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Die Erfindung betrifft eine Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung für Artikel, von denen eine Mehrzahl nebeneinander in zumindest einer Transportlage angeordnet ist, die in einer Umverpackung verpackt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Zuführen von Artikeln an eine weiterverarbeitende Vorrichtung, wobei die Artikel in einer Umverpackung verpackt in Transportlagen angeordnet sind.
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Es ist bekannt, dass Artikel wie Flaschenverschlüsse aus Glas zum Transport sorgfältig verpackt sein müssen, um Beschädigungen zu vermeiden. Dazu werden die Glasstopfen in Transportlagen beabstandet voneinander angeordnet, sodass sie nicht aneinander schlagen können. Als Transportlagen werden häufig Blisterverpackungen eingesetzt, die – meist aus Kunststoff – mit geformten Aufnahmemulden oder ausgenommenen Aufnahmeöffnungen für die Stopfen versehen sind. Ferner können zum Transport mehrere solcher Transportlagen übereinander gestapelt in einer Umverpackung wie z. B. einem Karton verpackt sein.
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Zur Entnahme der Stopfen aus den Kartons werden bislang manuell bedienbare oder automatisch betriebene Greifer verwendet, mit denen die Stopfen einer Transportlage reihenweise oder insgesamt aufgenommen und der Flaschenverschließmaschine zugeführt werden.
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Die Zuführungsvorrichtung der
DE 10 2010 004 351 A1 gibt die Stopfen reihenweise aus einer Transportlage mittels einer Weiterführungsrinne an eine Flaschenverschließvorrichtung weiter. Hierfür ist allerdings eine speziell ausgeführte Transportlage erforderlich, zudem müssen die Transportlagen mit den Stopfen aus dem Karton in die Zuführungsvorrichtung überführt werden.
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Aus
DE 20 2005 020 547 U1 ist eine Stopfen-Hebevorrichtung bekannt, mit der alle Stopfen aus einer Blisterverpackung aus einem Karton durch Anlegen eines Unterdrucks entnommen werden, an eine Sammelstelle der Verschließmaschine überführt und dort durch Belüftung abgelegt werden können.
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So ist der Entpackungsvorgang mit der Bereitstellung und Öffnung der Kartons und der lagenweise Entnahme der Stopfen zur Übergabe an eine Flaschenverschließmaschine bislang relativ zeit- und arbeitsaufwändig und damit kostenintensiv. Der Durchsatz an zugeführten Flaschenverschlüssen ist begrenzt.
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Aus
DE 36 31 602 A1 ist eine Regalanordnung bekannt, die einen oder mehrere Paternosteraufzüge aufweist, an denen Lagergutträger umlaufend gefördert werden, die einzeln verpackte Stückgüter enthalten, wobei zur vereinzelten Verpackung bspw. Kassettenträger und dergleichen verwendet werden. Zur Entnahme hat die Regalanordnung ein Entnahmegerät, das über dem Paternosteraufzug angebracht ist; neben einem Portalkran wird dort auch ein Roboterarm offenbart. Zur Entnahme wird der jeweilige Lagergutträger in den oberen Wendepunkt gefahren und der Paternosteraufzug dort angehalten, sodass das Entnahmegerät seine Arbeit aufnehmen kann. Es ist dabei vorgesehen, dass entweder nur Einzelteile aus den Lagergutträgern entnommen werden, oder aber, dass der komplette Lagergutträger mit den darin befindlichen Einzelteilen aus dem Paternosteraufzug entnommen wird.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung für derartig verpackte Artikel zu schaffen, die mit verringertem Zeit- und Arbeitsaufwand eine hohe Zuführleistung bereitstellt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Die zeitsparende automatisierte Entpackung und Zuführung von Artikeln zu einer weiterverarbeitenden Maschine wie etwa einer Flaschenverschließmaschine wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 7 unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht.
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Bevorzugte Ausführungsformen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
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Mit der erfindungsgemäßen Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung können Artikel, von denen mehrere nebeneinander in einer oder mehreren Transportlagen angeordnet sind, die gestapelt in einer Umverpackung verpackt sind, automatisch und mit hohem Durchsatz entpackt und einer weiterverarbeitenden Vorrichtung zugeführt werden. Bei der Umverpackung kann es sich um einen Behälter aus Metall, Kunststoff oder bevorzugt Karton handeln. Der manuelle Einsatz eines Werkers ist vorteilhaft auf die Bestückung der Vorrichtung mit den Umverpackungen minimiert. Die Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung weist eine Greifvorrichtung auf, mit der die Artikel aus der Umverpackung, die in einer Artikelaufnahmeposition angeordnet ist, an ein Abgabemagazin an einer durch die Greifvorrichtung erreichbaren Artikelabgabeposition überführt werden können. Erfindungsgemäß weist die Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung zumindest eine Umlaufaufzugvorrichtung auf, die mehrere Förderkörbe zur Aufnahme und Förderung der Umverpackungen aufweist. Jeder Förderkorb kann wenigstens eine Umverpackung aufnehmen. Die Artikelaufnahmeposition liegt in einem Bereich des oberen Wendepunktes der Umlaufaufzugvorrichtung vor. Die Greifvorrichtung weist einen oder mehrere automatisiert und beweglich angetriebene Roboterarm bzw. Roboterarme auf, der/die derart in Bezug zu der Umlaufaufzugvorrichtung angeordnet ist/sind, dass ein Inneres der Umverpackung einer in der Artikelaufnahmeposition befindlichen Umverpackung durch den/die Roboterarm bzw. Roboterarme erreichbar ist. So kann beispielsweise der Roboterarm benachbart zu der Umlaufaufzugvorrichtung in der Nähe des oberen Wendepunkts angeordnet sein. Je nach Größe der Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung kann die Greifvorrichtung auch mehr als einen Roboterarm aufweisen.
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Der Roboterarm hat einen Greifkopf, der mit einer Greifplatte ausgebildet ist, die mit Ausnehmungen versehen ist, in die die Artikel einer Transportlage teilweise oder ganz aufgenommen werden können und die Mittel zur lösbaren Befestigung der Artikel in den Ausnehmungen aufweisen. Ferner ist der Greifkopf mit Mitteln zur lösbaren Aufnahme der Transportlage ausgestattet, sodass sowohl die Artikel durch den Greifer aus der Umverpackung aufgenommen und an anderer Stelle abgelegt werden können, als auch die Transportlage, in der die Artikel eingebettet waren, aus der Umverpackung entfernt werden kann. Die Mittel zur lösbaren Befestigung der Artikel und die Mittel zur Aufnahme der Transportlage sind hierbei dazu ausgebildet, die Transportlage und die Artikel getrennt voneinander abzulegen.
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In einer Ausführungsform des Roboterarms ist vorgesehen, dass der Greifkopf mit wenigstens einer Unterdruckversorgungseinrichtung verbunden ist. Dann können die Mittel zur lösbaren Befestigung der Artikel in den Ausnehmungen durch jeweils zumindest eine Öffnung in jeder Ausnehmung gebildet werden, indem jede Öffnung mit der Unterdruckversorgungseinrichtung in Verbindung steht und so die in den Ausnehmungen aufgenommenen Artikel durch den erzeugten Unterdruck gehalten werden können. Zum Ablegen der Artikel aus den Ausnehmungen wird der Greifkopf belüftet.
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Die Mittel zur lösbaren Aufnahme der Transportlage können ebenfalls durch eine oder mehrere an der Greifplatte vorliegende Öffnungen gebildet werden, die mit der gleichen oder einer separaten Unterdruckversorgungseinrichtung in Verbindung stehen. Bei Verwendung einer einzigen Unterdruckversorgungseinrichtung müssen die verschiedenen Ausnehmungen und Öffnungen so konzipiert sein, dass die Transportlage und die Artikel getrennt voneinander abgelegt werden können, d. h., dass die Transportlage von der Greifplatte abgelöst werden kann, ohne dass die Artikel abgelöst werden. Um ein versehentliches Ablösen der Artikel beim Ablösen der Transportlage sicher zu unterbinden, werden bevorzugt zwei getrennte Unterdrucksysteme eingesetzt, die unabhängig voneinander belüftet werden können, um die Transportlage und die Artikel getrennt voneinander abzulegen.
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Um nicht nur die Entpackung und Zuführung der Artikel aus den Umverpackungen zu verbessern, sondern auch die Entsorgung der Verpackungsmaterialien, kann die Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Entsorgungsstruktur mit einem Transportlagen-Empfangsabschnitt aufweisen, der unterhalb einer durch die Roboterarme erreichbaren Abwurfposition angeordnet ist. Diese Entsorgungsstruktur weist eine Abförderungseinrichtung auf, die sich bis zu einem Auffangbehälter für die Transportlagen oder einer weiteren Abförderungseinrichtung erstreckt. Bei der ersten Abförderungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Rampe handeln, die sich von dem Empfangsabschnitt zu dem Auffangbehälter für die Transportlagen bzw. zu der weiteren Abförderungseinrichtung neigt.
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Die durch den Roboterarm entleerten Umverpackungen können nach Passage des unteren Wendepunkts händisch aus dem Umlaufaufzug entnommen werden. Zur weiteren Arbeitserleichterung des Werkers, der die Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung bedient, kann diese vorzugsweise jedoch noch eine weitere Entsorgungsstruktur aufweisen, die die entleerten Umverpackungen der Entsorgung zuführt. Die Entsorgungsstruktur für die entleerten Umverpackungen umfasst eine Auswurfvorrichtung, die der Umlaufaufzugvorrichtung zugeordnet ist und stromabwärts zu der Artikelaufnahmeposition in Bezug zu der Förderrichtung der Umlaufaufzugvorrichtung vorgesehen ist.
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Ferner weist auch diese Entsorgungsstruktur eine Abförderungseinrichtung für die Umverpackungen mit einem entsprechenden Empfangsabschnitt für die leeren Umverpackungen auf, der unterhalb einer durch die Auswurfvorrichtung gegebenen Auswurfposition vorliegt. Diese Abfördereinrichtung kann beispielsweise ein Förderband sein, das in einer bevorzugten Ausführungsform, bei der die Beschickung der Förderkörbe mit den Kartons auf der aufsteigenden Seite der Umlaufaufzugvorrichtung erfolgt, benachbart zu der in Bezug zu der Förderrichtung absteigenden Seite der Umlaufaufzugvorrichtung angeordnet ist. Auch hier erstreckt sich das Förderband bzw. die Abfördereinrichtung von dem Empfangsabschnitt unterhalb der Auswurfposition bis zu einem Auffangbehälter für die Umverpackungen oder bis zu einer weiteren Abförderungseinrichtung.
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Damit sorgt die erfindungsgemäße Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung nicht nur für eine verbesserte Zuführleistung der Artikel aus ihrer Verpackung zu einer weiterverarbeitenden Maschine unter verringertem Werkereinsatz, sondern darüber hinaus auch für eine verbesserte Entsorgung durch die Trennung der Verpackungsmaterialien und deren Abförderung.
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Um sicherzustellen, dass die aus der Umlaufaufzugvorrichtung ausgeworfenen Umverpackungen auf dem Empfangsabschnitt der Abförderungseinrichtung landen, kann die Entsorgungsstruktur für die Umverpackungen ferner eine Leitstruktur aufweisen, die zwischen der Auswurfposition an dem Umlaufaufzug und dem Karton-Empfangsabschnitt an der Abfördereinrichtung verläuft. Eine weitere Ausführungsform dieser Entsorgungsstruktur kann vorsehen, dass die Abförderungseinrichtung, bzw. das Förderband Platz sparend unterhalb des Roboterarms angeordnet ist. Vorteilhaft einfach kann die Auswurfvorrichtung durch ein Gebläse bereitgestellt werden, bei dem der Luftdruck so eingestellt werden kann, dass nur vollständig entleerte Umverpackungen aus der Umlaufaufzugvorrichtung ausgeworfen werden.
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Um eine exakte Positionierung der Umverpackungen in der Artikelaufnahmeposition zu erreichen, sodass der Roboterarm mit ihrer gesteuerten Bewegung zielgenau zur Aufnahme der Artikel ins Innere der Umverpackung gelangt, kann die Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung eine Zentriereinheit aufweisen, die auf Höhe der Artikelaufnahmeposition an der Umlaufaufzugvorrichtung angeordnet ist. Dabei ist die Zentriereinheit derart ausgebildet, dass der Förderkorb mit der oder den in Artikelaufnahmeposition positionierten Umverpackungen zentriert wird.
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Ferner kann eine oder können mehrere Sensoreinheiten vorgesehen sein, die derart an der Umlaufaufzugvorrichtung angeordnet ist und ausgebildet ist bzw. sind, um eine Stellung der Förderkörbe, das Vorhandensein von Artikeln und/oder Transportlagen in der Umverpackung oder auch das Vorhandensein einer Umverpackung auf einem Förderkorb zu erfassen. Geeignete Sensoreinheiten können beispielsweise aber nicht ausschließlich Lichttaster, Ultraschallsensoren, mechanische Endschalter und/oder ein mit Luftstrahl arbeitender Sensor sein.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Zuführen von Artikeln, die in einer Umverpackung verpackt in Transportlagen angeordnet sind, an eine weiterverarbeitende Vorrichtung, verwendet eine erfindungsgemäße Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung. Bei den Artikeln kann es sich beispielsweise um Glasstopfen handeln, die einer Flaschenverschließmaschine zugeführt werden sollen. Das Verfahren umfasst zunächst in Schritt S1) das Anordnen der Umverpackungen, in denen die Artikel in Transportlagen angeordnet sind, mit einer nach oben weisenden Öffnung in den Förderkörben der Umlaufaufzugvorrichtung. Beispielsweise können die Umverpackungen an der in Bezug zu der Förderrichtung aufsteigenden Seite der Umlaufaufzugvorrichtung in die Förderkörbe gestellt werden.
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Sodann werden in Schritt S2) die Umverpackungen durch die Umlaufaufzugvorrichtung in Förderrichtung gefördert, bis eine erste Umverpackung zu der Artikelaufnahmeposition in einem Bereich des oberen Wendepunktes der Umlaufaufzugvorrichtung gelangt. Erreicht die Umverpackung die Artikelaufnahmeposition, wird die Umlaufaufzugvorrichtung angehalten und die Förderung stoppt, sodass in Schritt S3) der Roboterarm zu der Umverpackung in der Artikelaufnahmeposition verschwenken und die Artikel der Transportlage, die im Inneren der Umverpackung zuoberst liegt, aufnehmen kann. Dabei wird auch die Transportlage durch den Roboterarm mit aufgenommen und der Roboterarm in eine Abwurfposition verschwenkt, die oberhalb des Transportlagen-Empfangsabschnitts der ersten Entsorgungsstruktur vorliegt; dort wird dann die Transportlage abgeworfen.
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Danach erfolgt (Schritt S4) das Verschwenken des Roboterarms zu einem Abgabemagazin für die Artikel in eine Artikelabgabeposition, in der die Artikel auf dem Abgabemagazin abgelegt werden. Die Schritte S3) und S4) werden wiederholt, bis die Umverpackung in der Artikelaufnahmeposition leer ist, woraufhin in Schritt S6) das Fördern der Umverpackungen durch die Umlaufaufzugvorrichtung in Förderrichtung begonnen wird, bis eine weitere Umverpackung zu der Artikelaufnahmeposition gelangt. Dann wird die Umlaufaufzugvorrichtung erneut angehalten und die Schritte S3) bis S5) werden erneut durchgeführt.
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Schließlich ist der Schritt S7) vorgesehen, in dem die Transportlage abgefördert und der Entsorgung oder gegebenenfalls auch der Wiederverwendung zugeführt wird.
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Das bedeutet, dass beim Aufnehmen der Artikel auch die Transportlage durch den Roboterarm mit aufgenommen wird. Es folgt dann zunächst das Verschwenken des Roboterarms in eine Abwurfposition oberhalb des Empfangsabschnitts der Entsorgungsstruktur für die Transportlagen und das Abwerfen der Transportlage, ehe der Roboterarm zu dem Abgabemagazin verschwenkt wird und dort die Artikel ablegt. Mittels der Entsorgungsstruktur wird die abgeworfene Transportlage entsorgt.
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Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass, nachdem die Artikel aus ihrer Transportlage aufgenommen wurden, die entleerte Transportlage danach in einem separaten Schritt durch dieselbe Greifvorrichtung oder eine andere Greifvorrichtung aufgenommen und aus der Umverpackung entfernt wird.
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Weitere Ausführungsformen des Verfahrens sehen das Fördern einer entleerten Umverpackung von der Artikelaufnahmeposition zu einer Auswurfposition vor, die in Förderrichtung der Umlaufaufzugvorrichtung stromabwärts der Artikelaufnahmeposition liegt. An der Auswurfposition wird der entleerte Karton mittels der Auswurfvorrichtung auf einen Empfangsabschnitt der Abfördereinrichtung für die Umverpackungen ausgeworfen und zur Entsorgung bzw. Wiederverwendung abgefördert. Geeigneter Weise kann das Auswerfen der entleerten Umverpackung durchgeführt werden, während die Umlaufaufzugvorrichtung anhält, um die Entnahme der Artikel und der Transportlage aus dem Karton in Artikelaufnahmeposition durchzuführen.
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Zum Auswerfen der entleerten Umverpackung an der Auswurfposition kann ferner das Erzeugen eines Luftstroms vorgesehen sein, wozu ein Gebläse als Auswurfvorrichtung eingesetzt wird. Dabei wird der Luftstrom auf die Auswurfposition gerichtet und der Luftdruck des Luftstroms auf eine Größe eingestellt, die das Auswerfen nur einer entleerten Umverpackung bewirkt.
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Weitere Ausführungsformen, sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung deutlich und besser verständlich. Unterstützend hierbei ist auch der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung. Gegenstände oder Teile derselben, die im Wesentlichen gleich oder sehr ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt eine perspektivische Seitenansicht einer Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung mit einer Umlaufaufzugvorrichtung und einer Greifvorrichtung,
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2 zeigt eine perspektivische Vorderansicht der Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung aus 1,
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3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung aus 1 mit Leitstruktur für leere Umverpackungen,
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4 zeigt eine perspektivische Vorderansicht einer Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung mit zwei Umlaufaufzugvorrichtungen und einer Greifvorrichtung, die in zwei Stellungen einmal zur Ausführung des Blisterabwurfs und einmal zum Verschlussaufsetzen, dargestellt ist,
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5 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung aus 4,
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Zentriervorrichtung für die Förderkörbe in der Artikelaufnahmeposition.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft die Hochleistungszuführung von Artikeln wie Glasstopfen, die in Transportlagen bzw. Blisterverpackungen stapelweise in Umverpackungen wie Kartons verpackt sind.
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Unter Stopfen werden vorliegend überwiegend zylindrisch oder kegelstumpfförmig ausgebildete Körper verstanden, die gegebenenfalls einen überkragenden Kopfbereich aufweisen können, der sich im Falle des kegelstumpfförmigen Körpers an dessen dickeren Ende anschließt. Stopfen werden vorwiegend zum dichten Verschluss von Löchern eingesetzt. So können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung insbesondere Flaschenverschlüsse aus Glas aus ihrer Verpackung an eine Flaschenverschließmaschine übergeben werden, wobei ein nur geringer Werkereinsatz und eine hohe Zuführleistung erzielt werden.
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In der folgenden Beschreibung der Figuren wird beispielhaft auf quaderförmige Kartons als Umverpackung und Stopfen als zu entpackende und zuzuführende Artikel Bezug genommen. Selbstverständlich können andere Umverpackungen verwendet werden und die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum Auspacken und Weitergeben von anderen Artikeln außer Glasstopfen modifiziert und genutzt werden, die ebenfalls in Transportlagen in Umverpackungen verpackt sind. Wesentlich ist, dass der Greifkopf des Roboterarms entsprechend zur Aufnahme der Artikel ausgebildet ist.
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Als Umverpackung kommen generell Behälter aus verschiedenen Materialien wie Metall, Kunststoff oder Karton in Frage. Aus Kosten- und Gewichtsgründen werden vorzugsweise Behälter aus Karton eingesetzt. Überwiegend wird die Umverpackung zweckmäßigerweise quader- oder würfelförmig sein, letztlich ist es aber auch denkbar, die erfindungsgemäße Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung, insbesondere die Förderkörbe und den Greifkopf, hinsichtlich einer anders geformten, z. B. zylindrischen Umverpackung zu modifizieren. Die Transportlage kann üblicherweise eine aus Kunststoff geformte Blisterverpackung sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Jegliche geeignete Variation in Material sowie der Formgebung bezüglich der Aufnahmemulde oder -öffnung ist denkbar, sofern die Artikel zum Transport sicher gelagert werden.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung 1 mit einer Umlaufaufzugvorrichtung 4 und einem Roboterarms 31 zu sehen. Vorteilhaft muss hier der Werker lediglich die geöffneten Behälter 2, die beispielsweise aus Karton sein können, in den Förderkörben 41 an der aufsteigenden Seite der Umlaufaufzugvorrichtung 4 anordnen, das Auspacken der Stopfen aus den Kartons 2 übernimmt der Roboterarm 31. In dem vorliegenden Beispiel ist die Umlaufaufzugvorrichtung 4 derart ausgebildet, dass auf jedem der vierzehn Förderkörben 41 zwei Kartons 2 Platz finden. Die Förderkörbe 41 sind beidseitig an Transportriemen 44 aufgehängt, die über die an den Säulen 43 angeordneten Riemenscheiben 45 am oberen und unteren Wendepunkt des Umlaufaufzugs 4 laufen. Alternativ können statt der Riemenscheiben 45 Kettenscheiben eingesetzt werden; entsprechend Ketten statt der Transportriemen 44; dann wird ein Kettenantrieb ausgebildet.
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Selbstverständlich kann eine Umlaufaufzugvorrichtung einer erfindungsgemäßen Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung auch eine andere Anzahl an Förderkörben bzw. Förderkörbe mit abweichender Gestaltung aufweisen, die beispielsweise entweder nur einen oder auch mehr als zwei Kartons aufnehmen können.
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Um die Kartons 2 in den Förderkörben 41 korrekt zu platzieren, sodass die automatische Entpackung durch den Roboterarm 31 ermöglicht wird, können die Förderkörbe 41 entweder exakt den Abmessungen der Kartons 2 angepasst sein, oder wie im vorliegenden Beispiel (siehe 2) mit gegebenenfalls austauschbaren Abstandshaltern 41.2 ausgestattet sein, die den Boden 41.1 des Förderkorbs 41 entsprechend der Behältergröße begrenzen. Da im vorliegenden Beispiel zwei Kartons 2 auf einem Förderkorb 41 Platz finden, ist außer den Abstandshaltern 41.2 zu den Seitenabschnitten 41.3 des Förderkorbs 41 auch ein mittiger Abstandshalter 41.2 vorgesehen, der zwei in dem Förderkorb 41 angeordnete Kartons 2 voneinander beabstandet. Je nach Ausführungsform der Förderkörbe und Abmessungen der Behältnisse können auch mehr oder weniger oder anders geartete Abstandshalter zum Einsatz kommen.
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Die Umlaufaufzugvorrichtung 4 fördert die in den Förderkörben 41 angeordneten Kartons 2, in denen mehrere Transportlagen mit Stopfen gestapelt sein können (in 1 nicht dargestellt), in Förderrichtung a über den oberen Wendepunkt der Umlaufaufzugvorrichtung 4 hinweg bis zu der Artikelaufnahmeposition A. Erreicht ein mit Karton 2 beladener Förderkorb 41 diese Artikelaufnahmeposition A, stoppt die Umlaufaufzugvorrichtung 4 die Förderbewegung, um dem Roboterarm 31 die Entnahme der Stopfen aus dem Karton 2 und die Weitergabe der Stopfen an das Abgabemagazin 5 zu ermöglichen.
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Mittels einer Zentriereinheit, bestehend aus zwei Zentriervorrichtungen 42, die beidseitig auf Höhe der Artikelaufnahmeposition A an den Säulen 43 der Umlaufaufzugvorrichtung 4 (siehe 2) angeordnet sind, kann der sich in Artikelaufnahmeposition A befindliche Förderkorb 41 zentriert und damit der bzw. die darauf befindlichen Kartons 2 exakt positioniert werden, sodass die programmierte Bewegung des Roboterarms 31 den Greifkopf 32 exakt ins Kartoninnere führt.
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3, 4 und 5, zeigen diesen Roboterarm 31 resp. den Handhabungsroboter 3, in zwei Stellungen: Zum Einen zur Handhabung der Verschlüsse auf das Magazin; zum Anderen zum Abwurf der Blister. D. h.: Der Roboter 3 hat nur einen Arm 31.
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6 zeigt vergrößert im Detailausschnitt X (siehe 5) eine beispielhaft ausgeführte Zentriervorrichtung 42. Diese umfasst einen Befestigungswinkel 42.1, der auf Höhe der Artikelaufnahmeposition A an der Säule 43 befestigt ist und sich von der Säule 43 weg erstreckt, sodass ein am freien Ende des Befestigungswinkels 42.1 angeordneter, in Richtung des sich in Aufnahmeposition A befindlichen Förderkorbs 41 weisender Zentrierabschnitt 42.2 auf der von der Riemenscheibe 45 abgewandten Seite des Transportriemens 44 und beabstandet dazu angeordnet ist. Von dem Zentrierabschnitt 42.2 erstreckt sich ein Zentrierstift 42.3, der mit einer in dem Seitenabschnitt 41.3 des Förderkorbs 41 vorliegenden Bohrung 41.4 fluchtet. Die Öffnung 41.1 ist so bemessen, dass die verjüngte Spitze des Zentrierstifts 42.3 definiert aufgenommen wird. Zum Zentrieren des Förderkorbs 41 in der Artikelaufnahmeposition A werden die beidseitig des Förderkorbs 41 vorliegenden Zentrierstifte 42.3 in Richtung der Öffnungen 41.4 verfahren und so der Förderkorb 41, der über die Aufhängung 41.5 in gewissem Umfang schwenkbar an dem Transportriemen 44 befestigt ist, in Bezug zum Roboterarm 31 bzw. zur Greifvorrichtung 3 zentriert.
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Selbstverständlich ist es denkbar, die Zentriereinheit zum Zentrieren des Förderkorbs 41 in Artikelaufnahmeposition A auch anders als im dargestellten Beispiel auszuführen.
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Die Stellung der Förderkörbe 41, der Inhalt der Kartons 2 und, ob ein Karton 2 auf einem Förderkorb 41 vorhanden ist, können über Sensoreinheiten wie z. B. Lichttaster, Ultraschall oder sonstige geeignete Sensoren sowie mechanische Endschalter abgefragt werden. Es sind auch Sensoren, die mit einem Luftstrahl arbeiten, denkbar.
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Ferner kann ein in Artikelaufnahmeposition A positionierter und durch die Zentriereinheit
42 zentrierter Karton
2 mittels einer an entsprechender Stelle der Umlaufaufzugvorrichtung
4 angebrachten Sensoreinheit erfasst werden, sodass eine mit der Sensoreinheit gekoppelte Steuerung der Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung
1 den Roboterarm
31 aktiviert. Der Roboterarm
31 der Greifvorrichtung
3 verschwenkt dort den Greifkopf
32 zu dem Karton
2 in der Artikelaufnahmeposition A, senkt den Greifkopf
32 ins Innere des Kartons
2 und nimmt die Stopfen der obersten Transportlage auf. Nach dem Herausfahren aus dem Karton
2 und dem Verschwenken um 90° durch den Roboterarm
31 befindet sich der Greifkopf
32 in der Artikelabgabeposition B über dem Abgabemagazin
5, an das der Greifkopf
32 die Stopfen nach Absenken weitergibt. Das Abgabemagazin
5 ist hier mit einer geneigten, sich verjüngenden Rampe ausgeführt, sodass an der Spitze der Rampe einzelne Stopfen weitergegeben werden können, z. B. an eine hier nicht dargestellte Flaschenverschließmaschine. Denkbar ist aber auch eine andere Ausführung des Abgabemagazins, z. B. ein rotierend angetriebener Teller mit seitlichem Geländer, wie in
DE 10 2005 023 997 B4 beschrieben ist.
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Die in dem Karton verbliebene Transportlage kann durch denselben Roboterarm 31 nach Ablegen der Stopfen auf dem Abgabemagazin 5 oder alternativ auch durch einen zweite Roboterarm (nicht gezeigt) mit Roboterarm und Greifkopf aus dem Karton entfernt und einer Entsorgungsstruktur zugeführt werden, ehe der Roboterarm 31 die Stopfen der nächsten Transportlage greift und an das Abgabemagazin 5 überführt.
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Bevorzugt jedoch ist der Greifkopf
32 des Roboterarms
31 derart ausgebildet, dass er sowohl die Stopfen als auch die Transportlage aufnehmen kann. Hierzu kann der Greifkopf
32 eine Greifplatte mit Ausnehmungen aufweisen, in die die Stopfen teilweise oder ganz aufgenommen und lösbar gehalten werden können. Zudem ist der Greifkopf
32 mit Mitteln zur lösbaren Aufnahme der Transportlage ausgestattet. Zur lösbaren Halterung der Stopfen und der Transportlage kommen insbesondere separate Unterdrucksysteme in Frage, wie sie für eine Stopfen-Hebevorrichtung in
DE 20 2005 020 547 U1 beschrieben sind. Beispielsweise kann der Seitenkanalverdichter
6 zur Erzeugung von Unterdruck eingesetzt werden.
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Weiter zeigt 1 ein unterhalb des Roboterarms 31 angeordnetes Förderband 9, das zur Abförderung von leeren Kartons 2 dient, die, nachdem sie in der Artikelaufnahmeposition A von dem Roboterarm 31 entleert wurden, durch die Umlaufaufzugvorrichtung 4 in Förderrichtung a weiter in eine Auswurfposition D gefördert werden, in der sie von dem Förderkorb 41 entfernt und auf das Förderband 9 ausgeworfen werden. Hierzu wird bevorzugt ein vom Inneren der Umlaufaufzugvorrichtung 4 nach außen gerichteter Druckluftstoß verwendet, der gegebenenfalls durch den Seitenkanalverdichter 6 erzeugt werden kann. Selbstverständlich können auch alternative Drucklufterzeuger eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft kann hierbei der Luftdruck so eingestellt werden, dass lediglich vollständig entleerte Kartons von dem Förderkorb 41 auf das Förderband geblasen werden, während Kartons, in denen noch eine oder mehrere Transportlagen verblieben sind, weiter durch die Umlaufaufzugvorrichtung 4 gefördert werden, bis sie nach Passieren des unteren Wendepunktes zu der aufsteigenden Seite gelangen, an der der Werker tätig werden kann, und den Karton entfernen kann. Alternativ kann der Karton einfach in der Umlaufaufzugvorrichtung 4 verbleiben und nach Erreichen der Artikelaufnahmeposition A vollständig entleert werden. Ferner können auch mechanische Auswerfer, z. B. Zylinder, eingesetzt werden.
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Außer dem Druckluftstoß sind allerdings auch andere Auswurfmechanismen denkbar, beispielsweise können die Förderkörbe mit einem Kippmechanismus versehen sein, und es kann ein Kippen an der Auswurfposition D ausgelöst werden, sodass die Kartons auf das Abförderband 9 rutschen. Ferner kann beispielsweise ein Wägesystem vorgesehen sein, das anhand des Gewichts der Kartons feststellt, ob diese vollständig entleert sind, oder nicht.
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2 zeigt die Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung 1 aus einer anderen Perspektive, aus der die Auswurfposition D anhand der geleerten Förderkörbe 41 besser ersichtlich wird.
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3 zeigt eine Ausführungsform der Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung 1, bei der die Greifvorrichtung 3 zwei Roboterarme 31 mit Greifköpfen 32 aufweist, sodass die beiden in einem Förderkorb 41 geförderten Kartons 2 schneller entleert werden können. Die Bewegungen der Roboterarme 31 sind gesteuert aufeinander abgestimmt, wobei hier ein Roboterarm 31 den Greifkopf 32 an der Artikelabgabeposition B platziert, während der andere Roboterarm 31 seinen Greifkopf 32 an einer Transportlagen-Abwurfposition platziert, wie in 4 und 5 besser zu sehen ist. Ferner sind in 3 zwei Leitstrukturen 11 zu sehen, die das Förderband 9 flankieren und sich bis zu der Auswurfposition D erstrecken, sodass die ausgeblasenen Kartons sicher auf dem Empfangsabschnitt 91 des Förderbandes 9 landen und nicht auf der anderen Seite runterfallen oder abprallen und in die leeren Förderkörbe 41 der Umlaufaufzugvorrichtung 4 zurückfallen. Die Leitstrukturen 11 sind an den Streben des Gestells 12 befestigt, das die in der Nähe des oberen Wendepunkts der Umlaufaufzugvorrichtung 4 angeordnete Greifvorrichtung 3 trägt.
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4 und 5 zeigen eine Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung 1 mit zwei Umlaufaufzugvorrichtungen 4, zwischen denen eine Greifvorrichtung mit zwei Roboterarmen 31 und Greifköpfen 32 angeordnet ist. Die Förderrichtung a jeder Umlaufaufzugvorrichtung 4 besteht in der Aufwärtsbewegung der Förderkörbe 41 auf der von der Greifvorrichtung 3 abgewandten Seite und entsprechend der Abwärtsbewegung auf der der Greifvorrichtung 3 zugewandten Seite. Wie in der Ausführungsform mit nur einem Umlaufaufzug 4 werden die Kartons 2 in einer nach Passieren des oberen Wendepunkts vorliegenden Artikelaufnahmeposition A (siehe 5) entleert, ehe sie in der direkt darunter liegenden Auswurfposition auf das Förderband 9 ausgeworfen werden, das die leeren Kartons 2 in einen dafür vorgesehenen Auffangbehälter 10 befördert. Anders als in den Figuren dargestellt ist auch vorstellbar, dass die leeren Kartons zur Entsorgung in eine Vorrichtung überführt werden, die die Kartons Platz sparend zusammenfaltet oder -drückt, oder zerkleinert. Ebenso automatisch werden die Transportlagen separat in einem Auffangbehälter 8 gesammelt, in den sie über eine Rampe 7 gelangen, die einen Empfangsabschnitt 71 unterhalb einer Abwurfposition C des Greifkopfs 32 aufweist.
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Selbstverständlich sind Variationen im Aufbau und der Ausführung der erfindungsgemäßen Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung denkbar, die von den in den Figuren dargestellten beispielhaften Ausführungsformen abweichen. So können beispielsweise zwei Umlaufaufzüge auch nebeneinander oder benachbart um 90° versetzt angeordnet sein und entsprechend das Abgabemagazin und die Transportlagen-Abwurfposition ebenfalls. Ferner ist nicht ausgeschlossen, dass die Förderrichtung des oder der Umlaufaufzüge anders als in den Beispielen auf der von der Greifvorrichtung abgewandten Seite eine Abwärtsbewegung und auf der zugewandten Seite eine Aufwärtsbewegung aufweist. Allerdings wird dann eine modifizierte Karton-Entsorgungsstruktur erforderlich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Entpackungs- und Zuführungsvorrichtung
- 2
- Karton
- 3
- Greifvorrichtung
- 31
- Roboterarm
- 32
- Greifkopf
- 4
- Umlaufaufzugvorrichtung
- 41
- Förderkorb
- 41.1
- Boden
- 41.2
- Abstandshalter
- 41.3
- Seitenabschnitt
- 41.4
- Zentrierbohrung
- 41.5
- Förderkorbaufhängung
- 42
- Zentriervorrichtung
- 42.1
- Befestigungswinkel
- 42.2
- Zentrierabschnitt
- 42.3
- Zentrierstift
- 43
- Säule
- 44
- Transportriemen
- 45
- Riemenscheibe
- 5
- Abgabemagazin
- 6
- Seitenkanalverdichter
- 7
- Rampe
- 71
- Transportlagen-Empfangsabschnitt
- 8
- Auffangbehälter für Transportlagen
- 9
- Förderband
- 91
- Karton-Empfangsabschnitt
- 10
- Auffangbehälter für Kartons
- 11
- Leitstruktur
- 12
- Gestell
- A
- Stopfenaufnahmeposition
- B
- Stopfenabgabeposition
- C
- Transportlagen-Abwurfposition
- D
- Karton-Auswurfposition
- a
- Förderrichtung
