-
I. Anwendungsgebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Handhaben von
Paletten in und außerhalb
einer Palettierzelle zum Anordnen von Gegenständen auf Paletten sowie ein
Verfahren zum Handhaben der Paletten in und außerhalb der Palettierzelle.
Bei den auf den Paletten anzuordnenden Gegenständen kann es sich im Sinne
der Erfindung insbesondere um in Schachteln oder sonstige Behältnisse verpackte
Produkte handeln, wie etwa in Schachteln verpackte Briefhüllen.
-
II. Technischer Hintergrund
-
Es
ist bekannt, automatische Palettiervorrichtungen, sogenannte Palettierzellen,
in Zusammenhang mit Briefhüllenherstellungsmaschinen
einzusetzen. Dabei werden die am Ende der Briefhüllenherstellungsmaschine ausgeworfenen,
fertigen Briefhüllen
zunächst
einer automatischen Verpackungsvorrichtung zugeführt und in Schachteln transportsicher
verpackt. Dem Verpackungsautomaten ist eine Palettierzelle nachgeschaltet,
die einen Palettierroboter, wenigstens eine Vorrichtung zum Wechseln der
Paletten und Bereiche zum Bevorraten von Paletten und Zwischenlagen
umfasst.
-
Der
Palettierroboter übernimmt
die von dem Verpackungsautomaten kommenden Verpackungsschachteln
und ordnet sie in einer platzsparenden und für den Transport stabilen Art
und Weise auf einer Palette an, die zu diesem Zweck an einem dafür vorgesehenen
Beladeplatz bereitgehalten wird.
-
Sobald
eine Palette vollständig
mit Verpackungsschachteln beladen ist, muss sie zur Fortsetzung
des Palettiervorgangs von dem Beladeplatz zu einem Abholplatz transportiert
werden.
-
Hierzu
sind Vorrichtungen bekannt, die volle Paletten mittels fest installierter,
herkömmlicher
Rollen- und/oder Kettenfördermitteln
von dem Beladeplatz zu einem Abholplatz transportieren, von welchem
sie beispielsweise mit Hilfe eines Flurförderfahrzeugs oder eines Hubwagens
abgeholt werden können.
-
Diese
Vorrichtungen haben folgende Nachteile:
- – Die Rollen-
oder Kettenförderer
ragen in der Regel aus der Palettierzelle heraus, dadurch ist der Platzbedarf
der Palettierzelle relativ groß
- – Die
Förderer
können
nur Paletten mit Bodenbrettern transportieren wie z.B. Europaletten
mit Längsbodenbrettern
- – Die
Verwendung eines Hubwagens zum Abtransport ist nur möglich, wenn
die Förderer
niedrig genug gebaut sind, entsprechende Aussparungen vorhanden
sind, in die die Gabeln des Hubwagens eingefahren werden können und
die Palette keine Querbodenbretter aufweist, wie z.B. eine Europalette.
- – Der
Ranggierplatz in Förderrichtung
muss verhältnismäßig groß sein,
um die Palette abtransportieren zu können
-
Aus
der
DE 10305095 ist
eine Vorrichtung zum Wechseln von vollen Paletten in einem Palettierautomaten
bekannt, die volle Palette mit einem Transferwagen von dem Beladeplatz
zum Abholplatz transportiert. Der Transferwagen, mit der vollen
Palette, ragt nur so lange aus der Maschine, bis die volle Palette
von dem Abholplatz abgeholt wird.
-
Diese
Vorrichtung hat folgende Nachteile:
- – Die Bauhöhe ist relativ
hoch, so dass die volle Palette von einem Flurförderfahrzeug abgeholt werden
muss
- – auf
dem Abstellplatz kann nur eine Palette abgestellt werden, so dass
die Palettierung gestoppt werden muss, wenn eine erste Palette auf
dem Abstellplatz steht und eine Zweite fertig beladen ist.
- – die
mögliche
Stapelhöhe
der Gegenstände
auf den Paletten ist durch die Hubhöhe des Palettierroboters bzw.
der Deckenhöhe
begrenzt.
-
III. Darstellung der Erfindung
-
a) Technische Aufgabe
-
Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
bzw. ein Verfahren zum automatischen Handhaben von Paletten in und
außerhalb
einer Palettierzelle zum Anordnen von Gegenständen auf den Paletten zu schaffen,
die, der bzw. das keine festen Bauteile außerhalb der Palettierzelle
aufweißt
und die oben genannten Nachteile nicht besitzt.
-
b) Lösung
der Aufgabe
-
Diese
Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 bzw. mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 10
gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
-
Zur
Lösung
der Aufgabe wird eine Hub- und Transportvorrichtung vorgeschlagen,
die Paletten, vertikal und horizontal, in- und außerhalb
einer Palettierzelle bewegen kann.
-
Wobei
die Transportvorrichtung ein mit einem Antrieb versehener Wagen
ist, der in linearer Richtung, frei und automatisch gesteuert, hin
und her fahren kann. Erfindungsgemäß fährt die Transporteinrichtung
dabei mindestens von einem Warteplatz zu einem Beladeplatz, in der
Palettierzelle, und von da weiter zu einem Abstellplatz, der entweder
direkt neben der Schutzeinrichtung der Palettierzelle liegt oder
aber auch in einem größeren Abstand
zur Palettierzelle liegen kann, insbesondere dann, wenn ein Speicher
mit mehreren Paletten hintereinander gebildet werden soll.
-
Innerhalb
der Palettierzelle wird die Transporteinrichtung in einer Führungsvorrichtung
in Form von Führungsschienen,
oder einer Führungsnut
im Boden, geführt.
-
Die
Transport- und Hubvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer
hinten angeordneten Antriebseinheit und einer vorne angeordneten
Hubvorrichtung, die zusammen mit der Transporteinrichtung verfahrbar
ist.
-
Die
Hubvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Hubgabel die in
der Lage ist, Paletten aller Art längs und quer aufzunehmen, anzuheben
und abzusetzen.
-
Durch
das Handhaben der Paletten in der Palettierzelle mit der Hub- und
Transportvorrichtung ist es nun auch möglich Stapelpaletten mit 4–9 Füßen zu verwenden,
die auf einer Rollenbahn nicht transportiert werden können. Denn
für den
Transport auf einer Rollenbahn müssen
die Paletten in Transportrichtung mit Längsbodenbrettern versehen sein.
-
Der
Warteplatz und der Beladeplatz sind so weit voneinander beabstandet,
dass eine neue Palette von dem Palettierroboter frei auf Flurhöhe abgestellt
werden kann. So ist es in vorteilhafter Weise möglich eine auf Flurhöhe stehende
Palette mit Längs-
und/oder Querbrettern in Längs-
und Querrichtung mit der Hub- und Transporteinrichtung aufzunehmen
bzw. zu handhaben.
-
Ist
die lichte Höhe
der Halle in der die Palettierzelle stehen soll, für den gewünschten
Hub des Palettierroboters zu gering, bietet die Hub- und Transporteinrichtung
den besonderen Vorteil, einen Teil der des notwendigen Hubs zur
Erstellung einer geforderten Stapelhöhe, auszuführen.
-
Eine
neue Palette, z.B Europalette in Längsrichtung oder Stapelpalette,
kann hierzu von dem Palettierroboter direkt auf die angehobene Gabel
der Hub- und Transporteinrichtung abgelegt werden, oder es besteht
die Möglichkeit
eine über
dem Beladeplatz von dem Palettierroboter bereitgestellte Paletten
mit der Hub- und Transporteinrichtung aufzunehmen, indem diese mit
der Hubgabel zwischen die Deckbretter und die Bodenbretter eintaucht,
die Hub- und Transporteinrichtung also von dem Warteplatz zum Beladeplatz
fährt.
-
Die
Palette wird dann von der Hub- und Transporteinrichtung erst auf
den Boden abgestellt, wenn die ersten Schichten mit Schachteln so
hoch auf der Palette gestapelt sind, dass der fehlende Hub des Palettierroboters
ausgeglichen ist.
-
Die
Hubvorrichtung kann dafür
mit einem einfachem Pneumatikzylinder, der festgelegte Höhen anfahren
kann oder mit z.B. einem Servomotor angetrieben werden, mit dem
dann jede beliebige Position angefahren werden kann.
-
Eine
neue Palette muss aber nicht zwingend von dem Palettierroboter zum
Beladeplatz transportiert werden, sondern sie kann auch mit der
Hub- und Transporteinrichtung von einen Abstellplatz oder einem
Regal außerhalb
der Palettierzelle abholt werden.
-
Ist
eine Palette beladen wird sie von der Hub- und Transporteinrichtung,
sofern noch erforderlich, aufgenommen und von dem Palettierplatz
einem Abstellplatz gefahren. Der Abstellplatz kann eine Fläche direkt
vor der Palettierzelle, ein Pufferbereich oder Palettenspeicherplatz
in Fahrrichtung der Hub- und Transporteinrichtung, ein Abstellfläche auf
einem z.B. schienengebundenen Wagen oder eine Regalfläche sein.
So ist es z.B. auch möglich,
dass direkt vor der Palettierzelle oder in einem größerem Abstand
zu dieser, ein Regal aufgestellt ist, aus dem die Hub- und Transporteinrichtung
unten eine leere Palette abholen und oben eine volle Palette abstellen kann,
die dann von einem Flurförderfahrzeug
abgeholt werden kann.
-
Weitere
Merkmale gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im
Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor.
-
c) Ausführungsbeispiele
-
Nachfolgend
werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
-
Es
zeigen:
-
1:
Seitenansicht in eine Palettierzelle mit der Hub- und Transporteinrichtung
-
2:
Draufsicht auf die Palettierzelle
-
3–5:
Ansichten zur Darstellung verschiedener Betriebszustände
-
3:
Hub- und Transportvorrichtung mit angehobener Palette auf dem Palettierplatz
-
4:
Palettierzelle mit mehreren vollen Paletten im Abstellbereich
-
5:
Palette alternativ ausgerichtet
-
6:
Palettenregal vor der Palettierzelle
-
Die 1 zeigt
die Seitenansicht in eine Palettierzelle 1. Die gepackten
Gegenstände,
z.B. Schachteln 13, werden über eine Rollenbahn 3 von einem
nicht dargestellten Verpackungsautomaten kommend, zur Sammelstelle 17 der
Rollenbahn 3 transportiert. Sobald sich ein bestimmte Anzahl
von Schachteln 13 versammelt hat, werden die Schachteln 13 von
der Greifvorrichtung 18 des Palettierroboters 2 übernommen
und entsprechend der gewünschten
Position auf der an dem Beladeplatz 4 bereitstehenden Palette 14 abgesetzt.
Dabei kann die Position der Schachteln 13 zueinander von
Lage zu Lage wechseln. Für
den Transport ist es zudem meist erforderlich, dass zwischen Palette 14 und
erster Lage eine Unterlage 20 und zwischen den einzelnen Lagen
eine Zwischenlage 19 eingebracht wird.
-
Die
Unterlagen 20 wie auch die Zwischenlagen 19 werden
ebenfalls mit der Saughebevorrichtung 18 des Palettierroboter 2 von
ihrem Vorratsplatz 8, 9 aufgenommen und auf die
Palette 14 bzw. auf die fertigen Lagen gelegt.
-
Ist
die gewünschte
Stapelhöhe
A erreicht wird die volle Palette 14 von der Hub- und Transportvorrichtung 11, 12 zum
Abstellplatz 5 oder in den Abstellbereich 10 außerhalb
der Palettierzelle 1 transportiert und abgestellt.
-
Wie
in 1 und 2 zu erkennen ist, kann die
Hub- und Transportvorrichtung 11, 12, ein im Handel
erhältlicher
selbstfahrender Hubwagen 11 sein, der entweder über Kabel
oder über
Funk automatisch von der Steuerung der Palettierzelle 1 gesteuert
wird. Wobei die gezeigte Ausführung
lediglich eine lineare Transportrichtung erfordert.
-
Zur
Führung
der Hub- und Transportvorrichtung 11, 12 innerhalb
der Palettierzelle 1 sind links und recht Führungsschienen 15 angeordnet.
Außerhalb
der Palettierzelle 1 ist keine Führung vorgesehen, so dass auch
keine festen Teile aus der Palettierzelle 1 herausragen
und stören
können.
Spurfehler die bei Fahrten außerhalb
der Palettierzelle 1 auftreten, werden beim Zurückfahren
in die Palettierzelle 1 mit den an der Führungsvorrichtung
angebrachten Zentriervorrichtung 21 ausgeglichen. Alternativ ist
auch eine Führung
und gesteuerte Systeme wie z.B. Induktionsschleifen oder Lasergestützt denkbar, so
dass auch Kurvenfahrten ohne störende
Bauteile außerhalb
der Palettierzelle 1 möglich
sind.
-
In
der Aufsicht gemäß 2 ist
eine Palettierzelle 1 mit den darin platzierten Vorrichtungen
und Plätzen
gezeigt. Während
die Schachteln 13 auf der Rollenbahn 3 an der
Sammelstelle 17 zu einer Reihe zusammengestellt werden,
führt der
Palettierroboter 2 verschiedene Tätigkeiten durch. Dazu gehört zum einem
der Transport einer neuen Palette 14 von dem Palettenspeicherplatz 6 zum
Palettierplatz 4 und der Transport einer entsprechenden
Folie und/oder Zwischenlage 19 aus Papier oder Pappe von
den entsprechenden Vorratsplätzen 8, 9 auf
die Palette 14 am Palettierplatz 4. Und zum anderen
das Auflegen von Zwischenlagen 19 auf eine fertig gepackte
Lage zur Stabilisierung des Stapels. Ist die Palette 14 voll wird
die volle Palette 14 von der Hub- und Transporteinrichtung 11, 12 von
der Flurebene 16 aufgenommen und zum Abstellplatz 5 transportiert
und auf der Flurebene 16 abgestellt. Bei der hier dargestellten Ausrichtung
kann die volle Palette 14 quer zur Ausfahrrichtung, in
X Richtung, mit einen Hubwagen abtransportiert werden.
-
Die
hier gezeigte Ausrichtung der Palette 14 und der Speicher
für Unter- 9 und
Zwischenlagen 8 ist nur beispielhaft, diese können auch
um 90° gedreht
oder anders platziert angeordnet sein, je nach der gewünschten
Dimensionierung der Palettierzelle 1.
-
In 3 ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung
gezeigt wie gerade die zu beladene Palette 14 um 3 Lagen
angehoben und die unterste Lage Schachteln 13 positioniert
ist. Durch das Anheben der Palette 14 wird der benötigte Hub
B' des Palettierroboters 2 besonders
vorteilhaft verringert, so dass die notwendige lichte Hallenhöhe H' niedriger sein kann,
ohne dass die mögliche
Stapelhöhe
A verringert werden muss.
-
In 4 ist
eine weitere vorteilhafte Funktion der Erfindung gezeigt, die Bildung
einer Reihe mit vollen Paletten 14 außerhalb der Palettierzelle 1. Dazu
nimmt die Hub- und
Transportvorrichtung 11, 12 eine volle Palette 14 auf
und fährt
mit dieser mindestens so weit aus der Palettierzelle 1 heraus,
dass zwischen die Palettierzelle 1 und der ersten abgestellten
Palette mindestens eine weitere Palette abgestellt werden kann.
Auch ist es möglich
die Palettenreihe in einem größeren Abstand
zur Palettierzelle 1 innerhalb eines Palettenabstellbereiches 10 abzustellen.
Außerhalb
der Palettierzelle 1 ist die Hub- und Transportvorrichtung 11,12 nicht
in der Führungsvorrichtung 15 geführt, so
dass auch keine störenden
Bauteile aus der Palettierzelle 1 herausragen.
-
In 5 ist
eine alternative Ausrichtung der Palette 14 auf dem Palettierplatz 4 gezeigt
wobei die Speicherplätze
nicht gedreht sind. Bei dieser Ausrichtung können z.B. Europaletten in Längsrichtung mit
einen Hubwagen abtransportiert werden oder auch alternativ in Querrichtung
mit einem Flurförderfahrzeug.
-
Eine
weitere Möglichkeit
die leeren und vollen Paletten 14 zu händeln ist in 6 gezeigt.
Dabei steht ein Regal 22 direkt vor der Palettierzelle 1.
In einer unteren Ebene, z.B. Flurebene 16, ist ein Platz
für mindestens
eine leere Palette 14 und auf der oberen Ebene , Abstellplatz 5', ist ein Platz
für eine
volle Palette 14' vorgesehen.
Wird eine neue leere Palette benötigt,
so holt die Hub- und Transportvorrichtung 11, 12 eine
Palette 14 aus dem unteren Fach ab und bringt diese zum
Palettierplatz 4, 4'.
Sobald die Palette voll ist wird diese von der Hub- und Transportvorrichtung 11, 12 zur
oberen Ebenen transportiert und auf dem dortigen Abstellplatz 5' abgestellt.
-
- 1
- Palettierzelle
- 2
- Palettierroboter
- 3
- Rollenbahn
- 4,
4'
- Palettierplatz
- 5,
5'
- Abstellplatz
- 6,
6'
- Palettenspeicherplatz
- 7
- Schutzeinrichtung
- 8
- Vorratsplatz
für Zwischenlagen
- 9
- Vorratsplatz
für Unterlagen
- 10
- Abstellbereich
- 11
- Hubvorrichtung
- 12
- Transporteinrichtung
- 13
- Schachteln
- 14,
14'
- volle
Palette
- 15
- Führungsvorrichtung
- 16
- Flurebene
- 17
- Sammelstelle
- 18
- Greifvorrichtung
- 19
- Zwischenlage
- 20
- Unterlage
- 21
- Zentriervorrichtung
- 22
- Regal
- 23
- Querbretter
- 24
- Warteplatz
- A
- Stapelhöhe
- B,
B'
- Hub
- H,
H'
- lichte
Hallenhöhe
- H
- Lagenhöhe
- X
- Aufnahme
mit Hubwagen
- Y
- Aufnahme
mit Flurförderfahrzeug