DE102014017968A1

DE102014017968A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Gruppieren von Gebinden

Info

Publication number: DE102014017968A1
Application number: DE102014017968.0A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2016-04-28
Also published as: WO2016062390A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Gruppieren von Gebinden, mit einem Gruppierförderer sowie zumindest zwei mehrachsigen Manipulatoren zum Umgruppieren der Gebinde auf dem Gruppierförderer, wobei die Manipulatoren jeweils einen entlang einer liegenden Z-Achse verfahrbaren Basisteil, einen am Basisteil entlang einer aufrechten Y-Achse verfahrbaren, vom Basisteil auskragenden Ausleger umfassen, an dem jeweils zumindest ein Greifkopf zum Greifen und Umpositionieren der Gebinde auf dem Gruppierförderer entlang einer X-Achse verfahrbar und um eine aufrechte Drehachse drehbar angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, zum Gruppieren zumindest zwei Tragarm-Manipulatoren zu verwenden, die von gegenüberliegenden Seiten her über den Gruppierfördererkragen und einen gemeinsamen Arbeitsbereich auf dem Gruppiertisch bearbeiten, wobei die auskragenden Ausleger in umlaufenden Bewegungen übereinander hinweg geführt werden, sodass die Ausleger wechselweise Rückhub und Arbeitshub ausführen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Gruppieren von Gebinden, mit einem Gruppierförderer sowie zumindest zwei mehrachsigen Manipulatoren zum Umgruppieren der Gebinde auf dem Gruppierförderer, wobei die Manipulatoren jeweils einen entlang einer liegenden Z-Achse verfahrbaren Basisteil, einen am Basisteil entlang einer aufrechten Y-Achse verfahrbaren, vom Basisteil auskragenden Ausleger umfassen, an dem jeweils zumindest ein Greifkopf zum Greifen und Umpositionieren der Gebinde auf dem Gruppierförderer entlang einer X-Achse verfahrbar und um eine aufrechte Drehachse drehbar angeordnet ist.
Bei Palettieranlagen, wie sie in der Getränke- und Lebensmittelindustrie eingesetzt werden, werden die zu palettierenden Lagen bisweilen individuell zusammengestellt beziehungsweise müssen die Gebinde, die zu einer Palettenlage zusammengeführt werden, möglichst platzsparend angeordnet und so positioniert werden, dass die Außenseite der Palettenlage möglichst glatt ist und ein bestimmtes Maß einhält. Das damit einhergehende Gruppieren der Gebinde kann bekanntermaßen effizient und eingebunden in die Palettieranlage auf einem Gruppierförderer erfolgen, auf dem die Gebinde von einer Station zur nächsten Station gefördert werden. Beispielsweise kann stromauf des Gruppierförderers ein Zuteilförderer vorgesehen sein, der die Gebinde auf den Gruppierförderer zuteilt, beispielsweise mit intermittierendem beziehungsweise Stop-and-go-Betrieb. Stromab des Gruppierförderers kann ein Ablaufförderer anschließen, auf dem die gruppierten Gebinde von der Gruppierstation ablaufen, wobei der Gruppierförderer kontinuierlich betrieben oder ggfs. auch intermittierend arbeiten kann, während die Gebinde auf dem Gruppierförderer gruppiert werden. Stromauf und stromab des genannten Gruppierförderers können jedoch auch andere Anlagenteile wie beispielsweise Palettiertische oder andere Förderer vorgesehen sein.
Beim Gruppieren werden die Gebinde dabei häufig translatorisch versetzt und/oder um eine zu der Gruppierförderer-Aufstandsfläche senkrechte Drehachse gedreht, wobei das translatorische Versetzen und/oder das Verdrehen der Gebinde unmittelbar auf dem Gruppierförderer erfolgen kann, wobei die Gebinde in Kontakt mit der Aufstandsfläche des Gruppierförderers verschoben und/oder verdreht werden. Alternativ oder zusätzlich können die Gebinde auch ein Stück weit vom Gruppierförderer angehoben werden, zumindest über einen Abschnitt des Verschiebewegs oder der Drehbewegung.
Die genannten „Gebinde” können hierbei typischerweise Getränke- oder Lebensmittelpacks oder andere Verpackungen aus der Getränke- und Lebensmittelindustrie sein, beispielsweise Schrumpffoliengebinde, Kartons, Trays, Kunststoffkisten oder andere Verpackungseinheiten zur Aufnahme von Lebensmitteln oder Getränken, wobei solche Gebinde auch Behälter wie Flaschen, Dosen, Schraubverschlussgläser und dergleichen ohne zusätzliche Umverpackung sein können und hierbei einzeln oder in Gruppen umgruppiert bzw. gruppiert werden können. Beispielsweise können Flaschen oder Dosen einzeln oder in Gruppen gegriffen und umgruppiert werden. Genauso können aber auch Schrumpffolienpacks, die beispielsweise mehrere mit Schrumpffolie umschlossene Dosen umfassen, in entsprechender Weise gruppiert werden.
Um das genannte Versetzen und/oder Verdrehen der Gebinde auf dem Gruppierförderer vornehmen zu können, werden oftmals mehrachsige Manipulatoren eingesetzt, die mehrachsig verfahrbare Greifköpfe besitzen, mittels derer die Gebinde gegriffen, versetzt und/oder verdreht werden können. Die genannten Greifköpfe können hierbei grundsätzlich verschieden ausgebildet sein, beispielsweise als Einzelgreifer zum Greifen eines Einzelgebindes oder als Mehrfachgreifer zum Greifen mehrerer Gebinde gleichzeitig, als zangenartiger Klemmgreifer oder als offener Anschlaggreifer oder in anderer Weise, die es erlaubt, die genannten Gebinde zu versetzen und/oder zu verdrehen.
Aus der Schrift DE 102 19 129 B4 ist ein Gruppiersystem bekannt, bei dem ein portalartig ausgebildeter Manipulator einen Greifkopf umfasst, der an einem Joch angebracht ist, welches entlang zweier paralleler Führungsschienen verfahrbar ist, die sich rechts und links vom Gruppierförderer erstrecken. Durch Verfahren des Greifkopfs entlang des Querjochs, Verfahren des Querjochs entlang der Längsführungen und Drehen des Greifskopf um eine aufrechte Drehachse können die Gebinde auf dem Gruppierförderer versetzt und verdreht und hierdurch in der gewünschten Weise gruppiert werden. Die Leistungsfähigkeit dieser bekannten Gruppiervorrichtung wird dabei im Wesentlichen durch die Arbeitsgeschwindigkeit des portalartigen Manipulators, insbesondere dessen Verfahrgeschwindigkeiten entlang seiner Achsen bestimmt.
Aus der EP 27 27 689 A1 ist eine weitere Gruppiervorrichtung bekannt, bei der mehrere Portalroboter einem Gruppierförderer zugeordnet sind, um auf dem Gruppierförderer geförderte Gebinde in gewünschter Weise zu versetzen und/oder zu verdrehen und damit zu gruppieren. Die Portalroboter sitzen dabei auf gemeinsamen Längsführungen, die sich rechts und links des Gruppierförderers erstrecken und können individuell verfahren werden, sodass die Greifköpfe der verschiedenen Portalroboter in verschiedenen Arbeitsbereichen eingesetzt werden können, wobei sich die Arbeitsbereiche auch überlappen können. Dabei muss jedoch ein jeweils stromab vorgesehener Portalroboter mitverfahren beziehungsweise im Voraus aus dem Kollisionsbereich des jeweiligen Portalroboters herausgefahren sein, um den Arbeitshub eines jeweiligen Portalroboters nicht zu behindern. Dies führt im Ergebnis zu einem gruppenweisen Verfahren, bei dem die einzelnen Portalroboter im Wesentlichen alle gleichzeitig vorwärts oder alle gleichzeitig rückwärts fahren. Hierdurch entstehen sehr große Massenschwingungen, insbesondere unter Berücksichtigung eines schnellen Zurückfahrens entgegen der Förderrichtung des Gruppierförderers, um Verlustzeiten durch den Leerhub gering zu halten.
Aus der DE 20 2005 015 268 U1 ist eine weitere Vorrichtung zum Handhaben von Gegenständen auf einem sich bewegenden Förderer bekannt, wobei die einzelnen Greifköpfe dieser Vorrichtung nach dem Mühlrad-Prinzip umlaufen und wiederkehrend einen gemeinsamen Arbeitsbereich auf dem Förderer zu bearbeiten. Die Greifköpfe sind dabei auf Querträgern verfahrbar und verdrehbar angeordnet, wobei die genannten Querträger auf ringförmig geschlossenen Führungsträgern endlos umlaufen. Dieses Mühlrad-Prinzip vermeidet zwar die zuvor geschilderten Schwingungen infolge Massenträgheiten, führt jedoch zu einer geringen Flexibilität der Anlage. Durch die ringförmig geschlossenen Führungsbahnen für die Querträger kann die Länge des Arbeitshubs und damit einhergehend auch die Länge des Rückhubs nicht an verschiedene Gruppieraufgaben variabel angepasst werden. Zudem leidet die Präzision des Greifvorgangs, da die Greifköpfe beim Zufahren auf ein zu greifendes Gebinde verkippt werden, da sie beim nach unten Fahren am Anfang des Arbeitshubs den Verbindungsbogen zwischen den oberen und unteren Führungsbahnabschnitten durchfahren.
Aus der EP 122 31 21 B1 ist ferner eine Vorrichtung zum Ausbilden von Schichten von Gebinden bekannt, bei der mehrere Knickarmroboter hintereinander auf gegenüberliegenden Seiten eines Förderers angeordnet sind, um auf dem genannten Förderer befindliche Gebinde zu greifen und zu versetzen. Die Knickarmroboter besitzen zwar einander geringfügig überlappende Arbeitsbereiche. Dennoch ist die Leistung der Anlage begrenzt, da während des Rückhubs eines Portalroboters in dem diesem zugeordneten Arbeitsbereich keine Gebinde-Manipulation erfolgen kann. Es wird pro Arbeitsfläche eines Knickarmroboters ein Leer-Rückhub benötigt, sodass entsprechend viele Knickarmroboter nacheinander angeordnet werden müssen und eine große Anlagenlänge benötigt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und letzteren in vorteilhafterweise weiterbilden. Insbesondere soll ein effizientes, leistungsstarkes Gruppieren von Gebinden erreicht werden, das flexibel an verschiedene Gruppieraufgaben anpassbar ist, ohne hierfür große Anlagenlängen und eine hohe Anzahl an Manipulatoren zu benötigen oder Schwingungsprobleme aufgrund hoher Massenträgheiten zu verursachen.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 17 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Es wird also vorgeschlagen, zum Gruppieren zumindest zwei Tragarm-Manipulatoren zu verwenden, die von gegenüberliegenden Seiten her über den Gruppierförderer kragen und einen gemeinsamen Arbeitsbereich auf dem Gruppiertisch bearbeiten, wobei die auskragenden Ausleger in umlaufenden Bewegungen übereinander hinweg geführt werden, sodass die Ausleger wechselweise Rückhub und Arbeitshub ausführen. Während ein Ausleger gerade seinen Arbeitshub ausführt, das heißt die Manipulationsaufgabe auf dem Gruppierförderer bewerkstelligt, kann der andere Ausleger, nachdem er seinen Arbeitshub beendet hat, den Rückhub ausführen und über den gerade arbeitenden Ausleger hinweggeführt werden. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, dass die Manipulatoren auf gegenüberliegenden Seiten des Gruppierförderers angeordnet sind, wobei die Ausleger von den gegenüberliegenden Seiten her jeweils über den Gruppierförderer kragen, sodass die Manipulatoren mit ihren Greifköpfen einen gemeinsamen Arbeitsbereich auf dem Gruppierförderer besitzen, wobei eine Steuervorrichtung zum Ansteuern von Y-Achsen- und Z-Achsenantrieben derart, dass die Ausleger der Manipulatoren auf Umlaufbahnen zyklisch übereinander hinwegfahren und nacheinander wiederkehrend den gemeinsamen Arbeitsbereich auf dem Gruppierförderer bearbeiten, vorgesehen ist.
Hierdurch kann die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung beträchtlich gesteigert werden. Insbesondere gibt es keine Totzeit während des Rückhubs. Die Zeit, die für den Rückhub des einen Manipulators benötigt wird, kann der andere Manipulator dazu nutzen, den gemeinsamen Arbeitsbereich zu bearbeiten. Dabei muss die wechselweise Verzahnung von Rückhub und Arbeitshub der beiden Manipulatoren nicht exakt überlappungsfrei ausgebildet werden. Je nachdem, ob die beiden Manipulatoren exakt dieselben oder verschiedene Manipulationsaufgaben ausführen, für die unterschiedliche Zeitspannen benötigt werden, können die Arbeitshübe auch teilweise zeitparallel beziehungsweise überlappend ausgeführt werden, wobei dann der vorauslaufende Manipulator, nachdem er seinen Arbeitshub beendet hat, nur den verbleibenden Teil des Arbeitshubs des nachlaufenden Manipulators für seinen Rückhub nutzt.
Vorteilhafterweise sind die Antriebe der beiden Manipulatoren frei wählbar ansteuerbar, sodass je nach Aufgabe verschiedene Bahnverläufe für die Umlaufbewegung und/oder verschiedene Geschwindigkeitsprofile hierfür realisierbar sind.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Steuervorrichtung Bahnverlauf-Einstellmittel zum variablen Einstellen des Bahnverlaufs der Umlaufbahnen der Ausleger aufweisen. Hierdurch können die Umlaufbahnen, entlang derer die Ausleger zyklisch übereinander hinweglaufen, an die jeweilige Aufgabe angepasst und hierfür optimiert werden. Beispielsweise kann eine im Wesentlichen ovale Umlaufbahn in eine rechteckige Umlaufbahn und/oder in eine kreissegmentförmige Umlaufbahn und/oder in eine dreieckförmige Umlaufbahn und/oder in eine elliptische Umlaufbahn gewandelt werden, wenn dies für die Manipulationsaufgabe günstiger ist. Alternativ oder zusätzlich zur Veränderung der Kontur der Umlaufbahnen beziehungsweise des Konturtyps der Umlaufbahnen können auch die Maße der Umlaufbahnen unter Beibehaltung des Konturtyps verändert werden. Beispielsweise kann bei einer ovalen Umlaufbahn die Länge der längeren Ovalachse und/oder die Länge der kürzeren Ovalachse verändert werden.
Insbesondere kann die Höhe der Umlaufbahn, insbesondere der Verlauf des Rückhubs an die jeweilige Manipulationsaufgabe angepasst sein, wobei hier insbesondere die Höhe der zu manipulierenden Gebinde berücksichtigt werden kann. Eine solche Höhenanpassung der Umlaufbahn kann grundsätzlich manuell durch die genannten Bahnverlauf-Einstellmittel erfolgen. Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen händischen Einstellbarkeit kann auch eine automatische Einstellung in Abhängigkeit eines Signals, das die Gebindehöhe angibt, erfolgen. Ein solches Gebindehöhensignal kann beispielsweise von einer geeigneten Sensoreinrichtung, die die Gebindehöhe erfasst, oder auch einer Prozessleitvorrichtung, in der die jeweils bearbeiteten Gebinde abgelegt sind, bereitgestellt werden.
Die genannte Einstellbarkeit der Kontur des Bahnverlaufs der Umlaufbahnen der Ausleger ist dabei vorteilhafterweise manipulator-individuell möglich. Die Umlaufbahnen der beiden Manipulatoren müssen dabei nicht dieselben sein. Während für den einen Manipulator beispielsweise eine parallel zur Förderrichtung des Gruppierförderers längere Umlaufbahn vorteilhaft sein kann, ist es möglich für den anderen Manipulator hier eine kürzere Umlaufbahnlänge einzustellen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Steuervorrichtung Geschwindigkeitssteuermittel zum variablen Einstellen der Geschwindigkeit der Ausleger entlang der Umlaufbahnen aufweisen, wobei die genannten Geschwindigkeitssteuermittel vorteilhafterweise derart ausgebildet sind, dass für verschiedene Abschnitte der Umlaufbahnen jeweils verschiedene Verfahrgeschwindigkeiten der Ausleger einstellbar sind. Beispielsweise kann für den Rückhubabschnitt der Umlaufbahnen eine höhere Geschwindigkeit eingestellt werden als für den Arbeitshubabschnitt der Umlaufbahn.
Vorteilhafterweise sind die genannten Geschwindigkeitssteuermittel hierbei stufenlos variabel ausgebildet, sodass die Geschwindigkeit entlang der genannten Umlaufbahnen sanft und harmonisch erhöht und abgesenkt werden kann.
Vorteilhafterweise sind die genannten Geschwindigkeitssteuermittel manipulatorindividuell ausgebildet, sodass für jeden Manipulator die Geschwindigkeit entlang der Umlaufbahn seines Auslegers individuell und unabhängig vom anderen Manipulator eingestellt werden kann. Insbesondere können für die Manipulatoren in an sich einander entsprechenden Umlaufbahnabschnitten verschiedene Geschwindigkeiten eingestellt werden. Beispielsweise kann der eine Manipulator während des Rückhubabschnitts seiner Umlaufbahn mit einer höheren Geschwindigkeit fahren als der andere Manipulator während dessen Rückhubabschnitts der Umlaufbahn.
Um geringe Schwingungen des Gesamtsystems zu erzielen und die Massenträgheiten der Manipulatoren gegeneinander auszugleichen beziehungsweise zu kompensieren, kann die Steuervorrichtung in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung derart ausgebildet sein, dass zumindest die Z-Achsenantriebe der beiden Manipulatoren derart angesteuert werden, dass die beiden Manipulatoren in Richtung der Z-Achse zueinander gegenläufig verfahren. Wie zuvor erwähnt, muss hier keine vollständige Gegenläufigkeit in zeitlicher Hinsicht und/oder hinsichtlich der zurückgelegten Strecke vorgesehen sein, da eine gewisse Schwingungsdämpfung auch schon dann erreicht werden kann, wenn eine nicht vollständige Gegenläufigkeit vorgesehen wird. Vorteilhafterweise kann die Steuervorrichtung es jedoch so einrichten, dass eine weitgehende Gegenläufigkeit der Z-Achsenbewegungen der Manipulatoren erfolgt.
Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen Gegenläufigkeit der Z-Achsenbewegungen können auch die Höhenbewegungen in Richtung der Y-Achse vorteilhafterweise zumindest teilweise gegenläufig ausgeführt werden. Die Ausbildung der Steuervorrichtung bezüglich der Ansteuerung der Y-Achsenantriebe kann insofern analog sein. Eine Kompensation der Massenträgheiten in Richtung der Z-Achse ist jedoch wirkungsvoller bezüglich einer Schwingungsreduzierung, da Bewegungen in Richtung der Y-Achse vom Boden besser abgefangen werden und insofern geringere Schwingungsprobleme mit sich bringen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung werden die Greifköpfe über die gesamte Umlaufbahn der Ausleger in derselben, greifbereiten Winkelstellung bzw. Ausrichtung gehalten. Hierdurch können zum einen Schwingungen und Verwindungen vermieden werden. Zum anderen können Greifprobleme am Anfang des Arbeitshubs infolge von Verkippungen der Greifköpfe vermieden werden, wodurch einerseits die Anfahrzeiten beziehungsweise Taktzeiten verkürzt werden können und zum anderen Störungen der Anlage infolge von Greifproblemen vermieden werden können. Insbesondere können die Greifköpfe mit ihren Drehachsen über die gesamte Umlaufbahn des Auslegers zumindest näherungsweise stets senkrecht auf eine von der Aufstandsfläche des Gruppierförderers definierte Ebene gehalten werden.
In Weiterbildung der Erfindung können die genannten Greifköpfe relativ zum Tragarm des Manipulators nicht nur um die genannte aufrechte Drehachse verdreht, sondern auch zumindest ein Stück weit in Richtung der Y-Achse verstellt werden, also höhenbewegt werden. Dies kann einerseits dazu genutzt werden, die auf dem Gruppierförderer gegriffenen Gebinde ein Stück weit anzuheben, um beim Versetzen und/oder Verdrehen den Reibungswiderstand zu verringern beziehungsweise zu eliminieren. Ist die Höhenverfahrbarkeit der Greifköpfe relativ zum Tragarm größer, beispielsweise durch seitliches Anbringen der Greifköpfe am Tragarm, kann ein nach oben Fahren der Greifköpfe auch dazu genutzt werden, um die erforderliche Höhe des Tragarms beim Rückhub zu reduzieren, da der Greifkopf sozusagen aus dem Kollisionsbereich gefahren wird, wenn der Ausleger über den anderen Ausleger hinwegfährt.
In Weiterbildung der Erfindung können auch drei oder mehr Manipulatoren vorgesehen sein, die in der genannten Weise jeweils einen entlang einer liegenden Z-Achse verfahrbaren Basisteil, einen am Basisteil entlang einer aufrechten Y-Achse verfahrbaren, vom Basisteil auskragenden Ausleger umfassen können, an dem jeweils zumindest ein Greifkopf zum Greifen und Umpositionieren der Gebinde auf dem Gruppierförderer entlang einer X-Achse verfahrbar und um eine aufrechte Drehachse drehbar angeordnet sein kann. Hierbei können jeweils zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Gruppierförderers angeordnete Manipulatoren paarweise zusammenarbeiten, wobei die Ausleger dieser paarweise zusammenarbeitenden Manipulatoren in der beschriebenen Weise umeinander kreiseln können, d. h. auf Umlaufbahnen zyklisch übereinander hinweg fahren und nacheinander wiederkehrend den gemeinsamen Arbeitsbereich auf dem Gruppierförderer bearbeiten können.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann hierbei die Steuervorrichtung derart ausgebildet sein, dass die Zuordnung der Manipulatoren veränderbar ist und wahlweise verschiedene Manipulatoren zu Paaren zusammengefasst werden können bzw. paarweise zusammenarbeiten können. Sind beispielsweise vier Manipulatoren vorgesehen, von denen zwei auf einer rechten Seite und zwei auf einer linken Seite des Gruppierförderers angeordnet sind, kann die Steuervorrichtung beispielsweise in einem ersten Betriebsmodus vorsehen, dass ein erster Manipulator auf der rechten Seite alleine arbeitet, der zweite Manipulator auf der rechten Seite mit einem ersten Manipulator auf der linken Seite paarweise zusammenarbeitet und ein zweiter Manipulator auf der linken Seite wiederum alleine arbeitet. Schaltet die Steuervorrichtung in einen zweiten Betriebsmodus, können beispielsweise der erste Manipulator auf der rechten Seite und der erste Manipulator auf der linken Seite paarweise zusammenarbeiten und der zweite Manipulator auf der rechten Seite und der zweite Manipulator auf der linken Seite paarweise zusammenarbeiten und sich jeweils mit ihren Auslegern in der beschriebenen Weise umkreiseln. Alternativ oder zusätzlich können in einem dritten Betriebsmodus die genannten ersten Manipulatoren auf der rechten und linken Seite paarweise zusammenarbeiten und die zweiten Manipulatoren auf der rechten und linken Seite jeweils einzeln arbeiten.
Je nach Anzahl der Manipulatoren können hier verschiedene Konfigurationen der Zusammenarbeit vorgesehen werden. Vorteilhafterweise kann die Steuervorrichtung die Zuordnung der Manipulatoren variabel ändern.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1: eine schematische, abstrahierte, perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Gruppieren von Gebinden nach einer ersten Ausführung der Erfindung, gemäß der zwei Tragarm-Manipulatoren mit jeweils einem Greifkopf vorgesehen ist, um einbahnig zugeführte Gebinde zu gruppieren, wobei aber auch eine mehrbahnige Zuführung grundsätzlich möglich ist,
2: eine schematische, abstrahierte, perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Gruppieren von Gebinden nach einer weiteren Ausführung der Erfindung, wobei zwei Tragarm-Manipulatoren jeweils zwei Greifköpfe an ihrem Ausleger aufweisen, um zweibahnig zulaufende Gebinde zu gruppieren,
3: eine schematische, abstrahierte und perspektivische Darstellung einer Vorrichtung ähnlich 2, wobei hier im Vergleich zur 2 eine zweibahnige Längsführung des Basisteils der beiden Manipulatoren umfassend eine unten liegende Führungsbahn und eine oben liegende Führungsbahn vorgesehen ist, um Kippmomente des Manipulators besser abzufangen,
4: eine schematische, abstrahierte und perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Gruppieren von Gebinden, wobei hier ein einzelner Manipulator 4a, gefolgt von einem Paar zusammenarbeitender Tragarmmanipulatoren 4b + c und nachfolgend ein weiterer Manipulator 4d vorgesehen ist, wobei ähnlich der Ausführung nach 2 das Paar Tragarm-Manipulatoren 4b + c mit jeweils zwei Greifköpfen zum Gruppieren von z. B. zweibahnig zulaufenden Gebinden vorgesehen und auf gegenüberliegenden Seiten des Gruppierförderers angeordnet sind, wobei die einzelnen Manipulatoren 4a und 4d jeweils beispielhaft einen einzelnen Kopf aufweisen,
5: eine schematische, abstrahierte und perspektivische Darstellung einer Vorrichtung nach einer zum Gruppieren von Gebinden nach einer weiteren Ausführung der Erfindung, die ähnlich 3 ausgebildet ist und sich von 3 im Wesentlichen durch die Hintereinanderschaltung von zwei Basisteilen unterscheidet, die unten liegende und oben liegende Führungsbahnen aufweisen, um Kippmomente besser abzufangen, wobei das Führungssystem der beiden Basisteile zueinander offen gestaltet ist, so dass es möglich ist, dass zumindest zeitweise zumindest einer der Manipulatoren des einen Basisteils in den Bereich des anderen Basisteils eindringt und durch die überschneidende Nutzung der Verfahrbereiche in z-Richtung damit die Gesamtbaulänge reduziert werden kann, wobei aber auch eine andere Paarzuordnung wie z. B. bei 4 gezeigt erfolgen kann,
6: eine schematische, abstrahierte und perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Gruppieren von Gebinden nach einer weiteren Ausführung der Erfindung, wobei hier in Förderrichtung des Gruppierförderers mehrere Paare von Manipulatoren hintereinander angeordnet sind, wobei ein erstes und ein zweites Paar von Manipulatoren jeweils mehrere Greifköpfe aufweist, die die Gebinde verschieben und/oder verdrehen können und voneinander verschiedene Versatz- und/oder Verdrehaufgaben ausführen können, wobei den beiden Paaren von doppelköpfigen Manipulatoren noch zwei weitere Manipulatoren nachgeschaltet sind, die jeweils ein seitliches Verschieben und/oder ein Zentrieren ausführen können,
7–9: schematische Darstellungen der Umlaufbahnen der Greifköpfe von paarweise einander zugeordneten Manipulatoren, die im Vergleich zueinander einerseits verschiedene Umlaufbahnen für verschiedene Greifkopf-Ausbildungen und andererseits im Vergleich zueinander verschiedene Bahnverläufe der Umlaufbahnen zeigen,
10: eine schematische, perspektivische Darstellung eines Tragarm-Manipulators, wie er in den 1, 2, 4, 6, 7, 8, 9 einsetzbar ist, und
11: eine schematische, perspektivische Darstellung der Anordnung zweier Manipulatoren auf gegenüberliegenden Seiten eines Gruppierförderers.
Zu den 1–9 ist zunächst anzumerken: Zwei Pfeile in der angedeuteten Bahnlinie beschreiben ein paarweises Arbeiten von zwei gegenüberliegenden Manipulatoren, ein Pfeil in der Bahnlinie ein einzelnes Arbeiten eines Manipulators. Daraus ergibt sich auch die beispielhafte Zuordnung von paarweise und einzeln arbeitenden Manipulatoren.
Wie die 1 und 2 zeigen, kann die Gruppiervorrichtung 1 einen Gruppierförderer 14 umfassen, der beispielsweise als endlos umlaufender Bandförderer ausgebildet sein kann, auf dem Gebinde 2 entlang einer Förderrichtung 3 gefördert werden können. Dem genannten Gruppierförderer 14 können hierbei die genannten Gebinde 2 einbahnig oder mehrbahnig zugeführt werden, wobei dem Gruppierförderer 14 hierzu ein Zuförderer 5 vorgeschaltet sein kann, an den der Gruppierförderer 14 anschließen kann. Der genannte Zuförderer 5 kann hierbei ebenfalls als endlos umlaufender Bandförderer ausgebildet sein und als Zuteilförderer dienen, der beispielsweise intermittierend angetrieben werden kann, um die Gebinde 2 einzeln oder gruppenweise mit gewünschten Abständen dem Gruppierförderer 14 zuzuteilen. Der Zuförderer 5 kann dabei einbahnig ausgebildet sein beziehungsweise nur eine Zuführbahn 5a, umfassen, wie diese 1 zeigt oder zwei oder mehr Zuteilbahnen 5b umfassen, um die Gebinde 2 dem Gruppierförderer 14 in mehreren Bahnen zuführen zu können, vgl. 2 bis 6.
Am stromabseitigen Ende des Gruppierförderers 14 können weitere Bausteine einer Palettieranlage anschließen, beispielsweise ein Auslaufförderer beziehungsweise Abförderer 16, der in 1 nur angedeutet ist.
Der genannte Gruppierförderer 14 kann dabei einstückig mit nur einer durchgängigen Förderbahn ausgebildet sein oder mehrstückig mit mehreren aneinander anschließenden Förderbahnen ausgebildet sein beziehungsweise können je nach Gruppieraufgabe auch mehrere Gruppierförderer 14 hintereinander angeordnet sein, vgl. 5 und 6.
Wie die Figuren zeigen, sind dem Gruppierförderer 14 zumindest zwei Manipulatoren 4a und 4b zugeordnet, die miteinander zusammenwirken beziehungsweise ein Manipulatorenpaar bilden. Die zumindest zwei Manipulatoren 4a und 4b sind dabei auf gegenüberliegenden Seiten des Gruppierförderers 14 angeordnet und können einen gemeinsamen Arbeitsbereich 13 auf dem Gruppierförderer 14 bearbeiten, genauer gesagt in diesem gemeinsamen Arbeitsbereich 13 Gebinde 2 translatorisch auf dem Gruppierförderer 14 versetzen und/oder verdrehen und hierdurch umgruppieren, das heißt gegenüber der Anlieferung auf dem Zuförderer 5 und der hierbei vorgegebenen Anordnung in andere Positionen und Ausrichtungen zueinander gebracht werden, beispielsweise um eine Palettierlage zu bilden, die dann nachfolgend von einem Palettierer auf eine Palette beziehungsweise dort schon befindliche Palettierlagen gestapelt wird.
Die beiden Manipulatoren 4a und 4b können hierbei im Wesentlichen identisch ausgebildet sein und jeweils einen Basisteil 6 umfassen, der auf einer beispielsweise bodennahen Führungsbahn 7 entlang einer Z-Achse verfahrbar gelagert sein kann, wie dies beispielsweise die 11 oder auch die 10 näher zeigt, wobei die genannte Führungsbahn 7 von einem Bodengleis oder einem bodennah installierten Führungsträger gebildet sein kann. Die Basisteile 6 umfassen dabei jeweils einen Z-Achsenantrieb, mittels dessen sie voneinander unabhängig in Richtung der genannten Z-Achse verfahrbar sind, wobei sich die genannte Z-Achse bzw. die Führungsbahn 7 insbesondere etwa parallel zu der Förderrichtung 3 des Gruppierförderers 14 erstrecken kann.
Wie 3 zeigt, kann anstelle oder insbesondere auch zusätzlich zu einer bodennahen Führungsbahn 7a für den Basisteil 6 auch eine obenliegende Führungsbahn 7b vorgesehen sein. Durch das Vorsehen von zwei voneinander beabstandeten, parallelen, insbesondere in unterschiedlichen Höhen angeordneten Führungsbahnen 7a und 7b für einen Manipulator können Kippmomente, die auf den Basisteil 6 infolge der auskragenden Ausbildung der Manipulatoren mit nur auf jeweils einer Seite des Gruppierförderers 14 vorgesehenen Führung bzw. Lagerung des Basisteils 6 einwirken, besser abgefangen werden. Hierdurch kann anstelle einer übermäßig massiven Ausbildung einer einzelnen Führungsbahn jede der mehreren Führungsbahnen 7a und 7b schlanker und leichter dimensioniert werden.
Vorteilhafterweise können die Basisteile 6 der Manipulatoren 4a und 4b jeweils mit ihren unteren und oberen Endabschnitten an unten- und obenliegenden Führungebahnen 7a und 7b verschieblich in Richtung der Z-Achse gelagert sein, vgl. 3 und 5.
Der genannte Basisteil 6 bildet dabei vorteilhafterweise einen aufrechten Portalträger beispielsweise in Form eines Pfostens und trägt einen auskragenden Ausleger 8, der an dem Basisteil 6 entlang einer aufrechten Y-Achse verfahrbar gelagert ist, so dass der Ausleger 8 angehoben und abgesenkt werden kann, vgl. 10. Ein Hubantrieb oder Y-Achsenantrieb beispielsweise in Form eines Spindelantriebs, Zahnriemens, Zahnstange oder eines Seilumlaufantriebs ist hierbei zum Anheben und Absenken des genannten Auslegers 8 vorgesehen.
Der genannte Ausleger 8 kragt dabei vorteilhafterweise quer zur Führungsbahn 7 in liegender Ausrichtung frei vom Basisteil 6 aus und erstreckt sich frei auskragend quer über den Gruppierförderer 14 hinweg. Der genannte Ausleger 8 kann dabei eine liegende, insbesondere im Wesentlichen horizontale Längserstreckung besitzen.
An dem genannten Ausleger 8 eines jeden Manipulators 3 und 4 ist zumindest jeweils ein Greifkopf 9 vorgesehen, wobei – insbesondere bei mehrbahniger Zuführung der Gebinde – auch zwei oder mehrere Greifköpfe 9 und 10 an einem Ausleger 8 gelagert sein können, die jeweils in Längsrichtung des Auslegers 8 an diesem verfahrbar gelagert sind und ein Arbeitsfeld überstreichen, das vorteilhafterweise einen an die bodennahe Führungsbahn 7 angrenzenden Bereich einschließt bzw. vor der genannten Führungsbahn 7 liegt und im Wesentlichen die gesamte Breite des Gruppierförderers überstreichen kann. Eine solche mehrköpfige Ausbildung der Manipulatoren zeigen beispielsweise die 2 bis 5. Die Längsachse des Auslegers 8 bildet dabei die X-Achse, die sich quer zur Z-Achse und quer zur Y-Achse erstreckt.
Der Ausleger 8 kann hierbei eine Länge haben, die im Wesentlichen dem lichten Abstand zwischen den Basisteilen 6 der gegenüberliegend angeordneten Manipulatoren 4a und 4b entspricht, jedoch ein Stück kleiner als der genannte lichte Abstand ist, so dass die Manipulatoren in Richtung der Z-Achse aneinander vorbeifahren können, ohne dass die Ausleger dabei mit dem Basisteil 6 des jeweils anderen Manipulators kollidiert.
Der eine oder die mehreren Greifköpfe 9 und 10 können dabei an dem jeweiligen Ausleger 8 entlang einer gemeinsamen Führungsbahn in besagter X-Achse verfahrbar gelagert sein oder auch auf zwei separaten Führungsbahnen angeordnet sein, so dass die beiden Greifköpfe 9 und 10 aneinander vorbei fahrbar sind bzw. zumindest auf gleiche Höhe fahrbar sind. Gegebenenfalls kann hierbei der Ausleger 8 auch gespalten bzw. in Form einer Zweifinger- oder Mehrfingergabel ausgebildet sein, deren Finger gemeinsam am Basisteil 6 auf und ab fahrbar sind und parallel zueinander, nebeneinander liegend vom Basisteil 6 frei auskragen. Dabei besitzt jeder Greifkopf vorteilhafterweise seinen eigenen X-Achsenantrieb, so dass die Greifköpfe unabhängig voneinander in Richtung der X-Achse verfahren werden können.
Die Greifköpfe 9, 10 sind dabei jeweils um eine aufrechte Drehachse 11 und 12, die sich insbesondere parallel zur Y-Achse des Manipulators 4 und/oder senkrecht auf die Ebene, die die Auflagefläche des Gruppierförderers 14 bildet, erstrecken kann, mittels geeigneter Drehantriebe gegenüber dem Ausleger 8 verdrehbar, so dass ein jeder Greifkopf 9 und 10 jeweils in Richtung der X-Achse verfahrbar und um eine Drehachse parallel zur Y-Achse und/oder senkrecht auf die Ebene, die die Auflagefläche des Gruppierförderers 14 bildet, verdrehbar ist.
Jeder Manipulator 4 kann noch weitere Bewegungsachsen aufweisen. Beispielsweise kann der Basisteil 6 bzw. dessen turmartiger, aufrechter Trägerteil, an dem der Ausleger 8 verfahrbar ist, um eine aufrechte, insbesondere Y-Achsen-parallele Drehachse verdreht werden, um mit dem Ausleger 8 bzw. den daran angebrachten Greifköpfen auf beiden Seiten der Führungsbahn 7 oder auch über der Führungsbahn 7 arbeiten zu können. Beispielsweise kann auch der Ausleger 8 relativ zum Basisteil 6 verdreht bzw. verkippt werden, insbesondere um eine Drehachse parallel zur Längsachse des Auslegers 8 bzw. parallel zu der genannten X-Achse. Auch können die Greifköpfe um weitere Achsen relativ zu dem Ausleger 8 bewegbar sein.
Insbesondere kann eine Verfahrbarkeit der Greifköpfe 9, 10 relativ zum jeweiligen Ausleger 8 in Richtung der Y-Ache bzw. in Höhenrichtung vorgesehen sein, um den Greifkopf gegenüber dem Ausleger 8 ein Stück weit anheben und absenken zu können. Dies kann insbesondere von Vorteil sein, um ein gegriffenes Gebinde 2 ein Stück vom Gruppierförderer 14 anheben zu können, um beim Verschieben und/oder Verdrehen die Reibung an der Gruppierfördereroberfläche zu minimieren, ohne hierfür den ganzen Ausleger Verfahren zu müssen, was insbesondere bei mehreren Greifköpfen an einem Ausleger 8 eine größere Unabhängigkeit der Greifköpfe bewirkt, aber auch Schwingungen infolge von Bewegungen des ganzen Ausleger 8 gerade beim sensiblen Greifvorgang reduziert.
Die Greifmittel an den Greifköpfen 9 und 10 können grundsätzlich verschieden ausgebildet sein, beispielsweise Saug- oder Vakuumgreifer und/oder reibschlüssige und/oder formschlüssige Klemmgreifer oder auch nur nach dem Anschlagprinzip arbeitenden offene Greifer bspw. in Form von Anschlag- oder Zentrierleisten umfassen. Vorteilhafterweise können zangenartig ausgebildete Greifer mit aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren Greiferteilen an die Greiköpfe montierbar sein.
Wie die 1 bis 3 verdeutlichen, bearbeiten die Manipulatoren 4a und 4b mit ihren Greifköpfen 9 beziehungsweise 9 und 10 zyklisch nacheinander jeweils den gemeinsamen Arbeitsbereich 13, wobei hier die Greifer 9 und 10 jeweils einzelne Gebinde 2 oder Gebindegruppen greifen und in der gewünschten Weise versetzen beziehungsweise verdrehen, um die Gruppieraufgabe Stück für Stück zu erfüllen.
Hierbei werden die Ausleger 8 und damit die daran gelagerten Greifköpfe 9 auf ringförmig geschlossenen Umlaufbahnen 15 bewegt, sodass die Ausleger 8 der einander zugeordneten Manipulatoren 4a und 4b zyklisch übereinander hinwegfahren, insbesondere derart, dass einer der Ausleger 8 in einer weiter abgesenkten Arbeitshubstellung ein oder mehrere Gebinde 2 manipuliert, wobei der Ausleger 8 mit dem Gruppierförderer 14 in dessen Förderrichtung 3 mitbewegt werden kann, während der andere Ausleger 8 in einer angehobenen Rückhubposition entgegen der Förderrichtung zurückbewegt werden kann, sodass die beiden Ausleger 8 übereinander hinwegfahren. Erreicht der eine Ausleger 8 den Endabschnitt seines Arbeitshubs, wird dieser Ausleger 8 angehoben, während der andere Ausleger, der seinen Rückhub ausgeführt hat und den Endabschnitt seines Rückhubs erreicht hat, wieder abgesenkt wird und damit sozusagen erneut seinen Arbeitshub beginnen kann. Die Ausleger 8 der beiden Manipulatoren 4a und 4b werden also zumindest teilweise zeitlich überlappend gegenläufig zueinander bewegt, sodass der Arbeitshub des einen Manipulators 4a für den Rückhub des anderen Manipulators 4b genutzt wird und umgekehrt. Hierdurch kann eine Totzeit während des Rückhubs eines Manipulators vermieden werden, da während dieser Zeit – zumindest während eines Teils dieser Zeit – der andere Manipulator seinen Arbeitshub ausführt.
Um die genannte Umlaufbahn 15 zu beschreiben, werden die Z- und Y-Antriebe der Manipulatoren 4a und 4b von einer Steuervorrichtung 100 in entsprechender Weise angesteuert. Dabei können die Ausleger 8 zweier einander zugeordneter Manipulatoren 4a und 4b die gleiche Umlaufbahn 15 beziehungsweise einander entsprechende Umlaufbahnen 15 abfahren oder auch voneinander verschiedene Umlaufbahnen 15 abfahren. Die Umlaufbahn 15 des einen Auslegers 8 kann eine andere Kontur besitzen als die Umlaufbahn 15 des anderen Auslegers 8.
Unabhängig von der Gleichheit oder Verschiedenheit der Umlaufbahnen 15 der beiden Ausleger 8 können die genannten Ausleger 8 ihre Umlaufbahnen 15 auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten abfahren. Beispielsweise kann der eine Ausleger 8 seinen Rückhub beziehungsweise den Rückhubabschnitt der Umlaufbahn 15 schneller abfahren als der andere Ausleger 8, insbesondere wenn der Arbeitshub des einen Auslegers 8 länger dauert und hierdurch wieder ein Ausgleich zustande kommt. Insgesamt betrachtet sind die Geschwindigkeiten zueinander derart koordiniert, dass die Ausleger 8 nicht aufeinander auffahren, wobei die Bewegungen der Ausleger 8 insbesondere derart koordiniert sein können, dass sie zumindest einen großen Teil ihrer Arbeits- und Rückhube zueinander gegenläufig ausführen. Hierdurch kann eine beträchtliche Dämpfung von Schwingungen erzielt werden.
Wie die 7 bis 9 verdeutlichen, können die Umlaufbahnen 15 hierbei frei wählbar eingestellt werden, insbesondere in der Höhe verändert werden, in der Länge in Richtung der Z-Achse verändert werden. Alternativ oder zusätzlich können auch die Formen der Bahnverläufe, beispielsweise die Übergänge von Z-Achsenbewegungen in Y-Achsenbewegungen variiert werden.
Vorteilhafterweise können die Umlaufbahnen 15 zumindest näherungsweise eine rechteckige, ggfs. in den Ecken abgerundete Konturierung und/oder eine ovale Konturierung besitzen, wobei vorteilhafterweise zumindest der Arbeitshub in abgesenkter Auslegerstellung einen geraden Umlaufbahnabschnitt parallel zur Z-Achse beschreiben kann und/oder das Absenken und/oder Anheben der Greifköpfe am Anfang und am Ende von Arbeits- und Rückhub eine überwiegend senkrecht auf die Ebene der Auflagefläche des Gruppierförderers 14 geführten Abschnitt haben kann, vgl. 7 bis 9. Durch ein solches senkrechtes Absenken auf den Gruppierförderer 14 hin kann der Greifvorgang präzise ausgeführt und der jeweilige Greifkopf auch bei engen Gebindeabständen kollisionsfrei in seine Greifstellung gebracht werden.
Wie 4 zeigt, können je Seite des Gruppierförderers 14 auch zwei oder mehr Manipulatoren 4a, 4b, 4c und 4d vorgesehen sein, wobei die genannten Manipulatoren 4a bis 4d jeweils wie in 10 gezeichnet ausgebildet sein können und jeweils von einer Seite her über den Gruppierförderer 14 auskragen. Hierbei können die Manipulatoren je nach Gruppieraufgabe jeweils einen oder mehrere Greiferköpfe umfassen.
Wie ein Vergleich der 4 bis 6 zeigt, können die Manipulatoren 4a bis 4f hierbei in verschiedener Weise einander zugordnet werden, wobei die paarweise Zuordnung der Manipulatoren auch zeitlich variabel sein kann. Beispielsweise können bei zwei Manipulatoren je Seite folgende Zuordnungsoptionen vorgesehen werden: Paar-Paar, das heißt jeweils zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Gruppierförderers 14 angeordnete Manipulatoren werden einander paarweise zugeordnet und führen die zuvor beschriebene Umlaufbewegung aus, die die Ausleger 8 der paarweise zugeordneten Manipulatoren übereinander hinwegführt. Weitere Zuordnungsmöglichkeiten sind: Einzel-Paar-Einzel, Einzel-Einzel-Paar oder Paar-Einzel-Einzel, vgl. 4, 5 und 6.
Vorteilhafterweise kann die genannte Steuervorrichtung 100 hierbei die genannte Zuordnung variabel gestalten bzw. verändern, so dass je nach Gruppieraufgabe die Manipulatoren in unterschiedlichen Konfigurationen einander paarweise zugeordnet werden können oder auch einzeln arbeiten können.
Wie die 7 bis 9 zeigen, sind dabei die Drehkopfachsen 11 und 12 der Greiferköpfe 9 und 10 unabhängig von der Konturierung der Bahnkurven der Umlaufbahn 15 vorteilhafterweise stets senkrecht zur Fläche des Gruppierförderers 14.
Unabhängig von der zuvor genannten Zuordnung der mehreren Manipulatoren je Gruppierfördererseite können dabei die auf einer Seite des Gruppierförderers 14 angeordneten Manipulatoren 4a und 4c beziehungsweise 4b und 4d jeweils auf einer gemeinsamen Führungsbahn 7 in Richtung der Z-Achse verfahrbar sein, wobei hier lediglich eine Führungsbahn, beispielsweise unten liegend, vorgesehen oder auch je Seite zwei voneinander beabstandete, in unterschiedlichen Höhen angeordnete Führungsbahnen 7a und 7b vorgesehen sein können, vgl. 5.
Alternativ wäre es aber ebenfalls möglich, die auf derselben Seite des Gruppierförderers 14 angeordneten Manipulatoren auf separaten Führungsbahnen verfahrbar zu lagern.
Die mehreren hintereinander geschalteten Manipulatoren beziehungsweise Manipulatorenpaare können hierbei gleiche oder auch unterschiedliche Gruppieraufgaben ausführen. Beispielsweise kann ein erster Manipulator oder ein erstes Manipulatorenpaar lediglich eine translatorische Verschiebung eines Gebindes 2 in X-Z-Richtung bewirken und ein zweiter Manipulator oder ein zweites Manipulatorenpaar nur eine Gebindedrehung um eine Achse parallel zur Y-Achse ausführen, wobei hier alternativ natürlich auch ein Manipulatorenpaar translatorisch verschieben und verdrehen und ein anderes Manipulatorenpaar lediglich verschieben oder lediglich verdrehen kann, oder auch mehrere hintereinander angeordnete Manipulatoren oder Manipulatorenpaare zwar jeweils sowohl verschieben und verdrehen können, hierbei allerdings unterschiedliche Verschiebungen und/oder unterschiedliche Verdrehungen ausführen können.
Die genannten Gruppierfunktionen können hierbei an zumindest einem einzelnen Gebinde 2 oder auch gleichzeitig an einer Gruppe von Gebinden 2 ausgeführt werden, wobei hier mehrere hintereinander geschaltete Manipulatoren oder Manipulatorenpaare jeweils einzelne Gebinde oder jeweils Gruppen von mehreren Gebinden oder auch wechselweise einzelne Gebinde und Gebindegruppen gruppieren können.
Wie ein Vergleich der 4 bis 6 zeigt, können mehrere Manipulatoren oder Manipulatorenpaare den gleichen Gruppierförderer nutzen, vgl. 4. Alternativ können auch jedem Paar voneinander zugeordneten Manipulatoren 4a und 4b einerseits sowie 4c und 4d andererseits jeweils ein eigener Gruppierförderer 14 zugeordnet sein, wobei die mehreren Gruppierförderer 14 hintereinander angeordnet sind, vgl. 5. Vorteilhafterweise können solche mehreren Gruppierförderer 14 jeweils einen eigenen Gruppierfördererantrieb aufweisen, wobei die genannten Gruppierfördererantriebe unabhängig voneinander ansteuerbar sind, insbesondere durch die Steuervorrichtung 100.
Hinsichtlich der genannten Zuordnung der Manipulatoren zu einem oder mehreren Gruppierförderern 14 können auch Mischformen vorgesehen sein. Beispielsweise können zwei Manipulatorenpaare einen gemeinsamen Gruppierförderer 14 nutzen, während weiteren nachgeschalteten Manipulatoren 4e und 4f jeweils ein einzelner Gruppierförderer zugeordnet sein kann, vgl. 6.
Die Zuführung der Gebinde 2 kann in grundsätzlich verschiedener Weise erfolgen, beispielsweise je Zuförderbahn 5a, 5b in Form nacheinander folgender Einzelgebinde 2 mit Lücke hintereinander und/oder nebeneinander und/oder mehrere Packs als Block dicht an dicht hintereinander und/oder nebeneinander.
Bei Zuführung und Zuteilung der Gebinde 2 mittels mehrere Zuförderer beziehungsweise mehrerer Zufördererbahnen 5a und 5b kann die Zuführung und Zuteilung vorteilhafterweise im gleichen Zeitfenster beziehungsweise in zumindest überlappenden Zeitfenstern erfolgen, damit bei Verwendung von mehreren Greifköpfen 9 und 10 je X-Achse in einem Arbeitshub entlang der X-Achse möglichst viele Köpfe der X-Achse beschickt sind.
Die Positionierung der Greifköpfe 9, 10 der Manipulatoren 4 kann vorteilhafterweise mittels Wegstreckenmesssystemen wie beispielsweise Laser-Abstandsmessung, Inkrementgeber, Barcodeleser oder Kamerasystemen von der Steuervorrichtung 100 gesteuert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10219129 B4 [0006]
EP 2727689 A1 [0007]
DE 202005015268 U1 [0008]
EP 1223121 B1 [0009]

Claims

Vorrichtung zum Gruppieren von Gebinden (2), mit einem Gruppierförderer (14) sowie zumindest zwei mehrachsigen Manipulatoren (4a, 4b) zum Umgruppieren der Gebinde auf dem Gruppierförderer (14), wobei die Manipulatoren (4a, 4b) jeweils einen entlang einer liegenden Z-Achse verfahrbaren Basisteil (6), einen am Basisteil (6) entlang einer aufrechten Y-Achse verfahrbaren, vom Basisteil (6) auskragenden Ausleger (8) umfassen, an dem jeweils zumindest ein Greifkopf (9, 10) zum Greifen und Umpositionieren der Gebinde auf dem Gruppierförderer (14) entlang einer X-Achse verfahrbar und um eine aufrechte Drehachse (11, 12) drehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulatoren (4a, 4b) auf gegenüberliegenden Seiten des Gruppierförderers (14) angeordnet sind, wobei die Ausleger (8) von den gegenüberliegenden Seiten her jeweils über den Gruppierförderer kragen, so dass die Manipulatoren (4a, 4b) mit ihren Greifköpfen (9, 10) einen gemeinsamen Arbeitsbereich auf dem Gruppierförderer (14) besitzen, wobei eine Steuervorrichtung (100) zum Ansteuern von Y-Achsen- und Z-Achsen-Antrieben derart, dass die Ausleger (8) der Manipulatoren auf Umlaufbahnen zyklisch übereinander hinweg fahren und nacheinander wiederkehrend den gemeinsamen Arbeitsbereich auf dem Gruppierförderer (14) bearbeiten, vorgesehen ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Steuervorrichtung (100) Bahnverlauf-Einstellmittel zum variablen Einstellen des Bahnverlaufs der Umlaufbahnen der Ausleger (8) aufweist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Bahnverlauf-Einstellmittel der Steuervorrichtung (100) manipulator-individuell ausgebildet sind derart, dass die Umlaufbahn jedes Auslegers (8) individuell einstellbar ist und/oder für die Umlaufbahnen der Ausleger (8) voneinander verschiedene Bahnverläufe einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bahnverlauf-Einstellmittel der Steuervorrichtung (100) derart ausgebildet sind, dass die Höhe der Umlaufbahnen im Bereich von Rückhubabschnitten der Umlaufbahnen, in denen die Greifköpfe (9, 10) jeweils über den Ausleger (8) des jeweils anderen Manipulators (4a, 4b) hinwegfährt, in Abhängigkeit einer Höhe der zu gruppierenden Gebinde (2) auf dem Gruppierförderer (14) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (100) Geschwindigkeits-Steuermittel zum variablen Einstellen der Geschwindigkeit der Ausleger (8) entlang der Umlaufbahnen aufweist, wobei die Geschwindigkeits-Steuermittel derart ausgebildet sind, dass für verschiedene Abschnitte der Umlaufbahnen jeweils verschiedene Verfahrgeschwindigkeiten der Ausleger (8) einstellbar, insbesondere stufenlos variabel einstellbar, sind, wobei die Geschwindigkeits-Steuermittel manipulator-individuell ausgebildet sind derart, dass die Geschwindigkeit jedes Auslegers (8) entlang seiner Umlaufbahn individuell einstellbar ist und/oder die Geschwindigkeiten der Ausleger (8) in einander entsprechenden Umlaufbahnabschnitten voneinander verschieden einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (100) die Z-Achsen-Antriebe der beiden Manipulatoren (4a, 4b) derart ansteuern, dass die beiden Manipulatoren (4a, 4b) in Richtung der Z-Achse zueinander gegenläufig verfahren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Greifköpfe (9, 10) mit ihren Drehachsen (11, 12) über die gesamte Umlaufbahn des Auslegers (8) zumindest näherungsweise stets senkrecht auf eine von der Aufstandsfläche des Gruppierförderers (14) definierte Ebene gehalten sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Greifköpfe (9, 10) an den Auslegern (8) in Richtung der aufrechten Y-Achse höhenverfahrbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an den Auslegern (8) jeweils zumindest zwei Greifköpfe (9, 10) um zumindest eine Drehachse (11, 12) drehbar angeordnet sind, wobei die Greifköpfe (9, 10) vorzugsweise jeweils um eine eigene, zur Y-Achse parallele Drehachse (11, 12) drehbar angeordnet sind und mittels Drehantrieben unabhängig voneinander verdrehbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Greifköpfe (9, 10) jeweils um eine zur Z-Achse parallele Kippachse und/oder um eine zur X-Achse parallele Schwenkachse schwenkbar angeordnet und mittels Kipp-/Schwenkantrieben, vorzugsweise unabhängig voneinander, kippbar/schwenkbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Basisteil (6) ein stehendes, pfostenartiges Portal bildet, das auf einer unten liegenden Führungsbahn (7) entlang der Z-Achse verfahrbar ist und den Ausleger (8) trägt, der am Basisteil (6) anhebbar und absenkbar gelagert ist und vom Basisteil (6) quer zur Z-Achse frei auskragt, wobei der Greifkopf (9, 10) unter dem genannten Ausleger (8) hängend angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Basisteil (6) an zwei sich in Richtung der Z-Achse erstreckenden Führungsbahnen (7a, 7b) verfahrbar gehalten ist, wobei die beiden Führungsbahnen (7a, 7b) in Richtung der Y-Achse voneinander beabstandet sind, insbesondere eine obenliegende und eine untenliegende Führungsbahn (7a, 7b) bilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Greifköpfe (9, 10) auswechselbar montierte, insbesondere werkzeugfrei auswechselbare, Greifmittel umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die X-Achse liegend quer zur Z-Achse und quer zur Y-Achse ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei drei, vier oder mehr Manipulatoren (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) vorgesehen sind, wobei die Steuervorrichtung (100) derart ausgebildet ist, dass zumindest einer der Manipulatoren mit verschiedenen anderen Manipulatoren zu einem Paar zusammenfassbar und paarweise zusammenarbeitend betreibbar ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Steuervorrichtung (100) derart ausgebildet ist, dass zumindest einer der Manipulatoren wahlweise einzeln betreibbar oder mit einem der anderen Manipulatoren paarweise zusammenfassbar und paarweise zusammenarbeitend betreibbar ist.
Verfahren zum Gruppieren von Gebinden (2) auf einem Gruppierförderer (14), wobei die Gebinde von zumindest zwei mehrachsigen Manipulatoren, die von gegenüberliegenden Seiten des Gruppierförderers her über den Gruppierförderer (14) auskragende Ausleger (8) besitzen, an denen jeweils zumindest ein Greifkopf verdrehbar und längs verfahrbar gelagert ist, gegriffen, translatorisch versetzt und/oder verdreht und hierdurch auf dem Gruppierförderer (14) umgruppiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulatoren (4a, 4b) mit ihren Auslegern (8) auf Umlaufbahnen zyklisch übereinander hinwegbewegt werden und von den Auslegern (8) entlang eines Arbeitshubabschnitts der Umlaufbahnen nacheinander wiederkehrend ein gemeinsamer Arbeitsbereich auf dem Gruppierförderer (14) bearbeitet wird.