DE102013204095A1 - Method and device for positioning, aligning and / or grouping articles, piece goods or containers - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Vorrichtung (10) zum Ausrichten und/oder zum Gruppieren einer Anzahl von Stückgütern und/oder Gebinden (14) innerhalb eines definierten Bewegungsraumes (12) offenbart, dem wenigstens eine Zufördereinrichtung (16; 16a, 16b) zur Zuführung der in wenigstens einer Reihe hintereinander beförderten Stückgüter und/oder Gebinde (14) zum Bewegungsraum (12) vorgeordnet ist, und dem wenigstes eine Abfördereinrichtung (20) zum Abtransport von gruppierten und/oder in Lagen (38) angeordneten Stückgütern und/oder Gebinden (14) nachgeordnet ist. Die Vorrichtung (10) umfasst wenigstens eine Manipulationseinrichtung (22) zur Verschiebung und/oder Drehung von einzelnen Stückgütern und/oder Gebinden (14) oder von Gruppen von mehreren Stückgütern oder Gebinden (14) innerhalb des Bewegungsraums (12), die wenigstens ein zumindest in horizontaler Richtung bewegliches und/oder rotierbares Schieberelement (24) zur Kontaktierung der jeweiligen Stückgüter und/oder Gebinde (14) oder der Gruppen mit mehreren Stückgütern oder Gebinden (14) an wenigstens zwei aneinander grenzenden Seitenflächen und zu deren Verschiebung und/oder Drehung umfasst. Zudem ist dem Schieberelement (24) ein Aktuator zur sensor- und/oder positionsgesteuerten Ausübung einer vertikal gerichteten Druckkraft (FZ) auf das jeweils kontaktierte Stückgut oder Gebinde (14) oder die kontaktierte Gruppe mit mehreren Gebinden (14) oder Stückgütern zugeordnet. Weiterhin ist ein entsprechendes Verfahren zum Ausrichten und/oder zum Gruppieren einer Anzahl von in wenigstens einer Reihe hintereinander beförderten Stückgütern und/oder Gebinden (14) offenbart, die in horizontaler Richtung zum Bewegungsraum (12) befördert werden.A device (10) for aligning and / or grouping a number of piece goods and / or containers (14) within a defined movement space (12) is disclosed, to which at least one feed device (16; 16a, 16b) for feeding the at least a row of piece goods and / or containers (14) transported upstream is arranged upstream of the movement space (12), and at least one discharge device (20) is arranged downstream for the removal of grouped goods and / or in layers (38) arranged piece goods and / or containers (14) is. The device (10) comprises at least one manipulation device (22) for displacing and / or rotating individual piece goods and / or containers (14) or groups of several piece goods or containers (14) within the movement space (12), which at least one In the horizontal direction movable and / or rotatable slide element (24) for contacting the respective piece goods and / or containers (14) or the groups with several piece goods or containers (14) on at least two adjacent side surfaces and for their displacement and / or rotation . In addition, the slide element (24) is assigned an actuator for sensor- and / or position-controlled exertion of a vertically directed pressure force (FZ) on the piece goods or containers (14) or the group contacted with several containers (14) or piece goods. Furthermore, a corresponding method for aligning and / or grouping a number of piece goods and / or containers (14) conveyed in succession in at least one row is disclosed, which are conveyed in the horizontal direction to the movement space (12).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren, Ausrichten und/oder zum Gruppieren einer Anzahl von in Reihe hintereinander beförderten Artikeln, Stückgütern und/oder Gebinden mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 1. Die Erfindung betrifft zudem eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 8. The present invention relates to a method for positioning, aligning and / or grouping a number of consecutively conveyed articles, general cargo and / or containers with the features of independent method claim 1. The invention also relates to a corresponding apparatus for performing the method with the Features of the independent apparatus claim 8.
Bei der Förderung, Handhabung und anschließenden Verpackung von Artikeln, Gebinden oder Stückgütern wie bspw. Paketen oder Behältergebinden, die in einer Reihe hintereinander auf einem Horizontalförderer transportiert werden, besteht normalerweise die Notwendigkeit einer Umsortierung, um die Artikel, Stückgüter und/oder Gebinde in eine stapelfähige Anordnung, d.h. in die räumliche Anordnung einer stapelfähigen Lage zu bringen, damit sie in der Verpackungsmaschine in Palettenlagen übereinander gestapelt werden können. Um die z.B. hintereinander in einer einzigen Reihe angeförderten Artikel oder andere Stückgüter wie Gebinde in eine stapelfähige Lagenanordnung zu bringen, müssen aufeinander folgend transportierte Gebinde oder Stückgüter jeweils unterschiedlichen Verschiebe- und/oder Drehbewegungen unterzogen werden, was bspw. mit sog. Portalgreifsystemen oder auch mit Knickarm-Greifsystemen erfolgen kann. Hierbei werden innerhalb eines Bewegungsraumes wie bspw. eines Transfertischs oder im Bereich eines breiten Gurtförderers die von einer Horizontalfördereinrichtung angeförderten Artikel, Gebinde oder Stückgüter mittels der Greifer einzeln erfasst und an eine definierte Position verschoben und/oder gedreht, ggf. unter gleichzeitigem Weitertransport in horizontaler Förderrichtung. Je nach der zu konfigurierenden oder gruppierenden Gebindelage, Stückgut- oder Artikellage sind jeweils unterschiedliche Positionierungsbewegungen für aufeinander folgende Artikel, Stückgüter oder Gebinde durchzuführen, bis das gewünschte Lagenbild vervollständigt ist. Diese Lagenanordnung kann anschließend als Ganzes weitertransportiert und bspw. einer Palettiervorrichtung übergeben werden. In the promotion, handling and subsequent packaging of articles, containers or general cargo such as. Packages or container bundles, which are transported in a row one behind the other on a horizontal conveyor, there is usually the need for a resort to the items, cargo and / or container in one stackable arrangement, ie in the spatial arrangement of a stackable layer, so that they can be stacked in the packaging machine in pallet layers. To avoid the e.g. consecutively conveyed in a single row article or other cargo such as containers in a stackable layer arrangement, successively transported containers or cargo each have to be subjected to different displacement and / or rotational movements, which, for example, with so-called. Portal gripping systems or articulated gripping systems can be done. Here, within a movement space such as, for example, a transfer table or in the area of a wide belt conveyor conveyed by a horizontal conveyor article, container or piece goods by means of the gripper individually detected and moved to a defined position and / or rotated, possibly with simultaneous further transport in the horizontal conveying direction , Depending on the bundle layer to be configured or grouped, general cargo or article position, different positioning movements for successive articles, piece goods or containers are to be carried out in each case until the desired layer image has been completed. This layer arrangement can then be further transported as a whole and, for example, handed over to a palletizing device.
Unabhängig von den eingesetzten Portalgreifsystemen oder Knickarm-Greifsystemen sind für jede Erfassung eines Gebindes oder Stückgutes mehrphasige Bewegungsabläufe erforderlich: der Greifarm muss auf das Gebinde oder Stückgut abgesenkt werden, bevor die Greifzangen sich schließen und das Gebinde oder Stückgut erfassen können. Danach erfolgt eine Verschiebe- und/oder Drehbewegung in horizontaler Richtung, bevor der Greifer zum Freigeben des Stückguts oder Gebindes wieder geöffnet und nach oben gehoben wird. Aufgrund der schnell getakteten Vielzahl solcher Bewegungsabläufe hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zwei oder mehr solcher Anordnungen mit Gruppiertischen und diesen jeweils zugeordneten Handhabungs- und/oder Manipulationseinrichtungen hintereinander anzuordnen, ggf. gespeist durch zwei oder mehr parallele Zuförderbänder mit darauf in Reihen beförderten Artikeln, Stückgütern oder Gebinden. Regardless of the portal gripper systems or articulated gripper gripping systems used, multi-phase movements are required for each collection of a bundle or piece goods: the gripper arm must be lowered onto the container or piece goods before the gripping tongs can close and grip the container or piece goods. Thereafter, a displacement and / or rotational movement in the horizontal direction, before the gripper is opened again to release the piece goods or container and lifted upwards. Due to the fast clocked variety of such movements, it has proven to be advantageous to arrange two or more such arrangements with grouping tables and their respective associated handling and / or manipulation devices behind one another, optionally fed by two or more parallel feed belts with articles conveyed in rows, General cargo or containers.
Die erwähnten Gruppiersysteme sind in zahlreichen unterschiedlichen Ausführungsvarianten bekannt. Darüber hinaus offenbaren die
Da diese bekannten Handhabungseinrichtungen entweder nur eine einzige Verschieberichtung für beförderte Artikel kennen oder für mehrphasige Verschiebebewegungen von Artikeln, Gebinden oder Stückgütern relativ aufwändiger Greifersysteme mit zahlreichen Bewegungsachsen, Energieversorgungsleitungen etc. bedürfen, wurden verschiedentlich alternative Handhabungssysteme vorgeschlagen. So offenbart die
Angesichts des Bau- und Unterhaltsaufwandes der bekannten Greifersysteme und der funktionalen Einschränkungen der bekannten Schiebersysteme, die mit Unterdruck arbeiten, besteht ein vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein vereinfachtes Verfahren und eine möglichst einfach aufgebaute und handhabbare Vorrichtung zur Umsortierung von Artikel-, Stückgut- und/oder Gebindereihen zur Verfügung zu stellen, womit insbesondere eine schnelle und hinsichtlich der Positionierungen der Artikel, Gebinde oder Stückgüter zuverlässig arbeitende und präzise wiederholbare Lagenbildung ermöglicht werden soll. In view of the construction and maintenance costs of the known gripper systems and the functional limitations of the known slider systems, which work with negative pressure, a primary aim of the present invention is to provide a simplified method and a device that is as simple and manageable as possible for resorting to article, general cargo. and / or rows of containers to make available, which in particular a fast and with respect to the positioning of the article, container or piece goods reliably working and precisely repeatable layering should be possible.
Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. So sieht die Erfindung zur Erreichung des genannten Ziels ein Verfahren zum Positionieren von Stückgütern und/oder Gebinden vor, die in horizontaler Richtung auf einem Fördermittel innerhalb eines Bewegungsraums befördert werden. Bei dem Verfahren werden einzelne oder Gruppen zweier, dreier oder mehr zu positionierender Stückgüter oder Gebinde mittels einer zumindest in horizontaler Richtung beweglichen und/oder rotierbaren Manipulationseinrichtung an wenigstens zwei, maximal jedoch drei vertikalen Seitenflächen der zu bewegenden Stückgüter oder Gebinde kontaktiert und anschließend mittels einer in horizontaler Richtung innerhalb des Bewegungsraumes gerichteten Positionierbewegung positioniert. Mittels der Manipulationseinrichtung wird zumindest während einer Positionierbewegung, die eine entgegen der vertikal kontaktierten Seitenflächen gerichtete Beschleunigungskomponente aufweist, zusätzlich eine auf die Oberfläche bzw. Oberseite der Stückgüter oder Gebinde oder Gruppe von Stückgütern oder Gebinden gerichtete vertikale Druckkraft ausgeübt. Eine entgegen der vertikal kontaktierten Seitenflächen der Gebinde bzw. Gebindegruppen gerichtete Beschleunigungskomponente meint insbesondere eine Verzögerungskomponente, die bei stärker verzögernder Manipulationseinrichtung dazu führen kann, dass sich das Gebinde oder Stückgut oder die Gebinde- oder Stückgutgruppe von der Manipulationseinrichtung ablösen will. Um einer solchen Ablösebewegung entgegenzuwirken, wird eine vertikale Druckkraft ausgeübt, die die Gebinde oder Stückgüter von oben auf die Oberfläche des Bewegungsraumes drückt und durch die erhöhte Haftreibung die Ablösung und damit Fehlpositionierung verhindert. These objects of the invention are achieved with the objects of the independent claims. Features of advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims. Thus, in order to achieve the stated object, the invention provides a method for positioning piece goods and / or containers, which are arranged horizontally Direction on a conveyer within a range of motion. In the method, individual or groups of two, three or more to be positioned piece goods or containers by means of a movable at least in the horizontal direction and / or rotatable manipulation device at least two, but at most three vertical side surfaces of the moving piece goods or containers contacted and then by means of a in positioned horizontally within the movement space directed positioning movement. At least during a positioning movement, which has an acceleration component directed counter to the vertically contacted side surfaces, the manipulation device additionally exerts a vertical pressure force directed onto the surface or upper side of the piece goods or bundles or groups of piece goods or containers. A directed against the vertically contacted side surfaces of the container or container groups acceleration component means in particular a delay component, which can lead to more delaying manipulation means that the container or piece goods or the pack or group of units wants to replace the manipulation device. In order to counteract such a detachment movement, a vertical pressure force is exerted, which presses the containers or piece goods from above onto the surface of the movement space and prevents the detachment and thus incorrect positioning due to the increased static friction.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass die Manipulationseinrichtung das verschobene und/oder gedrehte Stückgut oder Gebinde oder die verschobene und/oder gedrehte Gruppe von mehreren Stückgütern oder Gebinden zumindest kurzzeitig vor Erreichen einer jeweiligen Zielposition durch einen vertikal auf eine Oberfläche des Bewegungsraumes gerichteten Anpressvorgang positioniert und/oder an den kontaktierten Seitenflächen fixiert. Um die Exaktheit der Manipulationsbewegungen aller Stückgüter, Gebinde oder Stückgut- oder Gebindegruppen auch bei höheren Dreh- und/oder Verschiebegeschwindigkeiten und den damit einhergehenden starken Verzögerungen bei der Erreichung der jeweiligen Zielpositionen gewährleisten zu können, wird die wenigstens eine Manipulationseinrichtung zumindest während einer Verzögerungsphase vor Erreichen der jeweiligen Zielposition eines verschobenen und/oder gedrehten Stückguts oder Gebindes oder einer verschobenen und/oder gedrehten Gruppe von mehreren Stückgütern oder Gebinden innerhalb des Bewegungsraumes von oben auf das Stückgut oder Gebinde oder die Gruppe von mehreren Stückgütern oder Gebinden gedrückt. The method according to the invention provides that the manipulation device positions the displaced and / or turned piece goods or packages or the shifted and / or rotated group of several pieces or packages at least briefly before reaching a respective target position by a pressing process directed vertically onto a surface of the movement space and / or fixed to the contacted side surfaces. In order to be able to ensure the accuracy of the manipulation movements of all piece goods, packages or packaged goods or packages even at higher rotational and / or displacement speeds and the associated strong delays in the achievement of the respective target positions, the at least one manipulation device is at least during a deceleration phase before reaching the respective target position of a displaced and / or turned piece or bundle or a shifted and / or rotated group of several piece goods or containers within the movement space from the top of the piece or container or the group of several piece goods or containers pressed.
Damit wird zuverlässig verhindert, dass sich die verschobenen und/oder gedrehten Stückgüter, Gebinde oder Gruppen mit Stückgütern oder Gebinden von der Manipulationseinrichtung ablösen können, da sie von dieser nicht allseitig umschlossen, geklemmt oder gegriffen werden, sondern lediglich in einer Weise kontaktiert, dass ein abgewinkeltes Schieberelement der Manipulationseinrichtung das Stückgut oder Gebinde bzw. die Stückgut- oder Gebindegruppe an zwei angrenzenden Seiten bzw. an nichtparallelen Seiten angreift und damit in definierter Weise bewegen und/oder verdrehen kann. This reliably prevents the displaced and / or turned general cargo, containers or groups with loose goods or containers from the manipulation device can replace, since they are not enclosed, clamped or gripped by this on all sides, but only contacted in a way that a Angled slider element of the manipulation device engages the cargo or container or the cargo or container group on two adjacent sides or on non-parallel sides and thus move in a defined manner and / or can rotate.
Die beschriebenen Möglichkeiten der Interaktion zwischen der Manipulationseinrichtung und einem zu manipulierenden Gebinde oder Stückgut bzw. einer zu manipulierenden Gruppe von Stückgütern oder Gebinden setzen eine bestimmte räumliche Gestaltung sowie bestimmte Bewegungs- und Einwirkungsmöglichkeiten der Manipulationseinrichtung voraus, die einerseits auf die Größe der zu handhabenden Gebinde oder Stückgüter bzw. Gebinde- oder Stückgutgruppen und andererseits auf die gewünschten Dreh- und/oder Verschiebebewegungen abgestimmt sind. Um die gewünschten Handhabungen und Beeinflussungen der Stückguter oder Gebinde vornehmen zu können, umfasst die Manipulationseinrichtung mehrere Kontaktflächen, die an die zu verschiebenden und/oder drehenden Gebinde oder Stückgüter angelegt und/oder über die ein zeitlich begrenzter vertikaler Druck ausgeübt wird und/oder die zumindest teilweise als Sensorkontaktflächen genutzt werden können. The described possibilities of interaction between the manipulation device and a container or piece goods to be manipulated or a group of piece goods or containers to be manipulated require a certain spatial design and certain possibilities of movement and action of the manipulation device, on the one hand to the size of the container to be handled or Piece goods or pack or group of parcels and on the other hand are tuned to the desired rotation and / or displacement movements. In order to be able to carry out the desired manipulations and influencing of the piece goods or containers, the manipulation device comprises a plurality of contact surfaces, which are applied to the containers to be moved and / or rotated or piece goods and / or over which a temporally limited vertical pressure is exerted and / or at least can be partially used as sensor contact surfaces.
Wenn im Zusammenhang mit der Gestaltung der Manipulationseinrichtung und deren Kontaktierung der zu beeinflussenden Stückgüter, Gebinde oder Gruppen mit Stückgütern oder Gebinden an wenigstens zwei aneinander grenzenden bzw. nichtparallelen Seitenflächen die Rede ist, so kann damit bspw. eine Kontaktierung der zu handhabenden Güter oder Gebinde mit einer L-förmige Gestaltung eines Schieberelements der Manipulationseinrichtung gemeint sein. Ein solcher L-förmiger Schieber kann ein quaderförmiges Gebinde oder Stückgut an zwei aneinander grenzenden Seitenflächen kontaktieren und auf diese Weise verschieben und/oder drehen. Diese Definition ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen, da die Manipulationseinrichtung alle Arten von Gebinde- oder Stückgutgestaltungen gleichermaßen handhaben kann, auch wenn diese keine quaderförmige Gestalt haben, wo ein L-förmiger Schieber nicht an zwei in 90°-Winkel aneinander grenzenden Seitenflächen angreifen kann. Die Formulierung der nichtparallelen Seitenflächen umfasst jedoch auch Kontaktierungen nicht quaderförmiger Stückgüter oder Gebinde, bspw. solcher mit mehreckiger, zylindrischer oder anderer Gestaltung. If, in connection with the design of the manipulation device and its contacting the general cargo to be influenced, containers or groups with cargo or containers on at least two adjacent or non-parallel side surfaces, so it can, for example, a contacting the goods or containers to handle an L-shaped design of a slider element of the manipulation device to be meant. Such an L-shaped slider can contact a cuboid or piece goods on two adjacent side surfaces and move in this way and / or rotate. However, this definition is not intended to be limiting, since the manipulation device can handle all types of packaged or packaged goods alike, even if they do not have a cuboid shape, where an L-shaped slide can not attack at two side surfaces adjoining at 90 ° angles , However, the formulation of the non-parallel side surfaces also includes contacting non-cuboid general cargo or containers, for example. Such polygonal, cylindrical or other design.
Neben diesem Schieberelement, der vorzugsweise eine L-förmige Gestaltung aufweisen kann, benötigt die Manipulationseinrichtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Funktionsumfangs weiterhin eine obere Kontaktfläche, deren Unterseite einen steuerbaren Druck auf eine Oberseite eines kontaktierten Gebindes oder Stückguts bzw. einer kontaktierten Gebinde- oder Stückgutgruppe ausüben kann, um bei einer stärkeren Verzögerung nach vorhergehender Verschiebung und/oder Drehung eine Ablösung des Gebindes oder Stückguts bzw. der Gebinde- oder Stückgutgruppe vom L-Schieber zuverlässig verhindern zu können. Normalerweise stellt diese obere Kontaktfläche gleichzeitig eine Verbindung zu beweglichen Aufhängungselementen der Manipulationseinrichtung dar, bspw. zu verschiebbaren Trageelementen eines Portalrobotersystems o. dgl. In addition to this slide element, which may preferably have an L-shaped configuration, the manipulation device for Realization of the scope of the invention further comprises an upper contact surface, the underside of which can exert a controllable pressure on an upper side of a contacted container or piece goods or a group of packaged or grouped goods to a greater delay after previous displacement and / or rotation a detachment of the container or Good to prevent cargo or the pack or group of goods from the L-slider reliable. Normally, this upper contact surface simultaneously forms a connection to movable suspension elements of the manipulation device, for example to sliding support elements of a gantry robotic system or the like.
Zur Klarstellung sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass mit dem Begriff der Manipulationseinrichtung im vorliegenden Zusammenhang das beweglich aufgehängte und mit steuerbarem Druck auf das Gebinde oder Stückgut bzw. die Gebinde- oder Stückgutgruppe einwirkende, eine definierte räumliche Ausdehnung aufweisende Funktionselement gemeint ist, das je nach Ausführungsvariante einen L-förmigen Schieber sowie eine obere Kontaktfläche aufweisen kann. Weiterhin kann diese Definition der Manipulationseinrichtung geeignete Aktoren umfassen, die für temporäre Druckbeaufschlagung in vertikaler Richtung sorgen. Nicht mehr von dieser Definition umfasst sind dagegen die Antriebseinrichtungen, die für die Bewegungen der Manipulationseinrichtung innerhalb des definierten Bewegungsraumes sorgen, so bspw. Linearantriebe eines Portalrobotersystems. Diese sind zwar vorhanden, können jedoch wahlweise auch durch Antriebselemente eines Knickarmroboters oder durch andere geeignete Antriebseinheiten ersetzt sein. For clarification, it should already be pointed out at this point that the term manipulating device in the present context means the movably suspended and with controllable pressure on the container or piece goods or the pack or group of packs acting, a defined spatial extension having functional element depending on the embodiment, an L-shaped slide and an upper contact surface may have. Furthermore, this definition of the manipulation device may include suitable actuators that provide for temporary pressurization in the vertical direction. By contrast, the drive devices that provide for the movements of the manipulation device within the defined range of motion, such as, for example, linear drives of a gantry robotic system, are no longer covered by this definition. Although these are present, they can alternatively also be replaced by drive elements of an articulated-arm robot or by other suitable drive units.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass der vertikale Anpressdruck der Manipulationseinrichtung auf das Stückgut oder Gebinde oder die Gruppe von mehreren Stückgütern oder Gebinden unter Auswertung von Sensorsignalen gesteuert wird. Diese Sensoren können wahlweise die Position, die Geschwindigkeit oder auch die Beschleunigung der jeweiligen Manipulationseinrichtung und/oder ihre Relativposition zum aktuell verschobenen und/oder gedrehten Stückgut oder Gebinde oder Gebinde- oder Stückgutgruppe erfassen und in Abhängigkeit davon die Manipulationseinrichtung in einer Weise steuern, dass zumindest gegen Ende einer Verschiebe- und/oder Drehbewegung eine Fixierung der manipulierten Stückgüter oder Gebinde erfolgt, indem die Manipulationseinrichtung vertikal nach unten gedrückt wird, so dass von oben eine Anpresskraft auf die manipulierten Gegenstände wirkt, die diese daran hindert, sich vorzeitig vom Schieberelement der Manipulationseinrichtung abzulösen. A preferred embodiment of the method according to the invention can provide that the vertical contact pressure of the manipulation device on the piece goods or container or the group of several piece goods or containers is controlled by evaluation of sensor signals. These sensors can optionally detect the position, the speed or even the acceleration of the respective manipulation device and / or its relative position to the currently shifted and / or rotated piece goods or containers or pack or group of parcels and, depending on this, control the manipulation device in such a way that at least towards the end of a displacement and / or rotational movement, a fixation of the manipulated piece goods or container takes place by the manipulation device is pressed vertically downwards, so that from above a contact force acts on the manipulated objects, which prevents them from prematurely from the slide element of the manipulation device replace.
Wahlweise können bei dem Verfahren wenigstens zwei Gebinde und/oder Stückgüter zumindest phasenweise gleichzeitig mittels wenigstens zweier Manipulationseinrichtungen bewegt, positioniert, verschoben und/oder gedreht werden. Hierbei ist es sinnvoll, dass die wenigstens zwei Manipulationseinrichtungen unabhängig voneinander innerhalb des Bewegungsraums beweglich angeordnet sind, so dass die gewünschte unabhängige Bewegung der unterschiedlichen Stückgüter oder Gebinde bzw. Gruppen ermöglicht ist. Optionally, in the method, at least two containers and / or piece goods can be moved, positioned, displaced and / or rotated at least in phases at the same time by means of at least two manipulation devices. In this case, it makes sense that the at least two manipulation devices are arranged to be movable independently of one another within the movement space, so that the desired independent movement of the different piece goods or packs or groups is made possible.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient in erster Linie der Herstellung von definierten, regelmäßigen Anordnungen oder Gruppierungen von Stückgütern oder Gebinden, insbesondere von palettierbaren Lagenbildern, die anschließend palettiert und gestapelt werden können. Zu diesem Zweck laufen die Gebinde oder Stückgüter auf ein oder mehreren Bahnen ungeordnet oder vorgruppiert auf einem Zuförderband ein und werden zu einem sog. Bewegungsraum befördert, der bspw. durch ein sog. Gruppierband gebildet sein kann. In diesem Bewegungsraum bzw. auf diesem sog. Gruppierband werden die Gebinde oder Stückgüter mit versetzt angeordneten Manipulations-, Handhabungs- oder Verschiebeeinrichtungen – gebildet bspw. durch Roboter mit beweglichen Schiebern – quer zur Laufrichtung verschoben und gedreht oder nur verschoben oder nur gedreht oder gar nicht manipuliert. Das Ziel dieser Handhabungen besteht darin, stromabwärts des Bewegungsraumes bzw. des Gruppierbandes ein stapelfähiges Lagenbild zu erzeugen, das durch einen Schieber oder Stopper in Laufrichtung ausgerichtet wird und seitlich durch verfahr- oder verschiebbare Leisten zentriert wird. The method according to the invention is used primarily for the production of defined, regular arrangements or groupings of piece goods or containers, in particular of palletizable layer images, which can subsequently be palletized and stacked. For this purpose, the packages or piece goods run on one or more tracks randomly or pre-grouped on a conveyor belt and are conveyed to a so-called. Movement space, which may be formed, for example, by a so-called. Gruppierband. In this movement space or on this so-called Gruppierband the container or piece goods with staggered arranged manipulation, handling or shifting devices - formed, for example, by robots with moving slides - moved transversely to the direction and rotated or only moved or only rotated or not at all manipulated. The aim of these operations is to produce downstream of the movement space or Gruppierbandes a stackable layer image, which is aligned by a slider or stopper in the direction and is laterally centered by moving or sliding strips.
Wahlweise kann ein Zuförderband oder können mehrere parallele Zuförderbänder vorgesehen sein. Bei einem zweibahnigen Zulauf können die Handhabungs- oder Manipulationseinrichtungen bzw. die Roboter zur besseren Ausnutzung des maximalen Arbeitsraumes versetzt angeordnet sein, so dass sie auf jeder Hälfte die vorgruppierten Gebinde oder Stückgüter erreichen und manipulieren können. Die Verschiebung und Drehung der Gebinde oder Stückgüter erfolgt vorzugsweise über einen einfachen L-förmigen Schieber. Diese L-Form des Schiebers ist in seiner Grundstellung an der Aufhängung des Roboters so orientiert, dass die maximale Beschleunigung bei Translation und Rotation des Gebindes mit der geschlossenen Seite erfolgt. Steht bspw. die Vorderkante des L-förmigen Schiebers entgegen der Bewegungsrichtung des Gebindes, wird dadurch ein Ausrichten des Gebindes beim Aufsynchronisieren des Roboters auf die Gebindegeschwindigkeit erzielt. Erfolgt die Verschiebung und Rotation von der Gruppierbandmitte nach außen, befindet sich die andere Fläche des L-Schiebers vom Gebinde aus gesehen auf der Bandmitte. Bei einer Bewegung von außen nach innen ist die Orientierung des L-Schiebers spiegelverkehrt zum Gebinde. Optionally, a feed belt or a plurality of parallel feed belts can be provided. In the case of a two-lane inlet, the handling or manipulation devices or the robots can be staggered for better utilization of the maximum working space, so that they can reach and manipulate the pre-grouped containers or piece goods on each half. The displacement and rotation of the packages or piece goods preferably takes place via a simple L-shaped slide. This L-shape of the slider is oriented in its basic position on the suspension of the robot so that the maximum acceleration during translation and rotation of the container takes place with the closed side. If, for example, the front edge of the L-shaped slide is opposite to the direction of movement of the container, this results in alignment of the container when the robot is synchronized with the container speed. If the displacement and rotation of the Gruppierbandmitte outward, the other surface of the L-slider is seen from the container on the center of the belt. In a movement of outside to the inside, the orientation of the L-slider is mirrored to the container.
Die Manipulationseinrichtung bzw. der L-Schieber kann grundsätzlich von jeder beliebigen Seite an die Gebinde oder Stückgüter angreifen und diese drehen, abbremsen, beschleunigen oder in kombinierter und/oder nichtlinearer Bewegung in gewünschter Weise positionieren. The manipulation device or the L-slider can basically attack from any arbitrary side to the container or piece goods and these rotate, decelerate, accelerate or position in combined and / or non-linear movement in the desired manner.
Der L-förmige Schieber weist kein aktives Element zur formschlüssigen Fixierung der Gebinde auf, wie dies bspw. bei einem herkömmlichen Klemmbackengreifer der Fall wäre. Aus diesem Grund ist bei hohen Leistungen und den damit einhergehenden relativ hohen Beschleunigungen damit zu rechnen, dass bei niedriger Reibung zwischen Mattenkette und Gebindeunterseite das Gebinde oder Stückgut aus der vorgesehenen Endposition verrutscht. Diese Gefahr des Verrutschens besteht insbesondere beim Abbremsen, wenn die Verzögerung des Schiebers so groß ist, dass die Trägheitskräfte des Gebindes größer sind als die der Bewegung entgegenwirkenden Reibungskräfte. Um diese Effekte zu verhindern, werden die Gebinde zumindest während ihres Abbremsens von oben gegen die Mattenkette gedrückt. Hierzu kann bspw. ein Element zur reibschlüssigen Verbindung (z.B. Elastomer-Matte mit hohem Reibwert zum Gebinde) an einer Unterseite der Manipulationseinrichtung vorgesehen sein, das von oben auf das Gebinde drückt und eine Fehlpositionierung verhindert. Es sei in diesem Zusammenhang auf die oben erwähnte obere Deckfläche der Manipulationseinrichtung erinnert, deren Unterseite zur Herstellung des temporär steuerbaren vertikalen Drucks mit der Oberseite des Gebindes oder Stückgutes bzw. der Gebinde- oder Stückgutgruppe interagiert und auf diese Weise die Ablösung von der Schieberfläche verhindern kann. The L-shaped slider has no active element for the positive fixing of the container, as would be the case, for example, in a conventional jaw gripper. For this reason, it can be expected with high performance and the associated relatively high accelerations, that at low friction between mat chain and bottom of the container, the package or piece goods from the intended end position slip. This risk of slippage is especially when braking when the delay of the slider is so large that the inertial forces of the container are greater than the frictional forces counteracting the movement. To prevent these effects, the containers are pressed against the mat chain at least during their braking from above. For this purpose, for example, an element for frictional connection (for example elastomer mat with a high coefficient of friction to the container) can be provided on an underside of the manipulation device, which presses on the container from above and prevents incorrect positioning. It should be remembered in this context on the above-mentioned upper deck surface of the manipulation device, the underside interacts to produce the temporarily controllable vertical pressure with the top of the container or piece goods or the pack or group of parcels and in this way can prevent the detachment of the slide surface ,
Bei einem mehrachsig beweglichen Manipulationselement bzw. einem sog. Mehrachs-Roboter kann dieses Element ohne zusätzlichen Aktor aktiviert werden; der Roboter führt einen kurzen Zustellhub senkrecht von oben auf das Gebinde aus und erzeugt somit den gewünschten Reibschluss zum Gebinde. Eine erhöhte Anpresskraft des Gebindes auf der Mattenkette führt allerdings zu höheren Verschiebekräften, die sich zu den vom Roboter zu überwindenden Trägheitskräften des Gebindes addieren. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Steuerung des Roboters nur genau zu dem Zeitpunkt mit der Elastomermatte auf das Gebinde drückt, bei dem die Zentrifugal- oder Verzögerungskräfte in einer Richtung wirken, in welcher der Schieber offen ist, da in dieser Phase das Gebinde die L-förmigen Anlageflächen des Schiebers in Richtung der wirkenden Kräfte verlassen könnte. Mittels des erfindungsgemäßen dynamischen Anpressvorganges können die Gebinde oder Stückgüter sehr exakt positioniert werden, auch wenn mit hohen Verschiebe- und/oder Drehgeschwindigkeiten gearbeitet wird. In a multiaxial movable manipulation element or a so-called. Multi-axis robot, this element can be activated without an additional actuator; The robot executes a short feed stroke perpendicular to the container from above, thus creating the desired frictional connection to the container. However, an increased contact pressure of the container on the mat chain leads to higher displacement forces, which add up to the inertial forces of the container to be overcome by the robot. Therefore, it is advantageous if the control of the robot presses only at the time with the elastomer mat on the container in which the centrifugal or deceleration forces act in a direction in which the slider is open, since in this phase the container the L -shaped contact surfaces of the slide could leave in the direction of the forces acting. By means of the dynamic pressing process according to the invention, the packages or piece goods can be positioned very accurately, even when working with high displacement and / or rotational speeds.
Durch den zumindest kurzzeitig durchgeführten Anpressvorgang des Gebindes auf die Mattenkette im Bewegungsraum können beim Robotersystem starke Verzögerungen in Form von steileren Bremsrampen realisiert werden, da hierbei die aus der Anpressung resultierenden Reibungskräfte des Gebindes den Trägheitskräften der bewegten Massen von Roboterstrukuren, Schieber und Gebinde entgegen wirken. Da die Handhabungseinrichtungen moderner Roboter-Steuerungen die Charakteristik aufweisen, dass sie zu jedem Zeitpunkt genaue Informationen über Lage, Orientierung, Geschwindigkeit und Beschleunigung der Manipulationseinrichtungen und damit des Gebindes liefern können, kann zum genau richtigen Zeitpunkt der Andrückvorgang von oben auf das Gebinde eingeleitet werden. Due to the at least briefly carried out Anpressvorgang the container on the mat chain in the movement space strong delays in the form of steeper braking ramps can be realized in the robot system, since in this case the frictional forces of the container resulting from the pressure counteract the inertial forces of the moving masses of Roboterstrukuren, slide and container. Since the handling devices of modern robot controllers have the characteristic that they can provide accurate information about position, orientation, speed and acceleration of the manipulation devices and thus of the container at any time, the pressing process can be initiated from the top of the container at exactly the right time.
Darüber hinaus ist es möglich, mit Hilfe geeigneter Beschleunigungssensoren die Größe und Richtung der auftretenden Beschleunigungen am Schieber zu detektieren, um damit das Anpressen von oben zu steuern. Ferner sind Sensoren im Schieber denkbar, die eine Abweichung der Position des Gebindes im Schieber detektieren und damit wiederum die Höhe des Anpressdrucks von oben steuern können. So könnte bspw. ein federbelastetes Blech in solchen Momenten einen Schaltimpuls liefern, in dem sich das Gebinde aufgrund der hohen Trägheitskräfte von der Schieberwand löst. Daraufhin wird der Anpressvorgang von oben eingeleitet, so dass es zu einer nur geringfügigen Fehlpositionierung kommt, die im weiteren Ablauf des Gruppier- und Palettiervorgangs unerheblich ist. Dieses System hätte den Vorteil, dass es sich bei verändernden Reibwerten auf die neuen Gegebenheiten einstellen kann (lernende Software). Eine besonders für diesen Schiebe-, Dreh- und Andrückvorgang geeignete Roboterstruktur kann bspw. durch Portalroboter oder auch durch sog. Tripod-Roboter zur Verfügung gestellt werden, mit Verschiebemöglichkeiten in drei verschiedene Raumrichtungen und Drehmöglichkeiten um eine Hochachse. In addition, it is possible with the aid of suitable acceleration sensors to detect the magnitude and direction of the occurring accelerations on the slider in order to control the pressing from above. Furthermore, sensors in the slide are conceivable which detect a deviation of the position of the container in the slide and thus in turn can control the height of the contact pressure from above. Thus, for example, a spring-loaded metal sheet could deliver a switching pulse in such moments, in which the container is released from the slider wall due to the high inertial forces. Then the Anpressvorgang is initiated from above, so that there is only a slight incorrect positioning, which is irrelevant in the further course of the grouping and palletizing. This system would have the advantage that it can adapt to the new conditions with changing friction coefficients (learning software). A robot structure which is particularly suitable for this sliding, turning and pressing operation can be provided, for example, by gantry robots or also by so-called tripod robots, with displacement possibilities in three different spatial directions and rotation possibilities about a vertical axis.
Eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Positionierverfahrens kann vorsehen, dass während einer geradlinigen Positionierbewegung, die eine negative Bremsbeschleunigung aufweist, die zumindest entgegen einer kontaktierten vertikalen Seitenfläche gerichtet ist, zusätzlich eine auf die Oberfläche der Stückgüter oder Gebinde oder Gruppe von Stückgütern oder Gebinden gerichtete vertikale Druckkraft ausgeübt wird. Weiterhin kann bei dem Verfahren während einer nicht geradlinigen Positionierbewegung, die eine negativ gerichtete Bremsbeschleunigung oder eine positiv gerichtete Beschleunigung aufweist, die zumindest einer kontaktierten vertikalen Seitenfläche entgegenwirkt, zusätzlich eine auf die Oberfläche der Stückgüter oder Gebinde oder Gruppe von Stückgütern oder Gebinden gerichtete vertikale Druckkraft ausgeübt werden. Durch diese zusätzlich ausgeübten vertikalen Druckkräfte wird unter allen auftretenden Umständen jeweils zuverlässig verhindert, dass sich das zu positionierende Stückgut oder Gebinde bzw. die Stückgut- oder Gebindegruppe von den vertikalen Seitenflächen der Manipulationseinrichtung ablöst, insbesondere bei starken Bremsverzögerungen oder bei schnellen Drehungen oder sonstigen nichtlinearen oder nicht geradlinigen Bewegungen innerhalb des Bewegungsraumes. A further embodiment variant of the positioning method according to the invention can provide that during a rectilinear positioning movement, which has a negative braking acceleration, which is directed at least against a contacted vertical side surface, in addition, a vertical pressure force is applied to the surface of the piece goods or bundles or group of piece goods or containers. Further, in the method, during a non-linear positioning movement having a negative braking acceleration or a positive acceleration counteracting at least one contacted vertical side surface, in addition, a vertical compressive force directed to the surface of the piece goods or pack or group of packaged goods or containers may be exerted become. By this additionally exerted vertical pressure forces is reliably prevented under all circumstances, that the piece goods to be positioned or container or the cargo or pack group separates from the vertical side surfaces of the manipulation device, especially in strong braking delays or in fast rotations or other non-linear or non-linear movements within the movement space.
Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung neben dem in verschiedenen Aspekten beschriebenen Verfahren eine Vorrichtung zum Ausrichten und/oder zum Gruppieren einer Anzahl von Stückgütern und/oder Gebinden innerhalb eines definierten Bewegungsraumes vor, der bspw. durch eine Horizontalfördereinrichtung wie ein sog. Gruppierband oder eine Mattenkette o. dgl. gebildet sein kann. Dieser Horizontalfördereinrichtung bzw. dem Gruppierband ist wenigstens eine Zufördereinrichtung zur Zuführung der in wenigstens einer Reihe hintereinander beförderten Stückgüter und/oder Gebinde zum Bewegungsraum vorgeordnet sowie wenigstes eine Abfördereinrichtung zum Weitertransport oder Abtransport von gruppierten und/oder in Lagen angeordneten Stückgütern und/oder Gebinden nachgeordnet. Weiterhin ist dem Bewegungsraum oder Gruppierband eine Manipulationseinrichtung zur Verschiebung und/oder Drehung von einzelnen Stückgütern und/oder Gebinden oder von Gruppen von mehreren Stückgütern oder Gebinden innerhalb des Bewegungsraums zugeordnet. Diese Manipulationseinrichtung umfasst wenigstens ein zumindest in horizontaler Richtung bewegliches und/oder rotierbares Schieberelement zur Kontaktierung der jeweiligen Stückgüter und/oder Gebinde oder der Gruppen mit mehreren Stückgütern oder Gebinden an wenigstens zwei aneinander grenzenden bzw. an nichtparallelen Seitenflächen sowie zu deren Verschiebung und/oder Drehung. Gemäß der Erfindung ist das Schieberelement mit einem Aktuator gekoppelt, der sensor- und/oder positionsgesteuert eine vertikal gerichtete Druckkraft auf das jeweils kontaktierte Stückgut oder Gebinde oder die kontaktierte Gruppe mit mehreren Gebinden oder Stückgütern auslösen kann. Das Schieberelement der wenigstens einen Manipulationseinrichtung weist eine L-förmige Anlagefläche zur Kontaktierung des/der zu verschiebenden und/oder zu drehenden Stückguts oder Gebinde oder Stückgut- oder Gebindegruppe an wenigstens zwei aneinander grenzenden bzw. nichtparallelen Seitenflächen sowie eine Auflagefläche zur steuerbaren Kontaktierung einer Oberseite des Stückguts oder Gebindes oder der Stückgut- oder Gebindegruppe auf. To achieve the above object, the invention proposes, in addition to the method described in various aspects, a device for aligning and / or grouping a number of piece goods and / or containers within a defined range of motion, for example. By a horizontal conveyor such as a so-called Gruppierband or a mat chain o. The like. May be formed. This horizontal conveyor or the Gruppierband is at least one feed device for feeding the transported in at least one row successively transported piece goods and / or containers to the movement space and at least a discharge conveyor for further transport or removal of grouped and / or arranged in layers cargo and / or containers downstream. Furthermore, the movement space or Gruppierband a manipulation device for moving and / or rotation of individual cargo and / or containers or groups of several cargo or containers within the movement space is assigned. This manipulation device comprises at least one at least in the horizontal direction movable and / or rotatable slide element for contacting the respective packaged goods and / or packs or groups with several packaged goods or containers at least two adjacent or non-parallel side surfaces and their displacement and / or rotation , According to the invention, the slider element is coupled to an actuator which can trigger sensor-and / or position-controlled a vertically directed pressure force on each contacted piece goods or containers or the contacted group with multiple containers or cargo. The slider element of the at least one manipulation device has an L-shaped contact surface for contacting the / to be moved and / or to be rotated piece goods or containers or unit or container group at least two adjacent or non-parallel side surfaces and a support surface for controllable contacting a top of General cargo or container or the general cargo or container group.
Zudem kann der dem Schieberelement zugeordnete Aktuator in Abhängigkeit von den Sensorsignalen wenigstens eines dem Schiebelement zugeordneten Beschleunigungssensors steuerbar sein. Wahlweise kann der dem Schieberelement zugeordnete Aktuator auch in Abhängigkeit von den Sensorsignalen wenigstens eines dem Schieberelement zugeordneten Drucksensors steuerbar sein. Ein solcher Drucksensor kann insbesondere einen Kontaktdruck zwischen einer der Seitenflächen des Stückguts, Gebindes oder der Stückgut- oder Gebindegruppe und der L-förmigen Anlagefläche des Schieberelements erfassen, so dass bei beginnender Ablösung des Gebindes oder Stückguts in horizontaler Richtung eine Druckkraft von oben ausgeübt werden kann, um den Ablöseprozess bei einer starken Verzögerung des L-förmigen Schiebers zu verhindern. In addition, the actuator assigned to the slide element can be controllable as a function of the sensor signals of at least one acceleration sensor assigned to the slide element. Optionally, the actuator associated with the slide element can also be controllable as a function of the sensor signals of at least one pressure sensor assigned to the slide element. Such a pressure sensor can in particular detect a contact pressure between one of the side surfaces of the piece goods, container or the cargo or container group and the L-shaped contact surface of the slider element, so that when the beginning of detachment of the container or piece goods in the horizontal direction, a compressive force can be exerted from above in order to prevent the detachment process with a strong delay of the L-shaped slider.
Auch eine Kombination der Bewegungssteuerung der Manipulationseinrichtungen mit geeigneten optischen Sensoren wie bspw. einer Kamera oder mehrerer Kameras kann sinnvoll sein. Diese optischen Sensoren bzw. Kameras können einerseits den Bewegungsablauf der zu manipulierenden Gebinde oder Stückgüter innerhalb des Bewegungsraumes erfassen. Darüber hinaus kann jedoch auch eine optische Erkennung vorgesehen sein, um damit die Stückgut- oder Gebindepositionen auf den Zufördereinrichtungen zu erfassen und zu erkennen, um je nach aktueller Lage der in den Bewegungsraum übergebenen Gebinde oder Stückgüter eine angepasste Positionierung der entsprechenden Manipulationseinrichtungen vornehmen zu können. A combination of the motion control of the manipulation devices with suitable optical sensors such as, for example, a camera or multiple cameras may be useful. On the one hand, these optical sensors or cameras can detect the course of movement of the containers or piece goods to be manipulated within the movement space. In addition, however, can also be provided an optical detection, so as to detect the piece goods or container positions on the feeders and recognize to make depending on the current position of transferred into the movement space containers or cargo an adapted positioning of the corresponding manipulation facilities.
Wie oben erwähnt, kann die Vorrichtung wahlweise zwei oder mehr unabhängig voneinander innerhalb des Bewegungsraumes verschieb- und/oder drehbar angeordnete Manipulationseinrichtungen zur gleichzeitigen Verschiebung und/oder Drehung zweier Stückgüter oder Artikel oder Stückgut- oder Artikelgruppen aufweisen. Sinnvoll kann auch eine Variante der Vorrichtung sein, die zwei oder mehr in den Bewegungsraum mündende Zufördereinrichtungen zur Zuführung von jeweils in wenigstens einer Reihe hintereinander beförderten Stückgüter und/oder Gebinde zum Bewegungsraum aufweist. As mentioned above, the device may optionally have two or more independently displaceable within the movement space arranged and / or rotatable manipulation devices for the simultaneous displacement and / or rotation of two piece goods or articles or cargo or article groups. It may also be useful to use a variant of the device which has two or more feed devices opening into the movement space for feeding piece goods and / or containers transported in each case in at least one row in succession to the movement space.
Weiterhin sieht eine bevorzugte Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass dem Bewegungsraum eine Horizontalfördereinrichtung zur kontinuierlichen Förderung der Stückgüter oder Gebinde von der wenigstens einen Zufördereinrichtung zur Abfördereinrichtung zugeordnet ist. Zudem können dem Bewegungsraum in Förderrichtung der Stückgüter oder Gebinde wenigstens zwei Manipulationsabschnitte mit jeweils wenigstens einer Manipulationseinrichtung zugeordnet sein. Furthermore, a preferred variant of the device according to the invention provides that the movement space is assigned a horizontal conveying device for continuously conveying the piece goods or containers from the at least one feed device to the discharge device. In addition, the movement space in the conveying direction of the piece goods or containers can be assigned at least two manipulation sections, each with at least one manipulation device.
Zusammengefasst ergeben sich mehrere Vorteile der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik. Die durch die Erfindung ermöglichten Gebindemanipulationen mit hohen Beschleunigungen und Verzögerungen unter gleichzeitigem dynamischem Anpressen von oben führen zu niedrigsten Zykluszeiten. Auf einen zusätzlichen Aktor zum Klemmen oder Festhalten des Gebindes während seiner Verschiebe- und/oder Drehbewegung kann verzichtet werden. Auch muss kein Vertikalhub nach dem Freigeben des Gebindes durchgeführt werden, wie dies bei herkömmlichen Klemmbackengreifern erforderlich ist. Die Manipulationseinrichtung weist einen relativ massearmen, einfach aufgebauten und gegen Kollisionen robusten Schieber auf. Es können massearme Robotersysteme, bspw. mit sog. Deltakinematik, bei der alle Antriebe gestellfest sind, die beweglichen Teile jedoch sehr steif sind, eingesetzt werden, um die Gebinde hochdynamisch verschieben zu können. In summary, several advantages of the invention over the known State of the art. The container manipulations made possible by the invention with high accelerations and decelerations with simultaneous dynamic pressing from above lead to the lowest cycle times. An additional actuator for clamping or holding the container during its displacement and / or rotational movement can be dispensed with. Also, no vertical stroke must be performed after releasing the package, as is required with conventional jaw grippers. The manipulation device has a relatively low-mass, simply constructed and robust against collisions slider. It can be low-mass robot systems, eg. With so-called. Deltakinematik, in which all drives are fixed to the frame, but the moving parts are very stiff, can be used to move the container highly dynamic.
Anstelle der oder zusätzlich zu den oben erwähnten Sensoren kann auch vorgesehen sein, dass die jeweiligen Positionen der Manipulationseinrichtungen sowie deren Bewegungen, wobei insbesondere auch ihr jeweiliger Angriffspunkt oder Kontaktpunkt am Stückgut bzw. Gebinde interessiert, mittels optischer Sensoren wie bspw. Kameras erfasst werden können. Wahlweise können auch die Signale mehrerer optischer Sensoren bzw. mehrerer Kameras ausgewertet werden, die gemeinsam in der Lage sein sollten, den Bewegungsraum zu erfassen und in einer geeigneten Weise abzubilden, um der Steuereinrichtung die möglichst verzögerungsarme Ansteuerung der Manipulationseinrichtung zu ermöglichen. Ggf. können die als optische Sensoren bezeichneten Überwachungssensoren, welche die Stückgut- und/oder Gebindepositionen innerhalb des Bewegungsraumes erfassen und in einer für die Steuereinrichtung verarbeitbaren Weise abbilden sollen, auch durch anders arbeitende Sensoren gebildet sein, bspw. durch Ultraschallsensoren o. dgl. Instead of or in addition to the above-mentioned sensors can also be provided that the respective positions of the manipulation devices and their movements, in particular also their respective point of contact or point of interest on cargo or container can be detected by means of optical sensors such as. Cameras. Optionally, the signals of a plurality of optical sensors or multiple cameras can be evaluated, which should be able to jointly detect the movement space and map in a suitable manner to allow the control device as low-delay control of the manipulation device. Possibly. Optionally, the monitoring sensors designated as optical sensors, which detect the general cargo and / or container positions within the movement space and are intended to image in a manner that can be processed by the control device, may also be formed by differently operating sensors, for example by ultrasonic sensors or the like.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The proportions of the individual elements to one another in the figures do not always correspond to the actual size ratios, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar. For identical or equivalent elements of the invention, identical reference numerals are used. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure. The illustrated embodiments are merely examples of how the device or method of the invention may be configured and are not an exhaustive limitation.
Die schematische Draufsicht der
Die Vorrichtung
Die aneinander grenzenden Seitenflächen der Gebinde
Zudem ist die Manipulationseinrichtung
Auf die beschriebene Weise ist eine exakte Positionierung des Schieberelements
Die
Da die Bewegungsräume
In den in
Die schematischen Darstellungen der
An den Staubereich
Normalerweise sind alle in Förderrichtung
Die schematische Darstellung der
Die weiteren Beeinflussungen, Verschiebungen und/oder Drehungen zur Herstellung der gezeigten Lagenbilder
Da bei den Darstellungen der
Die schematischen Darstellungen der
Die
Wie es die schematische Darstellung der
Auch bei den in
Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass die in den
Die perspektivische Detailansicht der
Der hier nicht dargestellte bewegliche Tragarm der Manipulationseinrichtung
Am vertikalen Abschnitt des Verbindungsblechs
Die perspektivische Detailansicht der
Aus diesem Grund ermöglicht die Manipulationseinrichtung
Bei ansonsten unverändert bleibenden Parametern der Verzögerung, d.h. bei gleichbleibender Trägheitskraft FTR und unveränderter Gewichtskraft resultiert aus der vertikalen Druckkraft FZ eine deutlich erhöhte wirksame Anpresskraft FP des Gebindes
Bei Verwendung eines Mehrachs-Roboters zur Führung der Manipulationseinrichtung
Wie es die
Die schematische Darstellung der
Als alternative Bauausführung ist es denkbar, das Schieberelement mit geeigneten Sensoren auszustatten, die eine Abweichung der Position des Gebindes
Wie es die Draufsicht der
Ein solches System weist zudem den Vorteil auf, dass es sich bei verändernden Reibwerten auf die neuen Gegebenheiten einstellen kann (lernende Software). Such a system also has the advantage that it can adjust to the new conditions with changing friction coefficients (learning software).
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. The invention has been described with reference to a preferred embodiment. However, it is conceivable for a person skilled in the art that modifications or changes of the invention can be made without departing from the scope of the following claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtung zum Ausrichten und/oder Gruppieren von Gebinden Device for aligning and / or grouping containers
- 1212
- Bewegungsraum movement space
- 12a12a
- erster Bewegungsraum first movement room
- 12b12b
- zweiter Bewegungsraum second movement room
- 1414
- Gebinde container
- 1616
- Zuführband, Zuförderband Feed belt, feed belt
- 16a16a
- erstes Zuführband first feed belt
- 16b16b
- zweites Zuführband second feed belt
- 1818
- Fördergeschwindigkeit conveyor speed
- 2020
- Abförderband discharge belt
- 2222
- Manipulationseinrichtung manipulation device
- 22a22a
- erste Manipulationseinrichtung first manipulation device
- 22b22b
- zweite Manipulationseinrichtung second manipulation device
- 2424
- Schieberelement slide element
- 2626
- Anlagefläche, L-förmige Anlagefläche Contact surface, L-shaped contact surface
- 2828
- Steuereinrichtung control device
- 3030
- Ausgangssignal output
- 3232
- Sensoreinrichtung sensor device
- 3434
- Steuersignal control signal
- 3636
- oberseitige Auflagefläche top side support surface
- 3838
- Lagenbild, Gebindelage Layered image, bundle layer
- 4040
- Aufrückbereich Aufrückbereich
- 4242
- Staubereich reservoir area
- 4444
- Staubalken restrictor bar
- 4646
- Auflagetisch support table
- 4848
- Schubleiste push strip
- 5050
- Kamera, optischer Sensor Camera, optical sensor
- 5151
- weitere Kamera another camera
- 5252
- optisches Sensorsignal optical sensor signal
- 5353
- Ausgangssignal (der weiteren Kamera) Output signal (the other camera)
- 5454
- Oberfläche (des Bewegungsraumes) Surface (of the movement space)
- 5656
- Getränkebehälter, Behälter Beverage containers, containers
- 5858
- längere vertikale Kontaktfläche longer vertical contact area
- 6060
- kürzere vertikale Kontaktfläche shorter vertical contact surface
- 6262
- Anpressplatte pressure plate
- 6464
- Verschlussdeckel (der Behälter) Closure lid (the container)
- 6666
- Verbindungsblech connecting plate
- 6868
- Bewegungsrichtung movement direction
- 7070
- federbelastetes Blech spring-loaded sheet metal
- 7272
- Initiator (Sensor) Initiator (sensor)
- 7474
- Kantenbereich edge region
- 7676
- Druckfeder compression spring
- aa
- Bremsverzögerung deceleration
- vv
- Bewegungsgeschwindigkeit, Verschiebegeschwindigkeit Movement speed, displacement speed
- FG F G
- Gewichtskraft weight force
- FP F P
- Anpresskraft contact force
- FR1 F R1
- ursprüngliche Reibungskraft original friction force
- FR2 F R2
- erhöhte Reibungskraft increased friction force
- FZ F Z
- vertikale Druckkraft vertical pressure force
- FTR F TR
- Trägheitskraft inertial force
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 20115478 U1 [0004] DE 20115478 U1 [0004]
- WO 03/022717 A1 [0004] WO 03/022717 A1 [0004]
- WO 2009/011634 A1 [0005] WO 2009/011634 A1 [0005]
Claims (15)
Priority Applications (1)
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DE102013204095.4A DE102013204095A1 (en) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Method and device for positioning, aligning and / or grouping articles, piece goods or containers |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102013204095.4A DE102013204095A1 (en) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Method and device for positioning, aligning and / or grouping articles, piece goods or containers |
Publications (1)
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---|---|
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ID=51385592
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DE102013204095.4A Withdrawn DE102013204095A1 (en) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Method and device for positioning, aligning and / or grouping articles, piece goods or containers |
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Country | Link |
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DE (1) | DE102013204095A1 (en) |
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