DE102018212254A1 - Handling and / or packaging device and method for packaging articles - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung (10) sowie ein Verfahren zur Umverpackung von Artikelgruppen. Die Vorrichtung (10) umfasst eine erste Förderstrecke (12) zum Transportieren einer Vielzahl von Artikeln (14) im Massenstrom und/oder im Reihentransport in einer definierten Förderrichtung (16) und eine nahe der ersten Förderstrecke (12) befindliche und/oder parallel zu dieser verlaufende zweite Förderstrecke (18) zum aufeinander folgenden Transportieren von Umverpackungen (20), die für eine Aufnahme jeweils mindestens einer, auf mehreren Artikeln (14) gebildeten Artikelgruppe vorgesehen und vorbereitet sind.Die Vorrichtung (10) umfasst zudem eine den Förderstrecken (12, 18) zugeordnete Handhabungseinrichtung (22) mit wenigstens einem Greiferkopf (24), der zur gleichzeitigen Aufnahme und Erfassung jeweils einer Artikelgruppe von der ersten Förderstrecke (12), zu deren Überführung zur zweiten Förderstrecke (18) und zum Einsetzen der Artikelgruppe in eine der dort beförderten Umverpackungen (20) vorgesehen und ausgebildet ist.Der zweiten Förderstrecke (18) ist eine Positionserfassungseinrichtung (26) zur Erkennung einer Position einer noch leeren und mit Artikeln (14) zu befüllenden und/oder zu bestückenden Umverpackung (20) und/oder zur Erfassung einer Fördergeschwindigkeit dieser Umverpackung (20) zugeordnet.The invention relates to a handling and / or packaging device (10) and a method for repackaging article groups. The device (10) comprises a first conveyor line (12) for transporting a large number of articles (14) in mass flow and / or in series transport in a defined conveying direction (16) and a near and / or parallel to the first conveyor line (12) Said second conveyor line (18) for successively transporting outer packaging (20), which are provided and prepared for accommodating at least one article group formed on several articles (14). The device (10) also comprises one of the conveyor lines (12 , 18) associated handling device (22) with at least one gripper head (24), which for the simultaneous picking up and detection of a respective article group from the first conveyor section (12), for its transfer to the second conveyor section (18) and for inserting the article group into one of the The outer packaging (20) transported there is provided and designed. The second conveyor line (18) is a position Detection device (26) for detecting a position of an outer packaging (20) which is still empty and which is to be filled and / or filled with articles (14) and / or for detecting a conveying speed associated with this outer packaging (20).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung zur Umverpackung von Artikelgruppen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Überführen von im Massenstrom und/oder im Reihentransport beförderten Artikeln in kontinuierlich oder intermittierend entlang einer Förderstrecke bewegte Umverpackungen mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 10.The present invention relates to a handling and / or packaging device for repackaging article groups with the features of
Die automatisierte Bestückung von Umverpackungen mit Artikelgruppen wie etwa von Getränkekästen oder -kartons mit Getränkebehältern erfolgt normalerweise diskontinuierlich, da die Umverpackungen oder Getränkekästen für jeden Bestückungsvorgang angehalten werden müssen, auch wenn sie im übrigen Prozessverlauf mit kontinuierlicher Fördergeschwindigkeit transportiert werden. Eine solchermaßen diskontinuierlich ablaufende Bestückung von Umverpackungen mit Artikeln weist naturgemäß den Nachteil einer vergleichsweise geringen Leistung auf, da der Förderprozess der Umverpackungen oder Kästen immer wieder angehalten werden muss, um die Artikel oder Behälter dort einsetzen zu können.The automated loading of outer packaging with article groups such as beverage boxes or cartons with beverage containers is usually carried out discontinuously, since the outer packaging or beverage boxes have to be stopped for each loading operation, even if they are transported with a continuous conveying speed during the rest of the process. Such a discontinuous assembly of outer packaging with articles naturally has the disadvantage of a comparatively low output, since the conveying process of the outer packaging or boxes has to be stopped again and again in order to be able to use the articles or containers there.
Es gibt im Stand der Technik verschiedene Ansätze zur Umgehung dieser Nachteile oder zur Reduzierung der dadurch gegebenen Einschränkungen, etwa durch eine quasikontinuierliche Förderung von Umverpackungen während ihrer Bestückung mit Artikeln, was sich etwa in der
Angesichts der Nachteile im Stand der Technik kann es als vorrangige Aufgabe der Erfindung angesehen werden, eine einfach aufgebaute und zuverlässig arbeitende Vorrichtung zum Verpacken von Artikeln bzw. zu deren Einsetzen ein Umverpackungen sowie ein entsprechendes Verpackungsverfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem störende Diskontinuitäten bei der Förderung reduziert oder sogar vermieden werden können.In view of the disadvantages in the prior art, it can be regarded as a primary object of the invention to provide a simply constructed and reliably working device for packaging articles or for inserting them, an outer packaging and a corresponding packaging method in which disruptive discontinuities in the Funding can be reduced or even avoided.
Die obige Aufgabe wird durch eine Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung sowie durch ein Verfahren gelöst, welche die Merkmale der jeweiligen unabhängigen Ansprüche aufweisen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die jeweiligen Unteransprüche beschrieben.The above object is achieved by a handling and / or packaging device and by a method which have the features of the respective independent claims. Further advantageous configurations are described by the respective subclaims.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe schlägt die Erfindung eine Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung zur Umverpackung von Artikelgruppen vor, die eine erste Förderstrecke zum Transportieren einer Vielzahl von Artikeln im Massenstrom und/oder im Reihentransport in einer definierten Förderrichtung sowie eine nahe der ersten Förderstrecke befindliche und/oder parallel zu dieser verlaufende zweite Förderstrecke zum aufeinander folgenden Transportieren von Umverpackungen aufweist, welche Umverpackungen die für eine Aufnahme jeweils mindestens einer, auf mehreren Artikeln gebildeten Artikelgruppe vorgesehen und vorbereitet sind. In diesem Zusammenhang sei einerseits darauf hingewiesen, dass die obige Definition des Transports der Artikel im Massenstrom oder in Reihen auch den intermittierenden Transport von zuvor separierten Artikelgruppen umfasst. So können die Artikel bspw. in Gruppen eingeteilt und diese Gruppen zumindest geringfügig von nachfolgenden Artikeln separiert werden, so dass diese Gruppen anschließend in die Umverpackung überführt werden können.To achieve the above-mentioned object, the invention proposes a handling and / or packaging device for repackaging article groups, which has a first conveying path for transporting a large number of articles in mass flow and / or in series transport in a defined conveying direction, and a near the first conveying path and / or has a second conveyor line running parallel to this for the successive transport of outer packaging, which outer packaging is intended and prepared for receiving at least one article group formed on several articles. In this context, it should be noted on the one hand that the above definition of the transport of the articles in mass flow or in rows also includes the intermittent transport of previously separated article groups. For example, the articles can be divided into groups and these groups can be separated at least slightly from subsequent articles, so that these groups can then be transferred to the outer packaging.
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass die im vorliegenden Beschreibungszusammenhang generalisierend als Umverpackungen bezeichneten Verpackungen durch diverse Behältnisse gebildet sein können, die grundsätzlich zur Aufnahme der Artikel geeignet sein müssen. In der Praxis können die Umverpackungen bspw. durch oben offene Kartons, Trays, Getränkekisten usw. gebildet sein, in welche die Artikel von oben her mittels der weiter unten im Detail erläuterten Handhabungseinrichtung mit ihrem mindestens einen steuerbaren Greiferkopf eingesetzt werden können. Wenn zudem verallgemeinernd von Artikeln die Rede ist, so sind dies massenstromfähige Stückgüter, deren weitere Handhabung und deren Transport und/oder Versand typischerweise mittels Umverpackungen erfolgt. So können die Artikel insbesondere durch Behältnisse, Getränkebehältnisse, Flaschen, Dosen o. dgl. gebildet sein, die mittels der Umverpackungen zu stapel- und/oder palettierbaren Verpackungseinheiten zusammengefasst werden können.In addition, it should be pointed out that the packaging generally referred to in the present description context as outer packaging can be formed by various containers, which in principle must be suitable for accommodating the articles. In practice, the outer packaging can be formed, for example, by cartons, trays, beverage crates, etc. which are open at the top and into which the articles with their at least one controllable gripper head can be inserted from above by means of the handling device explained in detail below. If there is also generalization of articles, these are mass-flow goods, their further handling and their transport and / or dispatch are typically carried out by means of outer packaging. The articles can thus be formed in particular by containers, beverage containers, bottles, cans or the like, which can be combined to form stackable and / or palletable packaging units by means of the outer packaging.
Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung eine den Förderstrecken zugeordnete Handhabungseinrichtung mit wenigstens einem Greiferkopf, der zur gleichzeitigen Aufnahme und Erfassung jeweils einer Artikelgruppe von der ersten Förderstrecke, zu deren Überführung zur zweiten Förderstrecke und zum Einsetzen der Artikelgruppe in eine der dort beförderten Umverpackungen vorgesehen und ausgebildet ist. Wenn im vorliegenden Zusammenhang von einer Handhabungseinrichtung mit mindestens einem Greiferkopf gesprochen wird, so kann dies bspw. ein Portalroboter, ein Mehrachsroboter, ein Parallelkinematik-Roboter oder eine andere geeignete Handhabungseinrichtung sein, die zwischen den wenigstens zwei Förderstrecken zur Überführung von gleichzeitig mehreren Artikeln zu den Umverpackungen hin- und herbewegt und dabei gleichzeitig nach Bedarf angehoben und abgesenkt werden kann.Furthermore, the handling and / or packaging device according to the invention comprises a handling device assigned to the conveyor lines with at least one gripper head which, for the simultaneous pick-up and detection of a respective article group from the first conveyor line, for its transfer to the second conveyor line and for insertion of the article group into one of the conveyed there Outer packaging is provided and designed. If, in the present context, one speaks of a handling device with at least one gripper head, this can be, for example, a gantry robot, a multi-axis robot, a parallel kinematics robot or another suitable handling device that connects the at least two conveyor lines to transfer several articles at the same time Outer packaging can be moved back and forth while being raised and lowered as required.
An einem beweglichen Werkzeugkopf dieser Handhabungseinrichtung befindet sich wenigstens ein steuerbarer Greiferkopf zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Artikel wie bspw. Getränkebehältern oder Flaschen, der bspw. mit steuerbaren Sauggreifern oder mit steuerbaren Greiftulpen o. dgl. ausgestattet sein kann, mit denen die Artikel, Getränkebehälter oder Flaschen in deren Hals- oder Kopfbereich erfasst und für die Überführung in die Umverpackung sicher gehalten sowie zum Absetzen in der Umverpackung zuverlässig freigegeben werden können. Sofern die Handhabungseinrichtung mit nur einem Greiferkopf ausgestattet ist, kann normalerweise gleichzeitig eine Umverpackung mit einer definierten Anzahl von Artikeln, Getränkebehältern oder Flaschen bestückt werden, bspw. mit einer Anzahl von im Rechteckverbund angeordneten Artikeln von insgesamt zwanzig oder vierundzwanzig oder mehr Artikeln, Getränkebehältern oder Flaschen. Wahlweise kann die Handhabungseinrichtung jedoch auch mit zwei oder drei gleichartigen Greiferköpfen ausgestattet sein, die es erlauben, eine entsprechend größere Anzahl von Artikeln gleichzeitig zu erfassen und bspw. in zwei oder drei hintereinander beförderte Umverpackungen abzusetzen. Durch die solchermaßen geschaffene Möglichkeit der gleichzeitigen Bestückung mehrerer Umverpackungen mit jeweiligen Artikelgruppen ist ein entsprechend hoher Durchsatz bei der Bestückung von Umverpackungen mit Artikeln möglich. On a movable tool head of this handling device there is at least one controllable gripper head for the simultaneous pick-up of several articles such as, for example, beverage containers or bottles, which can be equipped, for example, with controllable suction pads or with controllable gripping tulips or the like with which the articles, drink containers or bottles in the neck or head area and can be securely held for transfer to the outer packaging and can be reliably released for deposition in the outer packaging. If the handling device is equipped with only one gripper head, an outer packaging can normally be equipped at the same time with a defined number of articles, beverage containers or bottles, for example with a number of articles arranged in a rectangular combination of a total of twenty or twenty-four or more articles, beverage containers or bottles , Optionally, however, the handling device can also be equipped with two or three identical gripper heads, which allow a correspondingly larger number of articles to be gripped at the same time and, for example, to be placed in two or three outer packaging conveyed one behind the other. The possibility created in this way of equipping several outer packaging with respective article groups at the same time enables a correspondingly high throughput when fitting outer packaging with articles.
Zudem ist der zweiten Förderstrecke eine Positionserfassungseinrichtung zur Erkennung einer Position einer noch leeren und mit Artikeln zu befüllenden und/oder zu bestückenden Umverpackung und/oder zur Erfassung einer Fördergeschwindigkeit dieser Umverpackung zugeordnet, wobei die von der Positionserfassungseinrichtung generierten Ausgangssignale verarbeitet und hinsichtlich einer Ansteuerung der Handhabungseinrichtung zumindest beim Einsetzen einer Artikelgruppe in die auf der zweiten Förderstrecke beförderte Umverpackung und/oder hinsichtlich einer Ansteuerung der zweiten Förderstrecke zum Positionieren mindestens einer weiteren mit Artikeln zu befüllenden und/oder zu bestückenden Umverpackung auswertbar sind oder ausgewertet werden.In addition, the second conveyor section is assigned a position detection device for detecting a position of an outer packaging which is still empty and to be filled and / or filled with articles and / or for detecting a conveying speed of this outer packaging, the output signals generated by the position detection device being processed and with regard to controlling the handling device at least when inserting an article group into the outer packaging carried on the second conveyor line and / or with regard to actuation of the second conveyor line for positioning at least one further outer packaging to be filled and / or equipped with articles, can be evaluated or evaluated.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung ist deren Positionserfassungseinrichtung ungefähr parallel zur zweiten Förderstrecke bewegbar und/oder kann zumindest temporär annähernd in Fördergeschwindigkeit der Umverpackungen mit diesen mitbewegt werden. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Positionserfassungseinrichtung ungefähr parallel zur zweiten Förderstrecke in einer Förderrichtung der Umverpackungen oder entgegen der Förderrichtung bewegbar ist, was bspw. durch einen motorischen Antrieb und durch eine Führung mit einem parallel zur Förderrichtung der Umverpackungen angeordneten Führungsschlitten ermöglicht sein kann.According to a preferred embodiment of the handling and / or packaging device according to the invention, its position detection device can be moved approximately parallel to the second conveying path and / or at least temporarily can be moved with it at the conveying speed of the outer packaging. It can also be provided that the position detection device can be moved approximately parallel to the second conveying path in a conveying direction of the outer packaging or counter to the conveying direction, which can be made possible, for example, by a motor drive and by a guide with a guide carriage arranged parallel to the conveying direction of the outer packaging.
Besonders vorteilhaft kann die Positionserfassungseinrichtung durch einen optischen Sensor oder durch einen Ultraschallsensor gebildet sein, der im Wesentlichen zumindest eine Vorderkante oder einen vorderen Bereich einer jeweils zuvorderst auf der zweiten Förderstrecke befindlichen und/oder für eine Befüllung oder Bestückung mit Artikeln bereitstehenden oder beförderten Umverpackung erfasst und entsprechende Positionsdaten liefert. Ein solcher optischer Sensor oder Ultraschallsensor, der entlang der Förderrichtung der Umverpackungen hin- und herbewegt werden und solchermaßen jede Vorderkante eines zuvorderst in der Reihe der hintereinander beförderten Umverpackungen erfassen kann, kann auf einfache Weise sehr zuverlässige Positionsdaten der Umverpackungen liefern, ohne dass bspw. ein Kamerabild o. dgl. Daten analysiert werden müssten, was wesentlich aufwändiger wäre als eine relativ einfache Kantenerkennung oder Hell-Dunkel-Erkennung, wie es durch die erfindungsgemäß vorgesehene Positionserfassungseinrichtung ermöglicht ist. Bereits diese vergleichsweise einfache Sensortechnik ermöglicht eine sehr präzise Positionssteuerung der Handhabungseinrichtung mit dem an den Greifern geführten Artikeln, wenn diese möglichst exakt an ihre vorgesehenen Ablagepositionen in den Umverpackungen eingesetzt werden sollen.The position detection device can be formed particularly advantageously by an optical sensor or by an ultrasound sensor, which detects essentially at least one front edge or a front area of an outer packaging which is located first in the front of the second conveyor line and / or is available or transported for filling or loading with articles provides corresponding position data. Such an optical sensor or ultrasonic sensor, which can be moved back and forth along the conveying direction of the outer packaging and can thus detect each leading edge of one of the first in the row of the outer packaging conveyed in succession, can easily provide very reliable position data of the outer packaging, without, for example, a Camera image or the like data would have to be analyzed, which would be much more complex than a relatively simple edge detection or light-dark detection, as is made possible by the position detection device provided according to the invention. Already this comparatively simple sensor technology enables a very precise position control of the handling device with the articles guided on the grippers if these are to be used as precisely as possible in their intended storage positions in the outer packaging.
Wahlweise kann die erfindungsgemäße Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung mit einer weiteren oder dritten Förderstrecke zum Weitertransport von mit Artikeln befüllten oder bestückten Umverpackungen ausgestattet sein, wobei diese weitere oder dritte Förderstrecke vorzugsweise parallel zur ersten bzw. zweiten Förderstrecke verläuft. Diese dritte Förderstrecke kann dafür verwendet werden, um die Umverpackungen vor ihrer Befüllung oder Bestückung mit Artikelgruppen auf die dritte Förderstrecke und in einen Erfassungs- und/oder Manipulationsbereich der Handhabungseinrichtung zu überführen. Die dritte Förderstrecke kann in einem intermittierenden Betrieb oder in einem Taktbetrieb laufen, auch wenn die beiden anderen Förderstrecken in kontinuierlichem Betrieb laufen. Somit kann die dritte Förderstrecke dafür genutzt werden, auch bei schneller Zuführung von Artikeln und Umverpackungen den Abtransport zu entzerren und den Positionierungsaufwand für die Handhabungseinrichtung beim Einsetzen der Artikel in die Umverpackungen zumindest geringfügig zu reduzieren.The handling and / or packaging device according to the invention can optionally be equipped with a further or third conveyor line for the further transport of outer packaging filled or equipped with articles, this further or third conveyor line preferably running parallel to the first or second conveyor line. This third conveyor line can be used to transfer the outer packaging to the third conveyor line and to a detection and / or manipulation area of the handling device before it is filled or equipped with article groups. The third conveyor line can run in an intermittent mode or in a clocked mode, even if the other two conveyor lines run in continuous mode. Thus, the third conveyor line can be used to equalize the removal even when articles and outer packaging are fed quickly and to reduce the positioning effort for the handling device when inserting the articles into the outer packaging at least slightly.
Die Handhabungseinrichtung mit dem mindestens einen Greiferkopf der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung ist variabel steuerbar und zwischen den Förderstrecken mit den Artikeln und den Umverpackungen bewegbar, insbesondere zur Aufnahme von Artikelgruppen von der ersten Förderstrecke, zu deren Überführen zur zweiten Förderstrecke und/oder zur im Taktbetrieb laufenden dritten Förderstrecke, zum Einsetzen der Artikelgruppe in eine der dort beförderten Umverpackungen sowie zum Zurückbewegen des Greiferkopfes zum Massenstrom und/oder Reihentransport der Artikel auf der ersten Förderstrecke, um daraus weitere Artikelgruppen aufzunehmen. Dabei ist zudem vorgesehen, dass die Handhabungseinrichtung mit dem wenigstens einen Greiferkopf nach der Aufnahme einer Artikelgruppe von der ersten Förderstrecke zumindest während des Einsetzens der Artikelgruppe in die Umverpackung annähernd mit derselben Transportgeschwindigkeit wie die auf der Förderstrecke bewegten Umverpackungen parallel zur und/oder entlang der Förderstrecke bewegbar ist bzw. bewegt wird. Auf diese Weise kommen die besonderen Vorteile der Erfindung zum Tragen, nämlich die solchermaßen erzielbaren hohen Bestückungsleistungen beim Einsetzen der Artikel in die Umverpackungen. Zudem können die im Stand der Technik unvermeidlichen Stopps bei jedem Einsetzen von Artikeln in die Umverpackungen mittels der Greiferköpfe vermieden werden. Zudem erlaubt die erfindungsgemäße Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung einThe handling device with the at least one gripper head of the handling and / or packaging device according to the invention is variably controllable and between the conveyor lines with the articles and the outer packaging movable, in particular for receiving groups of articles from the first conveyor line, for transferring them to the second conveyor line and / or for the third conveyor line running in cyclical operation, for inserting the article group into one of the outer packaging conveyed there and for moving the gripper head back to the mass flow and / or row transport Articles on the first conveyor line to add further article groups. It is also provided that the handling device with the at least one gripper head after picking up an article group from the first conveyor line, at least during the insertion of the article group into the outer packaging, at approximately the same transport speed as the outer packaging moving on the conveyor line parallel to and / or along the conveyor line is movable or is moved. In this way, the special advantages of the invention come into play, namely the high assembly performance that can be achieved in this way when the articles are inserted into the outer packaging. In addition, the stops which are unavoidable in the prior art can be avoided each time articles are inserted into the outer packaging by means of the gripper heads. In addition, the handling and / or packaging device according to the invention allows one
Wahlweise können auch mehrere Greiferköpfe zur gleichzeitigen Bestückung mehrerer Umverpackungen mit jeweiligen Artikelgruppen vorgesehen sein, was eine schneller Bestückung der Umverpackungen mit Artikeln und damit insgesamt schnellere Taktungen ermöglicht.Optionally, several gripper heads can be provided for the simultaneous loading of several outer packaging with respective article groups, which enables a faster loading of the outer packaging with articles and thus faster cycle times overall.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann die zweite Förderstrecke und/oder deren dritte Förderstrecke der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung mit einer steuerbaren Ausschleuseinrichtung zum Ausschleusen von fehlerhaften Umverpackungen und/oder fehlerhaft und/oder unvollständig mit Artikeln bestückten Umverpackungen ausgestattet sein. Diese steuerbare Ausschleuseinrichtung kann insbesondere mit einer weiteren Erfassungseinrichtung zur Erfassung und Erkennung von fehlerhaften oder einwandfreien Umverpackungen und zur Generierung eines Ausschleussignals bei festgestellten Fehlern und/oder Unvollständigkeiten bei der Bestückung der erfassten Umverpackungen ausgestattet sein.According to a further advantageous embodiment variant, the second conveyor line and / or its third conveyor line of the handling and / or packaging device according to the invention can be equipped with a controllable discharge device for discharging faulty outer packaging and / or faulty and / or incompletely equipped with outer packaging. This controllable discharge device can in particular be equipped with a further detection device for detecting and recognizing faulty or flawless outer packaging and for generating a discharge signal in the event of detected errors and / or incompleteness in equipping the detected outer packaging.
Zusammengefasst kann es als besonderes Charakteristikum der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezeichnet werden, dass sich der kontinuierliche Zulauf oder Transport der Umverpackungen, Kartons oder Kisten an dem parallelen kontinuierlichen Transport der zugeführten Artikel orientiert, die in Gruppen in die hintereinander beförderten Umverpackungen überführt werden, dass also der kontinuierliche Transport der Umverpackungen auf der Basis des kontinuierlichen Artikel-, Behälter- oder Flaschenzulaufs entstehen soll. Die besonderen Vorteile der Erfindung wurden bereits genannt, nämlich die erzielbaren höheren Leistungen, die Vermeidung von Stopps der kontinuierlich transportierten Umverpackungen und die gleichzeitig erzielbaren zuverlässigen Transportbedingungen und die zuverlässigen Verarbeitungsbedingungen von Umverpackungen wie Kisten und Kartons. Hinzu kommt die einfache Sensorik zur exakten Positionierung der Handhabungseinrichtung mit dem Greifer, der die Artikel in die bereitstehenden oder kontinuierlich beförderten Umverpackungen einsetzt. Diese einfache Sensorik beruht auf einer Kantenerkennung einer Vorderkante der jeweils zuvorderst befindlichen Umverpackung, die aktuell mit Artikeln bestückt werden soll, was durch einen hin- und herbeweglichen Sensor realisiert sein kann, der entlang der Förderrichtung oder entgegen der Förderrichtung parallel zur zweiten Förderstrecke mit den darauf bewegten Umverpackungen positioniert werden kann, um jeweils die zuvorderst befindliche Umverpackung zu finden und zu identifizieren, um die Handhabungseinrichtung auf Grundlage der solchermaßen generierten Positionsdaten für die Umverpackung exakt positionieren zu können.In summary, it can be described as a special characteristic of the device according to the invention that the continuous inflow or transport of the outer packaging, cardboard boxes or crates is based on the parallel continuous transport of the supplied articles, which are transferred in groups to the outer packaging conveyed one after the other, that is to say the continuous Transport of the outer packaging on the basis of the continuous supply of articles, containers or bottles should arise. The particular advantages of the invention have already been mentioned, namely the achievable higher outputs, the avoidance of stops of the continuously transported outer packaging and the simultaneously achievable reliable transport conditions and the reliable processing conditions of outer packaging such as boxes and cartons. In addition, there is the simple sensor system for exact positioning of the handling device with the gripper, which inserts the articles into the available or continuously transported outer packaging. This simple sensor system is based on an edge detection of a front edge of the outer packaging located in front, which is currently to be loaded with articles, which can be realized by a reciprocating sensor that runs along the conveying direction or counter to the conveying direction parallel to the second conveying path with those on it Moving outer packaging can be positioned to find and identify the outer packaging in front in order to be able to position the handling device exactly on the basis of the position data generated in this way for the outer packaging.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe schlägt die Erfindung neben der in verschiedenen Ausführungsvarianten beschriebenen Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung weiterhin ein Verfahren zum Überführen von im Massenstrom und/oder im Reihentransport und/oder gruppenweise beförderten Artikeln in kontinuierlich oder intermittierend entlang einer Förderstrecke bewegte Umverpackungen vor, wobei die Umverpackungen jeweils mindestens eine aus mehreren Artikeln gebildete Artikelgruppe aufnehmen können, und wobei jeweils mindestens eine Artikelgruppe mittels wenigstens einer Handhabungseinrichtung und/oder eines Greiferkopfes einer solchen Handhabungseinrichtung aus dem Massenstrom und/oder dem Reihentransport oder als Gruppe erfasst und herausgehoben und von oben in eine der sich neben dem Massenstrom oder dem Reihentransport der Artikel entlang der Förderstrecke bewegenden Umverpackungen eingesetzt wird, wonach die Umverpackung abtransportiert wird. Das Verfahren sieht vor, dass mittels wenigstens einer der zweiten Förderstrecke zugeordneten Positionserfassungseinrichtung eine Position einer noch leeren und mit Artikeln zu befüllenden und/oder zu bestückenden Umverpackung erkannt und/oder eine Fördergeschwindigkeit dieser Umverpackung erfasst wird, und dass die Ausgangssignale dieser Positionserfassungseinrichtung verarbeitet und hinsichtlich einer Ansteuerung der Handhabungseinrichtung zumindest beim Einsetzen einer Artikelgruppe in die auf der zweiten Förderstrecke beförderte Umverpackung ausgewertet werden.To achieve the above-mentioned object, in addition to the handling and / or packaging device described in various design variants, the invention furthermore proposes a method for transferring articles conveyed in mass flow and / or in series transport and / or in groups into outer packaging which is moved continuously or intermittently along a conveyor line , wherein the outer packaging can in each case hold at least one article group formed from a plurality of articles, and wherein at least one article group is detected and lifted from the mass flow and / or the row transport or as a group and lifted from above by means of at least one handling device and / or a gripper head of such a handling device in one of the outer packaging moving alongside the mass flow or the row transport of the articles along the conveyor line, after which the outer packaging is removed. The method provides that by means of at least one position detection device assigned to the second conveying path, a position of an outer packaging that is still empty and to be filled and / or filled with articles is recognized and / or a conveying speed of this outer packaging is detected, and that the output signals of this position detection device are processed and related a control of the handling device at least when inserting an article group into the outer packaging carried on the second conveyor line.
Das Verfahren kann generell darauf verzichten, dass die Umverpackungen während des Einsetzens der Artikel zum Stillstand kommen müssen, wodurch eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und ein entsprechend hoher Durchsatz erzielt werden kann. Nach dem Einsetzen einer Artikelgruppe in eine Umverpackung wird der Greiferkopf jeweils zum Massenstrom und/oder Reihentransport der Artikel zurückbewegt, um daraus weitere Artikelgruppen aufzunehmen. The method can generally dispense with the fact that the outer packaging has to come to a standstill during the insertion of the articles, as a result of which a high processing speed and a correspondingly high throughput can be achieved. After inserting an article group into an outer packaging, the gripper head is moved back for mass flow and / or row transport of the articles in order to pick up further article groups therefrom.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Greiferkopf der Handhabungseinrichtung nach der Aufnahme einer Artikelgruppe zumindest während des Einsetzens der Artikelgruppe in die Umverpackung annähernd mit derselben Transportgeschwindigkeit wie die auf der Förderstrecke bewegten Umverpackungen parallel zur und/oder entlang der Förderstrecke bewegt wird. Wahlweise kann das Verfahren vorsehen, dass gleichzeitig mehrere Umverpackungen mittels mehrteiligen Greiferköpfen mit jeweiligen Artikelgruppen bestückt werden, wobei die zwei, drei oder mehr Greiferköpfe vorzugsweise jeweils mit einer Handhabungseinrichtung gekoppelt oder an dieser aufgehängt sind.In the method according to the invention, it can be provided that the at least one gripper head of the handling device, after the inclusion of an article group, is moved at least at the same transport speed as the outer packaging moved on the conveyor line parallel to and / or along the conveyor line, at least while the article group is being inserted into the outer packaging , Optionally, the method can provide that several outer packagings can be loaded with respective article groups by means of multi-part gripper heads, the two, three or more gripper heads preferably each being coupled to a handling device or suspended from it.
Bei dem Verfahren kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Positionserfassungseinrichtung parallel zur zweiten Förderstrecke bewegt und/oder zumindest temporär annähernd in Fördergeschwindigkeit der Umverpackungen mit diesen mitbewegt wird. Außerdem kann das Verfahren alternativ vorsehen, dass die Umverpackungen mittels einer dritten Förderstrecke herantransportiert werden, wobei die Umverpackungen vor ihrer Befüllung oder Bestückung mit Artikelgruppen auf die zweite Förderstrecke und in einen Erfassungs- und/oder Manipulationsbereich der Handhabungseinrichtung überführt werden.In the method, it can preferably be provided that the at least one position detection device is moved parallel to the second conveying path and / or at least temporarily moved along with it in the conveying speed of the outer packaging. In addition, the method can alternatively provide that the outer packaging is transported by a third conveyor line, the outer packaging being transferred to the second conveyor line and into a detection and / or manipulation area of the handling device before it is filled or equipped with article groups.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorzugsweise vorgesehen, dass nach dem Einsetzen einer Artikelgruppe in eine Umverpackung wenigstens ein Greiferkopf der Handhabungseinrichtung zum Massenstrom und/oder Reihentransport der Artikel zurückbewegt wird, um daraus weitere Artikelgruppen aufzunehmen. Außerdem kann das Verfahren vorsehen, dass der wenigstens eine Greiferkopf der Handhabungseinrichtung nach der Aufnahme einer Artikelgruppe zumindest während des Einsetzens der Artikelgruppe in die Umverpackung annähernd mit derselben Transportgeschwindigkeit wie die auf der Förderstrecke bewegten Umverpackungen parallel zur und/oder entlang der Förderstrecke bewegt wird. Wahlweise kann das Verfahren vorsehen, dass gleichzeitig mehrere Umverpackungen mittels mehrteiligen Greiferköpfen mit jeweiligen Artikelgruppen bestückt werden, wobei die zwei, drei oder mehr Greiferköpfe vorzugsweise jeweils mit einer Handhabungseinrichtung gekoppelt oder an dieser aufgehängt sind.In the method according to the invention it is preferably provided that after inserting an article group into an outer packaging, at least one gripper head of the handling device is moved back for mass flow and / or row transport of the articles in order to pick up further article groups therefrom. In addition, the method can provide for the at least one gripper head of the handling device to be moved parallel to and / or along the conveyor line after the inclusion of an article group, at least during the insertion of the article group in the outer packaging, at approximately the same transport speed as the outer packaging moving on the conveyor line. Optionally, the method can provide that several outer packagings can be loaded with respective article groups by means of multi-part gripper heads, the two, three or more gripper heads preferably each being coupled to a handling device or suspended from it.
Zudem kann bei einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die zweite Förderstrecke mit einer steuerbaren Ausschleuseinrichtung zum Ausschleusen von fehlerhaften Umverpackungen und/oder fehlerhaft und/oder unvollständig mit Artikeln bestückten Umverpackungen ausgestattet ist. Wahlweise kann die steuerbare Ausschleuseinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung und Erkennung von fehlerhaften oder einwandfreien Umverpackungen gekoppelt sein, die bei festgestellten Fehlern und/oder Unvollständigkeiten bei der Bestückung der erfassten Umverpackungen ein Ausschleussignal generiert.In addition, in one embodiment variant of the method according to the invention, it can be provided that the second conveyor section is equipped with a controllable discharge device for discharging faulty outer packaging and / or faulty and / or incompletely filled outer packaging. Optionally, the controllable ejection device can be coupled to a detection device for detecting and recognizing faulty or faultless outer packaging, which generates a reject signal in the event of detected errors and / or incompleteness in equipping the detected outer packaging.
Es sei an dieser Stelle ergänzend darauf hingewiesen, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung.At this point, it should also be pointed out that all aspects and design variants which have been explained in connection with the handling and / or packaging device according to the invention relate or can equally be partial aspects of the method according to the invention. If, therefore, at one point in the description or also in the definition of claims for the handling and / or packaging device according to the invention, certain aspects and / or relationships and / or effects are mentioned, this applies equally to the method according to the invention. Conversely, the same applies, so that all aspects and design variants that were explained in connection with the method according to the invention also relate to or can be partial aspects of the handling and / or packaging device according to the invention. Therefore, if there are certain aspects and / or relationships and / or effects at a point in the description or also in the definition of claims for the method according to the invention, then this applies equally to the handling and / or packaging device according to the invention.
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 anhand einer schematischen Draufsicht den grundsätzlichen Aufbau einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung. -
2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung. -
3 zeigt in insgesamt zehn schematischen Draufsichten (3A ,3B ,3C ,3D ,3E ,3F ,3G ,3H ,31 und3J) in aufeinander folgenden Prozessphasen die Bestückung von Umverpackungen mit Artikelgruppen, wobei die Umverpackungen kontinuierlich in einer Förderrichtung bewegt werden. -
4 zeigt in zwei schematischen Draufsichten (4A und4B) zwei weitere Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung mit optionalen Ausschleusstationen. -
5 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung mit einem zweibahnigen Zulauf für die Umverpackungen.
-
1 shows on the basis of a schematic plan view the basic structure of an embodiment variant of a handling and / or packaging device according to the invention. -
2 shows a schematic top view of another embodiment of the handling and / or packaging device according to the invention. -
3 shows a total of ten schematic top views (3A .3B .3C .3D .3E .3F .3G .3H .31 and3J) in successive process phases, the loading of outer packaging with groups of articles, the outer packaging being moved continuously in one conveying direction. -
4 shows in two schematic top views (4A and4B) two further variants of the handling and / or packaging device according to the invention with optional discharge stations. -
5 shows a schematic plan view of a further embodiment of the handling and / or packaging device according to the invention with a two-lane inlet for the outer packaging.
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 sowie das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.Identical reference numerals are used for elements of the invention which are the same or have the same effect. Furthermore, for the sake of clarity, only reference numerals are shown in the individual figures which are necessary for the description of the respective figure. The illustrated embodiments merely represent examples of how the device according to the invention and the method according to the invention can be designed and do not constitute a final limitation.
Die schematische Draufsicht der
Wie dies bereits die schematische Draufsicht der
Weiterhin umfasst die gezeigte Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung
Der an einem beweglichen Werkzeugkopf (nicht im Detail dargestellt) der Handhabungseinrichtung
Die schematische Darstellung der
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die als unverzichtbarer Bestandteil der vorliegenden Erfindung anzusehende bewegliche Positionserfassungseinrichtung
Die schematische Draufsicht der
Auf der parallel zur ersten Horizontalfördereinrichtung
Im Ausführungsbeispiel der
Die schematische Draufsicht der
Außerdem zeigen die
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung ist deren Positionserfassungseinrichtung ungefähr parallel zur zweiten Förderstrecke bewegbar und/oder kann zumindest temporär annähernd in Fördergeschwindigkeit der Umverpackungen mit diesen mitbewegt werden. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Positionserfassungseinrichtung ungefähr parallel zur zweiten Förderstrecke in einer Förderrichtung der Umverpackungen oder entgegen der Förderrichtung bewegbar ist, was bspw. durch einen motorischen Antrieb und durch eine Führung mit einem parallel zur Förderrichtung der Umverpackungen angeordneten Führungsschlitten ermöglicht sein kann.According to a preferred embodiment of the handling and / or packaging device according to the invention, its position detection device can be moved approximately parallel to the second conveying path and / or at least temporarily can be moved with it at the conveying speed of the outer packaging. It can also be provided that the position detection device can be moved approximately parallel to the second conveying path in a conveying direction of the outer packaging or counter to the conveying direction, which can be made possible, for example, by a motor drive and by a guide with a guide carriage arranged parallel to the conveying direction of the outer packaging.
Die gezeigte Positionserfassungseinrichtung
Die schematischen Draufsichten der
Die schematische Ansicht der
Die
Die
Die
Die
Diese beschriebenen Prozessphasen wiederholen sich zyklisch.The process phases described are repeated cyclically.
Die schematischen Draufsichten der
Dagegen ist bei der in
Bei diesen beiden Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung
Die schematische Draufsicht der
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.The invention has been described with reference to a preferred embodiment. However, it is conceivable for a person skilled in the art that modifications or changes of the invention can be made without leaving the scope of the following claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtung, Handhabungs- und/oder VerpackungsvorrichtungDevice, handling and / or packaging device
- 1212
- erste Förderstreckefirst conveyor line
- 1414
- Artikel, Behälter, GetränkebehälterArticles, containers, beverage containers
- 1616
- Förderrichtungconveying direction
- 1818
- zweite Förderstreckesecond conveyor line
- 2020
- Umverpackung, Kasten, Getränkekasten, GetränkekisteOuter packaging, crate, beverage crate, beverage crate
- 2222
- Handhabungseinrichtunghandling device
- 2424
- Greiferkopfgripper head
- 2626
- PositionserfassungseinrichtungPosition detection device
- 2828
- erste Horizontalfördereinrichtungfirst horizontal conveyor
- 3030
- zweite Horizontalfördereinrichtungsecond horizontal conveyor
- 3232
- Formiertischforming table
- 3434
- weitere Handhabungseinrichtungfurther handling device
- 3636
- optischer Sensoroptical sensor
- 3838
- dritte Förderstreckethird conveyor line
- 4040
- Ausschleuseinrichtungdischarge device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- GB 836632 [0003]GB 836632 [0003]
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