EP2168874B1 - Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter - Google Patents

Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter Download PDF

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EP2168874B1
EP2168874B1 EP20080016803 EP08016803A EP2168874B1 EP 2168874 B1 EP2168874 B1 EP 2168874B1 EP 20080016803 EP20080016803 EP 20080016803 EP 08016803 A EP08016803 A EP 08016803A EP 2168874 B1 EP2168874 B1 EP 2168874B1
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EP
European Patent Office
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products
packaging containers
transferring
transferring elements
packaging
Prior art date
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EP20080016803
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EP2168874A1 (de
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Martin Seiffert
Sven Kuhnert
Florian Weiher
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Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
Original Assignee
Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/10—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles
    • B65B5/105—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles by grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B35/00—Supplying, feeding, arranging or orientating articles to be packaged
    • B65B35/30—Arranging and feeding articles in groups
    • B65B35/36—Arranging and feeding articles in groups by grippers
    • B65B35/38—Arranging and feeding articles in groups by grippers by suction-operated grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/08—Packaging groups of articles, the articles being individually gripped or guided for transfer to the containers or receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/10—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles
    • B65B5/101—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles by gravity
    • B65B5/103—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles by gravity for packaging pills or tablets

Definitions

  • the invention relates to a device for transferring products from a storage container into packaging containers.
  • Such devices are used primarily in the manufacture and packaging of products such as tablets, capsules, dragees, pills or the like in the pharmaceutical industry.
  • An apparatus for transferring products from a storage container into packaging containers for example, from EP 1 713 693 A1 known.
  • This known device has a storage vessel arranged above a filling belt, from which the products are filled into wells formed on the filling belt. Subsequently, the products are converted from the filling belt by means of a placement in packaging container.
  • DE 42 08 818 A1 describes in particular in the embodiment of Fig. 6 a packaging device in which two gripping devices which are rigidly connected to one another in the x-direction and displaceable independently of one another in the y-direction, alternately or roll transporting piece goods to be packaged by one or more feed belts running in parallel and in the same direction onto a conveyor belt.
  • EP 1 342 666 A1 also discloses a device for loading containers with plate-shaped workpieces. From two parallel and in the same direction running feed belts zoomed workpieces are moved from a standby position to a starting position, where they are still moved from there and centered to be subsequently transferred to a conveyor belt by means of a loading robot.
  • US 3,412,843 describes a feeding device for a packaging machine, in which the piece goods delivered by a feed belt are alternately pushed onto two endlessly circulating separating conveyor belts and subsequently displaced by means of two impact devices, which are controlled by the same drive, onto a conveyor belt provided with packaging containers.
  • the device according to the invention for transferring products from a storage container into packaging containers has a placement device for converting the products into the packaging containers and two transfer elements each having a plurality of product receptacles, wherein the transfer elements each between a first position for receiving products from the reservoir and a second position for the delivery of products to the placement device are movable.
  • the transfer elements can be moved back and forth in opposite directions. This results in a counter-clocked delivery of products on the transfer elements for delivery to the placement and thus an increased throughput of the entire device, because the placement is able to implement the products of the delivery positions of the transfer elements without pause in the packaging container. A waiting time for the placement due to the filling of the product images of the transfer elements can thus be avoided and the throughput of the device is significantly increased.
  • the product receptacles of the transfer elements preferably have an arrangement which corresponds to the arrangement of product receptacles of the packaging containers. This enables a particularly simple and efficient transfer of the products by the gripper arm of the placement.
  • the number of product receptacles of the transfer elements is greater than the number of product receptacles of the packaging containers, thereby providing redundancy if products are defined as poor and discarded.
  • the product receptacles of the transfer elements are designed as wells for receiving tablets.
  • packaging containers are arranged transportable in clocked fashion on two transport devices in a clocked manner parallel to the transfer elements. This ensures that the products can be stored after picking by the placement on the waiting packaging containers.
  • the device has a sorting device for distributing the products from the storage container into the product receptacles of the transfer elements. This ensures that all product receptacles of the transfer elements are filled with products before the transfer element moves to the delivery position.
  • the device has a first sensor for measuring properties of individual products in the product receptacles of the transfer elements and an evaluation device for the assessment of the products.
  • a quality control of the products before the conversion of the products is made possible by the placement.
  • bad qualified products do not get into the packaging container, but are sorted out beforehand.
  • the products qualified by the evaluation device as being unsuitable can be transferred from the placement device into a reject container.
  • the device has a second sensor for measuring properties of the individual products in the product receptacles of the transfer elements, the measuring direction of which is oriented differently than the measuring direction of the first sensor.
  • the product receptacles of the transfer elements can be designed for a measurement from below of radiation-permeable material. This allows a particularly thorough control of all products in the product images prior to transfer by the placement device. A control of the already implemented or packaged products is therefore no longer necessary.
  • the sensor is usually an optical camera.
  • the placing means comprises a gripper with a corresponding number of suction means for simultaneously transferring a certain number of products from a transfer element into a packaging container.
  • an arrangement for transferring products from a storage container into packaging containers which comprises a first and a second apparatus according to the invention in series and two transport means for the packaging containers, wherein the transport means intersect between the first and the second apparatus.
  • the packaging container successively from the first device and the second device each side are filled.
  • Fig. 1 is a perspective view of a preferred embodiment of the inventive device 1 for transferring products from a reservoir into packaging container, also referred to as a pick-and-place system.
  • a sorting device 2 From a storage container (not shown) by means of a sorting device 2 products in product receptacles 6a, 6b, which are formed on transfer elements 5a and 5b, respectively.
  • the products are for example tablets, capsules, dragees, pills or the like, which are disordered in the reservoir after their production and should be packaged.
  • the transfer elements 5a, 5b are in the in Fig. 1 illustrated embodiment formed as a slide plates which reciprocate in parallel clockwise reciprocated over a predetermined distance, for example, driven by suitable drive means such as servomotors or the like.
  • two transport devices 3a, 3b, 4a, 4b for packaging containers are arranged laterally therefrom.
  • These can be normal conveyor belts, but also, as in the present example, rails 4a, 4b on which workpiece carriers 3a, 3b for the packaging containers are moved.
  • the packaging containers can be configured as desired, but preferably have similar product receptacles as the product receptacles 6a, 6b of the transfer elements 5a, 5b.
  • the transport direction of the packaging container is in the illustrated embodiment from right to left.
  • the movement of the packaging containers by means of the transport devices 3a, 3b, 4a, 4b preferably clocked by suitable drives.
  • a placement device 11 which is formed in the illustrated example as a delta robot.
  • delta robots are known per se, very powerful and capable of performing transfer movements at a rate of up to 150 cycles per minute, i. To pick up products in one place, lift and store after a shift by a predetermined distance at a delivery location again.
  • the product receptacles 6a, 6b in the transfer elements 5a, 5b may be designed such that wells are provided in a matrix arrangement in rows and columns, into which tablets can be filled accordingly.
  • the packaging containers are e.g. designed such that they accommodate fewer products than are provided in the product receptacles 6a, 6b.
  • the gripper of the placement device 11 comprises in each case a plurality of suction devices arranged in a row, so that in each case several tablets can be transferred in groups at the same time during the transfer from the product receptacles 6a, 6b of the transfer elements 5a, 5b to the packaging containers.
  • the number of products is arbitrarily changeable, but it is useful to provide replacement rows in the transfer elements 5a, 5b if products are classified as bad and discarded.
  • FIGS Fig. 2 to Fig. 6 The operation of the device according to the invention for transferring products from a storage container into packaging containers will be described below with reference to FIGS Fig. 2 to Fig. 6 described in detail, the respective plan views of selected, relevant components of in Fig. 1 shown preferred embodiment in different working positions show.
  • Fig. 2 is the transfer element 5a in the first position for receiving products from the storage container or the sorter 2.
  • the product receptacles 6a lie directly below the reservoir and are by means of the sorter 2, which has, for example, planetary brush with brushes for moving the disordered tablets, distributed in all existing product receptacles 6a.
  • the second transfer element 5b is located in the in Fig. 2 shown working position in the second position for delivering products to the placement device 11.
  • the Product receptacles or cups 6b are completely filled with tablets.
  • the (in the Fig. 2-6 Not shown) placing device 11 sets the tablets groupwise, ie by means of a series of suction devices which are attached to the gripper, to the product receptacles formed in a packaging container. This is in Fig. 2 represented by an arrow.
  • Fig. 3 shows the device according to the invention in the on the working position Fig. 2 following work position.
  • the transfer of tablets from the product receptacles 6b of the transfer element 5b into the product receptacles of the first packaging container is completed.
  • the packaging container can thus move by means of the workpiece carrier 3b on the transport rail 4b in the transport direction, ie in the embodiment shown here to the left.
  • the transfer member 5b whose product receptacles 6b have been emptied by the placer 11, moves back from the second position for delivering products to the first position for receiving products.
  • the transfer element 5a has moved with the completely filled product receptacles or cups 6a from the first position to the second position for dispensing products to the placement device 11.
  • the second packaging container has moved with its product receptacles by means of the workpiece carrier 3a along the transport rail 4a to the transfer position.
  • the placement device 11 can switch to the other working side and begin to convert the tablets in groups from the product receptacles 6a on the transfer element 5a into the product receptacles of the second packaging container.
  • Fig. 4 shows the next working position of the device according to the invention, wherein the transfer element 5a with the product receptacles or cups 6a is still in the second position for dispensing products to the placement device 11.
  • the second transfer element 5b is already completely moved back to the first position for receiving products from the storage container, so that the Pröduktworkn 6b again take over tablets from the sorter 2 and can be filled.
  • the already completely filled second packaging container moves on by means of the workpiece carrier 3b on the transport rail 4b to the next process step.
  • Fig. 5 again shows the on the working position Fig. 4 following position of the Device according to the invention.
  • the transfer element 5a at the second position moves back to the first position for receiving tablets and the second packaging container moves by means of the workpiece carrier 3a on the rail 4a in the transport direction to the next process step.
  • Synchronized with the completion of the transfer by the placement device 11 of the product receptacles 6a is approaching the second transfer element 5b with its product receptacles or cups 6b, so that the placer 11 immediately and without interruption with the transfer of tablets from the product receptacles 6b and Cup on the product images of the next packaging container, which has now been moved up to the second position, can begin.
  • Fig. 6 shows the working position, which is based on the working position Fig. 5 follows, where Fig. 6 identical with Fig. 2 is. It can be seen that the entire workflow starts over.
  • the periodic workflow illustrated above ensures that the placement device 11 can transfer products from the product receptacles 6a and 6b of the transfer elements 5a and 5b, respectively, into the product receptacles of the newly supplied packaging containers substantially without interruption.
  • the conversion performance of the placement device 11 is thus utilized to the maximum.
  • Fig. 7 shows a side view of an extended embodiment of the inventive device for transferring products from a reservoir into packaging container.
  • the first sensor 7 serves to check the products located in the product receptacles 6a, 6b of the transfer elements 5a, 5b from the top for completeness and damage, and although before the products are transferred from the placer 11 to the packaging container.
  • the first sensor 7 is suitable for checking the products vertically or obliquely from above.
  • the second sensor 8 is substantially identical to the first sensor 7, only its arrangement is different below the transfer elements 5a, 5b. In this way, it is possible that the products contained in the product receptacles 6a, 6b before
  • the two sensors 7, 8 are preferably optical cameras. Alternatively, as sensors 7, 8 also NIR sensors can be used, or a camera and an NIR sensor. The use of a single sensor 7 may be sufficient.
  • the product receptacles 6a, 6b of the transfer elements 5a, 5b are made of radiation-permeable material, e.g. Glass or plastic.
  • the two sensors 7, 8 a nearly complete two-sided control of the products in the product images is possible.
  • an evaluation unit (not shown) which sends corresponding control signals to the placement device 11
  • individual defective products or entire groups of products can be transferred from the placement device 11 into a collecting tray 9 provided for this purpose.
  • the number of product receptacles 6a, 6b of the transfer elements 5a, 5b is preferably greater than the number of product receptacles of the packaging containers.
  • a product receptacle 6a, 6b of a transfer element 5a, 5b may have more rows of wells for tablets than the corresponding packaging container has space. If the gripper of the placement device 11 converts exactly one line of tablets into one transfer operation, it is possible by providing replacement lines in the product receptacles 6a, 6b of the transfer elements 5a, 5b that rows of tablets can be faulty and into the collecting tray 9 be transferred without hindering the entire implementation process. If all the tablet lines are found to be good, but only a few lines actually implemented by the placer 11, drive the unreacted tablets lines back to the receiving position.
  • Fig. 8 schematically shows a particularly advantageous arrangement of two devices according to the invention.
  • the packaging containers are only half-filled with products by the first device according to the invention, ie, the placement device 11 moves only up to half of the packaging container in order to deposit products in the product receptacles. After filling half of the product receptacle of the packaging container they are moved along intersecting transport paths to the corresponding dispensing positions of the second device according to the invention. There takes place according to the description above, the loading of the second half of the packaging container. In this way, a full loading of all packaging containers takes place by two devices according to the invention, wherein the travel path of the placement is minimized and the overall throughput is increased.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter. Derartige Vorrichtungen werden vor allem bei der Herstellung und Verpackung von Produkten wie zum Beispiel Tabletten, Kapseln, Dragees, Pillen oder dergleichen in der pharmazeutischen Industrie verwendet.
  • Eine Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter ist beispielsweise aus der EP 1 713 693 A1 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist ein oberhalb eines Füllbandes angeordnetes Vorratsgefäß auf, aus dem die Produkte in auf dem Füllband ausgebildete Näpfe gefüllt werden. Anschließend werden die Produkte von dem Füllband mittels einer Platziereinrichtung in Verpackungsbehälter umgesetzt.
  • In der pharmazeutischen Industrie gelten hohe Anforderungen sowohl an die Qualität und die Geschwindigkeit bei der Herstellung und Verpackung von Medikamenten. Einerseits sollen nur einwandfreie Produkte tatsächlich verpackt werden, andererseits sollen die als Platziereinrichtung verwendeten Delta-Roboter, die sehr teuer sind, möglichst gut ausgelastet werden. Die Vorrichtung gemäß EP 1 713 693 A1 weist jedoch eine begrenzte Kapazität auf, da das Füllband nicht in einer beliebig hohen Geschwindigkeit umlaufen kann.
  • DE 42 08 818 A1 beschreibt insbesondere in der Ausführungsform von Fig. 6 eine Verpackungsvorrichtung, bei der zwei Greifeinrichtungen, die in x-Richtung starr miteinander verbunden und in y-Richtung unabhängig voneinander verschiebbar sind, zu verpackendes Stückgut abwechselnd bzw. rollierend von einem oder mehreren parallel und gleichsinnig laufenden Zuführbändern auf ein Transportband versetzen.
  • EP 1 342 666 A1 offenbart außerdem eine Vorrichtung zum Beladen von Behältern mit plattenförmigen Werkstücken. Von zwei parallel und gleichsinnig laufenden Zuführbändern herangeführte Werkstücke werden aus einer Bereitschaftsstellung in eine Ausgangsstellung bewegt, wobei sie von dort noch verschoben und zentriert werden, um anschließend auf ein Transportband mittels eines Beschickungsroboters versetzt zu werden.
  • US 3,412,843 beschreibt eine Zuführungsvorrichtung für eine Verpackungsmaschine, bei der von einem Zuführband angeliefertes Stückgut abwechselnd auf zwei endlos umlaufende Vereinzelungsförderbänder geschoben wird und anschließend mittels zweier Stoßvorrichtungen, die über denselben Antrieb gesteuert werden, auf ein mit Verpackungsbehältern versehenes Transportband verschoben wird.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter zu schaffen, die einen höheren Durchsatz aufweist und gleichzeitig eine Kontrolle der Produkte vor dem Abfüllen in den Verpackungsbehälter ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter weist eine Platziereinrichtung zum Umsetzen der Produkte in die Verpackungsbehälter sowie zwei Überführungselemente mit jeweils einer Mehrzahl von Produktaufnahmen auf, wobei die Überführungselemente jeweils zwischen einer ersten Position zur Aufnahme von Produkten aus dem Vorratsbehälter und einer zweiten Position zur Abgabe von Produkten an die Platziereinrichtung bewegbar sind.
  • Erfindungsgemäß sind die Überführungselemente gegenläufig zueinander hin- und her bewegbar. Daraus ergibt sich eine gegenläufig getaktete Anlieferung von Produkten auf den Überführungselementen zur Abgabe an die Platziereinrichtung und damit ein erhöhter Durchsatz der gesamten Vorrichtung, denn die Platziereinrichtung ist in der Lage, die Produkte von den Abgabepositionen der Überführungselemente ohne Pause in die Verpackungsbehälter umzusetzen. Eine Wartezeit für die Platziereinrichtung aufgrund des Befüllens der Produktaufnahmen der Überführungselemente kann damit vermieden werden und der Durchsatz der Vorrichtung wird deutlich gesteigert.
  • Bevorzugt weisen die Produktaufnahmen der Überführungselemente eine Anordnung auf, die der Anordnung von Produktaufnahmen der Verpackungsbehälter entspricht. Dadurch wird ein besonders einfaches und effizientes Umsetzen der Produkte durch den Greifarm der Platziereinrichtung ermöglicht.
  • Mit weiterem Vorteil ist die Anzahl der Produktaufnahmen der Überführungselemente größer als die Anzahl der Produktaufnahmen der Verpackungsbehälter, wodurch eine Redundanz erzeugt wird, falls Produkte als schlecht definiert und ausgesondert werden.
  • Mit Vorteil sind die Produktaufnahmen der Überführungselemente als Näpfe zur Aufnahme von Tabletten ausgebildet.
  • Weiterhin ist bevorzugt, dass die Verpackungsbehälter auf zwei Transporteinrichtungen parallel zu den Überführungselementen getaktet transportierbar angeordnet sind. Damit ist gewährleistet, dass die Produkte nach dem Aufnehmen durch die Platziereinrichtung auf den bereitstehenden Verpackungsbehältern abgelegt werden können.
  • Mit weiterem Vorteil weist die Vorrichtung eine Sortiereinrichtung zur Verteilung der Produkte aus dem Vorratsbehälter in die Produktaufnahmen der Überführungselemente auf. Dadurch ist gewährleistet, dass alle Produktaufnahmen der Überführungselemente mit Produkten gefüllt sind, bevor sich das Überführungselement zu der Abgabeposition bewegt.
  • Bevorzugt weist die Vorrichtung einen ersten Sensor zur Messung von Eigenschaften der einzelnen Produkte in den Produktaufnahmen der Überführungselemente und eine Auswerteeinrichtung zur Beurteilung der Produkte auf. Damit wird eine Qualitätskontrolle der Produkte vor dem Umsetzen der Produkte durch die Platziereinrichtung ermöglicht. Somit gelangen als schlecht qualifizierte Produkte nicht in die Verpackungsbehälter, sondern werden vorher aussortiert.
  • Mit weiterem Vorteil sind die von der Auswerteeinrichtung als nicht geeignet qualifizierten Produkte von der Platziereinrichtung in einen Ausschussbehälter übergebbar.
  • Ebenfalls bevorzugt weist die Vorrichtung einen zweiten Sensor zur Messung von Eigenschaften der einzelnen Produkte in den Produktaufnahmen der Überführungselemente auf, dessen Messrichtung anders als die Messrichtung des ersten Sensors ausgerichtet ist. Dabei können die Produktaufnahmen der Überführungselemente für eine Messung von unten aus strahlungsdurchlässigem Material ausgebildet sein. Damit wird eine besonders gründliche Kontrolle sämtlicher Produkte in den Produktaufnahmen vor dem Umsetzen durch die Platziereinrichtung ermöglicht. Eine Kontrolle der bereits umgesetzten bzw. verpackten Produkte ist folglich nicht mehr notwendig. Der Sensor ist üblicherweise eine optische Kamera.
  • In bevorzugter Weise weist die Platziereinrichtung einen Greifer mit einer entsprechenden Anzahl von Saugeinrichtungen zum gleichzeitigen Überführen einer bestimmten Anzahl von Produkten von einem Überführungselement in einen Verpackungsbehälter auf.
  • Besonders bevorzugt ist eine Anordnung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter, die eine erste und eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung in Reihe und zwei Transporteinrichtungen für die Verpackungsbehälter aufweist, wobei sich die Transporteinrichtungen zwischen der ersten und der zweiten Vorrichtung kreuzen. Dabei sind die Verpackungsbehälter nacheinander von der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung jeweils halbseitig befüllbar. Mit einer derartigen Anordnung lässt sich der Wirkungsgrad auch bei großen Verpackungsbehältern auf einfache Weise erhöhen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
    • Fig. 1
    ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter;
    Fig. 2 - Fig. 6
    zeigen in Draufsicht eine Auswahl von Bestandteilen der in Fig. 1 dargestell- ten Ausführungsform in unterschiedlichen Arbeitsstellungen;
    Fig. 7
    ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter mit integrierten Sensoren; und
    Fig. 8
    zeigt schematisch eine Anordnung von zwei aneinander gereihten Vorrich- tungen zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpa- ckungsbehälter.
  • Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter, auch als Pick-and-Place System bezeichnet. Aus einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) werden mittels einer Sortiereinrichtung 2 Produkte in Produktaufnahmen 6a, 6b, die auf Überführungselementen 5a bzw. 5b ausgebildet sind, angeordnet. Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Produkte beispielsweise Tabletten, Kapseln, Dragees, Pillen oder dergleichen, die sich nach ihrer Herstellung ungeordnet in dem Vorratsbehälter befinden und verpackt werden sollen.
  • Die Überführungselemente 5a, 5b sind in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform als Schieberplatten ausgebildet, die sich parallel zueinander über eine vorbestimmte Distanz gegenläufig getaktet hin- und herbewegen, beispielsweise von geeigneten Antriebseinrichtungen wie Servomotoren oder dergleichen angetrieben. Parallel zu den Überführungselementen 5a, 5b sind seitlich davon zwei Transporteinrichtungen 3a, 3b, 4a, 4b für Verpackungsbehälter (nicht dargestellt) angeordnet. Dies können normale Förderbänder sein, aber auch wie im vorliegenden Beispielsfall Schienen 4a, 4b, auf denen Werkstückträger 3a, 3b für die Verpackungsbehälter bewegt werden. Die Verpackungsbehälter können beliebig ausgestaltet sein, weisen aber vorzugsweise ähnliche Produktaufnahmen auf wie die Produktaufnahmen 6a, 6b der Überführungselemente 5a, 5b. Die Transportrichtung der Verpackungsbehälter ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel von rechts nach links. Die Bewegung der Verpackungsbehälter mittels der Transporteinrichtungen 3a, 3b, 4a, 4b erfolgt vorzugsweise getaktet durch geeignete Antriebe.
  • Oberhalb der Abgabeposition der Überführungselemente 5a, 5b befindet sich eine Platziereinrichtung 11, die im dargestellten Beispiel als Delta-Roboter ausgebildet ist. Derartige Delta-Roboter sind an sich bekannt, sehr leistungsfähig und in der Lage, mit einer Geschwindigkeit von bis zu 150 Takten pro Minute Umsetzbewegungen durchzuführen, d.h. Produkte an einem Ort aufzunehmen, anzuheben und nach einer Verschiebung um einen vorbestimmten Abstand an einem Abgabeort wieder abzulegen.
  • Beispielsweise können die Produktaufnahmen 6a, 6b in den Überführungselementen 5a, 5b derart ausgestaltet sein, dass Näpfe in einer Matrixanordnung in Zeilen und Spalten vorgesehen sind, in die entsprechend Tabletten eingefüllt werden können. Die Verpackungsbehälter sind z.B. derart ausgebildet, dass sie weniger Produkte aufnehmen als in den Produktaufnahmen 6a, 6b vorgesehen sind. Der Greifer der Platziereinrichtung 11 umfasst jeweils mehrere in einer Reihe angeordnete Saugeinrichtungen, so dass beim Umsetzen von den Produktaufnahmen 6a, 6b der Überführungselemente 5a, 5b auf die Verpackungsbehälter gruppenweise jeweils mehrere Tabletten gleichzeitig überführt werden können. Selbstverständlich ist die Anzahl von Produkten beliebig veränderbar, allerdings ist es sinnvoll, in den Überführungselementen 5a, 5b Ersatzreihen vorzusehen, falls Produkte als schlecht klassifiziert und ausgesondert werden.
  • Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter wird nachfolgend anhand der Fig. 2 bis Fig. 6 ausführlich beschrieben, die jeweils Draufsichten auf ausgewählte, relevante Bestandteile der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform in unterschiedlichen Arbeitsstellungen zeigen.
  • In Fig. 2 befindet sich das Überführungselement 5a in der ersten Position zur Aufnahme von Produkten aus dem Vorratsbehälter bzw. der Sortiereinrichtung 2. Die Produktaufnahmen 6a liegen dabei direkt unterhalb des Vorratsbehälters und werden mittels der Sortiereinrichtung 2, die beispielsweise Planetenrührer mit Bürsten zum Verschieben der ungeordneten Tabletten aufweist, in alle vorhandenen Produktaufnahmen 6a verteilt.
  • Das zweite Überführungselement 5b befindet sich in der in Fig. 2 dargestellten Arbeitsstellung in der zweiten Position zur Abgabe von Produkten an die Platziereinrichtung 11. Die Produktaufnahmen bzw. Näpfe 6b sind dabei vollständig mit Tabletten gefüllt. Die (in den Fig. 2 - 6 nicht dargestellte) Platziereinrichtung 11 setzt die Tabletten dabei gruppenweise, d.h. mittels einer Reihe von Saugeinrichtungen, die an dem Greifer befestigt sind, auf die in einem Verpackungsbehälter ausgebildeten Produktaufnahmen um. Dies ist in Fig. 2 durch einen Pfeil dargestellt.
  • Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in der auf die Arbeitsstellung aus Fig. 2 folgenden Arbeitsstellung. In dieser Position ist das Überführen von Tabletten von den Produktaufnahmen 6b des Überführungselementes 5b in die Produktaufnahmen des ersten Verpackungsbehälters abgeschlossen. Der Verpackungsbehälter kann sich folglich mittels des Werkstückträgers 3b auf der Transportschiene 4b in Transportrichtung, d.h. in der hier dargestellten Ausführungsform nach links, bewegen. Auch das Überführungselement 5b, dessen Produktaufnahmen 6b von der Platziereinrichtung 11 geleert wurden, fährt von der zweiten Position zur Abgabe von Produkten zu der ersten Position zur Aufnahme von Produkten zurück. Gleichzeitig hat sich in der Zwischenzeit das Überführungselement 5a mit den vollständig befüllten Produktaufnahmen bzw. Näpfen 6a von der ersten Position zur zweiten Position zur Abgabe von Produkten an die Platziereinrichtung 11 bewegt. Mittlerweile ist der zweite Verpackungsbehälter mit seinen Produktaufnahmen mittels des Werkstückträgers 3a entlang der Transportschiene 4a an die Übergabeposition gefahren. Ohne anzuhalten, d.h. synchron kann die Platziereinrichtung 11 auf die andere Arbeitsseite wechseln und beginnen, die Tabletten in Gruppen von den Produktaufnahmen 6a auf dem Überführungselement 5a in die Produktaufnahmen des zweiten Verpackungsbehälters umzusetzen.
  • Fig. 4 zeigt die nächste Arbeitsstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei das Überführungselement 5a mit den Produktaufnahmen bzw. Näpfen 6a sich immer noch in der zweiten Position zur Abgabe von Produkten an die Platziereinrichtung 11 befindet. Das zweite Überführungselement 5b ist jedoch bereits vollständig in die erste Position zur Aufnahme von Produkten aus dem Vorratsbehälter zurückgefahren, so dass die Pröduktaufnahmen 6b wieder Tabletten von der Sortiereinrichtung 2 übernehmen und befüllt werden können. Man erkennt ebenfalls, dass der bereits vollständig befüllte zweite Verpackungsbehälter sich mittels des Werkstückträgers 3b auf der Transportschiene 4b zum nächsten Prozessschritt weiterbewegt.
  • Fig. 5 zeigt nun wiederum die auf die Arbeitsstellung aus Fig. 4 folgende Arbeitsstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Sobald die Umsetzung von Produkten von den Produktaufnahmen bzw. Näpfen 6a des Überführungselementes 5a auf die Produktaufnahmen des zweiten Verpackungsbehälters durch die Platziereinrichtung 11 abgeschlossen ist, bewegt sich das Überführungselement 5a an der zweiten Position in die erste Position zur Aufnahme von Tabletten zurück und der zweite Verpackungsbehälter bewegt sich mittels des Werkstückträgers 3a auf der Schiene 4a in Transportrichtung zum nächsten Prozessschritt. Exakt mit dem Abschluss des Umsetzens durch die Platziereinrichtung 11 von den Produktaufnahmen 6a synchronisiert ist das Heranfahren des zweiten Überführungselementes 5b mit seinen Produktaufnahmen bzw. Näpfen 6b, so dass die Platziereinrichtung 11 unmittelbar und ohne Unterbrechung mit dem Umsetzen von Tabletten aus den Produktaufnahmen 6b bzw. Näpfen auf die Produktaufnahmen des nächsten Verpackungsbehälters, der mittlerweile an die zweite Position herangefahren wurde, beginnen kann.
  • Fig. 6 zeigt die Arbeitsstellung, die auf die Arbeitsstellung aus Fig. 5 folgt, wobei Fig. 6 identisch mit Fig. 2 ist. Man erkennt, dass der gesamte Arbeitsablauf von vorne beginnt.
  • Durch den oben dargestellten periodischen Arbeitsablauf ist gewährleistet, dass die Platziereinrichtung 11 im Wesentlichen ohne Unterbrechung Produkte von den Produktaufnahmen 6a bzw. 6b der Überführungselemente 5a bzw. 5b in die Produktaufnahmen der stetig neu zugeführten Verpackungsbehälter überführen kann. Die Umsetzleistung der Platziereinrichtung 11 ist damit maximal ausgenutzt.
  • Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht einer erweiterten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter. Zusätzlich zu den in Fig. 1 dargestellten Elementen erkennt man einen ersten Sensor 7, einen zweiten Sensor 8 sowie eine Auffangschale 9. Der erste Sensor 7 dient dazu, die in den Produktaufnahmen 6a, 6b der Überführungselemente 5a, 5b befindlichen Produkte von der Oberseite auf Vollständigkeit und Beschädigungen zu überprüfen, und zwar bevor die Produkte von der Platziereinrichtung 11 an die Verpackungsbehälter übergeben werden. Der erste Sensor 7 ist geeignet, die Produkte senkrecht oder schräg von oben zu überprüfen.
  • Der zweite Sensor 8 ist im Wesentlichen mit dem ersten Sensor 7 identisch, unterschiedlich ist lediglich seine Anordnung unterhalb der Überführungselemente 5a, 5b. Auf diese Weise ist es möglich, dass die in den Produktaufnahmen 6a, 6b befindlichen Produkte vor dem
  • Überführen durch die Platziereinrichtung 11 senkrecht oder schräg von unten auf Vollständigkeit und Beschädigungen überprüft werden. Die beiden Sensoren 7, 8 sind vorzugsweise optische Kameras. Alternativ können als Sensoren 7, 8 auch NIR-Sensoren eingesetzt werden, oder eine Kamera und ein NIR-Sensor. Auch der Einsatz eines einzigen Sensors 7 kann ausreichen.
  • Voraussetzung für die Überprüfung durch den zweiten Sensor 8 von unten ist, dass die Produktaufnahmen 6a, 6b der Überführungselemente 5a, 5b aus strahlungsdurchlässigem Material ausgebildet sind, z.B. Glas oder Kunststoff. Durch die beiden Sensoren 7, 8 wird eine nahezu vollständige beidseitige Kontrolle der Produkte in den Produktaufnahmen möglich. Durch eine geeignete Auswertung in einer (nicht dargestellten) Auswerteeinheit, die entsprechende Steuersignale an die Platziereinrichtung 11 sendet, können einzelne fehlerhafte Produkte oder ganze Gruppen von Produkten von der Platziereinrichtung 11 in eine dafür vorgesehene Auffangschale 9 übergeben werden.
  • Um zu verhindern, dass durch den Ausschuss die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung herabgesetzt wird, ist die Anzahl der Produktaufnahmen 6a, 6b der Überführungselemente 5a, 5b vorzugsweise größer als die Anzahl der Produktaufnahmen der Verpackungsbehälter. Beispielsweise kann eine Produktaufnahme 6a, 6b eines Überführungselementes 5a, 5b mehr Zeilen von Näpfen für Tabletten aufweisen als der entsprechende Verpackungsbehälter Platz hat. Setzt der Greifer der Platziereinrichtung 11 in einem Umsetzvorgang jeweils genau eine Zeile von Tabletten um, so ist es durch das Vorsehen von Ersatzzeilen in den Produktaufnahmen 6a, 6b der Überführungselemente 5a, 5b möglich, dass Zeilen von Tabletten fehlerhaft sein können und in die Auffangschale 9 überführt werden, ohne dass der gesamte Umsetzprozess behindert wird. Sofern alle Tablettenzeilen für gut befunden werden, jedoch nur weniger Zeilen auch tatsächlich von der Platziereinrichtung 11 umgesetzt werden, fahren die nicht umgesetzten Tablettenzeilen zurück in die Aufnahmeposition.
  • Auf diese Weise kann die Qualität der gesamten Prozesskette erhöht werden, ohne die Leistungsfähigkeit einzuschränken.
  • Fig. 8 zeigt schematisch eine besonders vorteilhafte Anordnung von zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen. Der Einfachheit halber sind in Fig. 8 lediglich die Überführungselemente 5a, 5b der ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung und die Überführungselemente 5a', 5b' der zweiten Vorrichtung sowie die Werkstückträger 3a, 3b dargestellt. Die Verpackungsbehälter werden von der ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung nur halbseitig mit Produkten befüllt, d.h. dass die Platziereinrichtung 11 nur bis zur Hälfte des Verpackungsbehälters verfährt, um Produkte in den Produktaufnahmen abzulegen. Nach dem Befüllen der Hälfte der Produktaufnahme der Verpackungsbehälter werden diese entlang sich kreuzender Transportwege zu den entsprechenden Abgabepositionen der zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung verfahren. Dort findet gemäß der oben ausgeführten Beschreibung die Beladung der zweiten Hälfte der Verpackungsbehälter statt. Auf diese Weise findet eine vollständige Beladung aller Verpackungsbehälter durch zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen statt, wobei der Fahrweg der Platziereinrichtung minimiert wird und der Gesamtdurchsatz erhöht wird.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter wurde ein verbessertes, leistungsfähigeres System bereitgestellt, das die Platziereinrichtung optimal auslastet und mit dem weiterhin eine vollständige Qualitätskontrolle der Produkte vor dem Umsetzen auf Verpackungsbehälter möglich ist.

Claims (13)

  1. Vorrichtung (1) zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter mit einer Platziereinrichtung (11) zum Umsetzen der Produkte in die Verpackungsbehälter, wobei die Vorrichtung (1) zwei Überführungselemente (5a, 5b) mit jeweils einer Mehrzahl von Produktaufnahmen (6a, 6b) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Überführungselemente (5a, 5b) jeweils zwischen einer ersten Position zur Aufnahme von Produkten aus dem Vorratsbehälter und einer zweiten Position zur Abgabe von Produkten an die Platziereinrichtung (11) gegenläufig zueinander hin- und her bewegbar sind.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktaufnahmen (6a, 6b) der Überführungselemente (5a, 5b) eine Anordnung aufweisen, die der Anordnung von Produktaufnahmen der Verpackungsbehälter entspricht.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Produktaufnahmen (6a, 6b) der Überführungselemente (5a, 5b) größer oder gleich der Anzahl der Produktaufnahmen der Verpackungsbehälter ist.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktaufnahmen (6a, 6b) der Überführungselemente (5a, 5b) als Näpfe zur Aufnahme von Tabletten ausgebildet sind.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsbehälter auf zwei Transporteinrichtungen (3a, 3b, 4a, 4b) parallel zu den Überführungselementen (5a, 5b) frei transportierbar angeordnet sind.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Sortiereinrichtung (2) zur Verteilung der Produkte aus dem Vorratsbehälter in die Produktaufnahmen (6a, 6b) der Überführungselemente (5a, 5b) aufweist.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ersten Sensor (7) zur Messung von Eigenschaften der einzelnen Produkte in den Produktaufnahmen (6a, 6b) der Überführungselemente (5a, 5b) und eine Auswerteeinrichtung zur Beurteilung der Produkte aufweist.
  8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Auswerteeinrichtung als nicht geeignet qualifizierten Produkte von der Platziereinrichtung (11) in einen Ausschussbehälter (9) übergebbar sind.
  9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zweiten Sensor (8) zur Messung von Eigenschaften der einzelnen Produkte in den Produktaufnahmen (6a, 6b) der Überführungselemente (5a, 5b) aufweist, dessen Messrichtung anders als die Messrichtung des ersten Sensors (7) ist.
  10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktaufnahmen (6a, 6b) der Überführungselemente (5a, 5b) aus strahlungsdurchlässigem Material ausgebildet sind.
  11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (7, 8) eine optische Kamera ist.
  12. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platziereinrichtung (11) einen Greifer mit einer entsprechenden Anzahl von Saugeinrichtungen zum gleichzeitigen Überführen einer bestimmten Anzahl von Produkten von einem Überführungselement (5a, 5b) in einen Verpackungsbehälter aufweist.
  13. Anordnung zum Überführen von Produkten aus einem Vorratsbehälter in Verpackungsbehälter, die eine erste und eine zweite Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Reihe aufweist, und mit zwei Transporteinrichtungen (3a, 3b, 4a, 4b) für die Verpackungsbehälter, wobei sich die Transporteinrichtungen (3a, 3b, 4a, 4b) zwischen der ersten und der zweiten Vorrichtung kreuzen und die Verpackungsbehälter nacheinander von der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung jeweils halbseitig befüllbar sind.
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