DE102015221048A1 - Device and method for receiving and transporting piece goods to a specific destination with the aid of at least one linear motor - Google Patents
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Abstract
Es sind eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren zum Entgegennahmen und Transportieren von Stückgütern an einen bestimmten Zielort offenbart. Die Vorrichtung (1) umfasst eine aus vorzugsweise mindestens einer Säule gebildete Stützeinheit (4), wenigstens eine aktorisch zumindest abschnittsweise entlang der Stützeinheit bewegbare, von der Stützeinheit (4) getragene und zur Aufnahme mindestens eines Stückgutes ausgebildete Arbeitseinrichtung, unter Zuhilfenahme welcher Arbeitseinrichtung das jeweilige mindestens eine aufgenommene Stückgut in vertikaler und horizontaler Richtung transportierbar ist. Die wenigstens eine Arbeitseinrichtung steht zum Transport des mindestens einen Stückgutes mit mindestens einem Linearmotor (16, 25) in Wirkverbindung, wobei mittels des mindestens einen Linearmotors (16, 25) eine vertikale und/oder horizontale Bewegung der wenigstens einen Arbeitseinrichtung zusammen mit dem jeweiligen aufgenommenen mindestens einen Stückgut herbeigeführt werden kann.A device (1) and a method for receiving and transporting general cargo to a specific destination are disclosed. The device (1) comprises a support unit (4) formed preferably from at least one column, at least one working device at least partially movable along the support unit, carried by the support unit (4) and designed to receive at least one unit load, with the aid of which working device the respective one at least one picked piece goods in the vertical and horizontal directions can be transported. The at least one working device is for the transport of at least one piece goods with at least one linear motor (16, 25) in operative connection, wherein by means of the at least one linear motor (16, 25), a vertical and / or horizontal movement of the at least one working device together with the respective recorded at least one general cargo can be brought about.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entgegennehmen und Transportieren von Stückgütern an einen bestimmten Zielort. The present invention relates to an apparatus and a method for receiving and transporting piece goods to a specific destination.
Aus der Praxis sind bereits Manipulatoren bekannt, welche Stückgüter handhaben bzw. entgegennehmen und an einen bestimmten Zielort versetzen können. Derartige Manipulatoren können durch Mehrachsroboter ausgebildet sein, die an einem beweglichen Arm eine Halte- und Greifeinrichtung besitzen, um Stückgüter entgegennehmen und mittels einer Schwenkbewegung des beweglichen Armes an einen gewünschten Zielort überführen zu können. Manipulators are already known in practice which can handle or accept piece goods and move them to a specific destination. Such manipulators can be formed by multi-axis robots, which have a holding and gripping device on a movable arm, in order to be able to receive piece goods and to transfer them by means of a pivoting movement of the movable arm to a desired destination.
Für bestimmte Aufgaben, wie sie beispielsweise im Bereich der Pack- und Palettiertechnik erforderlich sein können, sind zudem Hubvorrichtungen bekannt, die über eine vertikale und/oder eine horizontale Tragsäule verfügen, entlang welcher ein Arbeitswerkzeug verfahren werden kann, um Stückgüter bzw. Getränkebehältnisse entgegenzunehmen und an einen bestimmten Zielort zu überführen. Hierbei kann das Arbeitswerkzeug ggf. über eine Linearführung mit der jeweiligen Tragsäule mechanisch gekoppelt sein. For certain tasks, such as may be required in the field of packing and palletizing, lifting devices are also known, which have a vertical and / or a horizontal support column along which a working tool can be moved to receive cargo or beverage containers and to transfer to a specific destination. In this case, the working tool may optionally be mechanically coupled to the respective support column via a linear guide.
Eine derartige Hubvorrichtung ist unter anderem aus der
Ferner beschreibt die
Vorrichtungen sollen in der Praxis einen hohen Durchsatz besitzen. In der Füll- und Verpackungsindustrie spricht man von sogenannten Anlagen im Hochleistungsbereich. Ein Hochleistungsbereich zeichnet sich durch eine schnelle Verarbeitung aus. Herkömmliche Hubsäulen sind in der Beschleunigung und Geschwindigkeit vom Antrieb abhängig und begrenzt. Zudem ist der Aufbau auf Grund vielzähliger Führungsschienen, Antriebsbänder und Motoren sehr komplex. Devices should have a high throughput in practice. The filling and packaging industry is referred to as so-called high-performance systems. A high performance range is characterized by a fast processing. Conventional lifting columns are dependent on the acceleration and speed of the drive and limited. In addition, the structure is very complex due to numerous guide rails, drive belts and motors.
Ein vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Entgegennahme und zum Transport von Stückgütern zur Verfügung zu stellen, die einen hohen Durchsatz und zudem einen einfachen Aufbau besitzt. Zudem soll ein gattungsgemäßes Verfahren zur Verfügung gestellt werden, mittels dessen Stückgüter mit hohem Durchsatz und auf einfache Art und Weise entgegengenommen und transportiert werden können. A primary object of the present invention is therefore to provide a generic device for receiving and transporting piece goods available, which has a high throughput and also a simple structure. In addition, a generic method is to be made available by means of which cargo with high throughput and can be easily taken and transported.
Die Ziele werden mit einer Vorrichtung und einem Verfahren erreicht, welche die Merkmale in den Ansprüchen 1 und 10 umfassen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen. The objects are achieved with an apparatus and a method comprising the features in
Die Vorrichtung ist ausgebildet zum Entgegennehmen und Transportieren von Stückgütern an einen bestimmten Zielort. Die Stückgüter können beispielsweise durch Getränkebehältnisse, Gebinde mit mehreren Getränkebehältnissen, palettierfähige Lagen oder aus vorzugsweise durch Cellulose gebildete flächige Zuschnitte bzw. Zwischenlagen ausgebildet sein. Die Vorrichtung kann somit als Palettierer bzw. Depalettierer ausgebildet sein. Somit kann die Vorrichtung beispielsweise palettierfähige Lagen an Stückgütern entgegennehmen und auf einer Palette absetzen bzw. in Richtung einer Palette transportieren und/oder Lagen an Stückgütern von einer Palette entgegennehmen und in Richtung weg der jeweiligen Palette transportieren. Weiter ist somit denkbar, dass die Vorrichtung als Zwischenlagenseparierer ausgebildet ist bzw. einzelne Zwischenlagen von einem Stapel entgegennehmen und auf einer zugeordneten Palette absetzen kann. The device is designed for receiving and transporting piece goods to a specific destination. The piece goods can be formed for example by beverage containers, containers with several beverage containers, palettierfähige layers or preferably formed by cellulose sheet blanks or intermediate layers. The device can thus be designed as a palletizer or depalletizer. Thus, the device can, for example, accept palletizable layers of piece goods and settle on a pallet or transport in the direction of a pallet and / or take layers of piece goods from a pallet and transport them in the direction of the respective pallet. Furthermore, it is thus conceivable that the device is designed as a separator for intermediate layers or can receive individual intermediate layers from a stack and set down on an associated pallet.
In denkbaren Ausführungsformen kann die Vorrichtung mindestens eine erste in vertikaler Richtung wirkende bzw. sich in vertikaler Richtung erstreckende Führung und mindestens eine zweite in horizontaler Richtung wirkende bzw. sich in horizontaler Richtung erstreckende Führung umfassen. Die erste sich in vertikaler Richtung erstreckende Führung und/oder die zweite sich in horizontaler Richtung erstreckende Führung können als Linearführung ausgebildet sein und ggf. mindestens eine sich jeweils in horizontaler bzw. vertikaler Richtung erstreckende Führungsschiene besitzen. Wie nachfolgend noch erwähnt, kann mindestens ein Linearmotor Bestandteil der ersten und/oder zweiten Führung sein. In denkbaren Ausführungsformen kann die erste Führung vollständig durch mindestens einen Linearmotor ausgebildet sein. Ergänzend oder alternativ kann die zweite Führung vollständig durch mindestens einen Linearmotor ausgebildet sein. Ein jeweiliger Stator des mindestens einen Linearmotors und ein jeweiliger mit dem Stator in Verbindung stehender Läufer des mindestens einen Linearmotors können mechanisch aneinander gekoppelt sein und hierbei derart zusammenwirken, dass der jeweilige Stator und der mit dem jeweiligen Stator mechanisch gekoppelte Läufer die erste Führung bzw. die zweite Führung bereitstellen. In conceivable embodiments, the device may comprise at least one first vertically acting or vertically extending guide and at least one second horizontally extending or extending in the horizontal direction guide. The first guide extending in the vertical direction and / or the second guide extending in the horizontal direction may be formed as a linear guide and optionally have at least one guide rail extending in the horizontal or vertical direction. As mentioned below, at least one linear motor can be part of the first and / or second guide. In conceivable embodiments, the first guide may be completely formed by at least one linear motor. Additionally or alternatively, the second guide may be completely formed by at least one linear motor. A respective stator of the at least one linear motor and a respective rotor associated with the stator of the at least one linear motor can be mechanically coupled to each other and cooperate in such a way that the respective stator and the rotor mechanically coupled to the respective stator, the first guide or the provide second leadership.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst zudem eine aus vorzugsweise mindestens einer Säule gebildete Stützeinheit. Weiter wenigstens eine aktorisch zumindest abschnittsweise entlang der Stützeinheit bewegbare, von der Stützeinheit getragene und zur Aufnahme mindestens eines Stückgutes ausgebildete Arbeitseinrichtung, unter Zuhilfenahme welcher Arbeitseinrichtung das jeweilige mindestens eine aufgenommene Stückgut in vertikaler und horizontaler Richtung transportierbar ist. The device according to the invention also comprises a support unit formed from preferably at least one column. Next at least one actuatively at least partially movable along the support unit, carried by the support unit and for receiving at least one piece formed work piece, with the aid of which working device, the respective at least one recorded piece goods in the vertical and horizontal directions can be transported.
Die Erfindung ist vorliegend jedoch nicht auf Ausführungsformen beschränkt, bei welchen die Stützeinheit zwingend mindestens eine Säule umfasst. So kann es beispielsweise auch sein, dass die Stützeinheit durch eine Wand oder durch eine an einer Wand fixierte Aufhängung ausgebildet ist, wobei die Wand bzw. die Aufhängung die wenigstens eine Arbeitseinrichtung trägt. However, the present invention is not limited to embodiments in which the support unit necessarily comprises at least one column. For example, it may also be that the support unit is formed by a wall or by a fixed to a wall suspension, wherein the wall or the suspension carries the at least one working device.
Weiter ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Arbeitseinrichtung zum Transport des mindestens einen Stückgutes mit mindestens einem Linearmotor in Wirkverbindung steht, wobei mittels des mindestens einen Linearmotors eine vertikale und/oder horizontale Bewegung der wenigstens einen Arbeitseinrichtung zusammen mit dem jeweiligen aufgenommenen mindestens einen Stückgut herbeigeführt werden kann. It is further provided that the at least one working device for transporting the at least one piece goods is in operative connection with at least one linear motor, wherein by means of the at least one linear motor, a vertical and / or horizontal movement of at least one working device together with the respective recorded at least one piece goods are brought about can.
Die wenigstens eine Arbeitseinrichtung kann zum Zwecke des horizontalen und vertikalen Transportes des mindestens einen aufgenommenen Stückgutes an die mindestens eine vorherig bereits beschriebene erste Führung und an die mindestens eine zweite Führung, die in bevorzugten Ausführungsformen Gegenstand vorliegender Erfindung sein können, mechanisch gekoppelt sein. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Arbeitseinrichtung durch eine Koppelung an die mindestens eine erste Führung und an die mindestens eine zweite Führung einer kurvenförmigen Bewegungsbahn folgen kann, wobei eine horizontale Bewegung der wenigstens einen Arbeitseinrichtung und eine vertikale Bewegung der wenigstens einen Arbeitseinrichtung zeitlich überlagert werden. The at least one working device may be mechanically coupled to the at least one previously described first guide and to the at least one second guide, which in preferred embodiments may be the subject of the present invention, for the purpose of horizontal and vertical transport of the at least one piece. In this case, it can be provided that the at least one working device can follow a curvilinear trajectory by coupling to the at least one first guide and to the at least one second guide, a horizontal movement of the at least one working device and a vertical movement of the at least one working device being superimposed in time become.
Die wenigstens eine Arbeitseinrichtung kann fest mit wenigstens einem Schlitten in Verbindung stehen, so dass der wenigstens eine Schlitten und die wenigstens eine Arbeitseinrichtung gemeinsam bewegt werden. In denkbaren Ausführungsformen kann die wenigstens eine Arbeitseinrichtung als Saug- und/oder Greifeinrichtung ausgebildet sein. Vorstellbar ist hierbei, dass die wenigstens eine Arbeitseinrichtung bzw. die Saug- und/oder Greifeinrichtung zur Entgegennahme von Zwischenlagen bzw. flächigen und aus Cellulose hergestellten Zuschnitten ausgebildet ist. Insbesondere kann die wenigstens eine Arbeitseinrichtung bzw. die Saug- und/oder Greifeinrichtung derart ausgebildet sein, dass diese flächige und aus Cellulose gebildete Zuschnitte pneumatisch und via Unterdruck entgegennehmen bzw. temporär fixieren kann. The at least one working device may be firmly connected to at least one carriage, so that the at least one carriage and the at least one working device are moved together. In conceivable embodiments, the at least one working device may be designed as a suction and / or gripping device. It is conceivable here that the at least one working device or the suction and / or gripping device is designed to receive intermediate layers or sheet-like blanks made of cellulose. In particular, the at least one working device or the suction and / or gripping device can be designed in such a way that these blank and cellulose blanks can be received pneumatically and via negative pressure or temporarily fixed.
Weiter kann es sein, dass die wenigstens eine Arbeitseinrichtung über mindestens einen Linearmotor, der die vorherig als Bestandteil bevorzugter Ausführungsformen erwähnte erste Führung ausbildet bzw. der als Bestandteil der ersten Führung ausbildet ist, in vertikaler Richtung bewegt wird. Weiter kann die wenigstens ein Arbeitseinrichtung über mindestens einen Linearmotor, der die vorherig als Bestandteil bevorzugter Ausführungsformen erwähnte zweite Führung ausbildet bzw. der als Bestandteil der zweiten Führung ausgebildet ist, in horizontaler Richtung bewegt werden. Eine solcher Antrieb der wenigstens einen Arbeitseinrichtung ist mit einem hohen Durchsatz einhergehend und durch Flexibilität sowie Präzision gekennzeichnet. It may also be that the at least one working device is moved in the vertical direction via at least one linear motor, which forms the first guide previously mentioned as part of preferred embodiments or which is formed as part of the first guide. Furthermore, the at least one working device can be moved in the horizontal direction via at least one linear motor, which forms the second guide previously mentioned as part of preferred embodiments or which is formed as part of the second guide. Such a drive of the at least one working device is associated with a high throughput and characterized by flexibility and precision.
Für besonders bevorzugte Ausführungsformen ist vorgesehen, dass wenigstens ein Stator des mindestens einen Linearmotors als Bestandteil der vorherig bereits erwähnten und in vertikaler Richtung und/oder der vorherig bereits erwähnten und in horizontaler Richtung wirkenden Führung ausgebildet ist. Die Längsachse des Stators kann sich hierbei in vertikaler Richtung erstrecken. Der Stator kann als Langstator ausgebildet sein. Weiter kann ein an die wenigstens eine Arbeitseinrichtung mechanisch gekoppelter Läufer zum Zwecke einer horizontalen und/oder vertikalen Bewegung der wenigstens einen Arbeitseinrichtung mit dem wenigstens einen Stator zusammenwirken. Der wenigstens eine Stator kann zusammen mit mindestens einem Läufer die in vertikaler Richtung wirkende erste Führung bzw. die in horizontaler Richtung wirkende zweite Führung ausbilden. For particularly preferred embodiments, it is provided that at least one stator of the at least one linear motor is formed as part of the previously already mentioned and in the vertical direction and / or the previously already mentioned and acting in the horizontal direction guide. The longitudinal axis of the stator can in this case extend in the vertical direction. The stator can be designed as a long stator. Furthermore, a rotor mechanically coupled to the at least one working device can cooperate with the at least one stator for the purpose of horizontal and / or vertical movement of the at least one working device. The at least one stator together with at least one rotor can form the first guide acting in the vertical direction or the second guide acting in the horizontal direction.
In denkbaren Ausführungsformen kann die Vorrichtung bzw. die Stützeinheit zudem eine vertikale Tragsäule umfassen, wobei wenigstens ein Stator bzw. Langstator ortsfest an die vertikale Tragsäule gekoppelt ist und mit einem in vertikaler Richtung entlang des wenigstens einen Stators verfahrbaren und an die wenigstens eine Arbeitseinrichtung mechanisch gekoppelten Läufer zusammenwirkt. In conceivable embodiments, the device or the support unit can also comprise a vertical support column, wherein at least one stator or long stator is fixedly coupled to the vertical support column and with a vertically movable along the at least one stator and mechanically coupled to the at least one working device Runner interacts.
Weiter kann die Vorrichtung bzw. die Stützeinheit eine horizontale Tragsäule umfassen, wobei wenigstens ein Stator ortsfest an die horizontale Tragsäule gekoppelt ist und mit einem in horizontaler Richtung entlang des Stators verfahrbaren und mit der wenigstens einen Arbeitseinrichtung mechanisch gekoppelten Läufer zusammenwirkt. Die vertikale Tragsäule kann feststehen bzw. unbeweglich auf einem Untergrund positonierbar sein. Hingegen kann die horizontale Tragsäule mit der in vertikaler Richtung wirkenden ersten Führung in Verbindung stehen und ggf. über bzw. unter Wirkverbindung mit mindestens einem Linearmotor entlang der in vertikaler Richtung wirkenden Führung auf und ab bewegt werden. Further, the device or the support unit may comprise a horizontal support column, wherein at least one stator is fixedly coupled to the horizontal support column and cooperates with a movable in the horizontal direction along the stator and mechanically coupled to the at least one working device runners. The vertical support pillar can be fixed or can be positioned immovably on a substrate. On the other hand, the horizontal support column can communicate with the first guide acting in the vertical direction and possibly over or under operative connection with at least one linear motor along the guide acting in the vertical direction and are moved up and down.
Auch ist vorstellbar, dass wenigstens zwei Statoren bzw. Langstatoren ortsfest an die vertikale Tragsäule gekoppelt sind und jeweils mit wenigstens einem eigenen in vertikaler Richtung entlang des jeweiligen Stators verfahrbaren Läufer zusammenwirken, wobei die in vertikaler Richtung verfahrbaren Läufer mechanisch an die wenigstens eine Arbeitseinrichtung gekoppelt sind. Die Läufer der wenigstens zwei Statoren können zeitsynchron und mit zumindest näherungsweise identischer Geschwindigkeit entlang der wenigstens zwei Statoren bewegt werden, um die wenigstens eine Arbeitseinrichtung vertikal auf und ab zu verfahren. Derartige Ausführungsformen, bei welchen wenigstens zwei Statoren bzw. Langstatoren vorgesehen sind, haben sich zur stabilen Führung der wenigstens einen Arbeitseinrichtung bewährt. It is also conceivable that at least two stators or long stators are fixedly coupled to the vertical support column and cooperate with at least one own vertically movable along the respective stator runner, wherein the vertically movable runners are mechanically coupled to the at least one working device , The runners of the at least two stators can be moved along the at least two stators in a time-synchronized and at least approximately identical speed in order to vertically move the at least one working device up and down. Such embodiments, in which at least two stators or long stators are provided, have proven to be stable for guiding the at least one working device.
Auch können wenigstens zwei Statoren bzw. Langstatoren ortsfest an die horizontale Tragsäule gekoppelt sein und jeweils mit wenigstens einem eigenen in horizontaler Richtung entlang des jeweiligen Stators verfahrbaren Läufer zusammenwirken, wobei die Läufer mechanisch an die wenigstens eine Arbeitseinrichtung gekoppelt sind. Also, at least two stators or long stators can be stationarily coupled to the horizontal support column and cooperate with at least one own horizontally movable along the respective stator runners, wherein the runners are mechanically coupled to the at least one working device.
Weiter kann es sein, dass die vorherig als Bestandteil sinnvoller Ausführungsformen bereits beschriebene und in horizontaler Richtung wirkende zweite Führung mechanisch an die in vertikaler Richtung wirkende erste Führung gekoppelt ist, so dass die in horizontaler Richtung wirkende zweite Führung entlang der in vertikaler Richtung wirkenden ersten Führung auf und ab bewegt werden kann. Die wenigstens eine Arbeitseinrichtung kann hierdurch ggf. zusammen mit der horizontalen Tragsäule entlang der vertikalen Tragsäule bzw. entlang der in vertikaler Richtung wirkenden Führung auf und ab bewegt werden. It may also be that the second guide previously described as part of meaningful embodiments and acting in the horizontal direction is mechanically coupled to the first guide acting in the vertical direction, so that the second guide acting in the horizontal direction along the first guide acting in the vertical direction can be moved up and down. As a result, the at least one working device can be moved up and down along the vertical support column or along the vertically acting guide, if necessary together with the horizontal support column.
Zur Ausbildung des mindestens einen Linearmotors sind zahlreiche Möglichkeiten denkbar. In der Praxis haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen der mindestens eine Linearmotor als tubularer und/oder flacher Linearmotor ausgebildet ist. To form the at least one linear motor numerous possibilities are conceivable. In practice, embodiments have proven in which the at least one linear motor is designed as a tubular and / or flat linear motor.
Zudem kann die wenigstens eine Arbeitseinrichtung mindestens ein Mittel zur Aufnahme von Getränkebehältnissen, Gebinden an Getränkebehältnissen, einzelnen palettierfähigen Lagen an Getränkebehältnissen und/oder vorzugsweise aus Cellulose gebildeten flächigen Zuschnitten besitzen. Die Vorrichtung kann somit als Palettiervorrichtung bzw. als Vorrichtung zum Palettieren und/oder Depalettieren von aus Getränkebehältnissen bestehenden Lagen ausgebildet sein. Weiter können die Mittel durch mindestens eine Saug- und/oder Greifeinrichtungen ausgebildet sein, über welche mindestens ein Getränkebehältnis entgegengenommen werden kann. In addition, the at least one working device may have at least one means for holding beverage containers, containers on beverage containers, individual palletizable layers of beverage containers and / or flat blanks preferably made of cellulose. The device can thus be designed as a palletizing device or as a device for palletizing and / or depalletizing existing from beverage containers layers. Furthermore, the means may be formed by at least one suction and / or gripping means, via which at least one beverage container can be received.
Zwischen einzelnen Lagen aus Stückgütern bzw. Getränkebehältnissen kann zur stabilen Ausbildung einer Palette eine Zwischenlage notwendig sein. Sofern die wenigstens eine Arbeitseinrichtung mindestens ein Mittel zur Aufnahme von vorzugsweise aus Cellulose gebildeten flächigen Zuschnitten besitzt, kann die Vorrichtung einzelne Zwischenlagen zwischen benachbarte Lagen an Stückgütern bzw. zwischen benachbarte Lagen an Getränkebehältnissen einbringen. Die Vorrichtung ist jedoch nicht auf derartige Ausführungsformen beschränkt und kann darüber hinaus für weitere Arbeiten, bei welchen Stückgüter und insbesondere Getränkebehältnisse transportiert werden sollen, Verwendung finden. Between individual layers of piece goods or beverage containers, an intermediate layer may be necessary for stable formation of a pallet. If the at least one working device has at least one means for receiving sheet-like blanks, preferably made of cellulose, the device can introduce individual intermediate layers between adjacent layers on piece goods or between adjacent layers on beverage containers. However, the device is not limited to such embodiments and, moreover, can be used for further work in which piece goods and in particular beverage containers are to be transported.
Auch kann es sein, dass die Vorrichtung eine Steuerungseinheit umfasst, welche Informationen zu einer über den Zeitverlauf einzunehmenden Soll-Position für die wenigstens eine Arbeitseinrichtung besitzt. Zudem kann eine mit der Steuerungseinheit in Verbindung stehende Sensorik vorgesehen sein, welche zur Erfassung einer Ist-Position der wenigstens einen Arbeitseinrichtung ausgebildet ist. Die Sensorik bzw. der Geber kann als Bestandteil wenigstens eines Stators des mindestens einen Linearmotors ausgebildet oder ortsfest an oder im Bereich des wenigstens einen Stators des mindestens einen Linearmotors positioniert sein. It may also be that the device comprises a control unit which has information about a setpoint position to be taken over the course of time for the at least one working device. In addition, a sensor system that is in communication with the control unit may be provided, which is designed to detect an actual position of the at least one working device. The sensor or the encoder may be formed as part of at least one stator of the at least one linear motor or be stationarily positioned on or in the region of the at least one stator of the at least one linear motor.
Die Vorrichtung kann weiter wenigstens einen als Bestandteil des mindestens einen Linearmotors ausgebildeten Stator mit einer Vielzahl an Spulen umfassen, wobei die Steuerungseinheit zum Vergleich der jeweiligen Ist-Position mit der Soll-Position ausgebildet ist und derart mit der Vielzahl an Spulen in Verbindung steht, dass die Steuerungseinheit unter Berücksichtigung des Vergleiches einzelne Spulen selektiv ansteuern kann. Denkbar ist hierbei, dass die Steuerungseinheit unter Berücksichtigung des Vergleichs eine einzelne Spule der Vielzahl an Spulen auswählen und selektiv ansteuern kann. Demnach kann eine Einzelspulen-Ansteuerung bei diversen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein. The device may further comprise at least one stator formed as part of the at least one linear motor with a plurality of coils, wherein the control unit for comparing the respective actual position is formed with the desired position and in such a way with the plurality of coils in connection the control unit can selectively control individual coils taking into account the comparison. It is conceivable here that the control unit, taking into account the comparison, can select and selectively control a single coil of the multiplicity of coils. Accordingly, a single coil drive can be provided in various embodiments of the device according to the invention.
Um die jeweilige Ist-Position der wenigstens einen Arbeitseinrichtung zu erfassen, kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit zum Erkennen einer in Spulen des wenigstens einen Stators mittels des mindestens einen Läufers induzierten Spannung ausgebildet ist. Die Positionserkennung bzw. das Erkennen der Ist-Position kann somit unter Zuhilfenahme einer geberlosen Steuerung bzw. ELC erfolgen. In order to detect the respective actual position of the at least one working device, it can be provided that the control unit is designed to detect a voltage induced in coils of the at least one stator by means of the at least one rotor. The position detection or the detection of the actual position can thus be done with the aid of a sensorless control or ELC.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Entgegennehmen und Transportieren von Stückgütern an einen bestimmten Zielort. Merkmale, welche vorhergehend zu diversen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden, können ebenso bei diversen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein. Weiter können Merkmale, welche nachfolgend zu diversen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben werden, bei denkbaren Ausführungsformen für die erfindungsgemäße Vorrichtung Verwendung finden. The invention further relates to a method for receiving and Transporting piece goods to a specific destination. Features which have been previously described for various embodiments of the device according to the invention can also be provided in various embodiments of the method according to the invention. Furthermore, features which are described below for various embodiments of the method according to the invention can be used in conceivable embodiments for the device according to the invention.
Im Rahmen eines ersten Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine Aufnahme mindestens eines und vorzugsweise zeitgleich mehrerer Stückgüter über wenigstens eine Arbeitseinrichtung. Within the scope of a first step of the method according to the invention, at least one and preferably simultaneously several pieces of goods are picked up via at least one working device.
In einem weiteren Schritt wird das mindestens eine Stückgut in Richtung des Zielortes transportiert, wobei das jeweilige mindestens eine aufgenommene Stückgut hierbei unter Zuhilfenahme der wenigstens einen Arbeitseinrichtung in vertikaler und in horizontaler Richtung bewegt wird. Die wenigstens eine Arbeitseinrichtung kann in diversen Ausführungsformen weiterhin als Saug- und/oder Greifeinrichtung ausgebildet sein, mittels welcher flächige und vorzugsweise aus Cellulose gebildete Zuschnitte entgegengenommen werden können. Denkbar ist beispielsweise, dass die wenigstens eine Arbeitseinrichtung zusammen mit dem mindestens einen aufgenommenen Stückgut in vertikaler und in horizontaler Richtung bewegt wird. In weiteren Ausführungsformen kann die wenigstens eine Arbeitseinrichtung zusammen mit dem mindestens einen aufgenommenen Stückgut in vertikaler Richtung bewegt werden und eine horizontale Bewegung des mindestens einen aufgenommen Stückgutes beispielsweise über eine Horizontalfördereinrichtung bewirken, die als Bestandteil der wenigstens einen Arbeitseinrichtung ausgebildet ist. In a further step, the at least one piece goods are transported in the direction of the destination, wherein the respective at least one picked piece goods in this case is moved with the aid of at least one working device in the vertical and horizontal directions. In various embodiments, the at least one working device can furthermore be designed as a suction and / or gripping device, by means of which flat blanks, preferably made of cellulose, can be received. It is conceivable, for example, that the at least one working device is moved together with the at least one picked piece goods in the vertical and in the horizontal direction. In further embodiments, the at least one working device can be moved together with the at least one picked piece goods in the vertical direction and effect a horizontal movement of the at least one picked piece goods, for example via a horizontal conveyor, which is formed as part of the at least one working device.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bewegung des mindestens einen Stückgutes in vertikaler Richtung und/oder die Bewegung des mindestens einen Stückgutes in horizontaler Richtung via mindestens einen elektromagnetischen Direktantrieb bzw. mindestens einen Linearmotor bewirkt wird, der die Bewegung des mindestens einen aufgenommenen Stückgutes zusammen mit der wenigstens einen Arbeitseinrichtung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung linear und kraftbeaufschlagt herbeiführt.. Ein derartiges Verfahren ist mit einem hohen Durchsatz einhergehend und zudem durch Flexibilität und Präzision gekennzeichnet. According to the invention, it is provided that the movement of the at least one piece good in the vertical direction and / or the movement of the at least one piece good in the horizontal direction via at least one electromagnetic direct drive or at least one linear motor is effected, the movement of the at least one recorded piece goods together with the at least one working device in the horizontal and / or vertical direction causes linear and kraftbeaufschlagt .. Such a method is associated with a high throughput and also characterized by flexibility and precision.
Für besonders bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass durch die wenigstens eine Arbeitseinrichtung Lagen an Getränkebehältnissen aufgenommen und am Zielort auf einer Palette abgesetzt werden und/oder dass durch die wenigstens eine Arbeitseinrichtung Lagen an Getränkebehältnissen von einer Palette aufgenommen und am Zielort freigegeben werden und/oder dass durch die wenigstens eine Arbeitseinrichtung flächige und vorzugsweise aus Cellulose gebildete Zuschnitte aufgenommen und auf einer Palette abgesetzt werden. Das Verfahren kann somit durch einen Palettierer bzw. Depalettierer sowie durch einen Zwischenlagenseparierer umgesetzt werden. For particularly preferred embodiments of the method can be provided that taken by the at least one working device layers of beverage containers and sold at the destination on a pallet and / or that received by the at least one working device layers of beverage containers from a pallet and released at the destination and / or that are received by the at least one working device surface and preferably made of cellulose blanks and deposited on a pallet. The method can thus be implemented by a palletizer or depalletizer and by a separator separator.
Weiter kann es sein, dass die Bewegung des mindestens einen aufgenommenen Stückgutes in vertikaler Richtung und in horizontaler Richtung zeitlich überlagert sind. Die wenigstens eine Arbeitseinrichtung kann zusammen mit dem mindestens einen aufgenommenen Stückgut gemeinsam zumindest zeitweise entlang einer bogenförmigen Bahn bewegt werden. Furthermore, it may be that the movement of the at least one picked piece goods are temporally superimposed in the vertical direction and in the horizontal direction. The at least one working device can be moved together with the at least one picked piece goods together at least temporarily along an arcuate path.
Auch im Rahmen des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine elektromagnetische Direktantrieb bzw. der mindestens eine Linearmotor einen als Bestandteil des mindestens einen elektromagnetischen Direktantriebes bzw. des mindestens einen Linearmotors ausgebildeten Stator mit einer Vielzahl an einzelnen Spulen umfasst. Weiter kann eine Ist-Position der wenigstens einen Arbeitseinrichtung erfasst werden, die Ist-Position ggf. mittels einer Steuerungseinheit mit einer vorbestimmten Soll-Position verglichen werden und einzelne Spulen unter Berücksichtigung des Vergleichs selektiv angesteuert werden. Vorstellbar ist hierbei, dass die Steuerungseinheit unter Berücksichtigung des Vergleichs eine einzelne Spule auswählt und ansteuert. Somit kann das Verfahren unter Zuhilfenahme einer Einzelspulen-Ansteuerung umgesetzt werden. It can also be provided within the scope of the method that the at least one electromagnetic direct drive or the at least one linear motor comprises a stator formed as a component of the at least one electromagnetic direct drive or of the at least one linear motor and having a multiplicity of individual coils. Furthermore, an actual position of the at least one working device can be detected, the actual position can be compared, if necessary, by means of a control unit with a predetermined desired position, and individual coils can be selectively controlled taking into account the comparison. It is conceivable here that the control unit selects and controls a single coil taking into account the comparison. Thus, the method can be implemented with the aid of a single coil drive.
Auch kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Arbeitseinrichtung mit wenigstens einem Läufer des elektromagnetischen Direktantriebes mechanisch gekoppelt ist. Die Ist-Position der wenigstens einen Arbeitseinrichtung kann über eine durch den wenigstens einen Läufer bewirkte elektromagnetische Induktion in mindestens einer Spule eines als Bestandteil des mindestens einen elektromagnetischen Direktantriebes ausgebildeten Stators erfasst werden. Somit kann das Verfahren unter Zuhilfenahme einer geberlosen Steuerung bzw. ELC bzw. „Encoder less control“ umgesetzt werden. It can also be provided that the at least one working device is mechanically coupled to at least one rotor of the electromagnetic direct drive. The actual position of the at least one working device can be detected via an electromagnetic induction effected by the at least one rotor in at least one coil of a stator formed as part of the at least one electromagnetic direct drive. Thus, the method can be implemented with the aid of an encoderless control or ELC or "encoder less control".
Weiter kann es sein, dass die Bewegung in vertikaler Richtung und die Bewegung in horizontaler Richtung zeitlich überlagert sind. Die Bewegung der wenigstens einen Arbeitseinrichtung kann somit zumindest zeitweise entlang einer Kreisbahn bewirkt werden. Further, it may be that the movement in the vertical direction and the movement in the horizontal direction are temporally superimposed. The movement of the at least one working device can thus be effected at least temporarily along a circular path.
Es kann zudem sein, dass die Bewegung in vertikaler Richtung und/oder die Bewegung in horizontaler Richtung jeweils unter Zuhilfenahme zweier elektromagnetischer Direktantriebe bzw. zweier Linearmotoren erfolgen, welche für eine Bewegung der Arbeitseinrichtung jeweils zeitsynchron angesteuert werden. It may also be that the movement in the vertical direction and / or the movement in the horizontal direction with the help of two Electromagnetic direct drives or two linear motors take place, which are each controlled time-synchronously for a movement of the working device.
Weiter kann es sein, dass das Führen der wenigstens einen Arbeitseinrichtung zusammen mit dem mindestens einen aufgenommenen Stückgut in Richtung des Zielortes ein Verschwenken der wenigstens einen Arbeitseinrichtung um eine vertikale Achse einschließt. Hierdurch kann die wenigstens eine Arbeitseinrichtung bei Verschwenken einer Kreisbahn folgen. Derartige Ausführungsformen haben sich insbesondere bewährt, sofern das Verfahren durch einen Zwischenlagenseparierer umgesetzt wird. Furthermore, it may be that the guiding of the at least one working device together with the at least one picked piece goods in the direction of the destination includes a pivoting of the at least one working device about a vertical axis. As a result, the at least one working device can follow a circular path when pivoting. Such embodiments have proven particularly useful, provided that the method is implemented by an intermediate layer separator.
Aus Gründen der Vollständigkeit sei erwähnt, dass für die Vorrichtung bzw. für das Verfahren mindestens eine Sicherheitsfunktion vorgesehen sein kann. So kann beispielsweise mindestens eine Stoppfunktionen (STO, SOS, SS1, SS2) vorgesehen sein. Zudem ist mindesten seine Geschwindigkeitsfunktion (SLS, SSM, SSR, SMS) für diverse Ausführungsformen denkbar. Weiter kann ggf. ergänzend wenigstens eine Positionsfunktion (SLP, SCA, SLI) vorgesehen sein. Auch kann für vorstellbare Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder des erfindungsgemäßen Verfahrens mindestens eine Beschleunigungsfunktion (SAR, SMA, SLT/SLF, SBC) Verwendung finden. For the sake of completeness, it should be mentioned that at least one safety function can be provided for the device or for the method. For example, at least one stop function (STO, SOS, SS1, SS2) may be provided. In addition, at least its speed function (SLS, SSM, SSR, SMS) is conceivable for various embodiments. In addition, if appropriate, at least one position function (SLP, SCA, SLI) may additionally be provided. Also, for conceivable embodiments of the device according to the invention and / or the method according to the invention, at least one acceleration function (SAR, SMA, SLT / SLF, SBC) can be used.
Die Vorrichtung kann zudem, wie vorhergehend bereits erwähnt, eine Steuerungseinheit besitzen. Der Energieverbrauch des mindestens einen Linearmotors und/oder der gesamten Vorrichtung kann über die Steuerungseinheit festgestellt werden. Weiter können Informationen zum Energieverbrauch des mindestens einen Linearmotors über die Steuerungseinheit ausgegeben werden. Die Steuerungseinheit kann hierzu mit einem Display in Verbindung stehen, über welches Informationen zum Energieverbrauch des mindestens einen Linearmotors darstellbar sind. Auch im Rahmen des Verfahrens kann der Energieverbrauch des mindestens einen Linearmotors festgestellt werden. Informationen hierzu können optisch ausgegeben werden. Die Steuerungseinheit kann zudem eine Schnittstelle besitzen, mittels welcher ein Fernwartungszugang zur Steuerungseinheit bereitgestellt wird. Weiter kann die Steuerungseinheit an einen zentralen Leitstand gekoppelt bzw. mit einem zentralen Leitstand vernetzt sein. Der Energieverbrauch des mindestens einen Linearmotors bzw. der Vorrichtung und/oder weitere physikalische Parameter können in Echtzeit erfasst und auf der Steuerungseinheit ausgegeben bzw. mittels der Steuerungseinheit verarbeitet werden. The device may also, as previously mentioned, have a control unit. The energy consumption of the at least one linear motor and / or the entire device can be determined via the control unit. Furthermore, information about the energy consumption of the at least one linear motor can be output via the control unit. For this purpose, the control unit can be connected to a display via which information about the energy consumption of the at least one linear motor can be displayed. Also in the context of the method, the energy consumption of the at least one linear motor can be determined. Information about this can be displayed optically. The control unit may also have an interface, by means of which a remote maintenance access to the control unit is provided. Furthermore, the control unit can be coupled to a central control station or networked to a central control station. The energy consumption of the at least one linear motor or the device and / or further physical parameters can be detected in real time and output on the control unit or processed by the control unit.
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 Erfindung ausgestaltet sein kann 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 invention may be configured and are not an exhaustive limitation.
Hierzu umfasst die Vorrichtung
Die Linearmotoren
Am Schlitten
Die horizontale Bewegung des Schlittens
Die Bewegung des Schlittens
Die in
Die Steuerungseinheit S besitzt Informationen zu einer Soll-Position für die Läufer
Zudem besitzt die Vorrichtung
Eine Anpassung der jeweiligen Ist-Position der Läufer
Über die Steuerungseinheit S wird zudem der Energieverbrauch der Vorrichtung
Die erste in vertikaler Richtung wirkende Führung
An die Läufer
Über die Linearmotoren
Die Vorrichtung
Ein Verfahren der Läufer
Die beiden mit dem oberen der beiden horizontal orientierten Statoren
Derartige Ausführungsformen haben sich bewährt, sofern durch eine Relativbewegung der mit dem oberen der beiden Statoren
Auch die Ausführungsform der Vorrichtung
Im Rahmen eines weiteren Schrittes wird die Arbeitseinrichtung zusammen mit der aufgenommenen palettierfähigen Lage in Richtung eines Zielortes unter Zuhilfenahme eines elektromagnetischen Direktantriebes bzw. unter Zuhilfenahme eines Linearmotors bewegt. Die Arbeitseinrichtung kann hierbei zumindest abschnittsweise einer kurvenförmigen Bewegungsbahn folgen bzw. zeitgleich horizontal und vertikal verfahren werden. Die vertikale Bewegung und/oder die horizontale Bewegung können über den elektromagnetischen Direktantrieb bzw. unter Zuhilfenahme des elektromagnetischen Direktantriebes bewirkt werden. As part of a further step, the working device is moved together with the recorded palletizable layer in the direction of a destination with the aid of an electromagnetic direct drive or with the aid of a linear motor. The working device can in this case at least partially follow a curved path of movement or at the same time be moved horizontally and vertically. The vertical movement and / or the horizontal movement can be effected via the electromagnetic direct drive or with the aid of the electromagnetic direct drive.
Anschließend bzw. zeitlich nach Überführung der palettierfähigen Lage an den Zielort wird die palettierfähige Lage durch die Arbeitseinrichtung auf einer im Bereich des Zielortes positionierten Palette abgesetzt. Ein Jalousiegreifkopf kann hierzu öffnen, wobei die palettierfähige Lage auf der Palette aufgesetzt wird. Subsequently or after the transfer of the palletizable layer to the destination, the palletizable layer is deposited by the working device on a pallet positioned in the region of the destination. A Venetian blind head can open to this, the palletizable layer is placed on the pallet.
Nachfolgend wird die Arbeitseinrichtung in Richtung einer weiteren entgegenzunehmenden palettierfähigen Lage unter Zuhilfenahme des mindestens einen elektromagnetischen Direktantriebes bzw. Linearmotors
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 will be apparent to those skilled in the art that modifications or changes may be made to the invention without departing from the scope of the following claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung contraption
- 22
- Palettiervorrichtung palletizing
- 33
- Erste Führung First tour
- 44
- Stützeinheit support unit
- 55
- Vertikale Führungsschiene Vertical guide rail
- 77
- Rolle role
- 1111
- Schlitten carriage
- 1313
- Zweite Führung Second leadership
- 1616
- Linearmotor linear motor
- 1818
- Stator stator
- 1919
- Läufer runner
- 2020
- Vertikale Tragsäule Vertical support column
- 2121
- Stator stator
- 2222
- Läufer runner
- 2525
- Linearmotor linear motor
- 3030
- Horizontale Tragsäule Horizontal support column
- 3535
- Aktor actuator
- 100100
- Verfahren method
- SS
- Steuerungseinheit control unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0511529 A1 [0004] EP 0511529 A1 [0004]
- DE 29505864 U1 [0005] DE 29505864 U1 [0005]
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