BE1028931B1

BE1028931B1 - Pick-and-place-systeem voor een artikel

Info

Publication number: BE1028931B1
Application number: BE20205971A
Authority: BE
Inventors: Glenn Ferreira; Wim Dekocker; Philippe Duperray
Original assignee: Anheuser Busch Inbev
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2022-07-18
Also published as: KR20230149806A; MX2023007632A; US20240092587A1; CO2023009712A2; EP4267497A1; CN116648410A; WO2022136427A1; BR112023012305A2; CA3203236A1; BE1028931A1

Abstract

De onderhavige uitvinding verschaft een pick-and-place-systeem voor een artikel, waarbij het systeem omvat: - een eerste oppakgereedschap voor een artikel en een tweede oppakgereedschap voor een artikel, en een tussenliggende transporteenheid geconfigureerd tussen een transporteenheid voor artikelaanvoer en een transporteenheid voor artikeluitvoer; - een besturingseenheid voor het synchroniseren van het eerste en tweede oppakgereedschap zodat (i) het eerste oppakgereedschap een eerste configuratie van artikelen oppakt en/of vormt van de aanvoertransporteenheid voor overdracht naar de tussenliggende transporteenheid, daarbij het vormen van een tussenliggende configuratie op de tussenliggende transporteenheid, en (ii) het tweede oppakgereedschap een tweede configuratie van artikelen oppakt van de tussenliggende transporteenheid voor overdracht aan de uitvoertransporteenheid, waarbij de tweede en tussenliggende artikelconfiguraties verschillend zijn ten opzichte van elkaar en elk anders dan de eerste artikelconfiguratie.

Description

Pick-and-place-systeem voor een artikel

TECHNISCH TOEPASSINGSGEBIED

[001] De onderhavige uitvinding heeft over het algemeen betrekking op een pick-and-place-systeem voor een artikel. Meer specifiek, kan het systeem een verpakkingssysteem zijn. In het bijzonder, kan het artikel een drankcontainer zijn.

BESCHRIJVING

[002] Artikelen of producten zoals voedselproducten, inclusief vloeibare voedingsmiddelen, huishoudelijke artikelen, persoonlijke verzorging, drankcontainers, en dergelijke, worden doorgaans ingedeeld in verschillende hoeveelheden, in een bereik van afmetingen en formaten van secundaire verpakkingen, voordat ze worden verpakt in een tertiaire verpakking voor verdere distributie.

[003] Over het algemeen omvat het verpakken van een of meer artikelen in zogenoemde secundaire verpakkingen meervoudige stappen omvattende het ontvangen van een aanvoer van zulke artikelen van een of meer toevoeren, het oppakken en plaatsen daarvan in de verpakkingen en vervolgens het sluiten van de verpakkingen, wat conventioneel wordt gedaan door gereedschappen zoals beschreven in octrooi nr. DE1922739A1 dat een mechanisme openbaart omvattende een aantal bewegende grijerpsets, waarbij elke grijperset een veelheid van grijperkoppen heeft voor het leveren van drankcontainers in kratten of dozen.

[004] In het bijzonder, met betrekking tot drankcontainers, verzamelen conventionele heen-en- weergaande pick-and-place-systemen containers die in banen worden geleid en met de sets van te pakken containers worden ontlast van leidingdruk. Zulke oplossingen hebben een beperkte capaciteit en vereisen stroken voor productaanvoer en -verzameling vóór het oppakken, waarvan de functies en aanvoer typisch veel verpakkingsruimte innemen.

[005] Bovendien, kunnen huidige oplossingen maar een beperkt bereik van verpakkingsconfiguraties (rijen & kolommen) verpakken, maar een beperkt bereik van containers (type, afmeting (diameter en opstelling), vorm en gewicht) verwerken en zonder de mogelijkheid van efficiency en het nauwkeurig uitvoeren van containeroriëntatie.

[006] Bovendien, zijn de huidige conventioneel gebouwde verpakkingssystemen beperkt tot het verpakken van een beperkt bereik (type, afmeting, vorm, gewicht) van artikelen en in een beperkt bereik van verpakkingsformaten (aantal rijen, aantal kolommen, gealigneerde of in elkaar gepaste patronen). Na het overschakelen naar andere product/verpakkingsconfiguraties, brengt omzetting van huidige machine-uitvoeringen typisch talrijke en vaak handmatige aanpassingen en het extensief gebruik van onderdelen met zich mee. Ten gevolge daarvan zijn de omschakelperioden over het algemeen lang, arbeidsintensief en hebben mna elke omschakeling een toename van de productiesnelheid tot gevolg, dat allemaal invloed heeft op de productiviteit van de fabriek

[007] In een poging om dit probleem op te lossen werden systemen ontwikkeld die meer flexibiliteit verschaffen met betrekking tot het differentiëren van containerconfiguraties en gereduceerde omschakelperioden.

US20110036684A1 openbaart bijvoorbeeld een artikelconfiguratiesysteem dat zich richt op de artikelen, in het bijzonder drankcontainers die vooraf moeten worden geconfigureerd voordat ze aan de verpakkingsmachines (22, 24) worden geleverd. Dankcontainers die worden gevuld door een toevoerband met typisch twee banen, worden overgedragen in een vooraf gedefinieerde bundel door een roterend overdrachtssysteem aan een uitvoerband die is geplaatst op een hoek ten opzichte van de toevoerbanen. In een tweede stap past een bijkomende robot op de uitvoerband een herconfiguratiestap uit voor het aanpassen van de configuratie van de bundel voor verder verpakken.

[008] Het is duidelijk dat een herconfiguratiesysteem voor een container zoals hierboven besproken dat voorafgaat aan de verpakkingsmachines tamelijk complex is en een grote voetafdruk inneemt.

[009] Bovendien, hoewel een dergelijke herconfiguratiemachine verschillende containerconfiguraties zonder omschakeling kan leveren, is toch een veelheid van verpakkingsmachines nodig om elk van de verschillende configuraties te verpakken.

[0010] Gezien het bovenstaande, is het een specifiek doel van de onderhavige uitvinding om een pick- and-place-systeem voor een artikel te verschaffen waarbij de totale werkwijze van het oppakken op een artikelaanvoer tot het leveren van de artikelen op een uitvoer wordt uitgevoerd op een hoogst efficiënte en flexibele manier,

met een beperkt aantal behandelingsstappen voor het artikel, met gereduceerde voetafdruk, en op voldoende capaciteit.

[0011] Het is ook een doel van de onderhavige uitvoering om een pick-and-place-systeem voor een artikel te verschaffen waarbij het vooraf oppakken van het artikel op de aanvoer niet is vereist.

[0012] Het is verder een doel om een pick-and- place-systeem voor een artikel te verschaffen met, zoveel mogelijk, een focus op geen impact op de behandeling van afzonderlijke artikelen.

[0013] Het is een ander doel van de onderhavige uitvinding om een verpakkingsmachine te verschaffen die een hoogst efficiënt en flexibel, bij voorkeur programmeerbaar, pick-and-place-systeem voor een artikel mogelijk maakt met een beperkt aantal stappen voor de behandeling van artikelen, met gereduceerde voetafdruk, en op voldoende capaciteit, van aanvoer van het artikel tot plaatsing van het artikel in een verpakking.

[0014] Het is in het bijzonder een doel van de onderhavige uitvinding om een verpakkingsmachine te verschaffen met een primaire laadmodule van oppakken, indelen en verpakking van primaire producten waarbij het totale verpakkingsproces van pakken op de aanvoerbanen, oriënteren, indelen, opstellen en plaatsen in of op de secundaire verpakking wordt uitgevoerd op een compactere, efficiëntere en flexibelere, bij voorkeur programmeerbare, manier, op industriële productiecapaciteit, over een breed bereik van primaire containertypen en afmetingen, voor een uitzonderlijk bereik van verpakkingsformaten, waarbij onderdelen niet vereist zijn en wordt uitgevoerd met een beperkt (geminimaliseerd) aantal behandelingsstappen voor drankcontainers.

[0015] Het is verder een doel om een 5 verpakkingsmachine te verschaffen met behandeling van afzonderlijke containers zonder druk, waarmee impacts tussen containers en het behandelingssysteem van containers worden vermeden.

[0016] Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verpakkingsmachine die op een hoogst efficiënte en flexibele manier een breed bereik van verpakkingsconfiguraties ondersteunt.

[0017] Over het algemeen is het een doel van de onderhavige uitvinding om een pick-and-place-systeem voor een artikel te verschaffen dat efficiënter en flexibeler, bij voorkeur programmeerbaar, pakken, oriënteren, indelen en plaatsen mogelijk maakt met een beperkt aantal behandelingsstappen van artikelen, met gereduceerde voetafdruk, en op voldoende capaciteit.

[0017A] US2016/362257 heeft betrekking op een artikelgroeperingssysteem omvattende een transportonderdeel dat beweegbaar is in een eerste richting en een uitvoerdragerapparaat dat een uitvoerdrageroppervlak heeft dat in een tweede richting beweegbaar is. Het transportonderdeel is nabij het uitvoerdrageroppervlak gepositioneerd. Het artikelgroeperingssysteem omvat een overdrachtapparaat dat een frame heeft en een artikelstabiliseringsonderdeel dat operationeel is verbonden met het frame.

SAMENVATTING

[0018] In een eerste aspect volgens de onderhavige uitvinding wordt een pick-and-place-systeem voor een artikel verschaft, waarbij het systeem omvat: - een eerste oppakgereedschap voor een artikel en een tweede oppakgereedschap voor een artikel, en een tussenliggende transporteenheid geconfigureerd tussen een transporteenheid voor artikelaanvoer en een transporteenheid voor artikeluitvoer; - een besturingseenheid voor het synchroniseren van het eerste en tweede oppakgereedschap zodat (i) het eerste oppakgereedschap een eerste configuratie van artikelen oppakt en/of vormt van de aanvoertransporteenheid voor overdracht naar de tussenliggende transporteenheid, daarbij het vormen van een tussenliggende configuratie op de tussenliggende transporteenheid, en (ii) het tweede oppakgereedschap een tweede configuratie van artikelen oppakt van de tussenliggende transporteenheid voor overdracht aan de uitvoertransporteenheid, waarbij de tweede en tussenliggende artikelconfiguraties verschillend zijn ten opzichte van elkaar en elk anders dan de eerste artikelconfiguratie.

[0019] In een uitvoeringsvorm verschaft de aanvoertransporteenheid de eerste configuratie niet die klaar is om te worden opgepakt door het eerste oppakgereedschap , maar levert een aantal artikelen in een bepaalde configuratie, in rijen, of willekeurig, of zelfs een mengsel van verschillende typen van artikelen, waarvan het eerste oppakgereedschap de eerste configuratie oppakt en vormt voor overdracht aan de tussenliggende transporteenheid.

[0020] Op voordelige wijze kan het eerste oppakgereedschap , tijdens het overdragen van de opgepakte artikelen, de opgepakte artikelen oriënteren, gelijkmatig oppakken, ordenen, groeperen en in groepen oppakken daarbij de eerste configuratie(s) vormen voorafgaande aan het leveren op de tussenliggende transportbandeenheid voor de overdracht voor het bouwen van de tussenliggende configuratie.

[0021] In de context van de onderhavige uitvinding kunnen de artikelen voedingsmiddelen of non- foodproducten zijn. In een bijzonder geval, zijn de artikelen vloeistofcontainers, en meer in het bijzonder drankcontainers zoals flessen, blikjes, potten, etc.

[0022] In een verder aspect volgens de onderhavige uitvinding wordt een verpakkingsmachine verschaft omvattende een pick-and-place-systeem voor een artikel zoals beschreven in deze hele tekst.

[0023] In een ander aspect volgens de onderhavige uitvinding wordt een pick-and-place-systeem voor een artikel verschaft, waarbij de werkwijze omvat: -— het verschaffen van een tussenliggende transporteenheid geconfigureerd tussen een transporteenheid voor artikelaanvoer en een transporteenheid voor artikeluitvoer; - het oppakken en/of vormen van een eerste configuratie van artikelen van de aanvoertransporteenheid en het overdragen daarvan aan de tussenliggende transporteenheid, daarbij het vormen van een tussenliggende configuratie op de tussenliggende transporteenheid, - het oppakken van een tweede configuratie van artikelen van de tussenliggende transporteenheid en het overdragen daarvan naar de uitvoertransporteenheid. waarbij de tweede en tussenliggende artikelconfiguraties verschillend zijn ten opzichte van elkaar en elk anders dan de eerste artikelconfiguratie.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

[0024] Figuur 1 en figuur 2 illustreren allebei een schematisch diagram dat een pick-and-place-systeem voor een artikel vertegenwoordigt volgens de onderhavige uitvinding;

[0025] Figuur 3 illustreert een aantal verschillende tweede artikelconfiguraties die kunnen worden verkregen door een pick-and-place-systeem voor een artikel volgens de onderhavige uitvinding;

[0026] Figuur da, 4b en 5 illustreren verschillende oppakgereedschappen voor een artikel die kunnen worden gebruikt in een pick-and-place-systeem voor een artikel volgens de onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

[0027] Specifieke structurele en functionele details zoals geopenbaard in de onderstaande uitvoeringsvormen moeten niet als beperkend worden geïnterpreteerd, maar enkel als een basis voor de conclusies en als een representatieve basis voor het leren van degenen die bekend zijn met het vakgebied om de onderhavige uitvinding meermalen te gebruiken in praktisch elke geschikte gedetailleerde structuur. Het spreekt vanzelf dat elk specifiek deel alle technische equivalenten omvat die op een vergelijkbare manier werken om een vergelijkbaar doel te bereiken.

[0028] In een eerste aspect volgens de onderhavige uitvinding wordt een pick-and-place-systeem voor een artikel zoals schematisch geïllustreerd in figuur l en figuur 2 verschaft, waarbij het systeem omvat: - een eerste oppakgereedschap voor een artikel (1) en een tweede oppakgereedschap voor een artikel (2), en een tussenliggende transporteenheid (3) geconfigureerd tussen een transporteenheid voor artikelaanvoer (7) en een transporteenheid voor artikeluitvoer (8); - een besturingseenheid (niet getoond) voor het synchroniseren van het eerste en tweede oppakgereedschap zodat (i) het eerste oppakgereedschap een eerste configuratie (4) van artikelen oppakt en/of vormt van de aanvoertransporteenheid (7) voor overdracht naar de tussenliggende transporteenheid (3), daarbij het vormen van een tussenliggende configuratie (5) op de tussenliggende transporteenheid (3), en (ii) het tweede oppakgereedschap (2) een tweede configuratie (6) van artikelen oppakt van de tussenliggende transporteenheid voor overdracht aan de uitvoertransporteenheid, waarbij de tweede (6) en tussenliggende (5) artikelconfiguraties verschillend zijn ten opzichte van elkaar en elk anders dan de eerste artikelconfiguratie (4).

[0029] In een uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding synchroniseert het eerste oppakgereedschap dynamisch met en pakt rijhoeveelheden van artikelen op van willekeurig opgestelde en geordende rijen van aanvoerartikelen en terwijl in overdracht naar de tussenliggende transporteenheid, gelijkmatig opstelt, ordent (optioneel), groepeert en in groepen opstelt van de rijen van opgepakte artikelen om een eerste configuratie (4) van artikelen te vormen voor overdracht naar de tussenliggende transporteenheid (3), daarbij het vormen van een tussenliggende configuratie (5) op de tussenliggende transporteenheid (3). Het tweede oppakgereedschap (2) pakt een tweede configuratie (6) van artikelen dynamisch op van de tussenliggende transporteenheid, voor overdracht en gesynchroniseerde, dynamische levering naar de uitvoertransporteenheid, waarbij de tweede (6) en tussenliggende (5) artikelconfiguraties verschillend zijn ten opzichte van elkaar en elk anders dan de eerste artikelconfiguratie (4).

[0030] In een uitvoeringsvorm zijn de aanvoertransporteenheid en/of de tussenliggende transporteenheid en/of de uitvoertransporteenheid in beweging, d.w.z. in transit, tijdens het oppakken en plaatsen van artikelen.

[0031] In een eerste stap pakt het pick-and- place-systeem een eerste configuratie (4) van artikelen van een aanvoertransporteenheid (7) en levert deze aan de tussenliggende transporteenheid (3) voor het vormen van een tussenliggende artikelconfiguratie (5). Het oppakken (9) kan omvatten het oppakken van een of meer banen (10) van artikelen (11). De artikelen in de een of meer banen (10) kunnen gelijkmatig worden opgesteld of kunnen willekeurig arriveren. De tussenliggende configuratie (5)

van artikelen is verschillend van de eerste configuratie (4) omdat de afmeting van de configuratie, en/of de vorm van het oppervlaktegebied daarvan, en/of de opstelling tussen de artikelen binnen de tussenliggende artikelconfiguratie verschillend is van de eerste configuratie. In een tweede stap pakt het pick-and-place- systeem een tweede artikelconfiguratie (6) op van de tussenliggende transporteenheid (3) en levert die op de uitvoertransporteenheid (8). Deze tweede artikelconfiguratie (6) maakt deel uit van de tussenliggende configuratie (5) en is verschillend van de eerste configuratie (4) in afmeting en/of vorm van het oppervlaktegebied, en/of in opstelling tussen de individuele artikelen.

[0032] In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan de tussenliggende configuratie (5) van artikelen (11) bestaan uit een veelheid van eerste artikelconfiguraties (4). In dit geval vormt het eerste oppakgereedschap voor een artikel (1) tijdens het uitvoeren van achtereenvolgens oppakken en vormen van eerste configuraties (4) van artikelen (11) van de aanvoertransporteenheid (7) een tussenliggende configuratie (5) op de tussenliggende transporteenheid (3) die dus is opgebouwd van verscheidene verdere eerste configuraties (4).

[0033] In een bijzondere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kunnen de eerste configuraties van achtereenvolgende oppakoperaties sequentieel variëren afhankelijk van het op te bouwen type van tussenliggende configuratie, bijv. 6x2 - 4x2 - 6x2 - 4x2.

[0034] In een uitvoeringsvorm kan het eerste oppakgereedschap voor een artikel twee of meer opgepakte parallelle rijen (10) samen opstellen om een eerste artikelconfiguratie (4) te vormen en deze naast elkaar liggend te leveren op de tussenliggende transporteenheid (3) en daarbij tussenliggende configuraties (5) vormend die door de tussenliggende transporteenheid naar voren worden gevoerd in de richting van het tweede oppakgereedschap voor een artikel (2). Deze tussenliggende configuraties kunnen zich uitstrekken over de richting van de machine en/of in de richting van het tweede oppakgereedschap, bijvoorbeeld in kolommen zoals getoond in figuur 1 en 2.

[0035] In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan de tweede configuratie van artikelen bestaan uit een deel van een eerste artikelconfiguratie. In dit geval pakt het tweede oppakgereedschap voor een artikel een configuratie van artikelen op van de tussenliggende configuratie die bestaat uit een deel van een eerste artikelconfiguratie.

[0036] In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan de tweede configuratie van artikelen bestaan uit ten minste een deel van ten minste twee achtereenvolgende eerste artikelconfiguraties. In dit geval pakt het tweede oppakgereedschap voor een artikel een configuratie van artikelen op van de tussenliggende configuratie die bestaat uit ten minste een deel van ten minste twee achtereenvolgende eerste artikelconfiguraties.

[0037] In het systeem volgens de onderhavige uitvinding kan het eerste of tweede oppakgereedschap voor een artikel een of meer veelheden van individuele grijperkoppen omvatten, waarbij elke veelheid van grijperkoppen positie- en bewegingsgestuurd is. Zulke positie- en bewegingsbesturing maakt het afstemmen van verscheidene opstellingen op de aanvoertransporteenheid (7) of op de tussenliggende transporteenheid (3) mogelijk en om nauwkeurig op te pakken zelfs in het geval dat de op te pakken artikelconfiguraties een verschillende opstelling en/of verschillende snelheid hebben. Bovendien kan de positie- en bewegingsbesturing van elke veelheid van grijperkoppen verder artikelen oppakken die verscheidene opstellingen vertonen op de aanvoertransporteenheid (7) of op de tussenliggende transporteenheid (3) tussen verscheidene en/of achtereenvolgende oppakcycli.

[0038] In een voorkeursuitvoeringsvorm kunnen de individuele grijperkoppers positie- en bewegingsgestuurd zijn om te passen bij de positie en snelheid van een betreffend individueel aanvoerartikel.

Individuele positie- en bewegingsbesturing zorgt ervoor dat het systeem nauwkeurig individuele artikelen oppakt in het geval dat de artikelconfiguraties op het aanvoertransport variabel zijn en niet gelijkmatig of zelfs in het geval dat de artikelaanvoer willekeurig is.

Ten einde de huidige en exacte positie van een individueel artikel op de aanvoer te scannen, kan het systeem elk type elektronisch beeldvormingssysteem en/of positiedetectiesysteem omvatten om de artikelen dynamisch te scannen en om elke artikelpositie en -oriëntatie op de betreffende toevoerband vast te stellen.

[0039] Ten einde ervoor te zorgen dat de positie en beweging van de grijperkoppen individueel worden geregeld, kunnen ze worden bevestigd op onafhankelijke, bewegingsbestuurde aandrijvers op een of meer steunrails op het oppakgereedschap voor een artikel. Deze steunrails kunnen worden bevestigd op een frame omvattende een verticaal bewegingsmechanisme dat een verticale beweging van de grijperkoppen mogelijk maakt om een configuratie van artikelen van de aanvoertransporteenheid op te pakken.

[0040] Zulk frame met een verticaal bewegingsmechanisme kan deel uitmaken van een kraansysteem dat 3-assige beweging van de grijperkoppen mogelijk maakt. Dit wordt typisch bereikt als het kraansysteem de een of meer steunrails beweegt in de Z-richting (verticale richting d.w.z. op en neer) en in de Y-richting (horizontaal over machinerichting d.w.z. heen en weer tussen de betreffende transporteenheden), terwijl de aandrijvers met de grijperkoppen op de steunrail(s) bewegen in de X-richting (horizontaal in machinerichting d.w.z. de artikelen in transit volgend). Op voordelige wijze kan deze 3-assige beweging van elk van de grijperkoppen ook worden uitgevoerd via een 3-aasig kraansysteem zoals geïllustreerd in figuur 4a & 4b waarbij de kraan niet alleen beweging van de steunrail (13) in de Z- en Y-richting mogelijk maakt, maar ook beweging van de steunrail als geheel inclusief de grijperkoppen (14) in de X-richting (X1), en als zodanig de werkelijke beweging (X2) van de grijperkoppen die is vereist op de steunrail reduceert. Op deze manier wordt de functie van het onafhankelijke transportmechanisme van de aandrijver gereduceerd, waarmee overbelasting en defect worden vermeden. Bovendien kan elke grijperkop nog steeds bewegen op de steunrail in de X-richting (X2). Beweging van de steunrail(s) als geheel in de X-richting kan worden verkregen door, bijvoorbeela: een lineair thrustermechanisme (15) of door een bandaandrijf- en schuifmechanisme (16) of elke door een andere beweging en positie geregelde lineaire asgeleiding en aandrijfinrichting.

[0041] Zoals geïllustreerd in figuur 5, is een alternatief voor het bevestigen van de een of meer steunrails (13) op een frame, het bevestigen daarvan op een robot, meer specifiek een 3-D industriële robot (17) (bijv. ABB, KuKa, Fanuc) en gebruik te maken van de 3- assige beweging van zo’n robot, het maakt namelijk de 3- assige beweging (Z, Y, X1) van de steunrail als geheel inclusief de grijperkoppen mogelijk, en reduceert als zodanig de werkelijke beweging (X2) van de grijperkoppen die is vereist op de steunrail. Op deze manier wordt de functie van het onafhankelijke transportmechanisme van de aandrijver gereduceerd, waarmee overbelasting en defect worden vermeden.

[0042] In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan ten minste het eerste oppakgereedschap voor een artikel (1) een veelheid van de steunrails die in parallel zijn bevestigd en een mechanisme dat de steunrail beweegt voor het variëren van de afstand tussen de steunrails omvatten. Door het variëren van de afstand tussen steunrails wordt de opstelling tussen individuele grijperkoppen gevarieerd in een richting dwars op de steunrails om een opstelling tussen twee of meer parallelle banen (10) van de aanvoertransporteenheid (7)

aan te passen en om opstelling van de opgepakte rijen (12) opnieuw aan te passen.

[0043] in een verdere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding kunnen de individuele grijperkoppen worden aangepast om een individueel artikel selectief te oriënteren en/of te roteren tijdens de overdracht van de aanvoertransporteenheid (7) naar de tussenliggende transporteenheid (3), of van de tussenliggende transporteenheid naar de uitvoertransporteenheid (8). Elke grijperkop kan middelen omvatten van gecontroleerde rotatie van de grijperkop rondom de lengteas daarvan. Oriëntatie kan bijvoorbeeld vereist zijn om esthetische redenen, artikelen kunnen bijvoorbeeld worden geroteerd rondom de lengteas daarvan om oppervlakteprints of -labels te aligneren.

[0044] Bij een persoon die bekend is met het vakgebied zal het welbekend zijn dat het eerste en tweede oppakgereedschap voor een artikel gepositioneerd kan zijn ten opzichte van de betreffende aanvoer-, tussenliggende en uitvoertransporteenheid, afhankelijk van het gebruikte type oppakgereedschap, zoals een kraansysteem, een systeem op basis van een overheadframe, op basis van een robot, enz.

[0045] De besturing van het pak- en plaatssysteem voor een artikel volgens de onderhavige uitvinding kan de beweging van de steunrails en de beweging van de grijperkoppen daarvan besturen zodat de grijperkoppen een primaire grijperkopconfiguratie bereiken in overeenstemming met de configuratie van de artikelen op de aanvoertransporteenheid (7) en/of op de tussenliggende transporteenheid (3).

[0046] Verder kan het besturingssysteem worden geactiveerd om de snelheid en opstelling van de grijperkoppen van het eerste oppakgereedschap voor een artikel te synchroniseren met de snelheid en opstelling van het artikel dat op de aanvoertransporteenheid aanwezig is, in de richting van de machine, en de snelheid en opstelling van de artikelen op de tussenliggende transportbandeenheid, typisch in tegenovergestelde richting van de machine, en in het bijzonder in het geval dat de artikelen op de aanvoertransporteenheid in transit zijn, d.w.z. continu bewegen terwijl de oppakoperaties plaatsvinden.

[0047] Het besturingssysteem kan ook worden geactiveerd om de snelheid en opstelling van de grijperkoppen van het tweede oppakgereedschap voor een artikel te synchroniseren met de snelheid en opstelling van de uitvoertransporteenheid, in de richting van de machine, en de snelheid en opstelling van de artikelen op de tussenliggende transportbandeenheid, in tegenovergestelde richting van de machine, daarbij het nauwkeurig verkrijgen van de gewenste positie van de artikelen op de uitvoertransporteenheid, en in het bijzonder in het geval dat het verpakken op de uitvoertransporteenheid in transit is, d.w.z. continu bewegen terwijl de operaties van het plaatsen (laden) van het artikel plaatsvinden.

[0048] In werking worden aandrijvers waarop de oppakkoppen zijn bevestigd gecontroleerd met betrekking tot positie en beweging om de opstelling van de artikelen af te stellen en worden tegelijkertijd ook voortbewogen langs de steunrail. Dus terwijl ze bewegen op dezelfde snelheid als de artikelen en, in het geval van drankcontainers, met elke oppakkop onafhankelijk gecentreerd over het deksel of de afdichting van elke op te pakken drankcontainer, met op-en-neer beweging van het frame of de robot van het oppakgereedschap voor een artikel, worden de artikelen dynamisch opgepakt van de aanvoertransporteenheid. De omgekeerde operatie vindt plaats op de uitvoertransporteenheid.

[0049] In de context van de onderhavige uitvinding kunnen de artikelen voedingsmiddelen of non- foodproducten zijn. In een bijzonder geval, zijn de artikelen vloeistofcontainers, en meer in het bijzonder drankcontainers zoals flessen, blikjes, potten, etc.

[0050] In een verder aspect volgens de onderhavige uitvinding wordt een verpakkingsmachine verschaft omvattende een pick-and-place-systeem voor een artikel zoals beschreven in deze hele tekst. Een dergelijke verpakkingsmachine maakt het mogelijk dat het totale verpakkingsproces start van de aanvoerbanen tot de uit te voeren verpakkingsoperatie op een hoogst efficiënte en flexibele manier, met een beperkt aantal behandelingsstappen, met gereduceerde voetafdruk, en op voldoende capaciteit.

[0051] Verder kan een dergelijke verpakkingsmachine een breed bereik van verpakkingsconfiguraties ondersteunen, bijv. manieren van l-weg tot en met 4-weg (aantal rijen) en per-2 tot en met per-6 (aantal kolommen) in termen van kolommen, bij voorkeur ook in staat zijn om enkele of dubbele of meer containerlaagsamenstellen (d.w.z. tussenlagen die worden tussengeplaatst, indien nodig, of bijv. blikjes die direct genest zijn) en vorming van geneste en/of rij-kolom gealigneerde verpakkingsformatpatronen (bijv. driehoekige 3-pak of zeshoekige 6-pak of parallellogram genest 8-pak, enz.) uit te voeren, zoals is geïllustreerd in figuur 3.

[0052] In een voorkeursuitvoeringsvorm van een verpakkingsmachine is het besturingssysteem geactiveerd om de snelheid en opstelling van de grijperkoppen van het tweede oppakgereedschap voor een artikel (2) te synchroniseren met de snelheid en opstelling van elke verpakking in samenstel, aanwezig op de uitvoertransporteenheid (8), waarbij de uitvoertransporteenheid (8) verpakking in samenstel transporteert, gelijktijdig met het transport door het tweede oppakgereedschap (2) van artikelen in een uitvoerconfiguratie (6); zodat de artikelen in uitvoerconfiguraties (6) in de verpakking op de uitvoertransporteenheid in transit worden geplaatst, d.w.z. terwijl artikelen en verpakking continu bewegen.

[0053] In een ander aspect volgens de onderhavige uitvinding wordt een pick-and-place-werkwijze voor een artikel verschaft, waarbij de werkwijze omvat: -— het verschaffen van een tussenliggende transporteenheid geconfigureerd tussen een transporteenheid voor artikelaanvoer en een transporteenheid voor artikeluitvoer; - het oppakken en/of vormen van een eerste configuratie van artikelen van de aanvoertransporteenheid en het overdragen daarvan op de tussenliggende transporteenheid, daarbij het vormen van een tussenliggende configuratie op de tussenliggende transporteenheid,

- het oppakken van een tweede configuratie van artikelen van de tussenliggende transporteenheid en het overdragen daarvan op de uitvoertransporteenheid, waarbij de eerste en tweede tussenliggende artikelconfiguraties verschillend zijn ten opzichte van elkaar en elk verschillend is van de eerste artikelconfiguratie.

[0054] Over het algemeen omvat de pick-and- place-werkwijze volgens de onderhavige uitvinding een tweestaps sequentiële (d.w.z. continue) operatie om een groot bereik (d.w.z. verschillend type, afmeting, vorm, gewicht) van artikelen dynamisch op te pakken van een of meer aanvoertransporteenheden en ze dynamisch te leveren, georiënteerd en samengevoegd in de gewenste configuraties, die een zijn van een breed bereik van artikelconfiguraties (d.w.z. verschillend aantal rijen, kolommen, lagen, patronen) op een uitvoertransporteenheid die optioneel pakkettransportdragers ondersteunt die continu bewegen (zogenoemd in transit) terwijl ze worden geladen met de tweede configuraties van artikelen.

[0055] De in stap 1 uitgevoerde functionele substappen kunnen als volgt worden beschreven: - het dynamisch oppakken van een eerste configuratie (4) van artikelen (11), van een aanvoereenheid die kan bestaat uit een of meer aanvoerrijen, waarbij de aanvoer willekeurig opgestelde en/of willekeurig georiënteerde artikelen ondersteunt, het oppakken plaatsvindt terwijl de artikelen in transit zijn, van de een of meer aanvoereenheden; - het regelen van de opstelling tussen de opgepakte artikelen in machinerichting en het overdragen daarvan van de aanvoereenheid (7) aan een tussenliggende transporteenheid (3), De tussenliggende configuratie (5) van artikelen wordt gevormd door het herhalen van de voorgaande beschrijving van substappen; door het dynamisch leveren van de opgepakte eerste configuratie aan de voorwaarts aanvoerende tussenliggende transportband.

Tijdens het overdragen van de aanvoereenheid (7) naar de tussenliggende transporteenheid (3) kunnen de volgende bewerkingen worden uitgevoerd, allemaal in transit, door het eerste oppakgereedschap (1): - de opstelling tussen artikelen in machinerichting (x-as) kan worden veranderd, opgesteld of aangepast, - de eerste configuratie kan worden ge (her) groepeerd en/of gedeeltelijk opnieuw worden afgesteld in een tussenliggende configuratie, en, - de artikelen kunnen worden georiënteerd en/of geroteerd naar doeloriëntaties zoals bijv. vastgesteld van bijv. beeldopname van artikelen aan de ingang van de aanvoereenheid.

De tussenliggende transporteenheid (3) kan een brede, matt-top tafeltransportband zijn.

[0056] De in stap 2 uitgevoerde functionele substappen kunnen als volgt worden beschreven: - het dynamisch oppakken, van de tussenliggende transporteenheid (3), van een tweede artikelconfiguratie (6), die typisch een gewenst aantal rijen van gehergroepeerde en opgestelde rijen artikelen van de tussenliggende transporteenheid (3) zijn,

- tijdens de transit, het voltooien van het voorbereidende opnieuw opstellen van de tussenliggende configuraties (5) in de tweede configuratie (6) voor dynamische levering op de uitvoertransporteenheid (8), - het dynamisch leveren van de tweede configuraties op de uitvoertransporteenheid, bijvoorbeeld op de dragers in transit.

[0057] Bij een persoon die bekend is met het vakgebied zal het welbekend zijn dat, in een uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding, het pak- en plaatssysteem voor een artikel is geactiveerd om alle hierboven beschreven substappen van de werkwijze uit te voeren.

[0058] Bovendien kan het systeem alle hierboven beschreven substappen uitvoeren zonder verlies van controle op oriëntatie van de artikelen of verstoring van de oriëntaties wanneer die eenmaal zijn georiënteerd.

[0059] Verder heeft de verpakkingsmachine volgens de onderhavige uitvinding het vermogen voor mozaïekoriëntatie van artikelen met sets van zo gerangschikte en georiënteerde artikelen die grote netto- effect labelling verschaffen waar elk georiënteerd artikel deel uitmaakt van een groter marketingdiagram.

[0060] Bovendien kan de verpakkingsmachine volgens de onderhavige uitvinding alle hierboven beschreven substappen uitvoeren zonder schade aan de artikelen, bijvoorbeeld zonder het beschadigen van halsfolies, labelling, coatings van containeroppervlakken of andere vormen van decoratie van drankcontainers.

[0061] Een ander bijkomend voordeel van een verpakkingsmachine volgens de onderhavige uitvinding is dat hij hoge capaciteit en hoge flexibiliteit levert, en regelmatige vaste verbindingen in stand houdt, zoals stroomkabels, bedradingen van het besturingssysteem, pneumatische en vacuümbuizen en koellevering en retourhosing, met inrichtingen en aandrijvingen en zonder de noodzaak om over te stappen op hogere niet vaste, contactloze, draadloze technologieën.

Claims

CONCLUSIES

1.- Pick-and-place-systeem voor een artikel, waarbij het systeem omvat: - een eerste oppakgereedschap (1) voor een artikel en een tweede oppakgereedschap (2) voor een artikel, en een tussenliggende transporteenheid (3) geconfigureerd tussen een transporteenheid voor artikelaanvoer en een transporteenheid voor artikeluitvoer; - een besturingseenheid voor het synchroniseren van het eerste en tweede oppakgereedschap (2) zodat (i) het eerste oppakgereedschap een eerste configuratie (4) van artikelen oppakt en/of vormt van de aanvoertransporteenheid (7) voor overdracht naar de tussenliggende transporteenheid (3), daarbij het vormen van een tussenliggende configuratie (5) op de tussenliggende transporteenheid (3), en (ii) het tweede oppakgereedschap een tweede configuratie (6) van artikelen oppakt van de tussenliggende transporteenheid (3) voor overdracht aan de uitvoertransporteenheid (8), waarbij de tweede en tussenliggende artikelconfiguraties verschillend zijn ten opzichte van elkaar en elk anders dan de eerste artikelconfiguratie.

2.- Systeem volgens conclusie 1, waarbij de tussenliggende configuratie (5) van artikelen bestaat uit een veelheid van de eerste artikelconfiguraties (4).

3. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de tweede configuratie (6) van artikelen bestaat uit ten minste een deel van ten minste twee opeenvolgende eerste artikelconfiguraties (4).

4. Systeem volgens een van de conclusies 1 tot en met 3, waarbij het eerste en/of tweede oppakgereedschap (2) voor een artikel een of meer veelheden van individuele grijperkopper kan omvatten, waarbij elke veelheid van grijperkoppen positie- en bewegingsgestuurd is.

5. Systeem volgens conclusie 4, waarbij elk van de individuele grijperkoppen positie- en bewegingsgestuurd is.

6. Systeem volgens conclusie 4, waarbij de grijperkoppen zijn bevestigd op onafhankelijke, bewegingsgestuurde aandrijvers op een of meer steunrails op het oppakgereedschap voor een artikel.

7. Systeem volgens conclusie 5, waarbij de een of meer steunrails zijn bevestigd op een frame of robot omvattende een verticaal bewegingsmechanisme dat een verticale beweging van de grijperkoppen mogelijk maakt om een configuratie van artikelen op te pakken.

8. Systeem volgens conclusie 5, waarbij ten minste het eerste oppakgereedschap (1) voor een artikel een veelheid van de steunrails omvat die in parallel zijn bevestigd en een mechanisme dat de steunrail beweegt voor het variëren van de afstand tussen de steunrails.

9. Systeem volgens een van de conclusies 4 tot en met 8, waarbij de individuele grijperkoppen zijn aangepast om een individueel artikel selectief te oriënteren tijdens de overdracht.

10. Systeem volgens een van de conclusies 5 tot en met 8, waarbij het besturingssysteem de beweging van de steunrails en de beweging van de grijperkoppen daarvan regelt zodat de grijperkoppen een grijperkopconfiguratie verkrijgen in overeenstemming met de configuratie van de artikelen op de aanvoertransporteenheid (7) en/of op de tussenliggende transporteenheid (3).

11. Systeem volgens een van de conclusies 5 tot en met 10, waarbij de artikelen op de aanvoertransporteenheid (7) in transit zijn terwijl het besturingssysteem de snelheid en opstelling van de grijperkoppen van het eerste oppakgereedschap (1) voor een artikel kan synchroniseren met de snelheid en opstelling van de artikelen die aanwezig zijn op de aanvoertransporteenheid (7).

12. Systeem volgens een van de conclusies 2 tot en met 7, waarbij het besturingssysteem de snelheid en opstelling van de grijperkoppen van het tweede oppakgereedschap (2) voor een artikel kan synchroniseren met de snelheid en opstelling van de uitvoertransporteenheid.

13. Systeem volgens een van de voorgaande conclusies waarbij de artikelen drankcontainers zijn.

14. Verpakkingsmachine omvattende een systeem volgens een van de voorgaande conclusies.

15. Verpakkingsmachine volgens conclusie 14, waarbij de uitvoertransporteenheid verpakking in samenstel transporteert en waarbij het besturingssysteem de snelheid en opstelling van de grijperkoppen van het tweede oppakgereedschap (2) voor een artikel kan synchroniseren met de snelheid en opstelling van de verpakking in samenstel, terwijl de verpakking in samenstel in transit is.

16. Pick-and-place-werkwijze voor een artikel omvattende de stappen van:

- het verschaffen van een tussenliggende transporteenheid (3) geconfigureerd tussen een transporteenheid (7) voor artikelaanvoer en een transporteenheid voor artikeluitvoer;

- het oppakken en/of vormen van een eerste configuratie (4) van artikelen van de aanvoertransporteenheid (7) en het overdragen daarvan op de tussenliggende transporteenheid (3), daarbij het vormen van een tussenliggende configuratie (5) op de tussenliggende transporteenheid (3), - het oppakken van een tweede configuratie (6) van artikelen van de tussenliggende transporteenheid (3) en het overdragen daarvan op de uitvoertransporteenheid, waarbij de eerste en tweede tussenliggende artikelconfiguraties verschillend zijn ten opzichte van elkaar en elk verschillend is van de eerste artikelconfiguratie.