DE102011014697A1

DE102011014697A1 - Pickerstraße sowie Verfahren zum Füllen von Behältern mit Einzelprodukten

Info

Publication number: DE102011014697A1
Application number: DE102011014697A
Authority: DE
Inventors: Ralf Schubert
Original assignee: Gerhard Schubert GmbH
Current assignee: Gerhard Schubert GmbH
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2012-04-05
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: DE102011014697B4

Abstract

Wenn bei einer Pickerstraße die Behälter des Behälterbandes zusätzlich unabhängig von einander verfahrbar sind, wie bei der Transmodul-Lösung, können durch die individuelle Steuerung der Position, Geschwindigkeit und Fahrrichtung jedes einzelnen Schlittens und damit Behälters innerhalb der Pickerstraße die Abläufe optimiert sowie die Umsetzungsrate der Pickerstraße erhöht werden. Dies ermöglicht es unter anderem auch, im Gleichlauf statt im Gegenlauf akzeptable Resultate zu erzielen.

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft eine Pickerstraße, wie sie zum Füllen von Behältern mit Einzelprodukten verwendet werden, wobei die Behälter eine bestimmte Anzahl von Einzelprodukten aufnehmen können und meist auch definierte Füllpositionen für die Einzelprodukte aufweisen.
II. Technischer Hintergrund
Häufig handelt es sich dabei nicht um ein und dieselben Einzelprodukte. Es müssen oft in einem Behälter immer verschiedene Einzelprodukte, beispielsweise die unterschiedlichen Pralinenarten in einer Pralinenschachtel, eingelegt werden.
Dabei werden üblicherweise die Einzelprodukte auf einer bewegten Vorratsfläche, beispielsweise einem Produktband, und die Behälter auf einer Transportvorrichtung, beispielsweise einem Kettenförderer, angeliefert, deren Längserstreckungen parallel zueinander liegen können oder sich auch kreuzen können.
Ein oder vorzugsweise mehrere Picker stehen vor allem bei einer Parallellage von Produktband und Behälterband in Längsrichtung hintereinander zum Umsetzen der Produkte in die Behälter bereit, wobei in der Regel bei mehreren Pickern ein einzelner Picker einen Behälter nur teilweise füllt und erst am Ende der Pickerstraße der Behälter vollständig gefüllt ist. Die Picker stehen an fixen Positionen, und die Einzelprodukte und Behälter bewegen sich, letztere stehen beim Befüllen manchmal auch still.
Im Folgenden wird nur noch von dieser Bauform gesprochen, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken, da im Prinzip auch die Einzelprodukte und/oder die Behälter stillstehen und die Picker demgegenüber bewegt werden können.
In aller Regel sind die Einzelprodukte auf der bewegten Vorratsfläche, insbesondere dem Produktband, unregelmäßig verteilt hinsichtlich Häufigkeit und Position, bei unrunden Objekten auch hinsichtlich der Drehlage in der Aufsicht betrachtet, und bei verschiedenen Arten von Einzelprodukten auch hinsichtlich der Mengenverteilung der verschiedenen Arten von Einzelprodukten.
Da der Besatz mit Einzelprodukten auf dem bewegten Produktband im Umsatzbereich in deren Transportrichtung abnimmt, ist es schwierig, dass am Ende der Pickerstraße bei in die gleiche Richtung laufenden Behälterband einerseits alle auslaufendem Behälter vollständig gefüllt sind – was meist das primäre Ziel ist – und gleichzeitig die bewegte Vorratsfläche für die Einzelprodukte leer ist.
Beides gleichzeitig kann – vor allem beim Gleichlauf von Einzelprodukten und Behältern – kaum erreicht werden, weshalb dann besser verbleibende Einzelprodukte auf dem Produktband in Kauf genommen werden, die dann vom Ende der Pickerstraße zum Anfang der Pickerstraße zurücktransportiert und dort beispielsweise erneut auf das Produktband aufgelegt werden.
Aus diesem Grund ist es aus der EP 0856405 bereits bekannt, Einzelprodukte und Behälter im Gegenlauf zu transportieren, da in Transportrichtung der Behälter – betrachtet am Ende der Pickerstraße – dann der stärkste Besatz auf dem Produktband für die Produkte gegeben ist und die Wahrscheinlichkeit, dass ein letztes, zum vollständigen Befüllen des Behälters noch benötigtes Produkt auf dem Produktband dort gerade im Greifbereich des letzten Pickers vorhanden ist, sehr hoch ist bzw. der Zeitversatz bis ein solches Produkt dort hineinläuft, sehr gering ist.
Vorzugsweise soll bei einer solchen gegenläufigen Pickerstraße deshalb die Steuerung der Bewegung der Transportvorrichtung für die Behälter, gegebenenfalls auch die des Produktbandes, vom letzten Picker in Durchlaufrichtung der Behälter erfolgen.
In den meisten Fällen läuft das Produktband jedoch entweder konstant oder zumindest unabhängig von der Pickerstraße – vorgegeben durch eine vorgelagerte Produktionseinrichtung für die Einzelprodukte.
Das Behälterband und die Picker werden gesteuert von der Steuerung und insbesondere der Steuerung des letzen Pickers der Pickerstraße in Bewegungsrichtung der Behälter, da so am einfachsten sichergestellt werden kann, dass keine unvollständig gefüllten Behälter die Pickerstraße verlassen.
Hierfür weiß die Steuerung jedoch mittels einer optischen Abtastung des Produktbandes am Einlauf in den Umsetzbereich, welche Produkte wo auf dem Produktband vorhanden sind.
Wenn hierbei jedoch die Transportvorrichtung für die Behälter kurzfristig gestoppt wird, um einen letzten noch unvollständig gefüllten Behälter im Arbeitsbereich des letzten Pickers noch vollständig füllen zu können, wird dadurch unter Umständen auch die weitere Füllung der weiter vorne auf der gleichen Transportvorrichtung angeordneten Behälter kurzzeitig unterbrochen, da der z. B. Kettenförderer für die Behälter ja hierfür insgesamt angehalten werden muss.
Der einzige Nachteil einer gegenläufigen Pickerstraße kann darin bestehen, die gefüllten Behälter beim Verlassen des Umsetzbereiches in die Richtung laufen zu lassen, aus der die Einzelprodukte angeliefert werden und in der in der Regel die Produktionsanlage für diese Einzelprodukte steht.
Deshalb ist in dieser Richtung häufig kein Platz für das weitere Handling der gefüllten Behälter, beispielsweise Abpacken in Kartons oder ähnliches mehr vorhanden, weshalb abhängig von solchen Gegebenheiten es wünschenswert wäre, dass die gefüllten Behälter in die gleiche Richtung weiterlaufen, in die sich auch das Produktband bewegt.
Dann ist bei einer Gegenlauf-Pickerstraße eine Richtungsumkehr der gefüllten Behälter am Ende des Umsetzbereiches notwendig, was zusätzlichen Raumbedarf und Investitionsbedarf bedeutet, und damit eine Abwägung, ob dies schwerer wiegt als die Verwendung einer Gleichlauf-Pickerstraße und die damit auf Dauer verbundene geringere Umsetzleistung als bei einer Gegenlaufanlage.
III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Pickerstraße zu schaffen, die eine erhöhte Effizienz aufweist und ein geringeres Risiko von verbleibenden Einzelprodukten auf dem Produktband für Einzelprodukte nach dem Durchlaufen der Prickerstraße.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 20 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei einer gattungsgemäßen Pickerstraße ist es vorteilhaft, wenn die Behälter im Umsetzbereich, also dem gesamten Arbeitsbereich aller Picker, unabhängig voneinander verfahren werden können, da sie dann eben genau zu denjenigen Zeiten bewegt, z. B. in dem Greifbereich des nächsten Pickers beweg, zwecks Befüllung stillgesetzt, an optimalen Positionen stillgesetzt, eventuell sogar wieder zurückverfahren werden können, wie es von der Zentralsteuerung der Pickerstraße als für die einzelnen Behälter optimal errechnet wird, um in möglichst kurzer Zeit möglichst viele Behälter komplett zu füllen und dennoch – abhängig vom momentanen Besatz auf dem Produktband – möglichst wenige, im Idealfall überhaupt keine, Einzelprodukte auf der bewegten Vorratsfläche am Ende der Pickerstraße zurückzulassen.
Bei den bisherigen Lösungen solcher Pickerstraßen waren die Behälter auf ihrer Transportvorrichtung in der Bewegung miteinander gekoppelt, bestenfalls konnten sie auf einem durchgehenden Förderband an unterschiedlichen Positionen, beispielsweise den Positionen der einzelnen Picker, unabhängig voneinander durch eine betätigbare Sperre gestoppt oder angestaut werden. Aber sobald eine solche Sperre aufgehoben war, hat sich dieser Behälter im Gleichklang mit allen anderen derzeit nicht gestoppten Behältern auf dem Behälterband mitbewegt, was nicht als unabhängige Verfahrbarkeit voneinander im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen ist. Dies ist nur ein gleichzeitiges Bewegen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit auf der gleichen Führungsbahn.
Gleichzeitig sollen die Behälter jedoch entlang der gleichen Spur bewegt werden, um die Steuerung für die Picker durch in unterschiedlichen Spuren laufende Behälter nicht zusätzlich zu erschweren.
Aus diesem Grund ist eine Lösung mit mehreren nebeneinander liegenden Transportbahnen, auf denen dann jeweils nur ein zu füllender Behälter verfahren wird, sehr nachteilig.
Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, die zu befüllenden Behälter, und zwar mehrere solcher Behälter hintereinander, aber auf der einen Führungsbahn unabhängig zu verfahren, auf der anderen Bahn dagegen den Rücklauf der leeren Transportschlitten zu bewerkstelligen, die die zu füllenden Behälter auf der ersten Führungsbahn transportiert hatten.
Damit auf der Führungsbahn die mehreren Transportschlitten unabhängig voneinander verfahrbar sind, dürfen sie mit der Führungsbahn nicht fest gekoppelt sein, sondern sollen über einen jeweils separaten Antrieb gegenüber der Führungsbahn verfügen.
Dies ließe sich auch mit einer Lösung von zwei solcher Führungsbahnen erzielen, die parallel nebeneinander liegen und an ihren Enden über halbkreisförmige Umlenkungen für die Transportschlitten miteinander zu einem Oval verbunden sind.
Dies vergrößert jedoch den Platzbedarf für eine solche Pickerstraße in der Breite ganz erheblich und verschlechtert auch die Zugänglichkeit zur Pickerstraße durch das Bedienpersonal von außen.
Daran würde auch die Tatsache nichts ändern, wenn anstelle eines Umlenkbereiches an den Enden der Führungsbahnen ein Anfangs- und Endteil der Führungsbahnen verlagerbar und in fluchtenden Kontakt mit dem Ende der jeweils anderen Führungsbahn quer bringbar ist und auf diese Art und Weise der Transportschlitten übergeben werden würde.
Erfindungsgemäß wird deshalb bevorzugt, die beiden benötigten Führungsbahnen der Transportvorrichtung auf ein und demselben Bahnkörper unterzubringen, und zwar auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Bahnkörpers, vorzugsweise der Oberseite und der Unterseite, oder die beiden Führungsbahnen nicht am gleichen Bahnkörper, aber untereinander anzuordnen.
Denn in der Aufsicht betrachtet wird kein zusätzlicher Platz für die zweite Führungsbahn benötigt, wenn sich diese unterhalb der oberen Führungsbahn befindet.
Dann werden im ersten Fall Anfangsteil und Endteil dieses Bahnkörpers drehbar um ihre Längsachse ausgeführt, wobei sie eine Länge besitzen, die groß genug ist um einen der Transportschlitten aufzunehmen.
Der Transportschlitten kann dann von der oberen zur unteren Führungsbahn verbracht werden, indem er auf der oberen Führungsbahn auf das z. B. Endteil fährt, dieses zusammen mit dem Transportschlitten gedreht wird, so dass er sich dann fluchtend zur unteren Führungsbahn befindet, und er anschließend vom Endteil aus auf die untere Führungsbahn verfahren kann.
Der mittlere Teil des Bahnkörpers ist fest montiert und muss nicht drehbar sein.
Voraussetzung ist, dass der Transportschlitten die Führungsbahn umgreift, um hängend an der unteren Führungsbahn nicht abzufallen.
Falls die zweite Führungsbahn nicht über Kopf hängend angeordnet wird, sondern wie die erste Führungsbahn stehend, hat dies natürlich den Vorteil, dass auf ihr auch Schlitten mit darauf stehenden Behältern zum Anfang der Pickerstraße zurücktransportiert werden können, beispielsweise, wenn diese nicht vollständig gefüllt sind.
Wenn nötig können auf einem solchen, insbesondere im Querschnitt rechteckigen, Bahnkörper Führungsbahnen auf allen vier Seiten angeordnet werden.
Bei der gattungsgemäßen Pickerstraße werden Produktband und die Transportvorrichtung für die Behälter bevorzugt parallel zueinander verlaufen, und dabei im Gegenlauf betrieben.
Alternativ verlaufen sie in sich kreuzenden Richtungen.
Durch den parallelen Verlauf können mehrere Picker in Verlaufsrichtung hintereinander das Umsetzen von Einzelprodukten von dem Produktband in die Behälter auf der Transportvorrichtung vornehmen, was eine sehr effiziente Pickerstraße ergibt.
Beim Gegenlauf wird zusätzlich der Vorteil genutzt, dass die Befüllung der letzten freien Positionen im Behälter nicht durch eine immer geringere Zahl von Einzelprodukten auf dem Produktband behindert wird, da in Richtung der zunehmend gefüllten Behälter beim Gegenlauf die Dichte an Einzelprodukten auf dem Produktband gerade zunimmt.
Im Gegenzug finden am anderen Ende der Pickerstraße die verbliebenen Einzelprodukte auf dem Produktband mit Sicherheit eine entsprechende Position in den dann so gut wie leeren Behältern.
Zusätzlich könnten anstelle von Produktband und/oder Transportvorrichtung auch die Picker in Verlaufsrichtung einer dieser beiden Komponenten bewegbar sein, oder auch ergänzend hierzu, was die Flexibilität der Pickerstraße erhöht, den konstruktiven Aufwand und Steuerungsaufwand jedoch ebenfalls nach oben treibt.
Da die Einzelprodukte auf dem Produktband in der Regel unregelmäßig und in ungleicher Anzahl pro Zeiteinheit angeliefert werden, wird vorzugsweise eine Zähleinrichtung am Beginn der Pickerstraße – in Laufrichtung der einzelnen Produkte – installiert, insbesondere in Form einer Zeilenkamera, die sich über die gesamte Breite des Produktbandes erstreckt, um die konkret an der Pickerstraße oder kurz davor ankommenden Einzelprodukte hinsichtlich Anzahl, Position und bei in der Aufsicht unrunden Gegenständen auch hinsichtlich ihrer Drehlage zu detektieren und an die Steuerung zu melden, die davon abhängig die Behälter und die Picker im Umsetzbereich steuert.
Vorzugsweise wird auf jedem Schlitten der Transportvorrichtung nur ein Behälter angeordnet, damit die einzelnen Behälter jeweils unabhängig voneinander bewegt werden können.
Sofern eine Drehlagenerfassung der Produkte bei unrunden Produkten notwendig ist, müssen meist auch die Picker eine Dreheinrichtung um die Hochachse an ihrem Greifelement aufweisen, da solche unrunden Einzelprodukte meist auch in einer bestimmten Drehlage in die Behälter gesetzt werden müssen.
Als Antrieb für die Transportschlitten auf der Führungsbahn kommen mechanische Antriebe wie etwa mittels Zahnstange und Ritzel in Betracht, als auch berührungslose Antriebe wie etwa ein elektrischer Linearantrieb.
In beiden Fällen wird bevorzugt der Antriebsmotor im Transportschlitten untergebracht, wobei die elektrische Energie für den Antriebsmotor über elektrische Schleifkontakte oder kontaktlos mittels Induktion von der Führungsbahn auf den Transportschlitten übertragen werden kann.
Da die Pickerstraße in der Regel für unterschiedlich gestaltete Einzelprodukte und auch Behälter einsetzbar sein soll, werden die Transportschlitten vorzugsweise zweiteilig ausgebildet, nämlich mit einem unteren Führungsteil, welches auf der Führungsbahn läuft, und einem oberen, die Behälter aufnehmenden Tragteil, welches an die aufzunehmenden spezifischen Behälter angepasst ist, beispielsweise durch formschlüssige Anschläge oder ähnliches.
Trotz oder anstatt formschlüssiger Anschläge können die Behälter auf dem Transportschlitten, insbesondere Tragteil des Transportschlittens, vorzugsweise mittels Unterdrucksaugern festgehalten werden, ebenso wie auch der Greifer des Pickers vorzugsweise ein Unterdrucksauger ist.
In Verlaufsrichtung der Pickerstraße können sich die potentiellen Greifbereiche der Picker in Längsrichtung überschneiden, was bedeutet, dass die Reichweite der Picker groß genug ist, um in den Reichweitenbereich des benachbarten Pickers hineingreifen zu können.
In der Regel werden jedoch die zulässigen, tatsächlichen Greifbereiche der Picker von der Steuerung so geregelt, dass sich diese tatsächlichen Greifbereiche nicht überschneiden, um Kollisionen zu vermeiden.
Eine Ausweitung auf den potentiellen, überschneidenden Greifbereich wird z. B. nur durchgeführt, wenn aus Gründen eines schnelleren Befüllens der Behälter

– entweder ein Picker ein Einzelprodukt von der Vorratsfläche benötigt, welches sich außerhalb seines normalen Greifbereichs, aber noch innerhalb seines potentiellen Greifbereiches befindet, oder
– eine Übergabe eines Einzelproduktes von einem Picker an den anderen Picker mittels kurzzeitiger Ablage dazwischen auf dem Produktband oder sogar einem Behälter durchgeführt werden muss.

In diesem Fall muss die Steuerung jedoch die momentanen Greifbereiche der beiden betroffenen Picker so regeln, dass für diesen Zeitraum Kollisionen der beiden Picker vermieden werden.
Die Transportschlitten und damit die Behälter werden können während der Befüllung, also in der Regel solange sie sich im Greifbereich eines der Picker befinden, angehalten werden, bis sie weiterfahren in den Arbeitsbereich des nächsten Pickers.
Dabei können die Behälter und damit die Transportschlitten an immer der gleichen Position im Arbeitsbereich jedes der Picker an der gleichen Halteposition angehalten (was die Steuerung vereinfacht), jedoch können diese je nach Anforderung auch unterschiedliche Haltepositionen im gleichen Pickerbereich anfahren oder es können sich die Behälter während der Befüllung auch bewegen, also innerhalb des Arbeitsbereiches eines Pickers, sofern die Steuerung dies mitberücksichtigen kann.
In wenigen Ausnahmefällen kann es auch notwendig sein, dass sich ein Behälter entgegen der generellen Durchlaufrichtung der Behälter durch die Pickerstraße auch rückwärts bewegt wird, beispielsweise wenn – in dieser generellen Durchlaufrichtung der Behälter betrachtet – der Behälter bereits vom ersten zum zweiten Picker weitergefahren war und man dann feststellt, dass ein oder mehrere letzte Einzelprodukte in Gegenrichtung die Pickerstraße verlassen würden, und etwa gleichzeitig keine neuen zu füllenden Behälter mit der entsprechenden leeren Füllposition momentan zur Verfügung stehen oder ähnliches.
Dann wäre es sinnvoll, diesen einen Behälter kurzfristig wieder zurück zum ersten Picker zu verfahren und von diesem das letzte verbliebene Einzelprodukt von dem Produktband entnehmen zu lassen.
Mit einer solchen Pickerstraße lässt sich das Verfahren zum Füllen von Behältern mit diesen Einzelprodukten optimal schnell durchführen, da mit Hilfe der unabhängig verfahrbaren Transportschlitten jeder einzelne Behälter – oder eine Behältergruppe, falls mehrere Behälter auf einem Transportschlitten angeordnet sind – immer zum optimalen Zeitpunkt vom Bearbeitungsbereich des einen in den des anderen benachbarten Pickers wechseln kann, und die Zeiten, in denen sie befüllt werden, in den Arbeitsbereichen der einzelnen Picker unabhängig voneinander gesteuert werden können, ebenso wie die Anzahl von Behältern, die sich in den einzelnen Arbeitsbereichen der Picker befinden, unabhängig voneinander gesteuert werden kann.
All dies kann erforderlich sein, wenn vor allem die Einzelprodukte sehr unregelmäßig angeliefert werden, die Verteilung auf verschiedene Arten von Einzelprodukten sehr unterschiedlich ist, Probleme mit einzelnen Pickern auftreten, beispielsweise wenn einer aus Defektgründen langsamer ist oder insgesamt ausfällt.
So kann es beispielsweise erforderlich sein, in den Beginn der Pickerstraße neue leere Behälter einzuführen, während der letzte innerhalb der Pickerlinie vorhandene Behälter noch nicht vollständig gefüllt ist. Dann könnten beispielsweise zwei oder drei Behälter im Arbeitsbereich des letzten Pickers angestaut und der Reihe nach vom letzten Picker noch befüllt werden, ohne dass den ersten Pickern ein Nachschub an leeren Behältern fehlt.
Natürlich konnten diese Probleme bisher auf andere Art und Weise eventuell auch gelöst werden, beispielsweise durch kurzzeitige Reduzierung der Geschwindigkeit z. B. des Behälterbandes, was dann jedoch insgesamt die Leistung der Pickerstraße deutlich reduziert hat.
Dabei kann es eben auch sinnvoll sein, einen Behälter auch entgegen der generellen Transportrichtung durch die Pickerstraße in den nächsten zurückliegenden Pickerbereich rückwärts zu verfahren.
Ebenso kann es in Einzelfällen notwendig sein, Einzelprodukte auf der Vorratsfläche in deren Verlaufsrichtung zu versetzen, also vom Greifbereich des einen in den des anderen Pickers umzusetzen.
Auch können Situationen entstehen, in denen für die optimale Füllgeschwindigkeit ein Schlitten oder auch ein einzelner Behälter sich zum Teil in den beiden Arbeitsbereichen zweier benachbarter Picker befindet, beispielsweise, weil er eine Zeitlang von beiden Pickern gleichzeitig gefüllt werden muss, weil die Füllung dieses Behälters momentan die zeitliche Engstelle der Pickerstraße darstellt oder aus anderen Gründen.
Die bisher beschriebenen Lösungen haben den Nachteil, dass ein Transportschlitten nur dann, wenn er auf der Führungsbahn auf der Oberseite des Bahnkörpers fährt, mit der Oberseite seines Tragteils nach oben weist und ein Behälter darauf stehen kann.
Bei Führung an der Unterseite der Führungsbahn würde diese Seite nach unten weisen und ein darauf gehaltener Behälter – sofern er mittels der Sauger in dieser Stellung gehalten werden könnte – würde sich nach unten entleeren.
Um sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Führungsbahn bei einem drehbar um die Längsachse gestalteten Anfangs- und Endmodul des Bahnkörpers die Oberseite des Tragteiles immer nach oben weisen zu lassen, um darauf Behälter entlang beider Führungsbahnen auf den Schlitten transportieren zu können, kann das Tragteil in einem Tragbasisteil schwenkbar um eine Längsachse aufgenommen werden, und dadurch entweder schwerkraftbedingt oder zwangsgeführt immer in einer nach oben weisenden Lage – entweder genau horizontal oder in einer gewünschten leichten Schrägneigung betrachtet in Längsrichtung – gehalten werden.
Weitere für die Praxis relevante Details betreffen die Stromzuführung in die Schlitten und die Signalübertragung vom Bahnkörper in die Transportschlitten und ggf. auch umgekehrt:
Die Stromzuführung in die Schlitten hinein erfolgt induktiv, indem ein Stromleiter entlang des Bahnkörpers verläuft und ein an den Schlitten angeordnetes Gegenelement bei auf der Führungsbahn laufenden Transportschlitten kontaktlos, aber so nahe an dem Stromleiter entlangfährt, dass er die notwendige elektrische Energie für den im Transportschlitten vorhandenen Antriebsmotor und ggf. weitere Komponenten im Transportschlitten induktiv von dort abnimmt.
Dabei ist für jede Führungsbahn im Bahnkörper ein separater Stromleiter vorhanden, weshalb dieser nicht auf der Schwenkachse des schwenkbaren Anfangs- und Endmoduls des Bahnkörpers liegen kann.
Dementsprechend schwenkt dieser Stromleiter bei den schwenkbaren Anfangs- und Endmodulen und ggf. im mittleren Verlauf angeordneten weiteren schwenkbaren Modulen des Bahnkörpers mit diesem mit, und ist folglich getrennt von den Funkleitern entlang der nicht drehbaren mittleren Module des Bahnkörpers. Im Bereich der mittleren nicht drehbaren Module des Bahnkörpers kann der Stromleiter über mehrere Module durchgehen oder in jedem Modul separat ausgebildet sein.
Ein Problem bereitet die Zuführung der elektrischen Energie in die drehbaren Module des Bahnkörpers, also insbesondere Anfangsmodul und Endmodul:
Um auftretenden Verschleiß zu minimieren, erfolgt die Energieübertragung in diese drehbaren Module hinein von einem feststehenden Stirnkopf aus, und zwar nicht mittels Schleifkontakten, sondern ebenfalls mittels Induktion, vorzugsweise, indem in dem Stirnkopf ein um die Schwenkachse herum ringförmiger Stromleiter angeordnet ist und in der Stirnfläche des schwenkbaren Moduls des Bahnkörpers entsprechende Gegenelemente zum berührungslosen Stromabgriff.
Für die Funkverbindung zwischen Bahnkörper und den Transportschlitten verläuft ein Funkleiter vorzugsweise durchgehend durch alle Module des Bahnkörpers auf der Schwenkachse der schwenkbaren Module des Bahnkörpers, der mit den schwenkbaren Modulen jedoch nicht mitschwenkt.
Dieser Funkleiter strahlt – betrachtet in Längsrichtung – eng begrenzt nur nach oben und unten ab, und möglichst wenig zur Seite, so dass in den Transportschlitten die entsprechenden Funkgegenelemente in der Mitte der Unterseite der Transportschlitten angeordnet sind. Dabei kann der Funkleiter nicht nur Sender, sondern gleichzeitig auch Empfänger sein und umgekehrt das Funkgegenelement im Transportschlitten nicht nur Empfänger, sondern auch Sender, um auch in der Gegenrichtung, also vom Transportschlitten an den Bahnkörper, Funksignale übertragen zu können.
Für die Bewegung der Transportschlitten muss während der Beschleunigung eines Transportschlittens am meisten Energie im Transportschlitten zur Verfügung stehen. Um die pro Zeiteinheit induktiv von dem Bahnkörper auf die Schlitten übertragenen Energiemengen gering zu halten und insgesamt um den Energieverbrauch der Transportvorrichtung zu minimieren, sind einerseits in jedem Transportschlitten Pufferkondensatoren angeordnet, um elektrische Energie speichern zu können, und andererseits wird das Abbremsen der Transportschlitten vollzogen, indem der für den Antrieb der Transportschlitten sonst eingesetzte Elektromotor als elektrischer Generator betrieben wird und dadurch eine Bremskraft ausübt, gleichzeitig jedoch Strom erzeugt, die in den Pufferkondensatoren für den nächsten Beschleunigungsvorgang zwischengespeichert wird.
c) Ausführungsbeispiele
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
1: Pickerstraßen in der Aufsicht,
2: eine Pickerstraße betrachtet in Transportrichtung,
3: die Behälter-Transportvorrichtung einzeln,
4: Details der Behälter-Transportvorrichtung,
5: eine Behälter-Transportvorrichtung mit Antrieben in den Schlitten,
6: eine mittels Linearmotor angetriebene Behälter-Transportvorrichtung
7: Anordnungsmöglichkeiten der Führungsbahnen,
8, 9: eine Lösung mit mitdrehendem Tragteil,
10: einen Endbereich einer weiteren Bauform der Behältertransportvorrichtung, und
11: Detaildarstellungen dieser weiteren Bauform.
Die 1a und 1b zeigen Pickerstraßen in der Aufsicht, die sich dadurch unterscheiden, dass bei 1a beidseits des Produktbandes 106 jeweils eine Behälter-Transportvorrichtung 107 vorhanden ist, auf der die zu füllenden Behälter 20 durch die Pickerstraße transportiert werden. Bei 1b ist nur auf einer Seite, dort am unteren Bildrand, eine solche Behälter-Transportvorrichtung 107 vorhanden.
2 zeigt einen Querschnitt, betrachtet in Transportrichtung, durch die Pickerstraße der 1a.
Auf dem Produktband 106, welches sich in 1a in der Transportrichtung 120 des Produktbandes von links nach rechts bewegt, werden Einzelprodukte 26 angeliefert, die unregelmäßig verteilt und in unterschiedlichen Drehlagen auf dem Produktband 106 angeordnet sind.
Mit Hilfe der mehreren im Abstand entlang des Bandes angeordneten Picker 104a–c sollen diesen Produkte in der richtigen Position und Drehlage in die dafür vorgesehenen Behältern eingesetzt werden, die sich in diesem Fall in der Transportrichtung 121 des Behälterbandes parallel zum Produktband 106, aber in Gegenrichtung dazu, bewegen.
Zu diesem Zweck sind die Behälter 20 auf Transportschlitten 1a, b der Behälter-Transportvorrichtung 107 angeordnet, und werden vorzugsweise während der Bewegung mittels der Saugköpfe 103 der Picker 104a–c befüllt, die ein passendes Einzelprodukt 26 in ihrem Greifbereich auf dem Produktband 106 ergreifen, anheben und in der passenden, freien Position eines Behälters 20 ablegen.
Die Bewegungen der Picker sowie der einzelnen Schlitten 1a, b der Behälter-Transportvorrichtung 107 und gegebenenfalls auch die Geschwindigkeit des Produktbandes 106 wird durch eine Steuerung 111 gesteuert, die als Eingangsinformation mittels einer Zeilenkamera 108 vor dem Einlauf der Einzelprodukte 26 in den Bereich der Picker ständig Anzahl, Position und Drehlage der unter der abtastenden, quer über die gesamte Transportrichtung liegende Linie ermittelt und der Steuerung meldet, die daraus unter Berücksichtigung der vorhandenen Geschwindigkeiten des Produktbandes 106 als auch der Schlitten 1a, b die einzelnen Picker 104a–c steuert.
Für den Normalbetrieb ist dabei für jeden Picker ein frei gegebener Greifbereich 102 in Transportrichtung 120 festgelegt, der jedoch zur Vermeidung der Kollision mit benachbarten Pickern 104a–c dient. Der potenzielle Greifbereich 101 jedes Pickers 104b ist dagegen deutlich größer, und kann von der Steuerung in Einzelfallen freigegeben werden, was dann jedoch eine entsprechende Steuerung der benachbarten Picker erfordert, um Kollisionen zu vermeiden.
Das besondere der Behälter-Transportvorrichtung 107 besteht darin, dass die die Behälter 20 tragenden Schlitten 1a, b, c, die auf der selben Behälter-Transportvorrichtung 107 geführt werden, unabhängig voneinander verfahren werden können, und auch nicht einmal immer in die gleiche Richtung verfahren werden müssen, so dass ein einzelner Behälter 20 mit dem ihn tragenden Schlitten z. B. 1b sich kurzzeitig auch in Gegenrichtung zu den übrigen auf derselben Behälter-Transportvorrichtung 107 laufenden Schlitten 1a und 1c bewegen kann.
Wie in den Schnittdarstellungen durch die Behälter-Transportvorrichtung 107 z. B. in den 2, 4b und 5b ersichtlich, besteht die Behälter-Transportvorrichtung 107 aus einem Bahnkörper 11, 12, 13 mit einem in diesem Fall etwa rechteckigen Querschnitt, an dem sowohl auf der Oberseite als auf der Unterseite des Bahnkörpers 11, 12, 13 eine Führungsbahn 2a, b ausgebildet ist, auf der jeweils die Transportschlitten 1a, 1b verfahrbar sind.
Dabei dient die obere Transportbahn 1a dem Transportieren von Behältern 20, die dabei mittels der Saugköpfe 103 der Picker 104a mit Einzelprodukten 26 befüllt werden, während die untere Transportbahn 1b dem Rücktransport der leeren Schlitten z. B. 1b an den Beginn der Behälter-Transportvorrichtung 107 dient.
Damit die Schlitten 1a, b auch innerhalb derselben Führungsbahn z. B. 2a unabhängig voneinander verfahrbar sind, müssen sie separat angetrieben werden, wobei alle Antriebe ebenfalls mit der Steuerung 111 der Pickerstraße in Verbindung stehen.
In den 2, 4b und 5b sind im Querschnitt mechanische Antriebe der Transportschlitten 1a dargestellt:
In den 2 und 5b befindet sich ein elektrischer Motor 8 in jedem Transportschlitten 1a, b.
Falls die Transportschlitten 1a, b zweiteilig ausgebildet sind, mit einem am Bahnkörper 11, 12, 13 laufenden Führungsteil 14 und einem daran auf der vom Bahnkörper abgewandten Seite befestigten Tragteil 24, der an den zu transportierenden Behälter 20 angepasst sein kann und gewechselt werden kann, befindet sich der Motor 8 vorzugsweise im Führungsteil 14.
Von dem Transportschlitten 1a, insbesondere dessen Führungsteil 14, ragt ein Führungsfortsatz 16 in den Bahnkörper 11, 12, 13 hinein, und ist dort formschlüssig geführt, so dass der Transportschlitten auch hängend an der unteren Führungsbahn 2b verfahren werden kann ohne herab zu fallen.
Vorzugsweise zentral durch den Führungsfortsatz 16 erstreckt sich vom Motor 8 eine von diesem drehend angetriebene Welle in den Bahnkörper hinein, an dessen freien Ende sich ein Antriebsritzel 7a, b befindet, welches mit einer in dem Bahnkörper 11, 12, 13 in Längsrichtung 10 verlaufenden Zahnstange 6 kämmt, so dass mittels Drehung des Motors 8 sich der entsprechende Transportschlitten 1a, b entlang des Bahnkörpers und damit der entsprechenden Führungsbahn 2a, b bewegt.
4b zeigt dagegen eine Lösung, die sich von der vorbeschriebenen dadurch unterscheidet, dass in diesem Fall der Motor 8 getrennt für jede Führungsbahn 2a, b sich im Bahnkörper 11, 12, 13 befindet, und mit diesem Motor 8 jeweils ein Antriebsritzel 7a, b drehfest gekoppelt ist, welches dann mit einer Zahnstange 6 kämmt, die in Längsrichtung 10 am Schlitten 1a bzw. 1b fixiert ist, und wie dargestellt beispielsweise an einer Seite in einer Längsnut im Inneren des Führungsfortsatzes 16 angeordnet sein kann.
In Längsrichtung 10 muss dann der Abstand der Motore 8 einer Führungsbahn z. B. 2a kürzer sein als die Länge einer Zahnstange 6 der Transportschlitten 1a, b, damit die Transportschlitten 1a, b jederzeit im Eingriff mit mindestens einem der Bahnkörper-seitigen Motore 8 und Antriebsritzel 7a stehen, wie in 4a dargestellt.
Bei der Lösung gemäß 5, bei der sich die Motore 8 in den Transportschlitten 1a, b befinden, erfolgt die Energieversorgung z. B. über Schleifkontakte 17 des Transportschlittens z. B. 1a, die kontaktierend entlang von Leiterbahnen 18 bei Bewegung des Transportschlittens 1a verfahren, die in Längsrichtung verlaufend am Bahnkörper 11, 12, 13 angeordnet sind und mit Strom versorgt sind.
6 zeigt dagegen eine Antriebslösung, bei der der Motor jeweils wiederum im Transportschlitten 1a, b angeordnet ist, jedoch ein Linearmotor 19 ist, der seine benötigte elektrische Energie wiederum aus dem Bahnkörper 11, 12, 13 bezieht, mit jeder geeigneten Methode, sei es induktiv, mittels der vorerwähnten Schleifkontakte oder auf andere Art und Weise.
Die 3 und 6 zeigen, wie ein Transportschlitten, z. B. 1a, von der einen Transportbahn 2a auf die andere Transportbahn 2b gelangt, wenn diese die Oberseite und Unterseite eines Bahnkörpers 11, 12, 13 darstellen:
In Längsrichtung der Transportvorrichtung 107 sind ein oder mehrere mittlere Bahnkörper 12, die vorzugsweise identisch ausgebildet sind, hintereinander fluchtend angeordnet, und am Ende – oder auch an Zwischenpositionen – schließt sich jeweils ein Bahnkörper 11 als Anfangsmodul und ein Bahnkörper 13 als Endmodul an.
Die Besonderheit der Anfangs- und Endmodule 11, 13 besteht darin, dass sie Wechselmodule sind, um einen Schlitten von der einen Führungsbahn 2a zur anderen Führungsbahn 2b zu verbringen,. z. B. indem ihr Bahnkörper um die Längsachse 10' gesteuert verschwenkt und auch vollständig gedreht werden kann, so dass eine ursprünglich oben liegende Führungsbahn 2a anschließend die Unterseite des Bahnkörpers darstellt und umgekehrt.
Wenn sich dabei ein Transportschlitten 1a auf diesem Anfangs- oder Endmodul befand, wird dieser von der Oberseite zur Unterseite verlagert, und kann damit – wenn er auf der oberen Führungsbahn 2a beim Endmodul z. B. 13 angekommen ist, nach der Drehung entlang der unteren Führungsbahn 2b zum Anfangsmodul 11 zurück verfahren werden, wo er wieder zur oberen Führungsbahn 2a hochgedreht werden kann.
Zu diesem Zweck sind die Bahnkörper allesamt aufgeständert auf Ständern 21, wobei an den Anfangs- und Endmodulen 11, 13 jeweils zusätzlich ein Motor 8' für die gesteuerte Drehung des entsprechenden Bahnkörpers 11 bzw. 13 vorhanden ist. Dieser steht wiederum mit der Steuerung 111 in Verbindung, die darüber hinaus auch die Position und Geschwindigkeit jedes einzelnen Transportschlittens 1a, b kennt, und ebenso vorzugsweise dessen Beladungszustand.
Die 7 zeigen im Schnitt durch Transportvorrichtungen 107, dass die einzelnen Transportbahnen 2a, b an einem Bahnkörper nicht unbedingt spiegelbildlich zur Mitte oben und unten am Bahnkörper 11, 12, 13 vorhanden sein müssen, sondern beispielsweise auch um 90° zueinander verdreht, einerseits auf der Oberseite und andererseits an einer der Seitenflächen des Bahnkörpers 11, 12, 13, wie in 7a dargestellt.
Eine andere Möglichkeit besteht auch darin, dass die Führungsbahnen 2a, b – gemäß 7b – zwar übereinander angeordnet sein können, jedoch nicht spiegelbildlich, sondern mit dem Transportschlitten jeweils in gleicher Richtung, z. B. der Oberseite der Führungsbahn.
Für den Wechsel von einer Führungsbahn zur anderen ist der Bahnkörper des Anfangs- oder Endmoduls dann nicht drehbar um seine Längsachse ausgestaltet, sondern in der Höhe verlagerbar von einer Führungsbahn zur anderen.
Diese Lösung der 7b hat den Vorteil, dass bei dem Transportschlitten 1a, b das Tragteil 24 mit seiner Oberseite, auf der ein Behälter transportiert werden soll, jeweils nach oben weist und damit Behälter auf entlang beider Führungsbahnen 2a, b transportiert werden können, sofern oberhalb des Tragteiles 24 ausreichend viel Platz für einen Behälter vorhanden ist.
Der gleiche Vorteil lässt sich auch bei einem um die Längsrichtung schwenkbaren Modul des Bahnkörpers, insbesondere Anfangsmodul 11 und Endmodul 13, erreichen, indem das Tragteil 24 des Transportschlittens 1a, b nicht direkt auf dem Führungsteil 24 fest angeordnet ist, sondern dazwischen ein Tragbasisteil 27 vorhanden ist:
Das Tragbasisteil 27 ist auf dem Führungsteil 14 befestigbar oder mit diesem Funktionsvereinigt, und das Tragteil 24 ist um eine in Längsrichtung 10 verlaufende Schwenkachse 10'' gegenüber dem Tragbasisteil 27 schwenkbar, wie in den 8 und 9 dargestellt. Die Schwenkachse 10'' befindet sich dabei – von der Schwenkachse 10 des drehbaren Bahnkörpers 11, 13 aus betrachtet – radial deutlich weiter außen als das Führungsteil 14, und befindet sich z. B. in entsprechenden Stirnplatten 27a, b des Tragbasisteils 27, die von dessen plattenförmigen Grundkörper aus sich an den in und gegen die Transportrichtung weisenden Stirnseiten in der Höhe erstrecken.
Unabhängig davon, in welcher Drehlage sich ein Transportschlitten bei einer Drehung des drehbaren Bahnkörpermoduls 11, 13 befindet, und ob sich der Schlitten an der oberen oder unteren Führungsbahn 2a, b befindet, kann das Tragteil 24 jeweils mit seiner Auflagefläche für die Behälter 20 nach oben weisen, sei es genau horizontal gehalten oder in einer gewünschten Schrägstellung, und zwar entweder Schwerkraftbedingt mittels eines entsprechenden Gewichtes 33 – wie es nur in 8 in einer Drehstellung dargestellt ist – oder zwangsgeführt durch z. B. einen entsprechenden Zahnradantrieb zwischen dem Tragbasisteil 27, also insbesondere dessen Stirnplatten 27a, b, und dem Tragteil 24.
Der Abstand der Schwenkachse 10'' zum Führungsteil 14 und damit dem Bahnkörper 11, 12, 13 wird benötigt, um abhängig von der Breite und Höhe des horizontal zu haltenden Tragteiles 24 dessen Drehung zu ermöglichen, und zwar nach Möglichkeit einschließlich eines darauf stehenden Behälters 20, wie auch in 9 ersichtlich.
Auf diese Art und Weise können auch auf der unteren Führungsbahn 2b z. B. teilweise gefüllte Behälter zum Beginn einer Pickerstraße zurückverfahren werden, um sie einer vollständigen Befüllung zuzuführen.
9 zeigt auch eine gegenüber den vorherigen Figuren andere Antriebslösung: Hier wird – gemäß 9 über Schleifkontakte – von entsprechenden Stromleitern im Bahnkörper 11, 12, 13 vom Transportschlitten 1a, 1b Strom abgenommen und einem Motor 8 sowie weiteren elektrischen Verbrauchern im Transportschlitten 1 zur Verfügung gestellt.
Der Motor 8 treibt ein Ritzel 7a, 7b an, welches in Eingriff steht mit einer entlang des Bahnkörpers für jede Führungsbahn 2a, b getrennt vorhandene oder auch funktionsvereinigte Zahnstange 6.
Dementsprechend kann sich jeder Transportschlitten 1a, b unabhängig von den anderen Transportschlitten entlang der Führungsbahn, auf der er sich befindet, bewegen, unabhängig von Fahrtrichtung, Anhaltezeitpunkt, Anhaltestelle, sofern es keine Kollision mit anderen Transportschlitten gibt.
Die 10 und 11 zeigen an einer weiteren Bauform der Transportvorrichtung wichtige Details:
Die 10a, b zeigen zunächst einmal in perspektivischer Ansicht den Anfang 3 oder das Ende 4 einer Transportvorrichtung, wobei von den nicht drehbaren mittleren Modulen 12 des Bahnkörpers nur noch eines dargestellt ist sowie das drehbare Anfangsmodul 11, welches zwischen dem feststehenden Modul 12 und einem ebenfalls feststehenden endseitigen Stirnkopf 32 drehbar aufgenommen ist, an dem sich auch der Motor 8' zum Drehen des drehbaren Anfangsmoduls 11 um seine Längsachse 10' befindet. Die Ständer 21 zur Aufständerung der Bahnkörper sind hier stangenförmig und nicht plattenförmig wie in den übrigen Figuren dargestellt.
An der stirnseitigen Kontaktfläche zwischen dem Stirnkopf 32 und dem drehbaren Bahnkörper, z. B. Anfangsmodul 11, erfolgt – was nicht erkennbar ist – die Zuführung von elektrischer Energie vom feststehenden Stirnkopf 32 in den drehbaren Bahnkörper 11 kontaktlos mittels Induktion.
In den 11a, b ist ein Schnitt quer zur Schwenkachse 10' des schwenkbaren Anfangsmoduls oder Endmoduls des Bahnkörpers oder auch eines nicht schwenkbaren mittleren Moduls 12 dargestellt, in 11a mit dem Transportschlitten 1a auf der Führungsbahn laufend und in 11b im abgehobenen Zustand.
Wie die 11a, b erkennen lassen, besteht der Bahnköroper 11 oder 12 oder 13 aus einer Basisplatte 35, die auf der Schwenkachse 10' sich vom linken bis etwa zum rechten Rand des Bahnkörpers erstreckt, und an dessen Seitenkanten – in Blickrichtung der Schwenkachse 10' betrachtet – hierzu querstehende Seitenwangen 36a, b befestigt sind, auf deren Außenseiten sich oben und unten Vertiefungen als Führungsbahnen 38 befinden.
In diese Führungsbahnen 38 greifen von außen Führungsrollen 37 des auf der jeweiligen Führungsbahn 2a, b laufenden Transportschlittens z. B. 1a.
Auf der Innenseite jeder Seitenwange 36a, b ist nur auf jeweils einer Seite eine Zahnstange 6 angeordnet, die in Längsrichtung verläuft. Ein Antriebsritzel 7a auf der Unterseite des Transportschlittens 1a steht in Eingriff mit dieser Zahnstange. Durch den gesteuerten Antrieb dieses Ritzels 7a mittels eines antreibenden Motors 8, der in 11c ersichtlich ist, kann sich der Transportschlitten 1a unabhängig von anderen Transportschlitten entlang des Bahnkörpers bewegen. Hierfür ist zum einen im Transportschlitten elektrische Energie und zum anderen eine Steuerung notwendig, die Steuersignale von der Zentralsteuerung der Transportvorrichtung, vorzugsweise also aus dem Bahnkörper 11, 12 heraus erhalten muss:
Zu diesem Zweck verläuft ein Funkleiter 28 auf der Schwenkachse 10' in der Basisplatte 35, und zwar über die gesamte Länge der Transportvorrichtung vorzugsweise durchgehend, und nicht separat für die einzelnen Module 11, 12, 13. Dieser Funkleiter 28 strahlt Funksignale in einem eng begrenzten Winkelbereich nur zur oberen und unteren Führungsbahn, also einem darauf laufenden oberen oder unteren Transportschlitten 1a ab und die Funksignale werden von einem dort in der Mitte der Unterseite angeordneten Funkgegenelement 29 empfangen und an die Steuerung 40 im Transportschlitten 1a weitergeleitet, die in der 11c dargestellt ist.
Die Stromübertragung erfolgt über einen ebenfalls in Längsrichtung 10 verlaufenden Stromleiter 31a, b, der für jede Führungsbahn 2a, b getrennt an der Oberseite bzw. Unterseite der Basisplatte 35 und von dieser über jeweils einen Abstandshalter beabstandet angeordnet ist.
Wegen der Drehung von Anfangsmodul und Endmodul 11, 13 erstrecken sich die Stromleiter 31a, b in deren Bereich nur über deren Länge, bei dem nicht drehbaren mittleren Modulen 12 können sie über mehrere solcher nicht drehbarer Module durchgehen oder auch sich nur jeweils über die Länge eines Moduls erstrecken.
An der Unterseite jedes Transportschlittens ist ein Stromabgriff 39 angeordnet, der eine U-förmige Vertiefung aufweist, die zur Basisplatte 35 hin offen ist und in welcher sich der Stromleiter 31a oder 31b befindet, wenn der Transportschlitten Führungsbahnen 2a oder 2b aufgesetzt ist.
Der Stromabgriff 39 hat vorzugsweise eine solche Länge, dass er auf der Fuge zwischen einem drehbaren Modul z. B. 11 des Bahnkörpers und einem feststehenden Modul 12 die Lücke in deren Stromleitern dazwischen überbrücken kann.
11c zeigt weiterhin, dass in einem solchen Transportschlitten 1a zusätzlich Speicherkondensatoren 30 angeordnet sind, um elektrische Energie speichern zu können, die dann ebenfalls wieder dem Motor 8 für den Antrieb des Transportschlittens zur Verfügung gestellt werden können.
Ferner ist in 11c ein Vakuumerzeuger 42 dargestellt, der ebenfalls elektrisch betrieben wird und den notwendigen Unterdruck für die Sauger 15, mit denen Behälter 20 auf des in den 11 nicht dargestellten Tragteiles 24 gehalten werden, zur Verfügung stellen. In der Oberseite des Gehäuses 41 des Transportschlittens 1a sind in 11 an den beiden aneinander gegenüberliegenden Ecken die Vakuumkontakte 43 dargestellt, mittels derer der Unterdruck in ein auf die Oberseite des Gehäuses 41 aufgesetztes Tragteil 24 weitergeleitet wird.
Bezugszeichenliste

1a,: b Transportschlitten
2a,: b Führungsbahn
3: Anfang
4: Ende
5a,: b Positionierelemente
6: Zahnstange
7a,: b Antriebsritzel
8: Motor
8': Motor
10: Längsrichtung, Verlaufsrichtung
10': Längsachse, Schwenkachse
10'': Schwenkachse
11: Bahnkörper; Anfangsmodul
12: Bahnkörper; mittleres Modul
13: Bahnkörper; Endmodul
14: Führungsteil
15: Sauger
16: Führungsfortsatz
17: Schleifkontakte
18: Leiterbahnen
19: Linearmotor
20: Behälter
21: Ständer
24: Tragteil
26: Einzelprodukt
27: Tragbasisteil
27a, b: Stirnplatten
28: Funkleiter
29: Funkgegenelement
30: Speicherkondensatoren
31a, b: Stromleiter
32: Stirnkopf
33: Gewicht
34: Schleifkontakte
35: Basisplatte
36a, b: Seitenwangen
37: Führungsrollen
38: Führungsbahnen
39: Stromabgriff
40: Steuerung
41: Gehäuse
42: Vakuumerzeuger
43: Vakuumkontakte
101: potentieller Greifbereich
102: freigegebener Greifbereich
103: Saugkopf, Greifer
104a, b: Picker
105: Pickerarm
106: Produktband
107: Behälter-Transportvorrichtung
108: 1. Zeilenkamera
111: Steuerung
112: Unterarm
113: Oberarm
114: Unterarm-Parallelogramm
115: Schultergelenk
120: Transportrichtung Produktband
121: Transportrichtung Behälterband

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0856405 [0009]

Claims

Pickerstraße zum Füllen von Behältern (20), die eine bestimmte Füllanzahl von Einzelprodukten (26) aufnehmen, mit Einzelprodukten (26), mit folgenden Komponenten der Pickerstraße: – einem Umsetzbereich wenigstens einem Picker (104a) zum Umsetzen der Einzelprodukte (26) von dem Produktband (106) in die Behälter (20) auf der Behälter-Transportvorrichtung (107), – einem bewegten Produktband (106) für die Einzelprodukte (26), – einer Behälter-Transportvorrichtung (107), auf der Transportschlitten (1a, b) verfahrbar sind, die zum Transportieren der Behälter (2) wenigstens im Umsetzbereich dienen, – Steuerungs- und Antriebsvorrichtungen zum Bewegen des Produktbandes (106) und der Behälter-Transportvorrichtung (107) relativ zueinander und Steuerungs- und Antriebsmittel für die Bewegung des wenigstens einen Pickers (104a, b) relativ hierzu, dadurch gekennzeichnet, dass – die Behälter-Transportvorrichtung (107) zwischen ihrem Anfang (3) und ihrem Ende (4) wenigstens zwei Führungsbahnen (2a, b) aufweist und auf jeder der Führungsbahnen (2a, b) mehrere Transportschlitten (1a, b) unabhängig voneinander verfahrbar sind, – auf den Transportschlitten (1a, b) der einen Führungsbahn (2a) Behälter (20) angeordnet sind und zum Befüllen entlang der Picker (104a) im Umsetzbereich verfahrbar sind mittels der Transportschlitten (1a, b) und – wenigstens das Anfangsmodul (11) und das Endmodul (13) jeder Führungsbahn (2a, b) so verlagerbar ist, dass es in fluchtenden Anschluss an den Rest der anderen Führungsbahn (2b, a) bringbar ist.
Pickerstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Produktband (106) und die Behälter-Transportvorrichtung (107) parallel zueinander verlaufen und dabei die Einzelprodukte (26) und die Behälter (20) insbesondere in zueinander entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, oder – das Produktband (106) und die Behälter-Transportvorrichtung (107) in sich kreuzenden Richtungen verlaufen.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Führungsbahnen (2a, b) auf einem gemeinsamen Bahnkörper (11, 12,13) aufgebracht sind, – das Anfangsmodul (11) und Endmodul (13) des Bahnkörpers schwenkbar oder drehbar um seine Längsachse (10') ist oder – die Führungsbahnen (2a, b) übereinander angeordnet sind, – die Transportschlitten (1a, b) auf den beiden Führungsbahnen (2a, b) stehend geführt sind, und – das Anfangsmodul (11) und dass Endmodul (13) anhebbar und absenkbar zwischen den Führungsbahnen (2a, b) sind.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der oder die mittleren Module oder Bahnkörper (12) feststehend sind und insbesondere die mittleren Module oder Bahnkörper (12) mehrere gleichgestaltete Elemente sind, und/oder – die Transportschlitten (1a, b) auf der Führungsbahn (2a, b), insbesondere auf jeder Führungsbahn (2a, b), vorwärts und rückwärts fahren können, und/oder – die Führungsbahnen (2a, b) auf der Ober- und Unterseite des Bahnkörpers (11, 12, 13) ausgebildet sind.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – bei parallelem Verlauf von Produktband (106) und Behälter-Transportvorrichtung (107) in Verlaufsrichtung (10) beabstandet mehrere Picker (104a, b) entlang deren Verlauf angeordnet sind, und/oder – der wenigstens eine Picker (104a) in Verlaufsrichtung (10) des Produktbandes (106) oder der Behälter-Transportvorrichtung (107) bewegbar ist.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass quer über das Produktband (106) eine Zähleinrichtung, insbesondere eine über die gesamte Breite des Produktbandes (106) abtastende Zeilenkamera (108), angeordnet ist und die Bewegung hinsichtlich Richtung und Geschwindigkeit der Transportschlitten (1a, b), insbesondere auch deren Anhalten in den Arbeitsbereichen der einzelnen Picker (104a, b) durch die Zähleinrichtung oder die zentrale Steuerung (111), die von der Zähleinrichtung (108) die Zählsignale als Input erhält, freigegeben wird.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – auf jedem Transportschlitten (1a, b) der Behälter-Transportvorrichtung (107) nur ein Behälter (20) angeordnet ist, und/oder – die Zähleinrichtung, insbesondere die Zeilenkamera (108), eine Vorrichtung zur Drehlagenerfassung der Produkte (26) auf dem Behälterband (106) in der Aufsicht umfasst und jeder Picker (104a, b) an seinem Greifelement eine Dreheinrichtung um die Hochachse aufweist.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Transportschlitten (1a, b) entlang der Führungsbahnen (2a, b) mechanisch, insbesondere über Antriebsritzel (7a, b) und Zahnstange (6), angetrieben werden oder mittels eines elektrischen Linearmotors (19), und insbesondere – bei einem mechanischen Antrieb der Antriebsmotor (8) im Schlitten (1a, b) liegt und die dafür notwenige elektrische Energie dem Schlitten (1a, b) insbesondere über Schleifkontakte oder mittels Induktion zugeführt wird.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportschlitten (1a, b) einen auf der Führungsbahn (2a, b) laufenden Führungsteil (14) und einen die Behälter (20) aufnehmenden Tragteil (24) umfasst, die – lösbar miteinander verbunden sind, und/oder – der Führungsteil (14) an der Führungsbahn (2a, b) formschlüssig gehalten ist.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Tragteil (24) des Transportschlittens (1a, b) Unterdrucksauger (15) zum Festhalten der Behälter (20) und/oder formschlüssige Positionier-Elemente (5a, b) zum Positionieren der Behälter (20) umfasst, und/oder – sich die potentiellen Greifbereiche (101) der Picker (104a) in Längsrichtung (10) überschneiden.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Führungsbahn (2b) so angeordnet ist, dass auch hier Schlitten (1a, b) mit darauf befindlichen Behältern (20) und Produkten (26) darin transportiert werden können, und insbesondere am Ende (4) der Pickerstraße nicht vollständig gefüllte Behälter (20) mit ihrem Schlitten (1a, b) auf der zweiten Transportbahn (2b) zum Anfang (3) der Behälter-Transportvorrichtung (107) zurücktransportiert werden, ebenso wie leere Schlitten (1a, b), und/oder – der Abstand zwischen den Arbeitsbereichen benachbarter Picker geringer ist als die Länge des Tragteils (24) eines Transportschlittens (1a).
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragteil (24) des Transportschlittens (1a, b) um eine in Längsrichtung (10) verlaufende Schwenkachse (10'') in einem Tragbasisteil (27) drehbar gelagert ist, welches auf dem Führungsteil (14) angeordnet ist oder mit diesem funktionsvereinigt ist, wobei das Tragbasisteil (27) an seinen in und gegen die Transportrichtung weisenden Stirnflächen die Schwenkachse (10'') in einem solchen Abstand in Querrichtung von dem Führungsteil (14) aufweist, dass insbesondere dazwischen der zu füllende Behälter (20) Platz findet.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragteil (24) im Tragbasisteil (27) schwerkraftbedingt horizontal gehalten wird oder um die Schwenkachse (10'') herum eine Zwangsführung mit insbesondere formschlüssigen Elementen in jeder Drehstellung des Bahnkörpers das Tragteil (24) horizontal hält.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzuführung mittels Induktion in das drehbare Anfangsmodul und Endmodul des Bahnkörpers hinein von einem feststehenden Stirnkopf aus erfolgt.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnkörper (11, 12, 13) aus nicht ferritischem Material, insbesondere aus Aluminium, besteht.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragung von und zu den Schlitten erfolgt mittels eines Funkleiters im Bahnkörper, welcher sich durchgehend über die gesamte Länge der Behältertransportvorrichtung einschließlich der drehbaren Anfangs- und Endmodule erstreckt und insbesondere auf dessen Schwenkachse, und sich der Funkleiter (28) bei Drehung von Anfangs- oder Endmodul (11, 13) nicht mit diesem mitdreht.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funkleiter (28) nur nach oben und unten, nicht zur Seite Funksignale abstrahlt und das Funkgegenelement (29) im Schlitten den Funkleiter (28) auf drei Seiten umschließt.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funkleiter (28) nicht nur Sender, sondern gleichzeitig Empfänger ist und das Funkgegenelement (29) nicht nur Empfänger, sondern auch Sender für Funksignale ist.
Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Transportschlitten (1a, b) Pufferkondensatoren zum Speichern von elektrischer Energie vorhanden sind und beim Abbremsen der Transportschlitten mittels des in jedem Schlitten vorhandenen elektrischen Antriebsmotors elektrische Energie erzeugt und in den Pufferkondensatoren (30) zwischengespeichert wird für den nächsten Beschleunigungsvorgang.
Verfahren zum Füllen von Behältern (20) mit Einzelprodukten (26) mittels den Pickern (104a, b) einer Pickerstraße, dadurch gekennzeichnet, dass Transportschlitten (1a, b) mit den zu füllenden Behältern (20) unabhängig voneinander entlang einer der Führungsbahnen (2a) in einer generellen Transportrichtung (120) entlang des Umsetzbereiches geführt werden und dabei Bewegungsgeschwindigkeit, Bewegungsrichtung, gegebenenfalls Haltepositionen und Haltezeiten der Schlitten (1a, b) von der Steuerung (111) gesteuert werden, insbesondere so gesteuert werden, dass unter Berücksichtigung der in den Arbeitsbereichen der einzelnen Picker (104a, b) vorhandenen und zukünftig zu erwartenden Anzahl und Art der Einzelprodukte (26) sowie dem Befüllungszustand der Behälter (20) eine optimal schnelle, lückenlose Füllung der Behälter (20) durch die Pickerstraße ermöglicht wird, insbesondere bei gleicher Auslastung der einzelnen Picker (104a, b).
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Transportschlitten (1a, b) mit Behälter (20) im Umsetzbereich auch entgegen der generellen Transportrichtung (120) der zu füllenden Behälter (20) rückwärts verfahren wird, entweder innerhalb des Arbeitsbereiches desselben Pickers (104b) oder auch zurück in den Arbeitsbereich eines davorliegenden Pickers (104a), und/oder – die Picker (104a, b) Einzelprodukte (26) von dem Produktband (106) oder aus einem Behälter (20) aufnehmen und an einem anderen Punkt des Produktbandes (106), insbesondere im Arbeitsbereich eines der anderen Picker, ablegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schlitten (1a, b) an einer solchen Position befüllt und insbesondere angehalten werden, dass sie sich teilweise im Arbeitsbereich des einen (104a) und teilweise im Arbeitsbereich eines benachbarten, Pickers (104b) befinden, und dies insbesondere für ein und denselben Behälter (20) auf dem Schlitten (1a, b) zutrifft, und/oder – die Steuerung einen Algorithmus für gleichmäßige Auslastung der Roboter als untergeordnete Priorität mit umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Produkte (26) vom Produktband (106) direkt in die Behälter (20) auf den Transportschlitten (1a, b) umgesetzt werden, oder – die Einzelprodukte (26) zunächst umgesetzt werden auf einen Gruppier-Förderer, wo sie in Gruppen entsprechend der späteren Anordnung in den Behältern (20) positioniert werden und danach die gesamte Gruppe vom Gruppier-Förderer in den Behälter (20) umgesetzt wird, und – dabei insbesondere das Produktband (106) im Gegenlauf zu dem parallel geführten Gruppier-Förderer bewegt wird und der Gruppierförderer im Gleichlauf zu den parallel dazu geführten Transportschlitten (1a, b).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei direktem Umsetzen vom Produktband in die Behälter in Durchlaufrichtung der Behälter – der erste Picker (104a) so gesteuert wird, dass er das Produktband (106) vollständig leert, auch wenn hierfür die einzelnen, den Arbeitsbereich dieses ersten Pickers verlassenden, Behälter (20) nur sehr wenig gefüllt sind, – der letzte Picker (104) so gesteuert wird, dass die Behälter (20) seinen Arbeitsbereich erst verlassen, wenn sie vollständig gefüllt sind, wozu der letzte Picker notfalls das benötigte Produkt (26) auch statt vom Produktband (106) aus einem hinter dem zu füllenden Behälter nachfolgenden anderen Behälter entnimmt, der sich insbesondere bereits im Arbeitsbereich dieses letzten Pickers befindet, und/oder – die dazwischen befindlichen mittleren Picker (104b ...) die Behälter (20) in ihrem Arbeitsbereich möglichst weitgehend befüllen und insbesondere der vorletzte Picker (104x) so gesteuert wird, dass ein Abstand zwischen den in seinem Arbeitsbereich befindlichen Transportschlitten und dem Transportschlitten (1a) im Arbeitsbereich des letzten Pickers (104y) entsteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei direktem Umsetzen der Produkte (26) vom Produktband (106) in die Behälter (20) und Gleichlaufbetrieb in Transportrichtung der Behälter – für die Steuerung des letzten Pickers (104y) vorgegeben wird, ob die vollständige Befüllung der seinen Arbeitsbereich verlassenden Behälter (20) oder die vollständige Leerung des Produktbandes (106) durch diesen letzten Picker (104x) höchste Priorität besitzt, – abhängig davon die auf dem Produktband (106) verbliebenen Einzelprodukte (26) oder die nicht vollständig gefüllten Behälter zum Beginn des Umsetzbereiches zurücktransportiert werden, – die dem letzten Picker (104y) vorgelagerten Picker (104x ...) so gesteuert werden, dass sie die Behälter (20) möglichst weitgehend füllen und dabei ein Abstand zwischen den sich im Arbeitsbereich des letzten Pickers (104y) befindenden Transportschlitten (1a) und dem stromaufwärtigen Transportschlitten (16) erreicht wird.