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Die Erfindung betrifft einen Getränkebehälterrücknahmeautomaten mit einem gemeinsamen Vorrat für eine Mehrzahl von unsortiert bereitgestellten Getränkebehältern.
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Während in der Praxis Getränkebehälterrücknahmeautomaten weit verbreitet sind, die zur sequenziellen Entgegennahme einzelner Getränkebehälter und/oder Gebinde ausgebildet sind, entsteht ein zunehmender Bedarf an Getränkebehälterrücknahmeautomaten, welche gleichzeitig eine große Menge an unsortiert bereitgestellten Getränkebehältern entgegennehmen und vereinzeln können. Ein derartiges Gerät ist beispielsweise in der
DE 20 2017 101 230 U1 beschrieben. Der Getränkebehälterrücknahmeautomat sieht eine Kameraanordnung vor, welche von oben auf den gemeinsamen Vorrat für die unsortiert bereitgestellten Getränkebehälter schaut. Zudem ist ein Manipulator vorgesehen, der einzelne Getränkebehälter aus dem gemeinsamen Vorrat greift und auf einem Transportband ablegt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen in Bezug auf einen erhöhten Durchsatz an Getränkebehältern ausgelegten Getränkebehälterrücknahmeautomaten anzugeben.
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Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Schutzanspruchs 1 auf. Demzufolge umfasst der Getränkebehälterrücknahmeautomat einen gemeinsamen Vorrat zur unsortierten Bereitstellung einer Mehrzahl von Getränkebehältern, einen zur Entnahme eines einzelnen Getränkebehälters aus dem gemeinsamen Vorrat ausgebildeten Manipulator, ein Transportband zum Abtransport des einzelnen Getränkebehälters, eine auf den gemeinsamen Vorrat und auf das Transportband schauende Kameraanordnung und eine mit der Kameraanordnung zusammenwirkende Recheneinheit, wobei die Recheneinheit ausgebildet ist zur Auswertung der Signale der Kameraanordnungen und zur Ansteuerung des Manipulators in Abhängigkeit dieser Auswertung derart, dass ein einzelner Getränkebehälter in dem gemeinsamen Vorrat identifiziert und seine Lage bestimmt wird, dass der einzelne Getränkebehälter aus dem gemeinsamen Vorrat entnommen und zu einem Transportband transportiert wird und dass der einzelne Getränkebehälter mittels des Manipulators derart gedreht wird, dass er oberhalb des Transportbands in eine Transportrichtung desselben längserstreckt bereitgestellt und dann auf dem Transportband abgelegt wird.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mittels des erfindungsgemäßen Getränkebehälterrücknahmeautomaten der Durchsatz bei der Identifikation und Vereinzelung der in dem gemeinsamen Vorrat unsortiert bereitgestellten Getränkebehälter signifikant erhöht werden kann, indem die Getränkebehälter bereits während des Transports zu dem Transportband in eine definierte Lage relativ zu der Transportrichtung verbracht werden und die Lage durch die Kameraanordnung kontrolliert wird. Einer Fehlablage des einzelnen Getränkebehälters auf dem Transportband ist dadurch entgegengewirkt mit der Folge, dass Ausfallzeiten reduziert und der Bedarf an manuellen Eingriffen durch das Bedienpersonal gesenkt wird.
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Die Kameraanordnung kann erfindungsgemäß beispielsweise eine 3D-Tiefenkamera und bevorzugt als eine 3D-Tiefenkamera in Kombination mit einem Farbchip vorsehen. Beispielsweise kann eine Stereokamera oder eine Kamera mit einem 2D-Chip zur Anwendung kommen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird bei der Bestimmung der Lage des einzelnen Getränkebehälters in dem gemeinsamen Vorrat mittels der Kameraanordnung eine vertikale Höhenposition des Getränkebehälters ermittelt. Vorteilhaft kann hierdurch der Manipulator besonders exakt zu dem Getränkebehälter bewegt und die Zuverlässigkeit des Verfahrens weiter gesteigert werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung identifiziert die Kameraanordnung im Zusammenwirken mit der Recheneinheit eine freie Position auf dem Transportband. Der einzelne Getränkebehälter wird dann an der freien Position auf dem Transportband abgelegt. Vorteilhaft kann durch die Identifikation einer freien Position auf dem Transportband eine Kollision von Getränkebehältern vermieden werden mit der Folge, dass die Notwendigkeit eines manuellen Eingriffs durch das Bedienpersonal weiter reduziert und Ausfallzeiten vermieden werden können.
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Die Erkennung einer freien Position auf dem Transportband ist von besonderer Bedeutung, wenn das Transportband als ein gemeinsames Transportband für einen ersten gemeinsamen Vorrat und einen zweiten gemeinsamen Vorrat dient und jedem gemeinsamen Vorrat ein eigener Manipulator zugeordnet ist, die dazu dienen, den gemeinsamen Vorräten entnommene Getränkebehälter auf dem gemeinsamen Transportband abzulegen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird mittels eines ersten Manipulators ein dem ersten gemeinsamen Vorrat entnommener einzelner Getränkebehälter zu dem gemeinsamen Transportband transportiert beziehungsweise gedreht beziehungsweise oberhalb des gemeinsamen Transportbands bereitgestellt beziehungsweise abgelegt, während mittels eines zweiten Manipulators ein weiterer einzelner Getränkebehälter aus dem zweiten gemeinsamen Vorrat entnommen wird. Vorteilhaft können durch die abgestimmte Betriebsweise der beiden Manipulatoren Kollisionen vermieden werden, zu denen es beim gleichzeitigen Ablegen von Getränkebehältern auf dem gemeinsamen Transportband kommen kann. Zudem ist sichergestellt, dass stets nur ein einzelner Getränkebehälter oberhalb des gemeinsamen Transportbands bereitgestellt wird.
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Mittels der Recheneinheit kann beispielsweise zugleich das Transportband betrieben und/oder eine Höhenverstellung eines Bodens des gemeinsamen Vorrats bewirkt werden.
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Nach der Erfindung ist ein Getränkebehälter längserstreckt in die Transportrichtung des Transportbands bereitgestellt, wenn ein Boden des Getränkebehälters und/oder eine dem Boden gegenüberliegende Stirnseite des Getränkebehälters mit einer Öffnung sich senkrecht zu der Transportrichtung erstreckt. Der Getränkebehälter wird dann mit dem Boden und/oder der gegenüberliegenden Stirnseite voran auf dem Transportband befördert.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sieht der Manipulator einen Greifer zur Aufnahme des einzelnen Getränkebehälters sowie ein Torsionsgelenk vor, über das der Greifer um wenigstens 360° gedreht werden kann. Der Getränkebehälter kann daher unabhängig von seiner ursprünglichen Lage im gemeinsamen Vorrat schnell und effektiv relativ zum Transportband positioniert werden. Als Greifer kann beispielsweise eine pneumatisch betätigte Zangenkinematik und/oder ein Vakuumsauger dienen.
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Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.
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Es zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Getränkebehälterrücknahmeautomaten in einer Seitenansicht,
- 2 eine Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Getränkebehälterrücknahmeautomaten nach 1 mit einem Manipulator in einer ersten Transportposition und
- 3 eine Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Getränkebehälterrücknahmeautomaten nach 2 mit dem Manipulator in einer zweiten Transportposition.
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Ein erfindungsgemäßer Getränkebehälterrücknahmeautomat sieht einen gemeinsamen Vorrat 1 mit einem höhenverstellbaren Boden 2 vor. In dem gemeinsamen Vorrat 1 wird eine Mehrzahl von Getränkebehältern 3 zur Verfügung gestellt. Der Boden 2 ist vorliegend exemplarisch durch eine flexible Folie beziehungsweise Trägerbahn gebildet, deren Höhe über zwei insbesondere (elektro-)motorisch betätigte Rollen 5, 9 einstellbar ist.
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Ferner weist der Getränkebehälterrücknahmeautomat ein Transportband 4 vor, auf dem weitere Getränkebehälter 3 in eine Transportrichtung 6 abtransportiert werden. Die Getränkebehälter 3 auf dem Transportband 4 sind dabei in die Transportrichtung 6 längserstreckt, das heißt ein Boden und/oder eine dem Boden gegenüberliegende Stirnseite der Getränkebehälter 3 sind senkrecht zu der Transportrichtung 6 orientiert.
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Der Getränkebehälterrücknahmeautomat sieht des Weiteren einen Manipulator 7 mit einem Greifer 8 vor. Der Manipulator 7 ist dem gemeinsamen Vorrat 1 und dem Transportband 4 so zugeordnet, dass er einen einzelnen Getränkebehälter 3 aus dem gemeinsamen Vorrat 1 entnehmen, zu dem Transportband 4 transportieren, relativ zu dem Transportband 4 positionieren und auf dem Transportband 4 ablegen kann.
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Dem gemeinsamen Vorrat 1 des Getränkebehälterrücknahmeautomaten und dem Transportband 4 ist eine Kameraanordnung 10 zugeordnet. Die Kameraanordnung 10 schaut seitlich von oben auf den gemeinsamen Vorrat 1 und in die Transportrichtung 6 von oben auf das Transportband 4.
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Die Kameraanordnung 10 dient der Identifikation eines einzelnen Getränkebehälters 3 in dem gemeinsamen Vorrat 1 und der Bestimmung seiner Lage. Insbesondere kann mittels der Kameraanordnung 10 eine vertikale Höhenposition des Getränkebehälters 3 in dem gemeinsamen Vorrat 1 bestimmt werden.
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Als Getränkebehälter 3 können beispielsweise teiltransparente Plastikflaschen mit einem Etikett beziehungsweise einer Banderole und/oder Getränkedosen bereitgestellt, identifiziert, vereinzelt und abtransportiert werden. Die Kameraanordnung arbeitet zur Identifikation der Getränkebehälter 3 und der Bestimmung ihrer Lage mit einer nicht dargestellten Recheneinheit zusammen. Die Recheneinheit wertet die Ausgangssignale der Kameraanordnung 10 aus und steuert den Manipulator 7 in Abhängigkeit dieser Auswertung an.
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Die Kameraanordnung 10 dient außerdem dazu, eine Orientierung des einzelnen Getränkebehälters 3, der mittels des Manipulators 7 dem gemeinsamen Vorrat 1 entnommen und zu dem Transportband 4 transportiert wird, relativ zu dem Transportband 4 beziehungsweise der Transportrichtung 6 zu erfassen. Die Recheneinheit steuert notwendigenfalls den Manipulator 7 in Abhängigkeit der Auswertung so an, dass der einzelne Getränkebehälter 3 längserstreckt zu der Transportrichtung 6 oberhalb des Transportbands 4 bereitgestellt und dann auf dem Transportband 4 abgelegt wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Greifer 8 über ein Torsionsgelenk des Manipulators 7 gehalten ist, welches um 360° oder mehr drehbar ist.
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Während des Betriebs des Getränkebehälterrücknahmeautomaten wird mittels der Kameraanordnung 10 ein in dem gemeinsamen Vorrat 1 bereitgestellter einzelner Getränkebehälter 3 identifiziert und seine Lage bestimmt. Der einzelne Getränkebehälter 3 wird dann mittels des Manipulators 7 mit dem Greifer 8 aus dem gemeinsamen Vorrat 1 entnommen und zu dem Transportband 4 transportiert. Während des Transports zu dem Transportband 4 wird der einzelne Getränkebehälter 3 mittels des Manipulators 7 beziehungsweise des Greifers 8 des Manipulators 7 derart gedreht, dass er oberhalb des Transportbands 4 in die Transportrichtung 6 desselben längserstreckt bereitgestellt wird. Die korrekte Orientierung des einzelnen Getränkebehälters 3 oberhalb des Transportbands 4 wird mittels der Kameraanordnung 10 vor der Ablage auf dem Transportband 4 noch einmal kontrolliert. So kann vermieden werden, dass der einzelne Getränkebehälter 3 in einer nicht zulässigen Orientierung auf das Transportband 4 abgelegt wird und es zu Verzögerungen beim Transport oder einem Fehlerzustand kommt, der das Eingreifen des Bedienpersonals erfordert.
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Einem verzögerten Abtransport beziehungsweise einem Fehlerfall wird weiter vorgebeugt, indem mittels der Kameraanordnung 10 eine freie Stelle auf dem Transportband 4 bestimmt und der einzelne Getränkebehälter 3 an der freien Stelle auf das Transportband 4 aufgelegt wird. Die Kameraanordnung 10 hat insofern insgesamt drei Funktionen. Sie dient der Identifikation eines einzelnen Getränkebehälters 3 in dem gemeinsamen Vorrat 1, der Identifikation einer freien Stelle auf dem Transportband 4 und der Kontrolle der Orientierung des oberhalb des Transportbands 4 bereitgestellten einzelnen Getränkebehälters 3.
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Die Erfindung ist nicht auf den dargestellten Getränkebehälterrücknahmeautomaten beschränkt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein erfindungsgemäßer Getränkebehälterrücknahmeautomat ein gemeinsames Transportband 4 und zwei dem gemeinsamen Transportband 4 auf gegenüberliegenden Seiten zugeordnete gemeinsame Vorräte 1 für die unsortiert bereitgestellten Getränkebehälter 3 aufweist. Jedem gemeinsamen Vorrat können dabei eine einzelne Kameraanordnung 10 und ein eigener Manipulator 7 zugeordnet sein.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung sehen die Kameraanordnung 10 eine 3D-Tiefenkamera in Kombination mit einem Farbchip.
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Gleiche Bauteile und Bauteilfunktionen sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202017101230 U1 [0002]
