DE19508911A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Stapeln von Stückgütern, insbesondere gebündelten Druckerzeugnissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stapeln von Stückgütern mit kubischer oder sack- bzw. beutel­ ähnlicher Form insbesondere von Druckerzeugnissen wie schriftliche Mitteilungen, Unterlagen, Bücher, Broschüren, Kataloge, Prospekte, Zeitungen, Zeitschriften in gebundenem und/oder geheftetem Zustand, die lose, kuvertiert, folienverpackt und im Stapel umreift oder ohne Umreifung zu stapeln (palettieren) sind, aber auch andere Produkte wie Werbematerialien u. a., die per Massen­ auslieferung verteilbar sind.

In der graphischen Industrie wird der Prozeß des Klammerns, Heftens oder Bindens von Druckerzeugnissen immer mehr kombiniert mit der Versandbereitstellung. Gewöhnlich wird dabei aus einer Produktionslinie heraus jedes einzelne Druckerzeugnis kuvertiert und mit dem Adreßaufkleber des Empfängers versehen bzw. die Adressierung wird vorgenommen mit anschließendem Versehen des Versandgutes mit einer meist transparenten oder die Adresse aussparenden Umhüllung.

Der Versand dieser Güter/Erzeugnisse erfolgt meist über Logistik­ dienstleister wie Post, Paketdienste, Speditionen u. a., wobei in der Regel bei Überschreitung tariflich vereinbarter Mindestmengen die Übergabe der Druckerzeugnisse an die Logistikdienstleister in gestapelter (palettierter) Form erfolgt.

Aus Gründen der einfacheren Handhabbarkeit werden diese Güter- Erzeugnisse nach Herstellung der Versandbereitschaft durch Kuvertieren, Etikettieren u. a. durch fördertechnische Einrichtung in sogenannte maschinelle Kreuzleger eingebracht, in denen diese bis zu einer festgelegten Höhe zu Bunden zusammengefaßt werden. Diese Bunde werden anschließend umreift oder auch lose von Hand oder mittels Handhabungshilfe palettiert.

Die Art und Weise des Bildens von Bunden und des Stapelns wird gewöhnlich in Vereinbarungen zwischen dem Versender dieser Güter/ Erzeugnisse und dem jeweiligen Logistikdienstleister geregelt, wobei ein Bund aus einem Gut/Erzeugnis oder aus mehreren davon im oben definierten Sinne besteht.

Große Versender treffen dabei mit den führenden Logistikdienst­ leistern spezielle Tarife mit der Zielsetzung, daß Preisnachlässe eingeräumt werden bei Übergabe der Druckerzeugnisse an den Dienst­ leister in einer Art und Weise, die den Handhabungs- und Sortier­ aufwand dieser Güter/Erzeugnisse innerhalb der weiteren Distribution reduziert. Logistikdienstleister nutzen gewöhnlich Adreßcodes wie Postleitzahlen und Zip-Codes und deren Korrespondenz mit geographischen Regionalisierungen als Organisationsmittel und setzen für die physische Distribution regionale Hauptumschlagsbasen (Hub) ein.

Ein tariflicher Aspekt ist dabei in der Regel das Zusammenfassen von Gütern/Erzeugnissen zu Bunden, so daß ein Bund möglichst lange innerhalb der Warenverteilung zusammengefaßt bleibt und es erst kurz vor der individuellen Auslieferung zur Auflösung des einzelnen Bundes kommt. Je feiner es gelingt, solche regionalen Bunde zu schaffen, um so höher ist gewöhnlich die eingeräumte Marche der Logistikdienstleister gegenüber den großen Versendern.

Wird die Auflage eines einzelnen Gutes/Erzeugnisses entsprechend eben dargestellter tariflicher Vereinbarungen hinsichtlich der Frachtoptimierung zu Bunden zusammengefaßt, so entstehen entsprechend der Verteilung der einzelnen Empfänger unter­ schiedlich hohe Bunde, die anschließend zu stapeln (palettieren) sind. Dabei sind diese unterschiedlich hohen Bunde so zu palettieren, daß innerhalb der an die Logistikdienstleister zu übergebenen Paletten möglichst ebene Lagen entstehen, die aus Gründen der Transportsicherung in der Regel mit Zwischenlagen aus Karton oder Pappe versehen werden. Diese Vorgehensweise nennt man in der graphischen Industrie "Spitzenpalettierung".

Ein weiterer Aspekt bei der tariflichen Gestaltung ist die Reduzierung des Aufwands für die Kontrolle beim Logistikdienst­ leister. Dies wird immer mehr bewerkstelligt durch die Schaffung von Transparenz innerhalb der Organisation beim Versender insbesondere innerhalb der EDV, und die Erzeugung von EDV-Listen mit Dokumentation der produzierten "Spitzen", wobei die Ware von diesen EDV-Listen begleitet wird.

Ein zusätzlicher Aspekt bei der Frachtoptimierung besteht darin, daß zwei völlig unterschiedliche Güter/Erzeugnisse auf zwei verschiedenen, parallel laufenden Anlagen versandbereit produziert werden, wobei das Aufbringen der Versandaufkleber für einzelne Verteilgebiete der beiden Druckerzeugnisse synchronisiert wird. Auf diese Weise werden dann Bunde gebildet, in denen zwei unterschiedliche Güter/Erzeugnisse in jeweils variabler Stückzahl gestapelt werden. Die einzelnen Bunde sind dann bestimmt von der Fläche des flächenmäßig größeren Gutes/Erzeugnisses und von der jeweiligen Stapelhöhe.

Die EDV-Liste, die in diesen Fällen die Paletten begleitet, muß hier den palettierten Ist-Zustand dokumentieren. Das gleiche Szenario ist auch denkbar für mehrere parallel produzierte Güter- Erzeugnisse.

Nach dem Stand der Technik ist das Einbringen oder Hinzufügen von Beilagen oder anderen Gütern/Erzeugnissen, aber auch Mustern automatisch möglich, wobei dies vor dem Versandfertigstellen erfolgt. Durch ein intelligentes Ansteuern solcher zusätzlichen Einrichtungen zum Einbringen oder Hinzufügen zusätzlicher Produkte ist es möglich, intelligente Warenlieferungen zusammenzustellen. Gemeint ist damit, daß aufgrund persönlicher Merkmale einer einzelnen Adresse gezielt einzelne zusätzliche Produkte der Sendung beigefügt werden.

Beispiel: Verbraucher A erhält zum Grundkatalog eine Werbeeinlage X1 und einen zusätzlichen Katalog X2, Verbraucher B dagegen erhält zusätzlich den Prospekt Z1 und das Bestellformular Z2 sowie einen zusätzlichen Katalog Z3. Auf diese Weise unterscheiden sich die einzelnen Sendungen in ihren Abmessungen, was zusätzlich zu unterschiedlich hohen Bunden bzw. "Spitzen" führt.

Die oben beschriebene Spitzenpalettierung für ein einzelnes Druckerzeugnis wird bislang nur mit manueller Handhabung beobachtet, wobei dabei aufgrund noch nicht weit verbreiteter maschinell lesbarer Aufkleber die Ansteuerung von Einrichtungen zur Bildung von Bunden wie z. B. Kreuzleger manuell gesteuert wird. Die auf diese Weise unterschiedlich hohen Bunde werden dann von Hand gestapelt (palettiert), wobei das Palettierpersonal angewiesen ist, möglichst ebene Lagen aufgrund vorgegebener Stapelschemen zu packen, und dabei jede zweite Lage gespiegelt zu palettieren.

Da die Synchronisation der Versandbereitstellung unterschiedlicher Güter/Erzeugnisse, die aus parallel laufenden Anlagen ankommen, eine manuell kaum per Arbeitsvorbereitung vorgebbare Aufgabe ist, besteht hier das Bedürfnis nach Automation. Dies wird noch verstärkt durch den Umstand, daß Bunde von Druckerzeugnissen gewöhnlich hohe Gewichte aufweisen, und die Ergonomie es gebietet, das Heben von Stückgütern von über 10 kg zu vermeiden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stapeln von Gütern/Erzeugnissen in Bunden unterschiedlicher Höhe und teilweise auch unterschiedlicher Fläche und/oder Qualität, die in beliebiger, wechselnder Reihenfolge zugeführt werden, wobei die Größe und/oder Qualität der Bunde registriert und mit jeweils bekannter Größe und/oder Qualität an einen bestimmten Ort innerhalb des Zugriffsbereichs eines das Stapeln ausführenden Handhabungsmechanismus zum Greifen bereitgestellt werden, um danach in einer in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit der Bunde im oder für den Zugriffsbereich des Handhabungsmechanismus und vom Momentanzustand des zu bildenden Stapels gesteuerten Reihenfolge vom Handhabungsmechanismus erfaßt und an einer bestimmten Stelle im Stapel abgesetzt zu werden.

Ein derartiges Verfahren und eine solche Vorrichtung sind in der DE 40 26 449 C2 beschrieben und dienen z. B. dazu, Pakete auf einer Palette oder in einem Großbehälter zu stapeln. Bei der bekannten Vorrichtung transportiert ein erster Förderer die Pakete unter­ schiedlicher Größe zu einer Meß- und Registriereinrichtung.

Anschließend werden sie an bestimmten Stellen auf ein Übergabe- Förderband gelegt, welches teilweise im Zugriffsbereich eines Handhabungsmechanismus angeordnet ist. Das Übergabe-Förderband ist nur zur Aufnahme verhältnismäßig weniger Pakete/Bunde vorgesehen, und entsprechend geringe Auswahlmöglichkeiten hat der Handhabungs­ mechanismus, um die Pakete/Bunde z. B. auf einer Palette oder in einem Großbehälter so zu stapeln, daß über der Grundfläche des Stapels möglichst wenig Raum frei bleibt. Wenn der Handhabungs­ mechanismus ein Paket vom Übergabe-Förderband entnimmt, muß notwendigerweise das als nächstes herangeführte Paket auf den leer gewordenen Platz gelegt werden, auch wenn weder dieses noch die wenigen anderen auf dem Übergabe-Förderband lagernden Pakete/Bunde in der momentanen Situation geeignet sind, den Stapel so weiterzu­ bilden, daß ein hoher Füllgrad erreicht wird.

Macht man das Übergabe-Förderband länger, erhöht sich zwar für den Handhabungsmechanismus die Auswahlmöglichkeit unter verschiedenen großen und/oder schweren Paketen/Bunden, aber damit verlängert sich auch die Zugriffszeit.

Weiterhin ist es bekannt, zum Beladen eines Fahrzeugs oder Containers die auf einem Förderband ankommenden Pakete/Bunde nach ihrer Größe zu sortieren und reihenweise auf mehrere parallele Puffer aufzuteilen. Anschließend werden die in den Puffern gebildeten Reihen ohne Veränderung der Relativstellung lagenweise in das Fahrzeug oder den Container geladen. Voraussetzung hierfür ist allerdings, daß sich die Pakete/Bunde untereinander in einem ganz bestimmten Zahlenverhältnis stehen, so daß sich die Puffer gleichmäßig füllen.

Diese Voraussetzungen sind jedoch in der Praxis normalerweise nicht gegeben. Die im Großhandel, bei Versandhäusern und in Paketdienst-Umschlagbahnhöfen auf Paletten und in Containern, Fahrzeugen und dgl. zu stapelnden Pakete/Bunde haben sehr unter­ schiedliche Abmessungen, und die verschiedenen Größen kommen in unregelmäßiger, ständig wechselnder Reihenfolge und mit wechselnden Anteilen vor. Ein lagen- oder auch nur reihenweises Zusammenstellen gleichförmiger Pakete ist daher nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es gestatten, in sehr kurzer Zeit durch einzelnes Positionieren von Gütern/Erzeugnissen/Paketen einerseits Bunde aus diesen Gütern/ Erzeugnissen/Paketen zu bilden andererseits Güter/Erzeugnisse/ Pakete und Bunde so zu positionieren, um Stapel mit einem hohen Füllgrad zu bilden, und diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß die Pakete/Bunde vor dem Zugriffsbereich des Handhabungsmechanismus, nach Größe und/oder Qualität getrennt, auf mehrere Puffer verteilt werden, aus denen sie selektiv entsprechend dem Momentanzustand des Stapels und der Verfügbarkeit in den Puffern und der Zugehörigkeit zu einzelnen Zustellgebieten entnommen werden.

Das neue Verfahren geht weiterhin davon aus, daß man in den meisten Anwendungsfällen gezwungen ist, die mittels eines rechner­ gesteuerten Handhabungsmechanismus aufzubauenden Stapel Stück für Stück zusammenzusetzen. Es bietet aber einen Ausweg aus der Zwangslage, daß sich einerseits Stapel mit hohem Füllgrad nur dann erzielen lassen, wenn der Handhabungsmechanismus in jeder Momentansituation des Stapels im Zugriffsbereich aus in den Abmessungen oder der Qualität unterschiedlichen Paketen/Bunden ein gerade für die gegebene Situation gut geeignetes Stück auswählen kann, andererseits aber die Zahl der im Zugriffsbereich verfüg­ baren Bunde nicht zu groß werdend soll, um schnelle Zugriffszeiten erreichen zu können.

Der erfindungsgemäße Vorschlag, in Kombination einen Sortier­ vorgang, eine Möglichkeit zur Bildung von Bunden aus einem oder mehreren Stückgütern aus der Sortierung, eine Zwischenspeicherung im sortierten Zustand und eine Selektion aus den sortierten Stückgütern anzuwenden, läuft hauptsächlich auf Maßnahmen außerhalb des Zugriffbereichs des Handhabungsmechanismus hinaus, sorgt aber dennoch für ein besseres Angebot an unterschiedlichen Gütern/Erzeugnissen/Paketen/Bunden im Zugriffsbereich, ohne daß dieser, gemessen an der Anzahl der Güter/Erzeugnisse/Pakete/Bunde, auf welche der Handhabungsmechanismus in einer bestimmten Situation direkt zugreifen kann, besonders groß sein müßte.

Die Erfindung geht insbesondere auf den Umstand ein, daß zwei oder mehrere parallel laufende Produktionsanlagen für die Versand­ bereitstellung von zwei oder mehreren unterschiedlichen Güter/ Erzeugnissen jeweils unterschiedliche Leistungen erzielen. Jede dieser Produktionsanlagen liefert versandbereite Güter/Erzeugnisse in Bunden, in der Regel bis zu einer maximalen Bundhöhe, wobei diese Höhe abhängig ist von der Dicke des jeweiligen Gutes/ Erzeugnisses und den jeweiligen Beilagen. Die Auflagenhöhe der Serie der einzelnen Güter/Erzeugnisse beeinflußt zudem noch die Heterogenität innerhalb der Höhe der Bunde für die einzelnen Zustellgebiete. Dies hat zur Folge, daß selbst bei gleicher Ausprägung der parallel laufenden Produktionsanlagen die Produkt­ ivität dieser einzelnen Anlagen bedingt durch die jeweilige Art der eingerichteten Versandbereitstellung unterschiedlich ist.

Die Erfindung geht auf diese Situation ein und sieht vor, daß spezielle Fördereinrichtungen Pakete/Bunde aufnehmen, aber auch mehrere niedrigere Pakete/Bunde aus unterschiedlichen Puffer­ strecken aufnehmen können, um auf diese Weise eine neues Paket bzw. einen neuen Bund, bestehend aus ein oder mehreren Paketen bzw. Bunden zu bilden.

Das neue Verfahren läßt sich realisieren mit einem oder mehreren Förderern zum Transportieren von Stückgütern unterschiedlicher Größe und/oder Qualität in beliebiger, wechselnder Reihenfolge zu einer die Größe und/oder Qualität registrierenden Einrichtung und weiter jeweils an einen bestimmten Ort im Zugriffsbereich eines Handhabungsmechanismus, welcher durch einen Rechner derart gesteuert ist, daß die Stückgüter/Pakete/Bunde in Abhängigkeit von ihrer Verfügbarkeit im oder für den Zugriffsbereich des Hand­ habungsmechanismus und vom Momentanzustand eines zu bildenden Stapels optimal stapelbar sind. Diese Vorrichtung ist erfindungs­ gemäß so gestaltet, daß der bzw. die Förderer vor dem Zugriffs­ bereich des Handhabungsmechanismus mehrere Puffer bilden, in welche die Pakete/Bunde nach Größe und/oder Qualität getrennt, einführbar sind und aus denen sie selektiv zu entnehmen und mittels des Handhabungsmechanismus stapelbar sind.

Da erfindungsgemäß, die die Größe und/oder Qualität der Stückgüter registrierende Einrichtung in Förderrichtung vor den Puffern angeordnet ist, sind in jedem Moment die Größen bzw. Qualitäten der in den Puffern zwischengespeicherten Stückgüter/Erzeugnisse/ Bunde bekannt. Davon ausgehend, gestattet die Erfindung verschiedene Varianten zur Ausführung der notwendigen Transport­ bewegung für die Selektion der Stückgüter aus den einzelnen Puffern.

In einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der Erfindung bestehen die Puffer aus einer Mehrzahl parallel angeordneter Förderer, die eingangseitig mittels Weichen an einen quer verlauf­ enden Verteiler-Förderer anschließbar und ausgangseitig an eine Vorrichtung zur Bildung von Bunden, bestehend aus ein oder mehreren Gütern/Erzeugnissen/Bunde/Pakete angeschlossen sind. Diese Vorrichtung zur Bildung von Bunden dient zur Entlastung des Handhabungsmechanismus, der greifertechnisch Bunde bis zu einer bestimmten maximalen Höhe greifen und die Kombination kleinerer Bunde bzw. Güter/Erzeugnisse/Pakete innerhalb der gleichen Bundhöhe manipulieren kann.

Als Förderer kommen in erster Linie Förderbänder, Rollenbahnen, Röllchenbahnen mit Neigung und/oder Antrieb, sowie Kombinationen aus diesen in Frage, gegebenenfalls aber auch andere Fördermittel, zum Beispiel solche mit Aufsätzen, wie etwa Werkstückträger, spezielle Rahmen zur Aufnahme von losen oder umreiften Gütern/ Erzeugnissen/Bunden bestehend aus stückigen Gütern wie eingangs beschrieben u. a.

Der Handhabungsmechanismus ist beispielsweise ein kartesisches Robotersystem in Form eines Portal- oder Linienportalroboters, mit ein oder mehreren Greifern, oder auch ein Knickarmroboter oder sonstiger verfahrbarer oder stationärer Industrieroboter, oder auch mehrere davon in einer Einheit. Um die Güter/Erzeugnisse/ Bunde oder die Kombination unterschiedlicher kleinerer Güter/ Erzeugnisse/Pakete/Bunde zu einem Bund zu ergreifen, kann er zum Beispiel mit einem oder mehreren Vakuumgreifern, Klammergreifern mit oder ohne Vakuumunterstützung oder Spezialgreifern zum Unter­ fassen der Pakete/Bunde ausgerüstet sein.

Das Stapeln der Pakete/Bunde erfolgt auf den in der Industrie und im Versand üblichen, meist genormten Paletten oder in größeren Kartons, Mehrwegbehältnissen, Gitter- oder Cargoboxen, Containern oder auch unmittelbar auf einem Fahrzeugboden oder einer sonstigen Plattform.

Die Sortier- und Selektionskriterien richten sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall. Meist sind dies tarifbedingte Kriterien determiniert durch regionale Zustellgebiete. Beim Sortieren und Aufteilen der Pakete/Bunde auf die einzelnen Puffer kann für jeden Puffer eine bestimmte Größenklasse, aber auch Gebietszugehörigkeit vorgesehen sein. Unter dem Begriff "Größe" werden hier sowohl einzelne Abmessungen, z. B. die Höhe, die Breite oder die Länge, als auch Kombinationen von Abmessungen, z. B. Formate oder Volumina verstanden. Alternativ oder zusätzlich kann die Qualität der verschiedenen Pakete/Bunde das Sortier- und Auswahlkriterium sein, wobei unter dem Begriff "Qualität" z. B. das Gewicht, die Art der verpackten Güter/Erzeugnisse oder Besonderheiten der Verpackung verstanden werden.

Die Größe und/oder Qualität der Pakete/Bunde kann man mit geeigneten Meßeinrichtungen, z. B. Meßrahmen, feststellen, die am Transportweg der Stückgüter vor den Puffern angeordnet sind. In anderen Fällen sind die Pakete/Bunde bereits vermessen und/oder verwogen und die Maße bzw. das Gewicht z. B. mittels Barcode auf der Verpackung vermerkt. Dann bedarf es als Registriereinrichtung, welche die Größe und/oder die Qualität der Stückgüter feststellt und an die Steuerung der Sortiereinrichtung am Eingang der Puffer sowie des Handhabungsmechanismus weiterleitet, nur noch z. B. eines Barcode-Lesers. Welcher Art die vor den Puffern angeordneten Meß- und Registriereinrichtungen sind, richtet sich grundsätzlich nach den Sortier- und- Auswahlkriterien.

Je nach Anwendungsfall kann die Sortierung beim Aufteilen auf die Puffer nach denselben Kriterien erfolgen wie die Auswahl der Pakete/Bunde durch den Handhabungsmechanismus beim Stapeln. Bei dem zuletzt genannten Vorgang können aber auch andere Unterscheid­ ungsmerkmale eine Rolle spielen. Wenn zum Beispiel ein bestimmter Puffer Pakete/Bunde einer bestimmten Größenklasse unabhängig von deren Gewicht enthält, kann der Handhabungsmechanismus je nach dem Momentanzustand des Stapels unter mehreren am Ausgang eines bestimmten Puffers im Zugriffsbereich liegenden Pakete/Bunde eines auswählen, welches hinsichtlich einer bestimmten Abmessung oder wegen seines Gewichts besser an eine bestimmte Stelle des Stapels paßt, als die anderen im Zugriffsbereich liegenden Pakete/Bunde aus demselben Puffer.

Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Stapeln von Stückgütern auf Palette

Fig. 2 eine Vorrichtung zum Bilden von Bunden aus zwei oder mehreren Stückgütern als Detail aus Fig. 1

Fig. 3 Arbeitsablauf der Vorrichtung zum Bilden von Bunden aus Fig. 2.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anlage werden die zu stapelnden Stückgüter (P), z. B. Kartons oder zu Bunden gestapelte Packstücke (P), über zwei parallele Förderbänder (10, 12) zur Stapelstation transportiert. Die Aufgabe der Packstücke (P) erfolgt z. B. in einem Lager oder Warenverteilzentrum, das im Falle eines private oder gewerbliche Adressen beliefernden Verteilers von Druckerzeug­ nissen unterschiedliche Kataloge oder Prospekte in hohen Auflagen über Logistikdienstleister wie Paketdienste oder Brief- bzw. Frachtpost zustellen läßt. Diese Packstücke können so verschieden sein wie ein großer schwerer Katalog mit diversen Beilagen in einem zusätzlichen Karton verpackt, z. B. als Infopost "schwer", über die Frachtpost einerseits und andererseits leichtere Druck­ erzeugnisse, die nach Kuvertierung zu Bunden zusammengefaßt werden, z. B. als Infopost "leicht", über die Briefpost.

Bevor die Packstücke (P) einem in Fig. 1 bei (16) angedeuteten Handhabungsmechanismus in Form eines kartesischen Robotersystems zugeführt werden, gelangen sie jeweils zu einem Meßrahmen (15), wo sie automatisch vermessen und/oder gewogen werden. Die Meßdaten werden registriert, dabei dem sich gerade am Meßrahmen befindenen Packstück (P) zugeordnet und einer nicht gezeigten, rechnergestützten Steuereinrichtung zugeleitet. Diese "kennt" von nun an das betreffende Packstück (P) und seine jeweilige Lage im System.

Zuvor passierten die Packstücke in diesem Beispiel einen Kreuz­ leger (13), in dem diese Packstücke mit oder ohne versetztes Drehen um 180° zu Bunden übereinander gestapelt werden, um als neues Packstück (P) weiter in das System transportiert zu werden, oder die Packstücke durchlaufen den Kreuzleger ohne daß es zu einer Bildung von Bunden kommt. In den Fällen, in denen es sich bei diesen Packstücken um geheftete Druckerzeugnisse handelt, wird zwecks Erzielung eines stabilen Bundes jedes zweite Drucker­ zeugnis um 180° gedreht in den jeweiligen Bund eingebracht, was der Kreuzleger (13) durch entsprechende Drehbewegungen bewerk­ stelligt. In diesem Beispiel sind innerhalb der Fördertechnik Umreifungsautomaten (14) integriert zur Umreifung von Bunden, gewöhnlich einmal in Längs- und einmal in Querrichtung. Je nach Tarif des jeweiligen Logistikdienstleisters und der zu versen­ denden Produkte wird umreift oder lose gestapelt.

Die Herstellung von Bunden erfolgt in der Regel bis zu einer maximalen Anzahl von Druckerzeugnissen, wobei dieses Maximum hinsichtlich Höhe des Bundes, Anzahl an Erzeugnissen innerhalb eines Bundes oder Bundgewicht durch die Auslegung des Kreuzlegers (13) und der vorgeschalteten Anlage (10, 12) oder durch tarifliche Bestimmungen der Logistikdienstleister vorgegeben ist.

Die einzelnen Druckerzeugnisse gehören dabei jeweils aufgrund ihrer Adressierung zu einem vorgegebenen Zustellbereich.

Reicht die Anzahl der Empfänger innerhalb eines Zustellbereichs zur Bildung eines maximalen Bundes nicht aus, so entstehen in diesen Fällen Bunde mit niedrigerer Anzahl von Druckerzeugnissen. In dem hier betrachteten Beispiel beträgt die maximale Anzahl je Bund z. B. 30 kuvertierte Kataloge. Aufgrund der Verteilung der Empfängeradressen innerhalb der einzelnen Zustellbereiche ist vor dem Starten der Versandbereitstellung der Druckerzeugnisse durch Adressierung bekannt, daß je nach Auflagenhöhe, z. B. 50-80% der zu bildenden Bunde, mit der maximalen Anzahl von Druckerzeugnissen von 30 gebildet werden. Die übrigen Bunde haben somit Stückzahlen von kleiner 30 Produkten.

Im Beispielsfall schließt sich an jedes der beiden Transport­ förderbänder (10, 12) jeweils rechtwinklig ein Verteiler-Förderband (18) an, welches seinerseits Anschluß hat an 3 Rollen-, Röllchen­ bahnen oder Förderbänder, die sich parallel nebeneinander in Richtung der Transport-Förderbänder (10, 12) erstrecken und Zwischenspeicher bzw. Puffer (20) bilden. Jeder Puffer ist zur Aufnahme von Packstücken (P) einer bestimmten Größenklasse vorgesehen. Nicht gezeigte, steuerbare Weichen oder Auswerfer am Verteiler-Förderband (18) sorgen dafür, daß jedes vermessene Packstück (P) in den seiner Größe bzw. Höhe entsprechenden Puffer (20) gelenkt wird, wo es zunächst zwischengespeichert wird.

Packstücke, welche keinem der drei Puffer (20) zuzuordnen sind, gelangen am Ende des Verteiler-Förderbands (18) auf einen Förderer (22), der außerhalb des Zugriffsbereichs des kartesischen Roboter­ systems (16) endet und von dem die Packstücke von Hand abgenommen werden. Dieser Förderer (22) dient auch für den manuellen Betrieb in den Fällen, in denen das Handhabungssystem (16) oder eine seiner Peripherien ausfällt oder gewartet wird. Optional kann auch ein Förderer vorgesehen werden, der die nicht ausgeschleusten Packstücke (P) wieder in den Verteiler-Förderer (18) vor dem Bereich der Weichen in die Pufferbahnen (20) zurücktransportiert.

Die ausgangsseitigen Enden der Puffer (20) sind nach Fig. 1 an sich quer zu diesen erstreckenden Stationen mit Vorrichtungen zur Bildung von Bunden (24, 50) angeschlossen. Eine solche Vorrichtung (24, 50) übernimmt von der jeweiligen Pufferbahn (20, 51) ein Packstück auf ihre Plattform (54), die sich durch liftähnliche Bewegung um die Höhe des eben übernommenen Packstücks (P) nach unten bewegt, um ein weiteres Packstück (P) mittels Puscher (52) zu übernehmen, bis zur vorgegebenen maximalen Höhe weitere Pack­ stücke (P) für dasselbe Zustellgebiet vom Puffer (20, 51) zur Bildung eines maximalen Bundes (56) übernommen worden sind.

Ein so gebildeter Bund wird mittels Puscher (53) auf eine werk­ stückträgerartige Vorrichtung (58) manipuliert und der Werkstück­ träger (58) bzw. die derartig ausgerüstete Transporttechnik (30) fördert somit einen so gebildeten neuen Bund (57) auf einer Transporteinrichtung (30). Diesen Vorgang zeigt Fig. 3 als Arbeitsablauf des "Bundebilders" mit den Schritten 1-5. Iterativ kann die Bildung von Bunden mit Gütern/Produkten/Paketen/Bunden auf gleiche Art und Weise durch ein Kommissionieren aus den Pufferenden (20, 51) der Anlage mit dem einlaufenden Förderer (10) und der mit dem Förderer (12) erfolgen.

In einer einfacheren Variante kann ersatzweise für die hier beschriebene Vorrichtung (24, 50) zur Bildung von Bunden ein Kreuzleger (13) ohne Ausstattung mit der Drehfunktion zum Einsatz kommen. Bei gewisser Gleichartigkeit, z. B. bei quasi-gleicher Grundfläche der Stückgüter (P), aus denen in der Vorrichtung (24) Bunde zu bilden sind, ist auch eine Variante realisierbar, die aus einem Puffer (20) Stückgüter (P) innerhalb dieser Vorrichtung (24) in einer "trichterartigen" Einrichtung sammelt und anschließend durch ein "Abwerfen" in die Vorrichtung der Werkstückträger (31) übergibt.

Die Werkstückträger (31, 58) enthalten produktspezifisch justier- und verstellbare Vorrichtungen zur Aufnahme von Bunden, wobei dieses System eine Kompatibilität mit den Greifeinrichtungen des Handhabungssystems (16) aufweist zwecks der anschließenden Stapelung auf Palette.

Die Fördertechnik (30) ist so ausgeformt, daß die Werkstückträger (31, 58), die speziell für die Aufnahme von Packstücken (P)/ Produkten/Bunden bzw. von Packstücken, bestehend aus ein oder mehreren Packstücken bzw. Bunden (57), ausgestattet sind, diese in beliebige Reihenfolgen durch längs und quer zu den Eingangs­ förderern (10, 12) laufenden zueinander parallel angeordneten Förderbahnen (30), die Überholvorgänge ermöglichen, anordnen können, zwecks Minimierung der Bewegungen des bzw. der Greifer innerhalb des Robotersystems (16) insbesondere im Bereich der Übergabe (32). Statt der hier beschriebenen Werkstückträger (31) ist auch Fördertechnik einsetzbar, die mit justier- und verstell­ baren Aufsätzen versehen ist, wobei hier die Möglichkeit des Bildens beliebiger Reihenfolgen eingeschränkt ist.

Innerhalb der Fördertechnik (30) befindet sich eine endliche Anzahl von Werkstückträgern (31, 58), die optional mit Identträgern ausgestattet ist, die die weitere Verfolgung dieser Werkstück­ träger (31, 58) bzw. die von hier aufgenommenen Bunde über das nicht gezeigte Rechnersystem ermöglicht.

Die Fördertechnik (30) verfügt über Zuführ- und Abgangsbahnen (nicht in Fig. 1 dargestellt) zur Ein- und Ausgabe von Werkstück­ trägern (31, 58)) bzw. zum Abziehen nicht greifbarer Stückgüter in diesen für weitere manuelle Handhabung außerhalb des Handhabungs­ systems (16). Diese Fördertechnik (30, 32) ist zudem so gestaltet, daß diese modular für die Integration weiterer Anlagen (10, 12) mit weiteren Puffern (20) und zusätzlichen Robotersystemen (16) erweitert werden kann.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, befinden sich nicht nur die Packstücke (P) an den ausgangsseitigen Enden der Puffer (20) - bei entsprech­ ender Ausrüstung dieser Pufferenden für greifertechnische Entnahme -, sondern auch die auf den Förderern (32) befindlichen Packstücke (P) bzw. die in der Vorrichtung (24, 50) neu gebildeten Bunde im Zugriffsbereich des kartesischen Robotersystems (16). Dadurch wird die Zahl der für den Zugriff des Robotersystems (16) verfügbaren Packstücke (P) vergrößert.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind auf jeder Seite zwei, also insgesamt vier Stellplätze (40) für zu beladende Paletten vor­ gesehen, auf denen das Robotersystem (16) die aus den Werkstück­ trägern (31) bzw. auch aus den Pufferbahnen (20) entnommenen Packstücke (P) bzw. Bunde oder Kombination von Stückgütern nacheinander oder mit mehreren Greifern gleichzeitig stapelt. Dabei wird normalerweise jeweils ein Packstück (P) einzeln bzw. der Inhalt eines Werkstückträgers (31) komplett ergriffen und auf einer Palette bzw. dem darauf gebildeten Stapel plaziert. Diese wird nach dem Beladen auf einen Übergabeplatz (41) außerhalb des Arbeitsbereichs des Robotersystems (16) zurückgezogen und von dort abtransportiert.

Die Greifer des Robotersystems (16) sind vorzugsweise so gestaltet, daß sie auch eine Leerpalette, die von außen bei (42) zugeführt und im Arbeitsbereich des Robotersystems (16) bereit­ gestellt wird, ergreifen und auf einem der Stellplätze (40) absetzen können.

Zur Vereinfachung der Greiferbewegung kann vorgesehen sein, daß die Palette auf den Stellplätzen (40) Lage für Lage beladen und jeweils nach Vollendung einer Lage um deren Höhe abgesenkt werden, so daß immer auf demselben Niveau beladen wird.

Analog der Zuführung einer Leerpalette (42) kann hier zusätzlich auch die Zuführung einer Palette mit Zwischenlagen z. B. aus Karton erfolgen, von der im Bedarfsfall beim Erstellen einer ebenen oder bedingt durch die Heterogenität der Packstücke quasi ebenen Lage auf den Paletten bei (40) mit dem Greifer eine Zwischenlage entnommen und auf die jeweilige Palette bei (40) aufgebracht wird, wobei die Greifer einer dafür geeigneten Ausrüstung bedürfen.

Es versteht sich, daß die gezeigten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele in vielen Details abgewandelt werden können. Bei allen Varianten ist jedoch wesentlich, daß die zu stapelnden Stückgüter bzw. Packstücke (P) nach bestimmten Kriterien wie Gleichartigkeit und Zusammengehörigkeit z. B. nach Zustellbereichen sortiert und im Puffer (20) oder im Förderer (32) vor den aufgereihten Paletten (40) so bereitgehalten werden, so daß anschließend das Robotersystem (16) bei der Selektion des jeweils bei einem bestimmten Momentanzustand des Stapels bestgeeigneten Packstücks (P) auf eine Anzahl unterschiedlicher Packstücke zugreifen kann.

Es versteht sich ferner, daß die Dimensionierung der Anlage oder eine Kombination von Anlagen, insbesondere hinsichtlich Anzahl und Länge der Puffer, Anzahl Werkstückträger, Überholmöglichkeiten dieser u. a., sowie Anzahl Greifer ein Optimierungspotential bietet, auch hinsichtlich der Verkettung von Anlagen zur Versand­ bereitstellung.

Der Einsatz der hier beschriebenen Anlagen und Verfahren ist auch gedacht für die Kommissionierung unterschiedlicher Drucker­ zeugnisse zur Belieferung von Verkaufsstellen. In diesen Fällen werden üblicherweise die einzelne Bunde, nicht aber die einzelnen Druckerzeugnisse adressiert.

Claims (9)

1. Verfahren zum Stapeln von Stückgütern wie Druckerzeugnisse u. a. unterschiedlicher Größe und/oder Qualität, die in belie­ biger, wechselnder Reihenfolge lose oder in Form von umreiften oder nicht fixierten Bunden zugeführt werden, wobei die Größe und/oder Qualität der Stückgüter registriert und diese mit jeweils bekannter Größe und/oder Qualität an einen bestimmten Ort innerhalb des Zugriffsbereichs eines das Stapeln ausführenden Handhabungsmechanismus zum Greifen bereitgestellt werden, um danach in einer in Abhängigkeit von der Verfüg­ barkeit der Stückgüter in oder für den Zugriffsbereich des Handhabungsmechanismus (16) und vom Momentanzustand des zu bildenden Stapels (40) gesteuerten Reihenfolge vom Hand­ habungsmechanismus (16) erfaßt und an einer bestimmten Stelle im Stapel abgesetzt zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stückgüter (P) vor dem Zugriffsbereich, nach Größe und/oder Qualität getrennt, auf mehrere Puffer (20) verteilt werden, aus denen sie selektiv entsprechend dem Momentanzustand des Stapels und der Verfügbarkeit in den Puffern (20) an deren Ausgängen entnommen werden zur Bildung weiterer Bunde (24, 50) bestehend aus einzelnen Stückgütern (P), die aus ein oder mehreren Pufferbahnen (20) entnommen sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stückgüter (P) entsprechend den Anforderungen des Handhabungs­ mechanismus (16) von den Puffern (20) in eine Vorrichtung (24, 50) zur Bildung von Bunden, bestehend aus einem oder mehreren Stückgütern (P) aus ein oder mehreren Pufferbahnen (20), gelangen, um von dort zu einem oder mehreren bestimmten Orten im Zugriffsbereich des Handhabungsmechanismus (16, 32) gefördert zu werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stückgüter (P) nach Übergabe in die Vorrichtung (24, 50) zur Bildung von Bunden bzw. nach Bildung neuer Bunde bestehend aus einem oder mehreren Stückgütern (P) aus ein oder mehreren Pufferbahnen (20), Werkstückträgern oder einer werkstück­ trägerartig ausgestatteten Transporttechnik (30, 31) übergeben werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu stapelnden Stückgüter (P) durch Werk­ stückträger (31) mittels Fördertechnik (30) bzw. alternativ durch mit Aufnahmen versehene Fördertechnik (30) in den Zugriffsbereich des Handhabungsmechanismus (16, 32) gefördert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reihe der Werkstückträger (31) in der Fördertechnik (30) insbesondere im Bereich der Übergabe (32) der von den Werkstückträgern (31) zu greifenden Stückgütern (P) durch Zirkulieren bzw. Überholen innerhalb der Förder­ technik (30, 32) verändert wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückträger (31) bzw. alternativ die Fördertechnik (30) über justier- und verstellbare Aufnahmen verfügen für die Kommissionierung unterschiedlich dimensionierter Packstücke (P) innerhalb der Vorrichtung (24, 50) zur Bildung von Bunden aus diesen Packstücken (P) aus den Puffern (20).

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem oder mehreren Förderern (10, 12) zum Transportieren von Stückgütern (P) unterschiedlicher Größe und/oder Qualität in beliebiger, wechselnder Reihenfolge zu einer die Größe und/oder registrierenden Einrichtung (15) und weiter jeweils an einen bestimmten Ort im Zugriffsbereich eines Handhabungsmechanismus (16), welcher rechnergestützt derart steuerbar ist, daß die Stückgüter in Abhängigkeit von ihrer Verfügbarkeit im oder für den Zugriffsbereich des Handhabungsmechanismus (16) und vom Momentanzustand eines zu bildenden Stapels optimal stapelbar sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bzw. die Förderer (10, 12) vor dem Zugriffs­ bereich des Handhabungsmechanismus (16) mehrere Puffer (20, 30) bilden, in welche die Stückgüter, nach Größe und/oder Qualität getrennt, einführbar sind und aus denen sie selektiv und mittels des Handhabungsmechanismus (16) stapelbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Puffer (20) bzw. Übergabebereiche dieser (32) im Zugriffsbereich des Handhabungsmechanismus (16) liegen.

9. Vorrichtungen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Puffer (20) an einer wenigstens teilweise im Zugriffsbereich des Handhabungsmechanismus (16) angeordneten Vorrichtung zur Bildung von Bunden (24, 50) und die aufgenommenen Stückgüter (P) weiterführende Transport­ technik (30) mit Werkstückträgern (31) oder werkstückträger­ artiger Ausstattung angeschlossen sind.