DE102017002752A1

DE102017002752A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Umgang mit bewegten Stückgütern zum Ausbilden einer palettierfähigen Lage

Info

Publication number: DE102017002752A1
Application number: DE102017002752.8A
Authority: DE
Inventors: Johannes Kirzinger; Manuel Kollmuss
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2017-03-22
Publication date: 2018-09-27

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgütern (6), wobei mindestens ein Stückgut mit einem Abstand (L) zu wenigstens einem nachfolgenden oder vorausseilenden Stückgut aus einer Verpackungsmaschine (2) transportiert wird und über mindestens eine Horizontalfördereinrichtung (5,10) einem einen Manipulator (20) aufweisenden Gruppiermodul (4) zugeführt wird, wobei das mindestens eine Stückgut in einen Erfassungsbereich eines Manipulators transportiert wird und der Manipulator (20) das mindestens ein bewegte Stückgut klemmend und/oder kraft- und/oder formschlüssig erfasst und in eine definierte relative Zielposition und/oder Zielausrichtung zur Ausbildung einer palettierfähigen Lage überbringt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umgang mit bewegten Stückgütern mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere eine Verpackungsanlage, zum Umgang mit bewegten Stückgütern mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
Stand der Technik
Bei bekannten Verfahren zur Verpackung und/oder Palettierung von Stückgütern wie Paketen, Gebinden o. dgl. werden diese zunächst auf in Linien fördernden Transporteinrichtungen befördert und in geeigneter Weise verschoben, ausgerichtet und/oder zusammengestellt, um gewünschte Lagenbilder zu erzeugen, die anschließend mehrfach übereinandergestapelt werden können, bspw. auf hierfür vorbereitete Paletten. Diese Behandlungsschritte können insbesondere bei Anlagen zur Behandlung von Behältern für Getränke sinnvoll eingesetzt werden. Bei den fraglichen Stückgütern kann es sich bspw. um Pakete, um Kästen, Kartons, Gebinde oder Cluster handeln. Damit die erwähnten Paletten transportsicher sind, müssen die zusammengestellten Lagenbilder, die auch als zusammengestellte Takte bezeichnet werden, bestimmte Anforderungen erfüllen. Herkömmlicherweise sind zur Ausbildung solcher Takte vorbereitende Maßnahmen notwendig, die etwa darin bestehen, die zunächst regelmäßig oder schrittweise auf einem sog. Zuteilungsband beförderten Stückgüter auf einem zwischengeschalteten Transportband zu gruppieren bzw. zu sammeln, um sie von dort gesammelt und/oder gruppiert an ein Lagenbildungsband oder einen Lagenbildungstisch zu übergeben.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Stückgüter vereinzelt von einem Zuteilband auf ein Transportband zu übergeben, womit gemeint ist, dass auf dem Zuteilband jeweils einzelne Stückgüter an das Transportband übergeben werden. Diese Übergabe kann dadurch erfolgen, dass jedes einzelne Stückgut durch einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen Zuteilband und Transportband einzeln auf das Transportband übergeben wird, wobei eine Steuerung durch optische Sensoren wie etwa Lichtschranken vorhanden sein kann. Stand der Technik ist es, die Stückgüter vereinzelt von dem Transportband durch schrittweises Fahren des Lagenbildungsbandes zu übergeben. Um auf eine solche Weise jeweils einzelne Stückgüter vom Transportband auf das Lagenbildungsband zu übergeben, kann das Lagenbildungsband in synchronisierten Schritten mit dem Transportband genau um eine Länge eines Stückgutes in Transportrichtung verfahren werden. Auf dem Transportband können diese Takte oder Gruppierungen bzw. Teile der gruppierten Stückgüter je nach gewünschter Lagenbildung auch gedreht werden, um dann an das Lagenbildungsband übergeben zu werden. Allen diesen Varianten ist jedoch gemeinsam, dass die Stückgüter vor dem Erreichen des Zuteilbandes oder auf dem Zuteilband Stoß an Stoß aufgestaut werden.
Für die Ausgestaltung von Gruppiertischen, die dem Zusammenführen von Stückgütern wie z. B. Kartons, Schrumpfpacks, Trays und Kunststoffkisten dienen, kennt der Stand der Technik unterschiedliche Ausführungsvarianten. So können etwa Stückgüter zusammengeführt werden, indem sie in eine zweidimensionale Formation (Blockbildung, z. B. Palettenschicht) gebracht werden. Hierzu kann bspw. eine Rollenbahn aus einer Gasse oder aus mehreren Gassen linear versorgt werden. Die Stückgüter können je nach Bedarf vor oder auf dem Rollenförderer gedreht und auf dem Rollenförderer mechanisch durch Stoppstellen in der erforderlichen Position angeordnet werden. Die solchermaßen positionierten Stückgüter können anschließend orthogonal zur Transportrichtung vom Rollenförderer abgeschoben werden. Der Zulauf, die Anordnung und das Abschieben der Stückgüter können hierbei als ein Zyklus betrachtet werden. Zur Zusammenstellung einer Schicht wird mindestens ein Zyklus, normalerweise jedoch werden mehrere Zyklen benötigt. Die teilweise diskontinuierliche Förderung mit ihren relativ abrupten Geschwindigkeits- bzw. Richtungsänderungen verursacht entsprechend hohe mechanische Belastungen der Stückgüter, was einer produktschonenden Verarbeitung der Stückgüter abträglich sein kann.
Die DE 10 2008 055 471 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zusammenstellen und Ausrichten von Gebinden oder Gebindegruppen. Die Vorrichtung umfasst mindestens ein Zuteilband und mindestens ein Transportband. Eine Steuerung ist vorgesehen, die zumindest die Geschwindigkeit des Zuteilbandes steuert, um bei den auf dem Zuteilband Stoß an Stoß transportierten Gebinden und/oder Gebindegruppen auf dem Transportband in mehrere Takte aus Gebinden und/oder Gebindegruppen aufzuteilen. Die Takte sind voneinander über eine vordefinierte Lücke beabstandet.
Hauptziel aller bekannten Handhabungssysteme ist es, eine präzise Positionierung von Stückgütern, Paketen, Gebinden und/oder Artikeln für eine möglichst störungsfreie und zuverlässige Lagenbildungs-, Palettierungs- und/oder Verpackungsvorbereitung zu ermöglichen. Ein Nebenziel, das jedoch zunehmend wichtiger wird, besteht darin, hierbei die Taktzeiten zu reduzieren, ohne den bereits erreichten Grad an Präzision zu reduzieren oder Einbußen hinsichtlich der bereits erreichten Zuverlässigkeit in Kauf nehmen zu müssen.
Das Verfahren soll die Verarbeitung von Stückgütern ermöglichen, die in mindestens einer Reihe befördert bzw. transportiert werden. Zudem soll das Verfahren mit höherer Geschwindigkeit ablaufen können als dies bisher möglich war, ohne dass damit Nachteile hinsichtlich der Positionierungspräzision und/oder der Zuverlässigkeit der Manipulation der Stückgüter in Kauf zu nehmen sind. Die entsprechende Vorrichtung soll schneller betreibbar sein als die aus dem Stand der Technik bekannten Manipulationsvorrichtungen, und dies bei zumindest annähernd gleicher Zuverlässigkeit und annähernd gleicher Stellpräzision.
Ein weiteres Ziel liegt darin, eine unterbrechungsfreie Bearbeitung und Manipulation von bewegten Stückgütern zu gewährleisten. Zudem soll eine sehr kompakte Verpackungsanlage geschaffen werden, ohne die bisherige Zuverlässigkeit in Kauf zu nehmen.
Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche, d.h. mit einem Verfahren und einer Vorrichtung, insbesondere einer Verpackungsanlage, zum Umgang mit bewegten Stückgütern erreicht, welche die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche umfassen.
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung bzw. Handhabungsvorrichtung zum Umgang mit in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern. Wenn hier, in den Ausführungsbeispielen, in den Ansprüchen und/oder im Zusammenhang mit der gesamten Beschreibungsoffenbarung von einem Umgang mit Stückgütern die Rede ist, so umfasst dies die Handhabung, die Erfassung, die Positionierung, die Bewegung im Raum, die Drehung, Ausrichtung etc., insbesondere im Zusammenhang mit einem Manipulator und/oder beweglichen Teilen des Manipulators, die in einem Erfassungsraum bzw. Erfassungsbereich angeordnet sind und sich dort innerhalb von definierbaren Grenzen bewegen können. Allerdings umfasst der Begriff des Umgangs gleichermaßen Positionierungs-, Förder- und/oder alle Arten von Handhabungsschritten, die im Zusammenhang mit Fördereinrichtungen, Horizontalfördereinrichtungen, Transportbändern etc. stattfinden können, die Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind und/oder mit dieser in Wirkverbindung stehen, seien dies in Transport- und/oder Förderrichtung nachgeordnete, vorgeordnete oder integrierte Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Wenn von einer unveränderten oder neuen Ausrichtung die Rede ist, so ist damit im Zusammenhang mit dem vorliegenden beschriebenen Verfahren und der Verpackungsanlage insbesondere die winkelige Ausrichtung, insbesondere die Ausrichtung um eine vertikale Drehachse, der zuvor erfassten und vom Manipulator bewegten und/oder verschobenen und/oder gedrehten Stückgüter die Rede.
Mit Erfassen ist im vorliegenden Zusammenhang meist das körperliche, formschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder klemmende Greifen eines Stückgutes oder gleichzeitig mehrerer Stückgüter sowie deren bzw. dessen Handhabung bis zur Erreichung der Zielposition und/oder Zielausrichtung gemeint.
Wenn von einer Horizontalfördereinrichtung die Rede ist, so kann damit im Zusammenhang mit dem vorliegenden Verfahren oder der Verpackungsmaschine ein Förderer, ein Transportband, eine Antriebseinrichtung zum Befördern von Artikeln verstanden werden. Des Weiteren ist durch den Begriff nicht ausgeschlossen, dass Stückgüter bzw. Gebinde teilweise und/oder abschnittsweise und/oder streckenweise insbesondere kleinere Steigungen hinauf transportiert bzw. bewegt werden.
Bei den Stückgütern kann es sich um in einer Reihe hintereinander bewegte Artikel, Packstücke, Behälterzusammenstellungen, Gebinde, Kartons o.ä. handeln. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von gleichen oder unterschiedlichen Artikeln durch eine Kartonumverpackung, durch eine Umreifung oder mehrere Umreifungen, durch eine Folienverpackung o. dgl. zu einem Gebinde bzw. Mischgebinde zusammengefasst sind. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Getränkebehältern, die beispielsweise durch eine Schrumpfverpackung, durch ein Umreifungsband oder mehrere Umreifungsbänder zusammengehalten werden, jeweils ein Stückgut bilden. Die in Reihe hintereinander bewegten Stückgüter können dabei je nach Anforderung von nachfolgenden Handhabungsvorrichtungen gleich oder unterschiedlich sein. Unter gleichen Stückgütern oder Gebinden versteht man Stückgüter oder Gebinde, welche beispielweise die gleiche Anzahl von Artikeln aufweisen oder den gleichen Artikelinhalt oder die gleiche Verpackungsart aufweisen. Unter unterschiedlichen Stückgütern oder Gebinden versteht man dagegen Stückgüter oder Gebinde, welche unterschiedliche Anzahlen von Artikeln aufweisen, bspw. ein 4er Pack oder 6er Pack, oder verschiedene Artikelinhalte aufweisen, bspw. Mischgutgebinde, oder unterschiedlich verpackt sind, bspw. mit Karton oder Folie.
Insbesondere kann es sich bei den Stückgütern um aus mehreren PET-Flaschen bestehende Schrumpfgebinde handeln.
Erfindungsgemäß handelt es sich um ein Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgütern, wobei mindestens ein Stückgut mit einem Abstand L zu wenigstens einem nachfolgenden oder vorausseilenden Stückgut aus einer Verpackungsmaschine transportiert wird. Eine Verpackungsmaschine ist beispielweise eine Kartonumverpackungsmaschine oder eine Folienverpackungsmaschine, bei der Artikel mit einer Folie umhüllt werden und anschließend die Folie auf die Artikel aufgeschrumpft wird, um eine Gebinde zu erzeugen. Die Gebinde werden aus der Verpackungsmaschine mit einem definierten Abstand L transportiert. Der Abstand L beträgt dabei größer gleich null. Unter größerer gleich 0 ist zu verstehen, dass die Gebinde einerseits Stoß an Stoß, insbesondere in einer geschlossenen Formation, aus der Verpackungsmaschine, insbesondere aus dem Schrumpftunnel, heraus transportiert werden, als auch mit einer Teilung bzw. einem Abstand zwischen den Gebinden, die sich aus dem vorherigen Arbeits- bzw. Verpackungsschritt ergibt.
Insbesondere kann der Abstand L zwischen 0cm und 80cm liegen oder zwischen 0cm und 40 cm liegen.
Die Gebinde werden mit dem definierten Abstand L über mindestens eine, insbesondere zwei oder mehr, Horizontalfördereinrichtung(en) einem Gruppiermodul zugeführt.
Der Abstand L bleibt beim Transport auf der mindestens einen Horizontalfördereinrichtung insbesondere über die komplette Wegstrecke von der Verpackungsmaschine bis zum Gruppiermodul annähernd gleich oder gleich.
Insbesondere werden die Stückgüter bzw. Gebinde über die komplette Wegstrecke von der Verpackungsmaschine bis zum Gruppiermodul mit konstanter Geschwindigkeit transportiert.
Insbesondere bei einem Übergang von einer Horizontalfördereinrichtung auf eine weitere Horizontalfördereinrichtungen kann sich der Abstand insbesondere auf Grund von Geschwindigekeitstoleranzen oder Reibunterschieden der Transportoberfläche der Horizontalfördereinrichtungen geringfügig ändern. Dem Gruppiermodul wird mindestens ein Stückgut übergeben und in den Erfassungsbereich eines Manipulators transportiert. Der Manipulator erfasst das mindestens eine bewegte Stückgut klemmend und/oder kraft -und/oder formschlüssig und überbringt es in eine definierte Zielposition und/oder Zielausrichtung, um eine palettierfähige Lage zu erzeugen. Genau bei dieser Manipulation kann eine (zeitlich) erste wesentliche Abstandsänderung zum nachfolgenden Stückgut vorgenommen werden.
Bei dem Manipulator kann es sich insbesondere um einen Deltakinematik-Roboter handeln. Ein Beispiel für einen Deltakinematik-Roboter stellt der sogenannte Tripod dar.
Die bekannten Parallelkinematik-Roboter bzw. sog. Tripoden können einen für den jeweiligen Roboter verfügbaren Arbeitsraum abdecken, der sich aus der Länge der Oberarme, dem Abstand der Befestigung der Oberarme zum Mittelpunkt einer gestellfesten Basis, der Länge der Unterarme, dem Abstand der Befestigung der Unterarme zum Mittelpunkt des sog. Tool-Center-Points am Werkzeugträger und dem maximalen Schwenkbereich der Oberarme ergibt. Dieser Arbeitsraum ist bezogen auf den Tool-Center-Point in z-Richtung ein Zylinder, an dessen unteren Rand sich ein Kugelsegment anschließt. Ferner wird der Arbeitsraum am oberen Rand gegebenenfalls noch eingeschränkt durch maximale Schwenkwinkel kardanischer Teleskop-Antriebswellen.
Dieser Arbeitsraum kann beispielsweise dem Erfassungsbereich entsprechen, kann aber auch kleiner oder größer als der sog. Erfassungsbereich im Sinne der vorliegenden Erfindung sein. Insbesondere kann der Erfassungsbereich alternativ durch ein Transportband unterhalb des Manipulators begrenzt werden. Um die innerhalb des Erfassungsbereichs befindlichen Stückgüter erfassen, greifen und manipulieren zu können, ist es sinnvoll, den Arbeitsraum, in dem sich der TCP des Tripods bewegen kann, etwa größer als den Erfassungsbereich zu wählen. Diese Parallelkinematik-Roboter besitzen eine hohe Genauigkeit und können darüber hinaus zur Handhabung der jeweiligen Stückgüter mit hoher Geschwindigkeit bewegt und verfahren werden. Um die jeweiligen Stückgüter entgegenzunehmen und nach der Handhabung bzw. Positionierung wieder freigeben zu können, weisen bekannte Tripoden bewegbare und steuerbare Werkzeuge auf. So können diese Werkzeuge bspw. pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch angesteuert werden, so dass hierzu mit dem entsprechenden Werkzeug Leitungsverbindungen gekoppelt sind.
Insbesondere kann der verwendete Tripod zwei Wellen aufweisen, die sich von einer Basis hin zum bewegbaren Werkzeug erstrecken. Über eine geeignete Kopplung, wie Getriebe oder Wellen-Naben-Verbindungen können die Drehbewegungen der beiden Wellen individuell über jeweils einen individuell jeder Welle zugeordneten Antrieb unterschiedliche Funktionen bzw. Bewegungen des Werkzeugs bewirken, beispielsweise eine Welle eine Greifbewegung und die andere Welle eine Drehbewegung des Werkzeugs.
Insbesondere wird wenigstens eine der mindestens einen Horizontalfördereinrichtungen geländerlos ausgeführt.
Insbesondere wird wenigstens eine Horizontalfördereinrichtung nach der Verpackungsmaschine und/oder vor dem Gruppiermodul geländerlos ausgeführt.
Des Weiten ist vorteilhafterweise vorgesehen, die wenigstens eine Horizontalfördereinrichtung nicht staufähig auszubilden, damit die Gebinde bzw. Stückgüter die gleiche oder annähernd gleiche Teilung (Abstand) von der Verpackungsmaschine bis zum Gruppiermodul behalten bzw. aufweisen.
Die Horizontalfördereinrichtung zwischen Verpackungsmaschine ist vorteilhafterweise lang genug, damit sich das mindestens eine durch die Verpackungsmaschine hergestellte Gebinde stabil bzw. prozesssicher manipulieren lässt. Beispielweise muss ein hergestelltes Schrumpfgebinde vor einer Manipulation eine definierte Zeit auskühlen. Das Auskühlen wird durch nach dem Schrumpftunnel angeordnete Ventilatoren vorgenommen. Bei einer kurzen Strecke zwischen Schrumpftunnel und Gruppiermodul kann es vorteilhaft sein, die Transportstrecke vollständig durch ein Anblasen mittels Ventilatoren oder dergleichen abzudecken. Verfahrensseitig können somit die Stückgüter vom Austritt aus der Verpackungsmaschine bis zum Erreichen des Gruppiermoduls ständig gekühlt werden.
In einem weiteren Beispiel werden Getränkebehältnisse in mindestens eine Kartonumverpackung umverpackt. Die Kartonumverpackung wird bspw. aus einem flachen Zuschnitt durch Falt- und Klebevorgänge hergestellt. Vorteilhafterweise werden die Gebinde erst im Gruppiermodul manipuliert, sobald der beim Falt- und Klebevorgang verwendete Klebstoff annähernd ausgehärtet oder ausgehärtet ist.
Wenn von einer Horizontalfördereinrichtung die Rede ist, kann unter anderem vorgesehen sein, dass es sich um eine Einrichtung mit einem Transportband oder auch mehreren parallelen Transportbänder oder mehreren parallelen Einrichtungen mit separaten Transportbändern handelt.
Insbesondere werden durch mindestens einen Sensor zumindest Raumkoordinaten und/oder eine Position von mindestens einem bewegten Stückgut erfasst und diese Daten einer Steuer und/oder Auswerteeinheit als Koordinaten- und/oder Positionswert zur Verfügung gestellt.
Daraufhin kann eine Bewegungssteuerung des Manipulators im Erfassungsbereich des Gruppiermoduls zur Erfassung von mindestens einem bewegten Stückgut auf Grundlage der ermittelten bzw. von der Steuer- und/oder Auswerteeinheit gelieferten Koordinaten- und/oder Positionswerte durchgeführt werden. Ein Sensor kann vor dem Gruppiermodul und/oder auch im Gruppiermodul angeordnet sein. Bevorzugt werden noch vor dem Übergang des wenigstens einen bewegten Stückguts in das Gruppiermodul die Koordinaten- und/oder Positionswerte erkannt.
Des Weiteren ist auch denkbar, dass der mindestens eine Sensor oder ein mindestens zweiter Sensor das Erfassen des zumindest einen Stückguts überwacht bzw. sensorisch erfasst. Der Manipulator erfasst auf Basis der ermittelten Koordinaten- und/oder Positionswerten das mindestens eine bewegte Stückgut. Der Manipulator verbringt das mindestens eine erfasste Stückgut in eine Zielposition und/oder Ausrichtung, um eine palettierfähige Lage zu erstellen, welche anschließend zentriert und auf einer Platte und/oder bereits palettierten Lage abgelegt wird. Des Weiteren könnte der Sensor auch Umrissdaten erkennen.
Die durch den Sensor bzw. das Detektionsmittel erfassten Daten können insbesondere zusätzlich verwendet werden, um die wenigstens eine Horizontalfördereinrichtung und/oder das Lagenbildungsband auf Grundlage der Raumkoordinaten und/oder Positions- und/oder Umrissdaten zu kalibrieren und/oder zu steuern.
Des Weiterem kann beispielsweise ein Sensor zur Erkennung der Geschwindigkeit der wenigstens einen Horizontalfördereinrichtung und/oder des Lagenbildungsbandes vorgesehen sein. Die Erkennung bzw. Ermittlung kann vorteilshafterweise eine genauere Kalibrierung und/oder Steuerung des Manipulators und/oder der wenigstens einen Horizontalfördereinrichtung oder des Lagenbildungsbandes bewirken.
Des Weiteren kann wenigstens eine der Horizontalfördereinrichtungen auch als Lagenbildungsband genutzt werden, so dass keine separaten Antriebseinrichtungen bzw. Transportbänder bzw. Horizontalfördereinrichtungen notwendig sind. Beispielsweise kann nach der Verpackungsmaschine eine einzige Horizontalfördereinrichtung vorgesehen sein, welche sowohl zum Transport der Stückgüter als auch als Lagenbildungsband zum Ausbilden einer palettierfähigen Lage dient. Die Verpackungsmaschine ist dazu beispielsweise direkt mit dem Gruppiermodul ohne bzw. mit nur sehr kleiner Freifahrtstrecke geblockt, beispielsweise kleiner als 20, insbesondere kleiner als 10 Meter. Eine Freifahrtstrecke dient in der Regel dazu, um Stückgüter bzw. Gebinde aus einer Verpackungsmaschine zu transportieren, obwohl ein Stopp oder eine Störung einer nachgeschalteten Verarbeitungsmaschine vorliegt. Insbesondere beim sogenannten Schrumpftunnel ist es notwendig die Stückgüter bzw. Gebinde aus dem Schrumpftunnel zu transportieren, da durch die hohe Hitzeeinwirkung im Schrumpftunnel verbleibende Stückgüter bzw. Gebinde zu Beschädigungen führen können.
Insbesondere wird für jedes zu manipulierende bzw. zu erfassende Stückgut eine Ist-Position durch den Sensor erfasst und entsprechend eine Bewegungsteuerung des Manipulators und/oder einer Horizontalfördereinrichtung durchgeführt. Die ermittelte Ist-Position wird mit einer definierten Sollposition verglichen und gegebenenfalls eine Abweichung zwischen der Ist-Position und Soll-Position ermittelt. Beispielsweise werden die Messwerte an die Steuereinrichtung bzw. Auswerteeinheit übermittelt, die den Vergleich durchführt und anschließend den Manipulator und/oder die Horizontalfördereinrichtungen regelt und/oder ansteuert.
In einer weiteren Ausführungsform sind keine Soll-Positionen zur Aufnahme für Stückguter oder Gebinde vorgegeben. Die Gebinde werden durch den mindestens einen Sensor und/oder Detektiermittel erkannt und eine Steuereinrichtung berechnet auf Basis der erkannten Raumkoordinaten und/oder Positions- und/oder Umrissdaten die Aufnahmeposition und die Bewegungskomponente, um eine Bewegungsteuerung für einen Transportweg bzw. eine Zielposition zu ermitteln, um ein vorgegebenes Lagenschema zu gruppieren bzw. bereitzustellen.
Zudem kann der mindestens eine Sensor eine Schiefstellung wenigstens eines Stückguts erkennen und den Bewegungsablauf des Manipulators mittels einer Steuereinrichtung bzw. Auswerteeinheit anpassen. Vorteilhafterweise werden Fehlstellungen nicht im Zulaufbereich des Gruppiermoduls ausgeglichen, sondern mittels dem Manipulator bzw. Roboter.
Insbesondere werden die Stückgüter entweder Stoß an Stoß in einer geschlossenen Formation und/oder mit Lücken in Richtung des Gruppiermoduls mittels der Horizontalfördereinrichtung transportiert. Die Verpackungsmaschine bestimmt somit die „Takte“ der Gruppierstation. Ein gewünschtes Lagenbild setzt sich aus mehreren Bearbeitungsschritten bzw. Taktzahlen oder zusammengestellten Takten zusammen. Ein Takt kann dabei aus einem oder mehreren zu erfassenden Gebinden bestehen. Im Stand der Technik waren bisher zur Ausbildung solcher Takte vorbereitende Maßnahmen notwendig, die etwa darin bestehen, die zunächst regelmäßig oder schrittweise auf einem sog. Zuteilungsband bewegten Stückgüter auf einem zwischengeschalteten Transportband bzw. Horizontalfördereinrichtung zu gruppieren bzw. zu sammeln, um sie von dort gesammelt und/oder gruppiert an ein Lagenbildungsband oder einen Lagenbildungstisch, ein sogenanntes Gruppiermodul, zu übergeben.
Mit den nun vorliegenden Gedanken kann dieses zwischengeschaltete Transportband bzw. die zwischengeschaltete Horizontalfördereinrichtung bzw. das Zu-/Einteilband entfallen und die Takte werden von der Verpackungsmaschine vorgegeben.
Des Weiteren ist vorteilhaft, dass ein Takt für das Gruppiermodul von der Verpackungsmaschine vorgegeben wird. Es kann jedoch notwendig sein, dass bei einem Abstand L, der nahezu gegen 0 geht, der Takt durch den Manipulator gebildet wird, indem der Manipulator wenigsten ein Stückgut von den nachfolgenden Stückgütern räumlich abtrennt und in eine Zielposition überbringt.
Beispielsweise können die Takte auch durch die Verpackungsmaschine und/oder einem zwischengeschalteten Pufferbreich vorgegeben werden. Dazu ist mindestens ein Pufferbereich zwischen der Verpackungsmaschine und dem Gruppiermodul angeordnet, um einerseits dem Gruppiermodul Stückgüter kontinuierlich zuzuführen und/oder bewegte Stückgüter aus der Verpackungsmaschine kommend aufzunehmen, zwischenzulagern und/oder zu speichern.
Weiterhin kann der Pufferbereich Produktionsschwankungen der Verpackungsmaschine ausgleichen. Produktionsschwankungen in der Verpackungsmaschine können beispielsweise durch fehlende Produkte, Störungen oder fehlerhafte Produkte zustande kommen. Vorteilhafterweise befinden sich im Pufferbereich Stückgüter um die Produktionsschwankungen auszugleichen.
Insbesondere kann der Pufferbereich im Störungsfall des Gruppiermoduls oder einer dem Gruppiermodul nachgeschalteten Maschine Gebinde bzw. Stückgüter aufnehmen, zwischenlagern oder speichern, um den Produktionsmodus der Verpackungsmaschine und der Verpackungsmaschine vorgeschalteter Maschinen aufrechtzuerhalten.
Insbesondere ist der Puffer dynamisch ausgebildet und kann die Abstände der Gebinde untereinander im Pufferbereich beibehalten. Bei einer dynamischen Ausbildung kann der Puffer die Pufferkapazität zeitnah den Erfordernissen aus der aufzunehmenden von der Verpackungsmaschine und der an das Gruppiermodul abzugebenden Menge anpassen.
Dies kann insbesondere durch einen Umlenkschlitten erreicht werden, welcher parallel zu einem Einlaufförderer und einem Auslaufförderer verfahrbar ist und welcher die auf dem Einlaufförderer transportierten Gebinde zu einem Auslaufförderer transportiert, auf welchem die Gebinde aus dem Puffer heraustransportiert werden. Der Einlauf und Auslaufförderer werden dabei insbesondere in entgegengesetzter Richtung angetrieben. Der Umlenkschlitten kann für die Umlenkung ein Transportband aufweisen, welches um einen Winkel von größer 1°, insbesondere 180° umgelenkt wird.
Soll beispielsweise eingepuffert werden, so verfährt der Umlenkschlitten von der Stelle weg, an der die Gebinde in den Puffer einlaufen während der Einlaufförderer läuft. Der Auslaufförderer wird während dieser Zeit langsamer betrieben oder steht sogar still.
Soll beispielsweise ausgepuffert werden, so verfährt der Umlenkschlitten auf die Stelle zu, an der die Gebinde in den Puffer einlaufen während der Auslaufförerer läuft. Der Einlaufförderer wird während dieser Zeit langsamer betrieben oder steht sogar still.
Die Pufferkapazität wird durch die Länge des Ein- und Auslaufförderers und des Umlenkschlittens bestimmt.
In einer Alternative können die Gegenstände im Puffer ihren Abstand verringern und beim Verlassen des Pufferbereichs kann der ursprüngliche Abstand L oder ein anderer Abstand wieder hergestellt werden.
In einem weiteren Beispiel kann der Pufferbereich genutzt werden, um wenigstens ein bewegtes Stückgut mit mindestens einem weiteren nachfolgenden oder vorausseilenden Stückgut zu einem Takt zusammenzufassen. Der Pufferbereich nutzt dazu beispielweise unterschiedliche Geschwindigkeitsprofile von mindestens zwei Horizontalfördereinrichtungen. Des Weiteren wäre auch ein Stopper denkbar, der mindestens ein vorausseilendes Stückgut zurückhält, bis die entsprechende Zahl an Stückgütern zu einem Takt zusammengefasst wurde. Als Alternative wäre auch ein Schieber denkbar, der die entsprechende Zahl an Stückgütern zu einem Takt, mit mehr als einem Gebinde, auf einer Horizontalfördereinrichtung zusammenschiebt.
Insbesondere können in einem weiteren Beispiel wenigstens zwei bewegte Stückgüter zu einem Produktstrom bzw. zu einer geschlossenen Formation oder zu einem Takt, mit mehr als einem Gebinde bzw. Stückgut, zusammengefasst werden, wobei die wenigstens zwei Stückgüter mit dem annähernd gleichen oder gleichen definierten Abstand L zu wenigsten einem nachfolgenden oder vorauseilenden Stückgut dem Gruppiermodul übergeben werden.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Verpackungsanlage, welche wenigstens eine Verpackungsmaschine, mindestens einen Horizontalförderer, wenigstens ein Gruppiermodul bzw. Lagenbildungsband mit wenigstens einen Manipulator und optional wenigstens einen Sensor zur Erfassung von Raumkoordinaten und/oder Positionswerten von wenigstens einem zu einem Erfassungsbereich des Manipulators transportierten Stückguts umfasst. Aus der Verpackungsmaschine werden Stückgüter bzw. Gebinde mit einer definierte Länge L transportiert, wobei die definierte Länge L je nach Verpackungsart oder Produktionsmodus variieren kann. Die definierte Länge L liegt bevorzugt zwischen 0 cm und 80cm. Die Stückgüter werden über die wenigstens eine Horizontalfördereinrichtung an das Gruppiermodul mit dem annähernd gleichen oder gleichen Abstand L zu wenigstens einem nachfolgenden und/oder vorausseilenden Stückgut übergeben.
Der Sensor erfasst Raumkoordinaten und/oder Positionswerte von wenigstens einem bewegten Stückgut. Auf Grundlage der Raumkoordinaten und/oder Positionswerte wird ein Manipulator mittels eine Steuereinrichtung gesteuert, um das wenigstens eine Stückgut zu erfassen und an eine Zielposition und/oder Zielausrichtung zu verbringen.
Optional handelt es sich bei dem mindestens einem Manipulator um einen Deltakinematik-Roboter, insbesondere einen sogenannten Tripoden. Die bekannten Parallelkinematik-Roboter bzw. sog. Tripoden können einen für den jeweiligen Roboter verfügbaren Arbeitsraum abdecken, der sich aus der Länge der Oberarme, dem Abstand der Befestigung der Oberarme zum Mittelpunkt einer gestellfesten Basis, der Länge der Unterarme, dem Abstand der Befestigung der Unterarme zum Mittelpunkt des sog. Tool-Center-Points am Werkzeugträger und dem maximalen Schwenkbereich der Oberarme ergibt. Dieser Arbeitsraum ist bezogen auf den Tool-Center-Point in z-Richtung ein Zylinder, an dessen unteren Rand sich ein Kugelsegment anschließt. Ferner wird der Arbeitsraum am oberen Rand gegebenenfalls noch eingeschränkt durch maximale Schwenkwinkel kardanischer Teleskop-Antriebswellen. Dieser Arbeitsraum kann in etwa dem Erfassungsbereich entsprechen, kann aber auch kleiner oder größer als der sog. Erfassungsbereich im Sinne der vorliegenden Erfindung sein. Um die innerhalb des Erfassungsbereichs befindlichen Stückgüter erfassen, greifen und manipulieren zu können, ist es sinnvoll, den Arbeitsraum, in dem sich der TCP des Tripods bewegen kann, etwa größer als den Erfassungsbereich zu wählen. Diese Parallelkinematik-Roboter besitzen eine hohe Genauigkeit und können darüber hinaus zur Handhabung der jeweiligen Stückgüter mit hoher Geschwindigkeit bewegt und verfahren werden. Um die jeweiligen Stückgüter entgegennehmen und nach der Handhabung bzw. Positionierung wieder freigeben zu können, weisen bekannte Tripode bewegbare und steuerbare Werkzeuge auf. So können diese Werkzeuge bspw. pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch angesteuert werden, so dass hierzu mit dem entsprechenden Werkzeug bzw. den Greiferpaddel zum Erfassen wenigstens einen Stückguts Leitungsverbindungen gekoppelt sind.
Insbesondere setzt sich das Werkzeug aus zumindest zwei Greiferpaddel zusammen, welche durch eine Zustellbewegung wenigstens ein Stückgut klemmend, formschlüssig oder kraftschlüssig greifen können und durch eine Öffnungsbewegung der zumindest zwei Greiferpaddel das wenigstens eine Stückgut wieder freigeben können.
Die Verpackungsanlage umfasst optional weiterhin mindestens einen Sensor. Der mindestens eine Sensor erfasst zumindest Raumkoordinaten und/oder eine Position von mindestens einem bewegten Stückgut und stellt diese einer Steuer und/oder Auswerteeinheit als Koordinaten- und/oder Positionswert zur Verfügung gestellt. Daraufhin kann der Manipulator mit seinem zugehörigen Werkzeug, bspw. den Greiferpaddel, entsprechend gesteuert werden, um das mindestens eine Stückgut zu greifen und an seine jeweilige Zielposition und/oder Zielausrichtung zu verbringen und anschließend wieder freizugeben. Alternativ zur Sensorerfassung kann vorgesehen sein, dass die Positionen der Gebinde nicht erfasst werden und der Manipulator nur fest vorgegebene Bewegungen durchführt.
Des Weiteren umfasst die Verpackungsanlage eine Zentriereinheit, die dem Gruppiermodul nachgeordnet ist oder unmittelbar an das Gruppiermodul anschließt oder in einem Endbereich des Gruppiermoduls integriert ist. Der Zentriereinheit nachgeordnet befindet sich eine Palettiervorrichtung, um die palettierfähige Lage auf eine Palette und/oder bereits palettierte Lage abzulegen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Verpackungsanlage ferner einen Pufferbereich umfasst, um Produktionsschwankungen und/oder Störungen auszugleichen, um das Gruppiermodul kontinuierlich mit Stückgütern zu beliefern.
Des Weiteren ist die wenigstens eine Horizontalfördereinrichtung nicht staufähig und/oder geländerlos ausgeführt. Nicht staufähig bedeutet, dass durch einen Stopp der Horizontalfördereinrichtung keine nachfolgenden Stückgüter mit vorauseilenden Stückgütern zusammengeschoben werden bzw. einen Staudruck erzeugen.
In anderen Worten ist die komplette Strecke zwischen Verpackungsmaschine und Gruppiermodul staufördererlos, insbesondere röllchenkettenlos, ausgebildet.
Durch eine nicht staufähige Ausführung kann das Geländer zur Führung von Stückgütern entfallen.
Insbesondere weißt wenigstens eine, bevorzugt alle, der mindestens einen Horizontalfördereinrichtungen ein gummiertes Transportband als Transportoberfläche, auf welcher die Stückgüter bewegt werden, auf.
Insbesondere ist keine Verteilvorrichtung zwischen der Verpackungsmaschine und dem Gruppiermodul bzw. dem Lagenbildungsband vorgesehen. Damit werden dem Gruppiermodul exakt die gleiche Reihenanzahl von Stückgütern übergeben, die der Reihenzahl der Stückgüter entspricht, die aus der Verpackungsmaschine transportiert werden.
Bei einer dreibahnigen Verarbeitungsweise werden in drei Reihen Stückgüter aus der Verpackungsmaschine transportiert und anschließend dem Gruppiermodul bzw. dem Lagenbildungsband in drei Reihen übergeben. Wird hingegen eine vierbahnige Verarbeitungsweise gewählt, werden die Stückgüter in vier Reihen aus der Verpackungsmaschine transportiert und dem Gruppiermodul bzw. dem Lagenbildungsband in vier Reihen übergeben.
Der mindestens eine Kamerasensor ist derart ausgelegt, die maximale Reihenanzahl zu erfassen. Vorteilhafterweise werden bei einer maximalen Auslegung von zwei Bahnen bzw. Reihen mindestens zwei Kamerasensor gewählt, wobei jeder Kamerasensor einer Bahn zugeordnet ist.
Bei einer maximalen Auslegung von drei Bahnen bzw. Reihen werden vorteilhafterweise drei Kamerasensoren gewählt, und bei einer maximalen Auslegung von vier Bahnen bzw. Reihen werden vorteilhafter vier Kamerasensoren gewählt. Des Weiteren ist denkbar, dass auch nur ein Kamerasensor zwei Bahnen bzw. Reihen zugeordnet ist. Statt der Verwendung eines Kamerasensors können auch weitere Sensoren, wie z.B. ein Zeilenscanner, eine Lichtschranke oder eine Kombination aus verschiedenen Sensoren verwendet werden.
Des Weiteren wird vorteilhafterweise keine Einwirkung bzw. Korrektur auf eine Ausrichtung des Stückguts bzw. Gebindes zwischen der Verpackungsmaschine und dem Gruppiermodul vorgenommen, d. h. eine Ausrichtungskorrektur erfolgt frühestens im Gruppiermodul. Die Verpackungsanlage ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass eine Korrektur bzw. eine korrigierte Ausrichtung des wenigstens eines Stückgutes durch den Manipulator im Gruppiermodul erfolgt.
Abschließend wird darauf hingewiesen, dass Aspekte von Abwandlungen der zuvor anhand von zahlreichen Ausführungsvarianten beschriebenen Vorrichtung gleichermaßen auf das ebenfalls zuvor anhand von zahlreichen Ausführungsvarianten beschriebene Verfahren bzw. auf eine der Ausführungsvarianten oder auch auf Kombinationen mehrerer dieser Ausführungsvarianten zu lesen sein können. Damit haben alle diese der Vorrichtung zugeordneten Aspekte, Abwandlungen und Varianten gleichermaßen als für die Verfahrensvarianten offenbarte Aspekte, Abwandlungen, Varianten und/oder Details zu gelten. Umgekehrt gilt in gleicher Weise, dass Aspekte von Abwandlungen des zuvor anhand von zahlreichen Ausführungsvarianten beschriebenen Verfahrens gleichermaßen auf die ebenfalls zuvor anhand von zahlreichen Ausführungsvarianten beschriebene Vorrichtung bzw. auf eine der Ausführungsvarianten oder auch auf Kombinationen mehrerer dieser Ausführungsvarianten zu lesen sein können. Damit haben alle diese dem Verfahren zugeordneten Aspekte, Abwandlungen und Varianten gleichermaßen als für die Vorrichtungsvarianten offenbarte Aspekte, Abwandlungen, Varianten und/oder Details zu gelten.
Bei der Verpackungsanlage kann weiterhin vorgesehen sein, dass mindestens eines von zwei gegenüberliegend angeordneten Klemm- und/oder Greifelementen, nachfolgend auch als Greiferpaddel bezeichnet, des mindestens einen Manipulators zumindest bereichsweise mit einer Außenkontur zumindest an einer Kontaktfläche und/oder an den Kontaktbereichen des wenigstens einen kraft- und/oder formschlüssig zu erfassenden Stückgutes korrespondiert. Mit diesen korrespondierenden Konturen kann insbesondere gemeint sein, dass die Konturen zumindest abschnittsweise aneinander angepasst sind und einen Formschluss zwischen den Kontaktflächen und/oder Kontaktbereichen des jeweils erfassten Stückgutes und den zu den Stückgütern weisenden Flächen der Klemm- und/oder Greifelemente zumindest abschnittsweise begünstigen, indem die jeweiligen Flächen aneinander angepasst sind bzw. flächig oder linienförmig aneinander liegen. Im Fall von im Wesentlichen runden Flaschen in Schrumpffolie kann ein Greiferpaddel eine wellige Kontur aufweisen. Wenn die Flaschen stehend auf dem Förderer transportiert werden, sind die Wellentäler vertikal angeordnet.
Wenn in der folgenden Beschreibung, von der sog. asynchronen Beladung bzw. mit der sog. asynchronen Erfassung von Stückgütern bzw. zumindest eines Stückgutes die Rede ist, kann insbesondere definiert sein, dass das eine vom Manipulator erfasste Stückgut nicht mittig bzw. 5 symmetrisch zur vertikalen Mittel- und/oder Drehachse des Manipulators bzw. dessen Klemm- und/oder Greifmittel erfasst und positioniert ist, während es verschoben und/oder in Richtung der Zielposition gebracht wird, ggf. unter gleichzeitiger Rotation. Dies gilt gleichermaßen für zwei oder mehr erfasste Stückgüter, die in Zusammenschau ebenfalls außermittig bzw. unsymmetrisch im Manipulator geklemmt sein können.
Wenn von einem gummierten Band bzw. einer gummierten Mattenkette die Rede ist, kann insbesondere ein Transportband bzw. Antriebsband bzw. ein Mattenkettenband verstanden werden, welches einen erhöhten Reibwert aufweist, um ein Verrutschen des Stückguts bzw. Gebindes zu verhindern.
Des Weiteren kann beispielsweise als Pufferbereich ein Vertikalförderer vorgesehen sein. Der Vertikalförderer ist beispielweise mit mehreren übereinander angeordneten Transportbändern auf unterschiedlichen Höhenniveaus ausgestattet. Durch eine vertikale Bewegung wird ein Transportband bzw. eine Horizontalfördereinrichtung aus einer Ruhe und/oder Speicherposition in eine aktive Position gefahren. In der aktiven Position kann es einerseits dazu dienen, Gebinde und/oder Stückgüter durchlaufen zu lassen oder aufzunehmen oder abzugeben. Im Speichermodus wird das Transportband mit einer definierten Anzahl von Stückgütern und/oder Gebinde befüllt und durch eine vertikale Bewegung in eine Ruhe- und/oder Speicherposition gefahren. Des Weiteren wird durch die vertikale Bewegung ein weiteres Transportband und/oder Horizontalfördereinrichtung aus einer Ruhe- und/oder Speicherposition in eine aktive Position gefahren.
Beispielsweise könnte der Pufferbereich auch als Puffertisch ausgebildet sein. Der Puffertisch weist eine gleitfähige Transortplatte bzw. Ebene auf. Ein Schieber kann beispielsweise Gebinde von wenigstens einer Horizontalfördereinrichtung auf den Puffertisch überschieben. Dabei bleibt ein Abstand L zwischen den Gebinden bzw. Stückgütern gleich oder annähernd gleich. Des Weiteren kann ein Schieber die auf dem Puffertisch befindlichen Stückgüter bzw. Gebinde auf wenigstens eine Horizontalfördereinrichtung überschieben. Der Abstand L zwischen den Gebinden bzw. Stückgütern bleibt dabei gleich oder annähernd gleich.
Weiterhin kann der Pufferbereich durch ein fahrerloses Transportsystem, auch FTS genannt, ausgebildet sein. Das fahrerlose Transportsystem fährt dazu in einen Bereich zwischen der Verpackungsmaschine und dem Gruppiermodul. Das FTS weist eine Aufnahmefläche zum Speichern von Gebinden bzw. Stückgütern auf. Zudem weist das FTS einen Manipulator bzw. eine Handhabungseinrichtung auf, mit dem Gebinde bzw. Stückgüter von der wenigstens einen Horizontalfördereinrichtung auf den Aufnahmebereich des FTS übergeben werden können. Des Weiteren können auf dem Aufnahmebereich gespeicherte Gebinde bzw. Stückgüter wieder der wenigstens einen Horizontalfördereinrichtung übergeben werden. Die Gebinde können auf dem Aufnahmebereich auch übereinandergestapelt werden. Des Weiteren könnte das FTS die Gebinde bzw. Stückgüter auch in ein Lager transportieren und Zwischenspeichern. Zudem kann das FTS mehrere Verpackungsanlagen bzw. -linien bedienen. Bei einem Störungsfall und/oder einer Produktionsschwankung einer Linie kann das FTS den entsprechenden Bereich zwischen Verpackungsanlage und Gruppiermodul der jeweiligen Linie ansteuern und entsprechend als Pufferbereich dienen. Zudem können auch mehrere fahrerlose Transportsystem in einer Verpackungsmaschine bzw. -linie genutzt oder eingesetzt werden. Die in diesem Absatz beschriebenen Ideen können auch unabhängige Erfindungen darstellen.
Des Weiteren kann im Sinne der Erfindung auch eine Henkelanbringungsmaschine als Verpackungsmaschine verstanden werden. Die Henkelanbringungsmaschine bringt einen Henkel an Gebinde bzw. Stückgüter an. Daraufhin werden die Gebinde bzw. Stückgüter mit Henkel direkt über die Horizontalfördereinrichtung in das Gruppiermodul transportiert. In diesem Fall werden die Gebinde bzw. Stückgüter mit Henkel sensorisch erfasst und der Roboter entsprechend gesteuert, um mindestens ein Gebinde bzw. Stückgut zu erfassen bzw. zu greifen und in eine Zielposition und/oder Zielausrichtung zu überbringen.
Die Henkelanbringungsmaschine gibt insbesondere den Takt des Gruppiermoduls bzw. des Manipulators vor.
Vorteilhafterweise weist keine der wenigstens einen Horizontalfördereinrichtung zwischen der Verpackungsmaschine und dem Gruppiermodul eine Geländerführung auf. Vorteilhafterweise ist zudem keine der wenigstens einen Horizontalfördereinrichtung stauffähig.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

1 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage;
2 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage;
3 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage
4 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage
5 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage
6 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage
7 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage
8 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage
9 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage
10 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage
11 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems
12 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pufferbereichs
13 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pufferbereichs
14 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pufferbereichs
15 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer kompakten Verpackungsanlage
16 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer kompakten Verpackungsanlage

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente werden teilweise identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die 1 bis 10, 14, 15 und 16 zeigen Ansichten der Verpackungsanlage von oben (Draufsicht). Die 11 bis 13 zeigen Ansichten der Verpackungsanlage von der Seite.
Die 1-3 zeigen eine Verpackungsanlage 1 mit einer Verpackungsmaschine 2 insbesondere aufweisend eine Schrumpftunnel 11, des Weiteren eine Horizontalfördereinrichtung 5, einen Pufferbereich 3 und ein Gruppiermodul 4, insbesondere ein Lagenbildungsband 12. Im Schrumpftunnel 11 werden Gebinde 6 erzeugt, wobei die Gebinde aus Artikeln bestehen, welche mit einer Schrumpffolie umhüllt wurden und durch Beaufschlagung von Hitze im Schrumpftunnel 11 zu sogenannten Schrumpfgebinden 6 geformt wurden. Die Gebinde 6 können mit der Horizontalfördereinrichtung zum Gruppiermodul 4 transportiert werden. Der Pufferbereich 3 befindet sich zwischen der Verpackungsanlage 2, insbesondere dem Schrumpftunnel 11, und dem Gruppiermodul 4. Die Gebinde 6 werden mit einem Abstand L1 aus dem Schrumpftunnel transportiert. Der Abstand L1 ergibt sich durch die Herstellung der Gebinde bzw. Stückgut 6 in der Verpackungsmaschine, insbesondere schon vor dem Schrumpftunnel 11. Die Gebinde 6 werden auf einer nicht staufähigen und geländerlosen Horizontalfördereinrichtung 5 mit annähernd gleichbleibenden oder gleichen Abstand L1, L1* zwischen den Gebinden zum Gruppiermodul 4 transportiert.
Vor dem Gruppiermodul 4 ist ein Kamerasensor 17 angeordnet, der das Gebinde 6a in einem Erfassungsbereich 19 erfasst. Der Kamerasensor 17 übermittelt Raumkoordinaten und/oder Positionswerte an eine Steuereinrichtung 16. Die Greiferpaddel 7 des Delta-Kinematik Roboters greifen das Gebinde 6 an einer durch die Steuereinrichtung 16 berechneten Aufnahmeposition und verbringen das Gebinde 6a in seine Zielposition, um eine palettierfähige Lage auszubilden.
Der Pufferbereich kann Gebinde bzw. Stückgut 6 aufnehmen und Zwischenspeichern. Die Aufnahmeposition des Gebindes 6* durch die Greiferpaddel 7 ist in 2. erkennbar. Des Weiteren ist in 3 die Zielposition des Gebindes 6** ersichtlich. Die Position der Gebinde 6 wird vor Übergabe in das Gruppiermodul 4 nicht korrigiert. Schiefstellungen oder Abweichungen zur einer geplanten Aufnahmeposition werden durch eine entsprechende Bewegung des Delta-Kinematik Roboters bzw. die Greiferpaddel 7 angepasst. Die Horizontalfördereinrichtungen 5,10,22 (4) sind geländerlos und nicht staufähig.
3 zeigt weiterhin einen Kamerasensor 17 mit einem zugehörigen Erfassungsbereich. Der Kamerasensor erfasst Raumkoordinaten und/oder Positionsdaten des Gebindes 6a und übermittelt diese an einer Steuereinrichtung 16 bzw. Auswerteeinheit. Daraufhin wird eine Bewegungsbahnkurve des Deltakinematik-Roboters 20 (11) entsprechend der ermittelten Raumkoordinaten und/oder Positionsdaten angepasst. Die Bewegungsbahnkurve wird unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Lagenbildungsbandes 12 bzw. Gruppiermoduls 4 und den ermittelten Raumkoordinaten und/oder Positionsdaten ermittelt.
Die 4 und 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines kompakten Anlagenlayouts. Die Artikel 13 werden lose in die Verpackungsmaschine 2 transportiert und zu mindestens einem Stückgut bzw. Gebinde 6 verpackt. Daraufhin werden einreihig Gebinde 6 mit einem definierten Abstand L auf der Horizontalfördereinrichtung 5 transportiert, an welche eine Kurvenfördereinrichtung 22 anschließt. Nach der Kurvenfördereinrichtung 22 folgt eine Horizontalfördereinrichtung 10, welche unmittelbar vor dem Gruppiermodul 4 bzw. Lagenbildungsband 12 angeordnet ist. Die Gebinde bzw. Stückgüter 6 werden kontinuierlich gefördert. An das Gruppiermodul schließt ein Lagenzentrierungsmodul 8 an, welches Gebinde 6, welche zu einer Lage im Gruppiermodul 4 bzw. Lagenbildungsband 12 vorgruppiert wurden, zu einer palettierfähigen Lage 14 ausbildet. Anschließend wird die palettierfähige Lage 14 einem Palettiermodul 9 übergeben.
Beim Übergang der Gebinde 6 von der Kurvenfördereinrichtung 22 zur Horizontalfördereinrichtung 10 kann dem Gebinde 6a eine Positionsabweichung, welche durch den Winkel α dargestellt ist, wiederfahren. Die Positionsabweichung wird von dem Kamerasensor 17 im Erfassungsbereich 19 erkannt. Die Steuereinrichtung 16 bzw. Auswerteinheit ermittelt auf Grund der Positionsabweichung eine neue Aufnahmepositions des Gebindes im Gruppiermodul 4. Auf Grund der winkligen Anordnung unter dem Winkel α werden die Greiferpaddel 7 des Manipulators zur Aufnahme des Gebindes 6a im selben Winkel α, die der Positionsabweichung entspricht, eingestellt bzw. ausgerichtet.
Die Positionsabweichung wird für die Zielposition des Gebindes 6a berücksichtigt, um die Positionsabweichung auszugleichen. 5 zeigt dazu ein Ausführungsbeispiel einer Greiferausgleichsbewegung, um die Positionsabweichung auszugleichen. Das Gebinde 6a wird von den Greiferpaddeln 7 des Delta-Kinematik-Roboters mit einer Abweichung von beispielweise -5 Grad, wobei angenommen wird, dass eine parallele Achse zur Transportrichtung TR einen Winkel von 0 Grad bedeutet, aufgenommen. Da im Folgenden das Gebinde 6a um eine 90 Grad Drehung versetzt in die Zielposition verbracht werden soll, führt der Delta-Kinematik-Roboter 20 eine Drehung der Greiferpaddel 7 um 85 Grad durch, um die Positionsabweichung von 5 Grad zu korrigieren. Bei den drei Darstellungen der Greiferpaddel 7 handelt es sich um eine „Fotoabfolge“ beginnend rechts.
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem zusätzlichen Pufferbereich 3 in der vorher erläuterten Verpackungsanlage.
Der Pufferbereich 3 übernimmt Stückgüter 6 von der Horizontalfördereinrichtung 22 bzw. ist in die Horizontalfördereinrichtung 22 integriert. Der Pufferbereich passt seine maximale Aufnahmekapazität den Produktionsschwankungen der Verpackungsmaschine 2, 11 oder einer der Verpackungsmaschine 2,11 vorgeschalteter Verarbeitungsmaschine an. Die Kapazität der gepufferten bzw. aufgenommenen Gebinde 6 ist während des Verpackungsprozesses unterschiedlich. Der Pufferbereich 3 arbeitet in Absprache mit dem Gruppiermodul 3, um das Gruppiermodul 4 kontinuierlich mit Stückgütern 6 zu beliefern. Der Pufferbreich 3 fasst entsprechend dem für das Gruppiermodul benötigten Verarbeitungstakt zwei Stückgüter bzw. Gebinde 6 zu einer geschlossenen Formation 21 zusammen. Die geschlossene Formation weist keinen oder einen geringen Abstand zwischen den Stückgütern bzw. Gebinden 6 auf. Der Abstand L1 zu dem nacheilenden Stückgut bzw. Gebinde 6b bleibt gleich. Der Abstand* L2 zu dem vorauseilenden Gebinde 6c hat sich auf Grund der Lückenschließung vergrößert. Der Abstand L2 entspricht zweimal dem Abstand L1 (L2 = 2xL1).
Die 7 und 8 beschreiben ein Ausführungsbeispiel der vorher beschriebenen Verpackungsanlage, wobei die Gebinde bzw. Stückgüter 6 Stoß an Stoß in einer geschlossenen Formation 21 aus der Verpackungsmaschine 2 transportiert werden. Die geschlossene Formation 21 wird beispielsweise durch ein Umwickeln von Gegenständen mit Folie im kontinuierlichen Betrieb erzeugt. Es handelt sich bei der Verpackungsmaschine um eine Folienstretchmaschine. Eine dehnbare Folie wird um einen Flaschenstrom aus Artikeln umwickelt. Anschließend werden Gebinde durch ein Schneiden mit einem Messer oder einem heißen Draht aus dem Flaschenstrom gebildet und lückenlos oder nahezu lückenlos in das Gruppiermodul 4 transportiert. Alternativ kann die geschlossene Formation auch direkt am Auslauf aus der Verpackungsmaschine gebildet werden, indem beispielsweise die erste Horizontalfördereinrichtung 5 langsamer betrieben wird als ein Transportband im Schrumpftunnel. Die Verpackungsanlage kann wahlweise mit Pufferbereich 3 oder ohne Pufferbereich 3 betrieben werden. Die Gebinde bzw. Stückgüter 6 werden in einer geschlossenen Formation über die Horizontalfördereinrichtung/en 5,22,10 in das Gruppiermodul transportiert.
Wird die Verpackungsanlage 1 ohne Pufferbereich 3 betrieben, wird vorteilhafterweise nur eine Horizontalfördereinrichtung 5,10 zwischen Verpackungsmaschine 2 und Gruppiermodul 4 installiert. Die Horizontalfördereinrichtung 5,10 wird mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Lagenbildungsband 12 im Gruppiermodul 3 betrieben. Geschwindigkeitsänderungen der Horizontalfördereinrichtung 5,10 und des Lagenbildungsbandes 12 werden synchron gesteuert. Die Gebinde bzw. Stückgüter 6 werden in einer geschlossenen Formation 21 in das Gruppiermodul 3 in einen Erfassungsbereich 18 des Delta-Kinematik-Roboters 20 transportiert. Der Takt wird in diesem Fall durch ein Abgreifen von mindestens einem Gebinde bzw. Stückgut 6 und Abtrennen von der geschlossenen Formation 21 und Überbringung in die Zielposition erreicht. Die Taktbildung erfolgt somit im Gruppiermodul 3 durch ein Abgreifen von der geschlossenen Formation 21. Der Abstand L1 zwischen den Gebinden bzw. Stückgüter 6 bleibt nach Transport aus der Verpackungsmaschine 2 bis hin zum Gruppiermodul 3 konstant 0cm bzw. annähernd 0cm, vorteilhafterweise zwischen 0cm und 2cm. Der Abstand zwischen den Gebinden 6 der geschlossenen Formation 21 resultiert aus der Verpackungsmaschine. Die Horizontalfördereinrichtungen 5,10,22 sind geländerlos und nicht staufähig. Nachdem das Gebinde 6d in seine Zielposition verbracht wurde, greift der Delta-Kinematik-Roboter zwei weitere Gebinde 6 als eine weitere geschlossene Formation 21a, trennt diese danach durch eine Beschleunigungsbewegung in Transportrichtung von der geschlossenen Formation 21 ab und verbringt diese in eine um 90 Grad gedrehte Zielposition. Dieser Vorgang wird beliebig oft wiederholt, bis die entsprechende palettierfähige Lage erstellt ist. Ob dabei ein oder mehrere Gebinde gleichzeitig gedreht und/oder versetzt werden, hängt von dem jeweiligen Lagenlayout ab. Es ist somit auch an ein regelmäßiges oder unregelmäßiges abwechselndes Abgreifen von einem und zwei Stückgütern gedacht.
9 erläutert näher eine Ausführungsform der Verpackungsanlage 1 mit einem zweireihigen Verpackungsmodus. Die Gebinde bzw. Stückgüter 6 werden in zwei Reihen und mit einem definierten Abstand L1 zu einem vorauseilenden und/oder nachfolgenden Stückgut bzw. Gebinde 6 aus der Verpackungsmaschine 2 befördert. Die Verpackungsanlage kann wahlweise mit Pufferbereich 3 oder ohne Pufferbereich 3 betrieben werden. Die Gebinde werden zumindest über eine Horizontalfördereinrichtung 5,10 in das Gruppiermodul befördert. Der Abstand L1 bleibt dabei gleich. Die Horizontalfördereinrichtung und das Gruppiermodul werden synchron mit der gleichen Geschwindigkeit betrieben. Ein nicht näher dargestellter Kamerasensor 17 erfasst die Raumkoordinaten und/oder Positionsdaten der zwei parallel oder annähernd parallel bewegten Gebinde bzw. Stückgüter 6. Die Bewegungsteuerung des Deltakinematik-Roboters 20 kann auf Basis der Raumkoordinaten und/oder Positionsdaten gesteuert werden.
10 erläutert näher eine Ausführungsform der Verpackungsanlage 1 mit einem vierreihigen bzw. vierbahnigen Verpackungsmodus. Die Gebinde bzw. Stückgüter 6 werden in vier Reihen und mit einem definierten Abstand L1 zu einem vorauseilenden und/oder nachfolgenden Stückgut bzw. Gebinde 6 aus der Verpackungsmaschine 2 befördert. Die Verpackungsanlage kann wahlweise mit Pufferbereich 3 oder ohne Pufferbereich 3 betrieben werden. Die Gebinde werden über zumindest eine Horizontalfördereinrichtung 5,10 in das Gruppiermodul befördert. Der Abstand L1 bleibt dabei gleich. Die Horizontalfördereinrichtung und das Gruppiermodul werden synchron mit der gleichen Geschwindigkeit betrieben. Die Horizontalfördereinrichtung 5,10 könnte auch in vier parallele Transportbahnen bzw. vier parallele Transportbänder unterteilt sein.
Die Kamerasensoren 17 erkennen für jede Reihe der Gebinde bzw. Stückgüter 6 Raumkoordinaten und/oder Positionsdaten. Eine Steuereinrichtung 16 bzw. Auswerteinheit ermittelt die jeweilige Aufnahmeposition der zu erfassenden Gebinde bzw. Stückgüter 6 und passt die Bewegungsbahn des Delta-Kinematik-Roboters an. Im speziellen Anwendungsfall greift der Delta-Kinematik-Roboter mit seinen Greiferpaddel asynchron von den jeweils vier parallel oder annähernd parallel bewegten Stückgütern an. Zwei Gebinde bzw. Stückgüter 6 werden von den Greiferpaddeln asynchron erfasst und von den Gebinden bzw. Stückgüter 6 abgetrennt und in ihre jeweilige Zielposition überführt. In anderen Worten befindet sich der gemeinsame Schwerpunkt der zwei Gebinde 6 während des Transports durch den Manipulator außerhalb der Mitte der Greiferpaddel 7.
11 zeigt näher das Gruppiermodul 4 mit dem Lagenbildungsband 12, eine Horizontalfördereinrichtung 10 und das nicht näher beschriebene Zentriermodul 8. Des Weiteren wird ein Delta-Kinematik Roboter 20, insbesondere ein Tripod, mit dem zugehörigen Greifsystem, insbesondere den Greiferpaddel 7, gezeigt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kamerasensor 17 im Gruppiermodul 4 angeordnet und liefert der Steuereinrichtung 16 Raumkoordinaten und/oder Positions- und/oder Umrissdaten. Diese genannten Daten werden in der Steuereinrichtung 16 verarbeitet. Die Steuereinrichtung 16 verarbeitet die Daten und ermittelt eine Bewegungsbahn für den Delta-Kinematik-Roboter 20 und eine Bewegungssteuerung für die Greiferpaddel 7.
12 zeigt näher ein Ausführungsbeispiel für den Pufferbereich 3. Der Pufferbereich 3 wird durch ein fahrerloses Transportsystem 23 ausgebildet. Das fahrerlose Transportsystem (FTS) 23 umfasst einen nicht näher gezeigten Antrieb, um verschiedene Positionen in einer Verpackungsanlage 1 flexibel anzufahren. Das FTS umfasst eine Auflagefläche 24, um Gebinde bzw. Stückgüter 6e aufzunehmen. Die Gebinde bzw. Stückgüter 6e können durch einen am FTS 23 angebrachten Manipulator bzw. Roboter 25 gehandhabt werden. Dazu weist der Manipulator bzw. Roboter 25 eine Greifwerkzeug 26 auf. Um ein Gebinde bzw. Stückgut 6e gezielt und sicher greifen zu können, weist das FTS einen Kamerasensor 33 zur Erfassung von Stückgütern bzw. Gebinden 6e auf. Des Weiteren umfasst das FTS 23 eine Funkeinrichtung 27, welche drahtlos in Kontakt mit einer Steuereinrichtung 28 einer Verpackungsmaschine 2 und/oder Verpackungsanlage 1 steht. Das FTS 23 wird insbesondere benutzt, um Produktionsschwankungen und/oder Störungen auszugleichen, um einen Verpackungsbetrieb aufrechtzuerhalten und/oder das Gruppiermodul 4 kontinuierlich mit Gebinden bzw. Stückgütern 6 zu beliefern.
13 zeigt näher ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Pufferbereich 3. Der Pufferbereich 3 wird durch ein Hubsystem 29 mit mindestens zwei separat angetriebenen, übereinander angeordneten Transportbändern ausgebildet, wobei das Hubsystem 29 zwischen zwei Horizontalfördereinrichtungen 5,10 bzw. der Verpackungsmaschine 2 und dem Gruppiermodul 4 angeordnet ist. Die übereinander angeordneten Transportbänder können vertikal nach oben bzw. unten bewegt werden und sind dazu ausgebildet, Stückgüter 6 aufzunehmen. Das Hubsystem 29 wird insbesondere benutzt, um Produktionsschwankungen und/oder Störungen auszugleichen, um einen Verpackungsbetrieb aufrechtzuerhalten und/oder das Gruppiermodul 4 kontinuierlich mit Gebinden bzw. Stückgütern 6 zu beliefern. Insbesondere wird es genutzt, um einen Schrumpftunnel im Störungsfall des Gruppiermoduls oder Palettierers leerfahren zu können.
14 zeigt näher ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Pufferbereich 3 aus einer Draufsicht. Der Pufferbereich 3, 32 ist parallel und seitlich zu der Horizontalfördereinrichtung 5 angeordnet und umfasst ferner einen Schieber 31, welcher dazu geeignet ist, Stückgüter 6 von der Horizontalfördereinrichtung 5 auf den Pufferbereich 3, 32 überzuschieben. Des Weiteren wird der Schieber dazu genutzt, die Stückgüter wieder von dem Pufferbereich 3,32 auf die Horizontalfördereinrichtung 5 überzuschieben. Der Pufferbereich 3,32 ist nicht angerieben und weißt eine glatte Oberfläche, welche als Auflagefläche für die Stückgüter 6 dient, auf.
15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer sehr kompakten Verpackungsanlage. Das Gruppiermodul 4 mit dem Lagenbildungsband 12 schließt direkt an eine einzige Horizontalfördereinrichtung 5 an, welche wiederum direkt an die Verpackungsmaschine 2 anschließt. Die Gebinde werden direkt aus der Verpackungsmaschine in das Gruppiermodul transportiert, so dass sie mit derselben Ausrichtung und demselben Abstand L zu nachfolgenden oder vorausseilenden Stückgütern in das Gruppiermodul befördert werden. Der Manipulator 20 wird mittels einer Ausrichtungserkennung bzw. Positionserkennung des Kamerasensors 17 in Echtzeit gesteuert. Die Steuereinrichtung 16 bzw. Auswerteeinheit berechnet für jedes zu erfassende Stückgut bzw. Gebinde 6 eine Aufnahmeposition. Das Lagenbildungsband kann in dem Ausführungsbeispiel auch als Pufferbereich 3 dienen. Kommt es zu einer Störung einer dem Gruppiermodul 4 nachgeschalteten Maschine, stapelt und/oder verteilt der Manipulator 20 Stückgüter auf dem Lagenbildungsband. Bei der mittels des Manipulators durchführbaren Verteilung auf dem Lagenbildungsband kann es sich auch um eine unabhängige Erfindung handeln.
16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer sehr kompakten Verpackungsanlage. Das Gruppiermodul 4 mit dem Lagenbildungsband 12 schließt direkt an eine einzige Horizontalfördereinrichtung 5 an, welche wiederum direkt an die Verpackungsmaschine 2 anschließt. Bei der Verpackungsmaschine 2 handelt es sich um eine sogenannte Folienstretchwickelmaschine. Ein Artikelstrom, welcher sich aus paarweisen hintereinander geförderten Artikeln zusammensetzt, wird mit einer dehnbaren Folie insbesondere wendelförmig umwickelt. Im Anschluss wird der Artikelstrom durch eine Schneidemaschine in einzelne Gebinde unterteilt (nicht gezeigt). Je nach Ansteuerung der Schneidemaschine können unterschiedliche Gebindegrößen erzielt werden, dargestellt durch die Gebinde 6,6°,6°° gemäß 16 . Die Gebinde 6,6°,6°° werden in das Gruppiermodul 4 bzw. auf das Lagenbildungsband 12 transportiert. Der Manipulator kann daraufhin wenigstens ein Gebinde 6,6°,6°° von der geschlossenen Formation 21 abgreifen und in eine Zielposition und/oder -ausrichtung verbringen.
Bezugszeichenliste

1: Verpackungsanlage
2: Verpackungsmaschine
3: Pufferbereich
4: Gruppiermodul
5: Horizontalfördereinrichtung, Förderer, Transportband
6: Gebinde / Stückgüter
6a,6b,6c,6d,6e,6*,6**,6°,6°°: Gebinde/ Stückgüter
7: Greiferpaddel
8: Lagenzentrierungsmodul
9: Palettiermodul
10: Horizontalfördereinrichtung, Förderer, Transportband
11: Schrumpftunnel
12: Lagenbildungsband
13: Artikel
14: Palettierfähige Lage
15: Handhabungseinrichtung
16: Steuereinrichtung /Auswerteeinheit
17: Kamerasensor / Sensor
18: Erfassungsbereich
19: Erfassungsbereich Kamerasensor
20: Delta-Kinematik Roboter/ Manipulator
21: Geschlossene Formation
22: Kurvenfördereinrichtung
23: Fahrerloses Transportsystem/ FTS
24: Auflagefläche
25: Manipulator, Roboter
26: Greifmittel/ Betätigungswerkzeug
27: Drahtlose Verbindung
28: Steuereinrichtung
29: Hubsystem
31: Schieber
32: Pufferbereich
33: Kamerasensor
L1: Abstand
L2: Abstand*

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008055471 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgütern (6), wobei mindestens ein Stückgut mit einem Abstand (L) zu wenigstens einem nachfolgenden oder vorausseilenden Stückgut aus einer Verpackungsmaschine (2) transportiert wird und über mindestens eine Horizontalfördereinrichtung (5,10) einem einen Manipulator (20) aufweisenden Gruppiermodul (4) zugeführt wird, wobei das mindestens eine Stückgut in einen Erfassungsbereich eines Manipulators transportiert wird und der Manipulator (20) das mindestens ein bewegte Stückgut klemmend und/oder kraft- und/oder formschlüssig erfasst und in eine definierte relative Zielposition und/oder Zielausrichtung zur Ausbildung einer palettierfähigen Lage überbringt dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stückgut (6) mit dem annähernd gleichen oder gleichen Abstand (L) zu dem wenigstens einem nachfolgenden oder vorausseilenden Stückgut dem Gruppiermodul übergeben wird.
Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgütern (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator (20) ein Delta-Kinematik-Roboter (20) ist.
Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgütern (6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der mindestens einen Horizontalfördereinrichtung (5,10) geländerlos und/oder nicht staufähig ist.
Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgütern (6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (17) zumindest Raumkoordinaten und/oder eine Position von dem mindestens einem Stückgut erfasst und einer Steuer und/oder Auswerteeinheit als Koordinaten- und/oder Positionswert zur Verfügung gestellt wird und eine Bewegungssteuerung des wenigstens eines Manipulators (20) zur Erfassung des mindestens einen Stückguts auf Grundlage der von der Steuer- und/oder Auswerteeinheit gelieferten Koordinaten- und/oder Positionswerte erfolgt.
Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgüter (6) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (17) durch mindestens einen optischen Sensor in Form eines Kantenscanners oder durch mindestens eine Kamera mit nachgeschalteter Bildauswertung gebildet ist, welcher der Steuer- und/oder Auswerteeinheit Raumkoordinaten und/oder Positionswerte für das jeweilig zu positionierende Stückgut (6) liefert.
Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgüter (6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Pufferbereich (3) zwischen der Verpackungsmaschine (2) und dem Gruppiermodul (4) angeordnet ist, um dem Gruppiermodul (4) kontinuierlich Stückgüter (6) zuzuführen oder Stückgüter (6) aus der Verpackungsmaschine (2) aufzunehmen.
Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgüter (6) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferbereich (3) Produktionsschwankungen und/oder Störungen der Verpackungsmaschine (2) ausgleicht, um das Gruppiermodul (4) kontinuierlich mit Stückgütern (6) zu beliefern.
Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgüter (6) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferbereich (3) im Störungsfall des Gruppiermodul (4) oder einer dem Gruppiermodul (4) nachgeschalteten Maschine Stückgüter (6) aufnimmt, um einen Produktionsmodus der Verpackungsmaschine (2) aufrechtzuerhalten.
Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgüter (6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Stückgüter (6) zu einem Produktstrom, einer geschlossenen Formation (21) oder Takt zusammengefasst werden und mit dem annähernd gleichen oder gleichen Abstand (L) zu wenigstens einem nachfolgenden oder vorausseilenden Stückgut (6) dem Gruppiermodul (4) übergeben werden.
Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe bewegten Stückgütern (6) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenfassen von den wenigstens zwei Stückgütern (6) durch wenigstens zwei Horizontalfördereinrichtungen (5,10), wobei insbesondere wenigstens eine der wenigstens zwei Horizontalfördereinrichtungen (5,10) als ein Teil des Pufferbereichs (3) ausgebildet sein kann, erfolgt.
Verpackungsanlage (1), umfassend wenigstens eine Verpackungsmaschine (2), wenigstens eine Horizontalfördereinrichtung (5,10), wenigstens ein Gruppiermodul (4) mit wenigstens einen Manipulator (20), insbesondere wenigstens einen Sensor (17) zur Erfassung von Raumkoordinaten und/oder Positionswerte von wenigstens einem zu einem Erfassungsbereich des Manipulators (20) transportierten Stückguts (6), dadurch gekennzeichnet, dass das zum Erfassungsbereich des Manipulators (20) transportierte Stückgut (6) mit dem gleichen oder annähernd gleichen Abstand (L) zu einem nachfolgenden Stückgut (6) in das Gruppiermodul (4) transportiert wird, mit welchen das Stückgut (6) aus der Verpackungsmaschine (2) transportiert wurde.
Verpackungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator (20) ein Delta-Kinematik-Roboter (20), insbesondere ein Tripod-Roboter, ist.
Verpackungsanlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsanlage (1) ferner einen Pufferbereich (3) umfasst, wobei der Pufferbereich (3) Produktionsschwankungen und/oder Störungen ausgleicht, um das Gruppiermodul (4) kontinuierlich mit Stückgütern (6) zu beliefern.
Verpackungsanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine, bevorzugt alle, der wenigstens einen Horizontalfördereinrichtung (5,10) nicht staufähig und/oder geländerlos ist.
Verpackungsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine, bevorzugt alle, der nicht staufähigen und/oder geländerlosen Horizontalfördereinrichtung (5,10) ein gummiertes Transportband aufweist.
Verpackungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zwischen Verpackungsmaschine (2) und dem Gruppiermodul (4) vollständig geländerlos und ohne eine staufähige Horizontalfördereinrichtung ausgebildet ist.
Verpackungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die in mindestens einer Reihe bewegten Stückgüter (6) in mindestens 3 Reihen aus der Verpackungsmaschine (2) transportiert werden und die Stückgüter in mindestens 3 Reihen dem Gruppiermodul übergeben werden und die Reihenanzahl der Stückgüter (6), die aus der Verpackungsmaschine transportiert werden, der Reihenanzahl der Stückgüter (6), die dem Gruppiermodul (4) in einer gleichen Ausrichtung übergeben werden, entspricht.