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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
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Eine derartige Verpackungsanlage ist aus der
EP 2 669 202 B1 bekannt. Die Verpackungsanlage umfasst eine Tiefziehverpackungsmaschine und eine Pickereinrichtung, die einer Einlegestation der Tiefziehverpackungsmaschine zugeordnet ist, sodass die mittels einer Formstation tiefgezogenen Mulden an der Einlegestation mittels der Pickereinrichtung mit der Tiefziehverpackungsmaschine zugeführten Produkten befüllbar sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsanlage zum automatisierten Beladen von Produkten zur Verfügung zu stellen, die kostengünstig hergestellt werden kann und die sich insbesondere wegen ihres reduzierten Platzbedarfs vorteilhaft in einer Produktionshalle einsetzen lässt. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein diesbezügliches Verfahren bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verpackungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Verpackungsanlage weist eine Tiefziehverpackungsmaschine und eine Pickereinrichtung auf. Die Tiefziehverpackungsmaschine umfasst ein Maschinengestell, eine Formstation zum Tiefziehen von Mulden in eine Folie, eine Kettenführung zum Führen einer Transportkette für die Folie, und eine in Produktionsrichtung der Formstation nachgelagerte Einlegestation, welcher die Pickereinrichtung zugeordnet ist. Dadurch können die mittels der Formstation tiefgezogenen Mulden an der Einlegestation mittels der Pickereinrichtung mit der Tiefziehverpackungsmaschine bereitgestellten Produkten befüllt werden. Ferner verfügt die Tiefziehverpackungsmaschine über eine stromabwärts der Einlegestation positionierte Siegelstation zum Versiegeln der Mulden.
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Gemäß der Erfindung weist die Verpackungsanlage für ein Befüllen von Kartonagen mindestens ein Transportmodul auf, das dazu ausgebildet ist, Kartonagen an der Einlegestation, innerhalb des Maschinengestells der Tiefziehverpackungsmaschine bereitzustellen, sodass die Kartonagen mittels der Pickereinrichtung mit Produkten befüllbar sind.
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Erfindungsgemäß kann somit die an der Verpackungsanlage eingesetzte Tiefziehverpackungsmaschine sowohl für eine Standardbeladung daran hergestellter Tiefziehmulden als auch für eine Sonderbeladung von innerhalb ihres Maschinengestells bereitgestellten Kartonagen mittels der Pickereinrichtung, die der Tiefziehverpackungsmaschine zugeordnet ist, durchgeführt werden. Für eine Sonderbeladung braucht lediglich die Folie im Bereich der Einlegestation entfernt zu werden, damit die Pickereinrichtung die innerhalb des Maschinengestells, unterhalb einer Folientransportebene bereitgestellten Kartonagen mit Produkten befüllen kann. Maschinell braucht ansonsten keine weitere Umrüstung durchgeführt werden, wenn zwischen der Standard- und der Sonderbeladung gewechselt wird.
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Auf diese Weise kann die Verpackungsanlage vielseitig und vor allem mit einem reduzierten Platzbedarf in einer Produktionshalle eingesetzt werden. Vorteilhaft ist auch, dass dieselbe Pickereinrichtung sowohl zum Beladen von Tiefziehmulden als auch zum Beladen der bereitgestellten Kartonagen einsetzbar ist, d.h. eine Doppelfunktion erfüllt, und somit zur Reduzierung der Investitionskosten beitragen kann. Demzufolge können mittels der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage gegenüber jeweiligen separat aufgebauten Verpackungslinien zum Befüllen von Tiefziehmulden und Kartonagen einerseits erheblich Kosten eingespart und andererseits ein benötigter Platzbedarf reduziert werden.
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Vorzugsweise weist das Transportmodul mindestens ein innerhalb des Maschinengestells der Tiefziehverpackungsmaschine positioniertes Transportband für die Kartonagen auf. Zumindest ein Teil des Transportmoduls ist damit innerhalb des Maschinengestells der Tiefziehverpackungsmaschine integriert gelagert, worauf sich hervorragend leere Kartonagen zur Befüllung mit Produkten anhand der Pickereinrichtung bereitstellen lassen. Im Maschinengestell integriert bildet das Transportmodul einen kompakten Bauraum an der Tiefziehverpackungsmaschine aus. Das Maschinengestell der Tiefziehverpackungsmaschine nimmt somit eine Transportstrecke der Kartonagen auf.
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Die ohnehin für eine Standardbeladung eingesetzte Pickereinrichtung an der Tiefziehverpackungsmaschine kann damit problemlos, ohne konstruktiv angepasst zu werden, außer für eine Standardbeladung in Tiefziehmulden auch für ein Beladen der innerhalb des Maschinengestells der Tiefziehverpackungsmaschine transportierten Kartonagen dienen.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Transportmodul innerhalb des Maschinengestells der Tiefziehverpackungsmaschine mindestens eine Hubeinrichtung zum Anheben und Absenken mindestens einer darauf positionierten Kartonage aufweist. Damit können in das Maschinengestell der Tiefziehverpackungsmaschine hineintransportierten Kartonagen auf ein zum Beladen mit Produkten anhand der Pickereinrichtung vorteilhaftes Höhenniveau gebracht werden.
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Eine Variante sieht vor, dass das Transportmodul derart ausgebildet ist, dass damit an der Tiefziehverpackungsmaschine ein Hinein- und Heraustransportieren der Kartonagen auf einem tieferen Höhenniveau durchführbar ist als das Befüllen der Kartonagen mit Produkten innerhalb des Maschinengestells. Damit lassen sich die Kartonagen problemlos unterhalb eines oberen Seitenrahmens des Maschinengestells in das Maschinengestell der Tiefziehverpackungsmaschine hinein- und vollbeladen wieder heraustransportieren, wobei sie innerhalb des Maschinengestells in eine zum Befüllen mittels der Pickereinrichtung vorteilhafte Höhenlage versetzt werden können. Damit lassen sich die von der Pickereinrichtung erfassten Produkte schonend in die ihr angehoben positioniert vorgehaltenen Kartonagen ablegen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Verpackungsanlage ein Zuführband auf, das dazu ausgebildet ist, dem Transportmodul leere Kartonagen zuzuführen. Damit kann die Kartonzufuhr sowie die Übergabe an das Transportmodul automatisiert werden. Gemäß einer Variante weist die Verpackungsanlage ein Abführband auf, das dazu ausgebildet ist, vom Transportmodul befüllte Kartonagen aufzunehmen und abzutransportieren. Demzufolge können befüllte Kartonagen automatisiert abtransportiert werden. Vorstellbar ist es, dass eine Kartonagenzuführung in Produktionsrichtung der Tiefziehverpackungsmaschine stromabwärts eines Kartonagenabtransports ausführbar ist.
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Vorzugsweise umfasst die Pickereinrichtung mehrere Delta-Roboter. Diese lassen sich hervorragend für eine schonende Aufnahme und auch für ein sanftes Ablegen der Produkte in die Tiefziehmulden oder in die Kartonagen einsetzen. Die Delta-Roboter können an einem am Maschinengestell der Tiefziehverpackungsmaschine angeordneten Portal verstellbar gelagert sein.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Transportmodul dazu ausgebildet ist, Kartonagen innerhalb des Maschinengestells der Tiefziehverpackungsmaschine zumindest abschnittsweise entgegen der Produktionsrichtung der Tiefziehverpackungsmaschine zu transportieren. Im Bereich der Einlegestation bedeutet dies, dass die in das Maschinengestell der Tiefziehverpackungsmaschine hineintransportierten leeren Kartonagen den der Tiefziehverpackungsmaschine zugeführten Produkten entgegenkommen, was im Transportfluss zu kürzeren Beladezeiten der Kartonagen führen kann.
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Vorzugsweise umfasst die Verpackungsanlage mindestens ein Produktzuführband für die Pickereinrichtung. Das Produktzuführband kann in einer parallelen Richtung, sprich im Gleichlauf oder im Gegenlauf zur Produktionsrichtung der Tiefziehverpackungsmaschine Produkte kontinuierlich der Pickereinrichtung bereitstellen.
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Gemäß einer Ausführungsform verfügt die Verpackungsanlage mindestens über ein mit der Pickereinrichtung zusammenarbeitendes System zum Erfassen der zugeführten Produkte, beispielsweise eine Kamera und/oder optische Sensoren. Das Visionsystem kann unmittelbar dem Produktzuführband zugeordnet sein, um die darauf herbeitransportierten Produkte hinsichtlich deren Größe und/oder Ausrichtung visuell zu erfassen, damit die Pickereinrichtung anhand einer diesbezüglichen Information ihre Arbeitsweise danach ausrichtet, um die Produkte optimal zu erfassen und in einer vorbestimmten Anordnung bzw. Ausrichtung in die Tiefziehmulden oder die bereitgestellten Kartonagen einzufüllen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren läuft an einer Tiefziehverpackungsmaschine ab. Dabei werden bei einem ersten Betriebsmodus (Standardbeladung) der Tiefziehverpackungsmaschine an einer daran ausgebildeten Einlegestation mittels einer Pickereinrichtung Produkte in tiefgezogene Mulden eingefüllt. Erfindungsgemäß werden bei einem zweiten Betriebsmodus (Sonderbeladung) der Tiefziehverpackungsmaschine mittels eines Transportmoduls Kartonagen im Bereich der Einlegestation in ein Maschinengestell der Tiefziehverpackungsmaschine hineintransportiert und mittels der Pickereinrichtung mit Produkten befüllt. Demzufolge kann die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Pickereinrichtung an der Tiefziehverpackungsmaschine sowohl zum Befüllen daran tiefgezogener Mulden als auch zum Befüllen von innerhalb des Maschinengestells der Tiefziehverpackungsmaschine bereitgestellten Kartonagen eingesetzt werden. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau, weil die Standard- sowie die Sonderbeladung beide im Bereich der Einlegestation der Tiefziehverpackungsmaschine durchführbar sind.
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Für den zweiten Betriebsmodus kann die Folie im Bereich der Einlegestation entfernt werden, um die mittels des Transportmoduls unterhalb einer Folientransportebene bereitgestellten Kartonagen anhand der Pickereinrichtung zu befüllen. Das Ausspannen der Folie im Bereich der Einlegestation ist problemlos möglich. Maschinelle Umrüstmaßnahmen brauchen nicht getätigt zu werden. Alternativ kann im Bereich der Einlegestation in die Folie eine Öffnung hineingeschnitten werden.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn im zweiten Betriebsmodus der Tiefziehverpackungsmaschine die Kartonagen innerhalb des Maschinengestells mittels des Transportmoduls zumindest abschnittsweise entgegen der Produktionsrichtung der Tiefziehverpackungsmaschine transportiert werden. Damit lassen sich befüllte Kartonagen an einer vorteilhaften Stelle aus der Tiefziehverpackungsmaschine heraustransportieren.
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Vorteilhaft ist es, wenn an der Tiefziehverpackungsmaschine ein Hinein- und Heraustransportieren der Kartonagen auf einem tieferen Höhenniveau stattfindet als das Befüllen der Kartonagen mit Produkten innerhalb des Maschinengestells. Damit können die leeren Kartonagen z.B. in Bodennähe unterhalb eines oberen Seitenrahmens hindurch in das Maschinengestell hinein- und befüllt in Bodennähe aus diesem wieder heraustransportiert werden, wobei die Kartonagen in höherer Lage für ein Beladen positioniert werden, sodass die Produktbeladung innerhalb des Maschinengestell zügig und sanft durchgeführt werden kann.
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An der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage sowie anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens können gemäß einem ersten Betriebsmodus standardmäßig an der Tiefziehverpackungsmaschine hergestellte Tiefziehmulden mittels einer Pickereinrichtung mit Produkten befüllt werden. Die standardmäßig einsetzbare Tiefziehverpackungsmaschine ist erfindungsgemäß als Kombimaschine ausgebildet, d.h. sie kann gemäß einem zweiten Betriebsmodus zum Befüllen von Kartonagen eingesetzt wird. Insgesamt betrachtet ermöglicht daher die an der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage eingesetzte Tiefziehverpackungsmaschine sowohl ein Befüllen daran hergestellter Tiefziehmulden als auch ein Befüllen darin bereitgestellter Kartonagen auf kostengünstige sowie platzsparende Art und Weise.
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Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren genauer erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Tiefziehverpackungsmaschine in perspektivischer Darstellung,
- 2 eine Verpackungsanlage im Bereich einer Einlegestation der Tiefziehverpackungsmaschine mit zugeordneter Pickereinrichtung, und
- 3 die in 2 gezeigte Verpackungsanlage für eine Befüllung innerhalb der Tiefziehverpackungsmaschine bereitgestellter Kartonagen mittels der Pickereinrichtung.
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Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Verpackungsanlage 100, die in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine 1 vorliegt. Die Tiefziehverpackungsmaschine 1 ist für einen intermittierend ablaufenden Verpackungsprozess konfiguriert. Dafür weist die Tiefziehverpackungsmaschine 1 eine Formstation 2, eine Siegelstation 3, eine Querschneideeinrichtung 4 und eine Längsschneideeinrichtung 5 auf, die in dieser Reihenfolge in einer Produktionsrichtung R an einem Maschinengestell 6 angeordnet sind. Eingangsseitig befindet sich an dem Maschinengestell 6 eine Zufuhrrolle 7, von der eine Folie 8 abgezogen wird. Ferner weist die Tiefziehverpackungsmaschine 1 eine Kettenführung 13 für eine Transportkette 11 auf. Die Transportkette 11 ergreift die Folie 8 und transportiert diese pro Hauptarbeitstakt in der Produktionsrichtung R weiter.
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In der dargestellten Ausführungsform gemäß 1 ist die Formstation 2 als eine Tiefziehstation ausgebildet, bei der in die Folie 8 durch Tiefziehen, beispielsweise mittels Druckluft und/oder Vakuum, Mulden geformt werden. Dabei kann die Formstation 2 derart ausgebildet sein, dass in der Richtung senkrecht zur Produktionsrichtung R mehrere Mulden nebeneinander gebildet werden. In Produktionsrichtung R hinter der Formstation 2 ist eine Einlegestation 12 vorgesehen, in der die in der Folie 8 geformten Mulden M mit Produkten P (siehe 2) befüllt werden können.
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Die Siegelstation 3 verfügt über eine hermetisch verschließbare Kammer 3a, in der die Atmosphäre in den Mulden M vor dem Versiegeln mit der von einer Oberfolienaufnahme 9 abgegebenen Oberfolie 10 zum Beispiel evakuiert und/oder durch Gasspülen mit einem Austauschgas oder mit einem Gasgemisch ersetzt werden kann.
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Die Querschneideeinrichtung 4 kann als Folienstanze ausgebildet sein, die die Folie 8 und die Oberfolie 10 in einer Richtung quer zur Produktionsrichtung R zwischen benachbarten Mulden M durchtrennt. Dabei arbeitet die Querschneideeinrichtung 4 derart, dass die Folie 8 nicht über die gesamte Breite aufgetrennt wird, sondern zumindest in einem Randbereich nicht durchtrennt wird. Dies ermöglicht einen kontrollierten Weitertransport durch die Transportkette 11.
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Die Längsschneideeinrichtung 5 kann als eine Messeranordnung ausgebildet sein, mit der die Folie 8 und die Oberfolie 10 zwischen benachbarten Mulden M und am seitlichen Rand der Folie 8 in der Produktionsrichtung R durchtrennt werden, sodass hinter der Längsschneideeinrichtung 5 vereinzelte Verpackungen vorliegen.
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Die rechten und linken Transportketten 11 der Tiefziehverpackungsmaschine 1, die die Folie 8 beidseitig ergreifen, werden jeweils in der Kettenführung 13 geführt. Die Kettenführungen 13 sind nach außen hin jeweils von einer Seitenverkleidung 14 der Tiefziehverpackungsmaschine 1 geschützt und ggf. an der Seitenverkleidung 14 befestigt. Die Seitenverkleidung 14 kann ein Blechteil sein. Die Seitenverkleidung 14 kann an einem verdeckten oberen Seitenrahmen des Maschinengestells 6 gelagert sein.
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Die Tiefziehverpackungsmaschine 1 aus 1 verfügt ferner über eine Steuerung 19. Sie hat die Aufgabe, die in der Tiefziehverpackungsmaschine 1 ablaufenden Prozesse zu steuern und zu überwachen. Eine Anzeigevorrichtung 20 mit Bedienelementen 21 dient zum Visualisieren bzw. Beeinflussen der Prozessabläufe in der Tiefziehverpackungsmaschine 1 für bzw. durch einen Bediener.
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2 zeigt die Verpackungsanlage 100 aus der Draufsicht, umfassend die Tiefziehverpackungsmaschine 1 sowie eine der Einlegestation 12 zugeordnete Pickereinrichtung 15, die in 1 nicht gezeigt ist. Mittels der Pickereinrichtung 15 können die anhand der Formstation 2 tiefgezogenen Mulden M an der Einlegestation 12 mit der Tiefziehverpackungsmaschine 1 bereitgestellten Produkten P befüllt werden. Die Pickereinrichtung 15 verfügt über mehrere Delta-Roboter 16, die dazu ausgebildet sind, auf einem Produktzuführband 17 herantransportierte Produkte P zu ergreifen und in die an der Einlegestation 12 bereitgestellten Mulden M zu legen, bevor diese weiter stromabwärts in Produktionsrichtung R der Siegelstation 3 zugeführt werden. Die Pickereinrichtung 15 arbeitet mit einem (Vision-)System 26 zusammen, das gemäß 2 an einem Portal 27 der Pickereinrichtung 15 befestigt ist.
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In 2 arbeitet die Verpackungsanlage 100 gemäß einem ersten Betriebsmodus A. Im ersten Betriebsmodus A findet an der Tiefziehverpackungsmaschine 1 eine Standardbeladung der tiefgezogenen Mulden M mit Produkten P statt.
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3 zeigt die Verpackungsanlage 100 in einem Betriebsmodus B, in welchem die Tiefziehverpackungsmaschine 1 für eine Sonderbeladung ihr zugeführter Kartonagen K eingesetzt wird.
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In 3 ist im Bereich der Einlegestation 12 keine Folie 8 gespannt, sodass innerhalb des Maschinengestells 6 der Tiefziehverpackungsmaschine 1 unterhalb einer Folientransportebene E (siehe 1) bereitgestellte Karonagen K mittels der Pickereinrichtung 15 mit Produkten P befüllt werden können. Die Verpackungsanlage 100 umfasst dafür ein Transportmodul 18, das dazu ausgebildet ist, Kartonagen K an der Einlegestation 12, innerhalb des Maschinengestells 6 der Tiefziehverpackungsmaschine 1 derart bereitzustellen, dass die Kartonagen K mittels der Pickereinrichtung 15 mit Produkten P befüllbar sind.
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In 3 ist das Transportmodul 18 innerhalb des Maschinengestells 6 aufgenommen und dazu ausgebildet, die Kartonagen K der Pickereinrichtung 15 bereitzustellen. Das Transportmodul 18 umfasst ein Transportband 22, worauf positioniert die Kartonagen K mittels der Pickereinrichtung 15 mit Produkten P befüllt werden können. Stromabwärts in Produktionsrichtung R befindet sich neben dem Transportband 22 eine erste Hubeinrichtung 23 zum Aufnehmen und Anheben leerer von außerhalb des Maschinengestells zugeführter Kartonagen K in eine Transportebene, die auf Höhe des Transportbands 22 liegt. Die leeren Kartonagen K können mittels eines Zuführbands 24 an die erste Hubeinrichtung 23 übergeben werden, wobei die Zuführung sowie die Übergabe in Bodennähe stattfindet. Sobald die Kartonagen K auf der ersten Hubeinrichtung 23 angekommen sind, können sie in die Transportebene des Transportbands 22 angehoben und an dieses weitergegeben werden.
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Weiter zeigt 3 eine zweite Hubeinrichtung 25, die mit Produkten P befüllte Kartonagen K vom Transportband 22 aufnimmt und diese in Richtung des Bodens absenkt. In abgesenkter Stellung können die Kartonagen K an ein Abführband 36 übergeben werden. Darauf findet der Abtransport befüllter Kartonagen K statt.
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Somit kann gemäß 3 bei nicht eingespannter Folie 8 im Bereich der Einlegestation 12 die Pickereinrichtung 15 hervorragend dafür eingesetzt werden, Produkte P, die mittels des Produktzuführbands 17 bereitgestellt werden, zu ergreifen und in die innerhalb des Maschinengestells 6 bereitgestellten Kartonagen K zu verladen. Eine Einfüllstrecke für die Kartonagen K ist somit innerhalb des Maschinengestells 6 der Tiefziehverpackungsmaschine 1 gegeben, was zu kostengünstigen und kompakten Verpackungsprozessen führt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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