DE102022128001A1

DE102022128001A1 - Palettierroboterkopf, Palettierroboter und Verfahren zum Palettieren mindestens einer zu palettierenden Lage

Info

Publication number: DE102022128001A1
Application number: DE102022128001.2A
Authority: DE
Inventors: Alexander Mann
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2022-10-24
Filing date: 2022-10-24
Publication date: 2024-04-25
Also published as: WO2024088711A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Palettierroboterkopf (1) für einen Palettierroboter (100) zum Palettieren von Gebinden oder Behältern, umfassend eine erste Baugruppe (7) und eine zweite Baugruppe (3), wobei die erste Baugruppe (7) und die zweite Baugruppe (3) zwischen einer Ausfahrstellung und einer Einfahrstellung gegenläufig zueinander verfahrbar sind, wobei die erste Baugruppe (7) in der Ausfahrstellung aus dem Palettierroboterkopf (1) ausgefahren und zum Aufnehmen mindestens einer zu palettierenden Lage (102) ausgebildet ist und in der Einfahrstellung in den Palettierroboterkopf (1) eingefahren ist, wobei die zweite Baugruppe (3) zumindest in der Ausfahrstellung und zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung als Gegengewicht zu der ersten Baugruppe (7) ausgebildet ist. Mit der Erfindung kann mit einem geringen Aufwand eine Beschädigung der zu palettierenden Lage beim Aufnehmen und/oder Ablegen vermieden werden. Weiter kann das Aufnehmen und Ablegen der zu palettierenden Lage schneller als im Stand der Technik ausgeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Palettierroboterkopf, einen Palettierroboter und ein Verfahren zum Palettieren mindestens einer zu palettierenden Lage.
Palettierer werden beispielsweise bei der Getränkeabfüllung verwendet, um Lagen von befüllten Behältern und/oder Gebinden zu palettieren. Dazu werden beispielsweise Lagen aus Behältern, wie z.B. Flaschen oder Dosen, oder Gebinde gebildet. Die gebildeten Lagen können mit dem Palettierer zu einem Palettenstapel gestapelt bzw. palettiert werden.
Ein Palettierroboterkopf, ein Palettierroboter und ein entsprechendes Verfahren sind aus der US 2020/0062518 A1 bekannt. Der Palettierroboterkopf weist eine Greifvorrichtung, ein oberes Polster und Stützschichten auf. Zum Aufnehmen einer Lage wird die Lage zunächst an einer Oberseite von dem oberen Polster kontaktiert, anschließend von der Greifvorrichtung gegriffen und angehoben. Unter die angehobene Lage werden dann die Stützschichten gefahren, um die Lage zu stützen.
Ein weiterer Palettierroboterkopf ist beispielsweise aus der DE 10 2008 035 330 A1 bekannt. Dieser Palettierroboterkopf weist antreibbare Rollen auf, die eine aufgenommene Lage stützen können, sowie eine an einer Zuführseite des Palettierroboterkopfs seitlich angeordnete Aufwälzrolle. Zum Aufnehmen der Lage kann die Aufwälzrolle Behälter und/oder Gebinde der zu palettierenden Lage kontaktieren und diese unter Drehung der Aufwälzrolle über die Aufwälzrolle heben. Unter Bewegen des Palettierroboterkopfs können die Behälter bzw. Gebinde auf die Rollen bzw. die von diesen gebildete Auflage befördert werden, wobei die Rollen die Behälter bzw. Gebinde weiter von der Aufwälzrolle weg transportieren können, so dass weitere die Lage bildende Behälter und/oder Gebinde aufgenommen werden können.
Diese bekannten Lösungen erfordern einen relativ hohen Aufwand, um sicherzustellen, dass die die Lage bildenden Behälter und/oder Gebinde beim Aufnehmen und/oder Ablegen nicht beschädigt werden. Zudem dauern das Aufnehmen und Ablegen der Lage relativ lange.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Palettierroboterkopf, einen Palettierroboter und ein Verfahren bereitzustellen, die diese Nachteile überwinden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der folgenden Beschreibung.
Bei einem Palettierroboterkopf für einen Palettierroboter zum Palettieren von Gebinden oder Behältern, umfassend eine erste Baugruppe und eine zweite Baugruppe, wobei die erste Baugruppe und die zweite Baugruppe zwischen einer Ausfahrstellung und einer Einfahrstellung gegenläufig zueinander verfahrbar sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste Baugruppe in der Ausfahrstellung aus dem Palettierroboterkopf ausgefahren und zum Aufnehmen mindestens einer zu palettierenden Lage ausgebildet ist und in der Einfahrstellung in den Palettierroboterkopf eingefahren ist, wobei die zweite Baugruppe zumindest in der Ausfahrstellung und zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung als Gegengewicht zu der ersten Baugruppe ausgebildet ist.
Die Erfindung stellt damit einen Palettierroboterkopf bereit, bei dem eine Gewichtsverlagerung durch das Ausfahren der ersten Baugruppe durch die zweite Baugruppe kompensiert wird. Dabei wirkt die zweite Baugruppe während und nach dem Ausfahren als Gegengewicht zu der ersten Baugruppe. Der gemeinsame Schwerpunkt der ersten und zweiten Baugruppe verbleibt daher während und nach dem Ausfahren der ersten Baugruppe nahe am Palettierroboterkopf. Ein erstes Drehmoment, das die erste Baugruppe durch das Ausfahren aus dem Palettierroboterkopf auf den Palettierroboterkopf bewirkt, wird durch ein zweites Drehmoment, das durch das Ausfahren der zweite Baugruppe aus dem Palettierroboterkopf auf den Palettierroboterkopf wirkt, aufgehoben bzw. kompensiert. Daher kann im Vergleich zum Stand der Technik ein kleinerer Palettierroboter zum Bewegen des Palettierroboterkopfs eingesetzt werden, da für die Auswahl eines Roboters nicht nur die Traglast, sondern auch die Lage des Schwerpunkts und die Trägheit des Werkzeugs, in diesem Fall der Palettierroboterkopf, berücksichtigt werden kann. So kann z. B. die Traglast eines Palettierroboters für eine Anwendung ausreichend sein, wobei die Schwerpunktlage und die in der Dynamik entstehenden Trägheitskräfte ihn überlasten können. Durch die als Gegengewicht zur ersten Baugruppe wirkende zweite Baugruppe kann diese Überlastung vermieden werden. Dazu kann die erste Baugruppe in der Ausfahrstellung entgegen der Beladungsrichtung ausgefahren sein. Weiter kann die zweite Baugruppe dann in der Beladungsrichtung ausgefahren sein. Die erste Baugruppe und die zweite Baugruppe sind in der Ausfahrstellung voneinander beabstandet angeordnet. Der Abstand ist dabei derart, dass die erste Baugruppe unabhängig von der zweiten Baugruppe die mindestens eine zu palettierende Lage aufnehmen kann. Dabei kann die erste Baugruppe die mindestens eine zu palettierende Lage z. B. Klemmen, Greifen oder lediglich zumindest teilweise umschließen. Insbesondere, wenn die erste Baugruppe die mindestens eine zu palettierende Lage lediglich zumindest teilweise umschließt, ohne sie zu klemmen oder zu greifen, kann die erste Baugruppe zum Beispiel dazu ausgebildet sein, die mindestens eine zu palettierende Lage beim Einfahren in den Palettierroboterkopf in Richtung der zweiten Baugruppe zu schieben. Gleichzeitig kann die mindestens eine zu palettierende Lage zumindest teilweise auf die zweite Baugruppe geschoben werden, während die zweite Baugruppe in den Palettierroboterkopf eingefahren wird, wobei die zweite Baugruppe durch eine entsprechende Bewegung des Palettierroboterkopfs ortsfest gehalten werden kann. Dies kann eine Stützung der mindestens einen zu palettierenden Lage durch die zweite Baugruppe in der Einfahrstellung bewirken. Die Einfahrstellung kann dabei auch eine Einfahrstellung sein, wobei in der Einfahrstellung der Palettierroboterkopf in seiner Gesamtheit mit mindestens einer aufgenommenen zu palettierenden Lage bewegt wird. Da die zweite Baugruppe als Gegengewicht zur ersten Baugruppe ausgebildet ist, kann die erste Baugruppe ebenfalls als Gegengewicht zur zweiten Baugruppe angesehen werden. Zum Ablegen der mindestens einen zu palettierenden Lage kann die erste Baugruppe aus dem Palettierroboterkopf ausgefahren werden. Dabei kann die zweite Baugruppe, insbesondere dann, wenn die zweite Baugruppe die mindestens eine zu palettierende Lage in der Einfahrstellung stützt, unter der mindestens einen zu palettierenden Lage wegbewegt werden, wobei die erste Baugruppe durch eine entsprechende Bewegung des Palettierroboterkopfs beim Ausfahren aus dem Palettierroboterkopf ortsfest gehalten werden kann. Dabei kann die erste Baugruppe beim Ausfahren aus dem Palettierroboterkopf die mindestens eine zu palettierende Lage z. B. von der zweiten Baugruppe schieben. Damit kann mit einem geringen Aufwand eine Beschädigung der mindestens einen zu palettierenden Lage beim Aufnehmen und/oder Ablegen vermieden werden. Weiter kann das Aufnehmen und Ablegen der mindestens einen zu palettierenden Lage schneller als im Stand der Technik ausgeführt werden.
Die Baugruppen können zum Beispiel jeweils auf sich entlang der Beladungsrichtung erstreckenden Linearführungen beweglich gelagert sein. Die Linearführungen können an dem Palettierroboterkopf befestigt sein. Weiter können die Linearführungen beider Baugruppen parallel zueinander ausgerichtet sein.
Gemäß einem Beispiel können die erste Baugruppe und die zweite Baugruppe zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung gleichzeitig gegenläufig zueinander verfahrbar sein. Dazu können die erste und zweite Baugruppe einen gemeinsamen Antrieb oder zwei synchronisierte Antriebe aufweisen. Die Bewegung der Baugruppen beim Aus- und Einfahren kann daher synchron erfolgen, wobei die zurückgelegten Strecken der beiden Baugruppen relativ zum Palettierroboterkopf nicht zwingend gleich sein müssen, sondern auch verschieden sein können.
In einigen Beispielen kann der gemeinsame Antrieb die erste Baugruppe antreiben, und über ein Getriebe mit der zweiten Baugruppe gekoppelt sein oder umgekehrt.
In einigen Beispielen mit einem gemeinsamen Antrieb kann das Getriebe zum Beispiel beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis aufweisen, das derart gewählt sein kann, dass die erste und zweite Baugruppe synchron bewegt werden. In einigen Ausführungsformen kann das Getriebe ein Übersetzungsverhältnis aufweisen, das derart gewählt sein kann, dass die erste und zweite Baugruppe relativ zum Palettierroboterkopf, z.B. relativ zu einem Bezugspunkt des Palettierroboterkopfs, im Wesentlichen um denselben Weg oder Strecke verfahren werden.
Gemäß einigen anderen Beispielen kann der gemeinsame Antrieb über ein erstes Getriebe mit der ersten Baugruppe und über ein zweites Getriebe mit der zweiten Baugruppe gekoppelt sein. Die Übersetzungsverhältnisse des ersten und zweiten Getriebes können derart gewählt sein, dass die erste und zweite Baugruppe relativ zum Palettierroboterkopf, z.B. relativ zu einem Bezugspunkt des Palettierroboterkopfs, im Wesentlichen um denselben Weg oder Strecke verfahren werden.
Gemäß einem weiteren Beispiel kann in der Ausfahrstellung und zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung ein von der ersten Baugruppe auf den Palettierroboterkopf wirkendes erstes Drehmoment im Wesentlichen gleich einem von der zweiten Baugruppe auf den Palettierroboterkopf wirkenden zweiten Drehmoment sein.
Weiter können die erste und zweite Baugruppe derart ausgebildet sein, dass das Gewicht der mindestens einen zu palettierenden Lage das Gleichgewicht zwischen dem ersten und zweiten Drehmoment lediglich unwesentlich verändert. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Baugruppe unabhängig von der erste Baugruppe bewegt werden, um die zurückgelegte Strecke der zweiten Baugruppe beim Ausfahren und damit das zweite Drehmoment an das erste Drehmoment anzupassen. Damit kann das zusätzliche von der mindestens einen zu palettierenden Lage in der Ausfahrstellung und zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung auf den Palettierroboterkopf wirkende Drehmoment durch das von der zweiten Baugruppe auf den auf den Palettierroboterkopf wirkende zweite Drehmoment kompensiert werden.
Weiter ist zum Beispiel denkbar, dass die erste Baugruppe mindestens einen Zentrierrahmen zum Aufnehmen der mindestens einen zu palettierenden Lage aufweisen kann, wobei der Zentrierrahmen vorzugsweise zum Bewegen mindestens einen der zu palettierenden Lage ausgebildet ist.
Der Zentrierrahmen kann derart ausgebildet sein, dass mindestens eine zu palettierende Lage lateral von ihm umrahmt werden kann. Insbesondere kann der Zentrierrahmen bezüglich der Beladungsrichtung vor und hinter der mindestens einen zu palettierenden Lage Rahmenelemente aufweisen. Die Rahmenelemente weisen eine Stabilität auf, die ausreicht, um die mindestens eine zu palettierende Lage beim Aufnehmen und Ablegen zu schieben bzw. eine Bewegung der mindestens einen zu palettierenden Lage aufzuhalten.
In einem weiteren Beispiel kann die zweite Baugruppe eine Stützvorrichtung für die mindestens eine zu palettierende Lage aufweisen, wobei die Stützvorrichtung insbesondere als Tragblech zum Anordnen unter die mindestens eine zu palettierende Lage ausgebildet ist.
Mit dem Stützvorrichtung kann die mindestens eine zu palettierende Lage in der Einfahrstellung und zumindest teilweise zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung zusätzlich gestützt werden. Insbesondere bei einer vielteiligen Lage, z. B. eine Vielzahl von Behältern oder Gebinden, kann ein Tragblech als Stützvorrichtung unter die mindestens eine zu palettierende Lage angeordnet werden, um alle Teile der Lage von unten abzustützen. Alternativ oder zusätzlich kann die Stützvorrichtung zwei Schienen aufweisen, die an gegenüberliegenden Seiten unter mindestens eine zu palettierende Lage geschoben werden können. Insbesondere bei einer einstückigen Lage können die Schienen als Stützung von unten ausreichen.
Die mindestens eine zu palettierende Lage kann beispielsweise einen oder mehrere Behälter und/oder Gebinde ausweisen, oder aus diesen bestehen oder gebildet sein. Der Behälter kann eine Dose, eine Flasche, z.B. eine Glasflasche oder eine Kunststoffflasche, beispielsweise eine PET-Flasche, sein oder aufweisen. Der Behälter kann eine Tasche, Beutel, Verpackung, Kartonage oder dergleichen sein oder aufweisen. Das Gebinde kann Flaschen und/oder Behälter aufweisen oder aus diesen bestehen, wobei die Flaschen und/oder Behälter zu dem Gebinde zusammengefügt, z.B. miteinander verklebt, verpackt und/oder verbunden sein können. In einigen Ausführungsformen kann die Lage aus einer Anordnung mehrerer Reihen von Behältern und/oder Gebinden gebildet sein, beispielsweise aus 2x2 Behältern und/oder Gebinden, d.h. zwei nebeneinander angeordnete Reihen aus jeweils zwei Behältern und/oder Gebinden. In einigen Ausführungsformen kann die Lage aus einer Anordnung von 2x2 bis 24x24 Behältern und/oder Gebinden gebildet sein, beispielsweise 2x4, 8x6, 6x8, 1 0x12,12x12, 16x14, oder dergleichen.
Gemäß einem anderen Beispiel kann der Palettierroboterkopf einen Tragrahmen aufweisen, wobei die erste Baugruppe und die zweite Baugruppe entlang des Tragrahmens zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung beweglich gelagert sind.
Dazu können weiter beispielsweise Linearführungen für die erste Baugruppe und für die zweite Baugruppe an dem Tragrahmen befestigt sein. Weiter kann zum Beispiel ein Antrieb für die beiden Baugruppen oder separate Antriebe für jede Baugruppe an dem Tragrahmen befestigt sein.
Es ist weiter denkbar, dass die erste Baugruppe in der Ausfahrstellung zum Beispiel um eine erste Strecke von der Einfahrstellung versetzt sein kann und die zweite Baugruppe um eine zweite Strecke von der Einfahrstellung versetzt sein kann, wobei die zweite Strecke eine Länge aufweist, die mindestens einem Drittel, bevorzugt mindestens 50%, der Summe der ersten und zweiten Strecke entspricht.
Entspricht die Länge der zweiten Strecke der Hälfte der Länge der ersten Strecke, so kann die zweite Baugruppe relativ zu dem Palettierroboterkopf um denselben Weg bzw. dieselbe Stecke verfahren werden, um die die erste Baugruppe relativ zu dem Palettierroboterkopf verfahren wird. Damit können die erste und zweite Baugruppe im Wesentlichen synchron zum Palettierroboterkopf verfahren werden. In einigen Ausführungsformen kann die Länge der ersten Strecke aber auch kleiner als die Hälfte der Länge der zweiten Strecke sein.
Weiter betrifft die Erfindung einen Palettierroboter aufweisend einen Roboterarm und einen mit dem Roboterarm verbundenen Palettierroboterkopf nach der vorangegangenen Beschreibung.
Der Palettierroboter kann eine Steuereinheit aufweisen und/oder von einer Steuereinheit angesteuert werden. Die Steuereinheit kann beispielsweise Motoren des Palettierroboters und/oder des Palettierroboterkopfs steuern.
Weitere Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Palettierroboters ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen des oben beschriebenen Palettierroboterkopfs. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
Gemäß einem Beispiel kann der Palettierroboter dazu ausgebildet sein, bei einer Aufnahme mindestens einer zu palettierenden Lage eine Bewegung des Roboterarms mit einer Bewegung der zweiten Baugruppe und der ersten Baugruppe zu überlagern, wobei bevorzugt die zweite Baugruppe während der Bewegung ortsfest verbleibt.
Der Palettierroboterkopf kann sich dabei beim Bewegen der erstem und zweiten Baugruppe von der Ausfahrstellung in die Einfahrstellung z. B. mit der gleichen Geschwindigkeit in Richtung der zweiten Baugruppe bewegen, mit der die zweite Baugruppe in den Palettierroboterkopf eingefahren wird. Dadurch kann die zweite Baugruppe für einen Beobachter ihre Position halten. Gleichzeitig kann bei dieser Bewegung des Palettierroboterkopfs die erste Baugruppe beim Einfahren in den Palettierroboterkopf für einen Beobachter eine Geschwindigkeit aufweisen, die der Summe aus Einfahrgeschwindigkeit der ersten Baugruppe und der Geschwindigkeit des Palettierroboterkopfs entspricht. Damit kann der Palettierroboterkopf bereits beim Einfahren der ersten Baugruppe mit der mindestens einen zu palettierenden Lage in Bewegung gesetzt werden, vorzugsweise in Richtung des Ablageortes der mindestens einen zu palettierenden Lage. Damit kann der Transport der mindestens einen zu palettierenden Lage beschleunigt werden.
Weiter kann der Palettierroboter beispielsweise dazu ausgebildet sein, bei einem Ablegen mindestens einer zu palettierenden Lage eine Bewegung des Roboterarms mit einer Bewegung der zweiten Baugruppe und der ersten Baugruppe zu überlagern, wobei bevorzugt die erste Baugruppe während der Bewegung ortsfest verbleibt.
Der Palettierroboterkopf kann sich dabei beim Bewegen der erstem und zweiten Baugruppe von der Einfahrstellung in die Ausfahrstellung z. B. entgegen der Ausfahrrichtung der ersten Baugruppe mit der gleichen Geschwindigkeit von der ersten Baugruppe wegbewegen, mit der die erste Baugruppe aus dem Palettierroboterkopf ausgefahren wird. Dadurch kann die erste Baugruppe für einen Beobachter ihre Position halten. Gleichzeitig kann bei dieser Bewegung des Palettierroboterkopfs die zweite Baugruppe beim Ausfahren in den Palettierroboterkopf für einen Beobachter eine Geschwindigkeit aufweisen, die der Summe aus Ausfahrgeschwindigkeit der zweiten Baugruppe und der Geschwindigkeit des Palettierroboterkopfs entspricht. Weiter kann damit der Palettierroboterkopf bereits beim Ausfahren der ersten Baugruppe beim Ablegen der mindestens einen zu palettierenden Lage Bewegung gesetzt werden, vorzugsweise in Richtung des Aufnahmeortes der mindestens einen zu palettierenden Lage. Damit kann die Bewegung zu dem Aufnahmeort beschleunigt werden.
Dazu kann z. B. vorgesehen sein, dass der Palettierroboterkopf um eine Achse drehbar gelagert ist, die senkrecht auf der Bewegungsrichtung der ersten und zweiten Baugruppe beim Ein- und Ausfahren steht und vorzugsweise vertikal angeordnet sein kann. Bei der Bewegung zwischen dem Aufnahmeort der mindestens einen zu palettierenden Lage und deren Ablageort kann der Palettierroboterkopf dann, vorzugsweise um 180°, um diese vertikale Achse gedreht werden, so dass der Palettierroboterkopf nicht lediglich beim Aufnehmen der mindestens einen zu palettierenden Lage bzw. beim Einfahren der ersten Baugruppe bereits in Richtung des Ablageorts bewegt wird, sondern auch beim Ablegen der mindestens einen zu palettierenden Lage bzw. dem Ausfahren der ersten Baugruppe bereits in Richtung des Aufnahmeorts bewegt wird.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Palettieren mindestens einer zu palettierenden Lage mit einem Palettierroboter nach der vorangegangenen Beschreibung mit den folgenden Schritten: Bewegen des Palettierroboterkopfs des Palettierroboters in eine Aufnahmeposition, wobei in der Aufnahmeposition die erste Baugruppe des Palettierroboterkopfs entgegen einer Beladungsrichtung aus dem Palettierroboterkopf ausgefahren und die zweite Baugruppe in der Beladungsrichtung aus dem Palettierroboterkopf ausgefahren ist; Aufnehmen mindestens einer zu palettierenden Lage mit der ersten Baugruppe in der Aufnahmeposition und Einfahren der ersten Baugruppe in den Palettierroboterkopf in die Beladungsrichtung, wobei bei dem Einfahren der ersten Baugruppe der Palettierroboterkopf in die Beladungsrichtung bewegt wird und die zweite Baugruppe in den Palettierroboterkopf eingefahren wird, derart, dass die zweite Baugruppe ortsfest gehalten wird; Bewegen des Palettierroboterkopfs in eine Palettierposition; und Ausfahren der zweiten Baugruppe in der Palettierposition aus dem Palettierroboterkopf in die Beladungsrichtung, wobei bei dem Ausfahren der zweiten Baugruppe der Palettierroboterkopf in die Beladungsrichtung bewegt wird und die erste Baugruppe aus dem Palettierroboterkopf zum Ablegen der mindestens einen zu palettierenden Lage ausgefahren wird, derart, dass die erste Baugruppe ortsfest gehalten wird.
Das Verfahren kann mit einem oben beschriebenen Palettierroboterkopf und/oder Palettierroboter durchgeführt werden. Ein oben beschriebener Palettierroboterkopf und/oder Palettierroboter kann dazu eingerichtet sein, das Verfahren durchzuführen. Das Verfahren kann z.B. auch mit einer Zweisäulenmaschine durchgeführt werden.
Beim Bewegen des Palettierroboterkopfs in die Aufnahmeposition können die erste und zweite Baugruppe entweder bereits in der Ausfahrstellung sein oder von der Einfahrstellung in die Ausfahrstellung bewegt werden. Spätestens am Ende des Schritts Bewegen des Palettierroboterkopfs in die Aufnahmeposition kann die erste Baugruppe aus dem Palettierroboterkopf ausgefahren sein und die erste Baugruppe an mindestens einer zu palettierenden Lage angeordnet sein. Dann kann die erste Baugruppe die mindestens eine zu palettierende Lage aufnehmen, z. B. in dem ein Zentrierrahmen der ersten Baugruppe in horizontaler Richtung an die mindestens eine zu palettierende Lage angrenzend angeordnet wird. Dabei können an der Aufnahmeposition bereits mehrere zu palettierende Lagen gestapelt sein. Diese können dann gleichzeitig von der ersten Baugruppe aufgenommen werden. Weiter kann die erste Baugruppe danach in die Beladungsrichtung in den Palettierroboterkopf eingefahren werden, wobei die erste Baugruppe die mindestens eine zu palettierende Lage mitnimmt. Gleichzeitig kann die zweite Baugruppe mit einer Einfahrgeschwindigkeit entgegen der Beladungsrichtung in den Palettierroboterkopf eingefahren werden, wobei der Palettierroboterkopf mit der gleichen Geschwindigkeit in die Beladungsrichtung und damit in Richtung der zweiten Baugruppe bewegt wird, so dass für einen Beobachter die zweite Baugruppe ortsfest gehalten wird. Weiter bildet die zweite Baugruppe in der Ausfahrstellung und beim Einfahren der ersten Baugruppe in den Palettierroboterkopf ein Gegengewicht zu der ersten Baugruppe. Die zweite Baugruppe kann daher gleichzeitig mit der ersten Baugruppe in den Palettierroboterkopf eingefahren werden. Der Palettierroboterkopf kann weiter von der Aufnahmeposition in die Palettierposition bewegt werden. Diese Bewegung kann bereits mit dem Einfahren der ersten und zweiten Baugruppe in den Palettierroboterkopf beginnen. In der Palettierposition werden die erste und zweite Baugruppe aus dem Palettierroboterkopf ausgefahren. Dabei kann die erste Baugruppe entgegen der Beladungsrichtung mit einer Ausfahrgeschwindigkeit aus dem Palettierroboterkopf ausgefahren werden. Der Palettierroboterkopf kann sich währenddessen mit der gleichen Geschwindigkeit in die Beladungsrichtung bewegen. Damit wird die erste Baugruppe in der Palettierposition ortsfest gehalten.
Das Verfahren kann mindestens einmal oder mehrmals wiederholt werden, um einen Palettenstapel aus zu palettierenden Lagen zu bilden. In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, einige, mehrere oder alle Schritte des Verfahrens in umgekehrter Reihenfolge durchzuführen, um eine oder mehrere Lagen eines Palettenstapels zu entnehmen.
Weitere Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen des oben beschriebenen Palettierroboterkopfs und des oben beschriebenen Palettierroboters. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
Bei dem Verfahren können nach dem Schritt, Aufnehmen mindestens einer zu palettierenden Lage, zum Beispiel die erste Baugruppe und die zweite Baugruppe in der Einfahrstellung übereinander angeordnet sein. Dabei können die Schwerpunkte der beiden Baugruppen zum Beispiel horizontal übereinander oder aufeinander liegen.
Weiter ist denkbar, dass vor dem Schritt, Aufnehmen mindestens einer zu palettierenden Lage, zum Beispiel die erste Baugruppe an die Dimension der mindestens einen zu palettierenden Lage, beispielsweise deren Standfläche, angepasst werden kann.
Beispielsweise kann die erste Baugruppe einen Zentrierrahmen aufweisen, der mit einem Zentrierrahmenantrieb an die Dimension der mindestens einen zu palettierenden Lage angepasst werden kann.
Gemäß einem weiteren Beispiel kann die erste Baugruppe die mindestens eine zu palettierende Lage nach dem Bewegen in die Aufnahmeposition zumindest teilweise umschließen.
Weiter kann in einem anderen Beispiel der Palettierroboterkopf beim Bewegen in die Palettierposition, vorzugsweise um 180°, um eine vertikale Achse gedreht werden.
Weiter kann in Schritt, Aufnehmen mindestens einer zu palettierenden Lage, und/oder Schritt, Ausfahren der zweiten Baugruppe, beispielsweise die erste Baugruppe um eine erste Strecke ausgefahren werden und die zweite Baugruppe um eine zweite Strecke ausgefahren werden, wobei die zweite Strecke eine Länge aufweist, die mindestens einem Drittel, bevorzugt mindestens 50%, der Summe der ersten und zweiten Strecke entspricht.
Entspricht die Länge der zweiten Strecke der Hälfte der Länge der ersten Strecke, so kann die zweite Baugruppe relativ zu dem Palettierroboterkopf um denselben Weg bzw. dieselbe Stecke verfahren werden, um die die erste Baugruppe relativ zu dem Palettierroboterkopf verfahren wird. Damit können die erste und zweite Baugruppe im Wesentlichen synchron zum Palettierroboterkopf verfahren werden. In einigen Ausführungsformen kann die Länge der ersten Strecke aber auch kleiner als die Hälfte der Länge der zweiten Strecke sein.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausführungsform mittels der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

1a, b eine beispielhafte Ausführungsform eines schematisch dargestellten Palettierroboterkopfs in einer Einfahrstellung (a) und einer Ausfahrstellung (b), jeweils in einer Seitenansicht;
2 eine schematische Vorderansicht der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
3 eine schematische Draufsicht der in 1 und 2 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform in der Ausfahrstellung, wobei die erste Baugruppe nicht gezeigt ist;
4 eine schematische Draufsicht der in 1 bis 3 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform in der Ausfahrstellung;
5a-i eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Palettierroboters, in einer schematischen Ansicht zu verschiedenen Zeitpunkten eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
6 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 a bis 4 zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Palettierroboterkopfs 1.
1a zeigt den Palettierroboterkopf 1 in einer Ausfahrstellung und 1b in einer Einfahrstellung. 2 zeigt eine Vorderansicht des Palettierroboterkopfs 1. Die 3 und 4 zeigen jeweils eine Draufsicht des Palettierroboterkopfs 1, wobei zur besseren Übersicht ist einige Element in 3 nicht dargestellt sind.
Gemäß 1a weist der Palettierroboterkopf 1 eine erste Baugruppe 7 und eine zweite Baugruppe 3 auf kann. Die erste und zweite Baugruppe 3, 7 sind jeweils verfahrbar an dem Palettierroboterkopf 1 gelagert. D. h., dass die beiden Baugruppen 3, 7 aus dem Palettierroboterkopf 1 ausgefahren bzw. in den Palettierroboterkopf 1 eingefahren werden können. Der Palettierroboterkopf 1 kann während des Ausfahrens und Einfahrens einer oder beider Baugruppen 3, 7 unbewegt sein. 1a stellt die erste und zweite Baugruppe 3, 7 in der Einfahrstellung dar, in der sie in den Palettierroboterkopf 1 eingefahren sind.
In dem dargestellten Beispiel weist die zweite Baugruppe 3 ein Tragblech auf, auf das die mindestens eine zu palettierenden Lage 102 geschoben werden kann. Das Tragblech ist dazu ausgebildet, mindestens eine zu palettierende Lage zu tragen, in der eine Vielzahl von Objekten, z. B. Behälter oder Gebinde, zusammengefasst sind.
1b zeigt die erste und zweite Baugruppe 3, 7 in der Ausfahrstellung. Die erste und zweite Baugruppe 3, 7 sind in der Ausfahrstellung aus dem Palettierroboterkopf 1 ausgefahren. In der Ausfahrstellung kann die erste Baugruppe 7 eine beispielhaft in den 5a bis 5i dargestellte mindestens eine zu palettierende Lage 102 aufnehmen. Die Aufnahme der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 durch die erste Baugruppe 7 kann unabhängig von der zweiten Baugruppe 3 erfolgen. Die zweite Baugruppe 3 wirkt in der Ausfahrstellung und zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung als Gegengewicht zur ersten Baugruppe 3, so dass ein Schwerpunkt des Palettierroboterkopfs 1 nah am Palettierroboterkopf 1 verbleiben kann. Der Palettierroboterkopf 1 ist dadurch stabiler und kann während des Aus- und Einfahrens der beiden Baugruppen 3, 7 kontrolliert bewegt werden.
Weiter kann der Palettierroboterkopf 1 während des Aus- und Einfahrens der beiden Baugruppen 3, 7 ebenfalls bewegt werden. So kann eine Bewegung des Palettierroboterkopfs 1 die Aus- oder Einfahrbewegung einer der beiden Baugruppen 3, 7 ausgleichen, so dass die entsprechende Baugruppe 3, 7 unbewegt erscheint.
Weiter kann der Palettierroboterkopf 1 einen Tragrahmen 6 aufweisen, mit dem die erste und/oder die zweite Baugruppe 3, 7 verbunden sein können, wie z. B. in 2 dargestellt ist. Dabei können der Tragrahmen 6 und die zweite Baugruppe 3 miteinander verbunden und relativ zueinander verfahrbar sein. Weiter können der Tragrahmen 6 und die erste Baugruppe 7 ebenfalls miteinander verbunden und relativ zueinander verfahrbar sein.
Der Palettierroboterkopf 1 bzw. der Tragrahmen 6 können eine erste Linearführung 8 aufweisen, entlang der die erste Baugruppe 7 geführt sein kann. Weiter können der Palettierroboterkopf 1 bzw. der Tragrahmen 6 eine zweite Linearführung 9 aufweisen, entlang der die zweite Baugruppe 3 geführt sein kann. Die erste Linearführung 8 und/oder die zweite Linearführung 9 können beispielsweise eine Führungsnut und/oder eine Führungsschiene aufweisen.
Der Palettierroboterkopf 1 kann gemäß 2 und 3 weiter einen Antrieb 12 aufweisen. Der Antrieb 12 kann dazu eingerichtet sein, die zweite Baugruppe 3 relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 zu verfahren und/oder umgekehrt. In einigen Ausführungsformen kann der Antrieb 12 einen Elektromotor aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Antrieb 12 dazu eingerichtet sein, mit einem Elektromotor verbunden zu sein oder werden, beispielsweise wenn der Palettierroboterkopf 1 an einem Palettierroboter 100 befestigt ist und der Palettierroboter 100 einen entsprechenden Elektromotor aufweist. Der Antrieb 12 kann eines oder mehrere der Elemente der folgenden Gruppe aufweisen: einen Riemen 13, Riementriebe, Zahnräder, Zahnstangen, Getriebe und/oder Antriebselemente. Der Riemen 13 kann einen Zahnriemen aufweisen.
Der Antrieb 12 kann weiter dazu eingerichtet sein, die erste Baugruppe 7 und/oder die zweite Baugruppe 3 relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 zu verfahren.
Der Antrieb 12 und/oder die erste Linearführung 8 können derart eingerichtet und/oder angesteuert werden, dass die erste Baugruppe 7 relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 um eine erste Strecke S1 verfahrbar sein kann. Die erste Strecke S1 kann eine maximale Strecke sein, d.h. ein maximaler Abstand zweier weitestmöglich voneinander entfernter, anfahrbarer Punkte entlang der ersten Linearführung 8. Weiter kann die erste Strecke S1 derjenigen Strecke entsprechen, die die erste Baugruppe 7 relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 verfahren wird, wenn die erste Baugruppe 7 von der Ausfahrstellung in die Einfahrstellung und/oder umgekehrt überführt wird. Mit der ersten Strecke S1 kann auch diejenige Strecke gemeint sein, um die die erste Baugruppe 7 und/oder der Palettierroboterkopf 1 bzw. der Tragrahmen 6 tatsächlich verfahren wird, d.h., dass die erste Strecke S1 kleiner als eine maximale Strecke entlang der ersten Linearführung 8 sein kann.
Weiter können der Antrieb 12 und/oder die zweite Linearführung 9 derart eingerichtet und/oder angesteuert werden, dass die zweite Baugruppe 3 relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 um eine zweite Strecke S2 verfahrbar sein kann. Die zweite Strecke S2 kann eine maximale Strecke sein, d.h. ein maximaler Abstand zweier weitestmöglich voneinander entfernter, anfahrbarer Punkte entlang der zweiten Linearführung 9. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Strecke S2 derjenigen Strecke entsprechen, die die zweite Baugruppe 3 relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 und/oder umgekehrt verfahren wird, wenn die zweite Baugruppe 3 von der Ausfahrstellung in die Einfahrstellung und/oder umgekehrt überführt wird. Mit der zweiten Stecke S2 kann auch diejenige Strecke gemeint sein, um die die zweite Baugruppe 3 und/oder der Palettierroboterkopf 1 bzw. der Tragrahmen 6 tatsächlich verfahren wird, d.h., dass die zweite Strecke S2 kleiner als eine maximale Strecke entlang der zweiten Linearführung 9 sein kann.
Werden die erste und/oder die zweite Baugruppe 3, 7 zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung überführt, so kann die erste Baugruppe 7 relativ zu der zweiten Baugruppe 3, oder umgekehrt, um eine dritte Strecke S3 verfahren werden. Die dritte Strecke S3 kann der Summe aus der ersten Strecke S1 und der zweiten Strecke S2 entsprechen. In einigen Ausführungsformen kann das Verhältnis aus S2/S3 zum Beispiel zwischen 1/3 bis 2/3, z.B. 1/2, sein. In einigen Ausführungsformen kann das Verhältnis aus S2/S3 im Wesentlichen 1 sein, und/oder die Länge der Strecke S2 im Wesentlichen der Länge der Strecke S1 entsprechen.
In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Antrieb 12 mit der zweiten Baugruppe 3 und/oder der ersten Baugruppe 7 über ein Getriebe gekoppelt sein kann. Das Getriebe kann ein Übersetzungsverhältnis aufweisen, das derart gewählt sein kann, dass beispielsweise das Verhältnis der von der zweiten Baugruppe 3 relativ zum Palettierroboterkopf 1 bzw. zum Tragrahmen 6 entlang der zweiten Linearführung 9 zurückgelegten zweiten Strecke S2 zu der von der ersten Baugruppe 7 relativ zum Palettierroboterkopf 1 bzw. zum Tragrahmen 6 entlang der ersten Linearführung 8 zurückgelegten ersten Strecke S1 fest vorgegeben sein kann.
In einigen Ausführungsformen kann das Verhältnis erster Strecke zu zweiter Strecke S1/S2 derart gewählt sein oder werden, dass es im Wesentlichen dem Verhältnis zweier Gewichtskräfte G1/G2 entsprechen kann, wobei die Gewichtskraft G1 eine an dem Schwerpunkt ersten Baugruppe 7 angreifende Gewichtskraft der ersten Baugruppe 7, ggf. mit einer zu transportierenden Lage 102, und die Gewichtskraft G2 eine an dem Schwerpunkt der zweiten Baugruppe 3 angreifende Gewichtskraft entsprechen kann. Die zweite Baugruppe 3 wirkt daher als Gegengewicht zu der ersten Baugruppe 7, ggf. inklusive mindestens einer von der ersten Baugruppe 7 aufgenommenen zu palettierenden Lage. Es kann vorgesehen sein, die zweite Baugruppe 3 und die erste Baugruppe 7 jeweils entsprechend relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 zu verfahren.
Der Palettierroboterkopf 1 kann gemäß 4 einen Zentrierrahmen 2 aufweisen. Der Zentrierrahmen 2 kann mit der ersten Baugruppe 7 verbunden sein. Der Zentrierrahmen 2 kann dazu eingerichtet sein, mindestens eine zu palettierende Lage 102 zu kontaktieren und/oder zu schieben. Es kann vorgesehen sein, dass der Zentrierrahmen 2 mindestens eine zu palettierende Lage 102 auf die zweite Baugruppe 3 schieben kann, wenn die erste Baugruppe 7 relativ zu der zweiten Baugruppe 3 und/oder dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 verschoben wird. Die mindestens eine zu palettierende Lage 102 kann derart bereitgestellt werden, dass in der Ausfahrstellung und/oder der Aufnahmeposition der Zentrierrahmen 2 und/oder ein Zentrierrahmenelement 5 des Zentrierrahmens 2 die zu palettierende Lage 102 kontaktieren und/oder zumindest teilweise umfassen kann, oder zumindest in Beladungsrichtung B in eine Position der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 gebracht ist oder wird. Wird die erste Baugruppe 7 in Beladungsrichtung B verfahren, so kann der Zentrierrahmen 2 die mindestens eine zu palettierende Lage 102 entsprechend in Beladungsrichtung B schieben. Das Zentrierrahmenelement 5 kann z. B. einen Gleitwerkstoff oder unterschiedliche Materialien aufweisen, die gemäß den Anforderungen an das Zentrierrahmenelement 5 ausgewählt werden können.
Der Zentrierrahmen 2 kann im Wesentlichen eine rechteckige und/oder quadratische Form aufweisen und dazu ausgebildet sein, eine zu Lage 102 zu stützen und/oder zu halten. In einigen Ausführungsformen kann jede Seite des Zentrierrahmens 2 jeweils von mindestens einem Zentrierrahmenelement 5 gebildet sein. Wenn mehrere Zentrierrahmenelemente 5 bei einer Seite vorgesehen sind, können sie parallel zueinander und/oder übereinander angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann der Zentrierrahmen 2 aus vier, acht oder mehr Zentrierrahmenelementen 5 gebildet sein.
Der Zentrierrahmen 2 kann aus einem oder mehreren Zentrierrahmenelementen 5 bestehen und/oder aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann der Palettierroboterkopf 1 mindestens einen Zentrierrahmenantrieb 4 aufweisen, der zum Beispiel unabhängig vom dem Antrieb 12 betrieben werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass an jeder Seite des Zentrierrahmens 2 und/oder der ersten Baugruppe 7 ein Zentrierrahmenantrieb 4 angeordnet sein kann. Das Zentrierrahmenelement 5 kann über einen oder mehrere Zentrierrahmenverbinder 15 mit der ersten Baugruppe 7 und/oder dem Zentrierrahmenantrieb 4 verbunden sein. In einigen Ausführungsformen können je zwei der Zentrierrahmenelemente 5 über einen oder mehrere Zentrierrahmenverbinder 15 mit der ersten Baugruppe 7 und/oder dem Zentrierrahmenantrieb 4 verbunden sein. Der Zentrierrahmenantrieb 4 kann einen Elektromotor sein oder aufweisen, und/oder von einem solchen angetrieben sein oder werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Zentrierrahmenantrieb 4 kann ein Pneumatikzylinder sein oder aufweisen, und/oder von einem solchen angetrieben sein oder werden.
Der Zentrierrahmenantrieb 4 kann dazu eingerichtet sein, mindestens ein Zentrierrahmenelement 5 relativ zu der ersten Baugruppe 7 zu verstellen, um mindestens eine zu palettierende Lage zu greifen bzw. zu klemmen. In einigen Ausführungsformen kann ein Zentrierrahmenantrieb 4 ein Zentrierrahmenelement 5 relativ zu der ersten Baugruppe 7 in eine Längsrichtung L des Palettierroboterkopfs 1 verstellen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein weiterer Zentrierrahmenantrieb oder der Zentrierrahmenantrieb 4 ein Zentrierrahmenelement 5 zu der ersten Baugruppe 7 in eine Querrichtung Q des Palettierroboterkopfs 1 verstellen kann. Der Zentrierrahmenantrieb 4 und/oder die erste Baugruppe 7 können eine oder mehrere Zentrierrahmenführungsschienen 10 aufweisen, entlang derer die der Zentrierrahmen 2 und/oder Zentrierrahmenelement 5 und/oder Zentrierrahmenantrieb 4 verfahren werden kann.
Es kann vorgesehen sein, den Zentrierrahmen 2 und/oder die Zentrierrahmenelemente 5 anzupassen und/oder einzustellen, insbesondere die von dem Zentrierrahmen 2 und/oder den Zentrierrahmenelementen 5 umfasste Fläche. Es kann vorgesehen sein, den Zentrierrahmen 3 und/oder die Zentrierrahmenelemente 5 an die mindestens eine zu palettierende Lage 102 anzupassen. Insbesondere kann die von dem Zentrierrahmen 3 umfasste Fläche an eine Abmessung der mindestens einen zu palettierenden Lage 102, beispielsweise deren Standfläche, Außenumriss bzw. Umfang oder dergleichen, angepasst werden. Damit kann sichergestellt werden, dass der Zentrierrahmen 3 in der Aufnahmeposition die mindestens eine zu palettierende Lage 102 vollständig oder zumindest teilweise umschließen kann. Es kann vorgesehen sein, dass der Zentrierrahmen 3 in der Aufnahmeposition die mindestens eine zu palettierende Lage 102 zumindest teilweise derart umschließen kann, dass das zwischen der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 und dem Zentrierrahmen 3 und/oder den Zentrierrahmenelementen 5 nur ein geringer Abstand und/oder im Wesentlichen kein Abstand vorliegt, wenn der Zentrierrahmen 3 die mindestens eine zu palettierende Lage 102 zumindest teilweise umschließt. Damit kann vorgesehen sein, dass bei Verfahren der ersten Baugruppe 7 und/oder des Zentrierrahmens 2 in die Beladungsrichtung B der Zentrierrahmen 2 die mindestens eine zu palettierende Lage 102 im Wesentlichen unmittelbar kontaktieren kann. Es kann vorgesehen sein, dass der Zentrierrahmen 3 beim Schieben der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 diese seitlich kontaktieren und/oder stützen bzw. führen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Zentrierrahmen 3 und/oder die Zentrierrahmenelemente 5 die mindestens eine zu palettierende Lage greifen.
Die erste Baugruppe 7 kann einen Tragrahmen aufweisen, an dem der Zentrierrahmen 2 befestigt sein kann.
Der Palettierroboterkopf 1 kann ein Roboterarmverbindungselement 11 aufweisen. Das Roboterarmverbindungselement 11 kann dazu eingerichtet sein, den Palettierroboterkopf 1 lösbar mit einem Roboterarm 102 eines Palettierroboters 100 zu verbinden.
5a bis 5i zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Palettierroboters 100, der einen Roboterarm 101 aufweist, der mit einem Palettierroboterkopf 100 verbunden ist. Der Palettierroboterkopf 100 kann eines, mehrere oder alle der oben beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen. Der Palettierroboter 100 kann um eine Drehachse X drehbar sein. Der Palettierroboter 100 kann dazu eingerichtet sein, den Palettierroboterkopf 100 zwischen einer Aufnahmeposition und einer Palettierposition und/oder umgekehrt zu bewegen. Der Palettierroboter kann eine Steuereinheit aufweisen und/oder von einer Steuereinheit angesteuert sein.
Der Palettierroboter 100 und/oder der Palettierroboterkopf 1 können Sensoren aufweisen (nicht dargestellt). Beispielsweise kann Palettierroboter 100 und/oder Palettierroboterkopf 1 einen Abstandssensor zum Erfassen eines Abstands des Palettierroboterkopfs 1 und/oder des Palettierroboters 100 zu einer Lage 102 aufweisen. Die Lage 102 kann dabei z. B. an der Palettierposition angeordnet sein und/oder eine abgelegte Lage eines Palettenstapels sein. Weiter kann der Abstand zu einem Palettenstapel und/oder einer bereitgestellten, an der Aufnahmeposition aufzunehmenden Lage 102 gemessen werden. Beispielsweise können der Palettierroboter 100 und/oder Palettierroboterkopf 1 einen Höhensensor aufweisen, um eine Höhe des Palettierroboterkopfs 1 über einer Referenzebene zu erfassen.
Die Aufnahmeposition kann eine Position sein, in der mindestens eine bereitgestellte, zu palettierende Lage 102 von dem Palettierroboter 100 und/oder dem Palettierroboterkopf 1 aufgenommen sein oder werden kann. Palettierposition kann eine Position sein, in der die mindestens eine von Palettierroboter 100 und/oder Palettierroboterkopf 1 aufgenommene, zu palettierende Lage 102 palettiert und/oder abgelegt sein oder werden kann.
5a bis 5i zeigen neun verschiedene Zeitpunkte eines erfindungsgemäßen Verfahrens 500 zum Palettieren mindestens einer zu palettierenden Lage 102, wobei die Schritte des Verfahrens 500 dem Flussdiagramm aus 6 folgen.
5a zeigt einen Zeitpunkt, in dem sich der Palettierroboterkopf 1 zwischen Aufnahmeposition und Palettierposition befindet. Palettierroboterkopf 1 kann sich dabei in der Ausfahrstellung befinden, in der die erste und zweite Baugruppe 3, 7 aus dem Palettierroboterkopf 1 ausgefahren sind. Die erste Baugruppe 7 kann relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 bzw. zu dem Tragrahmen 6 entgegen der Beladungsrichtung B ausgefahren sein. Die zweite Baugruppe 3 kann relativ zum Palettierroboterkopf 1 bzw. zum Tragrahmen 6 in der Beladungsrichtung B ausgefahren sein. Der in 5a dargestellte Zeitpunkt kann nach einem Zeitpunkt liegen, zu dem der Palettierroboter 100 und/oder der Palettierroboterkopf 1 mindestens eine zu palettierende Lage 102 abgelegt und/oder palettiert hat. Es kann vorgesehen sein, dass zum in 5a dargestellten Zeitpunkt keine zu palettierende Lage 102 von dem Palettierroboter 100 und/oder dem Palettierroboterkopf 1 gehalten und/oder transportiert wird. Es kann weiter vorgesehen sein, dass zum in 5a dargestellten Zeitpunkt mindestens eine zu palettierende Lage 102 bereitgestellt sein kann, z.B. an oder bei der Aufnahmeposition. Dabei können bereits mehrere übereinander gestapelte Lagen 102 an der Aufnahmeposition bereitgestellt werden.
In 5b wird ein Zeitpunkt dargestellt, in dem der Palettierroboter 100 und/oder der Palettierroboterkopf 1 in die Aufnahmeposition gemäß Schritt 501 bewegt worden sein kann, so dass der Zentrierrahmen 2 bzw. die erste Baugruppe 7 mindestens eine zu palettierende Lage 102 gemäß Schritt 502 zumindest teilweise aufnehmen bzw. umschließen kann.
Ist oder wird die mindestens eine zu palettierende Lage 102 von der ersten Baugruppe 7 aufgenommen bzw. zumindest teilweise umschlossen und/oder von dem Zentrierrahmen 2 kontaktiert, so kann die mindestens eine zu palettierende Lage 102 unter Bewegung der ersten Baugruppe 7 in die Beladungsrichtung B, d. h. durch das Einfahren der ersten Baugruppe 7 und der zweiten Baugruppe 3 in den Palettierroboterkopf 1 in diesem Beispiel auf das Tragblech 3 der zweiten Baugruppe 3 geschoben werden.
5c stellt einen Zeitpunkt dar, zu dem die mindestens eine zu palettierende Lage 102 zumindest teilweise auf das Tragblech 3 geschoben ist. Beim Schieben der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 wird die erste Baugruppe 7 relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 und der zweiten Baugruppe 3 bzw. dem Tragblech in die Beladungsrichtung B verfahren. Dabei wird ebenso der Palettierroboterkopf 1 bzw. der Tragrahmen 6 relativ zu der zweiten Baugruppe 3 in die Beladungsrichtung B verfahren. Dabei kann die zweite Baugruppe 3 relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 entgegen der Beladungsrichtung B verfahren werden. Es kann vorgesehen sein, dass bei dem Verfahren der ersten Baugruppe 7 relativ zu dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 eine Bewegung des Roboterarms 101 in Beladungsrichtung B dem Verfahren der zweiten Baugruppe 3 relativ zu dem Tragrahmen 6 überlagert wird, so dass die zweite Baugruppe 3 für einen Beobachter positionsfest verbleibt. Dadurch, dass sowohl die erste Baugruppe 7 als auch der Palettierroboterkopf 1 bzw. der Tragrahmen 6 beim Schieben der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 bewegt werden, während die zweite Baugruppe 3 zu der ersten Baugruppe 7 eingefahren wird, kann sich bezüglich des Palettierroboterkopfs 1 oder des Roboterarms 101 ein zumindest teilweiser Drehmomentausgleich der von der ersten und zweiten Baugruppe 3, 7 auf den Palettierroboterkopf 1 bzw. den Roboterarm 101 wirkenden Drehmomente ergeben. Durch das Einfahren der zweiten Baugruppe 3 kann zudem die zum Schieben der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 auf das Tragblech benötigte Zeit reduziert werden. Dabei kann die Bewegung des Palettierroboterkopfs 1 in die Beladungsrichtung mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgen, mit der die zweite Baugruppe 3 bzw. das Tragblech in den Palettierroboterkopf 1 eingefahren wird. Die Bewegung des Palettierroboterkopfs 1 wird damit der Einfahrbewegung der zweiten Baugruppe 3 überlagert.
Nach dem Schieben der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 kann der Roboter 100 und/oder der Roboterarm 101 gemäß Schritt 503 in eine Palettierposition bewegt werden, wie in der Abfolge der 5d und 5e dargestellt ist. Bei dem Bewegen können die erste und zweiten Baugruppe 3, 7 in der Einfahrstellung sein. Der Tragrahmen 6, die erste Baugruppe 7 und die zweite Baugruppe 3 können übereinander angeordnet sein und eine kompakte Gruppe bilden. Beispielsweise können die jeweiligen Schwerpunkte und/oder Mittelpunkte aufeinander oder horizontal übereinander liegen.
Zum in 5f dargestellten Zeitpunkt befindet sich der Palettierroboter 100 und/oder der Palettierroboterkopf 1 in der Palettierposition. In der Palettierposition kann die zweite Baugruppe 3 bzw. das Tragblech relativ zu der ersten Baugruppe 7 und/oder dem Zentrierrahmen 2 verfahren sowie aus dem Palettierroboterkopf 1 bzw. dem Tragrahmen 6 in Beladungsrichtung B gemäß Schritt 504 ausgefahren werden, wie in 5g dargestellt. Gleichzeitig kann der Palettierroboterkopf 1 bzw. der Tragrahmen 6 relativ zu der erste Baugruppe 7 und/oder dem Zentrierrahmen 2 verfahren werden, wobei die erste Baugruppe 7 aus dem Palettierroboterkopf 1 ausgefahren wird. Beim Verfahren der zweiten Baugruppe 3 kann die erste Baugruppe 7 bzw. der Zentrierrahmen 2 die mindestens eine zu palettierende Lage 102 kontaktieren und/oder halten, so dass die zweite Baugruppe 3 bzw. das Tragblech unter der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 herausgezogen werden kann. Ist die zweite Baugruppe 3 vollständig ausgefahren und/oder unter der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 herausgezogen, so kann die mindestens eine zu palettierende Lage 102 palettiert sein oder werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Bewegung des Palettierroboterkopfs 1 in die Beladungsrichtung mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgt, mit der die erste Baugruppe 7 bzw. der Zentrierrahmen 2 aus dem Palettierroboterkopf 1 ausgefahren wird. Die Bewegung des Palettierroboterkopfs 1 wird damit der Ausfahrbewegung der ersten Baugruppe 7 überlagert, so dass die erste Baugruppe 7 bzw. der Zentrierahmen 2 ortsfest verbleibt. Dadurch, dass sowohl die zweite Baugruppe 3 als auch Tragrahmen 6 bei dem Herausziehen des Tragblechs unter der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 bewegt werden, kann sich bezüglich des Palettierroboterkopfs 1 oder des Roboterarms 101 ein zumindest teilweiser Drehmomentausgleich der von der ersten und zweiten Baugruppe 3, 7 auf den Palettierroboterkopf 1 bzw. den Roboterarm 101 wirkenden Drehmomente ergeben. Durch das Bewegen des Roboterarms 101 kann zudem die zum Ablegen bzw. Palettieren der mindestens einen zu palettierenden Lage 102 von der zweiten Baugruppe 3 benötigte Zeit reduziert werden.
In dem in 5h Zeitpunkt kann Tragblech 3 vollständig verfahren sein. Zu diesem Zeitpunkt kann die erste Baugruppe 7 vollständig aus dem Palettierroboterkopf 1 ausgefahren sein. Weiter können sich die erste Baugruppe 3 und die zweite Baugruppe 7 dann in der Ausfahrstellung befinden. Anschließend kann der Palettierroboterkopf 1 und/oder der Palettierroboter 100 in die Aufnahmeposition bewegt werden, wie in 5i dargestellt ist, um eine weitere Lage 102 zu palettieren.
In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, die Schritte, Ansteuerung und/oder Zeitpunkte gemäß der 5a bis 5i in umgekehrter Reihenfolge durchzuführen, so dass die Lagen 102 eines Palettenstapels von dem Palettierroboter 100 und/oder dem Palettierroboterkopf 1 sukzessive entnommen werden können.
Das oben beschriebene Beispiel dient in keiner Weise einer Beschränkung der Erfindung. Vielmehr kann die Erfindung in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Alle oben beschriebenen Merkmale der Erfindung können allein oder in Kombination miteinander wesentlich für die Erfindung sein.
Bezugszeichenliste

1: Palettierroboterkopf
2: Zentrierrahmen
3: zweite Baugruppe
4: Zentrierrahmenantrieb
5: Zentrierrahmenelement
6: Tragrahmen
7: erste Baugruppe
8: erste Linearführung
9: zweite Linearführung
10: Zentrierrahmenführungsschiene
11: Roboterarmverbindungselement
12: Antrieb
13: Riemen
15: Zentrierrahmenverbinder
100: Palettierroboter
101: Roboterarm
102: Lage
X: Drehachse
B: Beladungsrichtung
L: Längsrichtung
Q: Querrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 20200062518 A1 [0003]
DE 102008035330 A1 [0004]

Claims

Palettierroboterkopf (1) für einen Palettierroboter (100) zum Palettieren von Gebinden oder Behältern, umfassend eine erste Baugruppe (7) und eine zweite Baugruppe (3), wobei die erste Baugruppe (7) und die zweite Baugruppe (3) zwischen einer Ausfahrstellung und einer Einfahrstellung gegenläufig zueinander verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baugruppe (7) in der Ausfahrstellung aus dem Palettierroboterkopf (1) ausgefahren und zum Aufnehmen mindestens einer zu palettierenden Lage (102) ausgebildet ist und in der Einfahrstellung in den Palettierroboterkopf (1) eingefahren ist, wobei die zweite Baugruppe (3) zumindest in der Ausfahrstellung und zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung als Gegengewicht zu der ersten Baugruppe (7) ausgebildet ist.
Palettierroboterkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baugruppe (7) und die zweite Baugruppe (3) zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung gleichzeitig gegenläufig zueinander verfahrbar sind.
Palettierroboterkopf (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausfahrstellung und zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung ein von der ersten Baugruppe (7) auf den Palettierroboterkopf (1) wirkendes erstes Drehmoment im Wesentlichen gleich einem von der zweiten Baugruppe (3) auf den Palettierroboterkopf (1) wirkenden zweiten Drehmoment ist.
Palettierroboterkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baugruppe (7) mindestens einen Zentrierrahmen (2) zum Aufnehmen der zu palettierenden Lage (102) aufweist, wobei der Zentrierrahmen (2) vorzugsweise zum Bewegen der zu palettierenden Lage (102) ausgebildet ist.
Palettierroboterkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Baugruppe (3) eine Stützvorrichtung für die zu palettierende Lage (102) aufweist, wobei die Stützvorrichtung insbesondere als Tragblech zum Anordnen unter die zu palettierende Lage (102) ausgebildet ist.
Palettierroboterkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Palettierroboterkopf (1) einen Tragrahmen (6) aufweist, wobei die erste Baugruppe (7) und die zweite Baugruppe (3) entlang des Tragrahmens (6) zwischen der Ausfahrstellung und der Einfahrstellung beweglich gelagert sind.
Palettierroboterkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baugruppe (2) in der Ausfahrstellung um eine erste Strecke (S1) von der Einfahrstellung versetzt ist und die zweite Baugruppe (3) um eine zweite Strecke (S2) von der Einfahrstellung versetzt ist, wobei die zweite Strecke (S2) eine Länge aufweist, die mindestens einem Drittel, bevorzugt mindestens 50%, der Summe der ersten und zweiten Strecke (S1, S2) entspricht.
Palettierroboter (100) aufweisend einen Roboterarm (101) und einen mit dem Roboterarm (101) verbundenen Palettierroboterkopf (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
Palettierroboter (100) nach Anspruch 8, der dazu ausgebildet ist, bei einer Aufnahme einer zu palettierenden Lage (102) eine Bewegung des Roboterarms (101) mit einer Bewegung der zweiten Baugruppe (3) und der ersten Baugruppe (7) zu überlagern, wobei bevorzugt die zweite Baugruppe (3) während der Bewegung ortsfest verbleibt.
Palettierroboter (100) nach Anspruch 8 oder 9, der dazu ausgebildet ist, bei einem Ablegen einer zu palettierenden Lage (102) eine Bewegung des Roboterarms (101) mit einer Bewegung der zweiten Baugruppe (3) und der ersten Baugruppe (7) zu überlagern, wobei bevorzugt die erste Baugruppe (7) während der Bewegung ortsfest verbleibt.
Verfahren (500) zum Palettieren mindestens einer zu palettierenden Lage (102) mit einem Palettierroboter (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 mit den folgenden Schritten: - Bewegen (501) des Palettierroboterkopfs (1) des Palettierroboters (100) in eine Aufnahmeposition, wobei in der Aufnahmeposition die erste Baugruppe (7) des Palettierroboterkopfs (1) entgegen einer Beladungsrichtung (B) aus dem Palettierroboterkopf (1) ausgefahren und die zweite Baugruppe (3) in der Beladungsrichtung (B) aus dem Palettierroboterkopf (1) ausgefahren ist; - Aufnehmen (502) mindestens einer zu palettierenden Lage (102) mit der ersten Baugruppe (7) in der Aufnahmeposition und Einfahren der ersten Baugruppe (7) in den Palettierroboterkopf (1) in die Beladungsrichtung (B), wobei bei dem Einfahren der ersten Baugruppe (7) der Palettierroboterkopf (1) in die Beladungsrichtung (B) bewegt wird und die zweite Baugruppe (2) in den Palettierroboterkopf (1) eingefahren wird, derart, dass die zweite Baugruppe (3) ortsfest gehalten wird; - Bewegen (503) des Palettierroboterkopfs (1) in eine Palettierposition; und - Ausfahren (504) der zweiten Baugruppe (3) in der Palettierposition aus dem Palettierroboterkopf (1) in die Beladungsrichtung (B), wobei bei dem Ausfahren der zweiten Baugruppe (3) der Palettierroboterkopf (1) in die Beladungsrichtung (B) bewegt wird und die erste Baugruppe (7) aus dem Palettierroboterkopf (1) zum Ablegen der mindestens einen zu palettierenden Lage (102) ausgefahren wird, derart, dass die erste Baugruppe (7) ortsfest gehalten wird.
Verfahren (500) nach Anspruch 11, bei dem nach dem Schritt (502), Aufnehmen mindestens einer zu palettierenden Lage (102), die erste Baugruppe (7) und die zweite Baugruppe (3) übereinander angeordnet sind.
Verfahren (500) nach Anspruch 11 oder 12, bei dem vor dem Schritt (502), Aufnehmen mindestens einer zu palettierenden Lage (102), die erste Baugruppe (7) an die Dimension der zu palettierenden Lage (102), beispielsweise deren Standfläche, angepasst wird.
Verfahren (500) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 11 bis 13, bei dem die erste Baugruppe (7) die mindestens eine zu palettierende Lage (102) nach dem Bewegen in die Aufnahmeposition zumindest teilweise umschließt.
Verfahren (500) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 11 bis 14, bei dem in dem Schritt (502), Aufnehmen mindestens einer zu palettierenden Lage (102), und/oder Schritt (504), Ausfahren der zweiten Baugruppe (3), die erste Baugruppe (7) um eine erste Strecke (S1) ausgefahren wird und die zweite Baugruppe (3) um eine zweite Strecke (S2) ausgefahren wird, wobei die zweite Strecke (S2) eine Länge aufweist, die mindestens einem Drittel, bevorzugt mindestens 50%, der Summe der ersten und zweiten Strecke (S1, S2) entspricht.