DE102012213352B4

DE102012213352B4 - Flexibles produktionskollationiersystem

Info

Publication number: DE102012213352B4
Application number: DE102012213352.6A
Authority: DE
Inventors: Kenneth P. Moore; Douglas K. Herrmann; Derek A. Bryl; Paul N. Richards; Richard F. Scarlata
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: US9102481B2; CN102951486B; DE102012213352A1; US20130036887A1; CN102951486A

Abstract

System, umfassend:
unabhängig bewegbare Greifertragelemente (114), die neben einer Transportfläche (100) positioniert sind auf der Werkstücke (102) bewegt werden;
Greifelemente (116), die mit den Greifertragelementen (114) verbunden sind, wobei mindestens eines der Greifelemente (116) mit jedem der Greifertragelemente (116) verbunden ist, und die Greifelemente (116) physische Greifeinrichtungen aufweisen, welche die Werkstücke (102) von der Transportfläche (100) abnehmen und die Werkstücke an einen anderen Ort bewegen; und
ein Steuergerät (324), das betriebsmäßig mit den Greifertragelementen (114) und den Greifelementen (116) verbunden ist,
wobei das Steuergerät die Bewegung der Greifertragelemente (114) und die Betätigung der Greifelemente (116) unabhängig und automatisch steuert, um die Greifelemente in Koordination mit jedem verschiedenen aufgabenspezifischen Muster der Werkstücke (102) auf der Transportfläche (100) dynamisch zu positionieren und zu betätigen,
wobei die Greifertragelemente (114) unabhängig bewegbare Stangen (114) umfassen, die jeweils mehrere der Greifelemente (116) umfassen, und wobei die Greifelemente (114) Saugvorrichtungen umfassen, die mit den Stangen (114) verbunden sind, und
das System weiterhin umfasst
eine Vielzahl von unabhängig steuerbaren Bändern (112), die mit den unabhängig bewegbaren Stangen (114) verbunden sind und sich in einer Prozessrichtung bewegen, wobei die Bänder (112) von dem Steuergerät gesteuert werden, um die unabhängig bewegbaren Stangen (114) zu bewegen, wobei
jede der unabhängig bewegbaren Stangen (114) an nur einem einzigen Band (112) freitragend befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die unabhängig bewegbaren Stangen (114) quer zur Prozessrichtung angeordnet sind.

Description

Die vorliegenden Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen Herstellungstransportsysteme und insbesondere Systeme, die ein Steuergerät verwenden, um unabhängig Greifertragelemente und Greifelemente zu steuern, um die Greifelemente in Koordination mit der dynamischen Größe, Beabstandung und Transportgeschwindigkeit von Werkstücken, die von einer Transportfläche bewegt werden, dynamisch zu positionieren.
Es gibt schnelle digitale Drucksysteme, welche die Möglichkeit bieten, individuell angepasste Schilder zu drucken, auszuschneiden und zu verpacken. Dies wird durch Tandem- oder Einzeldrucker, ein programmierbares Laser-Schildschneidgerät, ein Stapelsystem und eine Schrumpffolienverpackungsstraße erreicht. Da nur die Verfahren zum Drucken und Ausschneiden der Schilder völlig flexibel sind, bleibt das Kollationier-/Stapelsystem der einschränkende Faktor für ein vollständig flexibles System (da es darauf eingeschränkt ist, nur Schilder einer bestimmten Größe und Form zu stapeln). Eine umfangreiche Neugestaltung des Kollationier-/Stapelsystems wäre notwendig, um andere als die derzeitigen Optionen mit fester Größe handhaben zu können. Es besteht nun eine Nachfrage nach einem flexibleren System, um viele verschiedene Schilder mit variablen Daten und schneller Abwicklung mit einer viel größeren Auswahl an Größen und Formen zu ermöglichen.
DE 21 13 239 A beschreibt eine Vorrichtung zur Handhabung von Tafeln mit glatter Oberfläche. Vorrichtung zur Handhabung, insbesondere zum Anbringen und Abnehmen von Tafeln mit glatter Oberfläche an bzw. von einer Hängefördereinheit mit mindestens einem endlosen umlaufenden Hauptförderer und Reihen von an den Fördermitteln befestigten Saugnäpfen, gekennzeichnet durch mehrere zwischen einander benachbarten Reihen der Saugnäpfe des endlosen Hauptförderers angeordnete, mit Hilfssaugnapfen versehene Hilfshängeförderer, die je ein senkrecht auf- und abbewegbares Teil aufweisen, dessen Spannweite kleiner ist als die Spannweite des Hauptförderers, so dass die Tafeln ohne Unterbrechung der Bewegung des Hauptförderers durch Nutzung der Saugkraft des Hilfsförderers bei gleichzeitiger Steuerung seiner Laufgeschwindigkeit zwischen Null und der Geschwindigkeit des Hauptförderers an der Hängefördereinheit angebracht und von ihr abgenommen werden können.
DE 26 33 538 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Überführen von Gegenständen von einer Herstellungsmaschine auf den Tisch einer Verpackungsmaschine oder eine Gruppierungsplatte. Eine Vorrichtung zur Überführung von Gegenständen, insbesondere Schokoladentafeln oder -riegeln, durch eine Förderbewegung auf einer Kreisbahn um 180° zwischen den Formen einer Herstellungsmaschine und dem Tisch einer Verpackungsmaschine oder einer Gruppierungsplatte bestimmte Vorrichtung, die an die Förderbewegung ausführenden, rohrförmigen Haltern befestigte Saugköpfe aufweist, die mit einer Saugleitung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer ortsfesten hohlen Achse rohrförmige, die Halter für die Saugköpfe tragende Ausleger drehbar und diametral gegenüber gelagert sind, die mit einer Geschwindigkeit antreibbar sind, die zu derjenigen der Herstellungsmaschine im Bereich der Ansaugung synchron ist und bei deren Umlauf eine erste Kurvensteuerung und eine zweite Kurvensteuerung wirksam wird, von denen die erste zur Erleichterung des Ansaugens der Gegenstände den Saugkopfhaltern eine Winkelkorrektur erteilt, während die zweite zur Veränderung des Abstandes der Gegenstände die Ausleger während ihres Umlaufs parallel zu der ortsfesten Achse bewegt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Produktionskollationierungssystem zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System gemäß Anspruch 1. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
Diverse beispielhafte Ausführungsformen der Systeme und Verfahren werden nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungsfiguren ausführlich beschrieben. Es zeigen:

1 ein schematisches Diagramm in perspektivischer Ansicht einer Vorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen;
2 ein schematisches Diagramm in Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen;
3 ein schematisches Diagramm in perspektivischer Ansicht einer Vorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen;
4 ein schematisches Diagramm in perspektivischer Ansicht einer Vorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen;
5 ein schematisches Diagramm in perspektivischer Ansicht einer Vorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen;
6 ein schematisches Diagramm in Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen; und
7 ein schematisches Diagramm in Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.

Die folgenden Ausführungsformen stellen flexible Systeme zum „Greifen und Stapeln“ von Schildern bereit. Bei den nachstehend vorgestellten Beispielen ist dieses System am Ende eines Bandes 100 (auch manchmal als Transportfläche bezeichnet) einer Herstellungsvorrichtung, wie etwa einer Laserschneidmaschine für Schilder (1), positioniert. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass die vorliegenden Systeme nicht auf eine beliebige spezifische Maschine eingeschränkt sind, und die vorliegenden Systeme können neben einer beliebigen Herstellungsmaschine positioniert werden, die Werkstücke produziert, und mit dieser verwendet werden.
Ein vorliegendes beispielhaftes System (in 1 und 3 in perspektivischer Ansicht und in 2 und 4 in Seitenansicht gezeigt) kann beispielsweise zwei oder mehrere Bänder 112 auf einem Nachführsystem 110 umfassen, die jeweils eine oder mehrere Saug-„Greifer“-Stangen 114 tragen, die sich auf die Werkstücke 102 (z. B. gedruckte Schilder) ausrichten, um sie von dem Laserband (Transportfläche) 100, sofort nachdem sie ausgeschnitten wurden, zu erfassen.
Bei den Beispielen, die in 1 und 3 gezeigt werden, umfasst jede Stange 114 drei Saugnäpfe 116 zum Handhaben der drei Werkstückbahnen 102 von dem Band 100. 1 und 3 bilden die Greiferstangen 114 ab, die eine gewisse Anzahl von Saugnäpfen 116 umfassen. 5 und 6 bilden jeweils mehr oder weniger Saugnäpfe 116 auf verschiedenen Stangen 114 und Vakuumleitungen 118 ab, die eine Saugkraft für die Saugnäpfe 116 bereitstellen. Die Vakuumleitungen 118 sind nur in 5 und 6 abgebildet, um die anderen Zeichnungen nicht zu überladen, doch wie es der Fachmann verstehen wird, könnten solche Elemente in den anderen Strukturen enthalten sein. Saugnapfsysteme, Bänder usw. sind wohlbekannte einzelne Strukturen und werden hier nicht ausführlich besprochen. Eine ausführliche Besprechung solcher Strukturen ist in dem US-Patent US 3 966 318 A zu finden.
Wie es der Fachmann verstehen würde, kann je nach der spezifischen Anwendung eine beliebige Anzahl von Saugnäpfen mit den Stangen 114 verwendet werden. Zudem können bei einigen Ausführungsformen verschiedene Stangen 114 verschiedene Anzahlen von Saugnäpfen 116 umfassen, um bei dem Greifvorgang für zusätzliche Flexibilität zu sorgen.
An die Saugnäpfe 116 wird Unterdruck angelegt, um die Werkstücke 102 von dem Band 100 abzunehmen. Die Saugnäpfe 116 können entweder statisch oder dynamisch sein, um mehrere Höhen während der Greif- und Ablegeprozesse zu ermöglichen. Nachdem die Saugnäpfe 116 die Werkstücke 102 ergriffen haben, bewegen die Bänder 112 die Greiferstangen 114 unabhängig, um die Werkstücke zu transportieren. Das Vakuum wird dann unterbrochen, um die Werkstücke 102 auf einer nahegelegenen Stapelzone 104 abzusetzen. Somit werden die Werkstücke 102 in der Stapelzone 104 gestapelt, bis die Werkstücke 102 (durch die Stapelzone 104) bis zu stromabwärts befindlichen Verpackungs- oder Fertigstellungsvorgängen bewegt werden. Die Greiferstangen 114 können alternativ größere Schilder auf ein anderes Förderband anstelle auf eine Stapelzone 104 abgeben.
Bei dem spezifischen in 1 und 2 gezeigten Beispiel sind vier unabhängige Antriebsbänder 112 abgebildet, und jedes Band 112 ist mit einer von vier Greiferstangen 114 (Greifertragelemente) verbunden. Wie in 1 und 2 abgebildet, ist jede der Greiferstangen 114 mit nur einem Band 112 (freitragend) befestigt. Obwohl bei diesem Beispiel vier Bänder 112 und Greiferstangen 114 verwendet werden, wird der Fachmann verstehen, dass je nach der spezifischen Umsetzung weniger Bänder/Stangen oder mehr Bänder/Stangen verwendet werden könnten. Zudem könnten mehrere Stangen 114 mit jedem der Bänder 112 verbunden sein; jede Stange 114 kann jedoch mit nur einem Band verbunden sein, da die Bänder 112 sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen können.
Anders als das in 1 und 2 abgebildete freitragende Modell ist in 3 und 4 jedes Ende jeder Greiferstange 114 mit mindestens zwei Bändern 112 verbunden. Somit ist in 1 und 2 jede Greiferstange 114 mit einem einzigen Band verbunden, während in 3 und 4 jede Greiferstange 114 mit zwei (oder mehreren) Bändern 112 verbunden ist. Somit ist in 3 und 4 eine Greiferstange mit den mittleren beiden Bändern verbunden und die nächste ist mit den äußeren beiden Bändern verbunden. Diese Abwechslung wird für die restlichen Stangen in 3 und 4 fortgeführt. In 3 und 4 sind die Greiferstangen 114 unterschiedlich lang, damit die Greiferstangen 114 mit den richtigen Bändern verbunden werden können; die Saugnäpfe 116 können jedoch trotz der unterschiedlichen Größen der Greiferstangen 114 immer noch auf allen Greiferstangen 114 gleich beabstandet sein.
Ein Prozessor/Steuergerät (nachstehend ausführlicher besprochen) steuert jedes der Antriebsbänder 112 unabhängig. Daher können die Antriebsbänder 112 im Verhältnis zueinander mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegt werden. Dadurch können die Greiferstangen 114 unabhängig voneinander bewegt werden, um unterschiedliche Betriebsgeschwindigkeiten des Verarbeitungsbandes 100 und der Stapeleinheit 104 zu handhaben. Daher könnten sich die Greiferstangen 114 beispielsweise mit einer Geschwindigkeit bewegen, wenn sie die Werkstücke 102 von dem Produktionsband 100 abnehmen, und die Greiferstangen 114 könnten sich mit einer anderen Geschwindigkeit bewegen, wenn sie die Werkstücke 102 an der Stapeleinheit 104 absetzen.
Somit könnte eines (oder könnten mehrere) der Bänder 112 eine (oder mehrere) der Stangen 114 mit einer Geschwindigkeit bewegen, während zur gleichen Zeit (simultan) ein anderes Band (oder Bänderpaar) 112 eine andere Stange (oder Stangen) 114 mit einer anderen Geschwindigkeit bewegen könnte (wodurch die Stangengeschwindigkeiten voneinander unabhängig gemacht würden). Ferner können die Bänder 112 die Greiferstangen 114 mit einer anderen Geschwindigkeit bewegen als derjenigen, mit der sich das Verarbeitungsband 100 bewegt, um den Greiferstangen eine größere Variabilität zum Greifen der Werkstücke von dem Verarbeitungsband 100 und zum Ablegen der Werkstücke an der Stapeleinheit 104 zu ermöglichen. Die Stangen 114 überholen sich nicht gegenseitig und bleiben in der gleichen Reihenfolge; an verschiedenen Stellen ihres Rotationsweges kann die Bewegungsgeschwindigkeit der Stangen 114 jedoch angepasst werden, indem die Geschwindigkeit des entsprechenden Bandes 112 geändert wird.
Ferner kann diese Geschwindigkeitsänderung in Echtzeit kontinuierlich und dynamisch erfolgen, um verschiedenen (und eventuell sich dynamisch ändernden) Bedingungen gerecht zu werden, die auf dem Verarbeitungsband 100 und an der Stapeleinheit 104 auftreten. Das Steuergerät empfängt regelmäßig eine Reihe von verschiedenen Aufgaben, eine nach der anderen. Jede der Aufgaben enthält unterschiedliche aufgabenspezifische Anweisungen, die Schnitte definieren, die von dem Laserschneidgerät vorzunehmen sind und die für jede Aufgabe unterschiedlich sein könnten. Die verschiedenen aufgabenspezifischen Anweisungen definieren auch ein Muster aus Werkstücken, das an die Transportfläche ausgegeben wird (die ebenfalls für jede Aufgabe unterschiedlich sein könnte). Somit steuert das Steuergerät die Bewegung der Bänder und die Betätigung der Greifelemente unabhängig und automatisch, um die Greifelemente in Koordination mit jedem unterschiedlichen aufgabenspezifischen Muster der Werkstücke 102, die auf die Transportfläche 100 ausgegeben werden, dynamisch zu positionieren und zu betätigen, ohne zwischen den Aufgaben anzuhalten.
Mit anderen Worten und je nach den Bedürfnissen jeder Aufgabe ändert der Prozessor den Betrieb des Schneidgeräts, um verschiedene Muster von Werkstücken auszugeben, die jeder verschiedenen Aufgabe entsprechen, und ändert gleichzeitig die Bewegung der Bänder 112 und die Betätigung der Saugnäpfe 116, um dem Muster der Werkstücke zu entsprechen, die gerade auf das Transportband 100 ausgegeben werden. Herkömmliche Systeme hingegen benötigen eine manuelle Neukonfiguration der Greifvorrichtung zwischen den Aufgaben, welche das Muster der Werkstücke, die auf das Transportband 100 ausgegeben werden, ändert. Daher verwenden diese rotierenden schnellen Greif- und Ablegevorrichtungen unabhängige Antriebe und Greiferstangen, um eine Beschleunigung oder Verzögerung vor oder nach dem Greifen oder Ablegen des Werkstücks 102 zu ermöglichen. Ferner beeinflusst diese Verarbeitung die Anordnung der Werkstücke nicht.
Bei den Beispielen, die in 1 bis 4 abgebildet sind, umfasst jede der Greiferstangen 114 drei Saugnäpfe 116 (obwohl der Fachmann verstehen würde, dass jede der Greiferstangen 114 mehr oder weniger Saugnäpfe, wozu auch eine variable Anzahl von Näpfen gehört, umfassen könnte). Daher bilden diese Beispiele drei verbundene „Bahnen“ auf einem Nachführsystem ab, bei dem jedes Band eine Greiferstange tragen kann, oder es können Bänderpaare verwendet werden, um eine Greiferstange zu tragen, wie oben gezeigt. Jedes Band oder Bänderpaar kann eine oder mehrere Saug-„Greifer“-Stangen 114 tragen, die sich auf die Werkstücke 102 ausrichten, um sie, sofort nachdem sie ausgeschnitten wurden, von dem Laserband 100 zu erfassen.
Obwohl hier drei Spuren gezeigt werden, ist das Konzept nicht auf nur drei zu beschränken, und es könnte eine größere Anzahl (oder eine kleinere Anzahl) von Greiferstangen verwendet werden. Ferner können derartige rotierende (kontinuierliche) Bänder konfiguriert sein, um abwechselnde Wege bereitzustellen, zu denen mehrere Positionierungen der Werkstücke gehören, die Wege mit verschiedenen Durchmessern, Wege mit verschiedenen Formen (ovale usw.) verwenden. Der Fachmann würde verstehen, dass zahlreiche Variationen möglich sind. Es könnte beispielsweise ein nicht geneigter Transport verwendet werden, und es könnte eine einzige Greiferstange verwendet werden (zur dynamischen nach innen/außen gerichteten Steuerung), um einen einzigen Stapel von Werkstücken zu erstellen, anstelle der drei Stapel, die von den oben besprochenen drei Greiferstangen erstellt werden.
Während zudem die Zeichnungen abbilden, dass jede der Greiferstangen 114 die gleiche Anzahl von Saugnäpfen 116 umfasst, können bei anderen Ausführungsformen (in 5 und 6 gezeigt) verschiedene Greiferstangen 114 verschiedene Anzahlen von Saugnäpfen 116 umfassen. Daher können bestimmte Greiferstangen selektiv verwendet werden, um drei Werkstückbahnen 102 zu verarbeiten, während andere Greiferstangen 114 verwendet werden können, um zwei Bahnen, vier Bahnen usw. von Werkstücken 102 zu verarbeiten, wodurch eine Mischung von verschiedenen Anzahlen von abzugreifenden Bahnen möglich ist. Ob eine Bahn, zwei Bahnen, drei Bahnen, vier Bahnen usw. verarbeitet werden, wird von dem Prozessor/Steuergerät (durch eine unterschiedliche Bewegung der verschiedenen Bänder 112 und eine unterschiedliche Betätigung verschiedener Saugnäpfe 116) dynamisch gesteuert, um einem beliebigen Muster der Werkstückbahnen 102, die auf dem Produktionsband 100 dynamisch produziert werden können, dynamisch gerecht zu werden. Somit kann bei einer Ausführungsform jedes Band mit zwei Greiferstangen verbunden werden, von denen eines drei Saugnäpfe und von denen das andere vier Saugnäpfe aufweist. Die Bänder 112 können gedreht (und die Saugnäpfe 116 selektiv aktiviert) werden, damit die Greiferstangen mit drei Saugnäpfen drei Werkstückbahnen 102 in einem Verarbeitungsdurchgang verarbeiten. Dann können anschließend während eines anderen Verarbeitungsdurchgangs die anderen Greiferstangen (mit vier Saugnäpfen) aktiviert und selektiv über den Produktionsbändern 100 positioniert werden, um vier Werkstückbahnen 102 dynamisch zu verarbeiten, ohne das System auf irgendeine Art und Weise physisch verändern zu müssen.
Die Ausrichtung der Greiferstangen 114 auf die Werkstücke 102 in der Prozessrichtung wird durch die Zeiteinstellung des Geschwindigkeitsprofils des Saugnapfes 116 (Greiferkopf) erreicht, um sich mit den bekannten Stellen der sich nähernden Werkstücke 102 auf dem Laserband 100 zu synchronisieren, wie es von dem Steuergerät gesteuert wird. Bei einem Beispiel können maschinenlesbare Markierungen, wie etwa Barcodes, auf jedem Bogen von produzierten Werkstücken, für den Prozessor alle notwendigen Informationen über Zuschnitt, Geschwindigkeit und Position des Werkstücks identifizieren. Alternativ können Eingabebögen, die verwendet werden, um die Werkstücke 102 zu erstellen, ebenfalls derartige maschinenlesbare Markierungen enthalten, oder die Schnitt-/Positionsinformationen der Werkstücke 102 können an den Prozessor/ das Steuergerät über eine beliebige Netzwerkverbindung übertragen werden (oder können durch eine Benutzereingabe, beispielsweise eine grafische Benutzerschnittstelle, bereitgestellt werden).
Beispielsweise können vorgedruckte Schilderbögen (die maschinenlesbare Markierungen, wie etwa Barcodes, enthalten), die per Laser zu einzelnen Schildern auszuschneiden sind, dem Prozessor/Steuergerät zugeführt werden, um eine Laserschneidmaschine zu steuern, welche die vorgedruckten Bögen gemäß dem vorherbestimmten Muster ausschneidet, das von den Barcodes benötigt wird, um individuelle Schilder (Werkstücke) 102 zu produzieren, die auf dem Produktionsband 100 abgelegt werden. Die maschinenlesbaren Markierungen werden auch von dem Prozessor/Steuergerät verarbeitet, um zu wissen, wie das Muster der Werkstücke auf dem Produktionsband 100 sein wird. Angesichts dessen kann der Prozessor/ das Steuergerät die Geschwindigkeit der verschiedenen Bänder 112 (beispielsweise basierend auf derartigen Barcode-Informationen) und die Aktivierung/Deaktivierung des Unterdrucks, der den Saugnäpfen 116 zugeführt wird, (zusammen mit der Geschwindigkeit der Bänder 112) steuern, um die Position und Geschwindigkeit der Saugnäpfe 116 anzupassen, damit sie mit denjenigen der Werkstücke 102 auf dem Band 100 übereinstimmen. Solche Anpassungen können automatisch (ohne weitere(n) Benutzereingriff/Anpassung) und dynamisch für jeden verschiedenen Bogen erfolgen, der per Laser auszuschneiden ist, so dass praktisch ein beliebiges Muster des Laserzuschnitts automatisch von den Greifersystemen, die bei dieser Ausführungsform beschrieben werden, für jeden verschiedenen Bogen, der per Laser auszuschneiden ist, berücksichtigt werden kann.
Zusätzlich zu der Struktur mit drei Saugnäpfen, die in 1 und 3 gezeigt wird, können die Systeme hier auch ein, zwei oder drei Werkstückbahnen 102 je nach Bedarf „spontan“ verarbeiten, indem sie je nach Bedarf den Druck der Greifer selektiv mindern, um nur Bahnen abzugreifen, auf denen ausgeschnittene Werkstücke 102 vorliegen (um das Greifen von unerwünschter Heftgaze (Abfall) zu vermeiden, die im Allgemeinen am Ende des Bandes 100 abfällt, wenn dieses nicht von einem der Saugnäpfe 116 abgegriffen wird). Die Saugnäpfe 116 müssen nicht neu positioniert werden, um die Anzahl von Bahnen zu berücksichtigen, auf denen die Werkstücke 102 bei verschiedenen zukünftigen Aufgaben erscheinen. Die Saugnäpfe 116 sind ebenfalls ausgestaltet, um manuell oder automatisch an der Länge der Stangen 114 entlang anpassbar zu sein, um eine beliebige Art der Bahnbeabstandung zu berücksichtigen.
Das System kann auch dupliziert werden, um mehr als ein variables Antriebssystem zu umfassen, um in Zusammenarbeit jedoch unabhängig zu funktionieren, um eine höhere Werkstückgreiffrequenz und unabhängig gesteuerte Greif- und Ablegevorgänge zu ermöglichen. Somit umfasst dieses System eine beliebige Kombination von unabhängigen Antrieben, die mit einer oder mehreren Greiferstangen 114 gekoppelt sind, um die notwendige Greiffrequenz und Unabhängigkeit des Greifens und Ablegens für nahezu alle Anwendungen bereitzustellen.
Dieses System kann Werkstücke verarbeiten, wozu Schilder, individuell angepasste Verpackungsanwendungen usw. gehören. Für größere Schilder oder Bögen kann der Greiferbandweg mit einem optionalen Förderer überlagert sein, um die Übertragung größerer Werkstücke 102 oder Bögen von dem Laserband 100 aus zu ermöglichen. Nachdem die Greiferstangen 114 entweder eine, zwei, drei oder mehrere Werkstückbahnen 102 abgegriffen haben, setzen sie die Werkstücke 102 dann in einer Stapelzone 104 ab.
Daher kann das hier vorgestellte System verschiedene Aufgaben, die auf dem Band 100 produziert werden können, dynamisch verarbeiten, wobei die verschiedenen Aufgaben Werkstücke 102 auf unterschiedlich vielen Bahnen produzieren können, die Werkstücke 102 dynamisch auf dem Produktionsband 100 beabstanden können, die Bänder 112 dazu veranlassen können, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu bewegen, usw. Ferner können die vorliegenden Ausführungsformen unterschiedliche Betriebsgeschwindigkeiten der Verarbeitungsbänder 112 und der Stapelzone 104 berücksichtigen.
Somit ermöglichen es die hier beschriebenen Systeme den Greiferstangen 114, nahezu jede Greiffrequenz und unabhängige „Greif- und Ablege-“ Vorgänge für das flexible und schnelle Drucken von Schildern (oder anderen Anwendungen) bereitzustellen. Die individuell angepassten Greiferstangen 114 sind ausgelegt, um unterschiedlich viele Werkstückbahnen 102 abzugreifen und dabei eine unabhängige Fähigkeit zur Druckminderung bereitzustellen, um das unerwünschte Ergreifen von Heftgaze (Abfall) zu vermeiden.
Die hier beschriebenen Systeme ermöglichen ein Maximum an Flexibilität für ein Produktionsdrucksystem für ausgeschnittene Medien, indem es die Barriere der Möglichkeit des Greifens und Stapelns von beschränkten Größen und Formen aufhebt und dabei ein hohes Niveau an Prozessautomatisierung und Flexibilität bei der Fertigstellung beibehält. Dies bringt das Greifsystem auf das Flexibilitätsniveau der übrigen modernen Druck- und Schneidsysteme. Die vorliegenden Ausführungsformen ermöglichen ein unabhängiges Greifen und unabhängiges Ablegen von ausgeschnittenen Medien und ermöglichen Flexibilität beim Bewegungsprofil auf Grund der Unabhängigkeit des Greifens und Ablegens für eine Systemoption mit mehreren Antrieben. Die vorliegenden Systeme sind erweiterbare/flexible Systeme und können mühelos verändert werden, indem eine beliebige Anzahl von Greiferstangen 114 hinzugefügt oder entfernt wird. Ferner ermöglichen es diese Systeme dem Kunden, den Translationsabstand zum Band mit begrenzter Auswirkung auf die Einrichtung zu erhöhen und dabei die Greif- und Ablegefähigkeiten beizubehalten. Auch stellen diese Ausführungsformen eine Warteschlangenkapazität bereit, die es den Greiferstangen 114 ermöglicht, basierend auf variablen Daten, die für einzelne Bögen bereitgestellt werden, auf hoher Frequenz abzugreifen. Dies gilt auch für Systeme mit mehreren Antrieben.
Wie somit durch die vorhergehenden spezifischen Ausführungsformen gezeigt wurde, stellt diese Offenbarung ein weitgehend verbessertes Automatisierungssystem vor, das eine dynamische Verarbeitung ermöglicht, ohne dass der Benutzer ausgiebige Einrichtungsvorgänge für jede verschiedene verarbeitete Art von Schild oder Werkstück ausführen müsste. Herkömmliche Systeme erfordern, dass der Benutzer jedes Mal „Einrichtungs-“Vorgänge ausführt, wenn sich die Größe, die Form, das Muster usw. des produzierten Werkstücks ändert oder wenn sich die Geschwindigkeit, mit der die Werkstücke produziert werden, ändert. Die Strukturen und Verfahren, die bei dem hier offenbarten Prozess bereitgestellt werden, verarbeiten dagegen viele verschiedene Aufgaben (wie etwa das Drucken und Laserschneiden von Schildern), ohne dass Einrichtungsvorgänge auszuführen wären (außer gegebenenfalls dem Laden von verschiedenen Medienarten). Daher kann die Produktion von vielen verschiedenen Aufgaben durchgehend und automatisch, ohne Unterbrechung, auf den gleichen unveränderten Herstellungsvorrichtungen erfolgen.
Wie zuvor erklärt, können die vorliegenden Produktionsvorrichtungen durchgehend verschiedene Aufgaben empfangen, und die verwendeten Prozessoren veranlassen, dass die Produktionsvorrichtungen (wie etwa die Laserschneidvorrichtung) Werkstücke auf das Transportband in verschiedenen Formen, Größen, Beabstandungen und mit verschiedenen Geschwindigkeiten je nach den Anforderungen jeder einzelnen Aufgabe ausgeben. Die vorliegenden Ausführungsformen verwenden die diversen Greifvorrichtungen, die zuvor beschrieben wurden, um die Art und Weise, wie die Werkstücke von dem Transportband abgenommen werden, und die Art und Weise, wie die Werkstücke den Stapelzonen zugeführt werden (wiederum unter der Kontrolle eines oder mehrerer Prozessoren) automatisch und dynamisch zu ändern. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Greifvorrichtungen für die verschiedenen Ausgabebedingungen jeder unterschiedlichen Aufgabe (und die gegebenenfalls unterschiedlichen Aufnahmebedingungen jeder Stapelzone) einzurichten. Wenn hingegen eine unterschiedliche Aufgabe auf herkömmlichen Systemen gestartet wird, erfordern diese, dass die Produktion angehalten wird, dass die Greifeinheiten für die neue zu empfangende Ausgabe eingerichtet werden, und dann kann die neue Aufgabe verarbeitet werden.
Da sich die offenbarten Vorrichtungen und Verfahren automatisch dynamisch an die Werkstücke in verschiedenen Größen und Formen, das unterschiedliche Muster von Werkstücken auf dem Transportband, die unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Transportbandes usw. anpassen und automatisch den Greifprozess mit den sich gegebenenfalls ständig ändernden Ladebedingungen des Staplers koordinieren, sorgen die vorliegenden Ausführungsformen für eine drastisch erhöhte Produktivität und geringere Benutzerfrustration (die bei den manchmal komplizierten Einrichtungsprozeduren häufig auftreten kann). Die vorliegende Offenbarung stellt daher Systeme und Verfahren vor, die automatisch verschiedene Aufgaben nacheinander kontinuierlich und ohne Unterbrechung verarbeiten können, um dem Benutzer unerreichte Möglichkeiten, Vorzüge und Zufriedenheit bereitzustellen.
7 bildet eine Computervorrichtung 300 ab, die mit den vorliegenden Ausführungsformen verwendet werden kann und beispielsweise eine Laserschneidmaschine usw. umfassen kann. Die Vorrichtung 300 umfasst ein Steuergerät/einen Prozessor 324, einen Medienweg 316, der positioniert ist, um Medienbögen aus einem zu verarbeitenden Bogenvorrat 302 zuzuführen, und einen Kommunikationsanschluss (Ein-/Ausgang) 326, der betriebsmäßig an den Prozessor 324 und an ein Computernetzwerk, das außerhalb der Druckvorrichtung liegt, angeschlossen ist. Eine Stromversorgung 322 ist an eine Stromquelle 328 angeschlossen und liefert Strom an die diversen Komponenten der Vorrichtung 300.
Die Druckvorrichtung 300 kann auch mindestens eine Hilfsfunktionskomponente umfassen, wie etwa eine grafische Benutzerschnittstellenanordnung 306 und ein Lesegerät 304 für computerlesbaren Code (z. B. einen Barcode-Scanner), das ebenfalls mit dem Strom funktioniert, der von der externen Stromquelle 328 (durch die Stromversorgung 322) geliefert wird. Die Ein-/Ausgabevorrichtung 326 wird für Kommunikationen zu und von der Vorrichtung 300 verwendet. Der Prozessor 324 steuert die diversen Aktionen der Vorrichtung. Eine Vorrichtung 320 für ein nicht flüchtiges Computerspeichermedium 320 (das optisch, magnetisch, auf Kondensatorbasis usw. sein kann) kann von dem Prozessor 324 gelesen werden und speichert Anweisungen, die der Prozessor 324 ausführt, um es der Multifunktionsdruckvorrichtung zu ermöglichen, ihre diversen Funktionen auszuführen, wie etwa diejenigen, die hier beschrieben werden.
Ein Laserschneidgerät 330 (oder eine andere Form eines Schneidgeräts, wie etwa ein Messer, eine Stanzmaschine usw.) schneidet die Bögen aus dem Bogenvorrat 302 in Werkstücke 102 und hinterlässt die Werkstücke 102 in einem Muster auf dem Transportband 100 (Transportfläche). Nachdem sie ausgeschnitten wurden, werden die Werkstücke 102 von dem zuvor besprochenen Nachführsystem 110 ergriffen, das die Werkstücke in der Stapelzone 104 stapelt. Wie zuvor erwähnt, steuert das Steuergerät 324 unabhängig und automatisch die Bewegung der Bänder 112 und die Betätigung der Greifelemente 114, um die Greifelemente 114 in Koordination mit jedem verschiedenen aufgabenspezifischen Muster der Werkstücke 102, die auf die Transportfläche 100 ausgegeben werden, dynamisch zu positionieren und zu betätigen, ohne zwischen den Aufgaben anzuhalten. Wie es der Fachmann versteht, ist die in 7 gezeigte Vorrichtung 300 rein beispielhaft, und die vorliegenden Ausführungsformen sind ebenso auf andere Arten von Druckvorrichtungen anwendbar, die weniger oder mehr Komponenten umfassen können.

Claims

System, umfassend: unabhängig bewegbare Greifertragelemente (114), die neben einer Transportfläche (100) positioniert sind auf der Werkstücke (102) bewegt werden; Greifelemente (116), die mit den Greifertragelementen (114) verbunden sind, wobei mindestens eines der Greifelemente (116) mit jedem der Greifertragelemente (116) verbunden ist, und die Greifelemente (116) physische Greifeinrichtungen aufweisen, welche die Werkstücke (102) von der Transportfläche (100) abnehmen und die Werkstücke an einen anderen Ort bewegen; und ein Steuergerät (324), das betriebsmäßig mit den Greifertragelementen (114) und den Greifelementen (116) verbunden ist, wobei das Steuergerät die Bewegung der Greifertragelemente (114) und die Betätigung der Greifelemente (116) unabhängig und automatisch steuert, um die Greifelemente in Koordination mit jedem verschiedenen aufgabenspezifischen Muster der Werkstücke (102) auf der Transportfläche (100) dynamisch zu positionieren und zu betätigen, wobei die Greifertragelemente (114) unabhängig bewegbare Stangen (114) umfassen, die jeweils mehrere der Greifelemente (116) umfassen, und wobei die Greifelemente (114) Saugvorrichtungen umfassen, die mit den Stangen (114) verbunden sind, und das System weiterhin umfasst eine Vielzahl von unabhängig steuerbaren Bändern (112), die mit den unabhängig bewegbaren Stangen (114) verbunden sind und sich in einer Prozessrichtung bewegen, wobei die Bänder (112) von dem Steuergerät gesteuert werden, um die unabhängig bewegbaren Stangen (114) zu bewegen, wobei jede der unabhängig bewegbaren Stangen (114) an nur einem einzigen Band (112) freitragend befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die unabhängig bewegbaren Stangen (114) quer zur Prozessrichtung angeordnet sind.
System nach Anspruch 1, wobei die Greifelemente (116) Saugvorrichtungen umfassen.
System nach Anspruch 1, wobei die Greifelemente (116) die Werkstücke (102) von der Transportfläche (110) bis zu einer Stapelzone bewegen.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Produktionsmaschine, welche die Werkstücke (102) produziert, wobei die Produktionsmaschine betriebsmäßig mit dem Steuergerät (324) verbunden ist und für das Steuergerät eine dynamische Größe, Beabstandung und Transportgeschwindigkeit der Werkstücke (102) bereitstellt.