DE3831392A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von klebeschildern auf einem werkstueck - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Aufbringen von Klebeschildern auf einem Werk­ stück.

Klebeschilder finden eine zunehmende Zahl von Anwendungen, beispielsweise als Typenschilder, Preisschilder, Barcode- Träger, Werbeschilder oder dgl. Das Aufbringen von Klebe­ schildern auf Werkstücken, d.h. auf Gegenständen, den ent­ sprechenden Verpackungen oder dgl. ist gegenwärtig noch reine Handarbeit. Hierzu werden üblicherweise sogenannte Klebeschild-Spender verwendet, die in der Regel eine "ent­ fernt pistolen-ähnliche Form" haben. In diesen Klebe­ schild-Spendern befinden sich die Klebeschilder auf einem Trägerband. Meist ist ferner in derartigen Spendern ein Drucker vorgesehen, mit dem der Preis, der Barcode oder die sonstige Beschriftung auf die Klebeschilder aufge­ bracht werden kann.

In dem Klebeschild-Spender wird das Trägerband mit einem vergleichsweise kleinen Radius umgelenkt, so daß das an dem Umlenkort befindliche Klebeschild teilweise vom Trägerband abgelöst wird. Das teilweise abgelöste Klebe­ schild kann durch eine entsprechende Führung des Klebe­ schild-Spenders durch die Bedienungsperson auf dem Werk­ stück, auf dem das Klebeschild aufgebracht werden soll, angedrückt werden.

Dieses herkömmliche "manuelle" Aufbringen von Klebeschil­ dern weist eine Reihe von Nachteilen auf:

Zum einen ist die Fehlerquote vergleichsweise hoch; damit ist gemeint, daß die Bedienungsperson beispielsweise eine Ware mit einem falschen Preis auszeichnet, oder vergißt, auf einer Ware ein Preis-Klebeschild anzubringen. Dies führt beispielsweise in Supermärkten zu langwierigen Rück­ fragen nach dem Warenpreis und ist mit ein Auslöser für Stauungen an Kassen.

Ferner ist es - wenn beispielsweise bereits "ab Werk" Barcode-Trägerschilder angebracht werden sollen - von Nachteil, daß am Ende einer "automatisierten Fertigungs­ linie" Bedienungspersonen "von Hand" die entsprechenden Klebeschilder aufbringen müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Handhaben und Auf­ bringen von Klebeschildern auf einem Werkstück anzugeben.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Überraschenderweise kann die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe dadurch gelöst werden, daß weiterhin von einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung zum Aufbringen von Klebe­ schildern auf einem Werkstück ausgegangen wird, bei denen eine Bereitstellungseinheit für auf einem Trägerband be­ findliche Klebeschilder verwendet wird.

Erfindungsgemäß wird ein derartiges Verfahren zum Aufbrin­ gen von Klebeschildern auf einem Werkstück dadurch weiter­ gebildet, daß die Klebeschilder mittels eines von einer mehrachsigen Positioniereinheit, beispielsweise einem In­ dustrieroboter, geführten Greifers vom Trägerband abge­ löst und auf dem Werkstück aufgebracht werden, das in den Arbeitsraum der Positioniereinheit, also beispielsweise des Industrieroboters zugeführt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann, weist in an sich bekannter Weise eine Bereitstellungseinheit auf, in der das Trägerband zum teilweisen Ablösen der Klebeschilder mit einem vergleichsweise kleinen Radius umgelenkt wird.

Erfindungsgemäß wird nun diese Bereitstellungseinheit und das Werkstück, auf dem ein oder mehrere Klebeschilder an vorgegebenen oder auch beliebigen Stellen angebracht wer­ den sollen, im Arbeitsraum einer mehrachsigen Positionier­ einheit, also beispielsweise eines Industrieroboters ange­ ordnet. Die mehrachsige Positioniereinheit weist einen Greifer auf, mit dem sie das teilweise vom Trägerband abgelöste und in der Bereitstellungseinheit bereitgestell­ te Klebeschild an seiner Vorderseite aufnimmt und auf der Werkstückoberfläche andrückt.

Das erfindungsgemäße Konzept, nicht die Bereitstellungs­ einheit, sondern lediglich das von der Bereitstellungs­ einheit bereitgestellte Klebeschild mit dem Industriero­ boter handzuhaben, weist eine Reihe von Vorteilen auf:

So ist es möglich, eine vergleichsweise einfache Posi­ tioniereinheit zu verwenden, da das Gewicht des Klebe­ schilds praktisch zu vernachlässigen ist und der In­ dustrieroboter somit nur den vergleichsweise leichten Greifer handzuhaben hat. Andererseits kann die stationäre Bereitstellungseinheit, in der die Klebeschilder auf einem Trägerband beispielsweise in Form einer Rolle gespeichert und "handhabungsgerecht ausgegeben werden", aufwendig ausgeführt werden:

So ist es beispielsweise gemäß Anspruch 11 möglich, daß die Bereitstellungseinheit in an sich bekannter Weise einen Drucker zum Bedrucken der Klebeschilder aufweist. Dieser Drucker kann von einer Steuereinheit wahlfrei ge­ steuert werden, an der ein Signal anliegt, die den Typ des zu beklebenden Werkstücks angibt. Damit ist es möglich, beispielsweise unterschiedliche Gegenstände nacheinander mit dem jeweiligen Preis zu versehen oder entsprechende Barcode-Klebeschilder aufzubrinden.

Ferner ist es selbstverständlich auch möglich, daß in einer oder mehreren Bereitstellungseinheiten unterschied­ liche Klebeschild-Formen auf einer Reihe von Trägerbändern vorhanden sind, so daß aufeinanderfolgend Werkstücke nicht nur mit unterschiedlich bedruckten Klebeschildern, son­ dern auch mit Klebeschildern unterschiedlicher Form ver­ sehen werden. Selbstverständlich ist es aber auch mög­ lich, ein und dasselbe Werkstück nacheinander mit mehreren Klebeschildern unterschiedlicher Form und unterschied­ lichen Aufdrucks zu versehen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben:

Gemäß Anspruch 2 weist der Greifer wenigstens eine Anlage­ fläche auf, an der das aufzunehmende Klebeschild an dessen Vorderseite durch eine abschaltbare Kraft gehalten ist.

Diese Kraft kann im Prinzip eine beliebige Adhesionskraft, beispielsweise eine elektrostatische Kraft sein.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Klebeschild gemäß Anspruch 4 durch Unterdruck an der Anlagefläche des Greifers gehalten ist.

Hierzu kann der Greifer beispielsweise gemäß Anspruch 5 Saugnäpfe oder gemäß Anspruch 9 eine poröse Weichstoff­ platte aufweisen, durch die hindurch der Unterdruck er­ zeugt wird.

Diese poröse Weichstoffplatte kann zusätzlich zu der Funk­ tion der Anlagefläche auch die Funktion einer Andrück­ platte des Klebeschilds an der Werkstückoberfläche über­ nehmen.

Bei der Greiferversion, bei der der Unterdruck mittels Saugnäpfen erzeugt wird, ist es gemäß Anspruch 6 bevor­ zugt, wenn die Saugnäpfe in Richtung ihrer Achse ver­ schiebbar sind:

Hierdurch ist es beispielsweise möglich, daß die Saug­ näpfe in Ausnehmungen in einer Weichstoffplatte einzieh­ bar sind, die nach dem Auflegen des Klebeschilds auf dem Werkstück und nach dem Abschalten des Unterdrucks in den Saugnäpfen sowie dem Zurückziehen der Saugnäpfe in die Ausnehmungen zum Anpressen des Schildes auf dem Werkstück dient.

Alternativ kann gemäß Anspruch 8 der Greifer eine Rolle aufweisen, die zum Anpressen des Klebeschildes auf dem Werkstück dient und hinter deren untere Kontur die Saug­ näpfe zurückziehbar sind. Damit ist es nach dem Abschal­ ten des Unterdrucks sowie dem Zurückziehen der Saugnäpfe möglich, durch "Überfahren" des Klebeschilds mit der an dem Greifer angebrachten Rolle das Klebeschild an dem Werkstück anzudrücken.

Das Aufnehmen des Klebeschilds an der bzw. den Anlage­ flächen des Greifers wird gemäß Anspruch 10 dadurch er­ leichtert, daß an der Bereitstellungseinheit am Abnahme­ ort unter dem teilweise abgelösten Klebeschild eine Platte angeordnet ist; diese Abnahmeplatte verhindert, daß das Klebeschild während der Aufnahme durch den Greifer "nach unten" wegfällt.

Der bereits erwähnte Drucker zum Bedrucken der Klebeschil­ der kann gemäß Anspruch 12 beispielsweise dadurch ge­ steuert werden, daß eine Codiereinrichtung an einem Zu­ führsystem für die Werkstücke vorgesehen ist, deren Aus­ gangssignal an der Steuereinheit des Druckers anliegt und den Typ des zugeführten Werkstücks angibt. Damit ist es beispielsweise möglich, exakt den Aufdruck bzw. bei mehre­ ren vorhandenen "Klebeschilder-Rollen" zusätzlich den Typ des Klebeschildes zu steuern.

Ferner kann durch die Werkstück-Identifizierung auch der Ort, an dem das bzw. beim Aufbringen mehrerer Klebeschil­ der auf einem Werkstück das jeweilige Klebeschild ange­ bracht werden soll, angegeben werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben, in der zeigen:

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrich­ tung,

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Greifers für Klebeschilder, und

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Klebeschild-Greifers.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrich­ tung zum Aufbringen von Klebeschildern (1) auf einem Werk­ stück (2). Die Klebeschilder befinden sich auf einem Trä­ gerband (3) das in einer Bereitstellungseinheit (4) zwi­ schen zwei Rollen (5′ bzw. 5′′) umgewickelt wird. Dabei wird das Trägerband (3) mittels einer weiteren Rolle (6) um einen vergleichsweise kleinen Radius umgelenkt. Hier­ durch wird - wie in der Figur dargestellt - das Klebe­ schild (1) teilweise vom Trägerband (3) abgelöst. Am Ab­ löseort befindet sich eine Abnahmeplatte (6′), die ver­ hindert, daß das Klebeschild während des nachfolgend be­ schriebenen Aufnahmevorgangs herabfällt.

Zum Aufnehmen des teilweise durch das Umlenken des Träger­ bandes (3) abgelösten Klebeschildes (1) ist ein Industrie­ roboter (7) vorgesehen, der einen Greifer (8) trägt, der im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 noch näher beschrieben werden wird.

Den Industrieroboter steuert eine Steuerung (9), an der zusätzlich noch Signale anliegen, die den Typ des zu be­ klebenden Werkstücks (2) angeben. In Abhängigkeit vom jeweiligen Produkttyp steuert die Steuerung (9) einen in der Bereitstellungseinheit (4) vorgesehenen Drucker (10), so daß die verschiedenen Klebeschilder in Abhängigkeit vom Produkttyp individuell bedruckbar sind.

Im folgenden soll die Funktionsweise der in Fig. 1 sche­ matisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung er­ läutert werden:

Ein Werkstück (2), das mit einem Klebeschild versehen werden soll, wird im Arbeitsraum des Handhabungsgeräts, d. h. des Industrieroboters (7) bereitgestellt. Über eine an einem nicht näher dargestellten Zuführsystem ange­ brachte Codiereinrichtung wird der Steuereinheit (9) mit­ geteilt, um welche Produktvariante bzw. um welchen Typ es sich bei dem bereitgestellten Werkstück (2) handelt.

Aufgrund dieser Information schickt die Steuereinheit (9) ein Signal zum Drucker (10), mit dem das gewünschte Druck­ bild programmiert wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Rollen mit unterschiedlichen Klebeschil­ dern zu verwenden, so daß zusätzlich auch der Typ des ge­ wünschten Klebeschilds übermittelt wird.

Das Klebeschild wird bedruckt, über die Vorschubeinheit der Bereitstellungseinheit (4) an den Abnahmeort transpor­ tiert und dabei durch das Umlenken des Trägerbandes (3) fast vollständig von diesem abgelöst. Der Greifer (8), der - wie nachfolgend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfin­ dungsgedankens noch erläutert werden wird - als Saug­ greifer ausgebildet ist, nimmt das fast vollständig ab­ gelöste Klebeschild (1). Die unterhalb des Klebeschilds installierte Abnahmeplatte (6′) verhindert, daß das Klebe­ schild nach unten wegfällt.

Der Industrieroboter (7) transportiert das an dem Greifer (8) gehaltene Klebeschild zum Bestimmungsort und setzt das Klebeschild am Bestimmungsort, der ebenfalls durch die Steuerung vorgegeben werden kann, auf das Werkstück (2) auf.

Das Andrücken der Klebeschilder am Bestimmungsort soll im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele für Greifer und insbe­ sondere für Sauggreifer näher erläutert werden:

Der in Fig. 1 nur schematisch dargestellte Greifer (8) ist über einen Flansch (11) in an sich bekannter Weise mit dem in den Fig. 2 und 3 nicht näher dargestellten Indus­ trieroboter (7) verbunden. An dem Flansch (11) ist eine Trägerplatte (12) angebracht, in der Unterdruckleitungen (13) vorgesehen sind, die mit einer nicht näher darge­ stellten Unterdruckeinrichtung verbunden sind. Diese Un­ terdruckleitungen (13) sind mit Saugnäpfen (14) verbunden. An diesen Saugnäpfen (14) wird durch den erzeugten Unter­ druck das Klebeschild (1) an seiner Vorderseite gehalten.

Ferner ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Greifer (8) an der Trägerplatte (12) eine Weichstoffplatte (15) ange­ bracht, in der Ausnehmungen (16) vorgesehen sind, in die die Saugnäpfe (14) mittels Pneumatikzylindern (17) "bün­ dig" zurückziehbar sind.

Hierdurch ist es möglich, nach dem Aufsetzen des Klebe­ schilds (1) auf dem Produkt (2) sowie nach dem Abschalten des Unterdrucks, wodurch sich die Sauggreifer bzw. Saug­ näpfe (14) vom Klebeschild lösen, diese mittels der Pneu­ matikzylinder (17) vom Klebeschild wegzufahren, so daß sie bündig mit der Anlagefläche der Weichstoffplatte (15) ab­ schließen. Anschließend fährt das Handhabungsgerät (7) den Greifer (8) nach unten und drückt mit Hilfe der Weichs­ toffplatte (15) das Klebeschild (1) vollständig auf die Werkstoffoberfläche (2) auf.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Sauggreifers, bei dem gleiche Teile wie in Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Deshalb soll auf eine erneute Beschreibung dieser Teile verzichtet werden. Abweichend von dem in Fig. 2 darge­ stellten Ausführungsbeispiel weist die Trägerplatte (12) jedoch keine Weichstoffplatte (15) mit Ausnehmungen (16) auf, in die die Saugnäpfe (14) bündig einfahrbar sind. Statt dessen ist zum Andrücken des Klebeschilds (1) an der Oberfläche des Werkstücks (2) an der Trägerplatte (12) eine Rolle (18) vorgesehen. Mittels der Pneumatikzylinder (17) sind die Saugnäpfe (14) "hinter" die Auflagefläche der Rolle (18) zurückziehbar.

Nach dem Abschalten des Unterdrucks werden die vom Klebe­ schild (1) gelösten Saugnäpfe mit Hilfe der Pneumatik­ zylinder (17) zurückgefahren. Das Handhabungsgerät (7) fährt mit der an der Trägerplatte (12) angebrachten Rolle (18), die gegebenenfalls federbelastet sein kann, nach unten auf das Klebeschild (1). Durch eine Bewegung des Roboterarms in seitlicher Richtung wird das Klebeschild mit Hilfe der Rolle (18) vollständig auf der Werkstück­ oberfläche angedrückt.

Vorstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsge­ dankens beschrieben worden, innerhalb dessen selbstver­ ständlich die verschiedensten Modifikationen möglich sind:

Beispielsweise ist es möglich, anstelle von Saugnäpfen eine luftdurchlässige Weichstoffplatte vorzusehen, die als Anlagefläche für das Klebeschild und nach dem Abschalten des Unterdrucks auch als Andrückplatte für das Klebeschild dient.

Ferner ist es möglich, die Klebeschilder direkt von dem Trägerband (3) abzunehmen, ohne daß sie vorher bereits beispielsweise durch Umlenken des Trägerbands teilweise abgelöst worden sind.

In der Bereitstellungseinheit (4) können selbstverständ­ lich auch bereits fertig bedruckte Klebeschilder bereitge­ stellt werden, so daß auf die Verwendung eines zusätzli­ chen Druckers (10) verzichtet werden kann.

Ferner ist es möglich, mehr als eine Trägerbandrolle zu verwenden, so daß wahlfrei Klebeschilder unterschiedlichen Typs sowie gegebenenfalls unterschiedlichen Druckbilds auf einem bzw. auf unterschiedlichen Produkten angebracht werden können:

So können beispielsweise nacheinander auf ein und demsel­ ben Produkt ein Preisschild und die Herstellerbezeichnung angebracht werden.

Selbstverständlich ist es aber auch möglich, mehr als eine Bereitstellungseinheit im Arbeitsraum des Industrierobo­ ters vorzusehen.

Auch kann auf die unter dem Abnahmeort vorgesehene Abnah­ meplatte (6) verzichtet werden.

In jedem Falle erhält man jedoch aufgrund des erfindungs­ gemäßen Grundgedankens - nicht die Bereitstellungseinheit für Klebeschilder, sondern das Klebeschild selbst mittels eines Industrieroboters handzuhaben, und dabei das Klebe­ schild so mittels eines Greifers aufzunehmen, daß es mit seiner Vorderseite, d. h. mit der nicht klebenden Seite, an einer oder mehreren Anlageflächen des Greifers anliegt - ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur automatischen Handhabung und Montage von Klebeschildern, bei der die magazinierten Klebeschilder wahlfrei auf einem Werkstück angebracht werden können.

Claims (12)

1. Verfahren zum Aufbringen von Klebeschildern auf einem Werkstück, bei dem die auf einem Trägerband befindlichen Klebeschilder mittels einer Bereitstellungseinheit bereit­ gestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschilder mittels eines von einer mehrachsigen Positioniereinheit (In­ dustrieroboter) geführten Greifers von dem Trägerband ab­ genommen und auf dem Werkstück aufgebracht werden, das in den Arbeitsraum der Positioniereinheit zugeführt wird.

2. Vorrichtung zum Aufbringen von Klebeschildern auf Werkstücken und insbesondere zur Durchführung des Verfah­ rens gemäß Anspruch 1, mit einer Bereitstellungseinheit (4) in der das Träger­ band (3) zum teilweisen Ablösen des jeweils bereitge­ stellten Klebeschilds (1) mit einem vergleichsweise kleinen Radius umgelenkt wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

• - die Bereitstellungseinheit (4) und das Werkstück (2) sind im Arbeitsraum einer mehrachsigen Positionier­ einheit (Industrieroboter 7) angeordnet,
• - die Positioniereinheit (7) weist einen Greifer (8) auf, der das teilweise abgelöste Klebeschild (1) an seiner Vorderseite aufnimmt und auf der Werkstückoberfläche anbringt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer wenigstens eine Anlagefläche (14) aufweist, an der das Klebeschild (1) an seiner Vorderseite durch eine abschaltbare Kraft gehalten ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abschaltbare Haltekraft durch Unterdruck aufgebracht wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (8) Saugnäpfe (14) mit einer Anlagefläche für das Klebeschild aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugnäpfe (14) in Richtung ihrer Achse verschiebbar gelagert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugnäpfe (14) in Aus­ nehmungen (16) in einer Weichstoffplatte (15) einziehbar sind, die nach dem Auflegen des Klebeschildes auf dem Werkstück (1) zum Anpressen des Schildes dient.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (8) eine Rolle (18) aufweist, die nach dem Auflegen des Klebeschildes auf dem Werkstück zum Anpressen des Schildes (1) dient, und hinter deren untere Kontur die Saugnäpfe (14) zurückzieh­ bar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine poröse Weichstoffplatte vorgesehen ist, an der das Klebeschild (1) mit seiner nichthaftenden Vorderseite anliegt, und durch die hindurch eine Luftströmung zur Erzeugung des Unterdrucks erzeugbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bereitstellungseinheit (4) am Abnahmeort unter dem teilweise abgelösten Klebe­ schild (1) eine Abnahmeplatte (6) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereitstellungseinheit (4) in an sich bekannter Weise einen Drucker (10) zum Be­ drucken der Klebeschilder aufweist, den eine Steuerein­ heit wahlfrei steuert, an der ein Signal anliegt, die den Typ des zu beklebenden Werkstücks (2) angibt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Codiereinrichtung an einem Zuführsystem für die Werkstücke (2) in den Arbeits­ raum der Positioniereinrichtung (7) vorgesehen ist, deren Ausgangssignal an der Steuereinheit (9) anliegt.