DE102005015622A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Aufnehmen und wieder Abgeben von Gegenständen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Aufnehmen und wieder Abgeben von Gegenständen Download PDF

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Walter Dr. Baur
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Abstract

Bei einer Vorrichtung (1) zum Aufnehmen und wieder Abgeben von Gegenständen, insbesondere von Schachteln (2) oder Beuteln, hin zu einer Umverpackung bzw. Sammelverpackung, insbesondere in einen Karton (3) oder auf eine Palette, wird ein Greifarm (4) von einer Halteeinrichtung (7) gehalten. Ein Greifkopf (18) am Greifarm (4) mit mindestens einem Vakuumsauger (19) dient zum Ergreifen jeweils mindestens eines Gegenstandes. Mehrere Antriebe (9, 13, 22, 38, 42) sind zum Bewegen des Greifkopfes (18) vorgesehen. Um die Gegenstände (2) in verkürzter Zeit oder besonders schonend handhaben zu können, wird vorgeschlagen, dass eine Steuereinrichtung (53) mit einer Rechnereinheit (28) verbunden ist, welche dazu ausgelegt ist, für eine bestimmte, vorgewählte Art der Gegenstandsabgabe jeweils einen minimierten Bewegungsablauf für den Greifkopf (18) zu berechnen, so dass jeweils die Antriebe (9, 13, 22, 38, 42) derart angesteuert und entsprechend betrieben werden können, dass deren Bewegung funktionell überlagert zu einem optimalen Bewegungsablauf führt.

Description

  • Der Anmeldegegenstand betrifft den Verpackungsmaschinenbau und dort insbesondere ein Handlingsgerät zum Ergreifen und Stapeln von Verpackungen, z. B. in einen Karton hinein.
  • Nach einem Erzeugen und einem nachfolgenden Befüllen von Schachteln werden diese im Regelfall einer Sammelverpackung zugeführt und auf dieser oder in dieser gestapelt, um derart die Schachteln für einen Weitertransport vorzusehen. Als Sammelverpackung werden Paletten, Kartons oder Trays genutzt. Die Schachteln werden dabei mittels einer Vorrichtung zum Aufnehmen und wieder Abgeben der Schachteln ergriffen und gestapelt. Statt Schachteln können auch irgendwelche Gegenstände, die es zu verpacken gilt, mit oder ohne Stapelbildung, gehandhabt werden.
  • Aus der DE 101 08 321 ist eine Vorrichtung zum Aufnehmen und wieder Abgeben von Gegenständen bekannt, bei der eine Halteeinrichtung einen Greifarm hält. Am Greifarm kann ein Greifkopf mit Vakuumsaugern zum Ergreifen mindestens eines Gegenstandes befestigt werden. Angesteuerte Antriebe sind für Linearbewegungen und Schwenkbewegungen des Greifkopfes vorgesehen.
  • Die bekannte Vorrichtung und das sie nutzende Verfahren haben den Nachteil, dass die Vorrichtung dazu ausgelegt ist, stets nur nach einem Konstanten, immer wieder zu nutzenden Schema zu funktionieren, um Gegenstände zu handhaben. Die Vorrichtung wird dadurch bei wechselnden Funktionen und geänderten zurückzulegenden Strecken für den Greifkopf nicht immer optimal genutzt.
  • Es liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu beseitigen.
  • Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Danach ist eine Steuereinrichtung der Vorrichtung mit einer Rechnereinheit verbunden, welche dazu ausgelegt ist, für eine bestimmte, vorgewählte Art der Gegenstandsabgabe jeweils einen minimierten Bewegungsablauf für den Greifkopf zu berechnen, so dass jeweils die Antriebe derart angesteuert und entsprechend betrieben werden, dass deren Bewegung funktionell überlagert zu dem optimalen Bewegungsablauf führt.
  • Die vorgeschlagene Vorrichtung hat den Vorteil, dass ein beabsichtigtes Aufnehmen und wieder Abgeben eines Gegenstandes zunächst bezüglich eines optimalen Bewegungsablaufes berechnet und erst dann ausgeführt wird. Ausgehend von den Koordinaten eines Aufnahmeortes und denen eines Abgabeortes gibt es in der Regel eine Vielzahl an einzelnen, jeweils nur durch einen Antrieb verursachten Bewegungen des Greifkopfes, um vom einen Ort zum anderen und sodann zurück zum eventuell geänderten Aufnahmeort zu gelangen, von dem aus insbesondere ein Bewegungsablauf zu einem wiederum neuen Abgabeort folgen soll.
  • Als einzelne Bewegungen stehen gerade Wege und gekrümmte Wege zur Auswahl. Letztere werden durch Schwenkbewegungen oder Drehbewegungen, insbesondere durch drehende Antriebe vorgegeben. Für gerade Wege eignen sich Linearantriebe oder drehende Antriebe mit Getriebe. Getriebelose Antriebe sind jedoch auf Grund eines verringerten Massenträgheitsmomentes vorzuziehen. Die vorgesehenen Antriebe können unterschiedlichste Beschleunigungen ausüben.
  • Um von einem Aufnahmepunkt zu einen Abgabepunkt innerhalb einer Ebene zu gelangen, können prinzipiell zwei gerade Wege genutzt werden, es können aber auch drei Linearbewegungen zu einem veränderten Raumpunkt führen. Dabei kann eine Linearbewegung durch eine Schwenkbewegung ersetzt werden. Manchmal ist es aber auch möglich, zwei Linearbewegungen durch eine Schwenkbewegung zu ersetzen. Oder zwei Schwenkbewegungen führen zum Ziel. Je nach Beschleunigungswert der einzelnen Antriebe und je nach Bewegungsablauf gibt es stets eine ideale Kombination der zur Verfügung stehenden einzelnen Bewegungsprofile. Diese Kombination wird von der Rechnereinheit berechnet und über die Steuereinrichtung an die einzelnen zur Verfügung stehenden Antriebe weitergegeben, um die Antriebe derart, mit oder ohne zwischenzeitlichen Stopp einzelner Antriebe umzusetzen (Anspruch 8). So können auch relativ komplizierte Handlingsaufgaben stets in einem optimierten Bewegungsablauf erfolgen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Neuerung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 und 9 bis 15 beschrieben.
  • Ist ein Antrieb, vorzugsweise ein Linearantrieb zum Bewegen des Greifarmes in horizontaler Richtung oder vertikaler Richtung vorgesehen (Anspruch 2), so werden derart Geraden in einem Bewegungsablauf erreicht.
  • Ist gemäß Anspruch 3 eine Schwenkbewegung mit einem Antrieb zum Verschwenken des Greifarmes um eine Vertikalachse an der Vorrichtung vorgesehen, so kann der Greifkopf um bis zu 360 Grad in einer Horizontalebene gedreht werden. Zusammen mit einer überlagerten Bewegung in vertikaler Richtung kann dabei jeder Raumpunkt erreicht werden.
  • Ein weiterer Antrieb (Anspruch 4) kann dazu vorgesehen werden, dass der Greifkopf relativ zum Greifarm oder zur Halteeinrichtung gedreht werden kann, um damit einen Gegenstand zu drehen oder während seiner Weitergabe nicht zu drehen, wenn er einem Sammelbehälter zugeführt wird. Somit können Schachteln in ausgerichtetem Zustand weitergegeben werden, und dabei in einer bestimmten wahlweisen Anordnung zueinander gestapelt werden.
  • Ist ein zusätzlicher Antrieb zum Bewegen des Greifarmes in seine Greifrichtung, welche in Richtung seiner Erstreckung weist, vorgesehen (Anspruch 5), so wird eine parallel zum Rohr ausgerichtete, weitere Linearbewegung des Greifkopfes bewirkt. Eine derartige Bewegung dient z. B. einem schnelleren Ergreifen eines Gegenstandes. Sie ist im Regelfall als Linearbewegung (geradlinige Bewegung) in vertikaler Richtung angelegt.
  • Ein Antrieb zum Schwenken des Greifarmes in einer Vertikalebene (Anspruch 6) dient zum generieren einer bogenförmigen Bewegung in dieser Ebene.
  • Ist gemäß Anspruch 7 an der Vorrichtung ein Transportband zum Heranführen von Umverpackungen vorgesehen, welches einen Antrieb aufweist, der dazu ausgelegt ist, das Transportband vor und zurück zu bewegen, und sind zudem die Steuereinrichtung und die Rechnereinheit mit diesem Antrieb verbunden, so kann zusätzlich zu einem optimierten Bewegungsablauf ein optimierter Weitertransport einer Umverpackung erfolgen. Derart ist es möglich, die Umverpackung stets so zu positionieren, dass eine schnellstmögliche Einbringung z. B. eines Klotzbodenbeutels in die Umverpackung erfolgen kann, z. B. mittels einer reinen Schwenkbewegung oder zweier senkrecht zueinander verlaufender Linearbewegungen.
  • Der Rechenaufwand wird verringert, wenn gemäß Anspruch 9 ein Mittelwert aus dem Einbringen einer Gesamtzahl von Gegenständen in eine Umverpackung berechnet wird, und sodann für alle Gegenstände nur die Antriebe betätigt werden, welche für einen optimierten Bewegungsablauf gefunden wurden. Unter Gesamtzahl ist im allgemeinen eine Anzahl zwischen zwei und fünf Gegenständen gemeint, z. B. für eine Reihe von Gegenständen in einer Umverpackung. Optimaler, d. h. schneller, maschinenschonender oder die Gegenstände sicherer abgebend, ist das Verfahren jedoch, wenn jeweils für ein Einbringen eines einzelnen Gegenstandes in eine Umverpackung ein optimierter Bewegungsablauf berechnet und für diesen Gegenstand umgesetzt wird (Anspruch 10).
  • Der Aufwand für ein Berechnen optimierter Bewegungsabläufe kann für nachfolgende Handlingsprozesse genutzt werden, wenn gemäß Anspruch 11 die Werte für das Einbringen einer Gesamtzahl von Gegenständen in eine Umverpackung gespeichert und für ein nachfolgendes gleichartiges Einbringen abgerufen werden. Derartige Bewegungsprofile können auch in lediglich geringerem Umfang abgeändert oder um ein anderes Bewegungsprofil erweitert werden, wenn nachfolgend ein ähnliches oder ein erweitertes Handling vorgesehen ist.
  • Prinzipiell ist es möglich, den Bewegungsablauf zeitlich (Anspruch 12) oder Weg bezogen (Anspruch 13) zu minimieren. In beiden Fällen wird die Zeit für eine Sammelverpackung verkürzt.
  • Um den Aufwand für das Berechnen zu minimieren, kann zum einen ein Programm für das Befüllen von Kartons und zum anderen ein Programm zum Abgeben von Gegenständen auf Paletten vorgesehen werden (Anspruch 14). Während ein Kartonprogramm besonderen Wert auf eine Vertikalbewegung des Greifkopfes zum Überwinden einer Seitenwand eines Kartons legt, erlaubt ein Palettenprogramm ein Schwenken eines Gegenstandes direkt auf einen vorgegebenen Palettenplatz.
  • Ist gemäß Anspruch 15 eine Eingabe für Abmaße einer Umverpackung und eine Eingabe für Abmaße der Gegenstände vorgesehen, so werden geänderte Abmaße bei der Berechnung eines optimierten Bewegungsablaufes berücksichtigt.
  • Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
  • 1 in einer Seitenansicht eine Vorrichtung zum Aufnehmen und wieder Abgeben von Schachteln um diese in einen Karton zu bringen, wobei die Vorrichtung einen Linearantrieb und einen mit einem beweglichen Teil des Linearantriebes verbundenen Servomotor aufweist, um einen über zwei parallel zueinander ausgerichtete Arme gelenkig mit diesen beiden Antrieben verbundenen Greifarm, dessen Greifkopf drehbar ist, bewegen zu können, und wobei eine Steuereinrichtung und eine Rechnereinheit dazu vorgesehen sind, das Einbringen der Schachteln in minimaler Zeit auszuführen;
  • 2 in einer Seitenansicht die Vorrichtung der 1, in einem Zustand, bei dem die zuvor ergriffene Schachtel in den Karton gesetzt wird;
  • 3 in einer Ansicht von oben einen Linearantrieb analog 1, mit zwei beweglichen Teilen, welche entlang eines ortsfesten Teils des Linearantriebes versetzbar sind, mit einem Kopplungsmittel zwischen den beiden beweglichen Teilen, um durch eine Veränderung des Abstandes zwischen den beweglichen Teilen einen mit einem beweglichen Teil gelenkig verbundenen Antrieb drehen zu können, sowie
  • 4 in einer Ansicht von oben den Karton der 2, nach dem Einsetzen der Schachtel in den Karton, wobei in einem minimierten Bewegungsablauf eine vorgegebene Stapelart ausgeführt wird, bei welcher nach einer ersten Lage Schachteln eine zweite Lage mit anders ausgerichteten Schachteln begonnen wurde.
  • Mittels einer Vorrichtung 1 zum Aufnehmen und wieder Abgeben von Gegenständen werden Schachteln 2 in einen Karton eingebracht. Ein Greifarm 4 dient zum Ergreifen der Schachteln 2. Einer zwei zueinander parallel ausgerichtete Arme 5, 6 aufweisende Halteeinrichtung 7 ist zum Halten des Greifarmes 4 vorgesehen, wobei jeder Arm 5, 6 an einem Ende 10 über ein Gelenk 8 mit dem Greifarm 4 verbunden ist, und ein Antrieb 9 mit einem anderen Ende 11 eines Arms 5 verbunden ist, um den Arm 5 in einer Vertikalebene zu verschwenken, und um derart sowohl den Greifarm 4 auf eine Schachtel 2 zu als auch von dieser weg bewegen zu können (1, 2). Der Antrieb 9 ist über ein Drehgelenk 50 mit einem beweglichen Teil 12 eines Linearantriebes 13 verbunden (3). Ein ortsfestes Teil 14 des Linearantriebes 13 weist eine Führung 15 auf, entlang der das bewegliche Teil 12 bewegbar ist. Der nicht vom Antrieb 9 angetriebene Arm 6 ist über ein Gelenk 16 mit dem Mantel 17 des Antriebes 9 verbunden. Die Arme 5, 6 der Halteeinrichtung 7 sind parallel zueinander ausgerichtet und haben die gleiche Länge. Das ortsfeste, an einem Gestell 35 befestigte Teil 14 des Linearantriebes 13 erstreckt sich in horizontaler Richtung.
  • Der Greifarm 4 weist einen Greifkopf 18 mit Vakuumsaugern 19 auf, sowie ein starres Rohr 20 zum Heranführen von Unterdruck an den Greifkopf 18, welches über eine flexible Zuleitung 21 mit einem Vakuumerzeuger verbunden ist.
  • Die Gelenke 8 der Arme 5, 6 sind über eine Verbindung 32 mit dem starren Rohr 20 verbunden. Das starre Rohr 20 könnte aber auch durch die flexible Zuleitung 21, die sich oben an das starre Rohr 20 anschließt, gebildet werden, sofern diese in einem Rahmen des Greifarmes 4 verlaufen würde. Der Antrieb 9 ist als Servomotor ausgeführt. Er könnte aber auch als Torquemotor ohne Getriebe ausgeführt sein.
  • Am starren Rohr 20 ist ein zusätzlicher Antrieb 22 zum Bewegen des Rohres 20 in Greifrichtung 26 seiner Erstreckung vorgesehen, um der Linearbewegung des Linearantriebes 13 und der Schwenkbewegung des Antriebs 9 zusätzlich noch eine Bewegung in Greifrichtung 26 zu überlagern, und um derart den Greifkopf 18 besser in relativ hohe Kartons 3 bewegen zu können. Der zusätzliche Antrieb 22 ist zum Drehen einer Spindel 23 vorgesehen, welche in ein am Rohr 20 angebrachtes Gewinde 24 eingreift, um dieses mitsamt dem Greifarm 4 relativ zu den Gelenken 8 zu versetzen. Im Regelfall wird der Greifarm 4 sowohl mittels einer Linearbewegung des Linearantriebes 13 als auch mittels einer Schwenkbewegung des Antriebes 9 bewegt. Die Bewegung erfolgt in vielen Fällen optimaler, wenn zumindest zeitweise der Linearbewegung die Schwenkbewegung überlagert wird. In diesem Fall wird die Schwenkbewegung erst ab einem von der Linearbewegung definierten Ort ausgeführt. Dabei ist es von Vorteil, dass die Richtung 25 der Linearbewegung parallel oder in einem rechten Winkel zur Greifrichtung 26 verläuft.
  • Am Greifarm 4 dient ein weiterer Antrieb 38 zum Drehen des Greifkopfes 18 um eine Vertikalachse 41. Dieser Antrieb 38 ist dazu vorgesehen, den Greifkopf 18 relativ zum Greifarm 4 zu drehen, um derart die ergriffenen Schachteln 2 genau auszurichten, wenn sie in einem bestimmten Stapelschema in den Karton 3 gesetzt werden, dessen Laschen 40 geöffnet sind.
  • Des weiteren ist an der Vorrichtung 1 zusätzlich eine Schwenkeinrichtung 49 zum Verschwenken des Schwenkarmes 4 vorgesehen (3). Die Schwenkeinrichtung 49 dient zum Verschwenken des Antriebs 9 um eine Vertikalachse und relativ zum beweglichen Teil 12. Das Gelenk 16 ist am Mantel 17 des Antriebes 9 angebracht, so dass durch Verdrehen des Antriebes 9 relativ zum beweglichen Teil 12 der Greifarm 4 um diese Vertikalachse schwenkbar ist.
  • Der Antrieb 9, der zum Verschwenken der Halteeinrichtung 7 in der Vertikalachse vorgesehen ist, ist über das für eine Drehung um eine Vertikalachse vorgesehene Drehgelenk 50 mit dem beweglichen Teil 12 des Linearantriebes 13 verbunden. Ein weiteres bewegliches Teil 43 dieses Linearantriebes 13 ist dazu vorgesehen, über ein Kopplungsmittel, welches eine Zahnstange 44 aufweist, in einen Zahnkranz 45, des Antriebes 9 einzugreifen, um diesen bei Ausführung einer Relativbewegung der beweglichen Teile 12, 43 zueinander zu drehen. Werden dagegen die beweglichen Teile 12, 43 mit konstantem Abstand längs des ortsfesten Teiles 14 des Linearantriebes 13 bewegt, so wird der Antrieb 9 nicht gegenüber dem beweglichen Teil 12 gedreht.
  • Durch diese Drehung kann der Karton 3 befüllt werden, und dabei stets ortsfest relativ zur Vorrichtung 1 während seiner Befüllung verbleiben. Um die Ausrichtung der Schachteln 2 im Karton 3 zu erreichen, erfolgen das Verschwenken des Greifarmes 4 um eine Vertikalachse und das Drehen des Greifkopfes 18 relativ zum Greifarm 4 in einer Weise, in der die Gegenstände jeweils in einer vorgegebenen Ausrichtung oder in einer Richtung, die quer zu dieser Ausrichtung weist, der Umverpackung zugeführt werden.
  • Es ist an der Vorrichtung 1 ein Transportband 33 zum Heranführen von Kartons 3 als Umverpackung bzw. Sammelverpackung vorgesehen, welches einen Antrieb 42 aufweist, der dazu ausgelegt ist, das Transportband 33 vor und zurück zu bewegen, um die Gegenstände in Form von quer zur Transportrichtung 46 angeordneten Reihen 47, 48 in der Umverpackung vorzusehen, welche von dem nur quer zum Transportband 33 bewegbaren Greifarm 4 an die Umverpackung abgegeben werden. Dabei wird die Vorrichtung 1 derart betrieben, dass der Greifkopf 18 um die Vertikalachse 41 gedreht wird, um abwechselnd jeweils eine Lage 51 stets in eine Richtung angeordneter Schachteln 2, und danach eine weitere Lage 52 in eine dazu um 90 Grad gedrehte Schachteln 2 zu stapeln (4).
  • Die Antriebe 9, 13, 22, 38, 42 zum Bewegen des Greifkopfes 18 in unterschiedliche Richtungen 25, 26, 27, die zum ausüben von Linearbewegungen und Schwenk bewegungen bzw. Drehbewegungen vorgesehen sind, werden zum Erzeugen eines bestimmten Bewegungsablaufes des Greifkopfes 18 von einer Steuereinrichtung 53 angesteuert, welche diesbezüglich mit den Antrieben 9, 13, 22, 38, 42 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 53 ist zudem mit einer Rechnereinheit 28 verbunden, welche dazu ausgelegt ist, für eine bestimmte, vorgewählte Art der Gegenstandsabgabe jeweils einen minimierten Bewegungsablauf für den Greifkopf 18 zu berechnen, so dass jeweils die Antriebe 9, 13, 22, 38, 42 derart angesteuert und entsprechend betrieben werden, dass deren Bewegung funktionell überlagert zu dem optimalen Bewegungsablauf führt. Zudem sind die Steuereinrichtung 53 und die Rechnereinheit 28 mit dem Antrieb 30 des Transportbandes 33 verbunden, um diesem optimalen Bewegungsablauf durch eine orts- und zeitgenaue Positionierung des Kartons 3 zu entsprechen. Dazu werden unter Berücksichtigung der möglichen Kartonpositionen der Antriebe 9, 13, 22, 38, 42 derart angesteuert, dass zunächst von der Rechnereinheit 28 ein minimierter Bewegungsablauf aus der Mehrzahl der möglichen Bewegungen der einzelnen Antriebe 9, 13, 22, 38, 42 berechnet wird, und dass dann die entsprechenden Betriebsdaten an die Steuereinrichtung 53 und von dort an die Antriebe 9, 13, 22, 38, 42 geleitet werden. Dabei befindet sich der Karton 3 nicht zwangsweise schrittweise in vorankommender Bewegung. Es kann auch sein, dass ein geändertes Stapelschema eine Hin- und Rückbewegung des Kartons erfordert.
  • Da bei der vorgegebenen Handlingsaufgabe die Bewegung des Kartons 3 deutlich schneller erfolgen kann, als die Aufnahme jeweils einer Schachtel 2 vom Transportband 33 und deren Abgabe in den Karton 3, hat die Ansteuerung des Antriebes 30 für das Transportband 34 eine untergeordnete Funktion. Wäre es umgekehrt, z. B. für eine wesentlich einfachere Vorrichtung, bei der eine Schwenkbewegung durch den Antrieb 9 und eine Linearbewegung durch den Linearantrieb 13 benötigt würde, z. B. bei dem Stapeln von Schachteln 2 auf einer Palette, wobei keine eine Schwenkbewegung störenden Seitenwände eines Kartons 3 zu berücksichtigen sind, so könnte das Sammelverpacken wesentlich schneller erfolgen, und der Ansteuerung des Antriebes 30 käme eine wichtigere Funktion zu. Das Gesagte gilt auch für die Aufnahme und wieder Abgabe von jeweils mehreren Gegenständen.
  • Die Vorrichtung 1 des Ausführungsbeispieles hat eine Vielzahl von Möglichkeiten, eine Schachtel 2 an eine genaue Position (4) im Karton 3 zu setzen. So kann der Linearantrieb 13 auf unterschiedliche Positionen verfahren werden. Sodann gibt es, abhängig von einer gewählten Position, eine Vielzahl an Winkeln, um die der Antrieb 9 die Halteeinrichtung 7 verschwenken könnte. Abhängig von letzterer Position muss der Antrieb 22 den Greifkopf 18 mehr oder weniger in vertikaler Richtung versetzen. Das Programm der Rechnereinheit 28 berechnet z. B., ob eine Schwenkbewegung durch den Antrieb 9 schneller wäre als ein zu einem gleichartigen Versetzen des Greifkopfes 18 führendes Betreiben der linear verschiebenden Antriebe 13 und 22. Oder ob eine Kombination aus Linearbewegung und Schwenkbewegung nicht schneller wäre. Dabei berücksichtigt das Programm alle erreichbaren Beschleunigungswerte der einzelnen Antriebe 9, 13, 22. Des weiteren kann es möglich sein, dass eine zurückgelegte Bewegungsbahn für eine Schachtel 2 zwar relativ lang ist, da entlang dieser jedoch ein gleichzeitiger Betrieb dieser drei Antriebe 9, 13, 22 und damit die größte durchschnittliche Momentangeschwindigkeit erreicht wird, es trotzdem die schnellste Einbringung der Schachtel 2 in den Karton 3 ist. Für eine Kartonbefüllung wird die Berechnung im Regelfall stets so erfolgen, dass der Bewegungsablauf minimiert wird. Aus Gründen eines empfindlichen Produktes innerhalb der Schachtel 2 könnte es aber auch sinnvoll sein, den Bewegungsablauf entlang eines minimierten Weges und damit auch relativ schnell auszuführen. Ein Programm für Kartons 3 berücksichtigt deren Seitenwände, wogegen ein Programm für Paletten Schwenkbewegungen in einer Vertikalebene favorisiert. Die Abmaße der Umverpackung und einer Schachtel 2 werden ebenso einprogrammiert wie die zu erreichende Stapelhöhe und die Stoßempfindlichkeit des in den Schachteln 2 enthaltenen Produktes.
  • Ein einmal durchgeführtes Verfahren wird gespeichert und kann für ein später erfolgendes, gleichartiges Einbringen abgerufen werden. Es wird jeweils für ein Einbringen einer einzelnen Schachtel 2 in den Karton 3 ein optimierter Bewegungsablauf berechnet und für diese Schachtel 2 umgesetzt.
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Schachtel
    3
    Karton
    4
    Greifarm
    5, 6
    Arm
    7
    Halteeinrichtung
    8
    Gelenk
    9
    Antrieb
    10, 11
    Ende
    12
    bewegliches Teil
    13
    Linearantrieb
    14
    ortsfestes Teil
    15
    Führung
    16
    Gelenk
    17
    Mantel
    18
    Greifkopf
    19
    Vakuumsauger
    20
    starres Rohr
    21
    flexible Zuleitung
    22
    zusätzlicher Antrieb
    23
    Spindel
    24
    Gewinde
    25
    Richtung einer Linearbewegung
    26
    Greifrichtung
    27
    Richtung
    28
    Rechnereinheit
    30
    Antrieb
    32
    Verbindung
    33, 34
    Transportband
    35
    Gestell
    38
    Antrieb
    39
    Drehgelenk
    40
    Lasche
    41
    Vertikalachse
    42
    Antrieb
    43
    Bewegliches Teil
    44
    Zahnstange
    45
    Zahnkranz
    46
    Transportrichtung
    47, 48
    Reihe
    49
    Schwenkeinrichtung
    50
    Drehgelenk
    51, 52
    Lage
    53
    Steuereinrichtung

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Aufnehmen und wieder Abgeben von Gegenständen, insbesondere von Schachteln (2) oder Beuteln hin zu einer Umverpackung, insbesondere in einen Karton (3) hinein oder auf eine Palette, mit einem von einer Halteeinrichtung (7) gehaltenen Greifarm (4), einem Greifkopf (18) mit mindestens einem Vakuumsauger (19) zum Ergreifen jeweils mindestens eines Gegenstandes, mit Antrieben (9, 13, 22, 38, 42) zum Bewegen des Greifkopfes (18) in unterschiedliche Richtungen (25, 26, 27), wobei die Antriebe (9, 13, 22, 38, 42) zum Ausüben einer Linearbewegung oder einer Schwenkbewegung bzw. Drehbewegung vorgesehen sind, und ein Bewegungsablauf des Greifkopfes (18) von einer Steuereinrichtung (53) vorgegeben wird, welche mit den Antrieben (9, 13, 22, 38, 42) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (53) mit einer Rechnereinheit (28) verbunden ist, welche dazu ausgelegt ist, für eine bestimmte, vorgewählte Art der Gegenstandsabgabe jeweils einen minimierten Bewegungsablauf für den Greifkopf (18) zu berechnen, so dass jeweils die Antriebe (9, 13, 22, 38, 42) derart angesteuert und entsprechend betrieben werden, dass deren Bewegung funktionell überlagert zu dem optimalen Bewegungsablauf führt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb, vorzugsweise ein Linearantrieb (13) zum Bewegen des Greifarmes (4) in horizontaler Richtung (25) oder vertikaler Richtung (26) vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkeinrichtung (49) mit einem Antrieb (42) zum Verschwenken des Greifarmes (4) um eine Vertikalachse (41) an der Vorrichtung (1) vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb (38) dazu vorgesehen ist, den Greifkopf (18) relativ zum Greifarm (4) oder relativ zur Halteeinrichtung (7) zu drehen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb (22) zum Bewegen des Greifarmes (4) in einer Greifrichtung (26), welche in Richtung seiner Erstreckung weist, vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb (9) zum Schwenken des Greifarmes (4) in einer Vertikalebene vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorrichtung (1) ein Transportband (33) zum Heranführen von Umverpackungen vorgesehen ist, welches einen Antrieb (30) aufweist, der dazu ausgelegt ist, das Transportband (33) vor und zurück zu bewegen, und dass die Steuereinrichtung (53) und die Rechnereinheit (28) mit diesem Antrieb (30) verbunden sind.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe (9, 13, 22, 38, 42) derart angesteuert werden, dass zunächst von der Rechnereinheit (28) ein minimierter Bewegungsablauf aus der Mehrzahl der möglichen Bewegungen der einzelnen Antriebe (9, 13, 22, 38, 42) berechnet wird, und dass dann die entsprechenden Betriebsdaten an die Steuereinrichtung (53) und von dort an die Antriebe (9, 13, 22, 38, 42) geleitet werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittelwert aus dem Einbringen einer Gesamtzahl von Gegenständen in eine Umverpackung berechnet wird, und sodann für alle Gegenstände nur die Antriebe (9, 13, 22, 38, 42) betätigt werden, welche für einen optimierten Bewegungsablauf gefunden wurden.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils für ein Einbringen eines einzelnen Gegenstandes in eine Umverpackung ein optimierter Bewegungs-ablauf berechnet und für diesen Gegenstand umgesetzt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte für das Einbringen einer Gesamtzahl von Gegenständen in eine Umverpackung gespeichert und für ein nachfolgendes gleichartiges Einbringen abgerufen werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsablauf zeitlich minimiert wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsablauf einen minimierten Weg aufweist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Programm für Kartons und ein Programm für Paletten vorgesehen ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingabe für Abmaße einer Umverpackung und eine Eingabe für Abmaße der Gegenstände vorgesehen ist.
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