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Umreifungsvorrichtung mit Positionsbestimmung des Packstücks und Verfahren zur Anordnung eines Kantenschutzmittels
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Die Erfindung betrifft zunächst eine Umreifungsvorrichtung zur Umreifung von Packstücken mit einem Umreifungsmittel, mit einem Packtisch, auf welchem das Packstück durch die Vorrichtung geführt ist, mit seitlich des Packtisches angeordneten, vertikalen Stützen, an welchen eine Pressplatte vertikal verfahrbar ist, mit einer Anordnungseinrichtung für ein Kantenschutzmittel, welche entlang einer Bewegungsbahn an der Pressplatte horizontal verfahrbar ist, mit einer Steuerung, welche die Anordnungseinrichtung in eine Anordnungsstellung zur Anordnung des Kantenschutzmittels an dem Packstück bewegt.
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Umreifungsvorrichtungen sind hinlänglich bekannte Anlagen unterschiedlicher Größe, die Packstücke mit Bändern umreifen, um einen sicheren Transport oder eine sichere Lagerung zu gewährleisten. Für größere Packstücke, die in der Regel auf Ladegutträgern, z.B. Paletten, gelagert werden sind entsprechend große Anlagen bekannt. Deren Packtisch wird aus einer Rollenbahn gebildet, auf denen das Packstück durch die Vorrichtung bewegt wird. Seitlich des Packstückes sind Vertikalstützen angeordnet, welche eine den Packtisch überspannende Pressplatte halten. Die Pressplatte ist entlang der Vertikalstützen in Auf- und Abrichtung verfahrbar. Entlang der Pressplatte, der Vertikalstützen und im Packtisch verläuft ein Bandkanal, um durch welchen das Umreifungsmittel – ausgehend von einer Einschuß- und Verschlusseinrichtung – geführt wird. Nach dem Einschießen des Bandes in den Bandkanal findet ein Rückzug statt, bei welchem das Band um das Packstück gespannt wird.
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Häufig weisen die Packstücke empfindliche Packstückkanten auf, welche beim Rückziehen und Spannen des Bandes um das Packstück einer nicht unerheblichen Beschädigungsgefahr ausgeliefert sind. Um Beschädigungen zu vermeiden, wird vor dem Umreifungsvorgang ein Kantenschutzmittel angelegt, welches zwischen dem Packstück und dem Band zur Anlage kommt und eine Beschädigung der Packstückkante, beispielsweise durch Einschneiden des Bandes – wirksam verhindert. Um das Kantenschutzmittel am Packstück anzuordnen, ist eine Anordnungseinrichtung vorgesehen. Diese beziehen das Kantenschutzmittel in der Regel aus einem Vorratsmagazin und werden von einer Steuerung in eine Anordnungsposition nahe des Packstückes bewegt. Um die oberen Packstückkanten zu schützen, hat die Anmelderin Anordnungseinrichtungen für Kantenschutzmittel vorgesehen, die an der Pressplatte entlang einer Laufschiene verfahrbar sind. Insoweit wird auf die
DE 10 2013 004 449 A1 als Stand der Technik verwiesen. Verwiesen wird zu diesem Thema auch auf die anmeldereigene
DE 10 2013 004 448 B3 als Stand der Technik, welche eine vorbeschriebene Vorrichtung und insbesondere ein in dieser zu benutzendes Kantenschutzmagazin offenbart.
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Um die Anordnungseinrichtung, welche an der Pressplatte verfahrbar ist, korrekt zu positionieren, ist es aus dem druckschriftlich nicht belegbaren Stand der Technik bekannt, sich eines entsprechenden Sensors zu bedienen. Hierbei handelt es sich in einer konkreten Umsetzung um eine an der Anordnungseinrichtung befestigte Fotozelle. Mittels dieser ist die Steuerung in der Lage, die Packstückkante beim Überfahren der selbigen mit der Anordnungseinrichtung zu erkennen. Nach dem Erkennen der Packstückkante wird die Anordnungseinrichtung gestoppt, um einen festgelegten Weg zurückverfahren und hat dann die Anordnungsposition erreicht. Um die Erkennung der Packstückkante zu gewährleisten, muss das Packstück unterhalb der Pressplatte angeordnet sein und sich in der seiner Umreifungsposition befinden.
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Die Erkennung der Packstückkante erfolgt in diesem Stand der Technik sicher und zuverlässig, so dass Fehlanordnungen des Kantenschutzmittels zuverlässig vermieden werden. Es ist jedoch ein ständiger Bedarf vorhanden, die Durchsatzgeschwindigkeiten von Packstücken in Umreifungsmaschinen zu steigern. Hierbei erweist sich die Packstück-Kantenerkennung zwar als ein vorteilhaftes Merkmal, da den Durchsatz störende Fehlanordnungen von Kantenschutzmitteln sicher vermieden werden können. Dies ist insbesondere relevant, wenn Packstücke zu umreifen sind, die aus mehreren Einzelteilen bestehen und diese möglicherweise nicht ganz sauber aufeinandergestapelt sind, so dass es zu Abweichungen von der Ideal-Qubatur kommt.
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Im Stand der Technik wird auch ein Umreifungsverfahren angewendet, bei welchem das Packstück in die Vorrichtung einläuft und unter der Pressplatte in einer Umreifungsposition verharrt. Sodann fährt die Anordnungseinrichtung von einer Ist-Position in Richtung Packstück, bis deren Sensor – im konkreten Ausführungsbeispiel eine Fotozelle – die Packstückkante erkennt. Sodann wird die Anordnungseinrichtung um einen fest eingestellten, vordefinierten Wert zurückverfahren, so dass sie dann in ihrer Anordnungsposition steht. Sodann wird die Pressplatte nach unten verfahren, wobei das Kantenschutzmittel zwischen Pressplatte und Packstück gehalten ist. Die Anordnungseinrichtung fährt zurück in ihre Ausgangsposition. Der Umreifungsvorgang findet statt. Anschließend wird die Pressplatte angehoben und das Packstück aus der Vorrichtung herausbewegt.
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Bestandteil der Erfindung ist auch ein Verfahren, wie es gattungsbildend vorbeschrieben ist.
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Bei dem generell bestehenden Bedarf, den Durchsatz durch Umreifungsvorrichtungen kontinuierlich zu optimieren, ist eben dies Aufgabe der Erfindung, welche durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 sowie der sich anschließenden Unteransprüche und ein Verfahren gemäß dem nebengeordneten Anspruch 5 und dessen zugehörige Unteransprüche gelöst wird.
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Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 kennzeichnet sich dadurch, dass ein Mittel zur Positionserfassung des Packstücks in einem Einlaufbereich der Umreifungsvorrichtung angeordnet ist, das Mittel zur Positionserfassung eine Einlaufposition des Packstücks während dessen Einlaufbewegung erfasst.
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Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Anordnung des Mittels zur Positionserfassung des Packstückes nunmehr so gesetzt ist, dass die Positionserfassung vor Erreichen der Umreifungsposition bereits beim Einlaufen des Packstückes bestimmbar ist.
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Hierzu ist in einer konkreten Ausführungsform vorgesehen, dass das Mittel zur Positionserfassung seitlich des Packtisches angeordnet ist. Die seitliche Anordnung des Mittels zur Positionserfassung hat den wesentlichen Vorteil, dass im Gegensatz zum Stand der Technik die Positionserkennung über die Packstückseitenfläche erfolgt, was genauere Ergebnisse liefern kann. Wesentlich ist darüber hinaus, dass eine Reihe von Bauteilen der Vorrichtung seitlich des Packtisches angeordnet sind an welchen man unproblematisch und ohne großen zusätzlichen Aufwand das Positionserfassungsmittel befestigen kann. Schließlich führt dies dazu, dass keine zusätzlichen, den Arbeitsbereich der Vorrichtung negativ beeinflussenden Haltebauteile notwendig sind.
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Besonderes bevorzugt ist es, wenn das Mittel zur Positionserfassung an einer der Vertikalstützen angeordnet ist.
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Vorgesehen ist weiterhin, dass die Anordnungseinrichtung einen Wegzähler aufweist, der eine von der Anordnungseinrichtung entlang ihrer Bewegungsbahn zurückgelegte Strecke erfasst. Der an der Anordnungseinrichtung vorhandene Wegzähler erlaubt es in Zusammenhang mit einem im Folgenden genauer beschriebenen Verfahren die Positionserfassung im Einlaufbereich zu nutzen, um die Anordnungseinrichtung über einen definierten Weg in die voraussichtliche Umreifungsposition des Packstückes zu verfahren, ohne dass die Anordnungseinrichtung selbst einen Sensor zu Erfassung der Packstückkante und zur Bestimmung der Anordnungsposition benötigt.
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Unter Nutzung insbesondere der vorbeschriebenen Vorrichtung wird die Erfindungsaufgabe zudem gelöst durch eine Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 5, insbesondere mit dessen kennzeichnenden Merkmalen, wonach das Mittel zur Positionserfassung die Position des Packstückes auf dem Packtisch während des Einlaufens erfasst,
- – die Steuerung aus der Einlaufposition eine Umreifungsposition des Packstücks berechnet,
- – das die Steuerung unter Berücksichtigung der berechneten Umreifungsposition die Anordnungsposition der Anordnungseinrichtung bestimmt,
- – das die Steuerung den von der Anordnungseirichtung von einer Ist-Position zur Anordnungsposition zurückzulegenden Weg bestimmt,
- – das die Steuerung die Bewegung der Anordnungseinrichtung in die Anordnungsposition veranlasst.
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Wie aus den Verfahrensschritten entnehmbar ist, ermöglicht die im Einlaufbereich des Packstückes angeordnete Positionserfassung die Bestimmung der Umreifungsposition des Packstückes unter der Pressplatte, bevor das Packstück diese Umreifungsposition tatsächlich erreicht hat. Die Vorrichtungssteuerung ist also dann in der Lage, die Anordnungseinrichtung an die Anordnungsposition zu verfahren, ohne dass die Anordnungseinrichtung selbst mit einem Sensor zur Erkennung der Packstückkante zu versehen ist. Demzufolge entfällt der in der Beschreibung des Standes der Technik erwähnte Rückfahrweg. In Folge dessen wird bei der Positionierung der Anordnungseinrichtung diejenige Zeit gespart, die im Stand der Technik für das Rückfahren der Anordnungseinrichtung nach Erkennen der Packstückkante benötigt wird. Dies erlaubt bereits einen weniger zeitintensiven Verarbeitungsvorgang und einen höheren Durchsatz der Umreifungsvorrichtung. Wesentliche Steigerungen der Durchsatzgeschwindigkeit ergeben sich jedoch insbesondere wenn, die Anordnungseinrichtung noch während des Einlaufens des Packstücks in Richtung Anordnungsposition bewegt wird, wobei vorgesehen ist, dass die Anordnungseinrichtung die Anordnungsposition spätestens dann erreicht, wenn das einlaufende Packstück seine Umreifungsposition erreicht hat.
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Unter Verwendung der vorgenannten Verfahrensschritte wird deutlich, dass sich der Zeitaufwand für die Verarbeitung eines Packstückes in der Umreifungsvorrichtung erheblich verringern lässt. Durch die Positionserkennung des Packstückes während des Einlaufens in die Vorrichtung ist es erstmals möglich, die Einlaufzeit des Packstückes bereits zu nutzen, um die Anordnungseinrichtung in ihre Anordnungsposition zu bewegen. Die gesamte Zeitspanne, die im vorbeschriebenen Stand der Technik benötigt wird, um die Anordnungseinrichtung in die Anordnungsposition zu bewegen nachdem das Packstück seine Umreifungsposition erreicht hat, lässt sich so einsparen. Hierdurch wird der Durchsatz von Packstücken durch die Umreifungsvorrichtung erheblich vergrößert, die Zeitspanne für die Verarbeitung eines Packstückes wird erheblich verringert.
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Auch bei der hier vorgeschlagenen, verbesserten Vorrichtung und des hier vorgeschlagenen, verbesserten Verfahrens lässt sich der aus dem Stand der Technik bekannte, an der Anordnungseinrichtung selbst angeordnete Sensor, konkret in Ausgestaltung einer Fotozelle, zusätzlich nutzen. Zwar ist er nicht mehr erforderlich, um die Packstückposition relativ zur Anordnungseinrichtung zu bestimmen, da dies bereits im Vorfeld durch die Erfindung möglich ist. Der Sensor kann aber in Kombination mit der Erfindung für eine Plausibilitätsprüfung herangezogen werden. Es ist unter Zuhilfenahme des Sensors an der Anordnungseinrichtung möglich, festzustellen, ob es beim Einlaufen zu Abweichungen zwischen der berechneten Umreifungsposition des Packstückes und der tatsächlich erreichten Umreifungsposition des Packstückes gegeben hat. Sollten solche Abweichungen festgestellt werden, kann mittels des Sensors auch eine Nachpositionierung erfolgen, wobei auch in diesem Fall immer noch eine erhebliche Zeitersparnis gewährleistet ist.
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Die Erfindung wird an Hand des nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiels nunmehr erläutert. Es zeigen:
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1 die schematische Darstellung des Einlaufens eines Packstückes in eine Umreifungsvorrichtung mit Packstück in einer ersten Position,
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2 die Darstellung gemäß 1 mit Packstück in einer zweiten Position,
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3 die Darstellung gemäß 1 mit Packstück in Umreifungsposition,
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4 Darstellung einer Umreifungsvorrichtung.
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In den 1 bis 3 sind lediglich die wesentlichen Bestandteile der Erfindung dargestellt, auf die Darstellung nicht wesentlicher Einzelheiten der Umreifungsvorrichtung wurde verzichtet. Eine Umreifungsvorrichtung in ihrer Gesamtheit ist hingegen in 4 dargestellt.
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Die erfindungsgemäße Umreifungsvorrichtung ist insgesamt mit der Bezugsziffer 10 versehen, wobei in den 1 bis 3 von der Umreifungsvorrichtung 10 lediglich ein seitlich begrenzendes Bauteil 11 zur Symbolisierung des seitlichen Packtischrandes sowie die Anordnungseinrichtung 12 dargestellt sind.
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In 4 ist die Umreifungsvorrichtung 10 in ihrer Gesamtheit dargestellt. Sie umfasst zunächst einen Packtisch 16, der mit einer Vielzahl von Rollen 17 versehen ist. Seitlich des Packtisches sind rechts und links Vertikalstützen 18 angeordnet, die ein Pressplatte 19 tragen. Diese Pressplatte 19 ist entlang der Vertikalstützen 18 auf- und ab verfahrbar. Insgesamt bildet sich so ein torartiger Maschinenrahmen durch den das Packstück 13, welches auf einer Palette 20 gelagert ist, bewegt wird. Ein Umreifungsmittelkanal umspannt das Packstück 13, indem er aus Abschnitten gebildet ist, die sich in der Pressplatte 19, entlang der Vertikalstützen 18 und im Packtisch 16 befinden. Ausgehend von einem Bandspeicher 21 wird mittels einer Einschuss- und Verschlusseinrichtung ein Umreifungsband durch die Kanalabschnitte um das Packstück 13 herumbewegt. Wenn das Bandende an der Einschuss- und Verschlusseinrichtung ankommt, wird es dort gehalten und es beginnt ein Bandrückzug. Bei diesem verlässt das Band über verschiedene Öffnungsmechanismen den Umreifungskanal und wird um das Packstück herum gespannt.
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An der Pressplatte sind Anordnungseinrichtungen 12 für Kantenschutzmittel 14 angeordnet, die in 4 jedoch nicht dargestellt sind. Diese verbringen – ausgehend von einer Ausgangsposition – das Kantenschutzmittel 14 an die Packstückkanten. Nach Absenken der Pressplatte (dargestellt in 4) ist das Kantenschutzmittel zwischen Pressplatte 19 und Packstück 13 gehalten. Beim Spannen des Bandes um das Packstück 13 wird das Kantenschutzmittel zwischen Umreifungsband und Packstückkante gelegt und schützt so die Packstückkante.
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Ein Packstück 13 befindet sich in den 1 bis 3 auf einen zeichnerisch nicht näher dargestellten, mit Rollen versehenen Packtisch 16 und bewegt sich in Einlaufrichtung E die Vorrichtung 10 hinein. Die Anordnungseinrichtung 12 ist in den Darstellungen der 1 bis 3 mit einem Kantenschutzmittel 14 versehen, welches an der der Anordnungseinrichtung 12 zugewandten Packstückkante K anzulegen ist. Ein Mittel 15 zur Positionserkennung ist am Bauteil 11 in einem Einlaufbereich der Vorrichtung 10 angeordnet und erfasst den Abstand des Packstückes 13, der in den Figuren mit den Bezugszeichen X dargestellt ist. Das Mittel 15 zur Positionserkennung dient dazu, den Abstand zwischen dem Packstück 13 und dem Bauteil 11 bzw. sich selbst während des Einlaufens zu erfassen. Es ist zwar von Vorteil, wenn das Mittel 15 möglichst nahe der in Einlaufrichtung E vorne liegenden Begrenzung des Packtisches angeordnet ist. Für die Erfindung ist diese konkrete Position jedoch nicht zwingend erforderlich. Erforderlich ist es jedoch, dass Mittel 15 zur Positionserkennung in jedem Falle so anzuordnen, dass es den Abstand X zum Packstück 13 während der Einlaufbewegung erfassen kann. Somit ist jede Position denkbar, in welcher ein in Einlaufbewegung befindliches Packstück 13 zu erfassen in der Lage ist. Es ist deshalb auch möglich, das Mittel 15 zur Positionserkennung im Bereich der hier nicht dargestellten Vertikalstützen 18 bzw. an den hier nicht dargestellten Vertikalstützen anzuordnen, da auch in diesem Bereich noch eine Einlaufbewegung des Packstückes 13 stattfindet.
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In 2 ist dargestellt, dass das Packstück 13 sich gegenüber der 1 weiter in Einlaufrichtung E fortbewegt hat. Gleichzeitig ist die Anordnungseinrichtung 12 mit dem Kantenschutzmittel 14 um einen Weg Y in Richtung der erwarteten Umreifungsposition des Packstückes 13 bewegt worden. Dabei bewegt sich die Anordnungseinrichtung 12 von einer Ist-Position oder Ausgangsposition unter einer Anordnungsbewegung A in Richtung der erwarteten Umreifungsposition des Packstückes 13. Im vorliegenden Beispiel ist die Anordnungsbewegung A orthogonal zur Einlaufrichtung E gerichtet.
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3 zeigt nunmehr die Situation, in welcher sich das Packstück 13 in seiner Umreifungsposition befindet und die Einlaufbewegung ihr Ende gefunden hat. Die Anordnungseinrichtung 12 hat sich gegenüber 2 nicht weiterbewegt. Sie hat ihre Anordnungsposition gegenüber 2 beibehalten. In Umreifungsposition befindet sich das Packstück 13 unterhalb des Kantenschutzmittels 14 bzw. die Anordnungsposition der Anordnungseinrichtung 12 ist diejenige, in welcher das Kantenschutzmittel 14 oberhalb der Packstückkante K des Packstückes 13 gelegen ist. In dieser Position kann nunmehr der eigentliche Umreifungsvorgang beginnen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass das Mittel 15 zur Positionserkennung die Position des Packstückes 13 relativ zu einem Bezugspunkt, hier relativ zum seitliche begrenzenden Bauteil 11 erfasst. Die Erfassung erfolgt dabei während der Einlaufbewegung des Packstückes 13 in Einlaufrichtung E in die Vorrichtung hinein. Eine nicht näher dargestellte Steuerung kann nun, da auch der Abstand des Mittels zur Positionserkennung 15 von einem nicht dargestellten Bandkanal bekannt ist, die zu erwartende Umreifungsposition des Packstückes 13 errechnen.
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Nach Errechnung der zu erwartenden Umreifungsposition des Packstückes 13 wird die für das Packstück 13 relevante Anordnungsposition der Anordnungseinrichtung 12 berechnet. Bei dieser ist zu berücksichtigen, in welcher Weise das Kantenschutzmittel 14 gegenüber der Packstückkante K auszurichten ist. Es ergibt sich ein Verfahrweg Y, den die Anordnungseinrichtung 12 in Form einer Anordnungsbewegung in Richtung A zurückzulegen hat.
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Die Anordnungsbewegung A wird sodann durch die Steuerung induziert, wobei eine nicht dargestellte Wegzähleinheit den Verfahrweg in Anordnungsposition erfasst, so dass eine exakte Bestimmung des zurückzulegenden Weges Y sichergestellt ist.
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Die Bewegung in Anordnungsposition erfolgt noch während des Einlaufens des Packstückes 13 in die Umreifungsposition, so dass vor Erreichen der Umreifungsposition (siehe 2) die Anordnungseinrichtung 12 die Anordnungsposition bereits erreicht hat. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann also die Zeit, die das Packstück 13 zum Einlaufen in die Umreifungsposition benötigt, genutzt werden um auch die Anordnungsbewegung A zu vollziehen. Bei entsprechender Lage des Mittels 15 zur Positionserkennung ist es sogar denkbar, dass das Erreichen der Anordnungsposition der Anordnungseinrichtung 12 vor dem Erreichen der Umreifungsposition des Packstückes 13 abgeschlossen ist.
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Gegenüber dem Stand der Technik wird der Durchlauf des Packstückes 13 durch die Vorrichtung 10 somit erheblich beschleunigt, da der Zeitaufwand für das Positionieren der Anordnungseinrichtung 12 nach Erreichen der Umreifungsposition des Packstückes 13 entfällt.
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Es ist durchaus denkbar, den aus dem Stand der Technik bekannten Sensor zum Erfassen der Packstückkante K auch in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu nutzen. Hierbei dient der Sensor jedoch nicht mehr der Primärsteuerung der Anordnungseinrichtung 12 sondern lediglich einer Plausibilitätskontrolle. Über die Plausibilitätskontrolle kann überprüft werden, ob die Anordnungsposition korrekt erreicht wurde, oder ob beim Einlaufen des Packstückes 13 durch eine Störung eine von der Berechnung abweichende, tatsächliche Umreifungsposition ergeben hat. In diesem Falle wäre es dann möglich, unter Zuhilfenahme des Sensors an der Anordnungseinrichtung 12 eine Korrektur der Lage der Anordnungseinrichtung 12 vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Umreifungsvorrichtung
- 11
- seitlich begrenzendes Bauteil
- 12
- Anordnungseinrichtung
- 13
- Packstück
- 14
- Kantenschutzmittel
- 15
- Mittel zur Positionserkennung
- 16
- Packtisch
- 17
- Rollen
- 18
- Vertikalstützen
- 19
- Pressplatte
- 20
- Palette
- 21
- Bandspeicher
- A
- Anordnungsbewegung
- E
- Einlaufrichtung
- K
- Packtischkante
- X
- Abstand zwischen 11 und 13
- Y
- Weg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013004449 A1 [0004]
- DE 102013004448 B3 [0004]
