-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gruppieren von zueinander gleichen Verpackungen in Gruppen dieser Verpackungen. Jede Verpackung ist mit jeweils wenigstens einem Produkt gefüllt und wird der Vorrichtung ungeordnet bereitgestellt. Die in den Verpackungen verpackten Produkte sind insbesondere Kekse.
-
Eine derartige Vorrichtung ist aus der europäischen Patentanmeldung
EP 0 778 203 A2 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein Zuführförderer vorgesehen, welcher einzelne Verpackungen einem Fachband mit Fächern zuführt, welches über mehrere Führungsrollen geführt ist. In jedem Fach befindet sich hiernach eine einzelne Verpackung. Mehrere Verpackungen werden dann gemeinsam aus benachbart zueinander angeordneten Fächern seitlich mittels Greifern gegriffen und während der Bewegung des Fachbandes aus den Fächern herausgehoben. Weiter ist bei dieser bekannten Vorrichtung eine Übergabevorrichtung mit einer Schwenkvorrichtung und mit einer mittels der Schwenkvorrichtung verschwenkbaren Zange vorgesehen. Die aus den Fächern herausgehobenen Verpackungen werden mittels der Zange gegriffen und mittels der Schwenkvorrichtung gemeinsam verschwenkt und abgelegt. Als Zusatzvorrichtung dieser bekannten Vorrichtung ist optional eine Etikettiervorrichtung vorgesehen. Bei einer anderen Ausführungsform der aus
EP 0 778 203 A2 bekannten Vorrichtung ist anstelle der Übergabevorrichtung ein Förderer zur Aufnahme der Verpackungen vorgesehen, welcher parallel und synchron mit dem Fachband mitbewegt wird.
-
Bei dieser aus
EP 0 778 203 A2 bekannten Vorrichtung wird immer eine durch die bauliche Ausgestaltung der Vorrichtung definierte Anzahl von Verpackungen in eine im Förderer beförderte Verpackungsaufnahme eingeschoben oder mittels der Übergabevorrichtung in eine entsprechende Verpackungsaufnahme eingelegt. Eine Umstellung auf unterschiedliche Gebindegrößen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Verpackungen, die in Gruppen zusammengefasst werden, ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht ohne aufwendige bauliche Veränderungen möglich.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Flexibilität beim Wechsel zwischen unterschiedlichen Gebindegrößen zu erhöhen.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Vorrichtung nach dem Schutzanspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Erfindungsgemäß vorgesehen ist eine Vorrichtung zum Gruppieren von zueinander gleichen Verpackungen, die mit jeweils wenigstens einem Produkt, insbesondere Keks, gefüllt sind und ungeordnet der Vorrichtung bereitgestellt werden, in Gruppen dieser Verpackungen, mit einem Fachband, welches in einem geschlossenem Umlaufweg geführt ist und eine Vielzahl von Fächern zur Aufnahme jeweils einer der Verpackungen aufweist, mit einer dem Fachband zugeordneten Etikettiervorrichtung zum Aufkleben von Klebeetiketten auf Gruppen der Verpackungen, die in einer definierten Anzahl von in Bewegungsrichtung des Fachbandes hintereinander angeordneten Fächern aufgenommen sind, derart, dass die Verpackungen der jeweiligen Gruppe nachfolgend von den Klebeetiketten miteinander verbunden bleiben, mit einem Industrieroboter, der mit einem Greifer ausgerüstet ist, zum gemeinsamen Greifen, Befördern und Ablegen von mehreren Gruppen der Verpackungen, mit einer Vereinzelungsstrecke zum Vereinzeln der Verpackungen, mit einer Übergabevorrichtung zum Beschicken der Fächer des Fachbandes mit den in der Vereinzelungsstrecke vereinzelten Verpackungen und mit einer Ablagevorrichtung zum Ablegen der Gruppen von Verpackungen mittels des Industrieroboters auf dieser Ablagevorrichtung.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere eine Verpackungsstraße für Kekse oder andere Produkte wie beispielsweise Chips, Müsliriegel oder Schokoriegel, oder Teil einer derartigen Verpackungsstraße.
-
Die Erfindung ermöglicht es, Verpackungen auf einfache Weise mittels den Klebeetiketten miteinander zu verbinden und damit zu Gruppen mit einer definierten Anzahl von Verpackungen zusammenzufassen. Die Anzahl der hierbei in jeweils einer Gruppe zusammengefassten Verpackungen ist durch die Größe der Klebeetiketten bestimmt und kann daher auf einfache Weise angepasst werden. Mehrere dieser Gruppen können gemeinsam mittels des Greifers gegriffen und durch den Industrieroboter abgelegt werden. Dadurch kann eine große Anzahl von Verpackungen gleichzeitig zu Gruppen zusammengefasst und auf der Ablagevorrichtung abgelegt werden. Auf der Ablagevorrichtung liegen zumindest die gemeinsam mittels des Industrieroboters gegriffenen und abgelegten Verpackungen aus mehreren Gruppen zwar vorzugsweise unmittelbar nebeneinander. Jedoch bleiben die Verpackungen aufgrund der Klebeetiketten in Gruppen zusammengefasst und damit gruppiert. Die Gruppen von Verpackungen können somit nachfolgend auf einfache Weise in eine Verpackungsaufnahme, wie beispielsweise in einen Karton, eingesetzt werden. Alternativ befindet sich die Verpackungsaufnahme bereits auf der Ablagevorrichtung, so dass er Industrieroboter die Gruppen der Verpackungen direkt in die Verpackungsaufnahmen einsetzt.
-
Die Vereinzelungsstrecke sorgt dafür, dass die Verpackungen an einem Ausgang der Vereinzelungsstrecke einzeln bereitgestellt werden. Hierfür ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Vereinzelungsstrecke mehrere servogesteuerte Aktoren und eine Servosteuerung aufweist. Die Servosteuerung ist dazu ausgebildet, die Aktoren derart anzusteuern, dass die Verpackungen am Ausgang der Vereinzelungsstrecke einzeln mit einem vorgegebenen Mindestabstand zueinander bereitgestellt werden. Insbesondere werden hierfür die Verpackungen bedarfsweise zurückgehalten oder beschleunigt. Dank der Servosteuerung der Aktoren ist eine schnelle und präzise Positionierung der Verpackungen möglich.
-
Vorzugsweise weist die Übergabevorrichtung ein Förderband mit Mitnehmern auf. Das Förderband ist vorteilhafterweise als Förderkette ausgebildet und ist weiter bevorzugt dazu ausgebildet, die vereinzelten Verpackungen zu befördern und in die Fächer einzuschieben. Die Mitnehmer sorgen dafür, dass der Abstand der Verpackungen auf dem Förderband während des Transports von der Vereinzelungsstrecke zum Fachband erhalten bleibt und dass die Verpackungen in die Fächer des Fachbandes eingeschoben werden. Die Mitnehmer sind dabei vorzugsweise in regelmäßigen Abständen von etwa 12 cm, insbesondere von 10 cm bis 14 cm, am Förderband angeordnet. Dem Förderband ist ein Antrieb zugeordnet, der vorzugsweise dazu ausgebildet ist, das Förderband mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 m/s, insbesondere von 1,5 m/s bis 2,5 m/s, zu bewegen. Bei alternativen Ausführungsbeispielen sind andere Abstände der Mitnehmer am Förderband sowie andere Geschwindigkeiten des Förderbandes möglich. Bei einer Anordnung von Mitnehmern in Abständen von 12 cm am Förderband und einer Geschwindigkeit des Förderbandes von 2 m/s ergibt sich eine Förderleistung von 1.000 Verpackungen pro Minute, welche erfindungsgemäß bevorzugt ist.
-
Das Fachband weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen getakteten Antrieb auf. Eine Steuerung für den Antrieb ist dabei dazu ausgebildet, für ein Beschicken jedes in Bewegungsrichtung des Fachbandes hintereinander angeordneten Faches den Antrieb zu stoppen, wenn die Übergabevorrichtung keine Verpackung zum Beschicken des zu beschickenden Faches bereitstellt. Das Stoppen des Fachbandes sorgt in diesem Fall dafür, dass lückenlos jedes Fach mit einer Verpackung beschickt wird und somit keine Lücken in den Gruppen der mittels Klebeetiketten miteinander zu verbindenden Verpackungen entstehen. Der getaktete Antrieb ist dabei vorzugsweise servogesteuert und weist wenigstens einen Servomotor auf. Dadurch ist eine exakte Positionierung des jeweils zu beschickenden Faches vor der Übergabevorrichtung möglich, wenn die Übergabevorrichtung die Verpackung in dieses Fach einschiebt. Die Bewegungen der Übergabevorrichtung und des Fachbandes sind also zumindest dann, wenn die Übergabevorrichtung Verpackungen zum Beschicken bereitstellt, miteinander synchronisiert.
-
Das Fachband ist vorzugsweise über mehrere Räder geführt. Insbesondere sind hierfür vier Räder vorgesehen. Die Räder sind vorteilhafterweise als Rollen ausgebildet. Wenigstens ein Rad treibt hierbei vorteilhafterweise das Fachband an. Die Übergabevorrichtung ist weiter vorteilhafterweise derart relativ zum Fachband positioniert, dass ein Beschicken der Fächer im Bereich eines der Räder erfolgt. Die Fächer sind nämlich insbesondere durch am Fachband eingehängte oder auf andere Weise befestigte Mitnehmer ausgebildet. Im Bereich der Umlenkung des Fachbandes an einem Rad sind die Mitnehmer nicht parallel zueinander angeordnet, so dass das durch zwei benachbarte Mitnehmer ausgebildete Fach weit geöffnet und ein Beschicken des Faches vereinfacht ist.
-
Die Etikettiervorrichtung weist vorteilhafterweise einen ersten Etikettierer zum Aufkleben von Klebeetiketten aus einer ersten Teilmenge der Klebeetiketten auf eine erste Seite der Verpackungen auf. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Etikettiervorrichtung auch einen zweiten Etikettierer zum Aufkleben von Klebeetiketten aus einer zweiten Teilmenge der Klebeetiketten auf eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite der Verpackungen aufweist. Die Etikettierer sind insbesondere seitlich neben dem Fachband angeordnet. Dank der von zwei Seiten aufgebrachten Klebeetiketten sind die Verpackungen nachfolgend parallel zueinander fixiert. Die Klebeetiketten weisen vorzugsweise Schwächungslinien beispielsweise in Form von Perforationen auf, mittels welchen die miteinander verbundenen Verpackungen vom Endverbraucher auf einfache Weise voneinander getrennt werden können. Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Klebeetiketten an ihrer Außenseite bedruckt sind und beispielsweise Produktinformationen bereitstellen.
-
Die Etikettiervorrichtung ist vorteilhafterweise dazu ausgebildet, die Klebeetiketten auf eine vordefinierte Anzahl von Verpackungen aufzukleben. Die vordefinierte Anzahl beträgt beispielsweise genau vier oder genau sechs oder genau zwölf.
-
Der Industrieroboter weist vorzugsweise mehrere Drehachsen auf, über welche die Position und Ausrichtung des Greifers gegenüber dem Fachband verändert werden kann. Besonders bevorzugt weist der Industrieroboter genau sechs Drehachsen auf. Dadurch ist eine lineare Bewegung des Greifers in alle Raumrichtungen sowie eine zirkuläre Bewegung im Raum möglich.
-
Der Industrieroboter weist vorteilhafterweise eine Steuerung auf, welche dazu ausgebildet ist, Bewegungen des Industrieroboters mit der Bewegung des Fachbandes zu synchronisieren. Dadurch können zielgenau zum richtigen Zeitpunkt Gruppen von Verpackungen gegriffen und auf der Ablagevorrichtung abgelegt werden. Vorteilhafterweise ist der Industrieroboter dabei dazu ausgebildet, den Greifer beim Greifen der Verpackungen parallel zu den zu greifenden Verpackungen zu bewegen. Dadurch können die Verpackungen während der Bewegung des Fachbandes parallel zu den die Fächer begrenzenden Fachböden aus diesen Fächern herausgehoben werden.
-
Die Ablagevorrichtung weist insbesondere wenigstens ein Ablageband auf. Das Ablageband fördert die abgelegten Gruppen von Verpackungen vorteilhafterweise weiter in Richtung einer Station, in welcher diese Verpackungen in einer Verpackungsaufnahme verpackt werden. Alternativ befördert das Ablageband eine derartige Verpackungsaufnahme zunächst ungefüllt heran und dann beschickt weiter, wenn diese Verpackungsaufnahme mittels des Industrieroboters direkt mit den Gruppen von Verpackungen beschickt wird.
-
Besonders bevorzugt weist die Ablagevorrichtung mehrere Ablagebänder auf. Wenigstens ein Ablageband ist hierbei für die Verpackungen vorgesehen, welche regulär in den Handel gelangen sollen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Ablagevorrichtung ein Ablageband für Ausschuss auf und weist die Ablagevorrichtung wenigstens einen Sensor zum Erkennen von Mängeln der Gruppen von Verpackungen auf. Die Ablagevorrichtung ist vorzugsweise weiter dazu ausgebildet, in Erwiderung auf einen erkannten Mangel zu veranlassen, dass der Industrieroboter die gegriffenen Verpackungen auf das Ablageband für Ausschuss ablegt. Ausschuss kann somit zeitnah erkannt und aus der weiteren Transportkette herausgenommen werden. Dank der Beweglichkeit des Industrieroboters ist eine Bewegung des Greifers seitlich zur Transportrichtung der vorzugsweise parallel nebeneinander angeordneten Ablagebänder möglich. Der Industrieroboter kann somit nahezu ohne Zeitverzug das geeignete Ablageband ansteuern und den Greifer zur Ablage der gegriffenen Verpackungen auf dem Ablageband über diesem Ablageband positionieren.
-
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
- 1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer Ansicht;
- 2: die Vorrichtung des Ausführungsbeispiels von 1 in einer Seitenansicht;
- 3: die Vorrichtung des Ausführungsbeispiels von 1 in einer gegenüber der Ansicht von 2 um 90° gedrehten Seitenansicht;
- 4: die Vorrichtung des Ausführungsbeispiels von 1 in einer Draufsicht; und
- 5: einen Greifer für die Vorrichtung des Ausführungsbeispiels von 1 in perspektivischer Ansicht.
-
In den 1, 2, 3 und 4 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung aus verschiedenen Perspektiven dargestellt. Die 1, 2, 3 und 4 sind daher nachfolgend gemeinsam beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren dieselben Teile.
-
Wesentliche Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine Vereinzelungsstrecke 1, eine Übergabevorrichtung 2, ein Fachband 3, eine Etikettiervorrichtung 4, ein Industrieroboter 5 und eine Ablagevorrichtung 6. Hiermit ist zumindest ein Teil einer Verpackungsstraße für Verpackungen, welche jeweils wenigstens ein Produkt enthalten, bereitgestellt. Bei den verpackten Produkten handelt es sich beispielsweise um Kekse. Eingangs der erfindungsgemäßen Vorrichtung, also eingangs der Vereinzelungsstrecke 1, können die Verpackungen in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet und/oder unterschiedlich zueinander ausgerichtet sein. Die Verpackungen liegen also im Wesentlichen ungeordnet vor. Ausgangs der erfindungsgemäßen Vorrichtung, also ausgangs der Ablagevorrichtung 6, sind alle Verpackungen zu Gruppen zusammengefasst, welche jeweils mehrere der Verpackungen aufweisen. Die Verpackungen in jeder Gruppe sind mittels Klebeetiketten zusammengehalten.
-
Die Vereinzelungsstrecke 1 weist zum Vereinzeln der Verpackungen mehrere Aktoren auf, welche die vorzugsweise auf einem Förderband der Vereinzelungsstrecke 1 aufliegenden Verpackungen soweit zurückhalten oder passieren lassen oder derart beschleunigen, dass am Ausgang der Vereinzelungsstrecke 1 die Verpackungen einzeln mit einem vorgegebenen Mindestabstand zueinander vorliegen. Hierbei werden die Verpackungen zugleich in einer vorgegebenen Richtung ausgerichtet. Vorzugsweise weist die Vereinzelungsstrecke 1 sechs servogesteuerte Aktoren 7 auf. Die Aktoren 7, oder insbesondere die Antriebe der Aktoren 7, sind in den Figuren zumindest teilweise von einem Gehäuse der Vereinzelungsstecke 1 verdeckt.
-
Von der Vereinzelungsstrecke 1 gelangen die Verpackungen einzeln auf ein Förderband 8 der Übergabevorrichtung 2. Das Förderband 8 ist mit Mitnehmern 9 ausgestattet, welche die Verpackungen in Fächer des Fachbandes 3 einschieben. Das Fachband 3 ist ein geschlossenes Band, insbesondere eine Kette, und wird über vier als Rollen ausgebildete Räder geführt. Über diese Räder wird das Fachband 3 mittels eines getakteten Antriebs angetrieben und dabei mittels einer Steuerung mit der Übergabevorrichtung 2, mit der Etikettiervorrichtung 4 und mit dem Industrieroboter 5 synchronisiert.
-
Die Etikettiervorrichtung 4 weist einen ersten Etikettierer 10 und einen zweiten Etikettierer 11 auf. Die Etikettierer 10 und 11 sind gleichartig zueinander ausgebildet und dabei zumindest in etwa spiegelbildlich zueinander aufgebaut. Der erste Etikettierer 10 weist eine erste Etikettenvorratsrolle 12 und eine erste Etikettenträgerrolle 13 auf. Auf der Etikettenvorratsrolle 12 ist ein Etikettenträger mit darauf befindlichen Etiketten aufgerollt. Nach dem Aufkleben der Etiketten auf die Verpackungen wird der Etikettenträger auf die erste Etikettenträgerrolle 13 aufgerollt. Entsprechend weist auch der zweite Etikettierer 11 eine zweite Etikettenvorratsrolle und eine zweite Etikettenträgerrolle auf, welche hier jedoch nicht bezeichnet sind.
-
Der Industrieroboter 5 ist mit einem Greifer 14 ausgerüstet, dessen Position im Raum über mehrere Arme und sechs Achsen des Industrieroboters 5 verändert werden kann. In den 3 und 4 ist der Greifer 14 in Positionen eingezeichnet, welche der Greifer 14 beim Absetzen der gruppierten Verpackungen auf die Ablagevorrichtung 6 einnehmen kann. Die Ablagevorrichtung 6 weist mindestens ein Ablageband 15 auf, welches als umlaufendes Band ausgebildet ist und die darauf abgelegten Gruppen von mittels des Klebebandes miteinander verbundenen Verpackungen an einen Ausgang der Vorrichtung befördert. Die Steuerung und Überwachung des Betriebsablaufs erfolgt von einer verschwenkbaren Konsole 16.
-
5 zeigt den Greifer 14 mit zwei elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Aktoren 17, mittels welchen ein verschwenkbar gehaltenes Greifelement 18 verschwenkt und damit in Anlage zu den in Fächern befindlichen Verpackungen gebracht werden kann. Die Verpackungen sind dabei bereits mittels den Etiketten miteinander verbunden. Ein außerhalb des Arbeitsbereichs des Greifers 14 angeordnetes Klebeetikett ist beispielhaft mit dem Bezugszeichen 19 bezeichnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils fünf Verpackungen mittels den Klebeetiketten 19 miteinander verbunden. Der Greifer 14 ist dazu ausgebildet, neun oder zehn Gruppen von jeweils fünf Verpackungen gleichzeitig mittels des Greifelements 18 zu greifen.
-
Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und/oder beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0778203 A2 [0002, 0003]
