)能選擇地且又專一的接觸。該界定使站點A或B能夠根據(jù)情形轉(zhuǎn)換成一種貨盤室，該貨盤室圍住裝滿的貨盤 且與機器人(2)的頭部(5)正在移動的區(qū)域隔開。該區(qū)域包括僅通過前門之一(13或14) 操作者可到達的已裝滿的貨盤。該外殼(20)與設(shè)備的其它壁一樣是透明的，例如，由諸如聚碳酸酯、聚對苯二甲 酸乙二 醇酯類型的熱塑性材料制成。該外殼(20)的截面是雙二面角形式或之字形，包括豎直面板，其形成室的背部(21)，并且當(dāng)貨盤裝滿時，其遮住貨盤的后部；水平面板，其作為頂板(22)，并根據(jù)情形遮住所述貨盤的頂部；處于前方的小型豎直面板(23)，其在所述頂板(22)和前橫梁(24)之間形成連接， 該前橫梁(24)形成結(jié)構(gòu)(1)的頂部支撐。頂板(22)固定在盡可能低的位置，當(dāng)然與貨盤的裝載高度相適合，從而為材料處 理機器人(2)留出最大量的空間。外殼(20)在構(gòu)架(1)的側(cè)壁(11)之間可移動，目的是交替地遮住站點A或B。在 圖1中，外殼(20)遮住站點B，而在圖2中，外殼(20)遮住站點A。如下詳細(xì)描述的，通過合適的裝置，例如干觸點或繼電器，控制外殼(20)的定位， 目的是保證操作者的安全。并且自動控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)并允許操縱門(13或14)，所述門提供了 進入其中裝滿的貨盤的室的入口。外殼(20)通過下述軌道引導(dǎo)一條引導(dǎo)背部(21)的軌道(27)，所述軌道(27)放置在止動件(17)的后面，止動 件(17)分別位于用于貨盤(6)和(7)的站點(A)和(B)的后部，軌道(28)，其布置在構(gòu)架⑴的橫梁(24)上，目的是引導(dǎo)在頂板(22)上方延伸的 前面板(23)的上部。通過機器人(2)自身操縱外殼(20)，目的是使其從一個站點移動到另一個站點。 該機器人(2)包括鉤住例如壁(21)頂部的裝置。如圖2中所示，機器人(2)包括在其頭部(5)上的插銷形式的足趾(30)，所述插 銷(30)被布置成與搭扣(31)配合，該搭扣(31)設(shè)置在背部(21)的上中間部分上或頂板 (22)上。下面參照圖4，描述外殼(20)的移動及引導(dǎo)裝置的其它實施例。構(gòu)架(1)的前橫梁(24)包括兩個其它的軌道(33)和(34)，它們用于引導(dǎo)相應(yīng)的 門(13)和(14)。這些門(13)和(14)的下端部分也通過布置在設(shè)備的前面地板上的門底 托(35)引導(dǎo)。圖3示意性示出了本發(fā)明設(shè)備的俯視圖，尤其明顯地示出了它的兩個堆垛站A和 B0這些站點由設(shè)備的側(cè)壁(11)和中間的中央壁(15)界定。門(13)和(14)在站點 的前方，它們是滑動門，例如，分別封住站點A和站點B。
在圖3中也可發(fā)現(xiàn)簡單的豎直壁形式的外殼(20)，其從一個站點移動到另一個站 點，從而在每個站點(A)和⑶均能連同中間壁(15)、相對應(yīng)的側(cè)壁(11)以及根據(jù)情形所 對應(yīng)的門(13)或(14) 一起形成一種室。為了以有效的方式對實施的所有裝置進行增強以保證操作者的安全，設(shè)備包括限 定機器人(2)，特別是其用于夾持及堆垛產(chǎn)品(3)的頭部(5)能夠移動的區(qū)域的裝置。因此，審慎布置的凸輪允許限定和指示工作區(qū)域，該工作區(qū)域?qū)?yīng)于堆垛站A和B 以及對應(yīng)于在這些區(qū)域與向設(shè)備進行供應(yīng)的輸送裝置(3)之間的空間。兩個凸輪(36A)和(36B)分別面向堆垛站A和B定位在構(gòu)架(1)上。定位在橫梁 (2P)上的另一凸輪(37)面向兩個堆垛站A和B。換言之，凸輪(36A，36B)橫向地布置在垂直于產(chǎn)品(3)到達的方向上，而凸輪(37) 縱向地布置在在所述產(chǎn)品到達的方向上。橫梁(2P)包括在其后端的接觸式機構(gòu)(38)，其與凸輪(36A，36B)配合，如圖4a中 示意地所示。滾輪(2C)還包括與凸輪(37)相配合的接觸式機構(gòu)(39)，所述凸輪被布置在橫梁 (2P)上。布置在設(shè)備中的其它裝置允許控制和檢測外殼(20)的位置，特別是其在堆垛站A 或堆垛站B上的有效關(guān)閉位置。在圖3中，可以注意到有開關(guān)式的檢測機構(gòu)，其中一個開關(guān)(40A)設(shè)置在鄰近堆垛 站A的位置和另一個開關(guān)(40B)設(shè)置在鄰近堆垛站B的位置。由此，利用自動控制系統(tǒng)和凸輪系統(tǒng)，并結(jié)合檢測外殼(20)位置的裝置，允許指 示頭部(5)的工作區(qū)域，如在圖3中所示，所述工作區(qū)域?qū)?yīng)于站點B。當(dāng)操縱者進入堆垛 站A時，這些各種裝置向操作者提供了高級別的安全性。圖4B顯示了用于外殼(20)橫向移動的移位裝置的另一種實施方式。該外殼(20)仍在構(gòu)架⑴上被引導(dǎo)并且包括，在其前部上端的搭扣(31’)，其與插 銷(30’ )配合。所述插銷(30’ )通過致動器(41)進行活動，該致動器(41)與機器人(2) 的前部，特別是與橫梁(2P)成一體。
權(quán)利要求
一種用于由機器人(2)操縱的產(chǎn)品(3)的堆垛設(shè)備，所述機器人(2)被安裝在由側(cè)壁(11)和門(13，14)包圍的構(gòu)架(1)上，所述門(13，14)提供了堆垛站A和B的入口，其中，所述設(shè)備包括分隔系統(tǒng)，其包括固定壁(15)，其分隔兩個相鄰的堆垛站；以及一個可移動的外殼(20)，該外殼從一個站點移動到另一個站點且為二面角的形式從而可以至少遮蓋住裝滿的貨盤的后部和頂部，并且所述側(cè)壁(11)、所述固定壁(15)和所述外殼(20)一起配合，從而將每個堆垛站輪流轉(zhuǎn)換成為一種貨盤室，在作為裝滿的貨盤的入口的門打開之前，借助于所述機器人(2)自動發(fā)生所述轉(zhuǎn)換，從而允許操作者移除所述已裝滿的貨盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆垛設(shè)備，包括外殼(20)，所述外殼(20)由下述部件構(gòu)成 作為所述室的背部(21)的豎直面板、作為頂板(22)的水平面板和作為在所述頂板(22)和 構(gòu)架(1)，特別是，布置在所述構(gòu)架(1)上前部的前橫梁(24)之間的連接件的小型前面板 (23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堆垛設(shè)備，包括外殼(20)，所述外殼由布置于堆垛站背面底 部處的軌道(27)上和布置于所述構(gòu)架(1)的前方上部橫梁(24)上的軌道(28)所引導(dǎo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的堆垛設(shè)備，包括利用材料處理機器人(2)直接操縱的外殼 (20)，為該目的，所述機器人(2)包括插銷(30，30’)，所述插銷(30，30’ )與布置在所述外 殼(20)的上中部的搭扣(31,31')配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的堆垛設(shè)備，包括，在所述構(gòu)架(1)的前橫梁(24)上的，形成 引導(dǎo)軌道的三條軌道引導(dǎo)外殼(20)的一條軌道(28)和引導(dǎo)各自門(13，14)的兩條軌道 (33，34)，所述門是滑動門。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆垛設(shè)備，包括，在所述構(gòu)架(1)上的裝置(40A，40B)，所述 裝置用于檢測所述外殼(20)相對于每個堆垛站A和B的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的堆垛設(shè)備，包括為夾持及堆垛頭(5)的介入范圍限定網(wǎng)格的 裝置，所述裝置由凸輪構(gòu)成凸輪(36A和36B)橫向地布置在所述構(gòu)架上，分別面對堆垛站 A和B，，凸輪(37)縱向布置在所述機器人(2)的橫梁(2P)上，所述這些凸輪利用自動控制 系統(tǒng)與接觸式機件(38，39)配合，并且該配合具有確定外殼(20)位置信息的功能，確定所 述夾持及堆垛頭(5)的移動范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述 堆垛設(shè)備，包括透明外殼(20)，所述透明外殼由聚碳酸酯、聚 對苯二甲酸乙二醇酯類型的熱塑性材料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括機器人(2)的設(shè)備，該機器人用于對貨盤準(zhǔn)備站點供應(yīng)裝貨箱或其它類型的產(chǎn)品(3)。該設(shè)備的結(jié)構(gòu)包括側(cè)壁(11)和門(13，14)，所述門為堆垛站A和B的入口。該結(jié)構(gòu)進一步包括固定壁(15)和外殼(20)，固定壁用來分開站點A和B，外殼可以從一個站點移動到另一個站點并且為二面角形狀，用于交替地將每個站點A和B轉(zhuǎn)換成一種貨盤室，其中，在作為裝載貨盤的入口的門打開之前自動地執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換，所述裝載貨盤位于所述室內(nèi)。產(chǎn)品處理機器人(2)直接致動外殼(20)。
文檔編號B65G61/00GK101861277SQ200880117369
公開日2010年10月13日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者埃里克·邦杭米 申請人:西德爾公司