DE10054475A1 - Vorrichtung zum Behandeln von Behältern, insbesondere von KEGs - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Umsetzen von Behältern, beispielsweise KEGs besitzt einen gesteuert bewegbaren Geräteträger sowie wenigstens einen an dem Geräteträger vorgesehenen Mehrfachgreifer zum gleichzeitigen Greifen und Halten mehrerer Behälter. Der Geräteträger ist an einem Arm eines Roboters vorgesehen, wobei der Mehrfachgreifer beim Greifen der Behälter in einer Achsrichtung senkrecht zur Achse der Behälter bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 oder 6.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die ein rationelles Behandeln von Behältern ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 oder 6 ausgebildet.

Nach einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Umsetzen von Behältern und dabei speziell auf einen Palettierer, d. h. auf eine Vorrichtung zum Bilden eines Behälterstapels auf einer Palette, oder auf einem Entpalettierer, d. h auf eine Vorrichtung zum Entnehmen der Behälter von einer Palette bzw. von einem dortigen Behälterstapel.

Nach einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auch auf eine Vorrichtung zum Abziehen von Schutzkappen von Behältern oder Behälter-Fittings, insbesondere von KEG-Fittings. Diese Vorrichtung ist beispielsweise Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umsetzen der Behälter, kann aber auch bei anderen Vorrichtungen verwendet werden, die es ermöglichen, den jeweiligen Behälter zu greifen, mit der abzuziehenden Kappe voraus auf das Abziehwerkzeug aufzusetzen, so daß die abzuziehende Kappe von dem Abziehwerkzeug hintergriffen wird und dann durch Relativbewegung zwischen Abziehwerkzeug und Behälter das die jeweilige Kappe abzuziehen.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Teildarstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umsetzen von Behältern bzw. KEGs;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den als Doppelgreifer ausgebildeten Greifer der Vorrichtung der Fig. 1, bei in horizontaler Richtung angeordnetem Greifer.

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch bei mit dem Greiferbacken in vertikaler Richtung nach unten angeordnetem Greifer;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Palette angeordneten KEGs;

Fig. 5 in sehr schematischer Teildarstellung zwei benachbarte KEGs auf der Palette, zusammen mit einer zwischen den KEGs eingreifenden festen Greiferbacke des Greifers der Fig. 2 und 3;

Fig. 6 in vergrößerter Darstellung eine auf einem KEG-Fitting angeordnete Abdeck- Kappe;

Fig. 7 und 8 in Seitendarstellung und teilweise geschnitten sowie in Draufsicht eine Abziehvorrichtung zum Abziehen der Kappen der Fig. 6;

Fig. 9 und 10 in Einzeldarstellung und im Schnitt bzw. in Draufsicht das Abziehwerkzeug der Kappenabziehvorrichtung der Fig. 7 und 8.

In den Figuren sind 1 KEGs wie sie in der Getränkeindustrie verwendet und dem Fachmann allgemein bekannt sind.

Für den Transport werden diese KEGs auf Paletten 2 angeordnet, und zwar in mehreren Lagen übereinander und in jeder Lage ausgerichtet in mehreren in Längsrichtung der Palette aufeinander folgenden Reihen, wobei jede Reihe jeweils eine vorgegebene Anzahl von KEGs 1 aufweist. Bei der dargestellten Ausführungsform sind, wie insbesondere auch die Fig. 4 zeigt, die KEGs 1 so auf der Palette 2 angeordnet, daß jede Lage insgesamt drei Reihen mit jeweils zwei KEGs bildet.

Zum Umsetzen der KEGs 1, d. h. beispielsweise zum Palettieren oder Entpalettieren dieser KEGs die die in den Figuren allgemein mit 3 bezeichnete Vorrichtung, die u. a. aus dem Roboter 4 besteht, dessen mehrgliedriger Arm 5 an seinem freien Ende an einem dortigen Geräteträger 6 mit einem Mehrfachgreifer 7 versehen ist.

Der Geräteträger 6 und damit auch der Mehrfachgreifer 7 besitzen hinsichtlich der möglichen Bewegungen, die von einem Prozessor gesteuert werden, einen hohen Freiheitsgrad, d. h. der Geräteträger 6 und mit diesem der Mehrfachgreifer 7 sind beliebig parallel zu einer vertikalen Mittelachse M des Roboters 4 sowie auch radial zu dieser Achse bewegbar sowie zugleich auch um eine Achse GA des Geräteträgers 6 um einen vorgegebenen Winkelbereich, beispielsweise einen Winkelbereich von 360° schwenkbar.

Der Mehrfachgreifer 7, der bei der dargestellten Ausführungsform als Zweifach-Greifer ausgeführt ist und mit dem jeweils gleichzeitig, d. h. in einem Arbeitshub zwei KEGs 1 gefaßt und umgesetzt werden können, besteht im wesentlichen aus einem Greiferrahmen 8, mit dem der Greifer 7 am Geräteträger 6 befestigt ist. Am Greiferrahmen 8 ist mittig ein fester, mittlerer Greiferbacken 9 befestigt, und zwar derart, daß die Mittelebene des Greiferbackens 9 die Greifermittelebene GM bildet, in der auch die Achse GA angeordnet ist und die jeweils senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2 und 3 liegt. Beidseitig von der Ebene GM bildet der Greiferbacken 9 Anlageflächen 9'.

Beidseitig von der Ebene GM sind weiterhin am Greiferrahmen 8 zwei äußere Greiferbacken 10 verschiebbar geführt, und zwar in einer Achsrichtung senkrecht zur Achse GA und senkrecht zur Ebene GM. Durch Stellzylinder 11, die bei der dargestellten Ausführungsform Pneumatik-Zylinder sind, sind die beiden Greiferbacken 10 individuell und unabhängig voneinander zwischen einer Schließstellung, in der der jeweilige Greiferbacken 10 mit zwei Anlageflächen 10' und 10" gegen ein KEG 1 bzw. gegen dessen Umfangsfläche anliegt und dadurch das KEG 1 im Greifer 7 gehalten ist, und einer das jeweilige KEG 1 freigebenden Offenstellung bewegbar. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß die Anlageflächen 10' und 10" jedes Greiferbackens 10 in eine Achsrichtung parallel zur Achse GA gegeneinander versetzt sind und außerdem die dem Greiferrahmen 8 näherliegende Anlagefläche 10" der Ebene GM näherliegt als die Anlagefläche 10'. Jede Anlagefläche 9' an dem mittleren Greifbacken 9 bildet mit den zugehörigen Anlageflächen 10' und 10" eine Aufnahme oder Dreipunkt- Halterung für ein KEG 1. Die Anordnung ist weiterhin so getroffen, daß bei in einer Aufnahme angeordnetem KEG und bei in die Schließstellung bewegtem Greiferbacken 10 der Abstand zwischen der Anlagefläche 10' und der zugehörigen Anlagefläche 9' entlang des Umfangs des in in der Aufnahme angeordneten KEGs 1 an der dem Greiferrahmen 8 abgewandten Vorderseite des Greifers 7 wesentlich kürzer ist als an der den Greiferrahmen 8 zugewandten Rückseite. Beim Greifen eines KEGs 1, d. h. beim Schließen des betreffenden Greiferbackens 10 wird dieses KEG also auf jeden Fall in die jeweilige Greiferaufnahme hineingedrückt und dort zentriert.

Wie in der Fig. 5 schematisch dargestellt ist, besitzen die KEGs 1 an ihrer Umfangs- bzw. Mantelfläche die KEG-Achse umschließende ringförmige Vorsprünge 12, mit denen die KEGs 1 im Stapel aneinander anliegen. Beim Greifen zweier KEGs mit dem Mehrfachgreifer 7 wird der Roboter 4 derart betätigt, daß der geöffnete und mit der Ebene GM vertikal und der Achse GA horizontal orientierte Mehrfachgreifer 7 von der Seite her bzw. radial zu der Achse der KEGs 1 an die beiden KEGs der ersten, zu fassenden Reihe heranbewegt wird, so daß der mittlere Greiferbacken 9 sich in den durch die Ringe 12 zwischen den benachbarten KEGs 1 Zwischenraum 13 seitlich hineinbewegt. Hierdurch können die KEGs 1 jeder Reihe ohne ein Auseinanderbewegen oder Verschieben dieser KEGs von dem Mehrfachgreifer 7 und dabei insbesondere auch von dem mittleren Greiferbacken 9 zuverlässig erfaßt werden. Nach dem Schließen der Greiferbacken 10 sind die beiden KEGs der betreffenden Reihe im Mehrfachgreifer 7 gehalten und können dann durch entsprechendes Bewegen des Roboters 4 bzw. des Armes 5 an einem anderen, gewünschten Platz, beispielsweise bei einem Entpalettierer auf einem Transporteur abgesetzt werden, mit dem die KEGs 1 einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden.

Die beiden Anlageflächen 10' definieren die Vorderseite des Mehrfachgreifers 7. An dieser Vorderseite ist an jedem Greiferbacken 10 ein zusätzliches Greifelement 14 vorgesehen, welches hackenförmig ausgeführt ist und mit welchem beim Schließen der Greiferbacken 10 auch eine leere Palette 2 gegriffen werden kann, und zwar in der Mitte an den beiden Längsseiten. Dies ist u. a. auch dadurch möglich, daß die Anzahl der Aufnahmen des Mehrfachgreifers 7 gleich der Anzahl der KEGs 1 jeder Reihe des KEG-Stapels auf der Palette 2 ist.

Wie die Fig. 6 zeigt, ist es üblich und bekannt, daß an einer Stirnseite eines KEGs vorgesehene KEG-Fitting 15, über das im wesentlichen das Reinigen und Füllen des KEGs sowie die Entnahme des Füllgutes aus dem KEG erfolgen, für den Transport und die Lagerung durch eine Abdeckkappe 16 aus Kunststoff geschützt ist.

Zum Reinigen und/oder Füllen der KEGs 1 ist es erforderlich, diese Schutzkappe 16 zu entfernen. Dies erfolgt beispielsweise ebenfalls mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 3 in der Weise, daß die beiden, jeweils von dem Mehrfachgreifer 7 gegriffenen und gehaltenen KEGs 1 gewendet, d. h. mit dem Fitting 15 nach unten auf eine Kappenabziehstation bzw. Vorrichtung 17 aufgesetzt werden, in der die jeweilige Kappe 16 hintergriffen wird, so daß beim Zurückbewegen des Greifers bzw. des in diesem gehaltenen KEG 1 die Kappe 16 von dem KEG abgezogen und in der Vorrichtung 17 zurückbehalten wird. Das Aufsetzen des jeweiligen KEGs 1 mit der abzuziehenden Schutzkappe erfolgt bei gewendetem KEG 1 in vertikaler Richtung von oben.

Die Vorrichtung 17, die in den Fig. 7-10 im Detail dargestellt ist, besteht u. a. aus einem Rahmen oder Gestell 18, mit dem die Vorrichtung 17 an der betreffenden Arbeitsstation befestigt ist. Oberhalb des Rahmens 18 ist an vertikalen Führungsbolzen 19 gefedert eine obere Platte 20 vorgesehen. An der Oberseite der Platte 20 sind zwei parallele Führungen 21 vorgesehen, die in horizontaler Richtung und damit parallel zur Ebene der Platte 20 sowie senkrecht zur Achse der Führungsbolzen 19 liegen. An beiden Führungen 21, die bei der dargestellten Ausführungsform von Führungsstangen gebildet sind, sind zwei Schlitten oder Werkzeugträger 22 verschiebbar geführt. Zwischen den Schlitten 22 wirken zwei Stellzylinder 23, mit denen die Schlitten 22 aufeinander zu und voneinander wegbewegt werden können. Die Stellzylinder 23 sind bei der dargestellten Ausführungsform wiederum Pneumatik-Zylinder.

An jedem Schlitten 22 ist eine Hälfte 24' eines glockenartigen Abziehwerkzeugs 24 befestigt. Bei aufeinander zubewegten Schlitten 22 bilden die beiden Werkzeughälften 24' das geschlossene, glockenartige und an der Oberseite mit einer Öffnung 25 versehene Abziehwerkzeug 24. Die Achse der Öffnung 25 liegt senkrecht zur Achse der Führungen 21. Der innere Rand der Öffnung 25 bildet eine Hinterschneidung 26, die beim Abziehen die Schutzkappe 16 an ihrem Rand hintergreift, so daß zum Abziehen die jeweilige Kappe 16 im geschlossenem Abziehwerkzeug 24 gegenüber dem wegbewegten KEG 1 zurückgehalten wird. Die Werkzeugteile 24' sind als Kunststoffteile mit einer gewissen Eigenelastizität ausgebildet.

Die beiden Schlitten 22 mit den zugehörigen Werkzeugteilen 24' und die die Schlitten verbindenden Stellzylinder 23 bilden eine Einheit. Bei geöffnetem Abziehwerkzeug 24 liegen die Schlitten 22 jeweils gegen einen an den Führungen 21 vorgesehenen Anschlag 27 an, so daß die Lage der Werkzeugelemente 24' bei geöffnetem Abziehwerkzeug 24 eindeutig definiert ist. Bei geschlossenem Abziehwerkzeug 24, d. h. bei aufeinander zubewegten Schlitten 22 und auch schon beim Schließen ist die von den Schlitten, den Werkzeugteilen 24' und den Stellzylindern 23 gebildete Einheit schwimmend vorgesehen, d. h. diese Einheit kann entlang der Führungen 21 verschoben werden. Durch diese schwimmende Ausbildung ist eine Selbstzentrierung des Abziehwerkzeugs 24 an dem jeweiligen KEG-Fitting 15 beim Schließen dieses Werkzeugs erreicht.

Da die KEGs 1 in dem Mehrfachgreifer 7 durch den mittleren, ortsfesten Greiferbacken 9 eine relativ genaue Zentrierung in Bezug auf die Ebene GM aufweisen und Toleranzen bezüglich der Zentrierung im wesentlichen nur in der Achse parallel zur Achse GA auftreten können, ist die Vorrichtung 17 bevorzugt so angeordnet bzw. orientiert, daß bei an die Vorrichtung 17 bewegtem Greifer 7 die horizontalen Achsen der Führungen 21 parallel zu der dann ebenfalls horizontal angeordneten Achse GA legen.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Bezugszeichenliste

1

KEG

2

Palette

3

Vorrichtung

4

Roboter

5

Roboterarm

6

Geräteträger

7

Mehrfachgreifer

8

Greiferrahmen

9

,

10

Greiferbacken

9

',

10

',

10

" Anlagefläche

11

Stellzylinder

12

ringartiger Vorsprung

13

Zwischenraum

14

Greifelement

15

Fitting

16

Schutzkappe

17

Kappenabziehvorrichtung

18

Tragrahmen

19

Führungsbolzen

20

Platte

21

Führung

22

Schlitten

23

Stellzylinder

24

Abziehwerkzeug

24

' Werkzeugteil

25

Werkzeugöffnung

26

Hinterschneidung

27

Anschlag

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Behandlen von Behältern, beispielsweise KEGs (1), die zum Umsetzen der Behälter einen gesteuert bewegbaren Geräteträger (6) sowie wenigstens einen an dem Geräteträger (6) vorgesehenen Mehrfachgreifer (7) zum gleichzeitigen Greifen und Halten mehrerer Behälter (1) aufweist, wobei der Mehrfachgreifer zwischen wenigstens drei Greiferbacken (9, 10) wenigstens zwei Aufnahmen für jeweils einen Behälter (1) bildet und zumindest ein Teil der Greiferbacken zum Öffnen und Schließen der Aufnahmen in einer ersten Achsrichtung senkrecht zu einer Greiferebene (GM) durch erste Stellelemente (11) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Geräteträger (6) an einem Arm (5) eines Roboters (4) vorgesehen ist und daß der Greifer beim Greifen der Behälter in einer Achsrichtung senkrecht zur Achse der Behälter (1) bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (7) ein Zweifach-Greifer zum gleichzeitigen Greifen von zwei Behältern (1) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (7) ein Dreifach-Greifer zum gleichzeitigen Greifen von drei Behältern (1) ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (7) einen mittleren, festen Greiferbacken (9) sowie beidseitig von diesem jeweils einen bewegbaren Greiferbacken (10) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbaren Greiferbacken (10) individuell steuerbar sind.

6. Vorrichtung zum Behandeln von Behältern, beispielsweise KEGs (1) wobei die zum Abziehen von Schutzkappen (16) von Fittings (15) an Behältern, insbesondere KEGs (1) ausgebildete Vorrichtung ein Abziehwerkzeug (24) besitzt, welches eine Öffnung (25) zum Einführen des jeweiligen mit der Kappe (16) versehenen Fittings (15) aufweist, wobei in oder an der Öffnung (25) wenigstens eine die Kappe (16) zum Abziehen hintergreifende Hinterschneidung (26) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abziehwerkzeug (24) wenigstens zweiteilig mit wenigstens zwei Werkzeugteilen (24') ausgebildet ist, daß die Werkzeugteile zum Schließen und Öffnen des Abziehwerkzeugs (24) in einer Achsrichtung senkrecht oder quer zur Achse der Werkzeugöffnung (25) relativ zueinander durch wenigstens ein Betätigungselement (23) bewegbar sind, daß das Betätigungselement (23) nur zwischen den Werkzeugteilen (24') wirkt und daß die Werkezeugteile (24') mit dem Betätigungselement (23) in der Querachse an einem Träger (20) der Vorrichtung verschiebbar angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Anschläge (27), die die Öffnungsbewegung des Abziehwerkzeugs (24) begrenzen und gegen die die Werkzeugelemente (24') im vollständig geöffneten Zustand anliegen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abziehwerkzeug (24) zweiteilig mit zwei Werkzeugteilen (24') ausgebildet ist, daß die Werkzeugteile (24') an wenigstens einer Führung (21) in der Querachse geführt sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Betätigungselement ein Stellzylinder, beispielsweise ein pneumatischer Stellzylinder (23) ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugteile (24') jeweils an einem Schlitten (22) vorgesehen sind, der in der Querachse verschiebbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Führung (21) gefedert an einem Rahmen oder Traggestell (18) der Vorrichtung vorgesehen ist.