DE102018119575A1

DE102018119575A1 - Verfahren zum Überführen und Einsetzen von Artikeln in Umverpackungen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102018119575A1
Application number: DE102018119575.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Dietersberger; Markus Gabler; Christian Canalicchio; Jens Losert; Thomas Stadler
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2018-08-13
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2020-02-13
Also published as: US20210179303A1; EP3837177A1; US11485530B2; WO2020035160A1; CN113286745A; CN113286745B

Abstract

Es ist ein Verfahren zum Überführen und Einsetzen von Artikeln (12) in an ihrer Oberseite offene Umverpackungen (16), die jeweils mindestens eine aus mehreren Artikeln (12) gebildete Artikelgruppe (18) aufnehmen, offenbart. Bei dem Verfahren wird jeweils mindestens eine Artikelgruppe (18) mittels wenigstens einer Handhabungseinrichtung (46) als Gruppe erfasst und von oben in eine der Umverpackungen (16) eingesetzt. Eine von der Handhabungseinrichtung (46) erfasste Artikelgruppe (18) wird oder ist während eines Einsetzvorganges der Artikelgruppe(18) in die Umverpackung (16) hinsichtlich der Abstände zumindest einiger der einzelnen Artikel (12) der Artikelgruppe (18) zueinander komprimiert und wird anschließend expandiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überführen und Einsetzen von Artikeln in Umverpackungen mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
Bei der automatisierten Bestückung von Umverpackungen mit Artikelgruppen, wie dies etwa beim Befüllen von Getränkekästen oder -kartons mit Getränkebehältern der Fall ist, werden normalerweise aus mehreren Artikeln gebildete Artikelgruppen mittels hierfür geeigneten Handhabungseinrichtungen erfasst und von oben in eine der bereitstehenden Umverpackungen eingesetzt. Bei der Bestückung von Getränkekästen mit Getränkebehältern weisen die Handhabungseinrichtungen geeignete Greifer auf, die meist als sog. Packtulpen ausgebildet sind, und die in der Lage sind, die Getränkebehälter oder Flaschen in ihrem Kopf- oder Halsbereich zu erfassen, gruppenweise aufzunehmen und solchermaßen von einem Bereitstellungsplatz wie etwa einem Förderband in die an anderer Stelle bereitstehenden Getränkekasten zu überführen. Um eine Anpassung an unterschiedliche Kastenteilungen oder Kastengrößen zu ermöglichen, sind im Stand der Technik verstellbare Handhabungseinrichtungen bekannt geworden.
So offenbart die DE 102 10 353 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umsetzen von Flaschen. Hierbei werden Flaschen einem Aufnahmebereich mit definierten Positionen zugeführt, wo die Flaschen mit Packtulpen aufgenommen und einer Verpackung zugeführt werden. Um unterschiedliche Verpackungen bestücken zu können, werden die Packtulpen nach der Aufnahme der Flaschen und vor dem Einsetzen der Flaschen in die Verpackung zueinander verfahren, was es durch Anpassung der Flaschenpositionen ermöglicht, gewünschte Verpackungspositionen zu erreichen. Als Anwendungsbeispiel werden unterschiedliche oder ungewöhnliche Verpackungsgeometrien wie etwa sog. 11 er-Kisten genannt, bei denen die Flaschen in drei Reihen zu vier, drei und vier Flaschen angeordnet sind, und bei denen die Flaschen zur Erzielung einer möglichst kompakten Kastengröße „auf Lücke“ positioniert sind.
Die EP 2 183 162 B1 offenbart einen Packerkopf, der bspw. bei der Bestückung von Getränkekisten mit Flaschen Verwendung finden kann. Um Behältergruppen in unterschiedlichen Formationen aufnehmen oder ablegen zu können, ohne dass hierzu zusätzliche mechanische Positioniereinrichtungen eingesetzt werden müssen, sind bei dem Packerkopf die Greifer oder Packtulpen jeweils an Aufnahmen oder Schlitten angeordnet, die in einer Verstellebene senkrecht zur Achse der an den Packtulpen hängend gehaltenen Behältern gesteuert verfahrbar sind, d.h. in zwei diese Verstellebene definierenden Verstellachsen. Zumindest ein Verstellschlitten ist dabei so ausgebildet, dass die Packtulpe relativ zu diesem in der X-Y-Ebene eine gesteuerte lineare Bewegung und/oder Drehbewegung ausführen kann.
Solche verstellbaren Packerköpfe können auch vorteilhaft zur Aufnahme von lückenlos beförderten Getränkebehältern eingesetzt werden, wenn diese etwa von einem Massenstrom in einen mehrreihigen Förderbetrieb überführt wurden, wobei diese Reihen von lückenlos hintereinander beförderten Getränkebehältern meist durch als Gassenbleche bezeichnete Trennbleche voneinander separiert sind. Die Packerköpfe können komplette Behältergruppen mit einer der Umverpackung oder dem Getränkekasten entsprechenden Anzahl und Anordnung aufnehmen und senkrecht von oben in die Umverpackung oder in den Getränkekasten einsetzen. Hierbei werden die Getränkebehälter normalerweise nach Aufnahme vom jeweiligen Behälterzulauf auf die passende Teilung verzogen und dann in den Kasten eingesetzt.
Alle diese bekannten Packerköpfe sowie die bekannten Verpackungsverfahren erfordern eine sehr exakte Absenkbewegung beim Einsetzen der Getränkebehälter von oben in den zu bestückenden Getränkekasten, damit die Getränkebehälter weder mit dem Gefache, d.h. mit den Unterteilungsquerstreben oder -wänden des Getränkekastens, noch mit dem äußeren Kastenrand kollidieren. Um zumindest Kollisionen der Getränkebehälter mit dem äußeren Kastenrand zu vermeiden, werden in der Praxis häufig vierseitige Einführrahmen mit Einführschrägen verwendet, die während der Einführbewegung der Getränkebehälter den Kastenrand in einer Weise abdecken, dass die Getränkebehälter oder Flaschenböden der äußeren Flaschen der Gruppierung oder Formation nicht mit dem Kastenrand kollidieren können.
Ein solcher Einführrahmen versagt jedoch bei leicht beschädigten oder aus ihrer Form geratenen Getränkekästen in solchen Fällen, wenn der Einführrahmen nicht in der Lage ist, den Kastenrand komplett abzudecken. Aus diesem Grund kann eine vorrangige Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin gesehen werden, ein universell anwendbares und zuverlässig arbeitendes Verfahren zum Bestücken von Umverpackungen mit Artikelgruppen zu liefern, bei dem durch geeignete Maßnahmen u.a. auch Formabweichungen und/oder Beschädigungen der Umverpackungen kompensiert werden können und nicht zu Störungen im Verpackungsablauf führen müssen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die abhängigen Ansprüche beschrieben. So schlägt die Erfindung zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zum Überführen und Einsetzen von Artikeln in an ihrer Oberseite offene Umverpackungen vor, wobei die Umverpackungen zur Aufnahme jeweils mindestens einer aus mehreren Artikeln gebildeten Artikelgruppe vorbereitet und ausgebildet sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jeweils mindestens eine Artikelgruppe mittels wenigstens einer Handhabungseinrichtung als Gruppe erfasst und von oben in eine der Umverpackungen eingesetzt. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht nun darin, dass eine von der Handhabungseinrichtung erfasste Artikelgruppe während eines Einsetzvorganges der Artikelgruppe in die Umverpackung hinsichtlich der Abstände zumindest einiger der einzelnen Artikel der Artikelgruppe zueinander komprimiert ist und/oder wird, wobei diese Komprimierung - damit ist die enge Beabstandung der Artikel voneinander und/oder ihr gegenseitiger berührender Kontakt an den Mantelflächen gemeint - bereits beim Erfassen und/oder Aufnehmen der Artikel mittels der Handhabungseinrichtung vorhanden sein oder erst während oder unmittelbar nach dem Aufnehmen hergestellt werden kann. Ein weiteres Charakteristikum des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Artikelgruppe während des Einsetzvorganges, d.h. insbesondere beim Absenken in die Umverpackung, expandiert wird, wobei die zuvor angenäherten Artikel voneinander beabstandet werden. Diese vor dem Absetzen der Artikel und vor dem Trennen der Artikelgruppe von der Handhabungseinrichtung hergestellten Abstände der Artikel zueinander richten sich nach den jeweiligen Zielpositionen der Artikel in der Umverpackung, die bspw. durch eine Facheinteilung, durch sog. Gefache, oder durch voneinander separierte Einzelfächer in der Umverpackung vorgegeben sind.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass die von der Handhabungseinrichtung aufgenommene Artikelgruppe aus einem mehr oder weniger geordneten Massenstrom an Artikeln aufgenommen wird, was jedoch ein Mindestmaß an hierfür eingesetzter Sensorik erforderlich macht, damit die einzelnen Artikel von der Handhabungseinrichtung erfasst und je nach ihrer Position im Massenstrom nicht verfehlt werden. Häufiger für diesen allgemeinen Anwendungsfall, bei dem nicht alle oder nur wenige oder gar keine Artikel der aufgenommenen Artikelgruppe voneinander beabstandet, sondern die Artikelgruppe bereits komprimiert ist, dürfte jedoch ein Reihentransport der Artikel in mehreren parallelen Reihen sein, bei dem die Trennwände zwischen den Reihen sehr dünn sind, so dass die Artikel nach ihrer Aufnahme durch die Handhabungseinrichtung und bei ihrem Herausheben aus dem Reihentransport so eng aneinander gefügt sind, dass sie sich fast berühren, so dass sich eine solche Artikelgruppe effektiv nicht mehr von einer Artikelgruppe in aneinander gefügter Rechteckanordnung unterscheidet.
Eine in der Praxis ebenfalls sinnvoll einsetzbare Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine von der Handhabungseinrichtung erfasste Artikelgruppe zumindest in einem definierten ersten Zeitintervall während eines Einsetzvorganges der Artikelgruppe in die Umverpackung hinsichtlich der Abstände zumindest einiger der einzelnen Artikel der Artikelgruppe zueinander komprimiert und in einem nachfolgenden zweiten Zeitintervall expandiert und/oder die zuvor angenäherten Artikel wieder voneinander beabstandet werden, so dass sie exakt in die vorgesehenen Positionen oder Aufnahmeplätze innerhalb des definierten Rauminhalts der Umverpackung passen und entsprechend eingefügt werden können.
Wenn im vorliegenden Zusammenhang von Artikeln oder Artikelgruppen die Rede ist, so können diese Artikel grundsätzlich durch alle Arten von Stückgütern gebildet sein, die auf die beschriebene Weise mittels hierfür geeigneter Handhabungseinrichtungen erfasst, aufgenommen, positioniert und in den Umverpackungen abgesetzt werden können. Eine sinnvolle Anwendung ist etwa die Handhabung von Getränkebehältern oder Flaschen, die mittels als Greifeinrichtungen ausgebildeter Handhabungseinrichtungen erfasst, aufgenommen, positioniert und in den z.B. als Kartons, Getränkekästen oder sonstigen Umverpackungen ausgebildeten Aufnahmebehältern ein- oder abgesetzt werden können. Wenn somit von Umverpackungen die Rede ist, in welche die Artikelgruppen eingesetzt werden, so können dies stabile oder durch äußere Hilfsmittel stabilisierte Aufnahmebehälter wie Kartons, Kunststoffkästen o. dgl. sein, die typischerweise ein den Innenraum entsprechend der Artikel- oder Behältergrößen unterteilendes und die Artikel oder Behälter in geringen Abständen voneinander separierendes Gefache oder Gestrebe aufweisen können. Ein Gefache entsprechend dieser Definition ist etwa die durch stabile Kunststoffwände gebildete Facheinteilung eines Getränkekastens aus Kunststoff, aber auch ein von oben lose in einen Karton eingesetzter Kreuzverbund von ineinandergesteckten Kartonbögen, der erst durch das Einsetzen der Artikel eine gewisse Stabilität erhält.
Bei dem Verfahren wird vorzugsweise jede von der Handhabungseinrichtung erfasste Artikelgruppe zumindest im definierten ersten Zeitintervall während des Einsetzvorganges der Artikelgruppe in die jeweilige Umverpackung hinsichtlich der Abstände zumindest einiger der einzelnen Artikel der Artikelgruppe zueinander komprimiert, sofern sich die Artikelgruppe entsprechend obiger Ausführungen nicht bereits im komprimierten Zustand befindet, und im nachfolgenden zweiten Zeitintervall entsprechend von Zielpositionen der Artikel in der Umverpackung expandiert und/oder die zuvor angenäherten Artikel wieder voneinander beabstandet. Damit ist definiert, dass die Artikel während des Eintauchens in den Rauminhalt der oben offenen Umverpackung in geeigneter Weise komprimiert, zusammengeschoben oder auf sonstige Weise einander angenähert sind oder werden, während erst die endgültigen Zielpositionen der Artikel in der jeweiligen Umverpackung die sich an die komprimierte Phase anschließende Expansionsphase hinsichtlich der mittels der Handhabungseinrichtung vorzugebenden Abstände der Artikel zueinander definieren.
Wenn eine Artikelgruppe etwa als Rechteckverband von bspw. vier mal sechs Artikeln angenommen wird, die sich bei der Aufnahme durch die Handhabungseinrichtung in berührendem Kontakt oder in geringen Abständen zueinander befinden können, so kann die optionale anfängliche Komprimierungsphase wahlweise vorsehen, dass die Abstände der Artikel zueinander in einer Richtung senkrecht zur vertikalen Längserstreckungsrichtung der Artikel aufgehoben sind oder werden. Diese - bei bereits vorliegender Komprimierung ggf. verzichtbare - Bewegungsrichtung der Artikel zueinander liegt normalerweise in einer horizontalen Ebene. Wahlweise kann das Verfahren jedoch auch vorsehen, dass eine von der Handhabungseinrichtung erfasste Artikelgruppe im ersten Zeitintervall während des Einsetzvorganges der Artikelgruppe in die Umverpackung hinsichtlich der Abstände aller Artikel der Artikelgruppe zueinander komprimiert und im nachfolgenden zweiten Zeitintervall entsprechend von Zielpositionen der Artikel in der Umverpackung expandiert und/oder die zuvor angenäherten Artikel wieder voneinander beabstandet werden. In diesem Fall können zwei sich kreuzende bzw. bei einer Artikelgruppe im Rechteckverbund sich senkrecht kreuzende Bewegungsachsen bei den Verstellbewegungen der Handhabungseinrichtung oder zumindest bei einigen der Verstellbewegungen der Handhabungseinrichtung vorgesehen sein.
Die durch die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Handhabungseinrichtung verfügbare Roboter- und Werkzeugtechnik macht es auf diese Weise möglich, die Artikel, Getränkebehälter oder Flaschen im zusammengezogenen Zustand in die Umverpackung oder den Kasten einzufahren. Beim Eintauchen in die Umverpackung oder den Kasten bleiben eine oder auch zwei Verziehbewegungungen so angesteuert, dass alle Artikel oder Getränkebehälter oder Flaschen in der Formation möglichst nahe zusammenstehen. Die Kontur der Formation ist somit gegenüber der oberseitigen Öffnung der Umverpackung oder gegenüber der Kastenöffnung minimiert. Erst kurz vor dem Einsetzen der Artikel in die vorgesehenen Zielpositionen der Umverpackung bzw. kurz vor dem Einsetzen der Getränkebehälter oder Flaschen in die Gefache des Getränkekastens werden die Verziehbewegungen aktiviert, wodurch die erforderliche Kastenteilung erzeugt wird.
Normalerweise ist es für das reibungslose Ablaufen aller Verfahrensschritte sinnvoll, wenn die Komprimierung der Artikel der durch die Handhabungseinrichtung erfassten Artikelgruppe durch Verringerung ihrer Abstände zueinander unmittelbar vor dem Erreichen einer Oberkante der Umverpackung erfolgt, denn zu diesem Zeitpunkt besteht die konkrete Kollisionsgefahr durch ungewolltes Aufsetzen der Behälterböden oder Unterkanten der äußeren Artikel der Gruppierung an den Seitenkanten der Umverpackung. Wie oben bereits beschrieben, kann diese komprimierte Anordnung der Artikelgruppe bei der Aufnahme und Erfassung durch die Handhabungseinrichtung bereits vorliegen, was ein Zusammenschieben der Artikel nach ihrer Erfassung überflüssig machen kann. Auch ist es am sinnvollsten, die Artikelgruppe zunächst im komprimierten Zustand in die Umverpackung oder Getränkekiste eintauchen zu lassen, und die Distanzierung der Artikel der erfassten Artikelgruppe voneinander durch Vergrößerung ihrer Abstände zueinander erst unmittelbar vor dem Erreichen eines im unteren Bereich der Umverpackung angeordneten Gefaches durchzuführen, unabhängig davon, ob die Distanzierung nur entlang einer Bewegungsachse oder allseitig bzw. in exakt die Positionen des Gefaches erfolgt. Bei dem Einsetzen von Getränkebehältern in Getränkekästen können die Artikel oder Getränkebehälter somit insbesondere aus einer mehrreihigen geschlossenen Formation entnommen, zunächst komprimiert und während des Einsetzens in das Gefache distanziert werden. Das Verfahren kann somit vorsehen, dass die Artikel unmittelbar vor Erreichen einer Oberkante der Umverpackung zunächst eng oder berührend aneinander gefügt sind und erst nach dem Eintauchen ihrer Unterkante unter die Oberkante der Umverpackung (Kasten) auseinander gezogen oder distanziert werden.
Bei dem Verfahren kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Artikel, die etwa durch Behälter oder Flaschen gebildet sein können, mittels hierfür geeigneter Greifer wie etwa sog. Packtulpen an einem oberen Abschnitt oder Kopfbereich - dies kann etwa der Flaschenhals sein - erfasst und auf diese Weise gehandhabt werden.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im Zugewinn an Prozesssicherheit bei der Bestückung von Umverpackungen mit zuvor gruppierten Artikeln, die in die Umverpackung eingesetzt werden. So wird etwa die Gefahr, dass Getränkebehälter oder Flaschen beim Einsetzen mit dem Kastenrand kollidieren, deutlich verringert. Damit steigt auch die Prozesssicherheit, was letztlich die oben definierte Aufgabe der Erfindung in der gewünschten Weise löst. Bei konkreten Einsatzfällen von Mehrweg-Einpackmaschinen kann bspw. auf eine zusätzliche Einführhilfe, die quer zur Laufrichtung der Umverpackungen positioniert werden müsste, verzichtet werden. Dies vereinfacht die Konstruktion des kontinuierlichen Kistenzulaufs deutlich und erleichtert insgesamt das gesamte Handling der Verpackung von Artikeln in vorbereitete Aufnahmebehälter oder Umverpackungen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiterhin vorgesehen sein, dass die in die Umverpackungen oder Getränkekästen zu überführenden und einzusetzenden Artikel oder Getränkebehälter im Massenstrom und/oder im Reihentransport und/oder in Gruppen befördert werden und in bereitstehende und/oder kontinuierlich oder intermittierend entlang oder auf einer Förderstrecke bewegte, an ihrer Oberseite offene Umverpackungen eingesetzt werden. Zudem kann das Verfahren vorsehen, dass jede bereitstehende und/oder kontinuierlich oder intermittierend entlang oder auf einer Förderstrecke bewegte Umverpackung jeweils mindestens eine aus mehreren Artikeln gebildete Artikelgruppe aufnimmt, wobei jeweils mindestens eine Artikelgruppe mittels wenigstens einer Handhabungseinrichtung aus dem Massenstrom und/oder dem Reihentransport und/oder als Gruppe erfasst und herausgehoben und von oben in eine der bereitstehenden und/oder sich neben dem Massenstrom oder dem Reihen- oder Gruppentransport der Artikel entlang der Förderstrecke bewegenden Umverpackungen eingesetzt wird, wonach die Umverpackung abtransportiert wird.
Außerdem kann in einer weiteren vorteilhaften Variante des Verfahrens vorgesehen sein, dass die Umverpackungen oder Kästen in ununterbrochener Reihe hintereinander transportiert und jeweils mehrere Artikelgruppen gleichzeitig mittels einer entsprechend dimensionierten Handhabungseinrichtung oder mittels mehrerer Handhabungseinrichtungen in mehrere hintereinander oder nebeneinander angeordnete Umverpackungen eingesetzt werden. Auch kann das Verfahren in vorteilhafter Weise bei einer Konfiguration eingesetzt werden, bei der die Artikel aus einem Massenstrom in einen mehrreihigen geschlossenen (d.h. weitgehend lückenlosen) Formationstransport überführt und von dort mittels der wenigstens einen Handhabungseinrichtung bzw. mittels der Greifer erfasst und in die jeweilige Umverpackung oder in die Mehrzahl an Umverpackungen oder Getränkekästen eingesetzt werden. Damit ist gemeint, dass die Artikel insbesondere vom Formationstransport angehoben, zu den Umverpackungen überführt und dort hinein abgesenkt werden.
Eine weitere vorteilhafte Option kann dadurch gebildet sein, dass ein zusätzlicher Sensor zur Kastenerkennung vorgesehen ist, der etwa mithilfe einer Bildverarbeitung die Sensorsignale eines optischen Sensors dahingehend auswertet, wo sich die mit Artikeln zu bestückende Umverpackung zum Zeitpunkt des Absenkens der Handhabungseinrichtung genau befindet, und wo sich insbesondere die Seitenkanten der Umverpackung befinden, wodurch insbesondere Formabweichungen, Verformungen und/oder leichte Beschädigungen der Umverpackung oder des Getränkekastens erkannt werden können, die nicht zwingend dazu führen, dass die Umverpackung oder der Kasten unbrauchbar wird und auszusondern wäre, die aber zu einer Fehlfunktion beim Bestücken mit Artikelgruppierungen führen können, indem etwa einzelne Artikel mit der umlaufenden Kante oder der verformten Kante der Kasten- oder Umverpackungswand kollidieren, die bei einer regulären Kontur problemlos eingefügt werden könnten. Ein solcher zusätzlicher Sensor kann durch Verknüpfung der Sensorsignale mit der Steuerung der Handhabungseinrichtung und der dort befindlichen Greifer für die einzelnen Artikel eine noch exaktere Bewegungsführung beim Einsetzen der Artikelgruppen in die bereitstehenden Umverpackungen ermöglichen. Zudem kann eine solche Bildauswertung eines optischen Sensors zu einer Aussonderung einer nicht mehr für die Bestückung geeigneten Umverpackung sorgen, ohne dass es zuvor zu einer Störung beim Versuch des Einsetzens der Artikelgruppe in einen zu stark beschädigten oder zu stark verformten Kastens kommen muss.
Zur Lösung der oben formulierten Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung nicht nur ein Verfahren gemäß einer der oben erläuterten Ausführungsvarianten vor, sondern bietet darüber hinaus auch eine Vorrichtung zur Durchführung einer dieser genannten Verfahrensvarianten an. Bei dieser Vorrichtung, die zur Durchführung einer dieser genannten Verfahrensvarianten ausgestattet und vorgesehen ist, ist der Handhabungseinrichtung eine Steuerungseinrichtung zugeordnet, welche die Bewegungen der Handhabungseinrichtung und/oder ihrer Greifeinrichtungen steuert und vorgibt, wobei eine Steuerungsvorschrift der Steuerungseinrichtung vorsieht, dass die Handhabungseinrichtung und/oder die Greifeinrichtungen mit den daran gehaltenen Artikeln vor Erreichen einer Umverpackung komprimiert werden, sofern sie nicht bereits komprimiert sind, und nach Eintauchen in die Umverpackung wieder expandiert werden. Wie schon oben mehrfach erläutert, können die an ihrer Oberseite offenen Umverpackungen jeweils mindestens eine aus mehreren Artikeln gebildete Artikelgruppe aufnehmen, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Handhabungseinrichtung mit Greifeinrichtungen zur Erfassung jeweils mindestens einer Artikelgruppe und zu deren Überführung und Einsetzen von oben in eine der Umverpackungen aufweist. Die Handhabungseinrichtung kann vorzugsweise wenigstens eine Greifeinrichtung mit separat oder gemeinsam oder in Gruppen steuerbaren Greifern oder sog. Packtulpen zur Erfassung der Artikel, Behälter oder Flaschen an einem oberen Abschnitt oder Kopfbereich oder dem Flaschenhals umfassen.
Wie oben anhand der erfindungsgemäßen Verfahrensvarianten bereits ausgeführt, kann die die Steuerungsvorschrift der Steuerungseinrichtung wahlweise vorsehen, dass die Greifeinrichtungen der Handhabungseinrichtung mit den daran gehaltenen Artikeln vor Erreichen einer Umverpackung komprimiert und nach Eintauchen in die Umverpackung wieder expandiert werden. Ebenso kann die Steuerungsvorschrift eine komprimierte Anordnung der Artikelgruppe berücksichtigen, so dass ein Zusammenschieben oder Komprimieren beim Eintauchen der Artikelgruppe in die Umverpackung nicht notwendig ist, während bei allen Steuerungsvarianten eine Expansion der Artikelgruppe entsprechend der in der Umverpackung vorgesehenen Zielpositionen der Artikel vorgesehen ist.
Bei der Vorrichtung können die der Greifeinrichtung zugeordneten Greifer in ihren Abständen zueinander entlang wenigstens einer senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Längserstreckungsachse der an den Greifern hängenden gehaltenen Artikel innerhalb definierter Grenzen verstellbar sein. Dies kann somit insbesondere eine horizontal verlaufende Bewegungsachse bedeuten. Wahlweise können die der Greifeinrichtung zugeordneten Greifer in ihren Abständen zueinander entlang von zwei horizontal verlaufenden Bewegungsachsen verstellbar sein, wobei diese horizontalen Bewegungsachsen senkrecht oder in einem Winkel zwischen 30 Grad und 120 Grad zueinander liegen können.
Außerdem kann bei der Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung mit wenigstens einem Sensor gekoppelt ist, der Konturen der mit Artikeln zu bestückenden Umverpackungen erfasst, wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den erfassten Sensorwerten die Handhabungseinrichtung steuert und/oder positioniert.
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.

1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Anordnung mit einer Variante einer Vorrichtung zur Durchführung einer Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überführen und Einsetzen von Artikeln in an ihrer Oberseite offene Umverpackungen.
2 zeigt in einer schematischen Detaildarstellung einen Teil einer in 1 in Draufsicht gezeigten Handhabungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
3 zeigt in insgesamt acht schematischen Seitenansichten (3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H) aufeinanderfolgende Prozessschritte des Einsetzens von Artikeln in Umverpackungen.
4 zeigt in insgesamt sechs schematischen Ansichten (4A, 4B, 4C, 4D, 4E und 4F) in Draufsichten und Seitenansichten die bereits anhand der 3A bis 3H erläuterten Prozessschritte des Einsetzens von Artikelgruppen in Umverpackungen.
5 zeigt in insgesamt drei schematischen Draufsichten (5A, 5B und 5C) eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die einen Sensor zur Erfassung von Konturen der mit Artikeln zu bestückenden Umverpackungen aufweist.

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 das erfindungsgemäße Verfahren oder die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die schematische Draufsicht der 1 zeigt eine Anordnung mit einer Vorrichtung 10 zur Durchführung einer Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überführen und Einsetzen von Artikeln 12 in an ihrer Oberseite offene Umverpackungen 16, die jeweils mindestens eine aus mehreren Artikeln 12 gebildete Artikelgruppe 18 aufnehmen können. Die Artikel 12, die bspw. durch Getränkebehälter 14 gebildet sein können, werden hierbei auf einer ersten Horizontalfördereinrichtung 20 in einer ersten Transportrichtung 22 im Massenstrom 24 zu einer Umlenkstelle 26 befördert, wo der Massenstrom 24 einerseits eine Umlenkung um 90 Grad in eine zweite Transportrichtung 28 erfährt und andererseits in einen regelmäßigen Reihentransport 30 überführt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Massenstrom 24 über die Umlenkstelle 26 in insgesamt acht Reihen 32 mit jeweils lückenlos aufeinanderfolgend beförderten Artikeln 12 bzw. Getränkebehältern 14 eingeteilt, wobei benachbarte Reihen 32 jeweils durch senkrecht stehende Gassenbleche 34 voneinander getrennt sind, so dass die in den benachbarten Reihen 32 beförderten Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 jeweils definierte seitliche Abstände voneinander aufweisen, die durch die Breite jeder Reihe 32 sowie durch die Stärke der Gassenbleche 34 definiert sind.
Die Einreihung der zunächst im Massenstrom 24 in der ersten Transportrichtung 22 beförderten Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 kann im Bereich der Umlenkstelle 26 durch eine zweite Horizontalfördereinrichtung 36 unterstützt werden, die sich parallel zur ersten Transporteinrichtung 20 befindet und zwischen der ersten Transporteinrichtung 20 und dem sich an die Umlenkstelle 26 anschließenden Reihentransport 30 angeordnet ist. Sinnvollerweise bewegt sich eine Auflage- und Förderebene der zweiten Horizontalfördereinrichtung 36 in einer dritten Transportrichtung 38, die entgegengesetzt zur ersten Transportrichtung 22 des Massenstroms 24 verläuft. Die Transportgeschwindigkeit der zweiten Horizontalfördereinrichtung 36 kann normalerweise etwas geringer sein als die Transportgeschwindigkeit der ersten Horizontalfördereinrichtung 20 für den Massenstrom 24 der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14. Die gegensinnige dritte Transportrichtung 38 der zweiten Horizontalfördereinrichtung 36 fördert jedoch die gleichmäßige Verteilung der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 in die parallelen Reihen 32 des Reihentransports 30, da ohne eine solche zweite Horizontalfördereinrichtung 36 die Gefahr bestünde, dass die sich an die Innenseite der Umlenkstelle 26 anschließenden rechten Reihen 32 nur unzureichend mit Artikeln 12 befüllt würden.
Dem Reihentransport 30 ist eine dritte Horizontalfördereinrichtung 40 zugeordnet, welche die Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 in der zweiten Transportrichtung 28 befördert, wobei diese zweite Transportrichtung 28 im gezeigten Ausführungsbeispiel senkrecht zur ersten Transportrichtung 22 des Massenstroms orientiert ist. Die Reihen 32 des auf der dritten Horizontalfördereinrichtung 40 beförderten Reihentransports 32 der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 sind in der Darstellung der 1 gegenüber ihrer normalen Länge verkürzt gezeichnet, was aber für die Beschreibung der Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ohne Bedeutung ist.
Quer zum Reihentransport 32 mit der dritten Horizontalfördereinrichtung 40 befindet sich in geringem Abstand eine vierte Horizontalfördereinrichtung 42, auf der in einer vierten Transportrichtung 44 die Umverpackungen 16 zur Aufnahme von Artikelgruppen 18 heranbefördert werden. Die vierte Transportrichtung 44 verläuft im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 parallel zur dritten Transportrichtung 38 der zweiten Horizontalfördereinrichtung 36 und entgegengesetzt zur ersten Transportrichtung 22 der ersten Horizontalfördereinrichtung 20 mit dem darauf beförderten Massenstrom 24 der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14, was jedoch nicht zwingend ist, sondern lediglich als sinnvolle Konfiguration der Vorrichtung 10 zu verstehen ist.
Im Bereich des Reihentransports 32 und seitlich neben der dritten Horizontalfördereinrichtung 40 befindet sich eine Handhabungseinrichtung 46, welche dafür ausgebildet ist, jeweils mindestens eine Artikelgruppe 18 vom Reihentransport 30 abzugreifen, zu erfassen und von oben in eine der auf der vierten Horizontalfördereinrichtung 42 bereitstehenden oder dort beförderten Umverpackungen 16 einzusetzen. Die Handhabungseinrichtung 46 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Hubsäule 48 mit einer daran in vertikaler Richtung heb- und senkbaren Querführungsschiene 50, an der parallel zur zweiten Transportrichtung 28 und damit senkrecht zur vierten Transportrichtung 44 der vierten Horizontalfördereinrichtung ein Packkopf 52 verstellbar aufgehängt ist. Dieser Packkopf 52 der Handhabungseinrichtung 46 kann typischerweise eine entsprechend der Anzahl an gleichzeitig zu erfassenden und aufzunehmenden Artikeln 12 gleiche Anzahl an Greifeinrichtungen (hier nicht dargestellt) aufweisen, die insbesondere als sog. Packtulpen (vgl. 2 und 3A bis 3H) ausgebildet sein können, deren Funktion und Anordnung im Packkopf 52 anhand der 2 und 3Aff. noch näher erläutert wird. Der Packkopf 52 der Handhabungseinrichtung 46 ist dazu ausgebildet, jeweils mindestens eine Artikelgruppe 18 vom Reihentransport 30 zu erfassen, aufzunehmen und durch Verschiebung der mittels der Hubsäule 48 vertikal angehobenen Querführungsschiene 50 in paralleler Richtung zur zweiten Transportrichtung 28 und in Richtung zur vierten Horizontalfördereinrichtung 42 zu den bereitstehenden Umverpackungen 16 zu bringen, um dort den Packkopf 52 mitsamt den aufgenommenen Artikeln 12 in die vorgesehene Umverpackung 16 abzusenken und die Artikelgruppe 18 durch Freigeben der Packtulpen in der Umverpackung 16 einzusetzen, um anschließend den Packkopf 52 wieder anzuheben und die nächste Artikelgruppe 16 vom Reihentransport 30 aufzunehmen.
Wie es die schematischen Draufsichten der 2 und 3A bis 3H sowie die 4A bis 4F beispielhaft und im Detail verdeutlichen, wird eine, werden einige oder wird vorzugsweise jede von dem Packkopf 52 der Handhabungseinrichtung 46 erfasste Artikelgruppe 18 zumindest in einem definierten ersten Zeitintervall während des Einsetzvorganges der Artikelgruppe 18 in die Umverpackung 16 hinsichtlich der Abstände zumindest einiger der einzelnen Artikel 12 der Artikelgruppe 18 zueinander komprimiert und in einem nachfolgenden zweiten Zeitintervall wieder expandiert, wodurch die zuvor angenäherten und eng aneinander gefügten Artikel 12 wieder voneinander beabstandet werden, so dass sie beim Einsetzen nicht mit der Umverpackung 16 kollidieren, jedoch exakt in die vorgesehenen Fächer der Umverpackung 16 passen.
Die schematische Detaildarstellung der 2 verdeutlicht einen Teil der in 1 in einer Draufsicht gezeigten Handhabungseinrichtung 46 in einer seitlichen Teilschnittansicht. Der an der hier nicht dargestellten Hubsäule 48 mit der entlang der Hubsäule 48 in vertikaler Richtung heb- und senkbaren Querführungsschiene 50 (vgl. 1) angeordnete Packkopf 52 ist höhenverstellbar aufgehängt und kann zudem zwischen dem Reihentransport 30 und den zur Bestückung mit Artikeln 12 oder Getränkebehältern 14 bereitstehenden Umverpackungen 16 hin- und herbefördert werden. Der Reihentransport 30 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel der 2 sowie der nachfolgend erläuterten 3A bis 3H vier parallele Reihen 32 mit jeweils darin in unterunterbrochener Folge lückenlos transportierten Artikeln 12 oder Getränkebehältern 14. Diese vier Reihen 32 sind durch insgesamt fünf Gassenbleche 34 unterteilt und voneinander separiert sowie zu beiden Längsseiten begrenzt. Die im linken Bildbereich angedeutete Umverpackung 16 kann bspw. durch eine oben offene Getränkekiste oder einen oben offenen Getränkekasten 54 mit darin befindlichem Gefache 56 zur Trennung der in den Getränkekasten 54 eingesetzten Getränkebehälter 14 voneinander gebildet sein.
Wie oben erwähnt, weist der Packkopf 52 der Handhabungseinrichtung 46 typischerweise eine entsprechend der Anzahl an gleichzeitig zu erfassenden und aufzunehmenden Artikeln 12 oder Getränkebehältern 14 gleiche Anzahl an Greifeinrichtungen 58 auf, die hier als sog. Packtulpen 60 ausgebildet sind. Jede der Greifeinrichtungen 58 oder Packtulpen 60 kann jeweils einen Getränkebehälter 14 in seinem Kopf- oder Halsbereich erfassen, wahlweise durch eine aktivierbare und lösbare mechanische Verriegelung oder durch einen schaltbaren Saugdruck o. dgl., so dass die erfassten Getränkebehälter 14 jeweils mit im Wesentlichen vertikaler Längserstreckungsrichtung erfasst, gehandhabt und in die bereitstehenden Getränkekästen 54 überführt und dort in vertikaler Richtung, d.h. stehend abgesetzt werden können. Jede der parallel im Packkopf 52 angeordneten und gemeinsam aktivierbaren und deaktivierbaren Greifeinrichtungen 58 oder Packtulpen 60 weist dieselbe Höhe auf, so dass ganze Artikelgruppen 18 gleichzeitig erfasst und mittels der Handhabungseinrichtung 46 umgesetzt werden können.
Wie es die 2 schematisch andeutet, sind die Greifeinrichtungen 58 oder Packtulpen 60 an einer horizontalen Halteschiene 64 des Packkopfes 52 gehalten und dort in einer senkrecht zur Längserstreckungsrichtung der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 orientierten, d.h. in der Regel horizontalen Verstellrichtung in ihren Abständen zueinander einstellbar, was für die zuverlässige und kollisionsvermeidende Bestückung der Getränkekästen 54 mit Artikelgruppen 18 eingesetzt wird, wie dies anhand der folgenden 3A bis 3H noch im Detail erläutert wird.
So zeigen die schematischen Seitenansichten der 3A bis 3H aufeinanderfolgende Prozessschritte des Einsetzens von Artikeln 12 oder Getränkebehältern 14 mittels einer Handhabungseinrichtung 46 in die durch einen Getränkekasten 54 gebildete Umverpackung 16, wobei vorgesehen ist, dass die durch den Packkopf 52 aufgenommenen Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 vor Erreichen der Umverpackung 16 oder des Getränkekastens 54 hinsichtlich ihrer Abstände zueinander komprimiert und nach Eintauchen in die Umverpackung 16 sowie vor Erreichen des Gefaches 56 wieder expandiert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Greifeinrichtungen 58 oder Packtulpen 60 in ihren Abständen zueinander entlang der Halteschiene 64 innerhalb definierter Grenzen verstellt werden.
Dabei zeigt die Darstellung der 3A den über der aufzunehmenden Artikelgruppe 18 positionierten Packkopf 52, dessen Greifeinrichtungen 58 oder Packtulpen 60 zunächst noch von den jeweils aufzunehmenden Artikeln 12 oder Getränkebehältern 14 entfernt, in ihren Abständen jedoch exakt auf die Positionen der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 eingestellt sind, den diese in ihren jeweiligen Reihen 32 im Reihentransport 30 einnehmen. Wenn die Packtulpen 60 in dieser Weise mit den Längsachsen der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 fluchten, können sie durch Absenken des Packkopfes 52 auf die Kopf- oder Halsbereiche 62 der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 abgesenkt und dort verriegelt werden, was in 3B gezeigt ist.
In diesem mit den Kopf- oder Halsbereichen 62 der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 verriegeltem Zustand der Packtulpen 60 können die Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 durch Anheben des Packkopfes 52 gemäß 3C aus ihren Reihen 32 herausgehoben werden, wonach der Packkopf 52 gemäß 3D durch Verschieben mittels der in 1 gezeigten Querführungsschiene 50 zum zu befüllenden Getränkekasten 54 überführt werden, welcher die Umverpackung 16 gemäß vorliegender Erfindung bildet.
Die 3E verdeutlicht, wie die Greifeinrichtungen 58 oder Packtulpen 60 entlang der Halteschiene 64 zusammengeschoben werden, wodurch die Abstände der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 zueinander minimiert werden. Wahlweise können die am Packkopf 52 verstellbar angeordneten Greifeinrichtungen 58 oder Packtulpen 60 auch in ihren Abständen zueinander entlang von zwei horizontal verlaufenden Bewegungsachsen verstellbar sein, wobei diese horizontalen Bewegungsachsen senkrecht oder in einem Winkel zwischen 30 Grad und 120 Grad zueinander liegen können, was jedoch in den Darstellungen der 2 sowie 3A bis 3H nicht erkennbar ist. Die Ansicht der 3F verdeutlicht, dass die solchermaßen mit geringen Abständen voneinander komprimierten Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 einen größeren Abstand zu den seitlichen Rändern 66 der Umverpackung 16 oder des Getränkekastens 54 aufweisen als im erfassten und aufgenommenen Zustand gemäß 3B und 3C, so dass die Unterkanten der äußeren Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 jeder in die Umverpackung 16 oder den Getränkekasten 54 eingesetzten Artikelgruppe 18 kaum einer Kollisionsgefahr mit dem umlaufenden Rand 66 oder den seitlichen Rändern 66 der Umverpackung 16 oder des Getränkekastens 54 ausgesetzt sind.
Sobald die unteren Abschnitte oder Bodenabschnitte der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 der in die Umverpackung 16 oder den Getränkekasten 54 eingesetzten Artikelgruppe 18 den umlaufenden Rand 66 passiert und ein Stück weit abgesenkt sind (vgl. 3F), können die Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 der Artikelgruppe 18 wieder entsprechend der Teilung des Gefaches 56 des Getränkekastens 54 voneinander distanziert werden, was durch Verschieben der Packtulpen 60 entlang der Halteschiene 64 erfolgt, wie dies in 3G verdeutlicht ist. Eine entsprechende Distanzierung der Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 voneinander kann in einer Richtung senkrecht zur dargestellten Zeichenebene erfolgen, was angesichts der üblichen Einteilung solcher Gefache 56 sinnvoll und normalerweise auch notwendig ist.
Die 3H verdeutlicht schließlich die im Getränkekasten 54 eingesetzten Artikel 12 oder Getränkebehälter 14, von denen anschließend die Packtulpen 60 durch Deaktivierung ihrer Verriegelung oder durch Abschalten des Unterdrucks gelöst werden können, so dass der Packkopf 52 wieder angehoben und in Richtung zum Reihentransport 30 verschoben werden kann, um dort eine weitere Artikelgruppe 18 aufzunehmen und in gleicher Weise wie beschrieben in eine weitere Umverpackung 16 oder in einen weiteren Getränkekasten 54 einzusetzen.
Was die schematischen Draufsichten der 2 und 3A bis 3H nicht zeigen, ist eine alternative Erfindungsvariante, bei der die vom Packkopf 52 der Handhabungseinrichtung 46 erfassten Artikelgruppen 18 bei ihrer Aufnahme bereits komprimiert sind und keine nennenswerten Abstände ihrer Mantelflächen aufweisen, sei es aufgrund besonders dünner Gassenbleche 34 oder aufgrund einer alternativen Transportvariante, bei denen die seitlichen Abstände im Reihentransport 30 minimiert sind. Bei dieser hier nicht dargestellten Verfahrensvariante werden daher die Artikelgruppen 18 während ihres Einsetzvorganges in die jeweiligen Umverpackungen 16 nicht weiter komprimiert, sondern lediglich im Laufe des Einsetzvorganges oder kurz vor dem Einsetzen expandiert, wodurch die zuvor eng aneinander gefügten Artikel 12 in ausreichendem Maße voneinander beabstandet werden, so dass sie beim Einsetzen nicht mit der Umverpackung 16 kollidieren, jedoch exakt in die vorgesehenen Fächer der Umverpackung 16 passen.
Die weiteren schematischen Ansichten der 4A bis 4F verdeutlichen in Draufsichten und Seitenansichten die bereits anhand der 3A bis 3H erläuterten Prozessschritte des Einsetzens von Artikelgruppen 18 in Umverpackungen 16, die hier durch Getränkekästen 54 mit jeweils darin integrierten Gefachen 56 gebildet sind. So verdeutlichen die Draufsichten der 4A (oben) und die zugehörigen Seitenansichten oder Teilschnittansichten (4A, unten) das kollisionsfreie Einsetzen der im gezeigten Ausführungsbeispiel durch insgesamt zwanzig Getränkebehälter 14 in einer 4x5-Rechteckanordnung gebildeten Artikelgruppe 18, was durch ein Verdichten der Anordnung (links) vor dem Einsenken in den Getränkekasten 54 bis zum Passieren des seitlichen Randes 66, das Expandieren der Anordnung (Mitte) vor dem Erreichen des Gefaches 56 und dem endgültigen Absenken der Artikelgruppe 18 auf dem Boden des Getränkekastens 54 (rechts) zu gewährleisten ist.
Die schematische Draufsicht der 4B zeigt den Reihentransport 30 von auf der dritten Horizontalfördereinrichtung 40 (vgl. 1) hintereinander beförderten Artikelgruppen 18 in fünf parallelen Reihen 30 und je vier lückenlos hintereinander beförderte Artikelreihen 32, so dass durch geringe Abstände 68 zwischen jeweils vier lückenlos hintereinander angeordneten Artikeln 12 oder Getränkebehältern 14 in jeder Reihe 32 die in die Kästen 54 zu überführenden Artikelgruppen 18 zu je zwanzig Artikeln 12 oder Getränkebehältern 14 gebildet sind. Die Getränkekästen 16 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel in paralleler Richtung zum Reihentransport 30 auf der vierten Horizontalfördereinrichtung 42 ohne Abstände voneinander befördert und stehen für eine Übernahme der Artikelgruppen 18 bereit, die gemäß 4C in komprimierter Anordnung dort eingesetzt und in die Kästen 54 eingetaucht werden. Kurz vor dem Einsenken der Artikelgruppe 18 in das Gefache 56 des jeweiligen Kastens 54 werden die Artikelgruppen 18 wieder expandiert, was auch als Verziehen bezeichnet werden kann, und zwar sowohl in einer parallelen Richtung zur Transportrichtung der Kästen als auch senkrecht hierzu.
Die endgültige Lage der in den Kästen 54 abgesetzten Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 ist in 4D gezeigt, ebenso die weitere Förderung von Artikeln 12 oder Getränkebehältern 14 im Reihentransport 30 auf der dritten Horizontalfördereinrichtung 40, während die fertig bestückten Getränkekästen 54 in der vierten Transportrichtung 44 der vierten Horizontalfördereinrichtung 42 weiterbefördert werden.
Die 4E und 4F zeigen eine alternative Ausführungsvariante des Verfahrens, bei dem die Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 jeder Artikelgruppe 18 bereits durch die Gassenbleche 34 des Reihentransports 30 die richtigen Abstände voneinander quer zur zweiten Transportrichtung 28 des Reihentransports 30 (vgl. 1) aufweisen können, so dass vor dem Einsetzen der Artikelgruppen 18 in die Kästen 54 eine Komprimierung in dieser Richtung quer zur zweiten Transportrichtung 28 nicht unbedingt notwendig ist. Die Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 werden jedoch auch hier vor dem Eintauchen in die Kästen 54 in paralleler Richtung zur vierten Transportrichtung 44 zusammengeschoben und komprimiert, so dass die Kollisionsgefahr zumindest mit den aneinanderstoßenden Rändern 66 der hintereinander beförderten Kästen 54 reduziert ist. Vor dem Einsetzen in das Gefache 56 werden die Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 der entsprechenden Artikelgruppe 18 wieder in einer Richtung parallel zum Kastentransport, d.h. parallel zur vierten Transportrichtung 44 voneinander beabstandet, was in der 4F erkennbar ist.
Auch an dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, dass die schematischen Ansichten der 4A bis 4F nicht die oben erwähnte alternative Erfindungsvariante zeigen, bei der die vom Packkopf 52 der Handhabungseinrichtung 46 erfassten Artikelgruppen 18 bei ihrer Aufnahme bereits komprimiert sind und keine nennenswerten Abstände ihrer Mantelflächen aufweisen. Bei dieser hier nicht dargestellten Verfahrensvariante werden die Artikelgruppen 18 während ihres Einsetzvorganges in die jeweiligen Umverpackungen 16 nicht weiter komprimiert, sondern lediglich im Laufe des Einsetzvorganges oder kurz vor dem Einsetzen expandiert, wodurch die zuvor eng aneinander gefügten Artikel 12 in ausreichendem Maße voneinander beabstandet werden, so dass sie beim Einsetzen nicht mit der Umverpackung 16 kollidieren, jedoch exakt in die vorgesehenen Fächer der Umverpackung 16 passen.
Die schematischen Draufsichten der 5A, 5B und 5C verdeutlichen zudem eine weitere sinnvolle Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, bei der eine hier nicht näher dargestellte Steuereinrichtung mit wenigstens einem insbesondere optisch arbeitenden Sensor 70 gekoppelt ist, der Konturen der mit Artikeln 12 oder Getränkebehältern 14 zu bestückenden Umverpackungen 16 oder Getränkekästen 54 erfasst, wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den erfassten Sensorwerten die Handhabungseinrichtung 46 in passender Weise steuern und/oder positionieren kann.
Wenn ein optischer Sensor 70 oder zwei solche optischen Sensoren 70 die quer zur Transportrichtung orientierten Ränder 66 aufeinanderfolgender Getränkekästen 54 erfasst oder erfassen, so lassen sich aus diesen Sensorwerten die jeweiligen Zentren 72 der betreffenden Kästen 54 ermitteln, was demzufolge auch die exakte Positionierung und Steuerung des Packkopfes 52 mit den daran gehaltenen Artikeln 12 oder Getränkebehältern 14 beim Einsetzen der Artikelgruppe 18 in den jeweiligen Kasten 54 ermöglicht. Diese Ermittlung des Kastenzentrums 72 mittels eines optischen Sensors 70 oder zwei optischer Sensoren 72 ist in der schematischen Draufsicht der 5A angedeutet.
Während die Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 bei der in 5A gezeigten Variante parallel zu den Getränkekästen 54 befördert werden, zeigt die 5B eine leicht von der 5A abweichende Variante des Artikel- wie auch des Kastentransports. Da die Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 hierbei senkrecht zur Transportrichtung 44 der Umverpackungen 16 oder Getränkekästen 54 befördert werden, sind die Getränkekästen 54 zur Anpassung an die Abstände der parallelen Reihen 32 voneinander bei ihrem Transport jeweils voneinander beabstandet. Die grundsätzlichen Prinzipien der Ermittlung von Sensorwerten mittels eines Sensors 70 oder zwei solcher Sensoren 70 zur Positionierung und Steuerung der Packköpfe 52 ändern sich hierdurch jedoch nicht.
Ein vorteilhafter Aspekt des optionalen zusätzlichen Sensors 70 zur Kastenerkennung ist mit der 5C verdeutlicht. So lässt sich mit zwei Sensoren 70 oder mit einem Sensor 70 und einer nachgeschalteten Bildverarbeitung und Auswertung der Sensorsignale des optischen Sensors 70 auch eine Umverpackung 16 oder ein Getränkekasten 54 mit verformten Seitenwänden und dementsprechend verformtem oberen Rand 74 erkennen, so dass daraus die ungefähre Kastenmitte 72 dennoch abgeleitet und die Artikelgruppe 18 richtig positioniert werden kann. Auf die beschriebene Weise lassen sich insbesondere Formabweichungen, Verformungen und/oder leichte Beschädigungen der Umverpackung 16 oder des Getränkekastens 54 erkennen, die nicht zwingend dazu führen, dass die Umverpackung 16 oder der Kasten 54 unbrauchbar wird und auszusondern wäre, die aber zu einer Fehlfunktion beim Bestücken mit Artikelgruppierungen 18 führen können, indem etwa einzelne Artikel 12 oder Getränkebehälter 14 trotz Komprimierung der Artikelgruppe 18 mit der verformten Kante oder Seitenwand 74 der Kasten- oder Umverpackungswand kollidieren, die bei einer regulären Kontur problemlos eingefügt werden könnten.
Der in 5C links dargestellte Getränkekasten 54 hat zumindest links eine leicht nach innen gewölbte Formabweichung und damit einen verformten Rand 74, was bei der Ermittlung der Kastenmitte 72 zu einem Differenzmaß 76 von wenigen Millimetern bis hin zu einigen Zentimetern führen kann. Sofern mittels der Bildauswertung erkannt werden kann, dass die ermittelte Kastenmitte 72 an anderer Stelle liegt oder um das Differenzmaß 76 oder einen geringfügig kleineren Wert zu korrigieren ist, kann die Artikelgruppe 18 im komprimierten Zustand passend positioniert werden (5C, oben Mitte und oben rechts), so dass nach der Expansion der Artikelgruppe 18 durch Vergrößerung der Abstände zwischen den Artikeln 12 oder Behältern 14 wieder die richtigen Positionen im Gefache 56 erreicht werden können (5C, unten).
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.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung, Vorrichtung zum Überführen und Einsetzen von Artikeln in Umverpackungen
12: Artikel
14: Behälter, Getränkebehälter, Flasche
16: Umverpackung
18: Artikelgruppe
20: erste Horizontalfördereinrichtung
22: erste Transportrichtung
24: Massenstrom
26: Umlenkstelle
28: zweite Transportrichtung
30: Reihentransport
32: Reihe
34: Gassenblech
36: zweite Horizontalfördereinrichtung
38: dritte Transportrichtung
40: dritte Horizontalfördereinrichtung
42: vierte Horizontalfördereinrichtung
44: vierte Transportrichtung
46: Handhabungseinrichtung
48: Hubsäule
50: Querführungsschiene
52: Packkopf
54: Getränkekasten, Kasten, Getränkekiste
56: Gefache
58: Greifeinrichtung
60: Packtulpe
62: Kopfbereich, Halsbereich (der Getränkebehälter)
64: Halteschiene
66: Rand, seitlicher Rand, Randbereich, umlaufender Rand
68: Abstand
70: Sensor, optischer Sensor
72: Zentrum, Kastenzentrum, Kastenmitte
74: verformter Rand, verformte Seitenwand
76: Differenzmaß

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10210353 A1 [0003]
EP 2183162 B1 [0004]

Claims

Verfahren zum Überführen und Einsetzen von Artikeln (12) in an ihrer Oberseite offene Umverpackungen (16), die jeweils mindestens eine aus mehreren Artikeln (12) gebildete Artikelgruppe (18) aufnehmen, wobei jeweils mindestens eine Artikelgruppe (18) mittels wenigstens einer Handhabungseinrichtung (46) als Gruppe erfasst und von oben in eine der Umverpackungen (16) eingesetzt wird, wobei eine von der Handhabungseinrichtung (46) erfasste Artikelgruppe (18) während eines Einsetzvorganges der Artikelgruppe (18) in die Umverpackung (16) hinsichtlich der Abstände zumindest einiger der einzelnen Artikel (12) der Artikelgruppe (18) zueinander komprimiert ist und/oder wird, und wobei die Artikelgruppe (18) während des Einsetzvorganges expandiert wird und/oder die zuvor angenäherten Artikel (12) voneinander beabstandet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die von der Handhabungseinrichtung (46) erfasste Artikelgruppe (18) zumindest in einem definierten ersten Zeitintervall während eines Einsetzvorganges der Artikelgruppe (18) in die Umverpackung (16) hinsichtlich der Abstände zumindest einiger der einzelnen Artikel (12) der Artikelgruppe (18) zueinander komprimiert und in einem nachfolgenden zweiten Zeitintervall expandiert und/oder die zuvor angenäherten Artikel (12) wieder voneinander beabstandet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jede von der Handhabungseinrichtung (46) erfasste Artikelgruppe (18) zumindest im definierten ersten Zeitintervall während des Einsetzvorganges der Artikelgruppe (18) in die jeweilige Umverpackung (16) hinsichtlich der Abstände zumindest einiger der einzelnen Artikel (12) der Artikelgruppe (18) zueinander komprimiert und im nachfolgenden zweiten Zeitintervall entsprechend von Zielpositionen der Artikel (12) in der Umverpackung (16) expandiert und/oder die zuvor angenäherten Artikel (12) wieder voneinander beabstandet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine von der Handhabungseinrichtung (46) erfasste Artikelgruppe (18) im ersten Zeitintervall während des Einsetzvorganges der Artikelgruppe (18) in die Umverpackung (16) hinsichtlich der Abstände aller Artikel (12) der Artikelgruppe (18) zueinander komprimiert und im nachfolgenden zweiten Zeitintervall entsprechend von Zielpositionen der Artikel (12) in der Umverpackung (16) expandiert und/oder die zuvor angenäherten Artikel (12) wieder voneinander beabstandet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Komprimierung der Artikel (12) der erfassten Artikelgruppe (18) durch Verringerung ihrer Abstände zueinander unmittelbar vor dem Erreichen einer Oberkante (66) der Umverpackung (16) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die von der Handhabungseinrichtung (46) erfasste und aus mehreren Artikeln (12) gebildete Artikelgruppe (18) in einem Zustand von der Handhabungseinrichtung (46) aufgenommen wird, in dem die Artikelgruppe (18) hinsichtlich der Abstände zumindest einiger der einzelnen Artikel (12) zueinander komprimiert ist, wonach die Artikelgruppe (18) während des Einsetzvorganges in die Umverpackung (16) expandiert wird und/oder die zuvor angenäherten Artikel (12) entsprechend von Zielpositionen der Artikel (12) in der Umverpackung (16) voneinander beabstandet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die in die Umverpackungen (16) zu überführenden und einzusetzenden Artikel (12) im Massenstrom (24) und/oder im Reihentransport und/oder in Gruppen befördert werden und in bereitstehende und/oder kontinuierlich oder intermittierend entlang oder auf einer Förderstrecke bewegte, an ihrer Oberseite offene Umverpackungen (16) eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem jede bereitstehende und/oder kontinuierlich oder intermittierend entlang oder auf einer Förderstrecke bewegte Umverpackung (16) jeweils mindestens eine aus mehreren Artikeln (12) gebildete Artikelgruppe (18) aufnimmt, wobei jeweils mindestens eine Artikelgruppe (18) mittels wenigstens einer Handhabungseinrichtung (46) aus dem Massenstrom (24) und/oder dem Reihentransport und/oder als Gruppe erfasst und herausgehoben und von oben in eine der bereitstehenden und/oder sich neben dem Massenstrom (24) oder dem Reihen- oder Gruppentransport der Artikel (12) entlang der Förderstrecke bewegenden Umverpackungen (16) eingesetzt wird, wonach die Umverpackung (16) abtransportiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Distanzierung der Artikel (12) der erfassten Artikelgruppe (18) voneinander durch Vergrößerung ihrer Abstände zueinander unmittelbar vor dem Erreichen eines im unteren Bereich der Umverpackung (16) angeordneten Gefaches (56) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Umverpackungen (16) oder Kästen (54) in ununterbrochener Reihe hintereinander transportiert und jeweils mehrere Artikelgruppen (18) gleichzeitig mittels einer entsprechend dimensionierten Handhabungseinrichtung (46) oder mittels mehrerer Handhabungseinrichtungen (46) in mehrere hintereinander oder nebeneinander angeordnete Umverpackungen (16) eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Artikel (12) aus einem Massenstrom (24) in einen mehrreihigen Formationstransport überführt und von dort mittels der wenigstens einen Handhabungseinrichtung (46) erfasst und in die jeweilige Umverpackung (16) oder in die Mehrzahl an Umverpackungen (16) eingesetzt werden.
Vorrichtung (10) zur Durchführung eines Verfahrens zum Überführen und Einsetzen von Artikeln (12) in Umverpackungen (16) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die an ihrer Oberseite offenen Umverpackungen (16) jeweils mindestens eine aus mehreren Artikeln (12) gebildete Artikelgruppe (18) aufnehmen, wobei die Vorrichtung (10) wenigstens eine Handhabungseinrichtung (46) mit Greifeinrichtungen (58) zur Erfassung jeweils mindestens einer Artikelgruppe (18) und zu deren Überführung und Einsetzen von oben in eine der Umverpackungen (16) aufweist, - wobei der Handhabungseinrichtung (46) eine Steuerungseinrichtung zugeordnet ist, welche die Bewegungen der Handhabungseinrichtung (46) und/oder ihrer Greifeinrichtungen (58) steuert und vorgibt, - und wobei eine Steuerungsvorschrift der Steuerungseinrichtung vorsieht, dass die Greifeinrichtungen (58) der Handhabungseinrichtung (46) mit den daran gehaltenen Artikeln (12) zumindest nach Eintauchen in die Umverpackung (16) expandiert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Steuerungsvorschrift der Steuerungseinrichtung vorsieht, dass die Greifeinrichtungen (58) der Handhabungseinrichtung (46) mit den daran gehaltenen Artikeln (12) vor Erreichen einer Umverpackung (16) komprimiert und nach Eintauchen in die Umverpackung (16) wieder expandiert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, bei welcher die Handhabungseinrichtung (46) wenigstens eine Greifeinrichtung (58) mit separat oder gemeinsam oder in Gruppen steuerbaren Greifern zur Erfassung der Artikel (12) an einem oberen Abschnitt oder Kopfbereich (62) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die der Greifeinrichtung (58) zugeordneten Greifer in ihren Abständen zueinander entlang wenigstens einer senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Längserstreckungsachse der an den Greifern hängenden gehaltenen Artikel (12) innerhalb definierter Grenzen verstellbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, bei der die der Greifeinrichtung (58) zugeordneten Greifer in ihren Abständen zueinander entlang von zwei horizontal verlaufenden Bewegungsachsen verstellbar sind, wobei diese horizontalen Bewegungsachsen senkrecht oder in einem Winkel zwischen 30 Grad und 120 Grad zueinander liegen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei welcher die Steuereinrichtung mit wenigstens einem Sensor (70) gekoppelt ist, der Konturen der mit Artikeln (12) zu bestückenden Umverpackungen (16) erfasst, wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den erfassten Sensorwerten die Handhabungseinrichtung (46) steuert und/oder positioniert.