EP4206103A1 - Füllvorrichtung für einen faltschachtel-speicher einer verpackungsmaschine und verfahren zum füllen eines faltschachtel-speichers - Google Patents

Füllvorrichtung für einen faltschachtel-speicher einer verpackungsmaschine und verfahren zum füllen eines faltschachtel-speichers Download PDF

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EP4206103A1
EP4206103A1 EP22150059.8A EP22150059A EP4206103A1 EP 4206103 A1 EP4206103 A1 EP 4206103A1 EP 22150059 A EP22150059 A EP 22150059A EP 4206103 A1 EP4206103 A1 EP 4206103A1
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EP
European Patent Office
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drawer
stack
filling device
storage unit
filling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP22150059.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Siegbert EVIN
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IWK Verpackungstechnik GmbH
Original Assignee
IWK Verpackungstechnik GmbH
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Publication date
Application filed by IWK Verpackungstechnik GmbH filed Critical IWK Verpackungstechnik GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a filling device for a folding box store of a packaging machine, having a storage device with at least one storage unit, with at least one stack of folded boxes being arranged in each storage unit, and a transfer device, by means of which the stack of folded boxes can be removed from the storage unit and placed in the folding box -Memory can be used, the storage device having a supporting structure on which the storage unit is supported.
  • the invention also relates to a method for filling a folding box store of a packaging machine, with a storage device having at least one storage unit in which at least one stack of folding boxes is arranged, the stack of folding boxes being removed from the storage unit by means of a transfer device and placed in the folding box -Memory is used.
  • a packaging machine in particular in the form of a cartoning machine, in a folding box store in particular a large number of folded boxes laid flat in the form of a vertical shaft.
  • the packaging machine removes a folding box, in particular at the lower end of the stack of folding boxes, erects the folding box and fills the desired product into the folding box, whereupon the folding box is closed.
  • a transfer device is provided in the form of an industrial robot, which is designed as an articulated arm robot.
  • a support structure in the form of a pallet On a support structure in the form of a pallet, a large number of cartons are stacked one above the other and next to each other, each forming a storage unit. Two stacks of folding boxes are arranged side by side in each storage unit.
  • the transfer device takes a carton that is closed on all sides and feeds it to an opening device in which the carton is cut open so that a lid can be lifted off.
  • Two stacks of folding boxes are arranged side by side in the carton.
  • the transfer device takes one of the stacks of folded boxes and places it in an intermediate storage area, from where it is then transported to the packaging machine.
  • the second stack of folding boxes is then removed from the box and also placed in the interim storage area.
  • the empty carton is placed on a conveyor and removed.
  • the transfer device then grasps the next carton, opens it and removes the stacks of folded boxes contained therein one after the other in the manner mentioned.
  • the well-known refilling device for the stack of folded boxes of a packaging machine is not only complex in terms of construction, but it also takes a relatively long time before the carton is opened, the individual stacks of folded boxes are placed one after the other on the intermediate storage area and then fed to the packaging machine from there.
  • the invention is based on the object of designing a filling device for a folding box store of a packaging machine, with which the folding box store can be quickly and easily filled and which produces as little packaging waste as possible.
  • a method for filling a folding box store of a packaging machine is to be created, with which the folding box store can be refilled quickly and easily.
  • the storage unit has at least one drawer, which is slidably mounted on the supporting structure.
  • the basic idea is to arrange the stack of folded boxes in a drawer from which the moving device removes the stack of folded boxes.
  • the stack of folded boxes is preferably accommodated in the drawer directly and without outer packaging, for example in the form of a cardboard box.
  • the stack of folded boxes is arranged in the drawer so that it is freely accessible, i.e. the moving device can preferably lift the stack of folded boxes upwards out of the drawer without first opening an outer packaging or removing another obstacle or a cover to have to.
  • a plurality of drawers are preferably mounted one above the other and/or next to one another on the supporting structure, so that the supporting structure has a large capacity for stacking folding boxes.
  • the several drawers are preferably all displaceable in parallel directions and can be pulled out on the same side of the supporting structure.
  • the support structure can be a frame or preferably a cabinet-like housing on which the drawer or drawers are slidably mounted are.
  • the drawers can be displaceable relative to the supporting structure independently of one another.
  • the drawers can be loaded with the stacks of folding boxes at a location remote from the packaging machine and possibly also in another factory and are then brought into the working area of the filling device or the transfer device.
  • the supporting structure is arranged on a carriage, so that the supporting structure can be moved with the drawers and the stacks of folding boxes located therein.
  • the chassis is assigned a drive device, for example an electric motor, with which the carrying device can be brought into the effective range of the transfer device and removed from it.
  • the travel movements of the carrying device can be controlled or automated by a user in that an automatically guided vehicle is used, which is controlled, for example, by means of induction loops embedded in the ground or by means of satellite communication.
  • An industrial robot in particular an articulated-arm robot that can carry a gripper head, is preferably used as the transfer device.
  • the transfer device can grip the stack of folding boxes if they are still in the drawer and lift them out of the drawer and insert them into the folding box store of the packaging machine.
  • the folding box store is preferably a vertical folding box shaft into which the stack of folded boxes is inserted vertically from above.
  • a further development of the invention can provide for the stack of folded boxes to be arranged in the drawer in such a way that it is at a distance from a wall of the drawer on at least two opposite sides having. In this way, a gap is formed between the wall of the drawer and the associated end face of the stack of folding boxes, in which the transfer device can engage in particular with the grippers of the gripper head.
  • each drawer can be adjusted and in particular moved between a rest position within the carrying device and a removal position in which the stack of folded boxes arranged in the drawer is accessible for the transfer device.
  • the transfer device is designed in such a way that the drawer can be displaced by means of the transfer device relative to the supporting structure, in particular between the rest position and the removal position.
  • a position detection device may be provided by means of which the position of the storage device and / or the drawer can be detected.
  • the position detection device preferably has a camera which can be attached to the gripper head of the transfer device. The camera is used to determine the position of the carrying device and/or the drawer by, for example, searching for a marking attached to the carrying device and/or the drawer and detecting its position.
  • either the position of the carrying device and/or the drawer is corrected to such an extent that a desired TARGET position is reached exactly or with only a small deviation. Additionally or alternatively, it is possible for a positional deviation of the support structure and/or the drawer to be compensated for by the controller of the relocating device carrying out a correspondingly corrected movement sequence adapted to the actual position of the support device and/or the drawer.
  • the above-mentioned object is achieved in that the storage unit is designed in the form of at least one drawer and that the drawer is moved from a rest position to a removal position before the stack of folded boxes is removed and after the removal of the or all stacks of folded boxes the removal position is moved to the rest position.
  • drawers can be arranged one above the other and/or next to one another on or in the support structure, which is preferably designed as a cabinet-like housing.
  • the drawers are preferably shifted one after the other between the rest position and the removal position.
  • a first drawer is moved into the removal position and then the stack or stacks of folded boxes are removed from the first drawer.
  • the first drawer is then moved back into its resting position, whereupon a second drawer is shifted from its resting position into the removal position and the stack or stacks of folding boxes located therein are then removed.
  • This procedure is continued until all drawers are emptied.
  • the support structure with the empty drawers is then removed manually or by means of a motor drive and a new support structure with several storage units in the form of drawers loaded with stacks of folding boxes is fed to the transfer device.
  • the storage device can preferably be moved, it being possible for it to be driven by a motor.
  • the storage device is moved to a TARGET position or at least brought close to a desired TARGET position.
  • a position detection device then checks whether the desired position has been reached. If this check reveals that the support structure with the drawers deviates from the TARGET position, either the position of the support structure is changed and/or the movement sequences of the transfer device are corrected and adjusted accordingly.
  • a support structure in the form of a box or cabinet-like housing supports a plurality of drawers arranged one above the other and/or next to one another, with at least one stack of folding boxes being arranged in each drawer.
  • the box-like or cabinet-like housing is mounted on a chassis and is brought into a SET position in the work area of the transfer device, which is designed as an articulated-arm robot.
  • a camera is arranged on the conversion device, which captures a predetermined marking on the cabinet-like housing and thus determines its position.
  • the controller of the transfer device thus knows where the individual drawers are located.
  • the articulated-arm robot carries a gripper head, with which a first drawer is first pulled out of the cabinet-like housing, i.e. brought from a rest position to a removal position.
  • a stack of folded boxes is arranged in the drawer without the outer packaging and is therefore freely accessible for the transfer device, without the stack of folded boxes having to be exposed beforehand.
  • the transfer device grips the stack of folding boxes with the gripper head and lifts it out of the drawer and places it in the folding box store.
  • drawers which are equipped with freely accessible stacks of folding boxes, has the advantage that no packaging waste is produced that has to be disposed of.
  • the folding box store can be refilled automatically with all the stacks of folded boxes located in the storage device or its drawers.
  • the filling device shown schematically is used to fill a folding box store 13 of a packaging machine, which in a known manner can be used as a vertical, shaft that can be filled from above is formed.
  • the filling device 10 comprises a storage device 11 with a support structure 14 in the form of a cabinet-like housing 19 which is supported on a chassis 17 with a plurality of wheels 18 on the ground.
  • the cabinet-like housing 19 is open on at least one side and carries a plurality of storage units 15 arranged one above the other on the inside, each of which is designed as a pull-out drawer 16 .
  • the drawers 16 can be moved independently of one another from a rest position arranged within the housing 19, as shown in 1 is shown, in a pulled out of the housing 19 removal position (see 3 ) are adjusted, as indicated by the double arrow A.
  • each drawer 16 four folding box stacks FS are arranged side by side in a 2 ⁇ 2 field.
  • the stacks of folded boxes FS are arranged inside the drawer 16 with the aid of spacers 24 in such a way that they are at a distance from a wall of the drawer 16 or from the adjacent stack of folded boxes FS on two opposite sides. In this way, engagement gaps 25 are formed.
  • a transfer device 12 is designed in the form of an industrial robot 20 with a plurality of articulated arms 26 and carries a gripper head 21 at its front end 1 is indicated.
  • the cabinet-like housing 19 carries a marking 28 on its upper side, which can be detected using the position detection device 22 .
  • the marking 28 on the housing 19 is determined by means of the position detection device 22 and the exact actual position of the housing 19 is thus entered into the control of the conversion device 12 . This state is in 1 shown.
  • the filling process then begins.
  • the gripper head 21 is moved in front of one of the drawers 16 which is located inside the housing 19 in its rest position. This state is in 2 shown.
  • the gripper head 21 is engaged with the drawer 16 and the drawer 16 is withdrawn from the housing 19 to a removal position as shown in FIG 3 is shown.
  • the drawer 16 is in the removal position, the stacks of folding boxes FS accommodated in the drawer 16 are freely accessible from the top of the drawer 16, ie there is no further cover or outer packaging.
  • the gripper head 21 is brought into a position above one of the stacks of folded boxes FS, with its gripper arms engaging in the engagement gaps 25, so that the stack of folded boxes FS is between the gripper arms is recorded. This state is in 4 shown.
  • the stack of folded boxes FS is lifted out of the drawer 16 by means of corresponding movements of the transfer device 12 ( figure 5 ) and inserted from above into the folding box store 13 ( 6 ).
  • the gripper head 21 is brought back into engagement with the drawer 16 ( 7 ) and the drawer 16 is pushed into the housing 19 by corresponding adjustment movements of the transfer device 12, as indicated by the arrow E in 7 is indicated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)

Abstract

Eine Füllvorrichtung (10) für einen Faltschachtel-Speicher (13) einer Verpackungsmaschine weist eine Lagervorrichtung (11) mit zumindest einer Lagereinheit (15) auf. In jeder Lagereinheit ist zumindest ein Faltschachtel-Stapel (FS) angeordnet. Es ist eine Umsetzvorrichtung (12) vorgesehen, mittels der der Faltschachtel-Stapel aus der Lagereinheit entnehmbar und in den Faltschachtel-Speicher einsetzbar ist. Die Lagervorrichtung weist eine Tragkonstruktion (14) auf, an der die Lagereinheit abgestützt ist. Die Lagereinheit besitzt zumindest eine Schublade (16), die verschieblich an der Tragkonstruktion gelagert ist und zwischen einer Ruheposition und einer Entnahmeposition verstellt werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung für einen Faltschachtel-Speicher einer Verpackungsmaschine mit einer Lagervorrichtung mit zumindest einer Lagereinheit, wobei in jeder Lagereinheit zumindest ein Faltschachtel-Stapel angeordnet ist, und einer Umsetzvorrichtung, mittels der der Faltschachtel-Stapel aus der Lagereinheit entnehmbar und in den Faltschachtel-Speicher einsetzbar ist, wobei die Lagervorrichtung eine Tragkonstruktion aufweist, an der die Lagereinheit abgestützt ist.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Füllen eines Faltschachtel-Speichers einer Verpackungsmaschine, mit einer Lagervorrichtung mit zumindest einer Lagereinheit, in der zumindest ein Faltschachtel-Stapel angeordnet ist, wobei der Faltschachtel-Stapel mittels einer Umsetzvorrichtung aus der Lagereinheit entnommen und in den Faltschachtel-Speicher eingesetzt wird.
  • In einer Verpackungsmaschine insbesondere in Form einer Kartoniermaschine wird in einem Faltschachtel-Speicher insbesondere in Form eines vertikalen Schachtes eine Vielzahl von flach zusammengelegten Faltschachteln vorgehalten. Die Verpackungsmaschine entnimmt eine Faltschachtel insbesondere am unteren Ende des Faltschachtelstapels, richtet die Faltschachtel auf und füllt das gewünschte Produkt in die Faltschachtel ein, woraufhin die Faltschachtel verschlossen wird.
  • Um den kontinuierlichen, ordnungsgemäßen Betrieb der Verpackungsmaschine sicherzustellen, ist es notwendig, dass der Faltschachtel-Speicher ständig mit Faltschachteln nachgefüllt wird. Während dies früher manuell erfolgte, ist es mittlerweile möglich, das Nachfüllen des Faltschachtel-Speichers maschinell durchzuführen. Gemäß der CH 703288 A2 ist zu diesem Zweck eine Umsetzvorrichtung in Form eines Industrie-Roboters vorgesehen, der als Gelenkarm-Roboter ausgebildet ist. Auf einer Tragkonstruktion in Form einer Palette sind eine Vielzahl von Kartons übereinander und nebeneinander aufgestapelt, die jeweils eine Lagereinheit bilden. In jeder Lagereinheit sind zwei Faltschachtel-Stapel nebeneinander angeordnet.
  • Die Umsetzvorrichtung ergreift einen Karton, der allseitig geschlossen ist, und führt ihn einer Öffnungsvorrichtung zu, in der der Karton so aufgeschnitten wird, dass ein Deckel abgehoben werden kann. In dem Karton sind zwei Faltschachtel-Stapel nebeneinander angeordnet. Die Umsetzvorrichtung ergreift einen der Faltschachtelstapel und legt ihn auf einem Zwischenlagerplatz ab, von wo aus er dann zu der Verpackungsmaschine befördert wird. Anschließend wird der zweite Faltschachtel-Stapel aus dem Karton entnommen und ebenfalls auf dem Zwischenlagerplatz abgelegt. Der leere Karton wird auf einer Fördervorrichtung abgelegt und abgeführt. Daraufhin ergreift die Umsetzvorrichtung den nächsten Karton, öffnet diesen und entnimmt die darin befindlichen Faltschachtelstapel nacheinander in genannter Weise.
  • Die bekannte Nachfüllvorrichtung für den Faltschachtel-Stapel einer Verpackungsmaschine ist nicht nur konstruktiv aufwändig, sondern es dauert auch relativ lange, bis der Karton geöffnet, die einzelnen Faltschachtel-Stapel nacheinander auf dem Zwischenlagerplatz abgelegt und von diesem dann der Verpackungsmaschine zugeführt werden.
  • Darüber hinaus fällt bei der bekannten Nachfüllvorrichtung relativ viel Verpackungsmüll an und die leeren Kartons müssen in aufwändiger Weise abgeführt werden, wofür eine eigene Fördervorrichtung notwendig ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Füllvorrichtung für einen Faltschachtel-Speicher einer Verpackungsmaschine auszubilden, mit der ein schnelles und einfaches Befüllen des Faltschachtel-Speichers möglich ist und bei der möglichst wenig Verpackungsmüll anfällt.
  • Darüber hinaus soll ein Verfahren zum Füllen eines Faltschachtel-Speichers einer Verpackungsmaschine geschaffen werden, mit dem der Faltschachtel-Speicher schnell und in einfacher Weise nachgefüllt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Füllvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Lagereinheit zumindest eine Schublade aufweist, die verschieblich an der Tragkonstruktion gelagert ist.
  • Erfindungsgemäß wird von der Grundüberlegung ausgegangen, den Faltschachtel-Stapel in einer Schublade anzuordnen, aus der die Umsetzvorrichtung den Faltschachtel-Stapel entnimmt. Vorzugsweise ist der Faltschachtel-Stapel direkt und ohne Umverpackung beispielsweise in Form eines Kartons in der Schublade aufgenommen.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Faltschachtel-Stapel frei zugänglich in der Schublade angeordnet ist, d.h. die Umsetzvorrichtung kann den Faltschachtel-Stapel vorzugsweise nach oben aus der Schublade herausheben, ohne zuvor eine Umverpackung öffnen oder ein sonstiges Hindernis oder eine Abdeckung abnehmen zu müssen.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Schublade mehrere Faltschachtel-Stapel nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind, so dass die Schublade eine relativ große Kapazität an Faltschachteln bzw. Faltschachtel-Stapeln aufweist.
  • Vorzugsweise sind mehrere Schubladen übereinander und/oder nebeneinander an der Tragkonstruktion gelagert, so dass die Tragkonstruktion eine große Kapazität an Faltschachtel-Stapeln besitzt. Die mehreren Schubladen sind dabei vorzugsweise alle in parallele Richtungen verschiebbar und auf der gleichen Seite der Tragkonstruktion an dieser herausziehbar.
  • Bei der Tragkonstruktion kann es sich um ein Gestell oder vorzugsweise um ein schrankartiges Gehäuse handeln, an dem die Schublade bzw. die Schubladen verschieblich gelagert sind. Dabei können die Schubladen unabhängig voneinander relativ zur Tragkonstruktion verschieblich sein.
  • Die Schubladen können an einem von der Verpackungsmaschine entfernten Ort und ggf. auch in einer anderen Fabrik mit den Faltschachtel-Stapeln bestückt werden und werden dann in den Arbeitsbereich der Füllvorrichtung bzw. der Umsetzvorrichtung gebracht. Zu diesem Zweck kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Tragkonstruktion auf einem Fahrwerk angeordnet ist, so dass die Tragkonstruktion mit den Schubladen und den darin befindlichen Faltschachtel-Stapeln verfahren werden kann. In Weiterbildung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, dass dem Fahrwerk eine Antriebvorrichtung, beispielsweise ein Elektro-Motor zugeordnet ist, mit dem die Tragvorrichtung in den Wirkungsbereich der Umsetzvorrichtung gebracht und aus diesem abgeführt werden kann. Die Fahrbewegungen der Tragvorrichtung können dabei durch einen Benutzer gesteuert oder automatisiert sein, indem ein automatisch geführtes Fahrzeug verwendet wird, das beispielsweise mittels in den Untergrund eingelassener Induktionsschleifen oder mittels Satelliten-Kommunikation gesteuert wird.
  • Als Umsetzvorrichtung findet vorzugsweise ein Industrie-Roboter, insbesondere ein Gelenkarm-Roboter Verwendung, der einen Greiferkopf tragen kann. Mittels des Greiferkopfes kann die Umsetzvorrichtung den Faltschachtel-Stapel ergreifen, wenn dieser sich noch in der Schublade befindet, und ihn aus der Schublade herausheben und in den Faltschachtel-Speicher der Verpackungsmaschine einsetzen. Bei dem Faltschachtel-Speicher handelt es sich vorzugsweise um einen vertikalen Faltschachtel-Schacht, in den der Faltschachtel-Stapel vertikal von oben eingesetzt wird.
  • Um der Umsetzvorrichtung das Ergreifen des in der Schublade befindlichen Faltschachtel-Stapels zu erleichtern, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Faltschachtel-Stapel so in der Schublade angeordnet ist, dass er auf zumindest zwei entgegengesetzten Seiten einen Abstand zu einer Wandung der Schublade aufweist. Auf diese Weise ist zwischen der Wandung der Schublade und der zugeordneten Stirnseite des Faltschachtel-Stapels ein Spalt gebildet, in den die Umsetzvorrichtung insbesondere mit den Greifern des Greiferkopfes eingreifen kann.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Schublade zwischen einer Ruheposition innerhalb der Tragvorrichtung und einer Entnahmeposition verstellt und insbesondere verschoben werden kann, in der der in der Schublade angeordnete Faltschachtel-Stapel für die Umsetzvorrichtung zugänglich ist. In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Umsetzvorrichtung so ausgestaltet ist, dass die Schublade mittels der Umsetzvorrichtung relativ zur Tragkonstruktion insbesondere zwischen der Ruheposition und der Entnahmeposition verschieblich ist.
  • Wenn das Verschieben der Schublade und das Entnehmen des Faltschachtel-Stapels aus der Schublade mittels der Umsetzvorrichtung automatisiert ist, sollte die Schublade und somit die Tragkonstruktion eine vorbestimmte Position relativ zur Umsetzvorrichtung einnehmen oder der Maschinensteuerung muss zumindest die Position der Tragvorrichtung und somit der Schublade exakt bekannt sein, damit die Umsetzvorrichtung den Faltschachtel-Stapel ergreifen und aus der Schublade herausheben kann. Zu diesem Zweck in Weiterbiodung der Erfindung eine Positionserfassungsvorrichtung vorgesehen sein, mittels der die Position der Lagervorrichtung und/ oder der Schublade erfassbar ist. Vorzugsweise weist die Positionserfassungsvorrichtung eine Kamera auf, die am Greiferkopf der Umsetzvorrichtung angebracht sein kann. Mittels der Kamera wird ermittelt, welche Position die Tragvorrichtung und/oder die Schublade hat, indem beispielsweise eine an der Tragvorrichtung und/oder der Schublade angebrachte Markierung gesucht und in ihrer Position erfasst wird. Daraufhin wird entweder die Position der Tragvorrichtung und/oder der Schublade soweit korrigiert, dass eine gewünschte SOLL-Position exakt oder mit nur geringer Abweichung erreicht ist. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass eine Positionsabweichung der Tragkonstruktion und/oder der Schublade dadurch ausgeglichen wird, dass die Steuerung der Umsetzvorrichtung einen entsprechend korrigierten und an die tatsächliche Position der Tragvorrichtung und/oder der Schublade angepassten Bewegungsablauf ausführt.
  • Hinsichtlich des Verfahrens wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Lagereinheit in Form zumindest einer Schublade ausgebildet ist und dass die Schublade vor der Entnahme des Faltschachtel-Stapels aus einer Ruheposition in eine Entnahmeposition verschoben und nach der Entnahme des oder aller Faltschachtel-Stapel aus der Entnahmeposition in die Ruheposition verschoben wird.
  • Dabei können mehrere Schubladen übereinander und/oder nebeneinander an oder in der Tragkonstruktion angeordnet sein, die vorzugsweise als schrankartiges Gehäuse ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise werden die Schubladen nacheinander zwischen der Ruheposition und der Entnahmeposition verschoben. Somit wird zunächst eine erste Schublade in die Entnahmeposition verschoben und anschließend werden der oder die Faltschachtel-Stapel aus der ersten Schublade entnommen. Daraufhin wird die erste Schublade wieder in ihre Ruheposition verschoben, woraufhin eine zweite Schublade aus ihrer Ruheposition in die Entnahmeposition verschoben und dann der oder die darin befindlichen Faltschachtel-Stapel entnommen werden. Dieses Vorgehen wird solange fortgeführt, bis alle Schubladen entleert sind. Die Tragkonstruktion mit den leeren Schubladen wird dann manuell oder mittels eines motorischen Antriebs abgeführt und eine neue Tragkonstruktion mit mehreren Lagereinheiten in Form von mit Faltschachtel-Stapeln bestückten Schubladen wird der Umsetzvorrichtung zugeführt.
  • Vorzugsweise ist die Lagervorrichtung verfahrbar, wobei sie motorisch angetrieben sein kann. Die Lagervorrichtung wird in eine SOLL-Position verfahren oder zumindest in die Nähe einer gewünschten SOLL-Position gebracht. Anschließend wird das Erreichen der SOLL-Position mittels einer Positionserfassungsvorrichtung überprüft. Wenn sich bei dieser Überprüfung herausstellen sollte, dass die Tragkonstruktion mit den Schubladen von der SOLL-Position abweicht, wird entweder die Position der Tragkonstruktion verändert und/oder die Bewegungsabläufe der Umsetzvorrichtung werden entsprechend korrigiert und angepasst.
  • Im Folgenden werden beispielhaft der konstruktive Aufbau der Füllvorrichtung für den Faltschachtel-Stapel einer Verpackungsmaschine und das Verfahren zum Befüllen des Faltschachtel-Speichers erläutert.
  • Eine Tragkonstruktion in Form eines kasten- oder schrankartigen Gehäuses trägt mehrere übereinander und/oder nebeneinander angeordnete Schubladen, wobei in jeder Schublade zumindest ein Faltschachtel-Stapel angeordnet ist. Das kasten- oder schrankartige Gehäuse ist auf einem Fahrwerk gelagert und wird in eine SOLL-Position im Arbeitsbereich der als Gelenkarm-Roboter ausgestalteten Umsetzvorrichtung gebracht.
  • An der Umsetzvorrichtung ist eine Kamera angeordnet, die eine vorbestimmte Markierung an dem schrankartigen Gehäuse erfasst und somit dessen Position feststellt. Die Steuerung der Umsetzvorrichtung weiß somit, wo sich die einzelnen Schubladen befinden.
  • Der Gelenkarm-Roboter trägt einen Greiferkopf, mit dem zunächst eine erste Schublade aus dem schrankartigen Gehäuse herausgezogen, d.h. aus einer Ruheposition in eine Entnahmeposition gebracht wird. In der Schublade ist ein Faltschachtel-Stapel umverpackungsfrei angeordnet und somit für die Umsetzvorrichtung frei zugänglich, ohne dass vorher der Faltschachtel-Stapel freigelegt werden muss. Die Umsetzvorrichtung ergreift den Faltschachtel-Stapel mit dem Greiferkopf und hebt ihn aus der Schublade heraus und setzt ihn in den Faltschachtel-Speicher ein.
  • Falls in der Schublade noch ein weiterer Faltschachtel-Stapel aufgenommen ist, wird auch dieser mittels der Umsetzvorrichtung aus der Schublade entnommen und in den Faltschachtel-Speicher eingesetzt.
  • Wenn die Schublade geleert ist, wird die Schublade mittels der Umsetzvorrichtung wieder in das kastenartige Gehäuse eingeschoben, d.h. in ihre Ruheposition gebracht, woraufhin eine weitere Schublade mittels der Umsetzvorrichtung aus dem kastenartigen Gehäuse herausgezogen, d.h. in ihre Entnahmeposition gebracht wird. Das Entnehmen der darin befindlichen Faltschachtel-Stapel und deren Einsetzen in den Faltschachtel-Speicher erfolgt in genannter Weise.
  • Wenn alle Schubladen geleert sind und somit alle Faltschachtel-Stapel der Lagervorrichtung entnommen und in den Faltschachtel-Speicher eingesetzt sind, wird das kastenartige Gehäuse weggefahren, was durch manuelles Verschieben oder mittels einer Antriebsvorrichtung erfolgen kann. Anschließend wird ein weiteres gleichartiges schrankartiges Gehäuse, in dem ebenfalls mehrere Schubladen angeordnet sind, die jeweils mit Faltschachtel-Stapeln gefüllt sind, in genannter Weise in den Wirkungsbereich der Umsetzvorrichtung gebracht.
  • Durch die Verwendung von Schubladen, die mit freizugänglichen Faltschachtel-Stapeln bestückt sind, ist der Vorteil gegeben, dass keinerlei Verpackungsmüll entsteht, der entsorgt werden muss. Sobald die Lagervorrichtung bzw. das schrankartige Gehäuse in gewünschter Weise in den Wirkungsbereich der Umsetzvorrichtung gebracht ist, kann das Nachfüllen des Faltschachtel-Speichers mit allen in der Lagervorrichtung bzw. deren Schubladen befindlichen Faltschachtel-Stapeln automatisiert ablaufen.
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische perspektivische Ansicht der wesentlichen Komponenten einer erfin-dungsgemäßen Füllvorrichtung für einen Falt-schachtel-Speicher in einer ersten Phase eines Füllvorgangs,
    Fig. 2
    die Füllvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer zweiten Phase des Füllvorgangs,
    Fig. 3
    die Füllvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer dritten Phase des Füllvorgangs,
    Fig. 4
    die Füllvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer vierten Phase des Füllvorgangs,
    Fig. 5
    die Füllvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer fünften Phase des Füllvorgangs,
    Fig. 6
    die Füllvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer sechsten Phase des Füllvorgangs,
    Fig. 7
    die Befüllvorrichtung gemäß Fig. 1 beim Verschieben der geleerten Schublade in die Ruheposition und
    Fig. 8
    die Befüllvorrichtung gemäß Fig. 7 nach dem Verschieben der geleerten Schublade in die Ruheposition.
  • Eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Füllvorrichtung dient zum Befüllen eines Faltschachtel-Speichers 13 einer Verpackungsmaschine, der in bekannter Weise als vertikaler, von oben befüllbarer Schacht ausgebildet ist. Die Füllvorrichtung 10 umfasst eine Lagervorrichtung 11 mit einer Tragkonstruktion 14 in Form eines schrankartigen Gehäuses 19, das auf einem Fahrwerk 17 mit mehreren Rädern 18 am Erdboden abgestützt ist. Das schrankartige Gehäuse 19 ist an zumindest einer Seite offen und trägt im Inneren mehrere übereinander angeordnete Lagereinheiten 15, die jeweils als ausziehbare Schublade 16 ausgebildet sind. Die Schubladen 16 können unabhängig voneinander aus einer innerhalb des Gehäuses 19 angeordneten Ruhestellung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, in eine aus dem Gehäuse 19 herausgezogenen Entnahmestellung (siehe Fig. 3) verstellt werden, wie es durch den Doppelpfeil A angedeutet ist.
  • Wie beispielsweise Fig. 3 zeigt, sind im Inneren jeder Schublade 16 vier Faltschachtel-Stapel FS nebeneinander in einem 2x2-Feld angeordnet. Mit Hilfe von Distanzstücken 24 sind die Faltschachtel-Stapel FS so innerhalb der Schublade 16 angeordnet, dass sie auf zwei entgegengesetzten Seiten einen Abstand zu einer Wandung der Schublade 16 bzw. zum benachbarten Faltschachtel-Stapel FS aufweisen. Auf diese Weise sind Eingriffsspalte 25 gebildet.
  • Eine Umsetzvorrichtung 12 ist in Form eines Industrie-Roboters 20 mit mehreren gelenkig zueinander ausgebildeten Armen 26 ausgestaltet und trägt an seinem vorderen Ende einen Greiferkopf 21. An dem Greiferkopf 21 ist eine Positionserfassungsvorrichtung 22 mit einer Kamera 23 angeordnet, deren Erfassungsbereich 27 als Lichtkegel in Fig. 1 angedeutet ist. Das schrankartige Gehäuse 19 trägt auf seiner Oberseite eine Markierung 28, die mittels der Positionserfassungsvorrichtung 22 erfasst werden kann.
  • Im Folgenden wird anhand der Figuren 1 bis 8 das Befüllen des Faltschachtel-Speichers 13 in einzelnen Schritten erläutert.
  • Das schrankartige Gehäuse 19, in dem zumindest einige Schubladen 16 mit Faltschachtel-Stapeln FS bestückt sind, wird in eine Position im Arbeitsbereich der Umsetzvorrichtung 12 gebracht. Mittels der Positionserfassungsvorrichtung 22 wird die Markierung 28 am Gehäuse 19 ermittelt und somit die genaue Ist-Position des Gehäuses 19 in die Steuerung der Umsetzvorrichtung 12 eingegeben. Dieser Zustand ist in Fig. 1 dargestellt.
  • Anschließend beginnt der Befüllvorgang. Dazu wird der Greiferkopf 21 vor eine der Schubladen 16 verfahren, die sich in ihrer Ruheposition innerhalb des Gehäuses 19 befindet. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt.
  • Der Greiferkopf 21 wird mit der Schublade 16 in Eingriff gebracht und die Schublade 16 wird aus dem Gehäuse 19 in eine Entnahmeposition herausgezogen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. In der Entnahmeposition der Schublade 16 sind die in der Schublade 16 aufgenommenen Faltschachtel-Stapel FS von der Oberseite der Schublade 16 frei zugänglich, d.h. es ist keine weitere Abdeckung oder Umverpackung vorhanden.
  • Sobald die Schublade 16 sich in ihrer aus dem Gehäuse 19 herausgezogenen Entnahmestellung befindet, wird der Greiferkopf 21 in eine Position oberhalb eines der Faltschachtel-Stapel FS gebracht, wobei seine Greiferarme in die Eingriffsspalte 25 eingreifen, so dass der Faltschachtel-Stapel FS zwischen den Greiferarmen aufgenommen ist. Dieser Zustand ist in Fig. 4 dargestellt.
  • Nachdem der Greiferkopf 21 den Faltschachtel-Stapel FS ergriffen hat, wird der Faltschachtel-Stapel FS mittels entsprechender Bewegungen der Umsetzvorrichtung 12 aus der Schublade 16 herausgehoben (Fig. 5) und von oben in den Faltschachtel-Speicher 13 eingesetzt (Fig. 6).
  • Nachdem alle Faltschachtel-Stapel FS aus der Schublade 16 entnommen sind, wird der Greiferkopf 21 wieder mit der Schublade 16 in Eingriff gebracht (Fig. 7) und die Schublade 16 wird durch entsprechende Verstellbewegungen der Umsetzvorrichtung 12 in das Gehäuse 19 eingeschoben, wie es durch den Pfeil E in Fig. 7 angedeutet ist.
  • Nachdem auf diese Weise alle Schubladen 16 geleert bzw. alle Faltschachtel-Stapel FS entnommen und in den Faltschachtel-Speicher 13 eingesetzt sind, wird das schrankartige Gehäuse 19 weggefahren und ein neues entsprechendes schrankartiges Gehäuse wird in den Arbeitsbereich der Umsetzvorrichtung 12 gebracht, das mit Faltschachtel-Stapeln gefüllte Schubladen aufweist. Anschließend läuft der Füllvorgang in genannter Weise erneut ab.

Claims (18)

  1. Füllvorrichtung (10) für einen Faltschachtel-Speicher (13) einer Verpackungsmaschine, mit einer Lagervorrichtung (11) mit zumindest einer Lagereinheit (15), wobei in jeder Lagereinheit (15) zumindest ein Faltschachtel-Stapel (FS) angeordnet ist, und einer Umsetzvorrichtung (12) mittels der der Faltschachtel-Stapel (FS) aus der Lagereinheit (15) entnehmbar und in den Faltschachtel-Speicher (13) einsetzbar ist, wobei die Lagervorrichtung (11) eine Tragkonstruktion (14) aufweist, an der die Lagereinheit (15) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (15) zumindest eine Schublade (16) aufweist, die verschieblich an der Tragkonstruktion (14) gelagert ist.
  2. Füllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltschachtel-Stapel (FS) frei zugänglich in der Schublade (16) aufgenommen ist.
  3. Füllvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gegenzeichnet, dass in der Schublade (16) mehrere Faltschachtel-Stapel (FS) nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind.
  4. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gegenzeichnet, dass mehrere Schubladen (16) übereinander und/oder nebeneinander an der Tragkonstruktion (14) gelagert sind.
  5. Füllvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gegenzeichnet, dass die Schubladen (16) unabhängig voneinander verschieblich sind.
  6. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gegenzeichnet, dass die Tragkonstruktion (14) ein schrankartiges Gehäuse (19) aufweist.
  7. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gegenzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (14) auf einem Fahrwerk (17) angeordnet ist.
  8. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gegenzeichnet, dass die Umsetzvorrichtung (12) ein Industrie-Roboter (20), insbesondere ein Gelenkarm-Roboter ist, der einen Greiferkopf (21) trägt.
  9. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltschachtel-Stapel (FS) so in der Schublade (16) angeordnet ist, dass er auf zumindest zwei entgegengesetzten Seiten einen Abstand zu einer Wandung der Schublade (16) aufweist.
  10. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gegenzeichnet, dass die Schublade (16) mittels der Umsetzvorrichtung (12) relativ zur Tragkonstruktion (14) verschiebbar ist.
  11. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gegenzeichnet durch eine Positionserfassungsvorrichtung (22), mittels der die Position der Lagervorrichtung (11) erfassbar ist.
  12. Füllvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gegenzeichnet, dass die Positionserfassungsvorrichtung (22) eine Kamera (23) aufweist.
  13. Füllvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gegenzeichnet, dass die Kamera (23) an dem Greiferkopf (21) angebracht ist.
  14. Verfahren zum Füllen eines Faltschachtel-Speichers (13) einer Verpackungsmaschine, insbesondere mittels einer Füllvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer Lagervorrichtung (11) mit zumindest einer Lagereinheit (15), in der zumindest ein Faltschachtel-Stapel (FS) angeordnet ist, wobei der Faltschachtel-Stapel (FS) mittels einer Umsetzvorrichtung (12) aus der Lagereinheit (15) entnommen und in den Faltschachtel-Speicher (13) eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (15) in Form zumindest einer Schublade (16) ausgebildet ist und dass die Schublade (16) vor der Entnahme des Faltschachtel-Stapels (FS) aus einer Ruheposition in eine Entnahmeposition verschoben und nach der Entnahme des oder aller Faltschachtel-Stapel (FS) aus der Entnahmeposition in die Ruheposition verschoben wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schubladen (16) übereinander und/oder nebeneinander angeordnet sind.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubladen (16) nacheinander zwischen der Ruheposition und der Entnahmeposition verschoben werden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagervorrichtung (11) verfahrbar ist und in eine Soll-Position verfahren wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Erreichen der Soll-Position mittels einer Positionserfassungsvorrichtung (22) überprüft wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2047663A (en) * 1979-04-26 1980-12-03 Molins Ltd Method and apparatus for handling blanks
CH703288A2 (fr) 2010-06-11 2011-12-15 Robotic Consulting S A R L Procédé et dispositif de chargement automatique de pièces plates dans un dispositif d'alimentation de machines traitant de pièces plates, notamment des enveloppes.
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