DE10111680A1 - Vorrichtung zum Palettieren von etwa quaderförmigen Stückgütern zu einem Stückgutstapel - Google Patents

Vorrichtung zum Palettieren von etwa quaderförmigen Stückgütern zu einem Stückgutstapel

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Palettieren von etwa quaderförmigen Stückgütern zu einem Stückgutstapel, bestehend aus mindestens einer Stückgutzuführung (1), aus Führungsmitteln (2) zum Richten und/oder Verdrehen der Stückgüter (SG), aus mindestens einer Vorrichtung (3) zum Zusammenstellen von Stückgutzeilen (SZ) mit einer Förderbahn (31) und mit einem Anschlag (32) für die Stückgüter, und aus mindestens einer Schiebevorrichtung (33) zum seitlichen Verschieben von Stückgutzeilen auf ein dieser Förderbahn (31) benachbartes Lagentragmittel (5), wobei die auf dem Lagentragmittel (5) zusammengestellte Stückgutlage (SL) auf den Stückgutstapel verbringbar ist. DOLLAR A Mit dem Ziel, die Herstellung von Stückgutlagen zu rationalisieren, werden mindestens zwei Vorrichtungen (3a, 3b) zum Zusammenstellen von Stückgutzeilen einem Lagentragmittel (5) für das Erzeugen einer Stückgutlage (SL) zugeordnet. Diese Vorrichtungen (3a, 3b) zum Zusammenstellen von Stückgutzeilen verbringen - bei Anordnung in einer einzigen horizontalen Ebene gleichzeitig und bei Anordnung in vertikal voneinander beabstandeten Ebenen (a, b) nacheinander - ihre vorbereiteten Stückgutzeilen (SZ) auf dieses Lagentragmittel (51, 52).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Palettieren von etwa quader­ förmigen Stückgütern zu einem Stückgutstapel, bestehend aus minde­ stens einer Stückgutzuführung, aus Führungsmitteln zum Richten und/oder Verdrehen der Stückgüter auf einer Förderbahn, aus mindestens einer Vorrichtung zum Zusammenstellen von Stückgutzeilen mit einer Förderbahn und mit einem Anschlag für Stückgüter, der gegen den Strom der Stückgüter gerichtet ist, und aus mindestens einer Schiebevorrichtung zum seitlichen Verschieben zusammengestellter Stückgutzeilen auf ein dieser genannten Förderbahn benachbartes Lagentragmittel, wobei die auf dem Lagentragmittel zusammengestellte Stückgutlage auf den Stück­ gutstapel verbringbar ist.
Die DE 42 36 341 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Stapeln von Stück­ gütern. Die Stückgüter werden über eine Stückgutzuführung mit einem entsprechenden Transportband zugeführt. Vertikal verstellbare Stück­ gutführungen bringen das Stückgut auf eine jeweils gewünschte und aktuelle horizontale Ebene, in der dann Stückgutzeilen hergestellt werden.
Die Vorrichtung zur Herstellung von Stückgutzeilen besteht aus einer Förderbahn für das Stückgut und aus einem Anschlag, der der Förder­ richtung entgegen gerichtet ist. Eine Schiebevorrichtung befördert die zusammengestellte Stückgutzeile seitlich auf eine Lagentragplatte und von dort auf den Stückgutstapel.
Die jeweilige vertikale Position der Vorrichtung zum Zusammenstellen der Stückgutzeilen wird entsprechend der entsprechenden Höhe des Stapels so eingestellt, dass die dann fertig gestellte Stückgutlage auf die aktuelle Oberseite des Stapels geschoben werden kann.
Eine solche Vorrichtung ist nachteilig, da das Zusammenstellen einer Stückgutlage eine erhebliche Zeit in Anspruch nimmt. Zudem ist die Vorrichtung sehr kosten- und platzaufwendig.
Eine weitere Vorrichtung dieser Art ist Gegenstand der DE 44 36 075 C2. Der Grundaufbau der hier beschriebenen Vorrichtung ist ähnlich demjeni­ gen, der im Zusammenhang mit der vorherigen Druckschrift beschrieben wurde. Die Herstellung einer Stückgutlage erfolgt stets in der gleichen horizontalen Ebene oberhalb eines zu bildenden Stückgutstapels. Die Stückgutlage wird direkt auf der obersten Lage des Stapels fertiggestellt. Ist eine Lage aufgebracht, wird der Stapel um die Dicke einer Stück­ gutlage abgesenkt.
Besondere Hilfsmittel sorgen dafür, dass im fertigen Stapel zwischen den einzelnen Stückgütern freie Räume erzeugt werden, die eine gute Belüf­ tung der Stückgutteile gewährleisten. Auch eine solche Gestaltung der Vorrichtung ist hinsichtlich der erreichbaren Leistung unbefriedigend. Die Herstellung einer Lage nimmt zu viel Zeit in Anspruch.
Zur Lösung des Kapazitätsproblems in der Stapelherstellung aus Stückgü­ tern hat man bisher mehrere Vorrichtungen zum Herstellen von Stück­ gutlagen parallel zueinander anordnet. Jede dieser Vorrichtungen endete mit der Vollendung einer Lage auf einem separaten Lagentragmittel bzw. einer Lagentragplatte. Ein Manipulator erfasste die auf zwei oder mehre­ ren Lagentragplatten bereitgestellter, vorbereiteten Stückgutlagen und brachte diese auf einen gemeinsamen Stückgutstapel.
Der Nachteil einer solchen Vorrichtung besteht darin, dass die vergrößerte Zahl von Vorrichtungen zur Herstellung von Stückgutlagen einen sehr großen Raum erforderten und der Manipulator regelmäßig große Wege zurücklegen musste. Das wiederum behinderte die Produktivität der Her­ stellung der Stückgutstapel.
Durch die DE 43 08 581 A1 ist eine Vorrichtung bekannt geworden, die die oben beschriebenen Vorrichtungen ergänzt. Im Besonderen werden dort die Führungsmittel zum Drehen und zum Positionieren der Stückgüter auf Rollenbahnen vorgeschlagen. Das Herstellen unterschiedlicher Le­ gungsbilder für die Stückgutlagen wird auf einfache Weise ermöglicht. Die übrigen Elemente zum Palettieren der Stückgüter sind dort nicht beschrie­ ben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung vor­ zuschlagen, die es gestattet, die Stückgutlagen auf engstem Raum und mit einer deutlich verringerten Taktzeit einem Manipulator oder dgl. zur Herstellung eines Stückgutstapels zu Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 auf sehr einfache Weise gelöst. Das Prinzip der Lösung besteht darin, an der Herstellung einer einzigen Stückgutlage zwei oder mehrere Vorrichtungen zum Zusammenstellen von Stückgutzeilen zu beteiligen.
Die Zeit für das Herstellen einer Stückgutlage entspricht dann in etwa der Taktzeit des Manipulators für das Auflagen einer Stückgutlage bei der Herstellung eines Stückgutstapels.
Ordnet man diese Vorrichtungen zum Zusammenstellen von Stückgutzei­ len in vertikal übereinander liegenden Ebenen an und bewegt die Lagen­ tragplatten schrittweise, von unten nach oben an diesen Vorrichtungen vorbei, wird auf engstem Raum jede Stückgutlage durch mindestens zwei der übereinander angeordneten Vorrichtungen zum Herstellen von Stück­ gutzeilen zunächst in der untersten Ebene begonnen und dann in einer der darüber liegenden Ebenen komplettiert.
Der Begriff einer Stückgutzeile kann in diesem Fall sehr differenziert betrachtet werden. So kann eine Zeile nicht nur aus Stückgütern beste­ hen, die sämtlich gleich ausgerichtet sind. Die Stückgüter können in­ nerhalb der Zeile längs oder quer ausgerichtet sein. Es ist auch nicht erforderlich, dass die Stückgutzeilen regelmäßig eine einheitliche Breite aufweisen. Die Breite einer Stückgutzeile kann zweckmäßigerweise auch größer sein als die größte Seite eines Stückgutes. In Abhängigkeit von der Größe der Stückgutlage und der Größe der Stückgüter kann eine Zeile im Sinn der vorliegenden Erfindung auch bis zu zwei Reihen von Stückgütern aufweisen.
Mit der Vorrichtung nach Anspruch 3 wird die Stückgutlage in einer ein­ zigen horizontalen Ebene zusammengestellt. Der technische Aufwand für eine solche Vorrichtung hält sich in Grenzen. Der zusätzlich erforderliche Raum ist nur geringfügig größer als im Beispiel nach Anspruch 2.
Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass man den Stapel unmittelbar unter der Ebene anordnen kann, in der die Stückgutlage hergestellt wird. In diesem Fall kann man zwischen den einzelnen Stückgütern innerhalb einer Lage, in an sich bekannter Weise, auch größere Abstände zwischen den einzelnen Stückgütern gewährleisten.
Ordnet man jeder Vorrichtung für das Zusammenstellen von Stückgutzei­ len nach Anspruch 4 eine Drehvorrichtung für Stückgüter und/oder ent­ sprechende Mittel zum Ausrichten der Stückgüter quer zur Arbeitsrichtung zu, kann man jede beliebige Form der Stückgutlage bei hoher Produktivi­ tät zusammenstellen. Es ist vorteilhaft die Arbeitsweise der einzelnen Vorrichtungen mit Hilfe von einer speicherprogrammierbaren Steuerung zu koordinieren.
Die Modifizierung der Stückgutzuführung nach Anspruch 5 ermöglicht es, einen einzigen Stückgutstrom hoher Kapazität aufzuteilen und parallel zueinander zu Stückgutzeilen und/oder Stückgutlagen zu verwenden. Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Herstellen von Stückgutlagen mit verti­ kal übereinander angeordneten Vorrichtungen zum Zusam­ menstellen von Stückgutzeilen in drei Ansichten 1a, 1b, 1c,
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Herstellen von Stückgutlagen mit Vor­ richtungen zur Erzeugung von Stückgutzeilen in einer ein­ zigen Ebene in einer Draufsicht und
Fig. 3 ein modifiziertes Schema einer Vorrichtung nach Fig. 2 mit variabler Stückgutverteilung und -ausrichtung innerhalb jeder Stückgutzeile sowie mit einer modifizierten Stückgutzufüh­ rung.
In Fig. 1a ist zu erkennen, dass die Stückgüter über die Stückgutzufüh­ rung 1 in einer gleichbleibenden vertikalen Lage mit höherer Geschwindig­ keit zugeführt werden. Zwei unmittelbar anschließende, an einem Ende vertikal schwingend gelagerte Zuführzweige 13, 14 sorgen für die Ver­ teilung der Stückgüter in zwei vertikal übereinander liegenden Ebenen a bzw. b. Der Umschalter 11 sorgt dafür, dass im ständigen Wechsel einmal das Förderband des Zuführzweiges 13 und dann das Förderband des Zuführzweiges 14 der Stückgutzuführung 1 gegenüber steht.
Von dem jeweiligen Stückgutzweig 13, 14 werden die Stückgüter SG nun den Führungsmitteln 2 der Ebenen a und b zugeführt. Die Führungsmittel 2 bestehen regelmäßig aus einer Drehvorrichtung 21a (b) und einem Ausrichter 22a (b).
Die Drehvorrichtung 21 bestimmt, ob die Längs- oder die Querseite des Stückgutes SG längs der Stückgutzeile SZ eingefügt wird. Der Ausrichter 22 bestimmt, an welcher Stelle quer zur Arbeitsrichtung das Stückgut SG in die jeweilige Zeile eingefügt wird.
In Fig. 1c ist der einfachste Fall einer Stückgutzeile SZ dargestellt. Die Längsachsen der Stückgüter SG sind sämtlich quer zur Arbeitsrichtung ausgerichtet.
Den Vorrichtungen 3a, 3b zur Herstellung einer Stückgutzeile SZ in den Ebenen a und b ist ein Vertikalförderer 50 unmittelbar benachbart. Der Vertikalförderer 50 kann Lagentragplatten 51, 52 (und dann alle folgenden Lagentragplatten 53, 54, 55, 56) unmittelbar neben den Förderbahnen 31a, 31b der Vorrichtungen 3a, 3b zum Zusammenstellen von Stück­ gutzeilen SZ positionieren.
Ist eine Stückgutzeile SZ (oder sind mehrere dieser Art) fertig gestellt, bewegt die Schiebevorrichtung 33 diese Stückgutzeile(n) SZ auf die Lagentragplatte 51 in der unteren Ebene a und auf die Lagentragplatte 52 in der Ebene b. Die Stückgutzeilen in der Ebene a und in der Ebene b ergänzen sich derart, dass sie gemeinsam ggf. nach mehreren Zyklen eine Stückgutlage SL ergeben.
Diese fertig zusammengestellte Stückgutlage SL wird durch einen weite­ ren Bewegungsschritt des Vertikalförderers 50 nach oben bewegt und gelangt in der Position c in den Bereich, wo ein Manipulator 6 die Stück­ gutlage SL erfassen, bewegen und auf einen Stückgutstapel ST lagege­ nau absetzen kann. Die dann leere Lagentragplatte (z. B. 53) wird im weiteren Verlauf schrittweise zurückbewegt und nimmt schließlich nach einem vollendeten Umlauf der Führungsketten 57, 58 wieder an der Zusammenstellung neuer Stückgutlagen SL teil.
Eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in Fig. 2 beschrieben. Die Stückgüter SG werden hier - wie im ersten Beispiel - von einer einzigen Stückgutzuführung angeliefert. Eine Weiche 12 führt die Stückgüter SG abwechselnd in den Zuführzweig 15 oder 16. In beiden Stückgutzuführzweigen 15, 16 sind Drehvorrichtungen 21, 21' und Aus­ richter 22 vorgesehen, so dass auch in diesen Zuführzweigen 15, 16 jedes Stückgut SG eine bestimmte Ausrichtung und eine definierte Lage innerhalb der Stückgutzeile SZ quer zur Arbeitsrichtung einnehmen kann.
Die Vorrichtung zur Herstellung einer Stückgutzeile besteht auch hier aus den Förderbahnen 31, 31', aus Anschlägen 32, 32' und Schiebevorrichtun­ gen 33, 33'. Die Schiebevorrichtungen arbeiten hier gegeneinander.
Ist auf den Führungsbahnen 31, 31' je eine Stückgutzeile SZ", SZ''' fertig gestellt worden, wird sie auf ein Lagentragband 41 geschoben und bildet so den ersten Teil einer herzustellenden Lage. Anschließend bilden die beiden Vorrichtungen 3 und 3' die nächsten Zeilen SZ, SZ'. Sind diese Stückgutzeilen fertig gestellt, werden die Anschläge 32, 32' aus dem Bewegungsbereich der jetzt fertigen Stückgutlage SL bewegt. Das Lagen­ tragband 41 und die Förderbahnen 31, 31' fördern nun die auf ihnen befindlichen Stückgutzeilen SZ als geschlossene Stückgutlage SL in die Position d auf dem Förderband 42.
Der Bereich, in dem die Stückgutlage SL eben zusammengestellt wurde, wird frei für die Anfertigung der nächsten Stückgutlage SL. In der Zeit, in der die nächste Lage fertig gestellt wird, kann die in der Position d befind­ liche Stückgutlage SL entweder mittels Manipulator 6 oder mit Hilfe ande­ rer Vorrichtungen auf den Stückgutstapel ST verbracht werden.
In Fig. 3 ist eine weitere Möglichkeit der Anordnung zur Herstellung einer Stückgutlage SL dargestellt. Auch in diesem Fall befinden sich die Vor­ richtungen 3, 3' zum Herstellen von Stückgutzeilen SZ in einer einheitli­ chen Ebene. Beide Vorrichtungen 3, 3' sind auf entgegengesetzten Seiten der Lagentragplatte 59 angeordnet. Jeder der Vorrichtungen 3, 3' sind Führungsmittel 20, 20' mit Drehvorrichtungen 21 und mit Ausrichtern 22' zugeordnet.
Die Stückgutzuführung 1' wird hier an den Anfangspositionen der Füh­ rungsmittel 20, 20' vorbeigeführt. Im Bereich jedes Führungsmittels 20, 20' ist ein steuerbarer Stößel 10, 10' neben der Stückgutzuführung 1' an­ geordnet, der jeweils eines der Stückgüter SG von der Stückgutzuführung 1' nach der Seite und damit in die Drehvorrichtung 21, 21' der Führungs­ mittel 20, 20' schieben kann. Zur Koordinierung dieser Arbeitsweise kön­ nen der Stückgutzuführung Sensoren 7 zugeordnet sein, die den Ort und die jeweilige Lage des Stückgutes SG auf der Stückgutzuführung 1' erfas­ sen. Die Steuerung der Stößel 10, 10', der Drehvorrichtung 21, 21' und der Ausrichter 22, 22' kann dann mit entsprechenden Informationen ver­ sorgt werden. Über eine speicherprogrammierbare Steuerung 70 werden die entsprechenden Stellmittel anhand vorgegebener Programme und der genannten Informationen zum Stückgutstrom bewegt.
Die Stückgutzeilen SZ haben in diesem Fall eine Breite, die mindestens den 1,5fachen Betrag der maximalen Länge des Stückgutes SG aufweist. Auf diese Weise können die Stückgüter SG bereits innerhalb einer Zeile entsprechend einem erforderlichen, differenzierten Legungsbild zusam­ mengestellt werden.
Die übereinander liegenden Stückgutlagen SL in einem Stückgutstapel ST können sich gegenseitig fixieren. Sind zwei solcher Stückgutzeilen SZ, SZ' fertig gestellt, bewegen die Schiebevorrichtungen 33 dieselben auf die Lagentragplatte 59 und bilden dort gemeinsam die Stückgutlage SL, die dem Manipulator 6 für die Bildung des Stückgutstapels ST dargeboten wird.
Bei dieser Vorrichtung ist es möglich, die Lagentragplatte 59 zweiteilig (nicht dargestellt) auszuführen und unterhalb der Lagentragplatte einen vertikal bewegbaren Stückgutstapel anzuordnen. Die Stückgutlage SL wird auf dem Stückgutstapel abgelegt, wenn die beiden Teile der Lagentrag­ platte 59 (im Bild nach oben bzw. nach unten) geschoben werden.
Bezugszeichenllste
1
Stückgutzuf Ührung
10
,
10
' Stößel
11
Umschalter
12
Weiche
13
Zuführzweig
14
Zuführzweig
15
Zuführzweig
16
Zuführzweig
2
,
2
' Führungsmittel
20
,
20
' Führungsmittel
21
,
21
' Drehvorrichtung
22
,
22
' Ausrichter
3
,
3
',
3
a,
3
b Vorrichtung (zum Zusammenstellen von Stück­ gutzeilen)
31
,
31
' Förderbahn
32
,
32
' Anschlag
33
,
33
' Schiebevorrichtung
4
Lagentragmittel
41
Lagentragband
42
Lagentragband
5
Lagentragmittel
50
Vertikalförderer
51
,
52
,
53
,
54
,
55
,
56
,
59
Lagentragplatte
57
,
58
Führungsketten
6
Manipulator
7
Sensor
70
Steuerung
SG Stückgut
SZ, SZ', SZ", SZ''' Stückgutzeile
SL Stückgutlage
ST Stückgutstapel
V Verzweigung
a Zusammensteil-Ebene, unten
b Zusammenstell-Ebene, oben
c Entnahme-Ebene
d Entnahme-Position

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Palettieren von etwa quaderförmigen Stückgütern zu einem Stückgutstapel, bestehend
aus mindestens einer Stückgutzuführung (1),
aus Führungsmitteln (2) zum Richten und/oder Verdrehen der Stückgüter (SG) auf einer Förderbahn,
aus mindestens einer Vorrichtung (3) zum Zusammenstellen von Stück­ gutzeifen (SZ) mit einer Förderbahn (31) und mit einem Anschlag (32) für Stückgüter (SG), der gegen den Strom der Stückgüter (SG) gerichtet ist, und
aus mindestens einer Schiebevorrichtung (33) zum seitlichen Verschieben zusammengestellter Stückgutzeilen (SZ) auf ein dieser genannten Förderbahn (31) benachbartes Lagentragmittel (4, 5),
wobei die auf dem Lagentragmittel (4, 5) zusammengestellte Stückgutlage (SL) auf den Stückgutstapel (ST) verbringbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei Vorrichtungen (3, 3'; 3a, 3b) zum Zusammen­ stellen von Stückgutzeilen (SZ) einem Lagentragmittel (4, 5) für das Erzeugen einer Stückgutlage (SL) zugeordnet sind und
dass diese Vorrichtungen (3, 3; 3a, 3b) zum Zusammenstellen von Stückgutzeilen (SZ),
bei ihrer Anordnung in einer einzigen horizontalen Ebene gleich­ zeitig und
bei ihrer Anordnung in vertikal voneinander beabstandeten Ebenen (a, b) nacheinander,
ihre vorbereiteten Stückgutzeilen (SZ) auf dieses Lagentragmittel (4, 41, 42; 59; 5, 51, 52, 53, 54, 55, 56) verbringen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stückgutzuführung (1) in übereinander angeordneten Ebenen (a, b) in mindestens zwei Stückgutströmen (Zuführzweige 13, 14) erfolgt,
dass in jeder dieser Ebenen (a, b), mindestens eine Vorrichtung (3a, 3b) zum Zusammenstellen von Stückgutzeilen (SZ) angeordnet ist und
dass unmittelbar neben den Vorrichtungen (3a, 3b) zum Zusammen­ stellen von Stückgutzeilen (SZ) ein Vertikalförderer (50) mit aus­ setzendem Antrieb und mit in mindestens drei übereinander lie­ genden Ebenen (a, b, c) positionierbaren Lagentragplatten (51, 52, 53, 54, 55, 56) angeordnet ist, von denen
die oberste Lagentragplatte (Position c) dem Manipulator (6) für das Bilden eines Stückgutstapels (ST) die komplette Stückgutlage (SL) präsentiert und
die in den darunter liegenden Ebenen (a, b) aktivierten Lagen­ tragplatten (z. B. 51, 52) jeweils den Vorrichtungen (3a, 3b) zum Zusammenstellen der Stückgutzeilen (SZ) benachbart sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stückgutzuführung über mindestens zwei im Abstand nebenein­ ander geführten Stückgutströmen (Zuführzweig 15, 16; Stößel 10, 10') in einer einzigen horizontalen Ebene erfolgt,
dass jedem dieser Stückgutströme eine Vorrichtung (3, 3') zum Zusam­ menstellen von Stückgutzeilen (SZ) zugeordnet ist,
dass die Vorrichtungen (3, 3') zum Zusammenstellen von Stückgutzeilen (SZ) einem einzigen Lagentragmittel (42, 59) benachbart sind und
dass dieses Lagentragmittel (42, 59) dem Manipulator (6) oder dgl. zum Bilden des Stückgutstapels (ST) die komplette Stückgutlage (SL) präsentiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder dieser Vorrichtungen (3a, 3b; 3, 3') zum Zusammenstellen von Stückgutzeilen (SZ) für ein(e) Lagentragmittel/-platte (4, 41; 59; 5, 51, 52, 53, 54, 55, 56) eine Drehvorrichtung (21) für Stück­ güter (SG) vorgeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stückgutzuführung (1, 1') eine Stückgutverzweigung (V) mit mindestens zwei weiterführenden Stückgutströmen (Zuführzweig 113, 14; Zuführzweig 15, 16; Stößel 10, 10') zugeordnet ist.
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