DE60209143T2

DE60209143T2 - Verfahren zum zuführen von zuschnitten zu einer einschachtelmaschine

Info

Publication number: DE60209143T2
Application number: DE60209143T
Authority: DE
Inventors: Pietro Bigoni
Original assignee: IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Current assignee: IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: EP1448467A1; ITBO20010728A1; AU2002347503A1; ITBO20010728A0; ES2258657T3; DE60209143D1; EP1448467B1; US20050000193A1; WO2003045825A1; US7033129B2

Description

TECHNISCHES SACHGEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Zuführen von Rohlingen zu einer automatischen Maschine, insbesondere einer Verpackungs- oder Einschachtelmaschine.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die derzeit benutzten automatischen Einschachtelmaschinen verpacken Gegenstände in Behälter oder in Schachteln durch das Öffnen oder das Aufrichten von Rohlingen aus Papiermaterialien, die in einer flachen Konfiguration aufbewahrt werden.
Die Rohlinge werden in der flachen Konfiguration auf ein Förderband der Zuführlinie der Einschachtelmaschine geladen, das sie zu einem Greifkopf transportiert, der sie aufnimmt und die flachen Rohlinge zu einer geöffneten Konfiguration aufrichtet.
Die Rohlinge werden normalerweise in der flachen Konfiguration in horizontalen Stapeln auf das Förderband geladen, wobei jeder Stapel durch ein Bündel von Rohlingen gebildet wird, die einer neben dem anderen und vertikal ausgerichtet angeordnet sind und die im folgenden als Gruppe von Rohlingen bezeichnet werden.
Jede Gruppe von Rohlingen wird normalerweise manuell von einem Operator auf das horizontale Zuführband geladen, das die Zuführlinie der Einschachtelmaschine bildet.
Offensichtlich muß der Beladevorgang mit einer solchen Frequenz durchgeführt werden, daß eine kontinuierliche Zuführung der Rohlinge sichergestellt ist und daß Unterbrechungen im Betrieb der Einschachtelmaschine vermieden werden.
Die Entwicklung der modernen Einschachtelmaschinen ermöglicht sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeiten, die es sehr schwer machen, manuell die oben genannten Gruppen von Rohlingen auf das Zuführband der Einschachtelmaschine zu laden und die so zu einer Belastung des Bedieners führen.
Deshalb sind bereits Maschinen vorgeschlagen worden, die die Gruppen der Rohlingen automatisch auf das Zuführband der Einschachtelmaschine aufbringen mit robotischen Mitteln, die einzelne Gruppen von Rohlingen aufnehmen und sie auf das Förderband legen.
Die EP 528 772 und die US 4 635 428 beschreiben jeweils ein Verfahren für das Zuführen von Rohlingen zu einer Einschachtelmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Gebrauch robotischer Mittel hat das Problem des kontinuierlichen und effektiven Zuführens von Rohlingen zu einer Einschachtelmaschine nur teilweise gelöst.
Tatsächlich können die robotischen Mittel, obgleich sie in der Lage sind, die Gruppen von Rohlingen leistungsfähig und kontinuierlich auf das Förderband der Zuführlinie der Einschachtelmaschine zu legen, nicht die Einhaltung der richtigen wechselseitigen Position der Rohlinge zweier Gruppen, die eine nach der anderen geladen wurden, sicherstellen, und zwar ohne Versetzungen oder ein Umwerfen der Rohlinge, was einen Stau verursachen kann und folglich keine Kontinuität der Zuführung von Rohlingen zu dem oben genannten Greifkopf ermöglichen würde, was wiederum zu häufigen und unproduktiven Ausfallzeiten der Einschachtelmaschine führen würde.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren für das Zuführen von Rohlingen zu einer Verpackungsmaschine oder Einschachtelmaschine vorzuschlagen, das die oben beschriebenen Probleme löst und die Kontinuität des Betriebes der Einschachtelmaschine sicherstellt, insbesondere in Verbindung mit einer hohen Produktionsrate der Maschine.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für das Zuführen von Rohlingen zu einer Einschachtelmaschine vorgeschlagen, wobei das Verfahren umfaßt die Entnahme von Gruppen von Rohlingen in flacher Konfiguration, einer nach dem anderen, von einer Stützplattform, das Transportieren der Gruppen, eine nach der anderen, zu einem Zuführband für eine ununterbrochene Zuführung von Rohlingen in einer vorgegebenen Vorwärtsbewegungsrichtung zur Einschachtelmaschine; wobei das Verfahren dadurch kennzeichnet ist, daß der besagte Transportschritt die Abgabe jeder Gruppe von Rohlingen zwischen zwei zusammengehörige Zinken umfaßt, die eine zugeordnete Tasche eines horizontal angeordneten Taschenförderers des besagten Zuführbandes bilden, wobei die besagte Abgabe durch das Ablegen der besagten Gruppe auf Aufnahme- und Stützelemente erfolgt, die sich von und zu dem besagten Förderband bewegen, in einer Richtung, die senkrecht zu der besagten Vorwärtsbewegungsrichtung (A) verläuft, zwischen einer Position, in welcher die besagten Aufnahme- und Stützelemente geringfügig angehoben sind in Bezug auf eine Transportoberfläche, die durch das durch besagte Zuführband gebildet wird, und einer Position, in welcher die besagten Aufnahme- und Stützelemente geringfügig abgesenkt in Bezug auf die besagte Transportoberfläche sind, und durch ein nachfolgendes Bewegen der besagten Aufnahme- und Stützelemente von der besagten angehobenen Position in die besagte abgesenkte Position.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die charakteristischen Eigenschaften der Erfindung werden in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung erläutert, unter besonderer Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:
1 eine seitliche schematische Ansicht einer bevorzugten aber nicht einschränkenden Ausführungsform einer Einheit für das Zuführen von Rohlingen zu einer Einschachtelmaschine ist, die das Verfahren durchführt, das durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagen wird, wobei einige Teile im Interesse der Klarheit weggelassen worden sind;
die 2, 3 und 4 seitliche Ansichten der Einheit gemäß 1 in aufeinander folgenden Arbeitsgängen sind;
5 eine seitliche detaillierte Ansicht einer vergrößerten Einzelheit der Einheit gemäß 1 ist;
6 eine entsprechende Draufsicht auf die Anordnung gemäß 5 ist;
die 7A und 7B Schnittdarstellungen der vorgeschlagenen Einheit sind, die entlang der gebrochenen Linie VII-II in 6, in den unterschiedlichen Arbeitsgängen vorgenommen wurden.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Mit Bezug auf 1 umfaßt eine Einheit für das Zuführen von Rohlingen 2 zu einer Einschachtelmaschine ein Zuführband 1, das seinerseits ein Förderband 1 umfaßt, das durch Bänder 3 gebildet wird (vier parallele Bänder, wie in den 6, 7A und 7B gezeigt), die an einer Reihe von auf geeignete Weise motorisierten Riemenscheiben 4 angebracht sind, die sich entlang eines geschlossenen Weges bewegen, der einen aktiven oberen Pfad bildet, der sich horizontal erstreckt und der der besseren Klarheit wegen nachfolgend mit 1A bezeichnet wird und der eine Transportoberfläche P definiert. Die Bänder werden kontinuierlich angetrieben.
Der obere Durchlauf 1A des Förderbandes 1 bewegt die Rohlinge 2 in der flachen Konfiguration vorwärts, die einer neben dem anderen angeordnet sind, sich an einer Seite anlehnen und die von unten aufwärts in Bezug auf die Vorwärtsbewegungsrichtung A geneigt sind.
Die Rohlinge 2 werden am Ende des oberen Durchlaufs 1A des Förderbandes 1 in einem Magazin 5 gesammelt, das darunter angeordnet ist, wobei sie die gleiche Neigung beibehalten, und aus dem sie einer nach dem anderen für weitere Verpackungsschritte entnommen werden.
Die Einheit umfaßt außerdem eine Greif- und Übergabevorrichtung 6, die ihrerseits einen Kopf 7 umfaßt, der auf kartesisch bewegbaren Robotermitteln angeordnet ist, die sich entlang dreier orthogonaler Achsen bewegen.
Der Kopf 7 ergreift entsprechend bekannten Verfahren Gruppen 20 von Rohlingen 2, eine nach der anderen, von einer Stützoberfläche (die bekannt und nicht dargestellt ist, z.B. eine Ladeplattform oder eine Ladepalette) und transportiert die Gruppen von Rohlingen, immer noch eine nach der anderen, zum oben genannten Zuführband 1.
Insbesondere trägt der Kopf 7 ein Paar Greifarme 8A, 8B, einen in Bezug auf die Richtung A vorderen Arm beziehungsweise einen hinteren Arm, die zwischen jede Gruppe 20 flachgedrückter Rohlinge 2 greifen.
Die Greifarme 8A, 8B sind am oberen Ende des Kopfes 7 über zugeordnete parallele und horizontale Stifte 50, 51, die senkrecht zur Richtung A (2–4) verlaufen, schwenkbar gehaltert.
Entsprechend dem in 5 Dargestellten trägt der Kopf 7 auch eine Anzahl von nicht angetriebenen Rollen 9, die nebeneinander auf einer horizontalen Ebene angeordnet sind und die sich um Achsen drehen, die zur oben genannten Richtung A orthogonal sind.
Der Förderer 1 mit den Förderbändern 3 wirkt mit einem weiteren Förderer 10 mit Förderbändern 11 (drei Förderbänder, wie in den 6, 7A und 7B gezeigt) zusammen, die um zugeordnete Riemenscheiben 12 entlang einem geschlossenen Weg angeordnet sind, der einen aktiven oberen Durchlauf bildet und der um der besseren Klarheit willen mit 10A bezeichnet ist und sich horizontal unterhalb der Transportoberfläche P (5) erstreckt, gebildet durch den Durchlauf 1A des Förderbandes 3 des Förderers 1.
Der Förderer 10 wird kontinuierlich in die gleiche Richtung bewegt (Richtung A) und mit der gleichen peripheren Geschwindigkeit wie der Förderer 1 und er ist gleichfalls als Taschen-Förderband ausgebildet, bei dem die Förderbänder 11 schwenkbar gelagert und regelmäßig voneinander beabstandet, eine Anzahl von Zinken 13 tragen, deren oberer Teil vorwärts in Bezug auf die Vorwärtsbewegungsrichtung A geneigt ist, wie die Rohlinge 2, die bereits auf dem oberen Durchlauf 1A vorhanden sind, so daß eine entsprechende Tasche V zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zinken 13 gebildet wird, um, wie im folgenden erklärt wird, eine Gruppe 20 von Rohlingen 2 in der flachen Konfiguration aufzunehmen.
Entsprechend 5 stehen in dem Bereich, der dem oberen aktiven Durchlauf 10A entspricht, die Zinken 13 des Förderbandes 10 in einer Richtung hervor, die in Bezug auf den entsprechenden oberen aktiven Durchlauf 1A des Förderbandes 1 im wesentlichen radial ist.
Außerdem wirkt, entsprechend dem in 5 besser Dargestellten, das Taschen-Förderband 10 aktiv mit dem Förderer 1 in dem Bereich zusammen, der dem oberen Durchlauf 1A entlang einem gemeinsamen Abschnitt T entspricht, der seinem gesamten oberen Durchlauf 10A entspricht.
Die oben erwähnten Zinken 13 passieren zugeordnete Längsschlitze 21, die entlang einer Stützoberfläche 22 der Oberfläche P angeordnet sind, auf der die Förderbänder 3 in dem Bereich, der dem oberen Durchlauf 1A des Förderers 1 entspricht, gleiten (6).
Genauer gesagt, sind entsprechend dem in 5 Dargestellten die Zinken 13 an den Förderbändern 11 durch zugeordnete oszillierende Stützen 14 mit Rollen 19 befestigt, die auf zugeordneten Stiften 15 schwenkbar gelagert sind.
Die Rollen 19 der oben erwähnten Stützen 14 sind so ausgelegt, daß sie einer oberen Längsführung 16 folgen, die dazu dient, die durch die Zinken 13 aufgeprägte Neigung beizubehalten; diese Neigung wird während des Betriebes auch in dem Bereich beibehalten, der dem vorderen Abschnitt des Förderbandes 10 entspricht, da die Rollen 19 mit einer zugeordneten Begrenzung 17 in Eingriff stehen.
Eine untere Führung 18 stellt das Absenken der Zinken 13 in eine gespreizte Position sicher, um gegenseitige Beeinflussungen zu vermeiden.
In dem Bereich, in dem die Gruppen 20 von Rohlingen 2 auf das Zuführband 1 geladen werden, umfaßt die Einheit auch eine Vorrichtung 23 für die Aufnahme und das Abstützen der Gruppen 20 von Rohlingen 2.
Entsprechend dem in den 7A und 7B besser Dargestellten umfaßt die Vorrichtung 23 eine Anzahl von Streifen 24, die auf geeignete Weise voneinander beabstandet sind und die parallel zueinander und zum Zuführband 1 angeordnet sind; die rückwärtigen Enden der Streifen 24 sind an einem Querstab 25 befestigt.
Die Vorrichtung 23 ist derart ausgebildet, daß sie durch einen bekannten Stellantrieb 26 hin- und her bewegbar ist, senkrecht zur Richtung A, zwischen einer angehobenen Position, in der sich die Streifen 24 etwas oberhalb der Transportoberfläche P des Zuführbandes 1 befinden, derart, daß sie jede Gruppe 20 von Rohlingen 2, die durch den Kopf 7 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zinken 13, die eine Tasche des Förderbandes 10 bilden (2 und 7A), freigegeben werden, und einer abgesenkten Position, in der sich die Streifen 24 etwas unterhalb der besagten Transportoberfläche P (7B) befinden, aufnehmen und stützen, derart, daß die Gruppe 20 von Rohlingen 2 auf den Bändern 3 des Förderers 1 aufliegt.
Der Betrieb der Vorrichtung erfolgt gemäß dem folgenden Arbeitsmodus.
Nachdem der Greifkopf 7 eine Gruppe 20 Rohlingen 2 von der Stützoberfläche (Ladeplattform oder Ladeplatte) aufgenommen hat und nach dem Festklemmen der Gruppe zwischen den Armen 8A und 8B, bewegt sie die Gruppe 20 und gibt sie auf den Streifen 24 frei, wobei diese in ihre angehobene Position verschoben sind, so daß die Gruppe in die Tasche, die zwischen zwei Zinken 13 des Förderbandes 10 gebildet wird, abgelegt wird.
Die Gruppe 20 wird durch eine erste Drehung oder eine Öffnung des vorderen Greifarmes 8A des Kopfes 7 und eine dann folgende Drehung oder eine Öffnung des hinteren Greifarmes 8B des Kopfes 7 freigegeben, um auf diese Weise eine im wesentlichen kontrollierte Ausbreitung der Rohlinge 2 der Gruppe 20 zwischen den und gegen die Zinken 13 zu erreichen, wie in der Abfolge in den 2 und 3 hervorgehoben; dadurch gibt es keine Möglichkeit, daß sich ein Rohling 2 auf eine unerwünschte Weise bewegt oder sogar umfällt und dadurch das Zuführband 1 behindert.
Gleichzeitig wird der Kopf 7 vorwärts in eine Richtung bewegt, die zur Richtung A parallel ist und mit einer Geschwindigkeit, die auf geeignete Weise größer ist als die Geschwindigkeit des Zuführbandes 1, um durch eine Gruppe von Rollen 9 einen rollenden Schritt der Oberseiten der Rohlinge 2 zu bewirken, um so die Anordnung der Rohlinge 2 gleichförmig auszubilden.
Anschließend werden die Streifen 24 von der angehobenen Position in die abgesenkte Position bewegt, so daß die Gruppe 20 auf den Bändern 3 aufliegt, die sich in der Zuführrichtung A bewegen, wobei sie zwischen den geneigten Zinken 13 des Förderbandes 10 angeordnet sind, das mit den Bändern 3 entlang des gesamten gemeinsamen Abschnittes T zusammenwirkt.
In dem Bereich, der dem Endbereich des Abschnittes T entspricht, verschwindet die von den Bändern 11 getragene vordere Zinke 13 aufgrund des Absenkens des vorderen Bereichs des Förderbandes 10 (das die vorher angenommene Neigung beibehält, als Folge des Eingriffs der Stützen 14 mit den Rollen 19 mit der Begrenzung 17) allmählich, und dann wird die Gruppe 20 tatsächlich ein integraler Bestandteil des Magazins 5 von Rohlingen 2, das in richtiger zeitlicher Relation die Einschachtelmaschine versorgt, wobei die Rohlinge 2 das Magazin 5 durchlaufen und dabei die gleiche geneigte Orientierung beibehalten.
Auf diese Weise werden die Rohlinge 2 effektiv und kontinuierlich ohne ungünstige Stops der Einschachtelmaschine, die durch einen Stau der Rohlinge 2 verursacht würden, zugeführt.
Das vorgeschlagene Verfahren erlaubt hohe Produktionsraten, demzufolge genügt es den Anforderungen moderner Einschachtelmaschinen.

Claims

Ein Verfahren für das Zuführen von Rohlingen (2) zu einer Verpackungsmaschine, das die folgenden Schritte umfaßt: die Entnahme von Gruppen (20) von Rohlingen (2) in flacher Konfiguration, einer nach dem anderen, von einer Stützplattform, das Transportieren der Gruppen (20), eine nach der anderen, zu einem Zuführband (1) für eine ununterbrochene Zuführung von Rohlingen (2) in einer vorgegebenen Vorwärtsbewegungsrichtung (A) zur besagten Verpackungsmaschine; wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der besagte Transportschritt die Abgabe jeder Gruppe (20) von Rohlingen (2) zwischen zwei zusammengehörige Zinken (13) umfaßt, die eine zugeordnete Tasche (V) eines horizontal angeordneten Taschenförderers (10, 11) des besagten Zuführbandes (1) bilden, wobei die besagte Abgabe durch das Ablegen der besagten Gruppe (20) auf Aufnahme- und Stützelementen (23) erfolgt, die sich von und zu dem besagten Förderband (10, 11) bewegen, in einer Richtung, die senkrecht zu der besagten Vorwärtsbewegungsrichtung (A) verläuft, zwischen einer Position, in welcher die besagten Aufnahme- und Stützelemente (23) geringfügig angehoben sind in Bezug auf eine Transportoberfläche (P), die durch das durch besagte Zuführband (1) gebildet wird, und einer Position, in welcher die besagten Aufnahme- und Stützelemente (23) geringfügig abgesenkt in Bezug auf die besagte Transportoberfläche (P) sind, und durch ein nachfolgendes Bewegen der besagten Aufnahme- und Stützelemente (23) von der besagten angehobenen Position in die besagte abgesenkte Position.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Aufnahme der Rohlinge (2) dadurch erfolgt, daß jede Gruppe (20) von Rohlingen ergriffen wird, indem die Gruppe zwischen wenigstens einem Paar von Greifarmen (8A, 8B) eines Greifkopfes (6, 7) festklemmt wird, wobei die Arme um jeweils zugeordnete Schwenkachsen (50, 51) verschwenkt werden; wobei das besagte Ablegen jeder Gruppe (20) von Rohlingen (2) auf das besagte Taschenförderband (10, 11) durch eine Drehung eines vorderen Greifarmes (8A) in Bezug auf die besagte Richtung (A) und eine nachfolgende Drehung eines hinteren Greifarmes (8B) in Bezug auf die besagte Richtung (A) durchgeführt wird, um auf diese Weise die Rohlinge (2) der besagten Gruppe (20) zwischen den besagten Zinken (13) der besagten Tasche auszubreiten.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen weiteren Schritt einschließt, der den Transfer der besagten Gruppe (20) von Rohlingen (2) von dem besagten Taschenförderband (10, 11) zu einem zweiten Förderband (1, 3) des besagten Zuführbandes (1) umfaßt, wobei sich das besagte Taschenförderband (10, 11) in die gleiche Vorwärtsbewegungsrichtung (A) und mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, wie das besagte zweite Förderband (1, 3); wobei das besagte Taschenförderband (10, 11) mit dem besagten zweiten Förderband (1, 3) entlang eines vorgegebenen gemeinsamen Bereiches (T) zusammenwirkt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Taschenförderband (10, 11) und das zweite Förderband (1, 3) Riemenförderbänder (11, 3) sind, die jeweilige aktive Bereiche (10A, 1A) aufweisen, die sich zueinander parallel und in der besagten Vorwärtsbewegungsrichtung (A) erstrecken; wobei der besagte allgemeine Bereich (T) dem aktiven Bereich (10A) des besagten Taschenförderbandes (10, 11) entspricht.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Greifkopf (7) vorwärts bewegt, entsprechend der Freigabe der besagten Gruppe (20) von Rohlingen (2), in einer Richtung, die parallel zur besagten Vorwärtsbewegungsrichtung (A) verläuft, und mit einer Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das besagte Zuführband (1), so daß durch eine Anzahl von Rollen (9) ein Rollen der Oberseiten der besagten Rohlinge (2) der Gruppe (20) bewirkt wird derart, daß die Rohlinge (2) gleichförmig zwischen den besagten Zinken (13) plaziert werden.