DE102021128864A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern (21). Die Vorrichtung umfasst mindestens einen Manipulator (3) für die Stückgüter (21) und wenigstens eine Transporteinrichtung, über welche aufeinanderfolgende Stückgüter (21) der Reihe in einen Erfassungsbereich des mindestens einen Manipulators (3) transportierbar sind. Der mindestens eine Manipulator (3) ist zum Erfassen mindestens zweier Stückgüter (21) sowie zum Abtrennen und Überführen dieser mindestens zwei Stückgüter (21) in eine Zielposition und/oder Zielausrichtung (ZA) ausgebildet.Zudem ist der mindestens eine Manipulator (3) zur Einstellung eines Abstands (A) zwischen den wenigstens zwei Stückgütern (21) ausgebildet. Der Manipulator (3) umfasst hierfür mindestens ein aus einer den Stückgütern (21) zugewandten Greiffläche (10) herausragenden und sich beim Erfassen der Stückgüter (21) zwischen benachbarte erfasste Stückgüter (21) schiebendes Keilelement (11).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
  • Bekannte Anlagen zum Verteilen oder Gruppieren von Stückgütern wie Paketen oder Gebinden mit mehreren Artikeln wie bspw. Getränkebehältern weisen üblicherweise Horizontalfördereinrichtungen mit Förderbändern auf, auf denen die Stückgüter oder Gebinde in ununterbrochener oder unregelmäßiger Folge zu einer Handhabungseinrichtung befördert werden. Dort erfolgt eine Verschiebung, Ausrichtung und/oder Drehen einzelner Stückgüter oder Gebinde, um diese in eine geeignete räumliche Anordnung zu bringen.
  • So erfolgt beispielsweise in einem Einteilungsmodul das Abtrennen von Gruppen umfassend jeweils mindestens zwei direkt hintereinander oder nebeneinander angeordneter Stückgüter. Daran anschließend sind ein Drehmodul und ein Verteilmodul angeordnet, wobei in dem Drehmodul die gewünschte Ausrichtung der als Gruppe abgetrennten mindestens zwei Stückgüter erzeugt wird und daran anschließend im Verteilmodul die für eine nachfolgende Bearbeitung notwendige Teilung der Stückgüter durch Beabstandung derselben voneinander erzeugt wird. Alternativ können auch erst eine Verteilung in einem Verteilmodul und nachfolgend eine Drehung der vereinzelten Stückgüter in einem Drehmodul erfolgen.
  • In aktuell eingesetzten Abfüll- und Verpackungslinien werden unterschiedliche Verfahren zum Drehen und Verteilen von Gebinden eingesetzt, die bspw. geeignete bewegliche Anschläge oder zwei Bänder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufweisen können. Bekannte Handhabungseinrichtungen können auch mit Greifern versehen sein, die bspw. an einem Portalsystem aufgehängt und in einem definierten Bewegungsbereich verschoben, rotiert und zudem in vertikaler Richtung bewegt werden können, um einzelne Stückgüter oder Gebinde zum Drehen und/oder Verschieben anheben zu können. Die Greifer können bspw. auch an Mehrachsroboterarmen angeordnet sein, die seitlich an den Horizontalfördereinrichtungen platziert sind. Derartige Greifvorrichtungen sind etwa aus der EP 2 388 216 B1 bekannt.
  • Eine weitere Möglichkeit in Form eines Parallelkinematik-Roboters zum Erfassen und Bewegen von Stückgütern und ein Verfahren zum Bilden einer Neuorientierung aus einer Vielzahl an Stückgütern beschreibt die Offenlegungsschrift DE 10 2015 223 521 . Die zu dem Parallelkinematik-Roboter zugeführten Stückgüter sind beispielsweise zueinander beabstandet und werden einzeln vom Parallelkinematik-Roboter erfasst. Um die bestimmte Formierung aus mehreren Stückgütern zu bilden, wird mindestens ein für die Formierung vorgesehenes Stückgut mittels des Parallelkinematik-Roboters um eine vertikale Achse gedreht.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2015 118 248 A1 offenbart eine Anlage zur Ausführung von Abfolgen von Umgängen mit Artikeln, die mehrere zusammenwirkende Vorrichtungen umfasst, insbesondere eine robotergestützte Gebindedreh- und Gebindeverteilvorrichtung. Diese umfasst vorzugsweise mindestens ein Werkzeug, welches mit Hilfe eines unter dem Begriff Roboterarm zusammengefassten Manipulators innerhalb eines Arbeitsraums positioniert und beispielsweise entsprechend einer erforderlichen Bewegung zur Ausführung einer Manipulation und/oder einer Verbringung und/oder einer Behandlung eines oder mehrerer Artikel bewegt werden kann. Die Bewegung, die dabei vermittels des Roboterarms ausgeführt wird, kann wie im Fall einer Drehung um eine oder mehrere Achsen eine punktförmige, oder im Fall einer Translationsbewegung eine geradlinige oder zwei- oder dreidimensional gekrümmt verlaufende Bewegungsbahn vorsehen.
  • Weiterhin offenbart die Patentschrift DE 102 19 129 B4 eine Vorrichtung zum Drehen und Verteilen oder Zusammenführen von Packs, die in mindestens einer Zuteilbahn zugeführt und in mindestens einer zu der oder den Zuteilbahnen parallelen Auslaufbahn in einer um eine vertikale Achse um 90 Grad gedrehten Anordnung abgeführt werden. Die Vorrichtung weist einen um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Greifkopf zum gleichzeitigen Erfassen von mindestens zwei Packs auf. Weiterhin umfasst die Vorrichtung einen steuerbaren Antrieb zum Verdrehen des Greiferkopfes, der zum Zentrieren der Packs zwei abstandsveränderliche Bügel aufweist.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die notwendige Anordnung von Stückgütern relativ zueinander für nachfolgende Bearbeitungsvorrichtungen besonders zeitsparend durchzuführen, insbesondere die Herstellung einer Anordnung der Stückgüter, bei der diese in ihrem Abstand zueinander angepasst werden müssen.
  • Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Umgang mit in mindestens einer Reihe von hintereinander bewegten Stückgütern und ein Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern gelöst, die die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
  • Das Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern sieht vor, dass die Stückgüter innerhalb der mindestens einen Reihe vorzugsweise in einer regelmäßiger Anordnung transportiert werden. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass innerhalb einer Reihe eine Zuführung von Stückgüter Stoß an Stoß hintereinander angeordnet erfolgt, was nachfolgend auch als geschlossene Formation bezeichnet wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Stückgüter als Takte zugeführt werden.
  • Ein Takt umfasst jeweils mindestens zwei innerhalb des Taktes ohne Abstände oder mit minimalen Abständen unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnete Stückgüter. Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass die Stückgüter mit geringen Lücken zwischen aufeinanderfolgenden Stückgütern zugeführt werden, wobei die geringen Lücken vorzugsweise jeweils im Wesentlichen gleich ausgebildet sind.
  • Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass wenigstens zwei transportierte Stückgüter aus der mindestens einen Reihe erfasst, von der Reihe räumlich abgetrennt und in eine definierte relative Zielposition und/oder Zielausrichtung gegenüber nachfolgenden Stückgütern der mindestens einen Reihe gebracht werden. Insbesondere werden mindestens zwei Stückgüter der geschlossenen Formation erfasst, von der geschlossenen Formation räumlich abgetrennt und in eine definierte relative Zielposition und/oder Zielausrichtung gegenüber nachfolgenden Stückgütern der geschlossenen Formation gebracht.
  • Alternativ wird ein Takt an Stückgütern erfasst, welcher Takt mindestens zwei innerhalb des Taktes ohne Abstände oder mit minimalen Abständen unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnete Stückgüter umfasst. Der erfasste Stückguttakt wird anschließend in eine definierte relative Zielposition und/oder Zielausrichtung gegenüber nachfolgenden Takten gebracht.
  • In der definierten relativen Zielposition und/oder Zielausrichtung ist ein Abstand zwischen den wenigstens zwei gemeinsam erfassten Stückgütern gegenüber der ursprünglichen Anordnung der wenigstens zwei Stückgüter vor dem Erfassen verändert.
  • Die Veränderung und Einstellung des Abstands erfolgt bei dem gemeinsamen Erfassen der wenigstens zwei Stückgüter, indem mindestens ein Keilelement zwischen die wenigstens zwei Stückgüter eingeführt wird. Insbesondere wird hierbei mindestens ein Keilelement zwischen die wenigstens zwei gemeinsam erfassten Stückgüter eingeschoben.
  • Das Verfahren wird insbesondere in einer Vorrichtung zum Umgang mit in mindestens einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern durchgeführt, die folgende Maschinenkomponenten umfasst: mindestens eine Transporteinrichtung, über welche aufeinanderfolgende Stückgüter in mindestens einer Reihe in einen Erfassungsbereich mindestens eines Manipulators transportierbar sind, und mindestens einen Manipulator zur Beabstandung und gegebenenfalls weiteren Handhabung der Stückgüter.
  • Über die Transporteinrichtung werden Stückgüter der mindestens einen Reihe vorzugsweise unmittelbar aufeinanderfolgend, annähernd ohne Beabstandung, d.h. Stoß an Stoß, als geschlossene Formation zugeführt. Die Stückgüter können jedoch auch getaktet oder in regelmäßiger Anordnung zugeführt werden, bei welcher regelmäßigen Anordnung zwischen aufeinanderfolgenden Stückgütern jeweils kleine Lücken ausgebildet sind.
  • Unter einer getakteten Zuführung versteht man insbesondere eine Zuführung von Stückgutgruppen, wobei jede Stückgutgruppe mindestens zwei unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnete Stückgüter umfasst. Ein Takt kann aber auch vorsehen, dass mindestens zwei Stückgüter quer zur Transportrichtung unmittelbar aneinandergrenzend angeordnet sind o.ä.
  • Insbesondere kann die Transporteinrichtung durch ein endlos umlaufendes Förderband, eine endlose Förderkette o. dgl. gebildet sein, so dass damit die Stückgüter zum Manipulator angeliefert und heranbefördert werden können, insbesondere zum Manipulator eines Dreh- und Verteilmoduls.
  • Bei den Stückgütern kann es sich um in einer Reihe hintereinander bewegte Artikel, Packstücke, Behälterzusammenstellungen, Gebinde, Kartons o.ä. handeln. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von gleichen oder unterschiedlichen Artikeln durch eine Kartonumverpackung, durch eine Umreifung oder mehrere Umreifungen, durch eine Folienverpackung o. dgl. zu einem Gebinde bzw. Mischgebinde zusammengefasst sind.
  • Weiterhin kann eine Mehrzahl von Getränkebehältern, die beispielsweise durch eine Schrumpfverpackung, durch ein Umreifungsband oder mehrere Umreifungsbänder zusammengehalten werden, jeweils ein Stückgut bilden. Stückgüter können aber auch durch einzelne Getränkebehälter, beispielsweise Flaschen oder Dosen gebildet werden. Die in Reihe hintereinander bewegten Stückgüter können dabei je nach Anforderung von nachfolgenden Handhabungsvorrichtungen gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein.
  • Der mindestens eine Manipulator ist zum klemmenden und/oder formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Erfassen mindestens zweier in Transportrichtung hintereinander angeordneter Stückgüter, sowie zum Abtrennen und Überführen der erfassten Stückgüter in eine Zielposition und/oder Zielausrichtung ausgebildet.
  • Weiterhin ist der mindestens eine Manipulator zur Einstellung eines Abstands zwischen den wenigstens zwei Stückgütern ausgebildet. Hierfür umfasst der Manipulator mindestens ein aus einer den Stückgütern zugewandten Greiffläche herausragenden und sich beim Erfassen der Stückgüter zwischen benachbarte erfasste Stückgüter schiebendes Keilelement.
  • Der Manipulator erfasst eine Gruppe von mindestens zwei Stückgütern der Reihe, insbesondere der geschlossenen Formation, oder der Manipulator erfasst einen vorab gebildeten Takt umfassend mindestens zwei Stückgüter. Der Manipulator kann auch eine Gruppe von mindestens zwei hintereinander zugeführten Stückgütern erfassen, welche geringfügig beabstandet hintereinander angeordnet sind.
  • Der Manipulator umfasst beispielsweise mindestens einen Greiferkopf zum insbesondere gleichzeitigen Erfassen der mindestens zwei Stückgüter, wobei der mindestens eine Greiferkopf mindestens zwei paarweise angeordnete Greifflächen umfasst, wobei jede Greiffläche jeweils mit mindestens einem Keilelement ausgestattet ist. Zum Erfassen von Stückgütern aus mehreren parallel zugeführten Reihen kann vorgesehen sein, dass der Manipulator eine entsprechende Mehrzahl an GreifflächenPaaren aufweist.
  • Vorzugsweise sind die paarweise angeordneten Greifflächen zum Erfassen der mindestens zwei Stückgüter gegeneinander zustellbar ausgebildet und jeweils zwei Keilelemente der gegeneinander zustellbaren Greifflächen sind einander gegenüberliegend angeordnet. Zum gemeinsamen Erfassen von Stückgütern aus mindestens zwei Reihen kann vorgesehen sein, dass der Manipulator eine Anzahl an paarweise angeordneten Greifflächen umfasst, die der Anzahl der zuführenden Reihen entspricht.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Greifflächen beim Erfassen der Stückgüter parallel zur Transportrichtung der Stückgüter ausgerichtet sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Keilelemente jeweils eine Keilbasis und eine Keilspitze aufweisen. Die Keilbasis ist jeweils an einer Greiffläche angeordnet und/oder befestigt und die Keilspitze erstreckt sich in Richtung der gegenüberliegenden Greiffläche. Die Form und Größe des Keils bestimmen die Größe des zwischen benachbarten Stückgütern auszubildenden Abstands, insbesondere bestimmt die Breite der Keilbasis die Größe des zwischen benachbarten Stückgütern auszubildenden Abstands.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Keilelemente ähnelt einem dreieckigen geraden Prisma, wobei die dreieckige Seitenfläche des Prismas durch ein gleichschenkliges Dreieck gebildet sind. Vorzugsweise bildet die Basis der gleichschenkligen Dreiecke jeweils Seitenkanten der Keilbasis aus, welche an der Greiffläche angeordnet und/oder befestigt sind. Die Kante des Prismas, welche sich zwischen den Berührungspunkten der gleich langen Schenkel der gleichschenkligen Dreiecke erstreckt, bildet in diesem Fall die Keilspitze.
  • Gemäß einer Ausführungsform weisen die Schenkel eine konkave Wölbung in Bezug auf die Symmetrieachse des gleichschenkligen Dreiecks auf. Die konkave Wölbung der Schenkel ist insbesondere an die Form der zu erfassenden Artikel angepasst.
  • Der Manipulator oder der Greiferkopf des Manipulators kann weiterhin zum Drehen der mindestens zwei erfassten Stückgüter um eine vertikale Achse ausgebildet sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei erfassten Stückgüter unter Drehung um etwa 90° oder um etwa 270° in die definierte relative Zielposition und/oder Zielausrichtung gebracht werden. Zur Realisierung der vorbeschriebenen Drehung ist der Manipulator oder der Greiferkopf des Manipulators vorzugsweise um eine vertikale Achse drehbar an einem Drehgelenk angeordnet.
  • Beispielsweise kann mit einem geeigneten Manipulator ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem Stückgüter in n Reihen in einer Transportrichtung über mindestens eine Transporteinrichtung zugeführt werden. Von jeder dieser Stückgüter zuführenden n Reihen wird eine Anzahl von mindestens n+1 Stückgütern erfasst und unter Abstandsveränderung und Drehung in eine Anordnung von mindestens n+1 abführenden Reihen von Stückgütern überführt. Hierzu ist beispielsweise ein Manipulator notwendig, der n Greiferköpfe mit jeweils paarweise angeordneten Greifflächen umfasst, wobei jede Greiffläche zum Abgreifen von n+1 Stückgütern mit einer entsprechenden Anzahl an Keilelementen ausgebildet ist.
  • Nach erfolgter Drehung können die nunmehr beabstandeten und in n+1 abführenden Reihen angeordneten Stückgüter anschließend in Transportrichtung weiter transportiert und der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
  • Mit diesem Verfahren und einem geeignet ausgebildeten Manipulator können beispielsweise in zwei Reihen ankommende Stückgüter gleichzeitig gedreht und auf drei abführende Reihen aufgeteilt werden, wobei insbesondere ein definierter Abstand zwischen den Stückgütern der nunmehr neu erstellten abführenden Reihen eingestellt wird, wie er von den nachfolgenden Bearbeitungsmodulen benötigt wird.
  • Alternativ kann ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem ebenfalls Stückgüter in n Reihen in einer Transportrichtung über mindestens eine Transporteinrichtung zugeführt werden, jedoch von jeder zuführenden Reihe eine Anzahl von maximal n-1 Stückgüter erfasst und unter Abstandsveränderung und Drehung in eine Anordnung von maximal n-1 abführenden Reihen von Stückgütern überführt wird. Hierbei gilt, dass die Anzahl der maximal n-1 abführenden Reihen ≥ 2.
  • Werden beispielsweise Stückgüter in drei Reihen jeweils als geschlossene Formation zugeführt, kann ein Manipulator mit drei Greifflächenpaaren jeweils Gruppen umfassend zwei Stückgüter jeder Reihe abgreifen, wobei durch die Keilelemente ein Abstand zwischen den Stückgütern jeder Gruppe erzeugt wird. Die Stückgutgruppen mit den derart beabstandeten Stückgüter werden unter Drehung um 90 Grad oder um 270 Grad in eine Anordnung überführen, bei der die drei Stückgutgruppen der drei zuführenden Reihe nach der Drehung zwei abführende Reihen parallel oder fluchtend zur zuführenden Transportrichtung bilden. Wenn hierbei von Drehungen um 90 Winkelgraden oder von 270 Winkelgraden die Rede ist, so ist damit jeweils eine Drehung um vertikale Achsen bzw. um in etwa vertikal orientierte Drehachsen gemeint.
  • Ein weiteres Verfahren kann vorsehen, dass Stückgüter in n Reihen zugeführt werden. Der Manipulator ist dazu ausgebildet jeweils n in Transportrichtung hintereinander angeordnete Stückgüter zu Erfassen und dabei zu Beabstanden. Durch die gemeinsame Drehung der erfassten Stückgüter um 90 Grad oder 270 Grad werden die Stückgüter in einer neue Zielausrichtung verbracht und können anschließend über n abführende Reihen der weiteren Verarbeitung zugeführtwerden.
  • Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass die vorbeschriebene Vorrichtung nur verwendet wird, um zwischen hintereinander zugeführten Stückgütern einen definierten Abstand auszubilden. Die Stückgüter werden hierbei vom Manipulator in derselben Ausrichtung freigegeben, in welcher sie vom Manipulator erfasst worden sind. Insbesondere ist hierbei keine Drehung der Stückgüter durch den Manipulator um eine vertikale Drehachse vorgesehen.
  • Ist der Manipulator zum Abgreifen von Stückgütern aus mindestens zwei parallel transportierten Reihen ausgebildet, dann kann der Manipulator zusätzlich Mittel umfassen, welche den Abstand zwischen den Reihen verändern können, beispielsweise können zwei Greifflächenpaare vorgesehen sein, welche zueinander abstandsvariabel ausgebildet sind.
  • Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass der Manipulator die Stückgüter nur definiert beabstandet und ohne zusätzliche Drehung seitlich auf ein zweites Förderband umsetzt, welches zweite Förderband beispielsweise mit Gassenblechen ausgestattet ist. Auf dem zweiten Förderband können die beabstandeten Stückgüter nunmehr in einer zweiten Transportrichtung, welche orthogonal zur ersten zuführenden Transportrichtung ist, abtransportiert und der weiteren Handhabung zugeführt werden.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Manipulator mindestens ein austauschbares Formatteil ist oder umfasst. Bei einem Produktwechsel kann das mindestens eine Formatteil ausgetauscht und somit die Vorrichtung an die geänderten Produktionsbedingungen angepasst werden. Insbesondere kann der mindestens eine Greiferkopf ausgetauscht werden. Beispielsweise kann die Anzahl der Greiferköpfe und somit die Anzahl der Greifflächenpaare an die Anzahl der zuführenden Stückgutreihen angepasst werden. Zudem müssen die Greifflächen die geeignete Anzahl von Keilelementen umfassen. Auch kann eine Größenänderung der zu bearbeitenden Stückgüter die Verwendung unterschiedlich ausgebildeter Keilelemente notwendig machen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Keilelement in unterschiedlichen Positionen an der Greiffläche positioniert und/oder angeordnet werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Keilelemente motorisch verstellbar ausgebildet und an den Greifflächen angeordnet sind oder dass die Position der Keilelemente manuell eingestellt werden kann. Somit ist bei einem Produktwechsel nicht immer ein Formatwechsel, insbesondere ein Austausch des Greiferkopfes oder zumindest ein Austausch der Greiferflächen notwendig.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung mindestens eine Erfassungseinrichtung zur Überwachung des Zulaufs der in mindestens einer Reihe in den Erfassungsbereich des Manipulators einlaufenden Stückgüter umfasst. Die Erfassungseinrichtung ist mit dem Manipulator gekoppelt, insbesondere elektronisch über eine Steuerungseinrichtung. Ein Bewegungsablauf des mindestens einen Manipulators ist aufgrund der von der Erfassungseinrichtung ermittelten Daten steuerbar. Insbesondere kann dadurch sichergestellt werden, dass der Manipulator die einlaufenden Stückgüter sicher und korrekt abgreifen kann.
  • Solche Erfassungseinrichtungen werden beispielsweise in den Anmeldungen mit den Aktenzeichen DE 10 2016 213 400.0 und DE 10 2016 124 250.0 beschrieben, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird und deren Inhalt dem Fachmann beim Lesen der vorliegenden Anmeldung als bekannt gelten soll.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Manipulator auf das vorderste zu erfassende Stückgut einer Stückgutgruppe oder auf ein mittleres Stückgut einer zu erfassenden Stückgutgruppe aufsynchronisiert.
  • Vorzugsweise wird der mindestens eine Manipulator oder Teile des mindestens einen Manipulators durch einen Tripoden gebildet, d.h., eine parallelkinematische Bewegungs-Maschine mit drei Antriebselementen und drei Freiheitsgraden im Raum. Ein solcher Tripod oder Parallelkinematik-Roboter weist insbesondere drei Schwenkarme bestehend aus einem Oberarmteil und einem Unterarmteil auf. Die freien Enden der Oberarmteile sind an einer Aufhängung des Manipulators angeordnet und die freien Enden der Unterarme sind an einem sogenannten Tool- Center- Point angeordnet, an dem auch der mindestens eine Greiferkopf des Manipulators über eine Basis angeordnet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass zwischen der Basis und dem Tool- Center- Point zwei Wellen zum Antreiben des Greiferkopfes angeordnet sind, wobei eine Welle zum Greifen der Stückgüter und eine Welle zum Drehen des Greiferkopfes vorgesehen ist.
  • Alternativ kann der mindestens eine Manipulator oder Teile des mindestens einen Manipulators durch ein Portalsystem gebildet werden.
  • Zusätzlich zu der Abstandsveränderung und der optionalen Drehbewegung kann der Manipulator zwischen dem Erfassen und dem Freigeben der mindestens zwei Stückgüter noch eine seitliche Versatzbewegung ausführen, so dass der Manipulator beim Freigeben der Stückgüter nicht fluchtend zur zuführenden Transportrichtung sondern seitlich zu dieser versetzt angeordnet ist. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn Stückgüter von einer geringen Anzahl zuführender Reihen auf eine deutlich höhere Anzahl abführender Reihen verteilt werden sollen.
  • Der hier beschriebene Manipulator kann auch verwendet werden, um beispielsweise Stückgüter, welche in Stückgutgruppen von zwei oder mehr nebeneinander angeordneten Stückgütern getaktet zugeführt werden, definiert voneinander zu beabstanden. Dies entspricht einer getakteten Zuführung von Stückgütern in zwei oder mehr Reihen. Hierbei sind die Greifflächen beim Erfassen der Stückgutgruppen bzw. Stückguttakte jeweils orthogonal zur Transportrichtung ausgerichtet.
  • Der hier beschriebene Manipulator kann auch verwendet werden, um beispielsweise Stückgüter, welche in Stückgutgruppen von zwei oder mehr nebeneinander angeordneten Stückgütern getaktet zugeführt werden, definiert voneinander zu beabstanden und zusätzlich um 90 Grad oder um 270 Grad zu drehen. In dieser Weise werden die Stückgüter nach der Handhabung durch den Manipulator in einer Reihe angeordnet, wobei zwischen benachbarten Stückgütern eines Stückguttaktes nunmehr definierte Abstände ausgebildet sind.
  • Mit der vorliegenden Vorrichtung und dem Verfahren können bei der Bearbeitung von Stückgütern, insbesondere im Rahmen eines sogenannten Dreh- und Verteilsystems, Kosten eingespart werden, da zwei bisher über unterschiedliche Einrichtungen realisierte Bewegungsabläufe, nämlich Drehen von Stückgütern und Veränderung mindestens eines Abstandes zwischen mindestens zwei Stückgütern nunmehr in einem Verfahrensschritt durch einen Manipulator durchgeführt werden kann. Dadurch ist die Zeit für die Bearbeitung der Stückgüter verkürzt, zudem ist ein kompakteres Layout der gesamten Anlage möglich.
  • Das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Merkmalen ein oder mehrere Merkmale und/oder Eigenschaften der zuvor beschriebenen Vorrichtung umfassen. Ebenfalls kann die Vorrichtung alternativ oder zusätzlich einzelne oder mehrere Merkmale und/oder Eigenschaften des beschriebenen Verfahrens aufweisen.
  • Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
    • 1 zeigt beispielhaft ein Verfahren zum Umgang mit in einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern.
    • 2 zeigt detaillierter die Arbeitsweise eines Dreh- und Verteilsystems mit einem entsprechend ausgebildeten Manipulator.
    • 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsbeispiele eines Verfahrens zum Umgang mit in Reihen hintereinander bewegten Stückgütern.
    • 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Manipulators.
    • 7 zeigt weitere Ausführungsformen eines Verfahrens zum Umgang mit in einer Reihe hintereinander bewegten Stückgütern.
  • Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
  • Die 1 zeigt schematisch einen zeitlichen Ablauf eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Umgang mit in einer Reihe 20 hintereinander bewegten Stückgütern 21 innerhalb einer Vorrichtung 1.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst insbesondere ein Dreh- und Verteilmodul 2 mit einem Manipulator 3.
  • Stückgüter 21 im Sinne der vorliegenden Erfindung bzw. des beschriebenen Ausführungsbeispiels können bspw. einzelne Artikel, Pakete oder Gebinde sein. Im dargestellten Beispiel werden die Stückgüter 21 durch Gebinde 25 gebildet, welche Gebinde 25 beispielsweise durch Schrumpfgebinde oder Umreifungsgebinde gebildet sind, bei welchen Gebinden 25 jeweils sechs Artikel 26, insbesondere Getränkeflaschen oder Getränkedosen o.ä. durch eine Schrumpffolie, eine Umreifung oder ein andere Verpackungsmittel zusammengefasst sind.
  • Die gezeigte Vorrichtung 1 umfasst eine Zuführung 4, über welche Stückgüter 21 in regelmäßiger Abfolge dem Dreh- und Verteilmodul 2 bzw. dem Erfassungsbereich des Manipulators 3 zugeführt werden. Beispielsweise werden die Stückgüter 21 unmittelbar Stoß an Stoß aufeinanderfolgend in einer Reihe als geschlossene Formation oder mit regelmäßiger Beabstandung zwischen den einzelnen Stückgütern 21 oder als Takte 22 von Stückgutgruppen herangeführt. Ein Takt 22 bzw. eine Stückgutgruppe umfasst insbesondere jeweils mindestens zwei Stückgüter 21, welche innerhalb des Taktes 22 in Transportrichtung TR oder quer zur Transportrichtung unmittelbar aneinandergrenzend angeordnet sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Stückgüter 21 innerhalb eines Taktes 22 einander im Wesentlichen an mindestens einer Kontaktfläche berühren.
  • Insbesondere kann die Zuführung 4 durch ein endlos umlaufendes Förderband, eine endlose Förderkette o. dgl. gebildet sein, so dass damit die Stückgüter 21 zum Dreh- und Verteilmodul 2 angeliefert und heranbefördert werden können.
  • Im Beispiel ist dargestellt, dass die Stückgüter 21 über die Zuführung 4 in drei parallelen Reihen 20 lückenlos zugeführt werden. In einem Taktbildungsmodul 5 werden aus jeder der Reihen 20 jeweils Takte 22 umfassend drei in Transportrichtung hintereinander angeordnete Stückgüter 21 abgetrennt. Ein Takt 22 umfasst insbesondere jeweils eine Anzahl an Stückgütern 21, welche Anzahl nachfolgend durch den Manipulator 3 des Dreh- und Verteilmoduls 2 gemeinsam erfasst und gehandhabt wird. Insbesondere sind die Stückgüter 21 innerhalb des Taktes 22 unmittelbar aneinandergrenzend angeordnet, insbesondere einander im Wesentlichen an mindestens einer Kontaktfläche berührend.
  • Beispielsweise umfasst das Taktbildungsmodul 5 ein Gruppierband 6. Hierbei handelt es sich um ein Förderband, welches fluchtend zur Zuführung 4 angeordnet ist und zum Abtrennen eines jeweiligen Taktes 22 zumindest kurzzeitig oder fortlaufend mit einer gegenüber der Zuführung 4 erhöhten Geschwindigkeit betrieben wird.
  • Bei den in Reihe 20 lückenlos zugeführten Stückgütern 21 spricht man von einer geschlossenen Formation. Auch die Stückgüter 21 innerhalb eines Taktes 22 bilden eine geschlossene Formation, da zwischen den direkt benachbarten Stückgütern 21 innerhalb eines Takes 1 kein oder nur ein minimaler Abstand ausgebildet ist.
  • Der Manipulator 3 des Dreh- und Verteilsystems 2 ist zum klemmenden und/oder formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Entgegennehmen von Stückgütern 21 ausgebildet und/oder ausgestattet. Der Manipulator 3 erfasst eine Gruppe von mindestens zwei Stückgütern 21 der Reihe 20 oder einen vorab gebildeten Takt 22 umfassend mindestens zwei Stückgüter.
  • Der Manipulator 3 ist im vorliegenden Beispiel derart ausgestattet, dass er jeweils einen vorab synchron gebildeten Takt 22 der parallelen drei Reihen 20 gleichzeitig erfassen kann.
  • Anschließend verbringt der Manipulator 3 die erfassten Stückgüter 21 in eine Zielposition und/oder Zielausrichtung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist gezeigt, dass der Manipulator 3 die gemeinsam aus drei Reihen 20 erfassten neun Stückgüter 21 um 90° dreht und diese in einer neuen Zielausrichtung ZA freigibt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei erfassten und beim Erfassen beabstandeten Stückgüter 21 in eine definierte relativen Zielposition und/oder Zielausrichtung überführt werden, die fluchtend zu der Zuführung 4 angeordnet ist oder dass die mindestens zwei erfassten und beim Erfassen beabstandeten Stückgüter 21 alternativ in eine definierte relativen Zielposition und/oder Zielausrichtung überführt werden, die seitlich versetzt zu einer Flucht der zugeführten Stückgüter 21 angeordnet ist.
  • Bei dem dargestellten Verfahren ist vorgesehen, dass der Manipulator 3 einen Abstand zwischen den in Transportrichtung TR aufeinanderfolgend transportierten Stückgütern 21 erzeugt. Insbesondere ist in der definierten relativen Zielausrichtung ZA ein Abstand zwischen den wenigstens zwei transportierten Stückgütern 21 gegenüber der ursprünglichen Anordnung der wenigstens zwei erfassten Stückgüter 21 vor dem Erfassen verändert. Die Beabstandung erfolgt unabhängig von einer weiteren Handhabung der Stückgüter 21 durch den Manipulator.
  • Insbesondere kann der Manipulator 3 die erfassten und beim Erfassen beabstandeten Stückgüter 21 weiterhin Drehen und/oder Verschieben, wobei das Verschieben insbesondere in Transportrichtung und/oder in einer von der Transportrichtung abweichenden Bewegungsrichtung erfolgen kann, wobei die Bewegung bei einer von der Transportrichtung abweichenden Bewegungsrichtung zumindest eine Bewegungskomponente in Transportrichtung aufweist.
  • Die Veränderung und Einstellung des Abstands A zwischen den wenigstens zwei Stückgütern 21 erfolgt bereits bei dem Erfassen der wenigstens zwei Stückgüter 21 durch den Manipulator 3. Dies ist dadurch zu erkennen, dass vor dem Erfassen der Stückgüter durch den Manipulator 3, wenn der Manipulator 3 noch im geöffneten Zustand 3(o) an den Stückgütern 21 positioniert ist, kein Abstand zwischen benachbarten Stückgütern 21 eines Taktes 22 ausgebildet ist.
  • Zum Erfassen der Stückgüter 22 wird der Manipulator 3 in einen geschlossenen Zustand 3(g) überführt, wobei ein Abstand A zwischen benachbarten Stückgütern 21 eines Taktes 22 erzeugt wird.
  • Insbesondere weist der Manipulator 3 hierfür mindestens ein Keilelement auf (nicht dargestellt), welches zur Erzeugung des Abstands A zwischen die mindestens zwei benachbarten Stückgüter 21 des Taktes 22 eingeführt, insbesondere eingeschoben, wird.
  • Die 2 zeigt detaillierter die Arbeitsweise eines Dreh- und Verteilsystems 2 mit einem entsprechend ausgebildeten Manipulator 3. Im dargestellten Beispiel werden die Stückgüter 21 durch Gebinde 25 umfassen jeweils acht Artikel 26 gebildet, welche im wesentlichen als geschlossene Formation zugeführt werden, d.h. die Gebinde 25 werden ohne Abstand unmittelbar aufeinanderfolgend bzw. Stoß an Stoß dem Dreh- und Verteilsystem 2 zugeführt.
  • Der Manipulator 3 weist zum Erfassen einer Gruppe von drei Stückgütern 21 mindestens eine den Stückgütern 21 zugewandte Greiffläche 10 mit mindestens einem Keilelement 11 auf, welches Keilelement 11 aus der den Stückgütern 21 zugewandten Greiffläche 10 herausragt und sich beim Erfassen der Stückgüter 21 zwischen benachbarte erfasste Stückgüter 21 einschiebt.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass der Manipulator 3 mindestens einen Greiferkopf 12 zum insbesondere gleichzeitigen Erfassen der mindestens zwei Stückgüter 21 umfasst, wobei der mindestens eine Greiferkopf 12 zwei paarweise angeordnete Klemmbacken 13 mit Greifflächen 10 umfasst, wobei jede Greiffläche 10 jeweils mindestens ein Keilelement 11 umfasst.
  • Beim Erfassen der Stückgüter 21 durch gegensinniges Zustellen der Klemmbacken 13 gemäß Verfahrensschritt (I) werden die insbesondere einander gegenüberliegend angeordneten Keilelemente 11 zwischen benachbarte Stückgüter 21 eingedrängelt, so dass zwischen den Stückgütern 21 jeweils ein definierter Abstand A ausgebildet wird.
  • Nunmehr kann vorgesehen sein, dass der Manipulator 3 gemäß Verfahrensschritt (II) die entsprechend beabstandeten Stückgüter 21 in eine Zielposition verbringt und ohne weitere Handhabung freigibt. Die nunmehr definiert beabstandeten Stückgüter 21 können anschließend der weiteren Handhabung zugeführt werden.
  • Alternativ kann gemäß Verfahrensschritt (III) vorgesehen sein, dass die Gruppe von erfassten und beim Erfassen beabstandeten Stückgütern 21 vor der Freigabe durch den Manipulator 3 gedreht werden, beispielsweise wird die Gruppe von Stückgütern 21 um 90° um eine vertikale Drehachse gedreht, so dass sich die Stückgüter 21 nach Freigabe durch den Manipulator 3 in einer um 90° verdrehten Zielausrichtung ZA gegenüber den zugeführten Stückgütern 21 befinden.
  • Die nunmehr entsprechend voneinander beabstandete Stückgüter 21 können für die weitere Handhabung problemlos in Gassen 30 eingefädelt und abtransportiert werden.
  • Die 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsbeispiele eines Verfahrens zum Umgang mit in Reihen 20 hintereinander bewegten Stückgütern 21.
  • Gemäß 3 werden die Stückgüter 21 jeweils getaktet in zwei Reihen zugeführt, wobei jeder Takt 22 durch drei Gebinde 25 umfassend jeweils acht Stückgüter 21 gebildet wird.
  • Der Manipulator 3 erfasst jeweils zeitgleich einen Takt 22 jeder Reihe 20. Hierfür ist der Manipulator 3 mit zwei Klemmbackenpaaren 14 ausgestattet. Die gemeinsam erfassten sechs Artikel 26 werden beabstandet und zudem um 90° verdreht. Nach der Freigabe durch den Manipulator 3 können die um 90° gedrehten Stückgüter 21 in drei parallelen Gassen 30 in Transportrichtung TR abgeführt werden.
  • Gemäß 4 werden die Stückgüter 21 jeweils in geschlossener Formation in zwei Reihen zugeführt. Die Stückgüter 21 werden hierbei durch Gebinde 25 umfassend jeweils zwölf Artikel 26 gebildet wird.
  • Der Manipulator 3 erfasst jeweils zeitgleich einen Takt 22 jeder Reihe 20. Die gemeinsam erfassten vier Stückgüter 21 werden beabstandet und zudem um 90° verdreht. Nach der Freigabe können die um 90° gedrehten Stückgüter 21 in zwei parallelen Gassen 30 in Transportrichtung TR abgeführt werden.
  • Die 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Manipulators 3. Hierbei wird der Manipulator 3 durch einen Greiferkopf 12 mit zwei gegeneinander zustellbaren Klemmbacken 13 gebildet, welcher zum klemmenden und/oder formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Erfassen einer Gruppe von drei Flaschen 27 (5) oder von sechs Flaschen 27 (6) ausgebildet ist, wobei jede Flasche 27 ein Stückgut 21 bildet. Die Klemmbacken 12 weisen jeweils eine Greiffläche 10 auf, wobei die beiden Greifflächen 10 einander zugewandt sind und jeweils einander gegenüberliegend angeordnete Keilelemente 11 aufweisen.
  • Die Keilelemente 11 weisen jeweils eine Keilbasis 15 und eine Keilspitze 16 auf. Die Keilbasis 15 ist jeweils an einer Greiffläche 10 angeordnet und/oder befestigt und die Keilspitze 16 erstreckt sich in Richtung der gegenüberliegenden Greiffläche 10.
  • Die Form der hier dargestellten Keilelemente 11 ähnelt einem dreieckigen geraden Prisma, wobei die dreieckige Seitenfläche 17 des Prismas durch ein gleichschenkliges Dreieck gebildet, bei welchem die Schenkel 18 eine konkave Wölbung in Bezug auf eine Symmetrieachse S aufweisen. Die konkave Wölbung der Schenkel 18 ist insbesondere an die Form der zu erfassenden Flaschen 27 angepasst.
  • Die Form und Größe des Keils bestimmen die Größe des zwischen benachbarten Stückgütern 21 auszubildenden Abstands A.
  • Insbesondere weisen die Greifflächen 10 innere Keilelemente 11 i und äußere Keilelemente 11a auf. Die inneren Keilelemente 11 i dienen der Ausbildung des Abstands A zwischen den benachbarten, gemeinsam erfassten Flaschen 27. Die äußeren Keilelemente 11a dienen dagegen der Beabstandung zu nachfolgenden Flaschen der zuführenden Reihe (nicht dargestellt) bzw. dienen als Begrenzungselement und verhindern, dass die jeweils äußeren Flaschen 27 beim Erfassen durch den Manipulator 3 seitlich aus der erfassten Gruppe von drei Flaschen 27 (5) oder sechs Flaschen 27 (6) herausfallen.
  • Wie im Zusammenhang mit den 1 bis 4 vorbeschrieben, werden beim Erfassen der Flaschen 27 Abstände A zwischen benachbarten Flaschen 27 innerhalb einer Transportreihe ausgebildet. Durch Drehung um 90 Grad werden bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils Zweiergruppen 28 an benachbarten Stückgütern 21 gebildet, zwischen welchen Zweiergruppen 28 jeweils der durch die Keilelemente 11 i definiert eingeführte Abstand A ausgebildet ist. Die Zweiergruppen 28 werden anschließend über Gassen 30 abtransportiert und der weiteren Handhabung zugeführt.
  • Der Manipulator 3 wird beispielsweise durch einen Deltakinematik-Roboter oder durch einen an einem Deltakinematik Roboter aufgehängten Greiferkopf 12 gebildet, der beispielsweise zum Greifen und Beabstanden und ggfl. Drehen und/oder Versetzen von zu Gebinden 25 zusammengefasster Getränkebehältnisse ausgebildet ist. Die Vorrichtung 1 bzw. der als Deltakinematik-Roboter ausgebildete Manipulator kann jedoch ebenso auch zum Greifen und Beabstanden und ggfl. Drehen und/oder Versetzen von beliebigen Artikeln oder Stückgütern eingesetzt werden.
  • Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Manipulator 3 durch mindestens ein austauschbares Formatteil gebildet ist oder ein solches umfasst, und wobei bei einem Produktwechsel das mindestens eine Formatteil austauschbar ist, um die Vorrichtung 1 an die geänderten Produktionsbedingungen anzupassen. Beispielsweise kann ein Austausch der Klemmbacken 13 notwendig sein, um die Größe und/oder Form der Greifflächen 10 und Anordnung der Keilelemente 11 an die Anzahl der zu erfassenden Stückgüter 21 und an den zwischen den Stückgütern 21 auszubildenden Abstand A anzupassen.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 1 mindestens eine Erfassungseinrichtung (nicht dargestellt) zur Überwachung des Zulaufs der in mindestens einer Reihe 20 in den Erfassungsbereich des Manipulators 3 einlaufenden Stückgüter 21 umfasst. Die Erfassungseinrichtung ist mit dem Manipulator 3 gekoppelt, insbesondere elektronisch über eine Steuerungseinrichtung. Ein Bewegungsablauf des mindestens einen Manipulators 3 ist aufgrund der von der Erfassungseinrichtung ermittelten Daten steuerbar. Insbesondere kann dadurch sichergestellt werden, dass der Manipulator die einlaufenden Stückgüter 21 sicher und korrekt abgreifen kann.
  • Die schematische Draufsicht der 7 zeigt weitere Ausführungsformen eines Verfahrens zum Umgang mit in mindestens einer Reihe 20 hintereinander bewegten Stückgütern 21.
  • Hierbei werden Stückgutgruppen 22 von zwei in Transportrichtung TR nebeneinander angeordneten Stückgütern 21 getaktet zugeführt. Dies entspricht insbesondere einer getakteten Zuführung von Stückgütern 21 in zwei unmittelbar aneinandergrenzenden Reihen 20, 20a,20b. Zum Erfassen der Stückgutgruppen 22 werden die Greifflächen 10 des Manipulators 3 orthogonal zur Transportrichtung TR ausgerichtet.
  • Wie vorbeschrieben werden die Stückgüter 21 des Taktes 22 beim Erfassen durch den Manipulator 3 definiert beabstandet. Nachfolgend werden können die beabstandeten Stückgüter gemäß Verfahrensschritt I in Gassen 30 eingefädelt und der weiteren Verarbeitung und/oder Handhabung zugeführt werden.
  • Alternativ werden Stückgüter 21 des Taktes 22 beim Erfassen durch den Manipulator 3 definiert voneinander beabstandet und zusätzlich durch den Manipulator 3 um 90 Grad oder um 270 Grad gedreht. In dieser Weise befinden sich die beiden Stückgüter 21 des ursprünglichen Taktes 22 nach der Handhabung durch den Manipulator 3 gemäß Verfahrensschritt in Transportrichtung TR in einer Reihe 29 angeordnet, wobei zwischen den beiden Stückgütern 21 nunmehr ein definierter Abstand A ausgebildet ist.
  • Die unterschiedlichen dargestellten Beispiele zeigen, dass beispielsweise Stückgütern 21 in einer ersten Anzahl an parallelen Reihen 20 in einer Transportrichtung TR zugeführt werden können, wobei von jeder der ersten Anzahl an Reihen 20 eine zweite Anzahl von Stückgütern erfasst wird, welche zweite Anzahl von der ersten Anzahl abweicht. Durch eine Drehung der erfassten und beim Erfassen voneinander beabstandeten Stückgüter 21 werden diese in eine Anordnung von einer zweiten Anzahl an abführenden Reihen an Stückgütern 21 überführt. Auf diese Weise kann unter gleichzeitig Änderung der Ausrichtung der Stückgüter 21 die Anzahl der abführenden Reihen gegenüber der Anzahl der zuführenden Reihen 20 erhöht oder verringert werden.
  • Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass dieselbe Anzahl an Stückgütern 21 je Reihe 20 erfasst wird, welche Anzahl an Stückgütern 21 der Anzahl an zuführenden Reihen 20 entspricht. Nach Drehung werden die nunmehr beabstandeten und neu ausgerichteten Stückgüter 21 in gleicher Anzahl an abführenden Reihen wie zuführenden Reihen 20 der weiteren Handhabung zugeführt.
  • Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass die erfassten und beim Erfassen beabstandeten Stückgüter 21 ohne Drehung vom Manipulator 3 freigegeben werden. In diesem Fall wird der Manipulator 3 nur verwendet, um einen definierten Abstand zwischen den Stückgütern 21 zu erzeugen.
  • Weiterhin kann es in bestimmten Anwendungsfällen vorteilhaft sein, wenn die erfassten Stückgüter 21 nicht um 90 Grad sondern um 270 Grad gedreht werden.
  • Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Dreh- und Verteilmodul
    3
    Manipulator
    3(g)
    Manipulator im geschlossenen Zustand
    3(o)
    Manipulator im geöffneten Zustand
    4
    Zuführung
    5
    Taktbildungsmodul
    6
    Gruppierband
    10
    Greiffläche
    11
    Keilelement
    11a
    Äußeres Keilelement
    11 i
    Inneres Keilelement
    12
    Greiferkopf
    13
    Klemmbacke
    14
    Klemmbackenpaar
    15
    Keilbasis
    16
    Keilspitze
    17
    dreieckige Seitenfläche
    18
    Schenkel
    20
    Reihe
    21
    Stückgut
    22
    Takt, Stückgutgruppe
    25
    Gebinde
    26
    Artikel
    27
    Flasche
    28
    Zweiergruppe
    29
    Reihe
    A
    Abstand
    (I),(II),(III)
    Verfahrensschritte
    S
    Symmetrieachse
    TR
    Transportrichtung
    ZA
    Zielausrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2388216 B1 [0004]
    • DE 102015223521 [0005]
    • DE 102015118248 A1 [0006]
    • DE 10219129 B4 [0007]
    • DE 102016213400 [0044]
    • DE 102016124250 [0044]

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Umgang mit in mindestens einer Reihe (20) hintereinander bewegten Stückgütern (21), umfassend: - mindestens einen Manipulator (3) für die Stückgüter (21), - wenigstens eine Transporteinrichtung (4), über welche aufeinanderfolgende Stückgüter (21) der Reihe (20) in einen Erfassungsbereich des mindestens einen Manipulators (3) transportierbar sind, - wobei der mindestens eine Manipulator (3) zum Erfassen mindestens zweier Stückgüter (21) sowie zum Abtrennen und Überführen dieser mindestens zwei Stückgüter (21) in eine Zielposition und/oder Zielausrichtung (ZA) ausgebildet ist, und - wobei der mindestens eine Manipulator (3) zur Einstellung eines Abstands (A) zwischen den wenigstens zwei Stückgütern (21) ausgebildet ist und mindestens ein aus einer den Stückgütern (21) zugewandten Greiffläche (10) herausragenden und sich beim Erfassen der Stückgüter (21) zwischen benachbarte erfasste Stückgüter (21) schiebendes Keilelement (11) umfasst.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Manipulator (3) mindestens einen Greiferkopf (12) zum insbesondere gleichzeitigen Erfassen der mindestens zwei Stückgüter (21) umfasst, wobei der mindestens eine Greiferkopf (12) zwei paarweise angeordnete Greifflächen (10) mit jeweils mindestens einem Keilelement (11) umfasst.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die zwei Greifflächen (10) zum Erfassen der mindestens zwei Stückgüter (21) gegeneinander zustellbar ausgebildet sind.
  4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei jeweils zwei Keilelemente (11) der gegeneinander zustellbaren Greifflächen (10) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Keilelemente (11) jeweils eine Keilbasis (15) und eine Keilspitze (16) aufweisen, wobei die Keilbasis (15) an einer Greiffläche (10) angeordnet und/oder befestigt ist und wobei sich die Keilspitze (16) in Richtung der gegenüberliegenden Greiffläche (10) erstreckt.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Keilelement (11) die Form eines dreieckigen, geraden Prismas oder eine ähnliche Form aufweist.
  7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei eine dreieckige Seitenfläche (17) des Prismas durch ein gleichseitiges Dreieck gebildet wird oder wobei eine dreieckige Seitenfläche (17) des Prismas durch ein gleichschenkliges Dreieck gebildet wird.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Manipulator (3) durch mindestens ein austauschbares Formatteil gebildet ist oder ein solches umfasst, und wobei bei einem Produktwechsel das mindestens eine Formatteil austauschbar ist, um die Vorrichtung (1) an die geänderten Produktionsbedingungen anzupassen.
  9. Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) mindestens eine Erfassungseinrichtung zur Überwachung des Zulaufs von in mindestens einer Reihe (20) hintereinander bewegten Stückgütern (21) umfasst, wobei die Erfassungseinrichtung mit dem mindestens einen Manipulator (3) gekoppelt ist und wobei ein Bewegungsablauf des mindestens einen Manipulators (3) aufgrund der von der Erfassungseinrichtung ermittelten Daten steuerbar ist.
  10. Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Keilelement in unterschiedlichen Positionen an der Greiffläche anordenbar ist.
  11. Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Manipulator (3) oder Teile des mindestens einen Manipulators (3) durch einen Tripoden, durch einen Parallelkinematik-Roboter oder ein Portalsystem gebildet ist/sind.
  12. Verfahren zum Umgang mit in mindestens einer Reihe (20) hintereinander bewegten Stückgütern (21), bei dem - wenigstens zwei transportierte Stückgüter (21) erfasst, von der mindestens einen Reihe (20) räumlich abgetrennt und in eine definierte relative Zielposition und/oder Zielausrichtung (ZA) gegenüber nachfolgenden Stückgütern (21) der mindestens einen Reihe (20) gebracht werden; - wobei in der definierten relativen Zielposition und/oder Zielausrichtung (ZA) ein Abstand (A) zwischen den wenigstens zwei gemeinsam erfassten Stückgütern (21) gegenüber der ursprünglichen Anordnung der Stückgüter (21) vor dem Erfassen verändert ist; - wobei die Veränderung und Einstellung des Abstands (A) zwischen den wenigstens zwei Stückgütern (21) bei dem gemeinsamen Erfassen der wenigstens zwei Stückgüter (21) erfolgt, - wobei mindestens ein Keilelement (11) zwischen die wenigstens zwei gemeinsam erfassten Stückgüter (21) eingeführt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die mindestens zwei erfassten Stückgüter (21) in eine definierte relativen Zielposition und/oder Zielausrichtung (ZA) überführt werden, die fluchtend zu den zugeführten Stückgüter (21) angeordnet ist oder wobei die mindestens zwei erfassten Stückgüter (21) in eine definierte relativen Zielposition und/oder Zielausrichtung (ZA) überführt werden, die seitlich versetzt zu einer Flucht der zugeführten Stückgüter (21) angeordnet ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei Stückgütern (21) in n Reihen (20) in einer Transportrichtung transportiert werden, wobei von jeder der n Reihen (20) eine Anzahl von mindestens n+1 Stückgüter (21) erfasst wird und in eine Anordnung von mindestens n+1 abführenden Reihen an Stückgütern (21) überführt wird, oder wobei Stückgütern (21) in n Reihen (20) in einer Transportrichtung transportiert werden, wobei von jeder der n Reihen (20) eine Anzahl von maximal n-1 Stückgüter (21) erfasst wird und in eine Anordnung von maximal n-1 abführenden Reihen an Stückgütern (21) überführt wird, wobei gilt, dass die Anzahl der maximal n-1 abführenden Reihen (20) ≥ 2, oder wobei Stückgütern (21) in n Reihen (20) in einer Transportrichtung transportiert werden, wobei von jeder der n Reihen (20) eine Anzahl von n Stückgüter (21) erfasst wird und in eine Anordnung von n abführenden Reihen an definiert beabstandeten Stückgütern (21) überführt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die mindestens zwei erfassten Stückgüter (21) unter einer Drehung um etwa 90° oder unter einer Drehung um etwa 270° in die definierte relative Zielposition und Zielausrichtung (ZA) gebracht werden.
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