DE102017122764B3

DE102017122764B3 - Konfektionierungsanlage und Konfektionierungsverfahren

Info

Publication number: DE102017122764B3
Application number: DE102017122764.4A
Authority: DE
Inventors: Jochen Gruber
Original assignee: Guehring KG
Current assignee: Guehring KG
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2018-09-20
Anticipated expiration: 2037-09-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Konfektionierungsanlage und Verfahren zum Vermessen, Beschriften und Verpacken von Erzeugnissen (E).Die automatisiert arbeitende Anlage umfasst eine Zuführvorrichtung (10), welche neben in maschinenlesbarer Form bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten (11) aus einem ERP-System (1) das jeweils zu beschriftenden Erzeugnis (E) in einer Aufnahme und die dafür vorgesehene Verpackung (V) aufnimmt.Die Prüfstation (20) prüft, ob das zu beschriftende Erzeugnis (E) und die vorgesehene Verpackung (V) dem bestellten Erzeugnis (E) richtig zugeordnet ist.Bei einer richtigen Zuordnung wird das Erzeugnis (E) einer Beschriftungsstation (30) zugeführt, welche eine Beschriftung aufbringt.Eine Fördervorrichtung (40) führt das beschriftete Erzeugnis (E) und die vorgesehene Verpackung (V) einer Verpackungsstation (50) zu, die das Erzeugnis (E) in der Verpackung (V) ablegt, verschließt und mit einer Kennzeichnung(51) ausstattet.Die Anlage umfasst weiterhin eine Transportvorrichtung (60), die das Erzeugnis (E) in einem dem zugehörigen Auftrag zugeordneten Transportbehälter (70) ablegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatisiert arbeitende Konfektionierungsanlage und ein Verfahren zur Vermessung, Beschriftung und Verpackung von Erzeugnissen, insbesondere von zylinderförmigen und/oder scheibenförmigen Werkzeugen/ Werkstücken, gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 und 11.
Als Konfektionieren bezeichnet man in der Produktion und Technik jegliche Art von Aufteilung, Längeneinteilung oder Festlegung anwendungsspezifischer Endstücke und Abmessungen, sowie die anschließende Beschriftung und Verpackung sowie Zuordnung zu einem Bestell- oder Anforderungsvorgang. Insbesondere ist ein Konfektionieren im Sinne der Erfindung ein Vermessen, Verpacken und Beschriften von Kleinteilen und die Zuordnung der Kleinteile zu einer entsprechend ausgeführten Verpackung, sowie Zuordnung mehrerer, durchaus unterschiedlicher Kleinteile zu einem Bestellauftrag. Das Einsatzgebiet der hier betrachteten Anlage ist auf die Verpackung von Werkzeugteilen wie spanbearbeitenden Werkzeugen wie Bohrer, Fräser, Gewindeschneider etc. gerichtet, allerdings können mit dieser Maschine beispielsweise auch Konfektionsvorgänge in anderen Industrie- und Handelsbereichen wie in der Logistik zur Zusammenstellung von Endprodukten einer Konsumentenbestellung eines Handelsbetriebes oder in der lebensmittelverarbeitenden Industrie zur Zusammenstellung von Essensmenüs eingesetzt werden.
Derartige Anlagen und Verfahren zum Beschriften und nachfolgendem Verpacken bestellter Erzeugnisse basieren üblicherweise auf papierbezogenen Bestellaufträgen, welche zusammen mit dem zu beschriftenden Erzeugnis manuell einer Bearbeitungsvorrichtung zur Beschriftung zugeführt und anschließend in einer Packungsstation in vorgesehenen Verpackungen abgelegt werden.
Um fehlerhafte Zuordnungen der Erzeugnisse zum jeweiligen Auftrag zu vermeiden, wird vor der Beschriftung, beispielsweise durch eine Sichtkontrolle des Bedieners der Anlage, geprüft, ob das zu beschriftende Erzeugnis dem jeweiligen Auftrag entspricht. So kann verhindert werden, dass ein Erzeugnis, welches dem Auftrag nicht entspricht, falsch beschriftet wird. Das falsch zugeordnete Erzeugnis wird dann nicht beschriftet und aus der Anlage hinaustransportiert.
Heute bereits eingesetzte Ressource-Planning (ERP)-Systeme, wie z.B. ein SAP-System, verwalten u.a. Bestellungen von Kunden, wobei diese auch Bestellungen direkt in das System eingeben und Lieferungen terminieren können. Eine Kernfunktion des ERP- Systems ist eine Materialplanung, die sicherstellt, dass alle für die Herstellung der Erzeugnisse und Komponenten erforderlichen Materialien an der richtigen Stelle im Produktionsprozess zur Verfügung stehen. Weiterhin soll bei Bestellungen eines Kunden eine Zuordnung von durchaus verschiedenen bestellten Erzeugnissen mit entsprechend korrekter Beschriftung und passender Verpackung zu einem endkonfektionierten Kundenwarenkorbs automatisiert ermöglicht werden. Hierzu sind Teilschritte wie die Zusammenstellung der Erzeugnisse, die Zuordnung passender Einzelverpackungen, die Vermessung und Beschriftung der Erzeugnisse und die Zuordnung der Erzeugnisse zu einem Warenkorb bzw. einem Warenausgangsbehältnis erforderlich, wobei zumindest Teilschritte hiervon händisch und somit fehleranfällig geleistet wurden.
In der WO 2001/ 39 108 A2 ist ein System beschrieben, das Individualisierungsdaten eines Gegenstandes, beispielsweise eine mit einem Messgerät erfasste Struktur des Gegenstandes, erkennt und weiterverarbeitet. Das dabei eingesetzte, als Laserbeschrifter ausgeführte Materialbearbeitungsmittel wird zur Aufbringung einer Identifikationsmarkierung auf dem Gegenstand verwendet. Dabei beschriftet ein Laser durch Materialabtrag beim Verdampfen des Materials den Gegenstand berührungs- und kräftefrei.
Die US 2014/0 230 366 A1 zeigt eine automatische Kommissionierungsanlage sowie ein Kommissionierverfahren für pharmazeutische Produkte, wobei die Erzeugnisse mit Etiketten versehen werden und anhand von Auftragsdaten in einem Versandpaket zusammengefasst werden.
In der DE 10 2016 005 559 A1 wird ein Werkzeugwechsel- und Steuersystem für vollautomatische Bearbeitungszentren offenbart, wobei das Werkzeug in einer Prüfstation mit einer Kamera erfasst wird und das erfasst Bild mit einem gespeicherten Soll-Bild verglichen wird, wobei der Zustand des Werkzeugs überprüft wird.
Die DE 10 2011 055 455 A1 zeigt eine Kommissionierungsanlage, bei der das freie Volumen des Versandbehälters geprüft wird und daraufhin die Menge Füllmaterial zum Schutz des zu versendenden Gutes ermittelt und eingebracht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatisiert arbeitende Konfektionierungsanlage und ein Verfahren zur Vermessung, Beschriftung und Verpackung von auftragsbezogenen Erzeugnissen, insbesondere von zylinderförmigen und/oder scheibenförmigen Werkzeugen anzugeben, welche das Beschriften der Erzeugnisse vereinfachen und eine fehlerfreie automatische Zuordnung der beschrifteten Erzeugnisse entsprechend eines vorliegenden Bestellauftrages ausführen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Konfektionierungsanlage und ein entsprechendes Verfahren zur Beschriftung und Verpackung von Erzeugnissen sind in weiteren Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben.
Die automatisiert arbeitende Konfektionierungsanlage zum Vermessen, Beschriften und Verpacken von Erzeugnissen, insbesondere zylinderförmigen und/oder scheibenförmigen Werkzeugen gemäß vorliegender Erfindung, umfasst

- eine Zuführvorrichtung, die neben in maschinenlesbarer Form bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten, bereitgestellt aus einem ERP (Enterprise-Ressource-Planning)- System, das jeweils zu beschriftende Erzeugnis in einer entsprechend ausgeführten Aufnahme und die dafür vorgesehene Verpackung aufnimmt,
- eine Prüfstation, die anhand der vom ERP- System bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten prüft, ob das zu beschriftende Erzeugnis und die dafür vorgesehene Verpackung dem bestellten Erzeugnis richtig zugeordnet ist, und bei richtiger Zuordnung das Erzeugnis einer Beschriftungsstation zuführt, welche auf dem Erzeugnis eine Beschriftung basierend auf vom ERP- System zur Verfügung gestellten Beschriftungsdaten, beispielsweise mittels eines Lasers, aufbringt, wobei zu den Beschriftungsdaten, beispielsweise ein Logo bzw. grafisches Zeichen zählen, mit dem das Erzeugnis zu beschriften ist, an welcher Position und in welcher Größe die Beschriftung auf dem Erzeugnis aufzubringen ist,
- eine Fördervorrichtung, welche das in der Beschriftungsstation beschriftete Erzeugnis und die dafür vorgesehene Verpackung einer Verpackungsstation zuführt,
- die Verpackungsstation das Erzeugnis in der mitgeführten Verpackung ablegt, die Verpackung automatisch verschließt und mit einer Kennzeichnung, beispielsweise mit einem entsprechend beschriftetem Etikett, ausstattet sowie
- eine Transportvorrichtung, die dafür eingerichtet ist, das verpackte und mit der Kennzeichnung versehene Erzeugnis in einem dem zugehörigen Auftrag zugeordneten Transportbehälter abzulegen.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante erfolgt nach der Beschriftung, Verpackung und Ablage der Erzeugnisse eines kompletten Auftrages im jeweiligen Transportbehälter und dem Entfernen desselben aus der Konfektionierungsanlage automatisch eine Rückmeldung an das ERP- System mit der Information, dass der jeweilige Auftrag abgeschlossen ist.
Erzeugnisse, die in der erfindungsgemäßen Anlage automatisch zu beschriften und zu verpacken sind, betreffen beispielsweise Werkzeuge, wie zylinderförmige Gewindefräser, vorzugsweise mit einem Schaftdurchmesser von ca. 6,0 bis 20,0mm und einer Gesamtlänge von ca. 48,0 bis 125,0 mm. Zu denen zählen u.a. Gewindefräser zur Fertigung von Innengewinden, Gewindefräser mit Senkstufe zur kombinierten Fertigung von Innengewinden mit Absenkung. Auch Mehrbereichsgewindefräser zur Fertigung eines großen Gewindedurchmesserbereichs mit definierter Steigung, Gewindefräser mit Senkstufe und Mehrbereichsgewindefräser für Stähle und schwer zerspanbare Werkstoffe, Gewindefräser für die Hartbearbeitung, Einprofilgewindefräser, Bohrgewindefräser zur kombinierten Fertigung von Innengewinden mit Bohrung und Absenkung und zur Bearbeitung von kurzspanenden Werkstoffen sowie Gewindefräser mit Kühlrillen im Schaft oder einer Spannfläche im Schaft sind bevorzugt mit der erfindungsgemäßen Anlage konfektionierbar.
Weiterhin ist die erfindungsgemäße Anlage bevorzugt zur automatischen Beschriftung und Verpackung von zylinderförmigen Gewindelehren, vorzugsweise mit einem Schaftdurchmesser von ca. 5,0 bis 40,0mm, wie beispielsweise Gewinde-Gutlehrdorne, Gewinde- Ausschusslehrdorne, Gewinde- Grenzlehrdorne geeignet.
Auch Erzeugnisse, wie insbesondere auch scheibenförmige Werkzeuge, wie beispielsweise Gewindelehrringe, vorzugsweise mit einem Durchmesser von ca. 22,0 mm bis 100,0mm und einer Höhe von ca. 2,5 bis 32,0mm, zu denen u.a. Gewinde-Gutlehrringe, Gewinde- Ausschusslehrringe und Gewinde- Grenzlehrringe zählen. Auch Schneideisen, vorzugsweise mit einem Durchmesser von ca. 16,0 bis 90,0 mm und einer Höhe von ca. 5,0 bis 36,0mm, zu denen auch Hand-, Maschinen-Automaten- Schneideisen, Glockenform- Schneideisen, Sechskantschneideisen, Schneideisen für die Messingbearbeitung, von rost- und säurebeständigen Stählen gehören, sind in der erfindungsgemäßen Konfektionierungsanlage beschriftbar und können automatisiert verpackt werden.
Die Fördervorrichtung stellt der Verpackungsstation für die jeweiligen Erzeugnisse entsprechend unterschiedliche Verpackungen bereit, wobei insbesondere für zylinderförmige Werkzeuge als Verpackung einen rechteckzylinderförmigen, sogenannten QuattroPack und für scheibenförmige Werkzeuge eine quadratische, flache rechteckförmige Verpackungsbox sogenannte UniBox, jeweils mit verschiedenen Abmessungen bzw. Größen, vorgesehen sind. Die Verpackung kann mittels der Zuführvorrichtung zusammen mit dem Erzeugnis und dem Bestell- bzw. Auftragsdaten der Verpackungsstation bereitgestellt werden. Sie ist in der Regel durch einen Deckel oder durch zwei teleskopisch ineinanderfahrende Verpackungsteile verschließbar.
Erfindungsgemäß stellt eine im ERP-System integrierte Datenbereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung der Prüfstation, der Beschriftungsstation und der Verpackungsstation, neben den Bestell-, Auftrags- und Beschriftungsdaten in vorteilhafter Weise die benötigte Stückzahl des Erzeugnisses, welche nach Abarbeitung und Ablage eines kompletten Auftrages im jeweiligen Transportbehälter zulegen sind. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt dann auch eine Rückmeldung an das ERP- System, dass der jeweilige Auftrag abgeschlossen ist.
Die erfindungsgemäße Konfektionierungsanlage ermöglicht in vorteilhafter Weise nicht nur große Stückzahlen gleichartiger Erzeugnisse zu beschriften sondern auch einen kompletten Auftrag vollautomatisch bereitzustellen, zu beschriften und zu versenden.
Das Verfahren zur automatischen Vermessung, Beschriftung und Verpackung von Erzeugnissen, insbesondere von zylinderförmigen und/oder scheibenförmigen Werkzeugen, mit dem die Aufgabe weiterhin gelöst wird, beruht darauf, dass mittels wenigstens einer Zuführvorrichtung neben in maschinenlesbarer Form aus einem ERP-System bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten zu den bestellten Erzeugnissen, das jeweils zu beschriftende Erzeugnis und die dafür vorgesehene Verpackung bereitgestellt werden. Hierzu kann die Zuführvorrichtung ein Fließband bzw. Transportband mit benachbart angeordneten einzelnen Aufnahmeplatten auf, wobei jede Aufnahmeplatte einen Bereich für die Ablage des Erzeugnisses und einen Bereich für die Ablage der Verpackung sowie einen Bereich für die Ablage des maschinenlesbaren Bestell- bzw. Auftragsdatenträgers, z.B. eines Barcodes, RFID-Chips oder Ausdruck einer Erzeugnisbeschreibung auf. Der Bereich für die Ablage des Erzeugnisses kann einen flächigen Unterbereich für die Ablage scheibenförmiger Erzeugnisse, wie Gewindeschneideisen und einen V-förmigen Schlitzbereich für die Erzeugnisaufnahme zylinderförmiger Erzeugnisse wie Gewindebohrer aufweisen. Der Verpackungsaufnahmebereich für die Verpackung kann eine Ausnehmung mit einer Klemmvorrichtung zur klemmenden Aufnahme einer Verpackung in einer für eine Robotergreifvorrichtung zugänglichen Form aufweisen. Der Aufnahmebereich für den Datenträger kann ein davon abgesetzter Auflagebereich sein. Durch das Fließband können die Aufnahmeplatten nach Entnahme des Erzeugnisses, der Verpackung und des Datenträgers rückwärtig zurücktransportiert werden.
Die Erzeugnisse sowie die Verpackung werden einer Prüfstation zugeführt und es wird eine Plausibilitätsprüfung ausgeführt, wobei anhand der vom ERP-System bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten geprüft wird, ob das zu beschriftende Erzeugnis und die dafür vorgesehene Verpackung dem bestellten Erzeugnis richtig zugeordnet wurden. Dazu wird das Erzeugnis automatisch visuell vermessen und mit den Bestell- bzw. Auftragsdaten verglichen. Bei einer richtigen Zuordnung wird das Erzeugnis einer Beschriftungsstation, bevorzugt einer Laserbeschriftungsstation zugeführt. Die Beschriftungsstation kann eine individualisierte Beschriftung des Produkts aus dem ERP-System mit dem Bestellauftrag verknüpften Daten wie einem Firmenlogo oder einer Bezeichnung vornehmen. Stimmen die den Auftrags- bzw. Bestelldaten zugeordneten geprüften Erzeugnisse und/oder Verpackungen nicht mit diesen überein werden diese Erzeugnisse und Verpackungen automatisch aus der Anlage entfernt und eine Meldung an das ERP- System übermittelt.
Bevorzugt ist die Prüfstation als Messzelle zur Vermessung der Erzeugnisse und/oder der Verpackung mit einem Datenträgerlesesystem, z.B. einem optischen Barcodelesesystem oder einem funkbasierten RFID-Lesesystem und einem visuellen Kamerasystem ausgestattet. Die Prüfstation wirkt mit dem ERP- System dahingehend zusammen, dass basierend auf den vom ERP- System bereitgestellten Auftragsdaten, beispielsweise einer Auftragsnummer des zu beschriftenden und zu verpackenden Erzeugnisses, geprüft wird, ob ein Auftrag dem entsprechendem Erzeugnis und/oder der entsprechenden Verpackung richtig zugeordnet ist.
Weiterhin ermittelt die Messzelle die Erzeugnis- und/oder Verpackungsabmessungen des jeweiligen Erzeugnisses und/oder der Verpackung und vergleicht diese mit den Abmessungen des Erzeugnisses, so dass nur eine größenangepasste Verpackung dem Erzeugnis zugeordnet wird.
Zur Prüfung der richtigen Zuordnung werden u.a. folgende Daten, die vorzugsweise als Barcode auf einem Kommissionierungsbeleg als Auftrag hinterlegt sind, ausgewertet:

- Schrift bzw. Text auf dem Kommissionierungsbeleg und dem Erzeugnis,
- Position der Schrift bzw. des Textes auf dem Auftrag und dem Erzeugnis
- Position des Erzeugnisses in der Aufnahme
- Position der Verpackung und Größe der Verpackung.

In der Beschriftungsstation, die bevorzugt eine Laserbeschriftungsstation ist, wird das Erzeugnis entsprechend den im zugehörigen Auftrag abgelegten Vorgaben und Beschriftungsdaten beschriftet.
Mittels der Fördervorrichtung wird das in der Beschriftungsstation mit dem aus dem ERP-System bereitgestellten Beschriftungsdaten beschriebene Erzeugnis und die dafür vorgesehene Verpackung einer Verpackungsstation zugeführt, das Erzeugnis wird in der mitgeführten Verpackung abgelegt, die Verpackung automatisch verschlossen und mit einer Kennzeichnung versehen. Das Handling des Erzeugnisses sowie der Verpackung, insbesondere die Überführung des Erzeugnisses in die Prüfstation, in die Beschriftungsstation und in die Verpackungsstation kann durch ein Greifrobotersystem, bevorzugt durch zwei Greifrobotersysteme vorgenommen werden. Das eine Robotersystem kann das Handling des Erzeugnisses und das andere Robotersystem das Handling der Verpackung und die Beschriftung vornehmen. Für die Beschriftung kann ein Etikettendrucker vorgesehen sein, wobei ein Robotersystem ein Etikett vor oder nach Verpackung des Erzeugnisses auf den Verpackungsbehälter aufbringt.
Mittels einer Transportvorrichtung erfolgt ein Ablegen des nunmehr verpackten und mit der Kennzeichnung versehenen Erzeugnisses in einem dem zugehörigen Auftrag zugeordneten Transportbehälter.
Mit dem vorab beschriebenen automatisiert arbeitendem System und Verfahren wird eine fehlerfreie Konfektionierung bestellter Erzeugnisse unter Einhaltung schnellerer Lieferzeiten an einen Endkunden durch optimierte und automatisch ablaufende Fertigungsschritte ermöglicht.
Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise dazu geeignet die Fertigungsabläufe beim Beschriften und Verpacken der von auftragsbezogenen Erzeugnissen, insbesondere von zylinderförmigen und/oder scheibenförmigen Werkzeugen, zu optimieren.
Anhand von den in den folgenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen, Verbesserungen und weitere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:

1a, 1b eine beispielhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Konfektionierungsanlage in zwei Darstellungsweisen,
2 ein beispielhaftes Blockschaltbild für das Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beschriftung und Verpackung von zylinderförmigen und scheibenförmigen Werkzeugen, und
3 einen beispielhaften Datenfluss des Enterprise-Ressource-Planning-Systems mit den Stationen und Vorrichtungen der erfindungsgemäßen Konfektionierungsanlage,

Fig. 1a und 1b zeigt eine beispielhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Konfektionierungsanlage zum automatisierten Vermessen, Beschriften und Verpacken von Erzeugnissen E, insbesondere von zylinderförmigen und/oder scheibenförmigen Werkzeugen, vorzugsweise mittels einer Laserbeschriftungsstation 30.
Die erfindungsgemäße Konfektionierungsanlage ist mit einer Zuführvorrichtung 10 ausgestattet. Die Zuführeinrichtung 10 nimmt neben aus einem Enterprise-Ressource-Planning-System 1 in maschinenlesbarer Form bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten 11 und Beschriftungsdaten 31 das jeweils zu beschriftenden Werkzeug E in einer entsprechend ausgeführten Aufnahme und die dafür vorgesehene Verpackung V auf und stellt diese einer Prüfstation 20 zur Verfügung. Hierzu kann ein Eingangskamerasystem vorgesehen sein, dass mittels optischer Bilderkennung einen Barcode oder einen Text erkennt und an das ERP-System weitergibt.
Die Bestell- bzw. Auftragsdaten 11 und die Beschriftungsdaten 31 sind vorzugsweise als Barcode ausgeführt und auf einem Kommissionierungsbeleg abgelegt. Die Werkzeugaufnahme einer Aufnahmeplatte der Zuführeinrichtung 10 ist mit einer entsprechenden zylinderförmigen oder scheibenförmigen Ausnehmung ausgestaltet, z.B. einem V-förmigen Aufnahmeschlitz für stabförmige Erzeugnisse und einen flächigen Aufnahmebereich für scheibenförmige Erzeugnisse, um die entsprechend gestalteten Werkzeuge E aufzunehmen.
Die Prüfstation 20 ist als Messzelle mit einem optischen Mess- und Kamerasystem ausgestattet und dafür eingerichtet, anhand der vom ERP- System 1 bereitgestellten Auftragsdaten 11 zu prüfen, ob das zu beschriftende Werkzeug E und die dafür vorgesehene Verpackung V mit dem bestellten Werkzeug E übereinstimmt. Weiterhin ermittelt die Messzelle 20 die Werkzeug- und Verpackungsabmessungen des zu beschriftenden und zu verpackenden Werkzeuges E.
Stimmen Auftrags- bzw. Bestelldaten 11, welche auf dem Kommissionierungsbeleg abgelegt sind, mit dem zugeordneten Werkzeug E und/oder Verpackung V nicht überein und/oder sind diese nicht lesbar, ist erfindungsgemäß vorgesehen, Werkzeug E und Verpackung V automatisch über ein separates Förderband bzw. Fehlteilband 22 aus der Anlage zu entfernen und den Kommissionierungsbeleg zu vernichten. In vorteilhafter Weise ist wenigstens ein weiterer Transportbehälter 71 für diese falsch zugeordneten Werkzeuge E und Verpackungen V vorgesehen, der mit dem Förderband 22 verbunden ist und die aus der Anlage entfernten Verpackungen V und Werkzeuge E aufnimmt. Dabei kann ein Protokolldrucker vorgesehen sein, der ein Fehlerprotokoll ausdruckt, und ein Fehlercode kann an das ERP-System weitergegeben werden, dass das Erzeugnis nicht wie gewünscht konfektioniert werden konnte.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Förderband 22 mit einem Protokolldrucker verbunden sein, welcher die fehlerhaften Werkzeuge E dokumentiert und eine Meldung an das ERP- System 1 übermittelt, so dass die entsprechende Bestellung erneut bearbeitet wird.
Die mit der Prüfstation 20 zusammenarbeitende Laserbeschriftungsstation 30 ist dafür vorgesehen entsprechend den bereitgestellten Beschriftungsdaten 31 eine Beschriftung auf das Werkzeug E mittels eines Lasers aufzubringen.
Eine Fördervorrichtung 40 führt das in der Beschriftungsstation 30 beschriftete Werkzeug E und die dafür vorgesehene Verpackung V zu einer Verpackungsstation 50, welche das beschriftete Werkzeug E in der mitgeführten Verpackung V ablegt, die Verpackung V automatisch verschließt und mit einer Kennzeichnung 51, beispielsweise einem bedruckten Etikett, bereitgestellt von einem Etikettendrucker, beklebt.
Die Fördervorrichtung 40 ist bevorzugt als Robotersystem mit entsprechenden Greifvorrichtungen bzw. Knickarmrobotern ausgeführt. Aufgrund der Vielzahl der zu beschriftenden Werkzeuge und Verpackungsmöglichkeiten, ist es vorteilhaft, wenigstens zwei Roboter einzusetzen, welche beispielsweise zwei Wechselgreifer sind und das jeweilige Werkzeug E in einer vorgegebenen Position halten. Hierzu kann ein Roboter zum Handling des Erzeugnisses von der Aufnahmeplatte zum optischen Kamerasystem, zur Laserbeschriftung und zur Verpackungsablage und der andere Roboter zum Handling der Verpackung, der Ablage des verpackten Erzeugnisses in die Transportvorrichtung 60 und zum Anbringen eines beschrifteten Etiketts auf die Verpackung eingesetzt werden. Die jeweils eingesetzte Greifvorrichtung 40 wird basierend auf den in der Messzelle 20 ermittelten Erzeugnis- und/oder Verpackungsabmessungen ausgewählt.
Durch die Flexibilität und Bewegungsmöglichkeiten der Knickarmroboter 40 ist es in vorteilhafter Weise möglich, alle Bewegungen und Aufgaben an die Roboter 40 zu delegieren. Der Hardwareaufwand wird somit deutlich verringert und damit auch die Ausfallwahrscheinlichkeit.
Eine Transportvorrichtung 60 übergibt das nunmehr verpackte und beschriftete Werkzeug E in einem dem jeweiligen zugeordnetem Auftrag zugeordneten Transportbehälter 70. In vorteilhafter Weise sind die Werkzeuge E zu einem Auftrag in dem jeweils dem Auftrag zugeordnetem einen Transportbehälter 70 abgelegt.
2 zeigt ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Vermessung, Beschriftung und Verpackung V von als Gewindefräser ausgeführten zylinderförmigen Werkzeugen E.
In einem ersten Schritt 100 wird der Gewindefräser E in einer Werkzeugaufnahme/Werkzeugträger mit dem Kommissionierungsbeleg, welcher u.a. die in maschinenlesbarer Form bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten 11 für den zu beschriftenden Gewindefräser E aufweist, auf eine als Werkzeugband ausgeführte Zuführeinrichtung 10 aufgelegt.
In einem zweiten Schritt 120 wird die entsprechende Verpackung V, beispielsweise ein Quattropack, ausgewählt und ebenfalls auf dem Werkzeugträger abgelegt.
In einem ersten Prüfschritt 130 wird in der Prüfstation 20 mittels einer mit dem Werkzeugband zusammenwirkender Sensoranordnung überprüft ob der Kommissionierungsbeleg, das Werkzeug E und/oder die entsprechende Verpackung V auf dem Werkzeugträger vorhanden sind und ein entsprechendes Signal an die Bandsteuerung sowie die im ERP-System 1 integrierte Datenbereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung über eine dafür vorgesehene Schnittstelle übermittelt. Weiterhin kann ein hochauflösendes Kamerasystem das Erzeugnis anhand charakteristischer visueller Merkmale dahingehend prüfen, ob alle im ERP-System abgelegten charakteristischen technischen Vorgaben an das Erzeugnis im vorliegenden Erzeugnis verwirklicht sind, z.B. Nenndurchmesser, Gradwinkel und Spannschaft des Erzeugnisses etc.
Entsprechen das auf dem Werkzeugträger abgelegte Werkzeug E und die zugeordnete Verpackung V, den auf dem Kommissionierungsbeleg hinterlegten Daten 11, werden diese in einem dritten Schritt 140 der Beschriftungsstation 30 zugeführt.
Hier erkennt ein Barcodelesesystem automatisch in einem vierten Schritt 150, dass ein Auftrag mit den hinterlegten Bestell- bzw. Auftragsdaten 11 und das dazu bereitgestellte Werkzeug E für den Beschriftungsvorgang in der Beschriftungsstation 30 bereit stehen. In einem fünften Schritt 160 wird dem Kamerasystem zur Positionserkennung basierend auf den vom Barcodelesesystem bereitgestellten Daten geprüft, ob Auftragsnummer und Stückzahl des bestellten Werkzeuges E den Vorgaben entsprechen.
In einem sechsten Schritt 170 wird mittels des Kamerasystems zur Positionserkennung der Verpackung V vom Barcodelesesystem geprüft, ob diese dem Auftrag entsprechend richtig zugeordnet wurde.
Somit stehen in vorteilhafter Weise u.a. die folgenden Daten über die entsprechende Schnittstelle der Datenbereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung des ERP-Systems 1 zur Verfügung:

- Position, Ausführung der Schrift
- Position des Werkzeuges E
- Position und Größe der Verpackung V

In einem siebten Schritt 170 wird ein Datensatz 180 aus der im ERP- System 1 integrierten Auftragsabwicklungsdatenbank abgerufen, wobei beispielsweise folgende Daten nun zur Verfügung stehen:

- Maße des zu beschriftenden und zu verpackenden Werkzeuges E,
- Logo, mit dem das Werkzeug E bedruckt wird,
- Labeldaten für das Etikett,
- benötigte Stückzahl des Werkzeuges E .

Die in einer Vorschrift für das Robotersystem 40 abgelegten Daten für dessen Greifervorrichtungen, zu denen beispielsweise Positionsdaten, Greifernummer, Maße des Werkzeuges E zählen, werden in einem achten Schritt einem der Roboter des Robotersystems 40 übermittelt, welcher das Werkzeug E in einem neunten Schritt 210 gemäß der in dieser Vorschrift abgelegten Positionsdaten aufnimmt.
Gemäß von in einer Messvorschrift abgelegten Daten des Werkzeuges E, zu denen beispielsweise Positionsdaten und entsprechenden Winkelangaben zählen, wird in einem 10. Schritt 220 das Werkzeug E vom Roboter 40 in der vorgesehenen Position gehalten und vermessen.
Die ermittelten Messdaten aus der Prüfung des Werkzeuges E, wie beispielsweise der Durchmesser, die Länge und die Anzahl der Gewindegänge des Werkzeuges E, werden in einem 11. Schritt 230 an das ERP-System 1 übertragen und in einem zweiten Prüfschritt 240 beispielsweise visuell ausgewertet.
Bei Übereinstimmung der gemessenen Daten mit den Vorgaben aus dem ERP-System 1 wird in einem 12. Schritt 250 das Werkzeug E, welches der Roboter 40 in Position hält, in der Laserbeschriftungsstation 30 mit den Daten einer vom ERP-System 1 zur Verfügung gestellten Beschriftungsvorschrift, wie beispielsweise einem Label- Design und/oder, aufzubringenden Textzeilen, beschriftet. In einem nächsten Schritt 260 wird vom ERP- System 1 ein Label für die Werkzeugverpackung V erstellt und ausgedruckt.
Stimmen die gemessenen Daten mit den Vorgaben aus dem ERP-System 1 nicht überein, wird in einem Schritt 270 das Werkzeug E über das Fehlteilband 22 das Werkzeug E aus der Beschriftungsstation 30 entfernt und in einem weiteren Schritt 280 von der Datenbereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung des ERP-Systems 1 ein Fehlerbericht erstellt und ausgedruckt.
In einem nächsten Schritt 300 wird die Verpackung V des Werkzeuges E einem Verschließplatz zugeführt und in einem weiteren Schritt 310 wird das Werkzeug E automatisch basierend auf vom ERP-System 1 bereitgestellten Daten aus einer Ablagevorschrift, wie beispielsweise Verpackungsart, Verpackungsgröße, Verschlussart, in die Verpackung abgelegt und dies dem ERP-System 1 gemeldet.
Der Roboter 40 schließt gemäß nachfolgendem Schritt 320 die Verpackung V und versieht diese mit dem bereitgestellten Etikett 51.
In einem vorletzten Schritt 330 wird das komplett verpackte und mit dem Etikett 51 versehene Werkzeug E mittels der Transportvorrichtung 60 in den zum zugehörigen Auftrag zugeordneten Transportbehälter 70 abgelegt.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das beschriftete, verpackte und mit dem Etikett 51 versehene Werkzeug E zunächst von einer aus einem faltbaren, tuchförmig gebildeten, flexiblen Gewebe gebildeten Aufnahmevorrichtung, auch Ausschleuseband genannt, aufgenommen wird und nach Zuführung des zugeordnetem Transportbehälters 70 unter dieser Aufnahmevorrichtung in den Transportbehälter 70 hineingeführt wird.
Die Verwaltung und Steuerung der Aufnahmevorrichtung und der Transportbehälter 70 werden direkt in der integrierten Datenbereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung der Anlage ausgeführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Band mit einer der Anzahl der vorliegenden Kundenaufträge entsprechenden Aufnahmevorrichtungen, z.B. Warenboxen bzw. Kundenbehälter ausgestattet und die Verwaltung, welches Teil in welchen Kundenbehälter kommt, wird im ERP-System 1 verwaltet.
Dabei können die Transportbehälter 70 entsprechend der nachfolgend aufgeführten unterschiedlichen Anforderungen eingeteilt sein.
Nachdem alle Teile des Auftrages fertig sind, ist der Auftrag abgeschlossen, der Transportbehälter 70 wird aus der Anlage entfernt und die bestellten Werkzeuge E werden an den entsprechenden Kunden weitergeleitet.
Der Auftrag wird erst zu einem späteren Zeitpunkt abgeschlossen, so dass der entsprechend zugeordnete Transportbehälter 70 bis zum vollständigen Abschluss der Bestellung in der Anlage verbleibt.
In der 3 ist ein beispielhafter Datenfluss der im ERP- System 1 integrierte Datenbereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung zur Zuführvorrichtung 10, Prüfstation 20, Beschriftungsstation 30 und der Verpackungsstation 50 inklusive der zugeordneten Greifvorrichtungen 40 dargestellt. Die Datenbereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung ist mit einer Schnittstelle S1 zu einer, vorzugsweise in der Laserbeschriftungsstation 30 befindlichen, Rechen- bzw. Verarbeitungseinheit ausgestattet.
Die Zuführeinrichtung 10 ist mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) 10a für die Bereitstellung der Verpackungen V aus einem intelligenten Lagersystem und einer weiteren SPS 10b zur Steuerung der in der Zuführeinrichtung 10 befindlichen Zuführbänder ausgestattet.
Erfindungsgemäß stellt die Datenbereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung 1 der Prüfstation 20, der Beschriftungsstation 30 und der Verpackungsstation 50 Bestell-, Auftrags- Prüf-, Etiketten- und Beschriftungsdaten 11, 21, 31, 51 zur Verfügung, welche u.a. folgende Daten umfassen:

- Verpackungsgröße, Art und Form der Verpackung V,
- Verschlussart der Verpackung V,
- Verpackungs- bzw. Etikettkennzeichnung 51,
- Abmessungen des Werkzeuges E,
- benötigte Stückzahl des Werkzeuges E, welche nach Abarbeitung und Ablage eines kompletten Auftrages im jeweiligen Transportbehälter 70 abzulegen ist.

Weiterhin stellt die integrierte Datenbereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung des ERP- Systems 1 auch Daten für die Greifvorrichtungen 40, wie beispielsweise Positionsdaten zur Verfügung, die aus den gemessenen Werkzeug- Abmessungen herleitbar sind. Die Werkzeugabmessungen, wie auch die Abmessungen der Verpackung V, werden von der in der Prüfstation 20 integrierten Bildverarbeitung 20a, b bestimmt, welche ihre Daten aus dem optischen Mess- und Kamerasystem der Prüfstation 20 erhält.
Die zur Verfügung stehenden Daten werden über ein Standardprotokoll, z.B. ein Ethernet- Protokoll, abgewickelt, sind in einem auf dem Kommissionierungsbeleg befindlichen Barcode abgelegt und identifizieren den jeweiligen Auftrag im ERP-System 1 ein-eindeutig. Die Abwicklung des kompletten Auftrages, welcher auch die Anzahl der vom Kunden bestellten Erzeugnisse E beinhaltet, wird vorteilhafter Weise vom ERP- System 1 verarbeitet.
Insbesondere werden über die Schnittstelle S1 u.a. folgende Daten zum ERP-System 1 zurückgemeldet:

- alle fertig verpackten und gekennzeichneten Erzeugnisse E eines Auftrages und
- fehlerhaft erkannte Erzeugnisse E, die über das Fehlteilband 22 aus der Anlage herausgeführt wurden.

Die Schnittstelle S1 verbindet auch die in der Anlage vorgesehenen Drucker 52, 53 mit der Datenbereitstellungs- und Verarbeitungseinrichtung des ERP-Systems 1, wobei die Drucker 52, 53 z.B. fehlerhaft zugeordnete Werkzeuge E dokumentieren und die Kennzeichnung 51 für die Verpackung V bereitstellen.
Bezugszeichenliste

1: Enterprise-Resource-Planning-System
S1: Schnittstelle
10: Zuführvorrichtung
11: Bestell- bzw. Auftragsdaten
20: Prüfstation, optisches Mess- und Kamerasystem
20a: in der Prüfstation integrierte Bildverarbeitung der Abmessungen des Werkzeuges
20b: in der Prüfstation integrierte Bildverarbeitung der Abmessungen der Verpackung
21: Prüfdaten
22: Förderband bzw. Fehlteilband
30: Beschriftungsstation, Laserbeschriftungsstation
31: Beschriftungsdaten
40: Fördervorrichtung. Robotersystem, Greifvorrichtungen
50: Verpackungsstation
51: Kennzeichnung, Etikett auf der Verpackung, Etikettendaten
52: Drucker zur Dokumentation fehlerhaft zugeordneter Werkzeuge
53: Etikettendrucker
60: Transportvorrichtung
70: Transportbehälter für die verpackten Erzeugnisse
71: Transportbehälter für falsch zugeordnete Erzeugnisse und Verpackungen
E: Erzeugnis, Werkzeug
V: Verpackung

Claims

Automatisiert arbeitende Konfektionierungsanlage zum Vermessen, Beschriften und Verpacken von, insbesondere zylinderförmigen und/oder scheibenförmigen, Erzeugnissen (E) umfassend - eine Zuführvorrichtung (10), welche neben in maschinenlesbarer Form bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten (11) aus einem ERP-System (1) das jeweils zu beschriftenden Erzeugnis (E) in einer entsprechend ausgeführten Aufnahme und eine dafür vorgesehene Verpackung (V) aufnimmt, - eine Prüfstation (20), welche anhand der vom ERP-System (1) bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten (11) prüft, ob das zu beschriftende Erzeugnis (E) und die dafür vorgesehene Verpackung (V) dem bestellten Erzeugnis (E) richtig zugeordnet ist, und bei richtiger Zuordnung das Erzeugnis (E) einer Beschriftungsstation (30) zuführt, welche auf dem Erzeugnis (E) eine Beschriftung basierend auf vom ERP-System (1) zur Verfügung gestellten Beschriftungsdaten (31) aufbringt, - eine Fördervorrichtung (40), welche das in der Beschriftungsstation (30) beschriftete Erzeugnis (E) und die dafür vorgesehene Verpackung (V) einer Verpackungsstation (50) zuführt, - die Verpackungsstation (50), welche das Erzeugnis (E) in der mitgeführten Verpackung (V) ablegt, die Verpackung (V) automatisch verschließt und mit einer Kennzeichnung (51) ausstattet, sowie - eine Transportvorrichtung (60), welche das verpackte und mit der Kennzeichnung (51) versehene Erzeugnis (E) in einem dem zugehörigen Auftrag zugeordneten Transportbehälter (70) ablegt.
Konfektionierungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Beschriftung, Verpackung (V) und Ablage der Erzeugnisse (E) des kompletten Auftrages im zugeordnetem Transportbehälter (70) nach dem Entfernen des Transportbehälters (70) aus der Anlage automatisch eine Rückmeldung an das ERP-System (1) mit der Information, dass der jeweilige Auftrag abgeschlossen ist, übermittelbar ist.
Konfektionierungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstation (20) mit einem Barcodelesesystem und einem Kamerasystem ausgestattet ist, welche mit dem ERP- System (1) dahingehend zusammenwirken, dass basierend auf den vom ERP- System (1) bereitgestellten Auftragsdaten (11) des zu beschriftenden und zu verpackenden Erzeugnisses (E) geprüft wird, ob ein Auftrag dem entsprechendem Erzeugnis (E) und/oder der entsprechenden Verpackung (V) richtig zugeordnet ist.
Konfektionierungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugnisse (E) aus einem ersten Lagerbereich und die Verpackungen (V) aus einem zweiten Lagerbereich zuführbar sind.
Konfektionierungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (40) ein Robotersystem ist, welches mit entsprechenden Greifvorrichtungen, vorzugsweise zwei Wechselgreifern, ausgestattet ist.
Konfektionierungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstation (20) als Messzelle zur Vermessung der Erzeugnisse (E) und/oder der Verpackung (V) mit einem Barcodelesesystem und einem Kamerasystem ausgestattet ist und die Messzelle die Erzeugnis- und/oder Verpackungsabmessungen des jeweiligen Erzeugnisses (E) und/oder der Verpackung (V) ermittelt.
Konfektionierungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Prüfstation (20) ermittelten Erzeugnis- und/oder Verpackungsabmessungen die jeweils eingesetzte Greifvorrichtung (40) bestimmen.
Konfektionierungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu beschriftenden und zu verpackenden Erzeugnisse (E) zylinderförmige Werkzeuge, wie Gewindefräser, Gewindelehren oder ähnliches sind, und/oder scheibenförmige Werkzeuge, wie Gewindelehrringe, Schneideisen oder ähnliches sind.
Konfektionierungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme mit einer entsprechenden zylinderförmigen oder scheibenförmigen Ausnehmung ausgestaltet ist, um die entsprechend gestalteten Erzeugnisse (E) aufzunehmen.
Konfektionierungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsstation (50) und/oder die Zuführvorrichtung (10) für die jeweiligen Erzeugnisse entsprechend unterschiedliche Verpackungen (V) bereitstellt, wobei für zylinderförmige Erzeugnisse (E) die Verpackung (V) ein sogenannter QuattroPack und für scheibenförmige Erzeugnisse (E) eine sogenannte UniBox, jeweils mit verschiedenen Abmessungen bzw. Größen, vorgesehen sind.
Verfahren zum automatisiertem Vermessen, Beschriften und Verpacken von Erzeugnissen (E), insbesondere zylinderförmigen und/oder scheibenförmigen Erzeugnissen (E), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: - mittels wenigstens einer Zuführvorrichtung (10) werden neben in maschinenlesbarer Form aus einem ERP- System (1) bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten (11) zu den Erzeugnissen (E) das jeweils zu beschriftenden Erzeugnis (E) in einer entsprechend ausgeführten Aufnahme sowie die dafür vorgesehene Verpackung (V) bereitgestellt und einer Prüfstation (20) zuführt, - in der Prüfstation (20) wird eine Plausibilitätsprüfung ausgeführt, wobei anhand der vom ERP-System (1) bereitgestellten Bestell- bzw. Auftragsdaten (11) geprüft wird, ob das zu beschriftende Erzeugnis (E) und die dafür vorgesehene Verpackung (V) dem bestellten Erzeugnis (E) richtig zugeordnet wurden, wobei bei einer richtigen Zuordnung das Erzeugnis (E) einer Beschriftungsstation (30) zugeführt und entsprechend den im zugehörigen Auftrag abgelegten Vorgaben beschriftet wird, - mittels einer Fördervorrichtung (40) wird das in der Beschriftungsstation (30) mit den aus dem ERP-System (1) bereitgestellten Beschriftungsdaten (31) beschriftete Erzeugnis (E) und die dafür vorgesehene Verpackung (V) einer Verpackungsstation (50) zugeführt, das Erzeugnis (E) wird in der mitgeführten Verpackung (V) abgelegt, die Verpackung (V) automatisch verschlossen sowie mit einer Kennzeichnung (51) versehen, - das verpackte und mit der Kennzeichnung (51) versehene Erzeugnis (E) wird mittels einer Transportvorrichtung (60) in einem dem zugehörigen Auftrag zugeordneten Transportbehälter (70) ablegt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Diskrepanz zwischen den auf einem Kommissionierungsbeleg, vorzugsweise als Barcode, abgelegten Auftrags- bzw. Bestelldaten (11) zu dem vermessenen Erzeugnis (E) und/oder der Verpackungen (V) automatisch diese Erzeugnisse und Verpackungen über ein separates Fehlteilband (22) und wenigstens einen weiteren Transportbehälter (71) automatisch aus der Anlage entfernt und eine Meldung an das ERP-System (1) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das verpackte und mit dem Etikett (51) versehene Erzeugnis (E) zunächst von einer aus einem faltbaren, tuchförmig gebildeten flexiblen Gewebe gebildeten Aufnahmevorrichtung aufgenommen wird und nach Zuführung des zugeordneten Transportbehälters (70) diese unter Aufnahmevorrichtung in den Transportbehälter (70) hineingeführt wird.