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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchtrennen wenigstens eines zumindest ein Transportelement auf einem Transportträger haltenden Bands eines Transportaufbaus gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren.
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Ein Wandel der modernen Welt in die Automatisierung führt dazu, dass viele Unternehmen intelligente Fertigungssysteme übernehmen, welche durch Daten und maschinelles Lernen angetrieben werden. Durch diese Transformation werden Maschinen mit drahtloser Konnektivität und Sensoren ausgestattet, die es ihnen ermöglicht, ihre Umgebungen wahrzunehmen und entsprechende notwendige Entscheidungen zu treffen. Die daraus resultierenden Vorteile dieses Fortschritts sind eine erhöhte Produktivität, verbesserte Flexibilität und Agilität, als auch eine Reduzierung von Kosten. Dies mag zwar ideal erscheinen, doch das Streben nach intelligenter Automatisierung steht vor mehreren Herausforderungen, einschließlich erheblicher Kapitalinvestitionen. Dieser Wandel steht vor vielen Herausforderungen, welche nicht nur in der Entwicklung neuer Technologien, in welcher mechanische und robotergestützte Verfahren entwickelt und verbessert werden, sondern auch in der Optimierung aller Bereiche im Zusammenhang mit Logistik, Management und Kundenservice münden.
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Eine solche intelligente passive mechanische Lösung ermöglicht ein automatisiertes Depalettieren von Industriepaletten. Hierbei wird insbesondere ein automatisiertes Durchtrennen beziehungsweise Abschneiden und Entfernen der Bänder beziehungsweise der Umreifungsbänder oder Verschlussbänder aus beispielsweise Kunststoff ermöglicht, welche den Transportträger mit den jeweiligen Transportelemente umreifen beziehungsweise diese für eine notwendige Absicherung bei einer Stapelung während eines Transports miteinander verbinden. Die Transportträger sind dabei insbesondere als Industriepaletten und die Transportelemente als Behälter zum Transportieren von Gegenständen oder Packgut gebildet. Die Umreifung der Transportelemente mittels der Bänder beziehungsweise eine solche Umreifungsmethode ist insbesondere in verschiedenen Branchen in der Industrie weit verbreitet. Ein solcher Depalettierungsprozess wird in der Regel in Warenhäuser durch Arbeitnehmer oder mittels komplexer Computersysteme, mit mehrfachen Freiheitsgraden für Ihre zugehörigen Roboter und/oder Roboterarme, durchgeführt.
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Aus der
DE 10 2017 210 865 B4 ist eine Depalettierungsvorrichtung zum Depalettieren eines Transportbehälters von einer Ladefläche bekannt, mit einer Gurtfördereinheit, welche mittels einer Antriebseinheit höhenverstellbar an einem Gestell der Depalettierungsvorrichtung angeordnet ist, und mehreren in die Gurtfördereinheit integrierte und daraus herausragenden Kugeln, welche mittels der Antriebseinheit rotierbar sind und eine Auflagefläche für den Transportbehälter bilden, wobei eine Greifeinheit mit einem Greifer vorgesehen ist, mittels welcher der auf der Ladefläche angeordnete Transportbehälter greifbar und auf die Gurtfördereinheit aufstellbar ist.
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Aus der
US 2004/0154151 A1 ist eine automatische Entbandvorrichtung, welche durch Scannen der Palettenoberfläche die Anzahl und Position der zu entfernenden Bänder bestimmen kann. Die Vorrichtung ist auch in der Lage, Analysen durchzuführen, um die Überlegbänder von Unterlegbändern zu unterscheiden. Die Überlegbänder werden zuerst entfernt und einzeln einem Zerhacker zugeführt, welcher die Bänder zur Wiederverwertung in Stücke zerkleinert. Die Bandinformationen können aufgezeichnet und dazu verwendet werden, die Handhabung eines ähnlichen Palettentyps in zukünftigen Operationen zu erleichtern, um jeglichen Stillstand zur Bestimmung der Umrüstung oder Einstellung zu eliminieren.
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Aus der
US 5044937 A ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden und Entfernen von Bändern von umreiften Artikeln. Hierbei wird ein Band, das eine Vielzahl von Gegenständen zusammenbindet, automatisch geschnitten und entfernt, indem das Band zwischen zwei gegenläufig rotierende Rollen geklemmt und mit Hilfe eines oszillierenden Schneidmessers durchtrennt wird. Die beiden gegenläufig rotierenden Rollen werden dann betätigt, um das abgeschnittene Bandende in die zylindrische Aussparung einer Sammelvorrichtung zu befördern, damit das Band in der Aussparung aufgewickelt wird. Das aufgewickelte Band, welches aus einem thermoschmelzbaren Material besteht, wird dann lokal erhitzt, um eine Haftung zwischen den benachbarten Windungen zu bewirken. Das aufgewickelte Band, das sich nun in einem stabilen, aufgewickelten Zustand befindet, wird dann aus der Vorrichtung ausgestoßen.
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Darüber hinaus ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, insbesondere aus der Logistik, dass das Durchtrennen von Bändern überwiegend mittels Roboter stattfindet, wobei diese in der Regel stationär gebunden sind. Bei den eingangs beschriebenen Vorrichtungen beziehungsweise Robotern ist es von Nachteil, dass hierbei insbesondere viele komplexe Systeme mit mehreren Elementen und Freiheitsgraden angewendet werden, welche zu kostenintensiven Varianten, mit häufigen Wartungen und mit außerordentlich hohem Platzbedarf für das Depalettieren, führen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, welche ein Durchtrennen wenigstens eines zumindest ein Transportelement auf einem Transportträger haltenden Bands eines Transportaufbaus ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mittels eines Verfahrens zum Durchtrennen des wenigstens eines zumindest das Transportelement auf dem Transportträger haltenden Bands eines Transportaufbaus mittels der Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen und in der Beschreibung angegeben.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchtrennen wenigstens eines zumindest ein Transportelement auf einem Transportträger haltenden Bands eines Transportaufbaus. Der Transportträger ist dabei insbesondere als Industriepalette beziehungsweise Holzpalette und das Transportelement als Behälter beziehungsweise Container zum Transportieren von Gegenständen oder Packgut gebildet. Eine Zusammenstellung beziehungsweise ein Aufbau des Transportträgers mit wenigstens dem darauf transportierbaren Transportelement und einem Abdeckungselement zum Abdecken des Transportelements bilden den Transportaufbau, welcher mittels des Bands gehalten wird.
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Aufgrund einer allgemeinen Normierung der Industriepaletten bleibt die Geometrie der verpackten Transportträger als auch die Richtung einer Umreifung mittels des Bands an dem Transportelement und an dem Transportträger im Wesentlichen gleich. Bei der Umreifung des Transportträgers und des Transportelements wird das Band entlang einer Breite und/oder einer Länge des Transportträgers angebracht, wodurch es nur diese zwei möglichen Variationen gibt. Diese Faktoren haben einen großen Einfluss auf die Erkennung und auf das Durchtrennen des Bands mittels der Vorrichtung. Zudem befindet sich auf dem Transportelement das Abdeckungselement beziehungsweise eine Palettenabdeckung, welches während des Transports mehreren Zwecken dient. Es verhindert hauptsächlich das Eindringen von beispielsweise Feuchtigkeit und/oder Schmutz als auch Beschädigungen des Transportelements oder der sich darin befindenden Gegenständen und stellt sicher, dass bei mehreren Transportelementen auf einem einzelnen Transportträger, diese fest zusammengehalten werden um beispielsweise während des Transports nicht umzustürzen Das Abdeckungselement ist insbesondere aus Kunststoff gebildet, eine Variante aus stabilen Kartonplatten oder Kunststoffplaten ist ebenfalls möglich. Weiterhin bildet das Abdeckungselement eine Oberfläche auf dem Transportelement, welche insbesondere als eine extrudierte Oberfläche mit Rillen für die Umreifung mittels des Bands und für eine weitere Stapelung gebildet ist. Dies begrenzt zudem einen spezifischen Bereich, in welchem das Band spannbar und in durchtrennbar ist.
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Die Geometrie eines Transportaufbaus bildet wenigstens eine Einschränkung für die geometrischen Vorgaben der Vorrichtung. Die volumetrische Geometrie des Transportaufbaus wird mittels der Länge und der Breite des Transportträgers, und dessen eigenen Höhe definiert. Um eine korrekte Gewichtsverteilung auf dem Transportträger und eine stabile Verbindung der Transportelemente zu ermöglichen, werden beispielsweise die gestapelten Transportelemente beziehungsweise Kisten und/oder Container auf diesen Transportträgern miteinander verbunden. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Transportelemente Kante an Kante und Ecke an Ecke und an den Rändern des Transportträgers gestapelt sind. Infolgedessen sind zwei der volumetrischen Geometrievariablen des Transportaufbaus mittels der Länge und der Breite des Transportträgers vorgegeben. Die für die volumetrische Geometrie benötigte Höhe variiert je nach Anzahl an gestapelten Transportelementen auf dem Transportträger, da die Höhe des Transportträgers und die Höhe des Abdeckungselements vorgegeben sind, wodurch eine maximale Höhe und eine minimale Höhe messbar sind. Hierbei besteht die minimale Höhe aus dem Transportträger und dem Abdeckungselement, die maximale Höhe ist die zulässige Höhe die ein Vorrichtungsrahmen der Vorrichtung für einen vertikalen Raum für den Transportaufbau zulässt.
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Um zu ermöglichen, dass die jeweiligen Transportelemente auf dem Transportträger sicher sind, muss die Umreifung des Transportträgers an den jeweiligen sich darauf befindenden Transportelementen und mit dem Abdeckungselement durchgeführt werden. Hierbei werden zwei bis vier Bänder beziehungsweise Umreifungsbänder oder Verschlussbänder verwendet, welche insbesondere aus einem Kunststoff gebildet sind; Alternativen aus beispielsweise Metallwerkstoffen oder Seilen und/oder Ketten aus verschiedenen Stoffen sind ebenfalls möglich. Dabei werden beispielsweise bei vier Bändern die ersten beiden Bänder senkrecht entlang der Länge des Transportträgers und die anderen beiden senkrecht entlang der Breite des Transportträgers angebracht. Falls das Abdeckungselement angewendet wird, so werden die Bänder entlang der Rillen auf einer extrudierten Oberfläche des Abdeckungselements und um den Transportaufbau herumgewickelt beziehungsweise befestigt.
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Für eine stabile und kostengünstige Struktur ist die Vorrichtung insbesondere mittels des Rahmens gebildet, welcher insbesondere aus Balken und Querbalken aus Aluminium gebildet ist, diese sind wiederum beispielsweise mittels Verbundselementen und/oder Winkelelementen miteinander verbunden. Dieser Rahmen ermöglicht es alle für die Vorrichtung notwendigen Komponenten anzubringen und zu montieren.
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Die Vorrichtung umfasst insbesondere einen Rahmen, welcher rechteckig und aus Aluminiumprofilen gebildet ist, welche wiederum mittels beispielsweise Verbundelementen und/oder Winkelelementen miteinander verbunden sind. Hierbei ergibt sich eine einfache, schnelle und kosteneffektive Konstruktion.
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Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine an dem Rahmen gehaltene und dadurch mit dem Rahmen mitbewegbaren Positioniereinrichtung, welche durch relativ zu dem Transportaufbau und in vertikaler Richtung nach unten erfolgendes Bewegen des Rahmens in Berührung und dadurch in Zusammenwirken mit dem Transportaufbau bringbar ist, wodurch der Rahmen relativ zu dem Transportaufbau auszurichten ist. Für das Zusammenwirken der Positioniereinrichtung mit dem Transportaufbau ist es zudem vorteilhaft, den Rahmen mit einer Länge und einer Breite, welche im Wesentlichen der Länge und der Breite des gesamten Transportaufbaus entspricht, zu bilden. Somit sind der Rahmen und die Positioniereinrichtung genau auf die extrudierten Oberfläche des Abdeckungselements und somit auf eine in vertikaler Richtung oberen Seite des Transportaufbaus abgestimmt. Mittels der in vertikaler Richtung nach unten erfolgende Bewegung des Rahmens und der Positioniereinrichtung zeigt sich Aluminium insbesondere darin vorteilhaft, da eine kostengünstige benötigte Steifigkeit und Leichtigkeit gegenüber anderen Metallwerkstoffen gegeben ist. Alternativ kann der Rahmen beispielsweise auch mittels Kunststoffen und/oder Holz gebildet sein.
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Für die Erkennung und das Durchtrennen des Bands bietet die Positioniereinrichtung eine einfache und effiziente Methode, mittels welcher die gesammelten Geometrischen Informationen über den Transportträger, das zumindest eine Transportelement und das Abdeckungselement angewendet werden. Hierbei ist eine Abhängigkeit von einer Erkennung mittels einer elektronischen Recheneinrichtung oder mittels Sensoren und/oder Aktoren, welche Entwicklungs- und Wartungskosten erhöhen, vermeidbar. Die Positioniereinrichtung stellt eine einfache Möglichkeit dar, welche sich auf die obere Oberfläche des Abdeckungselements bezieht und einen festen Bezugsrahmen für die Erkennung und Entfernung des Bands bildet. Entsprechend bedient sich die Positioniereinrichtung an schrägen angeordneten Führungselementen beziehungsweise flache Aluminiumplatten, welche außenumfangsseitig an den Rahmen angebracht beziehungsweise befestigt sind. Diese Führungselemente müssen nach außen mit einem Biegewinkel angewinkelt sein, wodurch diese eine Abwinklung umfassen und wodurch eine automatische passive Ausrichtung beziehungsweise Kalibrierung des Rahmens und der Positioniereinrichtung auf dem Abdeckungselement auf dem Transportelement möglich ist.
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Hierbei befindet sich der Rahmen im Wesentlichen unmittelbar in vertikaler Richtung über den Transportaufbau in einer Anfangsstellung, das bedeutet der Rahmen ist innerhalb des vertikalen Raums für den Transportaufbau und an dort in der vertikalen Richtung nach unten bewegbar beziehungsweise verlagerbar. Die Führungselemente berühren dabei eine Außenkante des Abdeckungselements und bewirken dadurch in Zusammenwirken mit dem Transportaufbau die passive Ausrichtung. Dies ist aufgrund der Winkelgeometrie möglich, da die jeweiligen Abwinklungen der Führungselemente den Rahmen, bei dessen Bewegung in vertikaler Richtung nach unten, in einer horizontalen Richtung ausrichten. Diese Ausrichtung wird durch das Eigengewicht des Rahmens bei der Bewegung in vertikaler Richtung nach unten unterstützt. Hierbei fungiert der Rahmen als ein mechanisches Bauteil, welches ausschließlich von der Schwerkraft und dessen Winkelgeometrie auf das Abdeckungselement ausrichtbar ist.
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Die Anzahl der benötigten Führungselemente für die Ausrichtung hängt insbesondere von der Breite der Führungselemente und von der Länge und Breite des Rahmens ab, wobei eine Verteilung um den gesamten Außenumfang des Rahmens für eine Umschließung des Außenumfangs beziehungsweise einer äußeren Begrenzung des Abdeckungselements notwendig ist. Für eine kompakte Bauweise des Rahmens und der Positioniereinrichtung beträgt der Biegewinkel der Führungselemente insbesondere einen Wert zwischen 20° und 30° Grad und eine Dicke der Führungselemente variiert insbesondere zwischen 2 mm und 4 mm.
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Die Positioniereinrichtung mit den Führungselementen muss eine räumliche Flexibilität aufweisen, welche es insbesondere erlaubt, sich auf den Transportaufbau und den sich darauf befindenden Abdeckungselement auszurichten beziehungsweise anzupassen. Hierbei darf die Ausrichtung nicht starr gebildet sein, da sonst ein Zusammenprall der Positioniereinrichtung mit dem Transportaufbau diese beschädigt. Dementsprechend ist der Rahmen insbesondere an dessen vier Ecken mit beispielsweise Stahlseilen und einem jeweiligen zugehörigen Flaschenzug an den Vorrichtungsrahmen verbunden beziehungsweise aufgehängt, wodurch eine notwendige Flexibilität der Bewegung nach unten möglich ist. Dies gibt der Positioniereinrichtung den nötigen Toleranzbereich beziehungsweise Spielraum, um sich auszurichten beziehungsweise um sich an das Abdeckungselement anzupassen.
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Die Vorrichtung umfasst weiterhin wenigstens ein an dem Rahmen gehaltenes Trennelement, mittels welchem nach dem Ausrichten des Rahmens das Band durchtrennbar ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung wenigstens ein an dem Rahmen gehaltenen Halteelement, mittels welchem das Band nach dem Ausrichten des Rahmens, vor dem Durchtrennen des Bands und nach dem Durchtrennen des Bands gehalten ist. Der Rahmen dient hierbei insbesondere als Grundlage für die Installation der zum Halten und zum Durchtrennen des Bands benötigten Elemente beziehungsweise Werkzeuge. Die Annäherung an das Abdeckungselement von oben ermöglicht eine bessere Nutzung des vertikalen Raums, wodurch mehr Funktionalitäten bei wesentlich geringerem Platzbedarf möglich sind. Das Durchtrennen und Halten des Bands baut hierbei auf die Geometrie der extrudierten Oberfläche der Abdeckungselemente auf, wodurch eine Notwendigkeit einer Erkennung mittels einer elektronischen Recheneinrichtung bei der Erkennung des Bands entfällt und wodurch trotzdem ein Erkennen, Durchtrennen und Halten des Bands mit minimaler Werkzeugbetätigung möglich ist. Dieser Ansatz wird insbesondere auf der Grundlage der normierten extrudierten Oberfläche sämtlicher Abdeckungselemente aufgebaut, wobei die Rillen als Orientierung für die Installation des Trennelementes und des Halteelements auf dem Rahmen angewendet werden. Die Umreifung sämtlicher Transportträger mit den jeweiligen Transportelementen und den jeweiligen Abdeckungselementen sind im Wesentlichen in deren Länge und Breite gleich, und unterscheiden sich in der Höhe des gesamten Transportaufbaus. Die Höhe spielt aufgrund der Bewegung des Rahmens in vertikaler Richtung nach Unten hierbei im Wesentlichen keine Rolle. Nach der Berührung der Positioniereinrichtung mit dem Abdeckungselement und der Ausrichtung mittels der Führungselemente, sind das Trennelement und das Halteelement im Wesentlichen auf der richtigen zuvor installierten Position auf dem Rahmen, um das Halten und Durchtrennen des Bands automatisch und ohne eine weitere Erkennung des Bands zu ermöglichen. Zudem ist es Ziel das Trennelement und das Halteelement so zu installieren, dass mögliche Beschädigungen der Abdeckungselemente verhindert werden.
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Abhängig der Straffheit des Bands und der Zugkraft die das Halteelement benötigt, wird insbesondere ein pneumatisches Halteelement und ein pneumatisches Trennelement bevorzugt.
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Das Halten des Bands erfolgt beispielsweise mittels eines Druckluftgreifers mit zwei langen Greifelementen. Der Druckluftgreifer wird an dem Rahmen mit einer langen Winkelklemme und einen Ellenbogenarm befestigt, und wird so eingestellt, dass der Druckluftgreifer dazu ausgebildet ist, das Band zu verdrehen und nicht zu quetschen. Zudem umfasst der Druckluftgreifer noch jeweilige Gummielemente an den Greifelementen um ein Rutschen des Bands zu verhindern und eine maximale Zugkraft zu erhöhen.
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Das Durchtrennen erfolgt beispielsweise mittels einer Druckluftzange mit einem Zangenkörper und einer entsprechenden Klinge. Die Druckluftzange wird an dem Rahmen mit einer weiteren langen Winkelklemme, einem weiteren Ellenbogenarm und einer Zangenhalterung angebracht. Weiterhin können die Druckluftzange und der Druckluftgreifer alle Arten von Bändern, unabhängig von ihrer Scherfestigkeit, greifen beziehungsweise halten und durchtrennen beziehungsweise durchschneiden. Die Druckluftzange und der Druckluftgreifer werden so an den Rahmen installiert beziehungsweise montiert, dass wenn sich die Positioniereinrichtung passiv über das Band ausrichtet, diese direkt ohne eine weitere Erkennung des Bands agieren können. Somit entfallen die Notwendigkeit einer motorisierten Betätigung und eines zusätzlichen Freiheitsgrads. Daher ermöglicht die Kombination des Rahmens, der Positioniereinrichtung, des Druckluftgreifers und der Druckluftzange, eine automatisierte einfache Lösung mit einem Freiheitsgrad, um das Band zu durchtrennen.
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Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Antriebseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, den Rahmen relativ zu dem Transportaufbau in vertikaler Richtung nach unten zu bewegen, wodurch die Positioniereinrichtung in Berührung und dadurch in Zusammenwirken mit dem Transportaufbau beziehungsweise mit dem Abdeckungselement bringbar ist. Dies bedeutet, dass der Rahmen von der Anfangsstellung in Richtung Transportaufbau bewegbar ist. Weiterhin ist die Antriebseinrichtung dazu ausgebildet, nach dem Durchtrennen des Bands und während das durchtrennte Band an dem Halteelement gehalten ist, den Rahmen in vertikaler Richtung nach oben in eine Sammelstellung zu bewegen. Die Positioniereinrichtung umfasst hierfür beispielsweise an allen vier Ecken einen jeweiligen Flaschenzug mit zugehörigen Stahlseilen, an welchen der Rahmen aufgehängt ist und eine notwendige Flexibilität für die Bewegung in vertikaler Richtung nach unten ermöglicht ist. Hierbei wird beispielsweise eine als Elektromotor ausgebildete Antriebseinrichtung mit den jeweiligen Flaschenzügen mechanisch verbunden, wodurch bei einem Betätigen der Antriebseinrichtung, je nach Schaltrichtung, der Drehmoment des Elektromotors, mittels der jeweiligen Flaschenzüge, den Rahmen in vertikaler Richtung nach unten oder nach oben bewegt. Für das Anhalten bei der Berührung der Positioniereinrichtung mit dem Abdeckungselement ist es beispielsweise möglich, mittels eines dem Rahmen angeordneten Sensors, ein Signal an die Antriebseinrichtung zu senden und somit die Bewegung anzuhalten und die Positioniereinrichtung in die Sammelstellung zu bewegen. Die Sammelstellung unterscheidet sich insbesondere von der Anfangsstellung darin, dass das Halteelement das Band in der Sammelstellung noch hält und spannt.
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Schließlich umfasst die Vorrichtung eine Sammeleinrichtung, welche, während sich der Rahmen in der Sammelstellung befindet, in horizontaler Richtung relativ zu dem Transportaufbau und dem Band unter dem Rahmen hindurch bewegbar ist, wodurch zumindest ein Längenbereich des durchtrennten Bands mittels der Sammeleinrichtung in horizontaler Richtung relativ zu dem Rahmen und relativ zu dem Transportaufbau bewegbar ist.
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Für eine anschließende Entsorgung des durchtrennten beziehungsweise durchschnittenen Bands, erfolgt hierbei eine horizontale Zugbewegung des Bands mittels der Sammeleinrichtung. Der Längenbereich des durchtrennten Bands wird nach der Bewegung des Rahmens in die Sammelstellung weiter gehalten zumindest teilweise zwischen dem Transportaufbau und dem Rahmen gespannt. In dieser Sammelstellung bewegt sich die Sammeleinrichtung entsprechend in horizontaler Richtung zwischen dem Transportaufbau und Rahmen, wodurch die Sammeleinrichtung das in Spannung gesetzte Band zieht und entsprechend bewegt. Diese Bewegung bewirkt insbesondere, dass ein weiterer loser Längenbereich des Bands, welcher nicht von dem Halteelement gehalten wird, von beispielsweise unterhalb des Transportträgers ziehbar ist, und wodurch das Band anschließend frei am Halteelement hängt. Die Sammeleinrichtung kann insbesondere das Band transportieren und aus dem vertikalen Raum entfernen. Nach dem Entfernen des Bands bewegt sich die Sammeleinrichtung in horizontaler Richtung in dessen ursprünglichen Stellung zurück.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Sammeleinrichtung ein erstes Basiselement und wenigstens eine drehbar an dem ersten Basiselement gehaltene erste Rolle aufweist, mit welcher durch Bewegen der Sammeleinrichtung unter dem Rahmen hindurch das durchtrennte Band in Stützanlage bringbar ist. Die Sammeleinrichtung besteht hierbei aus dem ersten Basiselement, welches dazu ausgebildet ist, sich horizontal zu bewegen. Diese Bewegung der Sammeleinrichtung erfolgt insbesondere auf zwei hierfür ausgebildeten und sich gegenüberliegenden Schienen der Vorrichtung und einer zugehörigen weiteren Antriebseinrichtung. Das erste Basiselement bewegt sich über die gesamte Breite des Rahmens und des vertikalen Raums auf den Schienen in horizontaler Richtung zwischen dem Rahmen und dem Transportaufbau, wodurch das dazwischen gespannte Band in die Stützlage bewegbar ist und insbesondere somit von unter dem Transportaufbau ziehbar ist. Die erste Rolle ist hierbei mittels eines Lagers, insbesondere eines Kugellagers, an das erste Basiselement gehalten, wodurch eine Drehbewegung der ersten Rolle für weitere Schritte zum Entfernen des Bands möglich ist. Die erste Rolle weist hierfür insbesondere eine Oberfläche mit einem hohen Reibungskoeffizienten auf, wodurch das bewegen des Bands aufgrund der erhöhten Reibung erleichtert wird. Beispielsweise ist eine angebrachte Außenschicht aus Gummi hierfür möglich. Zudem ist es möglich weitere übereinander angeordnete Rollen mittels des ersten Basiselements zu halten.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein zweites Basiselement und eine drehbar an dem zweiten Basiselement gehaltene, zweite Rolle, wobei die erste Rolle durch Bewegen der Sammeleinrichtung unter dem Rahmen hindurch auf die zweite Rolle zu bewegbar ist, wodurch das durchtrennte Band mittels der Sammeleinrichtung durch Bewegen der Sammeleinrichtung unter dem Rahmen hindurch in Stützanlage mit der zweiten Rolle bringbar und dadurch zwischen den Rollen einklemmbar ist. Die zweite Rolle ist hierbei ebenfalls mittels eines Lagers, insbesondere eines Kugellagers, an das zweite Basiselement gehalten, wodurch eine Drehbewegung der zweiten Rolle ebenfalls möglich ist. Ebenso weist die zweite Rolle insbesondere eine Oberfläche mit einem hohen Reibungskoeffizienten auf, wodurch das bewegen des Bands aufgrund der Reibung erleichtert wird. Beispielsweise ist eine angebrachte Außenschicht aus Gummi hierfür ebenfalls möglich. Zudem ist es ebenfalls möglich weitere übereinander angeordnete Rollen mittels des zweiten Basiselements zu halten. Das zweite Basiselement befindet sich insbesondere außerhalb des vertikalen Raums, wobei das erste Basiselement entlang der gesamten Breite des Rahmens, des vertikalen Raums und darüber hinaus in horizontaler Richtung bewegbar ist. Diese Bewegung bewegt das Band auf die zweite Rolle zu und klemmt somit das Band aufgrund des Oberflächenkontakts beider Rollen ein, wodurch das Band in die Stützanlage bewegbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Antrieb vorgesehen, mittels welchem zumindest eine der Rollen antreibbar ist, wodurch das durchtrennte Band zwischen den Rollen hindurch in eine Förderrichtung weg von dem Transportaufbau zu fördern ist. Mittels des Antriebs, beispielsweise eines Elektromotors, ist es möglich, die zweite Rolle mittels einer mechanischen Verbindung mit dem Antrieb in eine rotatorische Bewegung zu versetzen, wodurch das eingeklemmte Band aufgrund der rotatorischen Bewegung weg vom Transportaufbau ziehbar ist. Die erste Rolle dreht sich aufgrund des Oberflächenkontakts mit der zweiten Rolle in die entgegengesetzte Rotationsrichtung und unterstützt das ziehen des Bands mittels dessen Oberfläche mit hohem Reibungskoeffizient. Zudem ist es möglich das Band im Anschluss weg vom vertikalen Raum zu entfernen. Das Halteelement lässt hierfür den gehaltenen Längenbereich des durchtrennten Bands los, wodurch das Band nur noch mittels der Rollen gehalten ist. Nach Beendigung des Förderns des Bands ist das erste Basiselement zurück zu dessen Startposition bewegbar und der Antrieb der zweiten Rolle anhaltbar.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Entsorgungseinrichtung, in welcher das durchtrennte Band durch in eine Förderrichtung erfolgendes Fördern des durchtrennten Bands zuführbar ist. Die Entsorgungseinheit weist hierfür einen Zerkleinerer und wenigstens ein Behälter beziehungsweise ein Container auf. Der durch das Halteelement zuvor gehaltene Längenbereich des durchtrennten Bands wird in Förderrichtung in den Zerkleinerer gefördert, welcher dazu ausgebildet ist das durchtrennte Band in Schnittreste zu zerkleinern. Die daraus resultierenden Schnittreste werden anschließen in den Behälter befördert, hierbei ist es sowohl mittels einer dafür vorgesehenen Leitung in den Behälter zu befördern. Bei einer Anordnung des Behälters unter dem Zerkleinerer sind auch mittels der Schwerkraft die Schnittreste in den Behälter förderbar. Für eine Größe des Behälters ist insbesondere hierfür ein Durchsatz aller Bänder während eines Arbeitstages des Werks zu beachten. Aufgrund einer Anzahl der im Werk eingehenden Transportaufbauten, mit einer im Wesentlichen gleichbleibenden Anzahl an Bändern, kann eine Volumenschätzung der durchtrennten Bänder berechnet werden. Ziel dahinter ist es, den Wechsel mit Schnittresten kompakt gefüllten Behälter für eine Zeiteinsparung während der Schichtwechsel der Arbeiter im Werk vorzunehmen, wodurch die Produktivität der Schichten erhöht bleibt, da hierbei ein Betriebsstop zum Austauschen der Behälter entfällt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Positioniereinrichtung auch als Halteeinrichtung ausgebildet ist, mittels welcher infolge des Ausrichtens des Rahmens zumindest ein Teil des Transportelements an der Halteeinrichtung befestigbar ist, sodass zumindest das Teil mittels der Antriebseinrichtung mit dem Rahmen in vertikaler Richtung nach oben mitbewegbar ist. Hierbei ist das zu befestigende und mitbewegbare Teil insbesondere das Abdeckungselement. Der Rahmen ist insbesondere dazu ausgebildet, nach der Berührung der Positioniereinrichtung mit dem Transportaufbau und nach dem Halten, dem Durchtrennen und dem Wegbewegen des Bands, insbesondere das Abdeckungselement beispielsweise mittels eines an der Halteeinrichtung angeordneten Greifelements zu Greifen und zu halten. Dadurch ist insbesondere das Abdeckungselement mittels der Bewegung des Rahmens in vertikaler Richtung nach oben von dem Transportelement räumlich trennbar. Dies bedeutet, dass der Rahmen mit dem Abdeckungselement bis zur Anfangsstellung nach oben bewegbar ist. Die Vorrichtung ist hierfür insbesondere dazu ausgebildet, anschließend den Rahmen entlang des Vorrichtungsrahmens horizontal translatorisch zu bewegen, wodurch das mittels der Halteeinrichtung und des Greifelements gehaltene Abdeckungselement vollständig außerhalb des vertikalen Raums bewegbar ist. Die horizontale translatorische Bewegung des Rahmens kann beispielsweise über Schienen und einer mechanischen Verbindung mit einer weiteren Antriebseinrichtung realisiert werden.
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Der Rahmen befindet sich anschließend dementsprechend in einem zweiten vertikalen Raum für das Lagern von Teilen beziehungsweise Abdeckungselementen und ist dazu ausgebildet, auch in dem zweiten vertikalen Raum in vertikaler Richtung nach unten bewegt zu werden, wobei das Abdeckungselement auf einen dafür vorgesehenen weiteren zweiten Transportträger mittels der Halteeinrichtung und des Greifelements abstellbar ist. Hierbei ist das Greifelement beispielsweise dazu ausgebildet, das Greifen des Abdeckungselements nach einer Berührung der Positioniereinrichtung mit dem Transportträger und/oder schon zuvor abgelegten Abdeckungselementen zu beenden und das Abdeckungselement abzulegen. Abschließend ist die Vorrichtung insbesondere dazu ausgebildet, mittels der Antriebseinrichtung den Rahmen wieder in vertikaler Richtung nach oben und daraufhin zurück in den vertikalen Raum für den Transportaufbau und somit in die Anfangsstellung zurückzubewegen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Fördereinrichtung, mittels welcher der Transportträger und das Transportelement unter den Rahmen bewegbar sind. Hierbei entspricht eine Breite der Fördereinrichtung zumindest die Breite der Transportträger, welche auf einer Fläche der Fördereinrichtung draufgestellt werden. Die Fördereinrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, jeweilige Transportaufbauten in den vertikalen Raum zum Durchtrennen des Bands zu fördern und anschließend aus dem vertikalen Raum hinaus beispielsweise in eine weitere Fördereinrichtung zum endgültigen Entfernen aus der Vorrichtung zu fördern. Hierbei kann die Fördereinrichtung insbesondere beispielsweise als ein Förderband mit einem angeordneten Elektromotor oder weitere Antriebseinrichtungen gebildet sein.
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Weiterhin vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, welche durch ein Gestell gekennzeichnet ist, an welchem der Rahmen in vertikaler Richtung bewegbar gehalten ist. Das Gestell weist hierfür beispielsweise wenigstens ein mit der Antriebeinrichtung mechanisch verbundenen Flaschenzug, mittels welchem der Rahmen über dem Transportaufbau innerhalb des vertikalen Raums schwenkbar ist. Weitere Ausführungen mit beispielsweise einem Seil oder einer Kette sind ebenfalls möglich, jedoch müssen diese mechanisch mit dem antrieb verbunden sein, um die automatische Auf- und Abbewegung des Rahmens zu ermöglichen. Das Gestell befindet sich vorzugsweise über dem Vorrichtungsrahmen und ist ebenfalls aus Aluminiumbalken und Querbalken mit entsprechenden Verbundelementen gebildet.
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Schließlich ist es in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der das Gestell auch in horizontaler Richtung relativ zu dem Transportaufbau bewegbar ist. Die horizontale translatorische Bewegung des Gestells kann beispielsweise über Gestellschienen und einer mechanischen Verbindung mit einer weiteren Antriebseinrichtung realisiert werden. Dies ermöglicht insbesondere die horizontale Bewegung entlang des Vorrichtungsrahmens.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchtrennen wenigstens eines zumindest ein Transportelement auf einem Transportträger haltenden Bands eines Transportaufbaus mittels einer Vorrichtung, welche einen Rahmen und eine an dem Rahmen gehaltene und dadurch mit dem Rahmen mitbewegbare Positioniereinrichtung aufweist. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Antriebseinrichtung, mittels welcher der Rahmen relativ zu dem Transportaufbau in vertikaler Richtung nach unten bewegt wird, wodurch die Positioniereinrichtung in Berührung und dadurch in Zusammenwirken mit dem Transportaufbau gebracht wird, wodurch der Rahmen mittels der Positioniereinrichtung relativ zu dem Transportaufbau ausgerichtet wird. Zudem weist die Vorrichtung wenigstens ein an dem Rahmen gehaltenes Trennelement, mittels welchem nach dem Ausrichten des Rahmens das Band durchtrennt wird und wenigstens ein an dem Rahmen gehaltenes Halteelement, mittels welchem nach dem Ausrichten des Rahmens, vor dem Durchtrennen des Bands und nach dem Durchtrennen des Bands das Band gehalten wird, wobei mittels der Antriebseinrichtung nach dem Durchtrennen des Bands und während das durchtrennte Band an dem Halteelement gehalten ist der Rahmen in vertikaler Richtung nach oben in eine Sammelstellung bewegt wird. Schließlich weist die Vorrichtung eine Sammeleinrichtung, welche, während sich der Rahmen in der Sammelstellung befindet, in horizontaler Richtung relativ zu dem Transportaufbau und dem Band unter dem Rahmen hindurchbewegt wird, wodurch zumindest ein Längenbereich des durchtrennten Bands mittels der Sammeleinrichtung in horizontaler Richtung relativ zu dem Rahmen und relativ zu dem Transportaufbau bewegt wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind als vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei die Mittel der Vorrichtung zur Durchführung der Verfahrensschritte eingesetzt sind.
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Zusammenfassend stellt die Erfindung eine Möglichkeit dar, einen automatisierten Materialfluss in Werken zu realisieren. Ein wichtiger Bestandteil hierbei ist die automatisierte Depalettierung beziehungsweise das automatisierte Durchtrennen des Bands an Transportaufbauten im Wareneingang. Um eine bereits bekannte Depalettierungsvorrichtung weiterzuentwickeln, ist es erforderlich, dass die angelieferten Paletten beziehungsweise Transportträger gewissen Kriterien entsprechen. Um die Aufbereitung der Paletten zukünftig ebenfalls zu Automatisieren wird die Vorrichtung zum Durchtrennen wenigstens des zumindest das Transportelement auf dem Transportträger haltenden Bands erfunden. Arbeitsinhalte die dadurch übernommen werden können sind das Auftrennen beziehungsweise Durchtrennen des Bands, sowie das Abnehmen der Palettendeckel beziehungsweise der Abdeckungselemente.
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Die Aufbereitung der Paletten erfolgt heute ausschließlich manuell. Teilweise existieren große, automatisierte Depalettierungsanlagen beziehungsweise weitere Vorrichtungen und Anlagen. Diese sind jedoch nicht flexibel und sehr teuer. Vorteilhaft an der Vorrichtung sind ein sicheres Durchtrennen des Bands, ein Abnehmen der Palettendeckel, eine Kostenreduzierung und eine Flexibilität im Materialfluss.
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Das Durchtrennen von Gegenständen ist in der Robotik ohne Schutzzaun ist eine große Herausforderung, da nicht sichergestellt werden kann, dass es zu Unfällen mit dem Werkzeug am Roboter kommt. Des Weiteren ist es auch auf der technischen Seite sehr herausfordernd, da die Umbändelungen zuverlässig durch Computer-Vision erkannt werden muss. Abweichungen bei der Erkennung können beispielsweise zu nicht durchtrennten Bändern oder einer Beschädigung des Packguts führen. Ersteres ist daher kritisch, da bei dem darauffolgenden Prozessschritt, dem Abnehmen der Palettendeckel, es aufgrund der nicht vollständig durchtrennten Umbändelungen zu weiteren Schäden am Material kommen würde. Um sowohl die funktionalen, die sicherheitstechnischen sowie die finanziellen Anforderungen der Logistikprozesse zu genügen, wurde die Vorrichtung zum Durchtrennen wenigstens des zumindest das Transportelement auf dem Transportträger haltenden Bands erfunden. Das Grundprinzip ist dabei, dass mit einer intelligenten mechanischen Konstruktion, dem Zentrieren, auf teurere und fehleranfällige Sensorik im Roboter verzichtet werden kann. Durch den Aufbau der Vorrichtung ist es darüber hinaus möglich, den Arbeitsraum des Roboters von dem des Menschen zu trennen, dies auch ohne einen Schutzzaun. Zudem kann mittels der Vorrichtung der Deckel mit überschaubaren Kräften abgenommen werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Durchtrennen wenigstens eines zumindest ein Transportelement auf einem Transportträger haltenden Bands;
- 2 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Sammeleinrichtung für die Vorrichtung; und
- 3 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Rahmens für die Vorrichtung, eine weitere Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Abdeckungselements für das Transportelement und eine weitere Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Führungselements für eine Positionierungseinrichtung.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum Durchtrennen wenigstens eines zumindest ein Transportelement 14 auf einem Transportträger 12 haltenden Bands 20 eines Transportaufbaus 18.
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Der Transportträger 12 ist dabei insbesondere als Industriepalette beziehungsweise Holzpalette und das Transportelement 14 als Behälter beziehungsweise Container zum Transportieren von Gegenständen oder Packgut gebildet. Der Transportaufbau 18 besteht aus dem Transportträger 12, zumindest ein Transportelement 14 auf dem Transportträger 12 und ein das Transportelement 14 abdeckendes Abdeckungselement 16. Das Band 20 dient hierbei als Umreifung des Transportaufbaus 18, wobei bei einer Umreifung das Band entlang einer Breite und/oder einer Länge der Transportträgers 12 angebracht wird. Das Abdeckungselement 16 weist insbesondere eine extrudierte Oberfläche 22 mit Rillen 24 für die Umreifung mittels des Bands 20, dies begrenzt zudem einen spezifischen Bereich, in welchem das Band 20 spannbar und durchtrennbar ist. Die jeweiligen Transportelement 14 sind Kante an Kante und Ecke an Ecke und an den Rändern des Transportträgers 12 gestapelt, wobei das Abdeckungselement 16 im Wesentlichen analog dazu auf dem Transportelement 14 abdeckend gestapelt ist.
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Die Vorrichtung 10 ist mittels eines Vorrichtungsrahmens 26 aus Balken und Querbalken aus Aluminium gebildet, welche wiederum beispielsweise mittels Verbundelementen und/oder Winkelelementen miteinander verbunden sind, und umfasst zudem noch einen vertikalen Raum 28 für den Transportaufbau 18, in welchem das Band 20 durchtrennbar ist. Der vertikale Raum 28 wird durch eine maximale Höhe begrenzt, welche eine Begrenzung für eine Stapelhöhe von Transportelementen 14 in einem Transportaufbau 18 setzt. Der Vorrichtungsrahmen 26 ermöglicht es zudem alle für die Vorrichtung 10 benötigten Komponenten anzubringen, welche für das Durchtrennen des Bands 20 notwendig sind.
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Weiterhin umfasst die Vorrichtung 10 ein Gestell 30 und ein an dem Gestell 30 hängenden Rahmen 36, welcher insbesondere rechteckig aus Aluminiumprofile gebildet ist, welche wiederum mittels beispielsweise Verbundelementen und/oder Winkelelementen miteinander verbunden sind. Das Gestell 30 ist insbesondere auf dem Vorrichtungsrahmen 26 befestigt und ist translatorisch in horizontaler Richtung H bewegbar. Hierfür umfasst der Vorrichtungsrahmen 26 zumindest zwei Gestellschienen 32 und zumindest ein Gestellantrieb 34 zum Antreiben des Gestells 30 entlang der Gestellschienen 32.
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Weiterhin umfasst die Vorrichtung 10 eine an dem Rahmen 36 gehaltene und dadurch mit dem Rahmen 36 mitbewegbaren Positioniereinrichtung 38, welche durch relativ zu dem Transportaufbau 18 und in vertikaler Richtung V nach unten erfolgendes Bewegen des Rahmens 36 in Berührung und dadurch in Zusammenwirken mit dem Transportaufbau 18bringbar ist, wodurch der Rahmen 36 relativ zu dem Transportaufbau 18 auszurichten ist. Für das Zusammenwirken der Positioniereinrichtung 38 mit dem Transportaufbau 18 ist der Rahmen 36 mit einer Länge und einer Breite versehen, welche im Wesentlichen der Länge und der Breite des Transportaufbaus 18 entspricht. Somit sind der Rahmen 36 und die Positioniereinrichtung 38 genau auf die extrudierte Oberfläche 22 des Abdeckungselements 16 und somit auf eine in vertikaler Richtung V oberen Seite des Transportaufbaus 18 abgestimmt. Die Positioniereinrichtung 38 stellt eine einfache Möglichkeit dar, welche sich auf die extrudierte Oberfläche 22 des Abdeckungselements 16 bezieht und einen festen Bezug für die Erkennung und Entfernung des Bands 20 bildet. Entsprechend umfasst die Positioniereinrichtung 38 schräge angeordnete Führungselemente 40 beziehungsweise flache Aluminiumplatten, welche außenumfangsseitig an den Rahmen 36 angebracht beziehungsweise befestigt sind. Diese Führungselemente 40 müssen nach außen mit einem Biegewinkel 42 angewinkelt sein, wodurch diese eine Abwinkelung 44 umfassen und wodurch eine automatische passive Ausrichtung beziehungsweise Kalibrierung des Rahmens 36 und der Positioniereinrichtung 38 auf dem Abdeckungselement 16 möglich ist.
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Die Positioniereinrichtung 38 muss eine räumliche Flexibilität aufweisen, welche es insbesondere erlaubt, sich auf die Abdeckungselemente 16 auszurichten beziehungsweise anzupassen. Hierbei darf die Ausrichtung nicht starr gebildet sein, da sonst ein Zusammenprall der Positioniereinrichtung 38 mit dem Transportaufbau 18, diese beschädigt. Dementsprechend ist der Rahmen 36 insbesondere an dessen vier Ecken mit jeweiligen Flaschenzügen 35 mit jeweiligen Stahlseilen am Gestell 30 verbunden beziehungsweise aufgehängt, wodurch eine notwendige Flexibilität der Bewegung nach unten gegeben ist. Dies gibt der Positioniereinrichtung 38 den nötigen Toleranzbereich beziehungsweise Spielraum, um sich auszurichten beziehungsweise um sich auf das Abdeckungselement 16 anzupassen.
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Hierbei befindet sich der Rahmen 36 im Wesentlichen unmittelbar in vertikaler Richtung V über den Transportaufbau 18 in einer Anfangsstellung A. Der Rahmen 36 ist innerhalb des vertikalen Raums 28 in der vertikalen Richtung V nach unten bewegbar beziehungsweise verlagerbar. Die Führungselemente 40 berühren dabei eine Außenkante des Abdeckungselements 16 und bewirken dadurch in Zusammenwirken mit dem Transportelement 14 beziehungsweise mit dem Abdeckungselement 16 die passive Ausrichtung. Die Führungselemente 40 sind mit einem Biegewinkel 42 angewinkelt und umfassen demnach eine Abwinklung 44 und eine bestimmte Dicke 46 zum Positionieren der Positioniereinrichtung 38.
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Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin wenigstens ein an dem Rahmen 36 gehaltenes Trennelement 48, mittels welchem nach dem Ausrichten des Rahmens 36 das Band 20 durchtrennbar ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 10 wenigstens ein an dem Rahmen 36 gehaltenen Halteelement 50, mittels welchem nach dem Ausrichten des Rahmens 36, vor dem Durchtrennen des Bands 20 und nach dem Durchtrennen des Bands 20 das Band 20 gehalten ist. Der Rahmen 36 dient hierbei insbesondere als Grundlage für die Installation der zum Halten und zum Durchtrennen des Bands 20 benötigten Elemente beziehungsweise Werkzeuge.
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Weiterhin umfasst die Vorrichtung 10 eine Antriebseinrichtung 37, welche dazu ausgebildet ist, den Rahmen 36 relativ zu dem Transportaufbau 18 in vertikaler Richtung nach unten zu bewegen, wodurch die Positioniereinrichtung 38 in Berührung und dadurch in Zusammenwirken mit dem Transportaufbau 18 beziehungsweise mit dem Abdeckungselement 16 bringbar ist. Dies bedeutet, dass der Rahmen 36 von der Anfangsstellung A in Richtung Transportaufbau 18 bewegbar ist. Weiterhin ist die Antriebseinrichtung 37 dazu ausgebildet, nach dem Durchtrennen des Bands 20 und während das durchtrennte Band 20 an dem Halteelement 50 gehalten ist, den Rahmen 36 in vertikaler Richtung V nach oben in eine Sammelstellung S zu bewegen. Die Sammelstellung S unterscheidet sich insbesondere von der Anfangsstellung A darin, dass das Halteelement 50 das Band 20 in der Sammelstellung S noch hält und spannt.
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Zudem umfasst die Vorrichtung 10 noch eine Sammeleinrichtung 52, welche, während sich der Rahmen 36 in der Sammelstellung S befindet, in horizontaler Richtung H relativ zu dem Transportaufbau 18 und dem Band 20 unter dem Rahmen 36 hindurch bewegbar ist, wodurch zumindest ein Längenbereich des durchtrennten Bands 20 mittels der Sammeleinrichtung 52 in horizontaler Richtung relativ zu dem Rahmen 36 und relativ zu dem Transportelement 14 bewegbar ist. Die Sammeleinrichtung 52 ist dazu ausgebildet, das Band 20 zu transportieren und aus dem vertikalen Raum 28 zu entfernen. In dieser Sammelstellung S bewegt sich die Sammeleinrichtung 52 entsprechend in horizontaler Richtung H zwischen dem Transportaufbau 18 und Rahmen 36, wodurch die Sammeleinrichtung 52 das in Spannung gesetzte Band 20 zieht und entsprechen bewegt.
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Nach dem Entfernen des Bands 20 bewegt sich die Sammeleinrichtung 52 in horizontaler Richtung H in dessen ursprünglichen Stellung zurück.
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Weiterhin weist die Vorrichtung 10 eine Fördereinrichtung 64, mittels welcher der Transportaufbau 18 unter den Vorrichtungsrahmen 26 bewegbar ist. Hierbei entspricht eine Breite der Fördereinrichtung 64 zumindest die Breite der Transportträger 12, welche auf einer Fläche 66 der Fördereinrichtung 64 draufgestellt werden. Die Fördereinrichtung 64 ist insbesondere dazu ausgebildet, jeweilige Transportaufbauten 18 in den Vertikalen Raum 28 zum Durchtrennen des Bands 20 zu befördern und anschließend aus dem vertikalen Raum 28 raus in eine weitere zweite Fördereinrichtung 68 zum endgültigen Entfernen des Transportträgers 12 und des Transportelements 14 als auch das Abdeckungselement 16 aus der Vorrichtung 10 zu befördern. Hierbei ist die Fördereinrichtung 64 als ein Förderband mit einem angeordneten Elektromotor gebildet.
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Schließlich ist die Positioniereinrichtung 38 auch als Halteeinrichtung ausgebildet, mittels welcher infolge des Ausrichtens des Rahmens 36 zumindest das Abdeckungselement 16 befestigbar ist, sodass zumindest das Abdeckungselement 16 mit dem Rahmen 36 in vertikaler Richtung V nach oben mitbewegbar ist. Der Rahmen 36 ist dazu ausgebildet, nach der Berührung der Positioniereinrichtung 38 mit dem Transportaufbau 18 und nach dem Halten, dem Durchtrennen und dem Wegbewegen des Bands 20, insbesondere das Abdeckungselement 16 mittels eines an der Halteeinrichtung angeordneten Greifelements 51 zu Greifen und zu halten. Dadurch ist das Abdeckungselement 16 mittels der Bewegung des Rahmens 36 in vertikaler Richtung V nach Oben von dem Transportelement 14 räumlich trennbar. Dies bedeutet, dass der Rahmen 36 mit dem Abdeckungselement 16 bis zur Anfangsstellung A nach Oben bewegbar ist. Die Vorrichtung 10 ist hierfür dazu ausgebildet, anschließend das Gestell 30 und den Rahmen 36 entlang des Vorrichtungsrahmens 26 horizontal translatorisch zu bewegen, wodurch das mittels des Rahmens 36 gehaltene Abdeckungselement 16 vollständig außerhalb des vertikalen Raums 28 bewegbar ist. Die horizontale translatorische Bewegung des Rahmens 36 erfolgt über die Gestellschienen 32 und einer mechanischen Verbindung mit dem Gestellantrieb 34.
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Der Rahmen 36 befindet sich anschließend dementsprechend in einem zweiten vertikalen Raum 29 für das Lagern von jeweiligen Abdeckungselementen 16 und ist dazu ausgebildet, in vertikaler Richtung V nach unten bewegt zu werden, wobei das Abdeckungselement 16 auf einen dafür vorgesehenen weiteren zweiten Transportträger mittels der Halteeinrichtung abstellbar ist. Hierbei ist das Greifelement 51 beispielsweise dazu ausgebildet, das Greifen des Abdeckungselements 16 nach einer Berührung der Positioniereinrichtung 38 mit dem zweiten Transportträger und/oder schon zuvor abgelegten Abdeckungselementen 16 zu beenden und das Abdeckungselement 16 abzulegen. Abschließend ist die Vorrichtung 10 insbesondere dazu ausgebildet, mittels den Rahmen 36 wieder in vertikaler Richtung V nach oben und daraufhin mittels des Gestellantriebs 34 das Gestell 30 und den Rahmen 36 zurück in den vertikalen Raum 28 und somit in die Anfangsstellung A zurückzubewegen.
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2 zeigt eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der Sammeleinrichtung 52. Diese weist das erste Basiselement 54 und das zweite Basiselement 56 auf. Zudem noch die drehbar an dem ersten Basiselement 54 gehaltene erste Rolle 58 und die drehbar an dem zweiten Basiselement 56 gehaltene, zweite Rolle 60, wobei die erste Rolle 58 durch Bewegen der Sammeleinrichtung 52 unter dem Rahmen 36 hindurch auf die zweite Rolle zubewegbar ist, wodurch das durchtrennte Band 20 mittels der Sammeleinrichtung 52 durch Bewegen der Sammeleinrichtung 52 unter dem Rahmen 36 hindurch in Stützanlage mit der zweiten Rolle 58 bringbar und dadurch zwischen den Rollen 58, 60 einklemmbar ist. Diese Bewegung der Sammeleinrichtung 52 erfolgt insbesondere auf zwei hierfür ausgebildeten und sich gegenüberliegenden Schienen 62 für die Sammeleinrichtung 52 und einem Antrieb 53. Das erste Basiselement 54 bewegt sich über die gesamte Breite des Rahmens 36 auf den Schienen 62 in horizontaler Richtung H zwischen dem Rahmen 36 und dem Transportaufbau 18.
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Die jeweiligen Rollen 58, 60 sind hierbei mittels eines jeweiligen Lagers an die jeweiligen Basiselemente 54, 56 gehalten, wobei die Rollen 58, 60 eine Oberfläche aus Gummi mit einem hohen Reibungskoeffizienten aufweisen.
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Das zweite Basiselement 56 befindet sich insbesondere außerhalb des vertikalen Raums 28, wobei das erste Basiselement 54 entlang der gesamten Breite des Rahmens 36 und darüber hinaus in horizontaler Richtung H bewegbar ist. Die Bewegung der Sammeleinrichtung 52 über die gesamte Breite des Rahmens 36 und darüber hinaus bewegt das Band 20 auf die zweite Rolle 60 zu und klemmt somit das Band 20 zwischen den Rollen 58, 60.
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Die Sammeleinrichtung 52 weist den Antrieb 53 auf, mittels welchem zumindest die zweite Rolle 60 antreibbar ist, wobei hierfür eine mechanische Verbindung zwischen dem Antrieb 53 und der zweiten Rolle 60 diese in eine rotatorische Bewegung versetzt und das eingeklemmte Band 20 aufgrund der rotatorischen Bewegung gezogen wird. Die erste Rolle 58 dreht sich aufgrund eines Oberflächenkontakts mit der zweiten Rolle 60 in die entgegengesetzte Rotationsrichtung und unterstützt das ziehen des Bands 20 mittels dessen Oberfläche mit hohem Reibungskoeffizient. Das Band 20 wird im Anschluss in Förderrichtung weg vom vertikalen Raum 28 befördert und entfernt. Nach Beendigung des Förderns des Bands 20 wird das erste Basiselement 54 zurück zu dessen Startposition bewegt und der Antrieb 53 der zweiten Rolle 60 angehalten.
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Die Vorrichtung 10 umfasst noch eine in 2 nicht gezeigt Entsorgungseinrichtung 72, in welcher das durchtrennte Band 20 durch in die Förderrichtung erfolgendes Fördern des durchtrennten Bands 20 zuführbar ist. Die Entsorgungseinrichtung 72 weist einen Zerkleinerer 74 und wenigstens ein Behälter 76 auf. Ein loses Ende des durchtrennten Bands 20 wird in Förderrichtung in den Zerkleinerer 74 gefördert, welcher dazu ausgebildet ist das durchtrennte Band 20 in Schnittreste 78 zu zerkleinern. Die daraus resultierenden Schnittreste 78 werden anschließen in den Behälter 76 befördert, hierbei ist es sowohl mittels einer dafür vorgesehenen Leitung als auch mittels der Schwerkraft möglich, die Schnittreste 78 in den Behälter 76 zu befördern.
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3 zeigt eine Perspektivansicht einer Ausführungsform des Rahmens 36, eine Perspektivansicht einer Ausführungsform des Abdeckungselements 16 und eine Perspektivansicht einer Ausführungsform des Führungselements 40.
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Der Rahmen 36 ist rechteckig aus Aluminiumprofile gebildet und weist eine mit dem Rahmen 36 mitbewegbaren Positioniereinrichtung 38 auf, welche durch relativ zu dem Transportaufbau 18 und in vertikaler Richtung V nach unten erfolgendes Bewegen des Rahmens 36 in Berührung und dadurch in Zusammenwirken mit dem Transportaufbau 18 bringbar ist, wodurch der Rahmen 36 relativ zu dem Transportaufbau 18 auszurichten ist.
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Der Rahmen 36 und die Positioniereinrichtung 38 sind auf der extrudierten Oberfläche 22 des Abdeckungselements 16 ausgerichtet. Für die Ausrichtung nutzt die Positioniereinrichtung 38 die schrägen Führungselemente 40, welche außenumfangsseitig an den Rahmen 36 angebracht beziehungsweise befestigt sind. Diese Führungselemente 40 sind nach außen mit einem Biegewinkel 42 angewinkelt, wodurch diese die Abwinkelung 44 umfassen und mittels welchen die automatische passive Ausrichtung des Rahmens 36 und der Positioniereinrichtung 38 auf dem Abdeckungselement 16 möglich ist.
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Die Führungselemente 40 berühren dabei eine Außenkante des Abdeckungselements 16 und bewirken dadurch in Zusammenwirken mit dem Transportaufbau 18 die passive Ausrichtung. Diese ist aufgrund der Winkelgeometrie möglich, da die jeweiligen Abwinklungen 44 der Führungselemente 40 den Rahmen 36, bei dessen Bewegung in vertikaler Richtung V nach unten, in einer horizontalen Richtung H ausrichten. Diese Ausrichtung wird durch das Eigengewicht des Rahmens 36 bei der Bewegung in vertikaler Richtung V nach unten unterstützt. Die Anzahl der benötigten Führungselemente 40 für die Ausrichtung hängt von der Breite der Führungselemente 40 und von der Länge und Breite des Rahmens 36 ab, wobei eine Verteilung um den gesamten Außenumfang des Rahmens 36 für eine Umschließung des Außenumfangs beziehungsweise einer äußeren Begrenzung des Abdeckungselements16 notwendig ist.
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Das Durchtrennen und Halten des Bands 20 mittels der Vorrichtung 10 baut auf die Geometrie der extrudierten Oberfläche 22 des Abdeckungselements 16 auf, wodurch eine Notwendigkeit einer Erkennung mittels einer elektronischen Recheneinrichtung bei der Erkennung des Bands entfällt und wodurch trotzdem ein Erkennen, Durchtrennen und Halten des Bands 20 mit minimaler Werkzeugbetätigung möglich ist. Die Rillen 24 dienen als Orientierung für die Installation des Trennelements 48 und des Halteelements 50 auf dem Rahmen 36. Nach der Berührung der Positioniereinrichtung 38 mit dem Abdeckungselement 16 und der Ausrichtung mittels der Führungselemente 40, sind das Trennelement 48 und das Halteelement 50 im Wesentlichen auf der richtigen installierten Position auf dem Rahmen 36, um das Halten und Durchtrennen des Bands 20 automatisch und ohne eine weitere Erkennung des Bands 20 zu ermöglichen.
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Abhängig der Straffheit des Bands 20 und der Zugkraft die das Halteelement 50 benötigt werden insbesondere ein pneumatisches Halteelement 50 und ein pneumatisches Trennelement 48 bevorzugt.
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Das Halten des Bands 20 erfolgt in 3 mittels zumindest eines Druckluftgreifers mit zwei langen Greifelementen. Der Druckluftgreifer wird an dem Rahmen 36 mit einer langen Winkelklemme und einen Ellenbogenarm 70 befestigt und wird so eingestellt, dass der Druckluftgreifer dazu ausgebildet ist, das Band 20 zu verdrehen und nicht zu quetschen. Zudem umfasst der Druckluftgreifer noch Gummielemente an den Greifelementen um ein Rutschen des Bands 20 zu verhindern und eine maximale Zugkraft zu erhöhen.
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Das Durchtrennen erfolgt beispielsweise mittels einer Druckluftzange mit einem Zangenkörper und einer entsprechenden Klinge. Die Druckluftzange wird an dem Rahmen 36 mit einer langen Winkelklemme, einen Ellenbogenarm 70 und eine Zangenhalterung angebracht. Weiterhin können die Druckluftzange und der Druckluftgreifer alle Arten von Bänder 20 unabhängig von ihrer Scherfestigkeit greifen beziehungsweise halten und durchtrennen beziehungsweise durchschneiden. Die Druckluftzange und Druckluftgreifer werden so an den Rahmen 36 angebracht beziehungsweise montiert, dass wenn sich die Positioniereinrichtung 38 passiv über den Bändern ausgerichtet, diese direkt ohne eine weitere Erkennung des Bands 20 agieren können. Somit entfallen die Notwendigkeit einer motorisierten Betätigung und eines zusätzlichen Freiheitsgrads.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 12
- Transportträger
- 14
- Transportelement
- 16
- Abdeckungselement
- 18
- Transportaufbau
- 20
- Band
- 22
- extrudierte Oberfläche
- 24
- Rille
- 26
- Vorrichtungsrahmen
- 28
- vertikaler Raum
- 29
- zweiter vertikaler Raum
- 30
- Gestell
- 32
- Gestellschiene
- 34
- Gestellantrieb
- 35
- Flaschenzug
- 36
- Rahmen
- 37
- Antriebseinrichtung
- 38
- Positioniereinrichtung
- 40
- Führungselemente
- 42
- Biegewinkel
- 44
- Abwinklung
- 46
- Dicke
- 48
- Trennelement
- 50
- Halteelement
- 51
- Greifelement
- 52
- Sammeleinrichtung
- 53
- Antrieb
- 54
- erstes Basiselement
- 56
- zweites Basiselement
- 58
- erste Rolle
- 60
- zweite Rolle
- 62
- Schienen
- 64
- Fördereinrichtung
- 66
- Fläche
- 68
- zweite Fördereinrichtung
- 70
- Ellenbogenarm
- 72
- Entsorgungseinrichtung
- 74
- Zerkleinerer
- 76
- Behälter
- 78
- Schnittreste
- H
- horizontale Richtung
- V
- vertikale Richtung
- A
- Startstellung
- S
- Sammelstellung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017210865 B4 [0004]
- US 2004/0154151 A1 [0005]
- US 5044937 A [0006]
