DE102017205001A1 - Device and method for handling moving piece goods and conveying, processing and / or packaging system for piece goods - Google Patents
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Abstract
Mit der Erfindung werden eine Vorrichtung (20) sowie ein Verfahren zum Umgang mit bewegten Stückgütern (26) offenbart. Die Vorrichtung (20) umfasst mindestens einen Manipulator (30) für Stückgüter (26) und wenigstens eine Transporteinrichtung (22), über welche die bewegten Stückgüter (26) in einer Transportrichtung (TR) zu einem Erfassungsbereich (31) des mindestens einen Manipulators (30) transportiert werden. In einem Einlaufbereich (34) des Erfassungsbereichs (31) des mindestens einen Manipulators (30) und/oder unmittelbar davor ist wenigstens eine Erfassungseinrichtung (35) zur Gewinnung von Positionsdaten wenigstens eines in Transportrichtung (TR) bewegten Stückgutes (26) angeordnet. Die Erfassungseinrichtung (35) dient der Gewichtsmessung innerhalb des Einlaufbereichs (34). Auf Grundlage der Positionsdaten ist/sind zumindest der Manipulator (30) und/oder weitere Förderkomponenten der Vorrichtung (20) kalibrierbar und/oder steuerbar.The invention discloses a device (20) and a method for handling moving piece goods (26). The device (20) comprises at least one manipulator (30) for piece goods (26) and at least one transport device (22) via which the moving piece goods (26) in a transport direction (TR) to a detection area (31) of the at least one manipulator (26). 30) are transported. At least one detection device (35) for obtaining position data of at least one unit load (26) moving in the transport direction (TR) is arranged in an inlet region (34) of the detection region (31) of the at least one manipulator (30) and / or immediately before it. The detection device (35) serves to measure the weight within the inlet region (34). On the basis of the position data, at least the manipulator (30) and / or further conveying components of the device (20) can be calibrated and / or controlled.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umgang mit bewegten Stückgütern sowie eine Förder-, Verarbeitungs- und/oder Verpackungsanlage für Stückgüter gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1, 10 bzw. 15.The present invention relates to a device and a method for handling moving piece goods as well as a conveying, processing and / or packaging system for piece goods according to the features of the
Bei bekannten Verfahren zur Verpackung und/oder Palettierung von Stückgütern wie Paketen, Gebinden o. dgl. werden diese zunächst auf in Linien fördernden Transporteinrichtungen befördert und in geeigneter Weise verschoben, ausgerichtet und/oder zusammengestellt, um gewünschte Lagenbilder zu erzeugen, die anschließend mehrfach übereinander gestapelt werden können, bspw. auf hierfür vorbereitete Paletten. Diese Behandlungsschritte können insbesondere bei Anlagen zur Behandlung von Behältern für Getränke sinnvoll eingesetzt werden. Bei den fraglichen Stückgütern kann es sich bspw. um Pakete, um Kästen, Kartons, Gebinde oder sonstige Cluster handeln. Damit die erwähnten Paletten transportsicher sind, müssen die zusammengestellten Lagenbilder, die auch als zusammengestellte Takte bezeichnet werden, bestimmte Anforderungen erfüllen. Herkömmlicherweise sind zur Ausbildung solcher Takte vorbereitende Maßnahmen notwendig, die etwa darin bestehen, die zunächst regelmäßig oder schrittweise auf einem sog. Zuteilungsband beförderten Stückgüter auf einem zwischengeschalteten Transportband zu gruppieren bzw. zu sammeln, um sie von dort gesammelt und/oder gruppiert an ein Lagenbildungsband oder einen Lagenbildungstisch zu übergeben.In known methods for packaging and / or palletizing piece goods such as parcels, containers o. The like. These are first transported on transporting lines in lines and moved in a suitable manner, aligned and / or assembled to produce desired layer images, which are then repeatedly stacked can be stacked, for example, on prepared for pallets. These treatment steps can be usefully used, in particular, in systems for the treatment of containers for drinks. The piece goods in question may, for example, be packages, boxes, boxes, containers or other clusters. In order for the mentioned pallets to be transport safe, the compiled layer images, which are also referred to as compiled cycles, must meet certain requirements. Conventionally, preparatory measures are necessary for the formation of such clocks, which consist for instance of grouping or collecting the piece goods, which are initially conveyed regularly or stepwise on a so-called allocation belt, on an intermediate conveyor belt to collect them from there and / or group them to a layer forming belt or to pass a layer forming table.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Stückgüter vereinzelt von einem Zuteilband auf ein Transportband zu übergeben, womit gemeint ist, dass auf dem Zuteilband jeweils einzelne Stückgüter an das Transportband übergeben werden. Diese Übergabe kann dadurch erfolgen, dass jedes einzelne Stückgut durch einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen Zuteilband und Transportband einzeln auf das Transportband übergeben wird, wobei eine Steuerung mithilfe optischer Sensoren wie etwa Lichtschranken vorhanden sein kann. Ebenso denkbar ist es, die Stückgüter vereinzelt von dem Transportband durch schrittweises Fördern des Lagenbildungsbandes zu übergeben. Um auf solche Weise jeweils einzelne Stückgüter vom Transportband auf das Lagenbildungsband zu übergeben, kann das Lagenbildungsband in synchronisierten Schritten mit dem Transportband genau um eine Länge eines Stückgutes in Transportrichtung verfahren werden. Auf dem Transportband können diese Takte oder Gruppierungen bzw. Teile der gruppierten Stückgüter je nach gewünschter Lagenbildung auch gedreht werden, um dann an das Lagenbildungsband übergeben zu werden.From the prior art, it is known to hand over individual piece goods from an allocation belt to a conveyor belt, by which it is meant that in each case individual piece goods are transferred to the conveyor belt on the allocation belt. This transfer can be carried out by individually transferring each individual piece goods to the conveyor belt by means of a speed difference between the conveyor belt and the conveyor belt, whereby control can be provided by means of optical sensors, such as light barriers. It is also conceivable to transfer the piece goods occasionally from the conveyor belt by stepwise conveying the layer forming belt. In order to transfer in each case individual piece goods from the conveyor belt to the ply forming belt in such a way, the ply forming belt can be moved in synchronized steps with the conveyor belt exactly by a length of a piece goods in the transport direction. Depending on the desired layer formation, these cycles or groupings or parts of the grouped piece goods can also be rotated on the conveyor belt, in order then to be transferred to the layer forming belt.
Für die Ausgestaltung von Gruppiertischen, die dem Zusammenführen von Stückgütern wie z.B. Kartons, Schrumpfpacks, Trays oder Kunststoffkisten dienen, kennt der Stand der Technik unterschiedliche Ausführungsvarianten. So können etwa Stückgüter zusammengeführt werden, indem sie in eine zweidimensionale Formation (Blockbildung, z.B. Palettenschicht) gebracht werden. Hierzu kann bspw. eine Rollenbahn aus einer Gasse oder aus mehreren Gassen linear versorgt werden. Die Stückgüter können je nach Bedarf vor oder auf dem Rollenförderer gedreht und auf dem Rollenförderer mechanisch durch Stoppstellen in der jeweils erforderlichen Position angeordnet werden. Die solchermaßen positionierten Stückgüter können anschließend orthogonal zur Transportrichtung vom Rollenförderer abgeschoben werden. Der Zulauf, die Anordnung und das Abschieben der Stückgüter können hierbei als ein Zyklus betrachtet werden. Zur Zusammenstellung einer Schicht wird mindestens ein solcher Zyklus benötigt; normalerweise jedoch sind mehrere solcher Zyklen notwendig, um eine Schicht zu bilden. Die teilweise diskontinuierliche Förderung mit ihren relativ abrupten Geschwindigkeits- bzw. Richtungsänderungen führt zu entsprechend hohen mechanischen Belastungen, die auf die Stückgüter wirken, was einer produktschonenden Verarbeitung der Stückgüter abträglich sein kann.For the design of group tables, the merging of piece goods such. Serving boxes, shrink packs, trays or plastic crates, knows the prior art different design variants. For example, piece goods can be brought together by bringing them into a two-dimensional formation (block formation, for example pallet layer). For this purpose, for example, a roller conveyor from an alley or from several lanes can be supplied linearly. The piece goods can be rotated before or on the roller conveyor as required and arranged on the roller conveyor mechanically by stopping in the required position. The piece goods thus positioned can then be pushed off the roller conveyor orthogonally to the transport direction. The inflow, the arrangement and the removal of the piece goods can be considered as one cycle. To compose a layer at least one such cycle is needed; normally, however, several such cycles are necessary to form a layer. The partially discontinuous promotion with their relatively abrupt changes in speed or direction leads to correspondingly high mechanical loads acting on the piece goods, which can be detrimental to a product-friendly processing of the piece goods.
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Aus der
Ein vorrangiges Ziel der Erfindung besteht darin, eine exakte und positionsgenaue Verarbeitung und Handhabung von Stückgütern zu ermöglichen, die in mindestens einer Reihe befördert bzw. transportiert werden. Die Bewegungssteuerung eines Manipulators zur Erfassung der Stückgüter soll exakt auf die Position der angelieferten Stückgüter abstimmbar sein, ohne dass hierzu ein großer Rechen- und/oder Steuerungsaufwand erforderlich sein soll.It is a primary object of the invention to enable accurate and accurate processing and handling of packages transported in at least one row. The motion control of a manipulator for detecting the piece goods should be exactly tuned to the position of the delivered cargo, without the need for a large computational and / or control effort is required.
Zudem soll das Verfahren mit hoher Geschwindigkeit ablaufen können, ohne dass damit Nachteile hinsichtlich der Positionierungspräzision und/oder der Zuverlässigkeit der Manipulation der Stückgüter in Kauf zu nehmen sind. Die entsprechende Vorrichtung soll schnell und mit geringem Rechen- und/oder Steuerungsaufwand für die Bewegungssteuerung eines Manipulators betreibbar sein, und dies bei hoher Zuverlässigkeit und gleichbleibend hoher Stellpräzision.In addition, the process should be able to proceed at high speed without incurring disadvantages with regard to the positioning precision and / or the reliability of the manipulation of the piece goods. The corresponding device should be operable quickly and with little computational and / or control effort for the motion control of a manipulator, and this with high reliability and consistently high control precision.
Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche, d.h. mit einer Vorrichtung zum Umgang mit bewegten Stückgütern, mit einem Verfahren zum Umgang mit bewegten Stückgütern und mit einer Förder-, Verarbeitungs- und/oder Verpackungsanlage umfassend eine Vorrichtung zum Umgang mit bewegten Stückgütern erreicht, welche die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1, 10 und 15 umfassen. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.These objects of the invention are achieved with the subject matters of the independent claims, i. with a device for handling moving piece goods, with a method for handling moving piece goods and with a conveying, processing and / or packaging installation comprising a device for handling moving piece goods, which features the
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung bzw. Handhabungsvorrichtung und auf ein Verfahren zum Umgang mit bewegten Stückgütern sowie eine Förder-, Verarbeitungs- und/oder Verpackungsanlage für Stückgüter umfassend eine Vorrichtung zum Umgang mit bewegten Stückgütern. Wenn daher im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung an einigen Stellen lediglich noch von einem Verfahren, einer Verfahrensvariante, dem erfindungsgemäßen Verfahren o. dgl. die Rede ist, so ist damit generell das genannte Verfahren zum Umgang mit bewegten Stückgütern gemeint. Vorzugsweise betrifft dies ein Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern, vorzugsweise mit in mehreren Parallelreihen jeweils hintereinander bewegten Stückgütern. Wenn zudem im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung an einigen Stellen nur noch von einer Vorrichtung, einer Handhabungsvorrichtung, einer Vorrichtungsvariante, der erfindungsgemäßen Vorrichtung o. dgl. die Rede ist, so ist damit generell die genannte Vorrichtung zum Umgang mit bewegten Stückgütern gemeint, insbesondere zum Umgang mit in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern. Wenn in der folgenden Beschreibung, in den Beschreibungspassagen zu den Ausführungsbeispielen, in den Ansprüchen und/oder im Zusammenhang mit der gesamten Beschreibungs- und/oder Zeichnungsoffenbarung von einem Umgang mit Stückgütern die Rede ist, so umfasst dies die Handhabung, die Erfassung, die Positionierung, die Bewegung im Raum, die Drehung, Ausrichtung etc., insbesondere im Zusammenhang mit einem Manipulator und/oder beweglichen Teilen des Manipulators, die in einem Erfassungsraum bzw. Erfassungsbereich angeordnet sind und sich dort innerhalb von definierbaren Grenzen bewegen können. Allerdings umfasst der Begriff des Umgangs gleichermaßen Positionierungs-, Förder- und/oder alle Arten von Handhabungsschritten, die im Zusammenhang mit Fördereinrichtungen, Horizontalfördereinrichtungen, Transportbändern etc. stattfinden können, die Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind und/oder mit dieser in Wirkverbindung und/oder in einer Transportverbindung stehen, seien dies in Transport- und/oder Förderrichtung nachgeordnete, vorgeordnete oder integrierte Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention relates to a device or handling device and to a method for handling moving piece goods and a conveying, processing and / or packaging system for piece goods comprising a device for handling moving piece goods. Therefore, if in the context of the present description in some places only a method, a variant of the method, the method according to the invention o. The like. Is mentioned, it is generally meant the said method for handling moving piece goods. Preferably, this relates to a method for handling in at least one row successively moving piece goods, preferably with in several parallel rows in each case one behind the other moving piece goods. If, in addition, in the context of the present description, in some places only a device, a handling device, a device variant, the device according to the invention or the like is mentioned, this generally refers to the named device for handling moving piece goods, in particular for handling with in at least one row in a row moving piece goods. When in the following description, in the description passages relating to the exemplary embodiments, in the claims and / or in connection with the entire description and / or drawing disclosure, a handling of piece goods is mentioned, this includes the handling, the detection, the positioning , the movement in space, the rotation, orientation, etc., in particular in connection with a manipulator and / or moving parts of the manipulator, which are arranged in a detection space or detection area and can move there within definable limits. However, the term handling includes equally positioning, conveying and / or all types of handling steps that may take place in connection with conveyors, horizontal conveyors, conveyor belts, etc., which are part of the device according to the invention and / or in operative connection with and / or are in a transport connection, be this in the transport and / or conveying direction downstream, upstream or integrated parts of the device according to the invention.
Wenn von einer unveränderten oder neuen Ausrichtung der Stückgüter nach ihrer Erfassung und/oder Handhabung die Rede ist, so ist damit im Zusammenhang mit der vorliegend beschriebenen Vorrichtung und mit dem vorliegenden beschriebenen Verfahren insbesondere die winkelige Ausrichtung, insbesondere um eine vertikale Drehachse, der zuvor erfassten und vom Manipulator bewegten und/oder verschobenen und/oder gedrehten Stückgüter die Rede. Mit Erfassen ist im vorliegenden Zusammenhang meist das körperliche, formschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder klemmende Greifen eines Stückgutes oder gleichzeitig mehrerer Stückgüter sowie deren bzw. dessen Handhabung bis zur Erreichung einer Zielposition und/oder Zielausrichtung gemeint.If it is talked about an unchanged or new orientation of the piece goods after their detection and / or handling, so it is in connection with the presently described apparatus and method described in particular the angular orientation, in particular about a vertical axis of rotation, previously detected and from the manipulator moving and / or shifted and / or rotated piece goods the speech. Detecting means in the present context is usually the physical, positive and / or non-positive and / or clamping gripping a piece good or simultaneously several cargo and their handling or handling until reaching a target position and / or target orientation.
Bei den bewegten Stückgütern kann es sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform um in mindestens einer Reihe hintereinander bewegte Artikel, Packstücke, Behälterzusammenstellungen, Gebinde, Kartons o.ä. handeln. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von gleichen oder unterschiedlichen Artikeln durch eine Kartonumverpackung, durch eine Umreifung oder mehrere Umreifungen, durch eine Folienverpackung, durch Klebepunkte, Banderolen o. dgl. zu einem Gebinde bzw. Mischgebinde zusammengefasst sind. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Getränkebehältern, die beispielsweise durch eine Schrumpfverpackung, durch ein Umreifungsband oder mehrere Umreifungsbänder zusammengehalten werden, jeweils ein Stückgut im Sinne der vorliegenden Definition bilden. Die in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgüter können dabei je nach Anforderung von nachfolgenden Handhabungsvorrichtungen gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein.In the case of moving piece goods, according to a preferred embodiment, articles, packages, container assemblies, containers, cartons or the like can be moved in at least one row in succession. act. For example, it can be provided that a plurality of identical or different articles are combined by a cardboard outer packaging, by a strapping or several strapping, by a film package, by adhesive dots, banderoles o. The like. To a container or mixing container. Furthermore, a plurality of beverage containers, which are held together, for example, by a shrink wrap, by a strapping band or a plurality of strapping bands, each form a piece good in the sense of the present definition. Those in at least one row at a time Moving cargo can be the same or different depending on the requirements of subsequent handling devices.
Die Stückgüter können innerhalb der mindestens einen Reihe auf unterschiedliche Art- und Weise transportiert werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Stückgüter innerhalb der Reihe über wenigstens eine Transporteinrichtung jeweils voneinander beabstandet und durch Lücken voneinander getrennt zu einem Erfassungsbereich wenigstens eines Manipulators der erfindungsgemäßen Vorrichtung transportiert. Alternativ und/oder zusätzlich können auch Gruppen von Stückgütern dem Erfassungsbereich des wenigstens einen Manipulators zugeführt werden, wobei diese Gruppen jeweils mehrere, insbesondere mindestens zwei zumindest weitgehen lückenlos aneinandergrenzende Stückgüter innerhalb der Reihe umfassen können. Die Gruppen können auch unterschiedlich groß sein; zudem kann einer Gruppe mit zwei, drei oder vier lückenlos aneinander grenzenden Stückgütern ein einzelnes Stückgut folgen etc. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Stückgüter innerhalb der Reihe ohne Abstände oder mit minimalen Abständen als ununterbrochene bzw. geschlossene Formation zugeführt werden.The piece goods can be transported within the at least one row in different ways. According to one embodiment of the invention, the piece goods within the row are each spaced apart from one another by means of at least one transport device and transported, separated by gaps, to a detection region of at least one manipulator of the device according to the invention. Alternatively and / or additionally, groups of piece goods may also be supplied to the detection area of the at least one manipulator, wherein these groups may each comprise a plurality of, in particular at least two, piece goods which are at least largely adjacent to one another within the row. The groups can also be different in size; In addition, a group with two, three or four seamlessly adjoining piece goods can be followed by a single piece goods etc. Another embodiment provides that the piece goods within the row are fed without intervals or with minimum distances as a continuous or closed formation.
Unter einer geschlossenen Formation versteht man in diesem Zusammenhang insbesondere eine als Endlos-Formation ausgebildete Reihe an hintereinander transportierten Stückgütern, die keine Unterbrechung oder nur minimale Unterbrechungen zwischen den Stückgütern aufweist und eine beliebige Anzahl von Stückgütern umfassen kann. In der geschlossenen Formation können die Stückgüter insbesondere Stoß an Stoß transportiert werden. Dies wird beispielsweise durch einen einmalig aufgebrachten Staudruck von hinten verursacht. Der Staudruck wird dabei vorzugsweise vor oder kurz vor dem Erfassungsbereich des mindestens einen Manipulators der Handhabungsvorrichtung erzeugt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass dauerhaft zumindest ein leichter Staudruck von hinten auf die Stückgüter einwirkt. Die geschlossene Formation ist von einer unterbrochenen Formation zu unterscheiden, bei der jeweils Gruppen mit jeweils einer definierten Anzahl von Stückgütern nacheinander zugeführt werden, wobei die Gruppen jeweils dieselbe Anzahl an Stückgütern oder eine unterschiedliche Anzahl an Stückgütern umfassen und jeweils durch Lücken voneinander getrennt sind. Eine Gruppe kann auch lediglich ein Stückgut umfassen.In this context, a closed formation is to be understood as meaning, in particular, a series of piece goods transported in a row in the form of an endless formation which has no interruption or only minimal interruptions between the piece goods and can comprise any number of piece goods. In the closed formation, the piece goods can be transported in particular shock to impact. This is caused for example by a one-time applied dynamic pressure from behind. The back pressure is preferably generated before or just before the detection range of the at least one manipulator of the handling device. Alternatively, it can be provided that permanently at least a slight dynamic pressure acts on the piece goods from behind. The closed formation is to be distinguished from an interrupted formation in each of which groups each having a defined number of piece goods are fed one after the other, the groups each comprising the same number of piece goods or a different number of pieces and each being separated by gaps. A group may also comprise only one piece of goods.
Die Vorrichtung zum Umgang mit bewegten Stückgütern umfasst wenigstens eine Transporteinrichtung zur Zuführung der Stückgüter in oben beschriebener Weise zu einem Erfassungsbereich mindestens eines Manipulators der Vorrichtung. Bei der Transporteinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen Horizontalförderer, insbesondere ein Horizontalförderband oder eine Horizontalförderkette, insbesondere umlaufender Bauart. Wenn in folgenden von Bändern die Rede ist, sollen auch Ketten o. dgl. von diesem Begriff umfasst sein. Von der Transporteinrichtung gelangen die Stückgüter auf eine weitere, insbesondere fluchtende Horizontalfördereinrichtung, auf welcher sie durch den Manipulator der Handhabungsvorrichtung innerhalb des Erfassungsbereiches erfasst und insbesondere auch freigegeben werden. Die Horizontalfördereinrichtung und der Manipulator mit seinem Erfassungsbereich bilden insbesondere das Gruppiermodul der Handhabungsvorrichtung.The device for handling moving piece goods comprises at least one transport device for feeding the piece goods in the manner described above to a detection area of at least one manipulator of the device. The transport device is, for example, a horizontal conveyor, in particular a horizontal conveyor belt or a horizontal conveyor chain, in particular a revolving design. If in the following of bands is mentioned, chains o. The like. Be covered by this term. From the transport device, the piece goods reach a further, in particular aligned horizontal conveyor, on which they are detected by the manipulator of the handling device within the detection range and in particular also released. The horizontal conveyor and the manipulator with its detection area form in particular the grouping module of the handling device.
Gemäß einer Ausführungsform können die mindestens eine Transporteinrichtung und die Horizontalfördereinrichtung durch fluchten angeordnete Förderbänder ausgebildet sein. Alternativ können die Begriffe Transporteinrichtung und Horizontalfördereinrichtung auch für aufeinander folgende Transportabschnitte eines durchgängigen Förderbandes verwendet werden.According to one embodiment, the at least one transport device and the horizontal conveyor device may be formed by conveyor belts arranged in alignment. Alternatively, the terms transport device and horizontal conveyor can also be used for successive transport sections of a continuous conveyor belt.
Der Erfassungsbereich im Sinne der vorliegenden Erfindung definiert insbesondere einen Bewegungsraum des wenigstens einen Manipulators der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der mindestens eine Manipulator ist typischerweise und/oder vorzugsweise zum klemmenden und/oder formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Erfassen und/oder Entgegennehmen jeweils mindestens eines Stückgutes aus der mittels der wenigstens einen Transporteinrichtung in den Erfassungsbereich des Manipulators einlaufenden Reihe von hintereinander transportierten Stückgütern ausgebildet. Weiterhin ist der Manipulator zum Abtrennen und selektiven Überführen des mindestens einen erfassten Stückgutes in eine Zielposition und/oder Zielausrichtung ausgebildet.The detection area in the sense of the present invention defines in particular a movement space of the at least one manipulator of the device according to the invention. The at least one manipulator is typically and / or preferably designed for the clamping and / or positive and / or non-positive detection and / or reception of at least one piece good from the incoming by the at least one transport device in the detection range of the manipulator series of piece goods transported in a row. Furthermore, the manipulator for separating and selectively transferring the at least one detected piece good is formed in a target position and / or target orientation.
Gemäß einer Ausführungsform können dem mindestens einen Manipulator wenigstens zwei gegenüberliegend, insbesondere paarweise einander gegenüberliegend angeordnete, gegeneinander zustellbare Klemm- und/oder Greifmittel zugeordnet sein, welche zum klemmenden und/oder kraft- und/oder formschlüssigen Erfassen sowie zum Abtrennen und selektiven Überführen der jeweiligen Stückgüter in die Zielpositionen und/oder Zielausrichtungen miteinander, insbesondere jeweils paarweise miteinander, zusammenwirken. Die Klemm- und/oder Greifmittel des Manipulators sind während des Erfassens der Stückgüter vorzugsweise parallel zur Transportrichtung der zulaufenden Stückgüter ausgerichtet.According to one embodiment, the at least one manipulator may be associated with at least two oppositely arranged clamping means and / or gripping means, arranged in pairs opposite one another, for clamping and / or force and / or positive engagement as well as for separating and selectively transferring the respective ones Piece goods in the target positions and / or target orientations with each other, in particular in pairs with each other, interact. The clamping and / or gripping means of the manipulator are preferably aligned parallel to the transport direction of the incoming piece goods during the detection of the cargo.
Aus den bewegten Stückgütern, insbesondere aus den vereinzelt, in Gruppen oder als geschlossene Formation zugeführten Stückgütern, wird im Erfassungsbereich des wenigstens einen Manipulators wenigstens ein transportiertes Stückgut klemmend und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig vom Manipulator erfasst, von den nachfolgenden Stückgütern räumlich abgetrennt und in eine definierte relative Zielposition und/oder Zielausrichtung gegenüber den nachfolgenden Stückgütern gebracht. Allgemein formuliert wird mindestens ein Stückgut relativ zu einem nachfolgenden Stückgut bewegt. Dies erfolgt insbesondere in einem kontinuierlichen Prozess, bei dem die Zufuhr nachfolgender Stückgüter nicht unterbrochen wird, sondern kontinuierlich fortgeführt wird. Die Stückgüter werden nach Verbringen in ihre jeweilige definierte Zielposition mittels der mindestens zwei sich gegenüberliegenden Klemm- und/oder Greifmittel freigegeben. Die gegeneinander zustellbaren Klemm- und/oder Greifmittel erlauben ein schnelles Erfassen, Verschieben, Positionieren und Freigeben der Stückgüter in der gewünschten Geschwindigkeit mit der gewünschten Stellpräzision. Auch andere Manipulatoren können vorteilhaft eingesetzt werden, bspw. solche, die als Mehrachsroboter, als Teile von solchen Mehrachsrobotern, als Parallelkinematik-Roboter, als Deltakinematik-Roboter bzw. sog. Tripode oder einen Teil eines Deltakinematik-Roboters oder Parallelkinematik-Roboter bildenden Manipulators ausgebildet sind.From the moving piece goods, in particular from the isolated, in groups or as a closed formation supplied piece goods, at least one transported piece goods is clamped in the detection range of at least one manipulator and / or positively and / or positively detected by the manipulator, spatially separated from the subsequent piece goods and brought into a defined relative target position and / or target orientation with respect to the subsequent piece goods. Generally speaking, at least one cargo is moved relative to a subsequent cargo. This is done in particular in a continuous process, in which the supply of subsequent piece goods is not interrupted, but is continued continuously. The piece goods are released after being brought into their respective defined target position by means of the at least two opposing clamping and / or gripping means. The mutually deliverable clamping and / or gripping means allow rapid detection, moving, positioning and releasing the cargo at the desired speed with the desired control precision. Other manipulators can also be advantageously used, for example those designed as multi-axis robots, as parts of such multi-axis robots, as parallel kinematic robots, as delta kinematics robots or so-called tripods or as part of a delta kinematics robot or parallel kinematic robots forming manipulator are.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass nicht jedes der Stückgüter erfasst und von dem Manipulator bewegt werden muss, manche Stückgüter haben nämlich bereits vor dem Erreichen des Erfassungsbereichs ihre endgültige Position quer zur Horizontalfördereinrichtung und Ausrichtung.It should be noted that not all of the piece goods must be detected and moved by the manipulator, because some piece goods have already before reaching the detection area their final position across the horizontal conveyor and alignment.
Hierbei werden zumindest Positionsdaten wenigstens eines in Transportrichtung bewegten Stückgutes der zum Erfassungsbereich transportierten Stückgüter vor dem Erfassen durch den Manipulator sensorisch erfasst und einer Steuer- und/oder Auswerteeinheit als Positionswert zur Verfügung gestellt.In this case, at least position data of at least one piece goods moving in the direction of transport of the piece goods transported to the detection area are detected by the manipulator before detection by the manipulator and made available to a control and / or evaluation unit as a position value.
Unter Positionsdaten kann dabei auch ein einfaches Signal im Sinne „true“ oder „false“ verstanden werden für „Stückgut hat den Sensorposition erreicht“ und „kein Stückgut erkennbar“. Da die Position des Sensors bekannt ist, kann durch ein solches Signal auch auf die Position des Stückguts im Augenblick „Stückgut hat den Sensor erreicht“ oder später in Verbindung mit der bekannten Geschwindigkeit der Horizontalfördereinrichtung rückgeschlossen werden.Position data can also be understood to be a simple signal in the sense of "true" or "false" for "general cargo has reached the sensor position" and "no general cargo can be recognized". Since the position of the sensor is known, by such a signal on the position of the piece goods at the moment "cargo has reached the sensor" or later be inferred in conjunction with the known speed of the horizontal conveyor.
Die hierzu notwendige Sensorik wird durch mindestens eine Erfassungseinrichtung zur Gewichtsmessung bereitgestellt, die innerhalb eines Einlaufbereichs des Erfassungsbereiches des Manipulators der Vorrichtung und/oder unmittelbar davor angeordnet ist. Alternativ kann die Sensorik auch durch mindestens einen Induktionssensor bereitgestellt werden und die transportierten und innerhalb der Vorrichtung manipulierten Stückgüter sind mit einem elektrisch leitenden Material au sg estattet.The sensor system required for this purpose is provided by at least one detection device for weight measurement, which is arranged within an inlet region of the detection region of the manipulator of the device and / or directly in front of it. Alternatively, the sensor system can also be provided by at least one induction sensor, and the pieces of goods transported and manipulated within the device are provided with an electrically conductive material.
Die Erfassungseinrichtung kann sich somit im Bereich des Endes der Transporteinrichtung und/oder der Horizontalfördereinrichtung befinden.The detection device can thus be located in the region of the end of the transport device and / or the horizontal conveyor.
Die Positionsdaten können insbesondere wenigstens die Position in Transportrichtung der Stückgüter umfassen. Zusätzlich ist es möglich, dass die Positionsdaten auch die Position des Stückguts quer zur Transportrichtung umfassen.The position data may in particular comprise at least the position in the transport direction of the piece goods. In addition, it is possible that the position data also include the position of the piece goods transversely to the transport direction.
Zumindest der Manipulator und/oder weitere Förderkomponenten der Vorrichtung, beispielsweise die Transporteinrichtung, über die die Stückgüter dem Erfassungsbereich zugeführt werden oder die dem Erfassungsbereich zugeordnete Horizontalfördereinrichtung etc. werden auf Grundlage der ermittelten Positionsdaten kalibriert und/oder angesteuert. Sobald sich Abweichungen bei den Gebindemaßen und/oder der Fördergeschwindigkeit o.ä. ergeben, kann das ständig - d.h. für alle nachfolgenden Zyklen bzw. Manipulationsschritte - nachkorrigiert werden.At least the manipulator and / or further conveying components of the device, for example the transport device, via which the piece goods are supplied to the detection area or the horizontal conveying device associated with the detection area, are calibrated and / or controlled on the basis of the determined position data. As soon as deviations in the package dimensions and / or the conveying speed or similar. result, this can constantly - i. for all subsequent cycles or manipulation steps - to be corrected later.
Bei der lückenlosen Zuführung der Stückgüter innerhalb einer geschlossenen Formation können prozessbedingt kleine Lücken zwischen den Stückgütern auf der Transporteinrichtung entstehen. Wenn sich solche Lücken aufsummieren, besteht insbesondere die Gefahr, dass sich die einlaufenden Stückgüter in Relation zu der definierten Aufnahmeposition des Manipulators verschieben, so dass der Manipulator das jeweilig zu erfassende mindestens eine Stückgut bzw. die jeweilig zu erfassende Gruppe von Stückgütern nicht mehr korrekt greifen kann und es gegebenenfalls zu einer Fehlfunktion der Handhabungsvorrichtung kommt. Auch bei der Zuführung einzelner, definiert voneinander beabstandeter Stückgüter und/oder Stückgutgruppen kann es bei dem vorangehenden Verfahrensschritt der Lückenbildung zu Fehlern kommen, die bewirken, dass nicht alle Lücken die jeweils korrekte Größe aufweisen. Um ein fehlerhaftes Erfassen des mindestens einen Stückguts durch den Manipulator zu verhindern, werden die sensorisch ermittelten Daten beispielsweise verwendet, um den Manipulator während des laufenden Verfahrens immer wieder neu zu kalibrieren und auszurichten.In the case of the seamless feeding of the piece goods within a closed formation, small gaps between the piece goods on the transport device can arise due to the process. If such gaps accumulate, there is in particular the risk that the incoming piece goods will shift in relation to the defined receiving position of the manipulator so that the manipulator no longer correctly grips the at least one piece goods to be detected or the group of piece goods to be respectively grasped can and possibly it comes to a malfunction of the handling device. Even with the supply of individual, defined, spaced-apart piece goods and / or groups of items, errors may occur in the preceding method step of the gap formation, which cause that not all gaps have the correct size. In order to prevent erroneous detection of the at least one piece goods by the manipulator, the sensory data are used, for example, to recalibrate and align the manipulator during the ongoing process.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Erfassungseinrichtung zur Gewichtsmessung fluchtend zu der wenigstens einen, Stückgüter zuführenden Transporteinrichtung angeordnet. Es kann sich hierbei um einen Sensor, insbesondere Gewichtssensor, oder eine Anordnung mehrerer Sensoren handeln. Die Gewichtssensoren können bspw. durch Kraftsensoren und/oder durch geeignete Dehnungsmesssensoren wie insbesondere Dehnmessstreifen und/oder durch Wägezellen und/oder durch induktiv und/oder kapazitiv arbeitende Sensoren gebildet sein.According to a preferred embodiment, the at least one detection device for weight measurement is arranged in alignment with the at least one piece of goods feeding the transport device. This may be a sensor, in particular a weight sensor, or an arrangement of a plurality of sensors. The weight sensors can, for example, by force sensors and / or by suitable strain gauges such as strain gauges in particular and / or by Load cells and / or be formed by inductively and / or capacitively operating sensors.
Umfasst die Vorrichtung mindestens zwei zuführende, insbesondere parallele, Transporteinrichtungen und mindestens zwei in Flucht zur Transporteinrichtung angeordnete Gewichtssensoren, dann kann die Horizontalfördereinrichtung, die insbesondere das Lagenbildungsband der Vorrichtung bildet, in Transportrichtung der Stückgüter in mehrere einzelne Transportbänder aufgeteilt sein, um so das Gewicht der in mindestens zwei parallelen Reihen einlaufenden Stückgüter besser erfassen zu können.If the device comprises at least two feeding, in particular parallel, transport devices and at least two weight sensors arranged in alignment with the transport device, then the horizontal conveying device, which in particular forms the layer forming belt of the device, can be divided into a plurality of individual conveyor belts in the transport direction of the piece goods, thus reducing the weight of the goods to be able to better capture general cargo arriving in at least two parallel rows.
Insbesondere ist jeweils eines der einzelnen Transportbänder der Horizontalfördereinrichtung jeweils in Flucht zu einer zuführenden Transporteinrichtung angeordnet. Alternativ können eine zuführende Transporteinrichtung und ein weiterführendes Transportband der Horizontalfördereinrichtung durch unterschiedliche Transportabschnitte eines durchgehenden Transportbandes gebildet sein.In particular, each one of the individual conveyor belts of the horizontal conveyor is arranged in each case in alignment with a feeding transport device. Alternatively, an incoming transport device and a further conveyor belt of the horizontal conveyor may be formed by different transport sections of a continuous conveyor belt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann eine Horizontalfördereinrichtung einer Handhabungsvorrichtung mit mindestens zwei zuführenden Transporteinrichtungen quer zur Transportrichtung der Stückgüter in mehrere einzelne Transportbänder aufgeteilt sein, um so das Gewicht der einlaufenden Stückgüter besser erfassen zu können. According to an alternative embodiment, a horizontal conveying device of a handling device with at least two feeding transport devices can be divided transversely to the transport direction of the piece goods into a plurality of individual conveyor belts so as to be able to detect the weight of the incoming piece goods better.
Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, die Gewichtssensoren jeweils verschiedenen der quer verlaufenden Transportbänder zuzuordnen.In particular, it may be provided in this case to assign the weight sensors in each case to different ones of the transverse conveyor belts.
Der mindestens eine Gewichtssensor kann derart unterhalb der Horizontalfördereinrichtung angeordnet sein, so dass die Messung schleifend unter dem derselben erfolgt, also beispielsweise im Fall eines Transportbandes schleifend an dessen Obertrum. Alternativ oder zusätzlich kann der Gewichtssensor zwischen einer Rolle, auf welcher das Obertrum der Horizontalfördereinrichtung abläuft und einem Gestell der Vorrichtung angeordnet sein.The at least one weight sensor may be arranged below the horizontal conveyor, so that the measurement is carried out under the same grinding, so for example in the case of a conveyor belt grinding at the upper strand. Alternatively or additionally, the weight sensor can be arranged between a roller on which runs the upper strand of the horizontal conveyor and a frame of the device.
Alternativ kann der mindestens eine Gewichtssensor, beispielsweise hängend, an einem Gestell der Horizontalfördereinrichtung oder an einem Gestell eines zwischen einer zuführenden Transporteinrichtung und der Horizontalfördereinrichtung angeordneten Transporteurs angebracht sein und die Gewichtsdaten der über die Horizontalfördereinrichtung bzw. den Transporteur einlaufenden Stückgüter ermitteln. Bei Auflage des Gebindes auf das Gestell wird die dadurch wirkende Kraft auf den Gewichtssensor übertragen. Anhand der Zunahme des Gewichts eines über den Gewichtssensor bewegten Stückgutes bzw. anhand der Gewichtsabnahme nach Überschreiten eines Maximalwerts kann die genaue Position des Stückgutes auf der Horizontalfördereinrichtung ermittelt und zur Kalibrierung des mindestens einen Manipulators verwendet werden.Alternatively, the at least one weight sensor, for example suspended, may be mounted on a frame of the horizontal conveyor or on a rack of a conveyor arranged between an infeed conveyor and the horizontal conveyor and determine the weight data of the piece goods entering via the horizontal conveyor or the conveyor. When the container is placed on the frame, the force acting on it is transmitted to the weight sensor. On the basis of the increase in the weight of a moving over the weight sensor piece or on the basis of the weight loss after exceeding a maximum value, the exact position of the piece goods can be determined on the horizontal conveyor and used to calibrate the at least one manipulator.
Handelt es sich bei der Erfassungseinrichtung um einen Induktionssensor, dann ist das Stückgut, insbesondere mindestens ein innerhalb der Umverpackung angeordneter Artikel und/oder die Umverpackung, mit einem induktiven Material ausgestattet. Beispielsweise sind das Stückgut, der mindestens eine Artikel und/oder die Umverpackung im Direktdruck mit einer Metalltinte bedruckt. Alternativ könnte auch ein metallischer Klebestreifen oder ein geeigneter RFID-Tag auf den Stückgütern, Artikeln und/oder der Umverpackung angebracht werden. Ein Vorteil bei der Verwendung eines Induktionssensors besteht darin, dass ein Induktionssensor entfernt von der Horizontalfördereinrichtung angeordnet werden kann, beispielsweise oberhalb der Horizontalfördereinrichtung oder seitlich dazu.If the detection device is an induction sensor, then the piece goods, in particular at least one article arranged within the outer packaging and / or the outer packaging, are equipped with an inductive material. For example, the piece goods, the at least one article and / or the outer packaging are printed in direct printing with a metal ink. Alternatively, a metallic adhesive strip or a suitable RFID tag could also be applied to the piece goods, articles and / or the outer packaging. An advantage of using an induction sensor is that an induction sensor can be located away from the horizontal conveyor, such as above the horizontal conveyor or laterally thereto.
Gemäß einer Ausführungsform können bei einer mehrbahnigen Zuführung von Stückgütern Gewichtssensoren und Induktionssensoren verwendet werden, insbesondere kann zur Erfassung der Stückgüter einer ersten Transporteinrichtung, fluchtend zu dieser Transporteinrichtung ein Gewichtssensor unterhalb der Horizontalfördereinrichtung angeordnet sein, während zur Erfassung der Stückgüter einer zweiten Transporteinrichtung ein Induktionssensor verwendet wird. Insbesondere kann in diesem Fall vorgesehen sein, dass nur die über die zweite Transporteinrichtung zugeführten Stückgüter mit einem induktiven Material ausgestattet sind.According to one embodiment, weight sensors and induction sensors can be used in a multi-lane supply of piece goods, in particular can be arranged to detect the piece goods of a first transport device, in alignment with this transport means, a weight sensor below the horizontal conveyor, while for detecting the cargo of a second transport means, an induction sensor is used , In particular, in this case, it may be provided that only the piece goods supplied via the second transport device are equipped with an inductive material.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung wenigstens drei Stückgüter zuführende, insbesondere parallele, Transporteinrichtungen, wobei zumindest einer inneren Transporteinrichtung wenigstens eine Erfassungseinrichtung zur Gewichtsmessung oder ein Induktionssensor zugeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung können die Stückgüter der äußeren Transportreihen jeweils vorteilhaft mit einer dem Erfassungsbereich und/oder einem Bewegungsraum des wenigstens einen Manipulators räumlich und/oder funktionell zugeordneten und beweglich ausgebildeten optischen Erfassungseinrichtung erfasst werden, insbesondere können zumindest Raumkoordinaten und/oder Positions- und/oder Umrissdaten eines bewegten Stückguts bzw. auch nur dessen aktuelle Vorderkantenposition bzw. Umrissposition erfasst werden. Zumindest der Manipulator und/oder weitere Förderkomponenten der Vorrichtung, beispielsweise die Transporteinrichtung, über die die Stückgüter dem Erfassungsbereich zugeführt werden oder die dem Erfassungsbereich zugeordnete Horizontalfördereinrichtung etc. werden auf Grundlage der ermittelten Raumkoordinaten und/oder Positions- und/oder Umrissdaten kalibriert und/oder angesteuert.According to one embodiment, the device comprises at least three piece goods feeding, in particular parallel, transport devices, wherein at least one inner transport device is associated with at least one detection device for weight measurement or an induction sensor. In such an arrangement, the piece goods of the outer transport rows can each advantageously be detected with a spatially and / or functionally associated and movably formed optical detection device, at least spatial coordinates and / or position and / or movement space of the at least one manipulator. or outline data of a moving piece goods or only the current leading edge position or outline position are detected. At least the manipulator and / or further conveying components of the device, for example the transport device, via which the piece goods are supplied to the detection area or the horizontal conveyor associated with the detection area, etc. are calibrated and / or based on the determined spatial coordinates and / or position and / or outline data driven.
Im Fall von seitlich der Horizontalfördereinrichtung angeordneten optischen Sensoren ist es vielfach nur möglich, die äußerste Reihe an Gebinden erfassen zu können. Durch die Verwendung eines Gewichts- oder Induktionssensors ist eine Verarbeitung von drei Reihen mit einer mittleren Reihe möglich. In the case of optical sensors arranged laterally of the horizontal conveyor, it is often only possible to detect the outermost row of containers. By using a weight or induction sensor, processing of three rows with a middle row is possible.
Ein Gewichtssensor kann zusätzlich dazu verwendet werden, das Gewicht eines Stückguts zu bestimmen und somit Rückschlüsse auf die Art oder Beschaffenheit des Stückguts zu gewinnen. Sind beispielsweise bei einem Gebinde mit x Artikeln als Sollwert nur x minus 1 Artikel vorhanden, können Maßnahmen zur Behebung dieses Problems eingeleitet werden (z.B. Ausschleusung des Gebindes durch den Manipulator).A weight sensor can be used in addition to determine the weight of a piece goods and thus to draw conclusions about the nature or quality of the piece goods. For example, if there are only x minus 1 items in a pack of x items as the setpoint, then action to remedy this problem can be initiated (e.g., the packer is being dumped by the manipulator).
Weiterhin können die ermittelten Daten auch in Rückkoppelung der Position der beweglichen optischen Erfassungseinrichtung verwendet werden. Beispielsweise kann das Erfassen einer Raumkoordinate oder von entsprechenden Positions- und/oder Umrissdaten eine Aktivierung oder Inaktivierung der optischen Erfassungseinrichtung auslösen, ein Mitführen der optischen Erfassungseinrichtung mit der Transporteinrichtung und/oder Horizontalfördereinrichtung auslösen o.ä. Sobald sich Abweichungen bei den Gebindemaßen u/o der Fördergeschwindigkeit o.ä. ergeben, kann das wie nachfolgend noch näher beschrieben ständig - d.h. für alle nachfolgenden Zyklen bzw. Manipulationsschritte - nachkorrigiert werden.Furthermore, the determined data can also be used in feedback of the position of the movable optical detection device. For example, the detection of a spatial coordinate or of corresponding position and / or outline data can trigger an activation or inactivation of the optical detection device, trigger a tracking of the optical detection device with the transport device and / or horizontal conveyor o.ä. As soon as deviations in the container dimensions u / o the conveying speed o.ä. This can be done continuously as described below - i. for all subsequent cycles or manipulation steps - to be corrected later.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die optische Erfassungseinrichtung zumindest temporär parallel zu der dem Erfassungsbereich zugeordneten Horizontalfördereinrichtung bewegt werden. Insbesondere ist die optische Erfassungseinrichtung in etwa parallel beweglich zur Transportrichtung der Stückgüter auf der zuführenden Transporteinrichtung bzw. der Horizontalfördereinrichtung ausgebildet.According to a preferred embodiment of the present invention, the optical detection device can be moved at least temporarily parallel to the horizontal conveying device associated with the detection region. In particular, the optical detection device is formed approximately parallel to the transport direction of the piece goods on the feeding conveyor or the horizontal conveyor.
Die sensorisch ermittelten Werte werden insbesondere verwendet, um vermittels der Steuer- und Auswerteeinheit einen Bewegungsablauf des Manipulators zu berechnen und/oder den Bewegungsablauf gegebenenfalls anzupassen und/oder zu korrigieren. Die berechneten Werde dienen vorzugsweise der selektiven Ansteuerung, Aktivierung und/oder Bewegung der Klemm- oder Greifmittel des Manipulators durch die Steuer- und/oder Auswerteeinheit der Handhabungsvorrichtung.The sensory values are used, in particular, to calculate a movement sequence of the manipulator by means of the control and evaluation unit and / or to adjust and / or correct the movement sequence if necessary. The calculated values are preferably used for selective activation, activation and / or movement of the clamping or gripping means of the manipulator by the control and / or evaluation unit of the handling device.
Durch die Kombination unterschiedlicher Sensoren kann die Position von mindestens drei oder mehr Stückgut(reihen) in Relation zueinander bestimmt werden, um die Position der Stückgüter, insbesondere der jeweils vorauseilenden Stückgüter jeder Reihe, auf dem Lagenbildungsband bzw. der Horizontalfördereinrichtung zu erkennen. Auf diese Weise lässt sich der Greifer des Manipulators so ansteuern, dass eine optimal positionsgetreue Übernahme der Stückgüter möglich ist.The combination of different sensors, the position of at least three or more cargo (rows) can be determined in relation to each other to recognize the position of the cargo, in particular the respective leading piece goods each row on the layer forming belt or the horizontal conveyor. In this way, the gripper of the manipulator can be controlled so that an optimally positionally accurate takeover of the piece goods is possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, die Erfassung vermittels einer seitlich angeordneten beweglichen optischen Erfassungseinrichtung und die Erfassung vermittels eines Gewichtssensors innerhalb einer Transportspur zu kombinieren und/oder die optische Erfassung zusätzlich zur Kalibrierung des mindestens einen Gewichtssensors heranzuziehen. Dabei kann die Kalibrierung beispielsweise zu Beginn eines Produktionsablaufes erfolgen und gegebenenfalls in regelmäßigen Abständen wiederholt werden. Dies kann automatisiert in definierten Zeitintervallen durchgeführt werden oder von einem Bediener der Anlage manuell gestartet werden. Dadurch können insbesondere weitere Informationen über die Stückgüter, beispielsweise deren Größe, die Art der Stückgüter, gegebenenfalls die Größe von in einem Gebinde zusammengefassten Gebinden bzw. Behältern ermittelt werden. Anhand dieser Daten kann beispielsweise auch ermittelt werden, weiche Artikel gerade verarbeitet werden, bis hin zur Art des im Getränkebehälter befindlichen Getränks.According to a further embodiment it can be provided to combine the detection by means of a laterally arranged movable optical detection device and the detection by means of a weight sensor within a transport track and / or to use the optical detection in addition to the calibration of the at least one weight sensor. In this case, the calibration can be carried out, for example, at the beginning of a production process and, if appropriate, repeated at regular intervals. This can be done automatically in defined time intervals or manually started by an operator of the plant. As a result, it is possible in particular to ascertain further information about the piece goods, for example their size, the type of piece goods, if appropriate the size of containers or containers combined in a container. On the basis of these data it can also be determined, for example, which soft articles are currently being processed, up to the type of beverage in the beverage container.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, beim Manipulieren von insbesondere in geschlossener Formation zugeführten Stückgütern die genaue Position des jeweils zuvorderst angeordneten Stückgutes einer Reihe zu ermitteln, bevor diese von einem Manipulator erfasst und manipuliert werden.The device according to the invention and / or the method according to the invention make it possible to determine the exact position of the piece goods of a row arranged in the foremost position when manipulating piece goods supplied in particular in a closed formation, before they are detected and manipulated by a manipulator.
Die vorliegende Erfindung dient im Wesentlichen der ständigen und/oder zyklisch oder unregelmäßig wiederkehrenden Kalibrierung eines Manipulators einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Handhabungsvorrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde. Der Manipulator kann bspw. zwei, drei oder mehr einlaufende Stückgüter gleichzeitig erfassen. Diese Stückgüter können beispielsweise 2x3 durch eine Umverpackung zusammengefasste Getränkebehälter o.ä. umfassen.The present invention essentially serves the continuous and / or cyclical or irregularly recurring calibration of a manipulator of a device or handling device according to the invention, as described above. The manipulator can, for example, simultaneously detect two, three or more incoming piece goods. For example, these piece goods can contain 2x3 beverage containers combined by an outer packaging. include.
Die von der mindestens einen Erfassungseinrichtung ermittelten Positionsdaten können beispielsweise auch herangezogen werden, um fortlaufend weitere Maschinenkomponenten der Förder-, Verarbeitungs- und/oder Verpackungsanlage, beispielsweise der Vorrichtung vor- oder nachgeordnete Fördereinrichtungen, die der Vorrichtung nachgeordnete Palettierstation etc., fortlaufen neu zu kalibrieren, um einen störungsfreien Betrieb der Anlage zu gewährleisten.The position data determined by the at least one detection device can also be used, for example, to continuously recalibrate further machine components of the conveying, processing and / or packaging installation, for example the apparatus upstream or downstream conveyors, the palletizing station downstream of the apparatus to ensure trouble-free operation of the system.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Förder-, Verarbeitungs- und/oder Verpackungsanlage liegen darin, dass die Erfassungseinrichtung gute, zuverlässige Werte liefert, an denen der Bewegung des Manipulators und/oder weitere Förder- und/oder Anlagekomponenten schnell angepasst werden kann, so dass Fehler durch ein Aufsummieren von kleinen ungewünschten Lücken bzw. von fehlerhaft ausgebildeten Lücken zwischen den einlaufenden Stückgütern bzw. Stückgutgruppen direkt korrigiert werden können. A particular advantage of the device according to the invention, of the method according to the invention and of the conveying, processing and / or packaging system according to the invention is that the detection device delivers good, reliable values from which the movement of the manipulator and / or further conveying and / or installation components can be adapted quickly so that errors can be corrected directly by adding up small unwanted gaps or incorrectly formed gaps between the incoming piece goods or groups of unit loads.
Das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Merkmalen ein oder mehrere Merkmale und/oder Eigenschaften der zuvor beschriebenen Vorrichtung umfassen. Ebenfalls kann die Vorrichtung alternativ oder zusätzlich einzelne oder mehrere Merkmale und/oder Eigenschaften des beschriebenen Verfahrens aufweisen.The method may comprise, as an alternative or in addition to the described features, one or more features and / or properties of the device described above. Likewise, the device may alternatively or additionally comprise one or more features and / or properties of the described method.
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.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage. -
2 zeigt einen Teilbereich der Verpackungsanlage gemäß1 . -
3 zeigt eine Messkurve für das von Gewichtssensoren gemessene Gewicht eines bewegten Gebindes über die Zeit. -
4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Handhabungsvorrichtung. -
5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Handhabungsvorrichtung. -
6 bis 9 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Ausführungsform eines Manipulators einer Handhabungsvorrichtung. -
10 zeigt eine erste Anordnung von Gewichtssensoren innerhalb eines Gruppiermoduls einer Handhabungsvorrichtung. -
11 zeigt eine zweite Anordnung eines Gewichtssensors innerhalb eines Gruppiermoduls einer Handhabungsvorrichtung. -
12 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Handhabungsvorrichtung.
-
1 shows a schematic representation of a first embodiment of a packaging system according to the invention. -
2 shows a portion of the packaging system according to1 , -
3 shows a measurement curve for the weight of a moving container measured weight of a moving container over time. -
4 shows a second embodiment of a handling device. -
5 shows a third embodiment of a handling device. -
6 to9 show different views of an embodiment of a manipulator of a handling device. -
10 shows a first arrangement of weight sensors within a grouping module of a handling device. -
11 shows a second arrangement of a weight sensor within a Gruppiermoduls a handling device. -
12 shows a fourth embodiment of a handling device.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.For identical or equivalent elements of the invention, identical reference numerals are used. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure. The illustrated embodiments are merely examples of how the device or method of the invention may be configured and are not an exhaustive limitation.
Die
Die befüllten, verschlossenen und etikettierten Getränkebehälter
Die schematische Draufsicht der
Auf der Horizontalfördereinrichtung
Hierzu ist dem Erfassungsbereich
Die sensorisch ermittelten Werte werden insbesondere verwendet, um vermittels der Steuerung 24t einen Bewegungsablauf des Manipulators
Die
Die schematische Draufsicht der
Die schematische Draufsicht der
Zumindest der Manipulator
Die Bewegung der optischen Erfassungseinrichtung
Wenn im Zusammenhang der Positionserkennung von einer beweglichen optischen Erfassungseinrichtung
Bevorzugt wird die Lichtschrankenanordnung durch eine Reflexionslichtschranke zur Erfassung von Hell-Dunkel-Kontrasten innerhalb eines definierbaren Entfernungsbereichs von einem Senders/Empfänger ausgebildet. Dies ist insbesondere für eine mehrbahnige Verarbeitung von bewegten Gebinden
Sofern anstelle einer Lichtschranke ein sog. Kantenscanner verwendet wird, welcher der Steuerung
Gemäß einer weiteren Ausführungsform als optische Erfassungseinrichtung
Die genannten optischen Erfassungseinrichtungen
Die
Einleitend sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die in den
Im Folgenden ist der die Vorrichtung
Die
Wie in
Am unteren Ende der drei Stellarme
In etwa mittig ist der Manipulator
Weiter ist eine als zweite Welle
Vorteilhafterweise besteht hierbei die Möglichkeit, den Manipulator
Wie soeben erwähnt, können bei der in
Die Linearführung
Der Aktor
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren muss die zweite Welle
Die schematische Detailansicht der
Die Klemmbacken
Auch zeigt die
Die schematische Querschnittsdarstellung der Fig. 9 lässt weitere Details der Vorrichtung 71 bzw. des Deltakinematik-Roboters
Wie bereits erwähnt, sind bei Drehbewegungen des Manipulators
Ergänzend sei erwähnt, dass die Wirkverbindungen der jeweiligen Wellen
Die schematische Seitenansicht der
Nicht gezeigt ist eine alternative Anordnung, in der zwischen den Gewichtssensoren 35 und der Horizontalfördereinrichtung
Die schematische Seitenansicht der
Von Vorteil ist es, dass die Sensorik in oder an einer bestehenden Grundrahmenkonstruktion der Horizontalfördereinrichtung
Die schematische Draufsicht der
Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten Alternative kann das die Horizontalfördereinrichtung 32 bildende Lagenbildungsband quer zur Transportrichtung
Die Ausführungsformen, Beispiele und Varianten der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Figuren, einschließlich ihrer verschiedenen Ansichten oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, sind für alle Ausführungsformen anwendbar, sofern die Merkmale nicht unvereinbar sind.The embodiments, examples and variations of the preceding paragraphs, the claims or the following description and the figures, including their various views or respective individual features, may be used independently or in any combination. Features described in connection with one embodiment are applicable to all embodiments as long as the features are not inconsistent.
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. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale eines der Beispiele in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten eines anderen Beispiels anzuwenden.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. It is possible to apply some of the components or features of one of the examples in combination with features or components of another example.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Verpackungsanlagepacking plant
- 22
- Vorformlingpreform
- 33
- Heizofenheater
- 44
- Streckblasmaschinestretch
- 55
- Getränkebehälterbeverage containers
- 66
- Flaschebottle
- 77
- Fördermittelfunding
- 88th
- Füllmaschinefilling Machine
- 99
- Rinserrinser
- 1010
- befüllter Getränkebehälterfilled beverage container
- 1111
- Verschließercapper
- 1212
- Verschlusselementclosure element
- 1313
- Drehverschlussscrew cap
- 1414
- Etikettiererlabeler
- 1515
- befüllter, verschlossener und etikettierter Getränkebehälterfilled, sealed and labeled beverage containers
- 1616
- Fördermittelfunding
- 1717
- Transportbandconveyor belt
- 1818
- GebindeformeinheitContainer molding unit
- 1919
- Schrumpftunnelshrink tunnel
- 2020
- Handhabungsvorrichtunghandling device
- 2121
- Fördermittelfunding
- 2222
- Transportbandconveyor belt
- 22a22a
- äußeres Transportbandouter conveyor belt
- 22i22i
- inneres Transportbandinner conveyor belt
- 2323
- Palettiererpalletizer
- 2424
- Steuerungcontrol
- 2525
- Verteilermoduldistribution module
- 2626
- Gebindecontainer
- 27 27
- Abstützungsupport
- 2828
- Gleitführungslide
- 3030
- Manipulator / VorrichtungManipulator / device
- 3131
- Erfassungsbereichdetection range
- 3232
- HorizontalfördereinrichtungHorizontal conveyor
- 32a, 32b, 32c, 32d32a, 32b, 32c, 32d
- Transportbandconveyor belt
- 3333
- Erfassungseinrichtungdetector
- 3434
- Einlaufbereichinlet region
- 3535
- Gewichtssensorweight sensor
- 3636
- Erkennungsbereichdetection area
- 3737
- GewichtssensoranordnungWeight sensor assembly
- 3838
- Gewichtssensorweight sensor
- 4040
- Gruppiermodulgrouper
- 4141
- optische Erfassungseinrichtungoptical detection device
- 4242
- Schlittenführungcarriage guide
- 4343
- Aufhängungsuspension
- 4444
- Gehäuseteilhousing part
- 4545
- Stellarmactuating arm
- 4646
- Gehäuseteilhousing part
- 4747
- Armabschnitt, UnterarmArm section, forearm
- 4848
- Antriebdrive
- 4949
- Armabschnitt, OberarmArm section, upper arm
- 5252
- Betätigungseinrichtungactuator
- 5454
- erste Wellefirst wave
- 5656
- Linearführunglinear guide
- 5757
- Tragringsupport ring
- 5858
- zweite Wellesecond wave
- 5959
- Kontaktelementcontact element
- 6060
- BasisBase
- 6262
- Klemmbackejaw
- 6464
- Klemmbackejaw
- 7070
- Aktoractuator
- 7171
- Vorrichtungcontraption
- 7272
- Roboter, DeltaroboterRobots, delta robots
- 7575
- Tragrahmensupporting frame
- 7676
- Transporteur carrier
- AP1, AP2, AP3AP1, AP2, AP3
- Arbeitspositionworking position
- kgkg
- Kilogrammkilogram
- ss
- Sekundesecond
- tt
- ZeitTime
- TRTR
- Transportrichtungtransport direction
- v22v22
- Transportgeschwindigkeittransport speed
- v32v32
- Geschwindigkeitspeed
- w1, w2w1, w2
- Teilgewichtpart weight
- w26w26
- Soll- Gewicht eines GebindesTarget weight of a container
- wMAXWmax
- Kurvenmaximummaximum curve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Claims (15)
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