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Die Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung zum Etikettieren von Gegenständen wie beispielsweise Flüssigkeitsbehältnissen, mit einer Übergabebaugruppe, die dazu eingerichtet ist, ein Etikett aus einer Bereitstellungseinrichtung aufzunehmen und das Etikett an einen zu etikettierenden Gegenstand zu übergeben. Derartige Etikettiervorrichtung weisen typischerweise einen um eine Drehachse drehbar gelagerten Rotor mit einem oder mehreren Übergabemodulen auf, die jeweils über eine Greifereinheit zum wahlweisen Greifen, Halten und Freigeben eines Etiketts verfügen.
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Eine derartige Etikettiervorrichtung ist beispielsweise aus
EP 2 185 425 B1 bekannt. Die Bereitstellungseinrichtung kann dabei ein Magazin mit Etiketten und eine Aufnahmevorrichtung umfassen, welche die Etiketten einzelnen aus dem Magazin entnimmt und an eine der Greifereinheiten übergibt. Hierbei können die Etiketten beispielsweise mit Leim benetzt, befeuchtet oder anderweitig für ein Aufbringen auf einen zu etikettierenden Gegenstand vorbereitet werden. Ferner umfasst eine derartige Greifereinheit typischerweise ein Auflageelement, wie beispielsweise ein Kissen oder einen Schwamm, sowie einen Greiferfinger, mittels dessen ein Etikett gehalten und zu einer Übergabe an den zu etikettierenden Gegenstand freigegeben werden kann.
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Vor der Übergabe wird in einigen Fällen das Auflageelement mit einem darauf gehaltenen Etikett senkrecht zu der Drehachse von dieser weg ausgefahren und dadurch vor der Übergabe an den zu etikettierenden Gegenstand auf diesen zu bewegt. Insbesondere dann, wenn das Etikett auf eine runde, sich verjüngende Oberfläche aufgebracht werden soll, beispielsweise im Bereich eines Flaschenhalses, ergeben sich hierdurch Herausforderungen bezüglich einer präzisen Bewegungssteuerung der Greifereinheit und des Greiferfingers.
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In
DE 10 2011 005 784 A1 wurde vorgeschlagen, den Übergabemechanismus zur Übergabe von Etiketten an eine zu etikettierende Flasche relativ zu einer Längsachse und Rotationsachse der Flasche zu verkippen, um ein Etikett auf einen konischen Flaschenhals aufzusetzen. Eine Drehachse des Rotors des Übergabemechanismus ist hierbei ebenfalls relativ zu der Längsachse der Flasche und relativ zu einem Untergrund geneigt. Hierdurch wird eine Konstruktion des Gesamtsystems vergleichsweise kompliziert. Aufgrund der geneigten Drehachse können zudem Haltekräfte und Schwingungen auftreten, die entsprechende konstruktive Anpassungen erfordern. Zudem muss die Neigung der Drehachse des Rotors auch für die Ausgestaltung der Bereitstellungseinrichtung berücksichtigt werden, welche die Etiketten an den Übergabemechanismus übergibt.
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Aus
DE 29 13 505 A1 und
CN 202 529 209 U sind zudem Etikettiervorrichtungen bekannt, bei denen ein Schwamm zum Auflegen des Etiketts schwenkbar gelagert ist und auf den zu etikettierenden Gegenstand zu geschwenkt werden kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Etikettiervorrichtung bereitzustellen, mit der bei einfachem Aufbau bezüglich einer Übergabe von Etiketten ein hoher Grad an Genauigkeit und Zuverlässigkeit erzielt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Etikettiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Etikettiersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und durch ein Verfahren zum Etikettieren von Gegenständen mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Erfindungsgemäß umfasst eine Etikettiervorrichtung der eingangs genannten Art einen um eine Drehachse drehbar gelagerten Übergaberotor mit einer Aufnahme für ein Übergabemodul. Zudem umfasst die Etikettiervorrichtung ein an der Aufnahme angebrachtes Übergabemodul, das eine Greifereinheit zum wahlweisen Greifen, Halten und Freigeben eines Etiketts umfasst. Die Greifereinheit ist relativ zu dem Übergaberotor in eine Übergaberichtung linear verlagerbar, die schräg zu der Drehachse verläuft.
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Die relativ zu der Drehachse schräg angeordnete Übergaberichtung erlaubt dabei eine Übergabe an einen zu etikettierenden Gegenstand derart, dass eine gerundete und/oder schräg verlaufende Gestalt seiner Oberfläche des Gegenstands in einfacher Weise berücksichtigt werden kann. Zugleich kann die Drehachse parallel zu einer Drehachse zu etikettierender Gegenstände ausgerichtet sein. Die Übergaberichtung kann dabei in Abhängigkeit von der Form des Gegenstands geeignet gewählt werden, sodass beispielsweise das Etikett senkrecht oder in einem definierten gewünschten Winkel auf einer Oberfläche des Gegenstands aufgebracht werden kann. Hierdurch können im Speziellen lange bzw. schmale Etiketten zuverlässig übergeben werden, wobei das Risiko eines Reißens von Etiketten vor oder während der Übergabe im Vergleich zu bekannten Lösungen deutlich reduziert werden kann. Zudem kann eine Etikettiervorrichtung mit einer zuverlässigen und einfachen Bauweise bereitgestellt werden, die ein präzises und zuverlässiges Etikettieren auch auf komplexen Oberflächen der zu etikettierenden Gegenstände ermöglicht.
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Die Etikettiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere dazu eingerichtet, mit einer Zuführvorrichtung zusammenzuwirken, die der Etikettiervorrichtung zu etikettierende Gegenstände einzeln zuführt. Die Etikettiervorrichtung kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, an einem Flaschenkarussell, einem Flaschen-Transportband, einem Fließband, einer rotierenden Transportvorrichtung oder eine Leitvorrichtung für zu etikettierende Gegenstände oder dergleichen derart angeordnet zu werden, dass die Greifereinheit Etiketten an die zu etikettierenden Gegenstand übergibt. Durch eine geeignete relative Abrollbewegung kann dabei ein Etikett eben auf eine zu etikettierende Oberfläche des zu etikettierenden Gegenstands abgelegt werden.
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Die Bereitstellungseinrichtung kann wie eingangs erwähnt ein Magazin mit Etiketten umfassen. Zudem kann die Bereitstellungseinrichtung eine Aufnahmevorrichtung umfassen, welche die Etiketten einzelnen aus dem Magazin entnimmt und an die Greifereinheit übergibt. Die Aufnahmevorrichtung kann dabei einen um eine weitere Drehachse drehbar gelagerten Aufnahmerotor umfassen. Alternativ kann die Bereitstellungseinrichtung auch auf andere Weise vereinzelte Etiketten für die Übergabebaugruppe bereitstellen.
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Der Übergaberotor umfasst gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mehrere Aufnahmen, beispielsweise vier oder fünf oder sechs oder sieben oder noch mehr Aufnahmen, auf denen jeweils ein Übergabemodul angeordnet sein kann. Eine Drehbewegung des Übergaberotors erfolgt dabei relativ zu der Transportvorrichtung für die zu etikettierenden Gegenstände derart, dass jeweils ein Übergabemodul eine Übergabe an einen zu etikettierenden Gegenstand durchführt. Auch der entsprechende zu etikettierende Gegenstand kann zusätzlich gedreht werden, etwa um seine Längsachse, die dabei insbesondere parallel zu der Drehachse des Übergaberotors angeordnet ist. In einer Weiterbildung ist das Übergabemodul von der Aufnahme entfernbar, beispielsweise durch ein Lösen entsprechender Befestigungsmittel wie Befestigungsschrauben, Befestigungsstifte oder dergleichen. Hierdurch können in einfacher Weise Anpassungen eines Neigungswinkels, eines Bewegungsumfangs und dergleichen durchgeführt werden. Zudem können unterschiedliche Übergabemodule mit einem bestimmten Übergaberotor verwendet werden.
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Die Übergabebaugruppe kann zudem mehrere Übergaberotoren aufweisen, die um eine gemeinsame Drehachse drehbar angeordnet sein können. Hierbei können mehrere Übergaberotoren übereinander angeordnet sein. Die Übergabebaugruppe kann beispielsweise neben dem Übergaberotor einen weiteren Übergaberotor aufweisen, der ein weiteres Übergabemodule trägt.
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Die Übergabebaugruppe kann gemäß der Erfindung grundsätzlich ein weiteres Übergabemodul umfassen. Jeweils ein Übergabemodul und ein weiteres Übergabemodul können zusammenwirken, um ein einzelnes Etikett zu übergeben. Insbesondere im Fall eines länglichen Etiketts kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Übergabemodul einen oberen Teil des Etiketts und das weitere Übergabemodul einen unteren Teil des Etiketts übergeben.
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Das weitere Übergabemodul kann über eine Greifereinheit verfügen, die analog zu der Greifereinheit des Übergabemoduls ausgebildet ist. Die Greifereinheit des weiteren Übergabemoduls kann ebenfalls relativ zu der Drehachse verlagerbar sein. Eine die Verlagerung der weiteren Greifereinheit beschreibende weitere Übergaberichtung kann parallel zu der Übergaberichtung und somit schräg zu der Drehachse verlaufen. Die Übergaberichtungen können jedoch auch schräg zueinander verlaufen. In einer Ausführungsform verläuft die weitere Übergaberichtung senkrecht zu der Drehachse, wodurch die Greifereinheit des weiteren Übergabemoduls in einem anderen Winkel auf den zu etikettierenden Gegenstand zu geführt wird als die Greifereinheit des Übergabemoduls. Ebenso kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Übergaberichtung und die weitere Übergaberichtung schräg zueinander und schräg zu der Drehachse verlaufen. Hierdurch kann eine Übergabe eines Etiketts in einer an die jeweilige Geometrie einer zu etikettierenden Oberfläche angepassten Weise erfolgen. Die Etikettiervorrichtung kann somit präzise an die Anforderungen angepasst werden, die sich aus einer bestimmten Formgebung des zu etikettierenden Gegenstands ergeben.
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Alternativ oder zusätzlich kann erfindungsgemäß zumindest eine weitere Übergabebaugruppe vorgesehen sein, die wiederum über ein entsprechendes Übergabemodul verfügt. Die weitere Übergabebaugruppe kann beispielsweise zur Übergabe eines weiteren Etiketts an den zu etikettierenden Gegenstand eingerichtet sein, sodass dieser beispielsweise mit zwei oder entsprechend mit mehreren weiteren Etiketten versehen werden kann.
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Die Greifereinheit ist insbesondere in Übergaberichtung und entgegen der Übergaberichtung verschiebbar. Ein Verlagern der Greifereinheit in die Übergaberichtung kann dabei einem Ausfahren der Greifereinheit auf den zu etikettierenden Gegenstand zu und/oder von der Drehachse weg entsprechen. Ein Verlagern der Greifereinheit entgegen der Übergaberichtung kann entsprechend einem Einfahren der Greifereinheit entsprechen. Eine Bewegung der Greifereinheit ist gemäß einer Ausführungsform mit einer Drehbewegung des Übergaberotors um die Drehachse synchronisiert. Zudem kann eine Bewegung der Greifereinheit derart gesteuert sein, dass diese vor der Übergabe des Etiketts an den zu etikettierenden Gegenstand auf diesen zu in die Übergaberichtung verlagert und/oder nach der Übergabe auf die Drehachse zu zurückgezogen wird.
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Die Übergaberichtung verläuft gemäß einer Weiterbildung der Erfindung insbesondere schräg zu einer Ebene, die senkrecht zu der Drehachse angeordnet ist. Die Greifereinheit ist gemäß einer Ausführungsform entlang einer Übergabeachse verschiebbar, die parallel zu der Übergaberichtung angeordnet ist. Die Übergabeachse ist insbesondere windschief zu der Drehachse angeordnet. Beispielsweise ist die Übergabeachse betrachtet entlang der Drehachse von der Drehachse beabstandet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Übergabeachse die Drehachse schneidet.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung schließt in eine Richtung senkrecht zu der Übergaberichtung und senkrecht zu der Drehachse betrachtet die Übergaberichtung mit der Drehachse einen Winkel von wenigstens 100° und vorzugsweise von wenigstens 115° ein. Der entsprechende Winkel kann in einer Ausführungsform auch wenigstens 120° oder wenigstens 125° betragen. Hierdurch kann das zu übergebende Etikett gegenüber der Drehachse deutlich geneigt werden, wodurch eine Anpassung an einen schrägen Verlauf einer zu etikettierenden Oberfläche ermöglicht wird.
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Ein hoher Grad an Zuverlässigkeit, mit der eine Bewegung der Greifereinheit gesteuert werden kann, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung insbesondere dann erzielbar, wenn das Übergabemodul eine Linearführung für die Greifereinheit umfasst, welche die Übergaberichtung definiert. Hierbei kann die Übergabeachse eine Bewegungsachse der Linearführung sein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Linearführung an dem Übergabemodul an einer relativ zu der Drehachse geneigten Fläche angebracht, welche die Übergaberichtung im Wesentlichen vorgibt. Die geneigte Fläche wird beispielsweise von dem Übergaberotor ausgebildet. Die Fläche kann parallel zu der Übergaberichtung bzw. der Übergabeachse angeordnet sein. Hierdurch kann die Übergaberichtung unabhängig von einer Ausgestaltung des Übergabemoduls eingestellt werden, indem ein entsprechend ausgestalteter Übergaberotor verwendet wird. Zudem können in einfacher Weise unterschiedliche Übergaberichtungen erzielt werden, indem je nach Anwendungsfall ein Übergaberotor mit einer um einen bestimmten Winkel geneigten Fläche mit einem Übergabemodul kombiniert wird, das einen bestimmten zusätzlichen Neigungswinkel vorgibt oder den von der geneigten Fläche vorgegebenen Winkel unmittelbar als Neigungswinkel der Übergaberichtung übernimmt.
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Ein einfacher Wechsel von Übergabemodulen und/oder eine hohe Genauigkeit bei einer Montage können insbesondere dann erzielt werden, wenn die geneigte Fläche wenigstens einen Positionierungsabschnitt aufweist, um die Linearführung relativ zu dem Übergaberotor in einer vorbestimmten Ausrichtung anzuordnen. Die geneigte Fläche kann rinnenförmig ausgebildet sein. Der Positionierungsabschnitt kann gemäß einer Ausführungsform eine Führungskontur ausbilden, an welcher entlang das Übergabemodul zu dessen Positionierung vor einer Befestigung an dem Übergaberotor verschoben werden kann.
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Die Übergaberichtung kann derart gewählt sein, dass sie im Wesentlichen senkrecht zu einer zu etikettierenden Oberfläche eines sich verjüngenden Abschnitts des zu etikettierenden Gegenstands verläuft. Die Oberfläche kann eine Oberfläche eines Flaschenhalses sein. Hierdurch kann ein langes und/oder schmales Etikett in günstiger Weise zuverlässig und unter Vermeidung eines Reißens aufgebracht werden.
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Eine zuverlässige Bewegungssteuerung kann insbesondere dann erzielt werden, wenn das Übergabemodul eine Systemkurvenscheibe zum Steuern einer Bewegung der Greifereinheit in die Übergaberichtung umfasst. Die Systemkurvenscheibe definiert insbesondere einen Abstand der Greifereinheit von der Drehachse. Das Übergabemodul kann hierbei eine Führungsrolle umfassen, die an der Systemkurvenscheibe anliegt. Die Systemkurvenscheibe kann die Führungsrolle zu einer Bewegung senkrecht zu der Drehachse veranlassen. Zudem kann die Systemkurvenscheibe die Führungsrolle zusätzlich zu einer Bewegung parallel zu der Drehachse veranlassen. Die Bewegung parallel zu der Drehachse ist hierbei insbesondere durch die Linearführung verursacht, da die Bewegung der Greifereinheit einen Anteil parallel zu der Drehachse umfasst.
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Ferner kann die Systemkurvenscheibe eine Zwangsführung ausbilden. Hierdurch kann eine Bewegungskurve in präziser Weise eingestellt werden. Zudem kann hierdurch bewerkstelligt werden, dass auch für große Relativgeschwindigkeiten stets Kontakt zwischen der Führungsrolle und der Systemkurvenscheibe besteht. Die Systemkurvenscheibe kann hierfür eine Führungsnut umfassen, in der die Führungsrolle geführt ist. Die Führungsnut ist vorzugsweise derart tief ausgebildet, dass die Führungsrolle über ihren gesamten Bewegungsumfang parallel zu der Drehachse wenigstens teilweise in der Führungsnut verbleibt. Die Systemkurvenscheibe kann bezüglich eines Aufstelluntergrunds der Etikettiervorrichtung oberhalb des Übergabemoduls und/oder der Greifereinheit angeordnet sein. Die Führungsrolle kann hierbei von unten in die Zwangsführung eingreifen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Übergaberotor relativ zu der Systemkurvenscheibe um die Drehachse drehbar. Insbesondere ist die Systemkurvenscheibe relativ zu der Drehachse unbeweglich.
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Des Weiteren wird erfindungsgemäß optional vorgeschlagen, dass die Greifereinheit einen in die Übergaberichtung bewegbaren Schlitten und ein relativ zu dem Schlitten bewegbares Auflageelement umfasst, das dazu eingerichtet ist, ein Etikett vor und während einer Übergabe an den zu etikettierenden Gegenstand teilweise abzustützen. Der Schlitten kann die Greifereinheit derart relativ zu dem Übergaberotor in die Übergaberichtung verschiebbar lagern, dass die Greifereinheit vor der Übergabe auf den zu etikettierenden Gegenstand zu und/oder von der Drehachse weg verschoben wird. Zusätzlich ermöglicht die Bewegbarkeit des Auflageelements ein zuverlässiges Anbringen des Etiketts auf den zu etikettierenden Gegenstand. Das Auflageelement kann ein Schwamm und/oder ein Aufnahmekissen sein. Bei der Übergabe des Etiketts an den zu etikettierenden Gegenstand kann das Etikett von dem Auflageelement gegen die zu etikettierende Oberfläche des zu etikettierenden Gegenstands gedrückt werden. Hierbei kann das Auflageelement relativ zu der Oberfläche des Gegenstands abrollen, sodass das Etikett eben auf die Oberfläche abgelegt wird.
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Die Greifereinheit kann eine Linearführung umfassen, die das Auflageelement bewegbar an dem Schlitten lagern. Hierdurch kann das Auflageelement relativ zu dem Übergaberotor durch eine Bewegung des Schlittens und zusätzlich durch eine Bewegung entlang der Linearführung für das Auflageelement bewegt werden.
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Das Auflageelement kann in eine Richtung bewegbar sein, die schräg zu der Übergaberichtung verläuft. Diese Richtung kann senkrecht zu der Drehachse angeordnet sein. Hierdurch kann die Übergabe des Etiketts in präziser Weise durch eine Überlagerung einer schrägen und einer geraden Bewegung erfolgen.
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Die Bewegung des Auflageelements relativ zu dem Schlitten ist in einer Ausführungsform durch eine weitere Kurvenscheibe gesteuert. Die weitere Kurvenscheibe ist beispielsweise unterhalb der Systemkurvenscheibe angeordnet. Die Bewegung des Auflageelements kann hierbei mittels einer an der weiteren Kurvenscheibe anliegenden Führungsrolle gesteuert sein.
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Die Erfindung betrifft zudem ein Etikettiersystem, das eine erfindungsgemäße Etikettiervorrichtung sowie eine Zuführvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, der Etikettiervorrichtung zu etikettierende Gegenstände zu deren Etikettierung einzeln zuzuführen.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Etikettieren von Gegenständen, insbesondere von Flüssigkeitsbehältnissen. Das Verfahren kann mit einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst den Schritt eines Aufnehmens eines Etiketts aus einer Bereitstellungseinrichtung mittels einer Greifereinheit zum wahlweisen Greifen, Halten und Freigeben eines Etiketts. Zudem umfasst das Verfahren den Schritt eines linearen Verlagerns der Greifereinheit in eine Übergaberichtung, die schräg zu der Drehachse verläuft. Außerdem umfasst das Verfahren den Schritt eines Übergebens des Etiketts an einen zu etikettierenden Gegenstand.
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Die relativ zu der Drehachse schräge Übergaberichtung erlaubt dabei eine Übergabe an einen zu etikettierenden Gegenstand derart, dass eine Gestalt der Oberfläche des Gegenstands in einfacher Weise berücksichtigt werden kann. Zugleich kann die Drehachse parallel zu einer Drehachse zu etikettierender Gegenstände ausgerichtet sein. Die Übergaberichtung kann dabei in Abhängigkeit von der Form des Gegenstands geeignet gewählt werden, sodass beispielsweise das Etikett senkrecht oder in einem definierten gewünschten Winkel auf eine Oberfläche des Gegenstands aufgebracht werden kann. Hierdurch können insbesondere lange bzw. schmale Etiketten zuverlässig übergeben werden, wobei eine Häufigkeit eines Reißens von Etiketten vor oder während der Übergabe im Vergleich zu bekannten Lösungen reduziert werden kann. Zudem kann ein Verfahren bereitgestellt werden, das ein präzises und zuverlässiges Etikettieren ermöglicht.
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In einer Weiterbildung der Erfindung verläuft die Übergaberichtung im Wesentlichen senkrecht zu einer zu etikettierenden Oberfläche eines sich verjüngenden Abschnitts des zu etikettierenden Gegenstands. Bei dem sich verjüngenden Abschnitt kann es sich um einen Flaschenhals handeln. Eine Längsachse des sich verjüngenden Abschnitts verläuft dabei insbesondere parallel zu der Drehachse.
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Beispielhaft werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung nachfolgend anhand der beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung von schräg oben;
- 2 eine perspektivische Darstellung der Etikettiervorrichtung von schräg unten;
- 3 eine perspektivische Seitenansicht der Etikettiervorrichtung;
- 4 eine perspektivische Darstellung eines Übergabemoduls der Etikettiervorrichtung;
- 5 eine schematische Seitenansicht der Etikettiervorrichtung;
- 6 eine schematische Darstellung eines Etikettiersystems mit der Etikettiervorrichtung; und
- 7 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Etikettieren von Gegenständen.
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Im Folgenden werden mehrere Aspekte der Erfindung dargestellt. Zudem werden die beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung mit einer konkreten Anzahl an Modulen, Elementen und Einheiten sowie für eine konkrete Ausgestaltung derselben dargestellt. Der Fachmann erkennt hierbei, dass die dargestellten Merkmale sowie deren technische Wirkung auch auf eine abweichende Anzahl und/oder modifizierte Ausgestaltungen übertragbar sind. Zudem wird der Fachmann die dargestellten Merkmale und Effekte sinnvoll kombinieren.
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Die 1 bis 3 zeigen unterschiedliche perspektivische Ansichten einer Übergabebaugruppe 14 einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung 10. Die Etikettiervorrichtung 10 ist Teil eines Etikettiersystems 64, das in der 6 schematisch dargestellt ist.
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Mit Bezug auf die 6 umfasst das Etikettiersystem 64 neben der Übergabebaugruppe 14 eine Bereitstellungseinrichtung 18, die dazu eingerichtet ist, Etiketten 16 aus einem Magazin an die Übergabebaugruppe 14 zu übergeben. Die Bereitstellungseinrichtung 18 ist in der 6 lediglich schematisch dargestellt und kann eine Aufnahmevorrichtung mit einem nicht gezeigten Aufnahmerotor umfassen, der die Etiketten aus dem Magazin entnimmt und an die Übergabebaugruppe 14 übergibt. Die Bereitstellungseinrichtung 18 kann jedoch auch in anderer Weise dazu eingerichtet sein, Etiketten an die Übergabebaugruppe 14 zu übergeben.
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Das Etikettiersystem 64 umfasst des Weiteren eine Zuführvorrichtung 66, die dazu eingerichtet ist, der Etikettiervorrichtung 10 zu etikettierende Gegenstände 12 zu deren Etikettierung einzeln zuzuführen. Im gezeigten Fall handelt es sich bei den zu etikettierenden Gegenständen 12 um Flüssigkeitsbehältnisse wie beispielsweise Flaschen. Die Zuführvorrichtung 66 kann ein Karussell, ein Transportband, eine Führung oder dergleichen umfassen. Zudem ist die Zuführvorrichtung 66 im gezeigten Fall derart ausgebildet, dass ein zu etikettierender Gegenstand 12 bei seiner Etikettierung um seine Längsachse 96 gedreht wird.
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Im Folgenden wird zusätzlich auf die 1 bis 3 Bezug genommen. Die Übergabebaugruppe 14 umfasst einen Übergaberotor 22, der um eine Drehachse 20 drehbar gelagert ist. Die Drehachse 20 des Übergaberotors 20 ist parallel zu der Längsachse 96 des zu etikettierenden Gegenstands 12 angeordnet. Die Etikettiervorrichtung 10 und/oder das Etikettiersystem 64 weisen hierfür eine nicht dargestellte Antriebseinheit auf. Die Übergabebaugruppe 14 weist einen Haltearm 68 auf, an dem die unbewegten Komponenten der Übergabebaugruppe 14 befestigt sind. Über den Haltearm 68 ist die Übergabebaugruppe 14 in dem Etikettiersystem 64 (siehe 6) an Ihrer Position befestigt. Die Drehachse 20 steht dabei senkrecht auf einen Untergrund.
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Der Übergaberotor 22 weist fünf Aufnahmen 24-32 auf. Jede der Aufnahmen 24-32 ist dazu eingerichtet, ein Übergabemodul 34 aufzunehmen. In den 1 bis 3 ist jeweils nur ein Übergabemodul 34 dargestellt. Wie sich der 6 entnehmen lässt, umfasst die Übergabebaugruppe 14 jedoch fünf Übergabemodule 34, die im gezeigten Fall baugleich sind. Das Übergabemodul 34 ist an der Aufnahme 24 angebracht. Hierzu ist das Übergabemodul 34 an die Aufnahme 24 angeschraubt.Die 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Übergabemoduls 34. Im Folgenden wird zusätzlich zu den 1 bis 3 auch auf die 4 Bezug genommen. Das Übergabemodul 34 weist eine Greifereinheit 36 auf, die zum wahlweisen Greifen, Halten und Freigeben eines Etiketts 16 eingerichtet ist. Bei einem Etikettieren übernimmt die Greifereinheit 36 ein einzelnes Etikett 16 von der Bereitstellungseinrichtung 18 und übergibt dieses an den zu etikettierenden Gegenstand 12.
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Die Greifereinheit 36 ist relativ zu dem Übergaberotor 22 in eine Übergaberichtung 38 verlagerbar, die schräg zu der Drehachse 20 verläuft. Die Greifereinheit 36 ist hierzu entlang einer Übergabeachse 70 verschiebbar. Die Übergabeachse 70 ist parallel zu der Übergaberichtung 38 angeordnet. Die Übergabeachse 70 ist zu der Drehachse 20 windschief angeordnet. Betrachtet entlang der Drehachse 20 ist die Übergabeachse 70 von der Drehachse 20 beabstandet.
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In eine Richtung 40 senkrecht zu der Übergaberichtung 38 und senkrecht zu der Drehachse 20 betrachtet schließt die Übergaberichtung 38 mit der Drehachse 20 einen Winkel ein, der wenigstens 100° beträgt. Im gezeigten Fall beträgt der Winkel etwa 120°. Die Übergaberichtung ist somit gegenüber einer Ebene senkrecht zu der Drehachse 20 um etwa 30° geneigt. Die Übergaberichtung 38 ist dabei bezogen auf den Untergrund nach unten geneigt. Der konkrete Winkel hängt von der Beschaffenheit des zu etikettierenden Gegenstands 12 und von einem gewünschten Ablauf des Etikettiervorgangs ab.
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Wie in der 1 zu erkennen ist, ist die Übergaberichtung 38 derart gewählt, dass sie im Wesentlichen senkrecht zu einer zu etikettierenden Oberfläche 50 eines sich verjüngenden Abschnitts des zu etikettierenden Gegenstands 12 verläuft. Die zu etikettierende Oberfläche 50 ist dabei in der 1 lediglich schematisch angedeutet. Im gezeigten Fall handelt es sich um die Oberfläche eines Flaschenhalses. Diese ist näherungsweise konisch ausgebildet und verjüngt sich nach oben hin. Die schräg nach unten geneigte Übergaberichtung 38 bewerkstelligt daher, dass das Etikett 16 bei einem relativen Abrollen gleichmäßig auf die Oberfläche 50 aufgelegt wird.
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In den 1 bis 3 ist ferner zu erkennen, dass das Übergabemodul 34 eine Linearführung 42 für die Greifereinheit 36 umfasst, welche die Übergaberichtung 38 definiert. Die Linearführung 42 umfasst einen Führungsblock, in welchem eine Führungsschiene linear geführt ist, die Teil eines Schlittens 56 der Greifereinheit 36 ist. Der Schlitten ist daher in die Übergaberichtung 38 und entgegen der Übergaberichtung 38 von der Drehachse 20 weg bzw. auf die Drehachse 20 zu bewegbar.
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Das Übergabemodul 34 ist an einer relativ zu der Drehachse 20 geneigten Fläche 44 angebracht, welche die Übergaberichtung 38 im Wesentlichen vorgibt. Im Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 ist die Fläche bezüglich einer Ebene senkrecht zu der Drehachse 20 ebenfalls um etwa 30° geneigt. Die lineare Verschiebung des Schlittens 56 und somit der Greifereinheit 36 erfolgt daher parallel zu der Fläche 44.
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Die geneigte Fläche 44 umfasst zwei Positionierungsabschnitte 46, 48, um die Linearführung 42 relativ zu dem Übergaberotor 22 in einer vorbestimmten Ausrichtung anzuordnen. Die Positionierungsabschnitte 46, 48 sind als die Fläche 44 begrenzende Konturen ausgebildet, sodass eine Rinne gebildet ist, in welche das Übergabemodul 34 einschiebbar ist. Das Übergabemodul 34 wird daher bei einem Einbau relativ zu dem Übergaberotor 22 ausgerichtet.
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Mit Bezug auf die 4 umfasst die Greifereinheit 36 einen Greiferfinger 72, der zu einem Greifen des aufzubringenden Etiketts 16 eingerichtet ist. Ferner umfasst die Greifereinheit 36 ein Auflageelement 58, welches das Etikett 16 in einem gehaltenen Zustand abstützt. Das Auflageelement 58 ist als ein Schwamm ausgebildet, mittels dessen das Etikett 16 auf die Oberfläche 50 aufgedrückt wird. Der Greiferfinger 72 ist über eine Welle 74 an eine Führungsrolle 76 angebunden, sodass eine Drehbewegung der Welle ein Öffnen und Schließen des Greiferfingers 72 bewirkt. Eine Bewegung des Greiferfingers 72 wird dabei in grundsätzlich bekannter Weise mittels einer Kurvenscheibenanordnung 78 gesteuert, um welche die Führungsrolle 76 bei einer Drehbewegung des Übergaberotors 22 umläuft. Die Kurvenscheibenanordnung 78 ist in den 1 und 3 näher dargestellt. Wie zu erkennen ist, umfasst die Kurvenscheibenanordnung 78 mehrere übereinandergelegte Kurvenscheiben, die relativ zueinander verdrehbar sind, um die Bewegungssteuerung der unterschiedlichen Übergabemodule 34 an die Anordnung der Komponenten des Etikettiersystems 64 sowie die genaue Steuerung der Greiferfinger 72 der einzelnen Übergabemodule 34 anpassen zu können. Des Weiteren umfasst die Greifereinheit 36 einen Amboss 80 und ein daran angeordnetes Kupferrohr 82, das einen Anschlag für den zu etikettierenden Gegenstand 12 bildet.
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Das Auflageelement 58 ist relativ zu dem Schlitten 56 bewegbar. Die Greifereinheit 36 weist hierzu eine Linearführung 60 auf, die das Auflageelement 58 bewegbar an dem Schlitten 56 lagert. Hierfür umfasst die Greifereinheit 36 einen Schieber 84, der über eine nicht dargestellte Druckfeder vorgespannt ist, und an welchem das Auflageelement 58 über eine Trägerplatte 86 angebunden ist. Wie in der 3 zu erkennen ist, umfasst der Schieber 84 eine Führungsrolle 88, die an einer Kurvenscheibe 90 anliegt. Die Kurvenscheibe 90 bildet eine Betätigungsnase aus, die einen Vorschub des Auflageelements 58 von der Drehachse 20 weg bewirkt, wenn die Führungsrolle 88 sich gemeinsam mit dem Übergaberotor 22 dreht und um die Kurvenscheibe 90 umläuft.
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Das Auflageelement 58 ist dabei in eine Richtung 62 bewegbar, die schräg zu der Übergaberichtung 38 verläuft. Die Richtung 62, in welche das Auflageelement 58 relativ zu dem Schlitten 56 bewegbar ist, verläuft senkrecht zu der Drehachse 20. Das Auflageelement 58 ist daher relativ zu dem Übergaberotor 22 gemeinsam mit dem Schlitten 56 in die Übergaberichtung 38 sowie relativ zu dem Schlitten 56 senkrecht zu der Drehachse 20 bewegbar. Durch den Vorschub des Auflageelements 28 relativ zu dem Schlitten 56 erfolgt bei der Übergabe des Etiketts 16 ein Andrücken des Etiketts 16 an die Oberfläche 50.
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Wie in der 2 zu erkennen ist, umfasst das Übergabemodul 34 eine Systemkurvenscheibe 52 zum Steuern einer Bewegung der Greifereinheit 36 in die Übergaberichtung 38. Die Systemkurvenscheibe 52 bildet eine als Nut ausgebildete Zwangsführung 54 aus. Der Übergaberotor 22 ist dabei relativ zu der Systemkurvenscheibe 52 um die Drehachse 20 drehbar. Die Systemkurvenscheibe 52 ist entsprechend relativ zu dem Haltearm 68 ortsfest. Die Greifereinheit 36 umfasst eine Kurvenrolle 92, die in der Zwangsführung 54 umläuft. Die Zwangsführung 54 beschreibt eine relativ zu der Drehachse 20 exzentrische Kurvenbahn, die einen Vorschub der Greifereinheit 36 von der Drehachse 20 weg in die Übergaberichtung 38 sowie ein Zurückziehen der Greifereinheit 36 entgegen der Übergaberichtung 38 auf die Drehachse 20 zu definiert.
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Aufgrund der Bewegung der Kurvenrolle 92 in der Zwangsführung 54 wird die Greifereinheit 36 vor der Übergabe des Etiketts 16 an den zu etikettierenden Gegenstand 12 auf dessen Oberfläche 50 zu bewegt. Dies erfolgt unter einem definierten Winkel wie beispielsweise senkrecht zu der Oberfläche 50. Der Winkel kann dabei an einen Neigungswinkel der Oberfläche 50 relativ zu der Längsachse 96 des zu etikettierenden Gegenstands angepasst sein. Die Kurvenrolle 92 bewegt sich in der Zwangsführung 54 parallel zu der Drehachse 20 in Abhängigkeit von einem Abstand der Greifereinheit 36 von der Drehachse 20 nach oben und nach unten, da die Übergaberichtung 38 einen Anteil parallel zu der Drehachse 20 aufweist und die Linearführung 42 eine entsprechende Bewegung parallel zu der Drehachse 20 verursacht. Die Zwangsführung 54 ist entsprechend tief ausgebildet, sodass die Kurvenrolle 92 stets in der Zwangsführung 54 geführt ist.
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Die Greifereinheit 36 weist an ihrer Unterseite ein Gleitblech 94 auf, welches einen Anschlag für eine Bewegung entgegen der Übergaberichtung 38 bildet, indem das Gleitblech 94 an einer Unterseite der Aufnahme 24 in Anlage kommt.
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Alternativ zu der Zwangsführung 54 kann auch eine Kurvenscheibe in Kombination mit einem geeigneten Vorspannelement verwendet werden, welches beispielsweise eine auf die Greifereinheit 36 wirkende Zugkraft oder Druckkraft derart erzeugt, dass die Greifereinheit 36 in Richtung der Drehachse 20 vorgespannt ist und durch eine über die Kurvenscheibe laufende Führungsrolle von der Drehachse 20 weggedrückt wird. Selbstverständlich ist auch eine Vorspannung in umgekehrte Richtung möglich.
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Anstelle einer Bewegungssteuerung durch Kurvenscheiben sind auch andere Mittel zur Bewegungssteuerung denkbar, wie beispielsweise geeignete Anordnungen von Hebeln, Stellmotoren oder dergleichen sowie beliebige Kombinationen rein mechanischer und/oder elektrischer Elemente zur Steuerung von Bewegungsabläufen.
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Die 5 zeigt eine schematische Seitenansicht der Etikettiervorrichtung 10. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in der 5 nicht sämtliche Komponenten der Etikettiervorrichtung 10 mi Bezugszeichen versehen, die in den 1 bis 4 mit Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
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Die Übergabebaugruppe 14 umfasst ein weiteres Übergabemodul 98, das unterhalb des Übergabemoduls 34 angeordnet ist. Das weitere Übergabemodul 98 ist entlang einer Kreisbahn um die Drehachse 20 bewegbar. Das weitere Übergabemodul 98 umfasst eine weitere Greifereinheit 100, die ein weiteres Auflageelement 102 aufweist. Die weitere Greifereinheit 100 ist in eine weitere Übergaberichtung 104 verlagerbar. Die weitere Übergaberichtung 104 ist im vorliegenden Fall senkrecht zu der Drehachse 20 angeordnet.
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Bei der Übergabe eines Etiketts liegt dieses auf dem Auflageelement 58 des Übergabemoduls 34 sowie auf dem Auflageelement 102 des weiteren Übergabemoduls 98 auf. Die Auflageelemente 58, 102 bewegen sich vor der Übergabe schräg aufeinander zu, da die Übergaberichtungen 38, 104 schräg zueinander verlaufen. Gegenüberliegende Enden des Etiketts werden somit entlang unterschiedlicher Bahnen bewegt und präzise auf den zu etikettierenden Gegenstand 12 bzw. dessen zu etikettierende Oberfläche 50 aufgesetzt.
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Wie oben erwähnt, kann der Winkel, unter dem die weitere Übergaberichtung 104 relativ zu der Drehachse 20 bzw. relativ zu der Übergaberichtung 38 angeordnet ist, variiert werden, wenn beispielsweise eine Anpassung an eine andere Geometrie eines zu etikettierenden Gegenstands erforderlich ist.
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Das weitere Übergabemodul 98 umfasst ebenfalls einen Greiferfinger (nicht dargestellt). Dieser ist analog zu dem Greiferfinger 72 des Übergabemoduls 34 ausgebildet. Das Etikett kann von dem Greiferfinger 72 und dem weiteren Greiferfinger an unterschiedlichen Stellen gegriffen werden. Gemäß der gezeigten Ausführungsform wird das Etikett somit von dem Greiferfinger 72 und dem weiteren Greiferfinger in einem Bereich des Auflageelements 58 bzw. in einem Bereich des weiteren Auflageelements 102 gegriffen. Das Etikett wird hierbei an gegenüberliegenden Enden gegriffen.
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Ebenso ist es erfindungsgemäß möglich, dass das weitere Übergabemodul 98 lediglich über ein weiteres Auflageelement 102, nicht aber über einen weiteren Greiferfinger verfügt. Auch kann umgekehrt lediglich das weitere Übergabemodul 98 über einen Greiferfinger verfügen, nicht aber das Übergabemodul 34.
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In der 5 ist zudem zu sehen, dass die Etikettiervorrichtung 10 eine weitere Übergabebaugruppe 106 aufweist, die zur Übergabe eines weiteren Etiketts an den zu etikettierenden Gegenstand eingerichtet ist. Die weitere Übergabebaugruppe 106 der Etikettiervorrichtung ist in der gezeigten Ausführungsform unterhalb der Übergabebaugruppe 14 angeordnet. Bei einem Etikettieren übergibt die weitere Übergabebaugruppe das weitere Etikett in eine Richtung senkrecht zu der Drehachse 20.
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Die weitere Übergabebaugruppe 106 kann in anderen Ausführungsformen entfallen. Zudem kann gemäß einigen Ausführungsformen die weitere Übergabebaugruppe 106 analog zu der Übergabebaugruppe 14 über wenigstens eine schräg zur Drehachse 20 verlagerbare Greifereinheit verfügen.
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Die 7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Etikettieren von Gegenständen 12. Im gezeigten Fall wird das Verfahren mit der beschriebenen Etikettiervorrichtung 10 bzw. mit dem beschriebenen Etikettiersystem 64 durchgeführt.
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In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird ein Etikett 16 aus der Bereitstellungseinrichtung 18 mittels der Greifereinheit 36 aufgenommen.
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In einem zweiten Verfahrensschritt S2 wird die Greifereinheit 36 um die Drehachse 20 bewegt. Dies erfolgt durch Drehen des Übergaberotors 22.
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In einem dritten Verfahrensschritt S3 wird die Greifereinheit 36 in die Übergaberichtung 38 verlagert, die schräg zu der Drehachse 20 verläuft.
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In einem vierten Verfahrensschritt S4 wird das Etikett 16 an einen zu etikettierenden Gegenstand 12 (siehe 6) übergeben. Das Übergeben des Etiketts erfolgt im gezeigten Fall im Wesentlichen senkrecht zu einer zu etikettierenden Oberfläche 50 des zu etikettierenden Gegenstands 12 (siehe 1). Bei dem Übergeben des Etiketts 16 sind die Drehachse 20 und die Längsachse 96 des zu etikettierenden Gegenstands 12 parallel zueinander angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Etikettiervorrichtung
- 12
- Gegenstand
- 14
- Übergabebaugruppe
- 16
- Etikett
- 18
- Bereitstellungseinrichtung
- 20
- Drehachse
- 22
- Übergaberotor
- 24
- Aufnahme
- 26
- Aufnahme
- 28
- Aufnahme
- 30
- Aufnahme
- 32
- Aufnahme
- 34
- Übergabemodul
- 36
- Greifereinheit
- 38
- Übergaberichtung
- 40
- Richtung
- 42
- Linearführung
- 44
- Fläche
- 46
- Positionierungsabschnitt
- 48
- Positionierungsabschnitt
- 50
- Oberfläche
- 52
- Systemkurvenscheibe
- 54
- Zwangsführung
- 56
- Schlitten
- 58
- Auflageelement
- 60
- Linearführung
- 62
- Richtung
- 64
- Etikettiersystem
- 66
- Zuführvorrichtung
- 68
- Haltearm
- 70
- Übergabeachse
- 72
- Greiferfinger
- 74
- Welle
- 76
- Führungsrolle
- 78
- Kurvenscheibenanordnung
- 80
- Amboss
- 82
- Kupferrohr
- 84
- Schieber
- 86
- Trägerplatte
- 88
- Führungsrolle
- 90
- Kurvenscheibe
- 92
- Kurvenrolle
- 94
- Gleitblech
- 96
- Längsachse
- 98
- Übergabemodul
- 100
- Greifereinheit
- 102
- Auflageelement
- 104
- Übergaberichtung
- 106
- Übergabebaugruppe
- S1
- Verfahrensschritt
- S2
- Verfahrensschritt
- S3
- Verfahrensschritt
- S4
- Verfahrensschritt
