EP0878426B1 - Fördervorrichtung zum Zuführen von flachen Gütern zu einer Transportverpackung und Betriebsverfahren - Google Patents

Fördervorrichtung zum Zuführen von flachen Gütern zu einer Transportverpackung und Betriebsverfahren Download PDF

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EP0878426B1
EP0878426B1 EP98108771A EP98108771A EP0878426B1 EP 0878426 B1 EP0878426 B1 EP 0878426B1 EP 98108771 A EP98108771 A EP 98108771A EP 98108771 A EP98108771 A EP 98108771A EP 0878426 B1 EP0878426 B1 EP 0878426B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
band
channelling
flat goods
belt
transport means
Prior art date
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Application number
EP98108771A
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English (en)
French (fr)
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EP0878426A2 (de
EP0878426A3 (de
Inventor
Hermann Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A Landerer & Co KG GmbH
Artur Theis & Co Kg Faltschachtelfabrik GmbH
August Faller GmbH and Co
Carl Edelmann GmbH and Co KG
Original Assignee
A Landerer & Co KG GmbH
Artur Theis & Co Kg Faltschachtelfabrik GmbH
August Faller GmbH and Co
Carl Edelmann GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by A Landerer & Co KG GmbH, Artur Theis & Co Kg Faltschachtelfabrik GmbH, August Faller GmbH and Co, Carl Edelmann GmbH and Co KG filed Critical A Landerer & Co KG GmbH
Publication of EP0878426A2 publication Critical patent/EP0878426A2/de
Publication of EP0878426A3 publication Critical patent/EP0878426A3/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B65/00Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • B65B65/08Devices for counting or registering the number of articles handled, or the number of packages produced by the machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B35/00Supplying, feeding, arranging or orientating articles to be packaged
    • B65B35/30Arranging and feeding articles in groups
    • B65B35/44Arranging and feeding articles in groups by endless belts or chains
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H29/00Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles
    • B65H29/16Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles by contact of one face only with moving tapes, bands, or chains
    • B65H29/18Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles by contact of one face only with moving tapes, bands, or chains and introducing into a pile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H29/00Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles
    • B65H29/58Article switches or diverters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H29/00Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles
    • B65H29/66Advancing articles in overlapping streams

Definitions

  • the invention relates to a conveying device for feeding of flat goods e.g. to a transport packaging with a essentially horizontal stowage belt for transporting the flat goods in a stream of shed e.g. from a gluing machine and for the temporary buffering of flat goods and with an upward-moving conveyor that adjoins the jam belt and about a horizontal swivel axis at about the height of the lock belt swiveling lock belt.
  • Such a conveyor device is known, for example from DE 34 15 578 A1.
  • Pre-glued, flat-lying folding boxes come in large Quantities in various branches of industry, in particular in the pharmaceutical industry, but also in the cosmetics industry, the food industry and other fields used. Such pre-glued with bending lines, creases and the like prefabricated folding boxes may with your Transport is not exposed to excessive pressure, because otherwise it would be very difficult, at least not anymore automatic and easy to fill up to its final shape leave because their elasticity is lost.
  • About Shipping such pre-glued, flat-lying folding boxes is therefore usually a manual filling in transport packaging, which usually consist of cardboard boxes, preferred. This manual filling is done by a conveyor belt the boxes lying in shingled form by an operator manually with both hands in one picked out about the right amount and one rod-shaped rows of folding boxes are formed, with which they are filled into the outer carton.
  • this manual method is disadvantageous on the one hand the lack of accuracy in the number of in the outer carton, on the other hand also no exact sampling according to a sampling plan, So according to a predetermined, statistically changing Number of packed folding boxes possible. At best can arbitrarily pack any folded box pulled from the outer packaging and the sample inspection be fed. This can then either be returned or replaced by another, similar folding box the number of folding boxes in the outer carton again roughly true.
  • the manual method is also the monotonous and ultimately inhumane burden on the operator due to the constant, described work process of picking out a stick of folding boxes and manual insertion in the outer carton needs improvement.
  • DE 34 03 314 A1 describes a conveyor belt system with a essentially horizontal first conveyor and one then in a first section at an angle above and horizontally promoting in a second section Transfer belt provided.
  • the transfer belt is not pivotable.
  • a sampling device is not provided in the known device. Just as little is the optional funding on one of several to the Transfer belt subsequent switch belts provided.
  • DE 195 02 676 A1 is a fully automatic one Sampling device with counting and marking unit known per se, but this is completely different as the generic conveying device described above.
  • this known device no swiveling lock belt and consequently also no sampling in the swung open state of the Lock band provided.
  • the device according to DE 195 02 676 A1 sampling sideways out of the moving stream of shingles, whereby the technical problem arises, a precise coordination of the relative To accomplish movements, with which the DE 195 02 676 A1 busy.
  • the object of the present invention is a To present conveyor of the type described at the outset, automated with simple technical measures Sampling allows without the Funding company for the flat goods to be transported significantly is disturbed.
  • this object is achieved in that Area of the sluice belt a device for targeted Sampling of individual flat goods is provided, the samples in the swung-up state of the lock belt in the conveying direction of the sluice belt.
  • a particularly preferred embodiment of the invention Conveyor has a magazine in which the samples taken, preferably in vertical Stacked, put down and thus for one direction Documentation or a proof of error in a suitable Form are available.
  • One is particularly preferred in the area of the lock belt Counting device for counting over the sluice belt funded flat goods provided to the each of the exact amount to be filled in the transport packaging to adhere to.
  • An embodiment of the invention is particularly preferred Conveyor device in which at least two parallel, essentially horizontal switch bands that are horizontal are displaceable transversely to their conveying direction, in connect to a shift position on the lock belt. This enables a tandem process that saves cycle times and an exact count of the packaged goods as well Fully automated sampling is easy Funds possible.
  • the jam band comprises and the turnout belts each have a twin belt with two parallel, spaced apart from one another transversely to the conveying direction Conveyor tracks, which is a high security against slipping out of the transported flat goods during the promotion on the hinge system offers a toothing to the lock hinge enables and when changing the format of the transported goods Makes adjustments unnecessary.
  • this embodiment is in the area between the conveyor tracks at the end of the soft belt of the lock band and at the ends of the lock band the switch belts a device for coupling the lock belt provided on the respective turnout belt or vice versa. This allows you to change the switch band achieve a safe connection to the lock belt.
  • each of the turnout belts is a stationary vertical station to accommodate those conveyed via the respective switch belt flat goods is provided. This collects those from the turnout belt transported goods at the end of each line and stores them appropriately.
  • the vertical station preferably contains one that can be connected and disconnected Gripper system in which the picked up flat goods can be stored in magazines and transported further.
  • a method also falls within the scope of the present invention to operate a conveyor, which is characterized by distinguishes that the flat goods in a stream of shed with the storage belt e.g. from a gluing machine continuously are removed and that the continuous stream of shingles either continued with the sluice belt swung down or with the sluice belt swung up on the sluice belt side End of the jam and thus one Rod of flat goods is formed and that an automatic Sampling from that supported by the congestion belt Scale flow of flat goods with the sluice belt swung up in the conveying direction of the sluice belt.
  • the storage belt serves on the one hand in cooperation with the swung-up sluice band to prepare one simple sampling, but on the other hand it works also as "temporary storage” for the removed goods.
  • the dust band and Lock conveyor belt as pure conveyor belts for the transportation of flat goods in the stream of shed.
  • the conveyed in the conveying direction are preferably used flat goods are counted by means of a counting device.
  • the samples taken are preferably automatic magazine and for example via electronic information storage documented so that unauthorized manipulation sampling can almost be excluded.
  • a particularly preferred variant of the invention The process is characterized in that when swung up Lock band the parallel switch bands across to her Direction of conveyance are shifted to another switch belt positioned at the corresponding end of the sluice band and when the sluice belt is swung down, the one from it promoted scale flow of flat goods and further promotes, which allows an arbitrarily controllable distribution from subsets of the shingled stream of flat goods to different ones Transport routes is made possible.
  • the sluice belt is conveyed after a preselected number of flat goods swung up so either sampling at a predetermined location or only by a certain, counted amount approached the respective turnout belt on flat goods then a band change or emptying of the filled switch band can take place.
  • this can be loaded Gripper system either automatically against such be replaced with a suitable holding device or the used holding device of the gripper system to be filled also automatically by regulated adjustment of the minimum distance from holding jaws acting in the x direction can be adapted to the new format without time-consuming and conversions requiring mechanical training are necessary.
  • the inventive method can be particularly advantageous insert if the transport packaging comes from a cardboard box exists that automatically by means of another gripper system is erected and assembled. With this further If required, the gripper system can also have one or more intermediate layers be mounted in the transport packaging, whereby own erection and assembly facility saved becomes.
  • the filling device 10 shown in FIG. 1 is used for filling from flat, row or scale-like, especially pre-glued, flat-lying folding boxes in a transport packaging, especially one Outer carton.
  • the accumulation belt 3 promotes pre-glued, flat-lying folding boxes in a stream of shed to a lock belt 4 on which a counting device 5 for counting the funded boxes and one not shown in detail in the drawing Device 6 for targeted sampling of individual Folding boxes is provided.
  • the interchangeable gripper systems 9, 9 ' according to Filled with folding box or other flat goods from the respective stationary vertical station 8, 8 'by means of a positioning system provided in a robot cell 11 undocked and pivoted to a filling station 12 where them in a ready transport packaging 13 from above be filled in the form of a rod.
  • Via a discharge roller belt 14 the filled transport packaging 13 then fed to a central conveyor belt 15 which it transported to a palletizer not shown in the drawing.
  • a butterfly-like another gripper system 17 which has an automatic, central format adjustment, die cuts taken from a magazine 18 and for mounting on the Station 16 swiveled.
  • the fully assembled transport packaging 13 is then with the further gripper system 17 Filling station 12 supplied.
  • intermediate layers can be on a cassette tape 19 provided and the assembly station 16 for further processing are supplied if several in the outer carton 13 rod-shaped layers of folding boxes packed up and apart should be separated.
  • the filling device 10 is used for automation and Humanization of operations related to a folder gluer Connect 1, namely the counts, sampling and fully automatic packaging of folding boxes.
  • a robot cell 11 is used here, which acts with two main functional groups:
  • a first axis system takes a blank from the magazine 18 for a tray. With the help of the butterfly claw 17 the side and front parts are assembled. The gluing and erecting a reinforcement front then happens in the Assembly station 16. The finished tray is then opened the filling station 12, which is also the second functional group can be assigned.
  • the empty magazine gripper is in the second function group 9 or 9 'covered and by the now filled second magazine gripper 9 'or 9 replaced so that by the filling process of the outer carton 13 no loss of cycle time arise.
  • FIGS. 2a to 2c show how an inventive method works Conveyor belt system 30 shown, which one Storage belt 33, a lock belt 34 and two horizontally across switch belts 37, 37 'which can be displaced in relation to their conveying direction includes.
  • the folding boxes leave according to Fig. 1 in the shingled stream the gluing machine 1 on an intermediate belt 2 with her Adhesive seam along or preferably across the direction of transport. From the intermediate belt 2 they then reach the storage belt 3, 33, where they are buffered in time or space. At the end of the storage belt 33, the folding boxes run against it Lock belt 34 at where it is jammed and pulled upwards become.
  • the lock belt 34 is generated from the tightly closed Folding boxes an exact stream of shingles.
  • the Folding boxes in the shingled stream are made using the counting device 35 automatically counted individually.
  • Fig. 2a the lock belt 34 is swung down State shown in which the tightly folded boxes, the upper edges of which are moved vertically Top plate 32 are kept at the same height from the stowage belt 33 deducted and with the help of an upper take-off belt 31 the turnout belt 37 are fed.
  • Sampling by means of device 36 is in progress according to the same scheme. From a control device comes the message that a folding box with a certain Number X should be taken as a sample. The sluice band 34 then stops the folding box scale stream and pivots, as shown in Fig. 2c, so that the corresponding Folding box with the number X is released. This is then from an upper band of the device 36 Sampling that is in the pivoted position of the sluice belt 34 directly adjoins this, deducted and in a not shown in the drawing Magazine filed where the sample is processed further or can be examined. Also a documentary, in particular by means of electronic data acquisition conceivable.
  • the counter 35 can, for example, be a laser copy counter be like him specifically for newspaper counting, Magazines or single sheets in a stream of shingles come across, was developed. Such a counter is characterized by a large measuring range of approx. 70mm, the detection of the finest edges in the range 0.1 mm and a high processing speed. Analog electronics is trimmed to the high processing speed. In a prototype of the conveyor belt system according to the invention could count over 360,000 copies per hour, what corresponds to a counting rate of 100 folding boxes per second. A built-in microprocessor monitors the counting process and can produce unwanted double or multiple impulses, such as occur with a pre-fold, suppress.
  • the accumulation belt 35 in the conveyor belt system 30 consists of a Twin band, as well as the two turnout bands 37 and 37 ', which on a base frame with linear guide and drive for Lane changes are established.
  • the lock band 34 includes one Timing belt with central drive, which is about 20 ° in height is pivotable.
  • the trigger belt 31 as well as the upper belts for sampling in the device 36 twin belts with two parallel conveyor tracks.
  • FIG. 3a to 3c the path of the scale flow is from to be packed, pre-glued and flat-lying folding boxes shown over the switch band 47.
  • 3a is a stationary vertical station 48 from the turnout belt 47 with folding boxes filled from below. During the filling process the vertical station 48 lowers automatically, for example weight-controlled or based on a counting pulse from the Counter device 35 in the downward direction of the arrow.
  • 3c finally shows a gripping movement of the gripper system 49 by moving its two gripper jaws 49 'in Arrow direction up or down to the stacked Folding boxes in a bar shape along the bar axis (y-direction) with a defined force. Then the positioning system 41 pulls the gripper system 49 together with the folding box bar from the stationary vertical station 48 and conveys it to that in FIG. 1 Filling station 12 shown, the base unit 49 '' of the gripper system 49 mechanically and energetically from the Vertical station 48 is uncoupled.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wrapping Of Specific Fragile Articles (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung zum Zuführen von flachen Gütern z.B. zu einer Transportverpackung mit einem im wesentlichen horizontalen Stauband zum Transport der flachen Güter in einem Schuppenstrom z.B. aus einer Klebemaschine und zur zeitlichen Pufferung der flachen Güter und mit einem an das Stauband anschließenden, nach oben fördernden und um eine horizontale Schwenkachse etwa auf der Höhe des Staubandes verschwenkbaren Schleusenband.
Eine derartige Fördervorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der DE 34 15 578 A1.
Vorgeklebte, flachliegende Faltschachteln werden in großen Mengen in den verschiedensten Zweigen der Industrie, insbesondere in der Pharmaindustrie, aber auch in der Kosmetikindustrie, der Lebensmittelindustrie und anderen Bereichen verwendet. Derartige vorgeklebte mit Biegelinien, Rillungen und dergleichen vorgefertigte Faltschachteln dürfen bei ihrem Transport keinen zu großen Druckkräften ausgesetzt werden, weil sie sich sonst sehr schwer, jedenfalls nicht mehr automatisch und einfach zum Befüllen in ihre Endform aufrichten lassen, da ihre Elastizität verloren geht. Zum Versand derartiger vorgeklebter, flachliegender Faltschachteln wird daher in der Regel ein manuelles Einfüllen in Transportverpackungen, die meist aus Umkartons bestehen, bevorzugt. Bei diesem manuellen Einfüllen werden von einem Transportband die in Schuppenform aneinanderliegenden Schachteln von einer Bedienungsperson manuell mit beiden Händen in einer ungefähr passenden Menge herausgegriffen und dabei eine stangenförmige Aneinanderreihung der Faltschachteln gebildet, mit welcher sie in den Umkarton eingefüllt werden.
Nachteilig bei diesem manuellen Verfahren ist jedoch einerseits die mangelnde Genauigkeit hinsichtlich der Anzahl der in den Umkarton eingefüllten Faltschachteln, andererseits ist auch keine exakte Stichprobenentnahme nach einem Stichprobenplan, also nach einer vorgegebenen, statistisch sich ändernden Anzahl von verpackten Faltschachteln möglich. Bestenfalls kann willkürlich irgendeine verpackte Faltschachtel aus der Umverpackung gezogen und der Stichprobenuntersuchung zugeführt werden. Diese kann dann entweder zurückgeführt oder durch eine andere, gleichartige Faltschachtel ersetzt werden, damit die Anzahl der im Umkarton befindlichen Faltschachteln wieder ungefähr stimmt.
Darüberhinaus ist bei dem manuellen Verfahren aber auch die monotone und im Endeffekt inhumane Belastung der Bedienungsperson durch den ständig gleichbleibenden geschilderten Arbeitsgang des Herausgreifens einer Stange von Faltschachteln und manuellen Einlegens in den Umkarton verbesserungsbedürftig.
Eine gewisse Abhilfe schafft daher eine halbautomatische, sequentielle Einzelbefüllung des Umkartons mit vorgeklebten Faltschachteln, wobei zwar eine automatisierte Zählung möglich ist, wie beispielsweise in der DE 30 18 894 A1 beschrieben ist, jedoch eine Stichprobenentnahme immer noch von Hand erfolgen muß. Bei dem bekannten, sequentiellen halbautomatischen Einfüllen der Faltschachteln in den Umkarton ohne vorherige Stangenbildung ist zudem keine hohe Stückzahlpräzision und keine gut reproduzierbare, vorgebbare Anzahl an verpackten Faltschachteln erzielbar.
Weiterhin ist bei dem aus der DE-30 18 894 A1 bekannten halbautomatischen Befüllverfahren von Nachteil, daß eine Formatumstellung der zu verpackenden Faltschachteln sehr aufwendig ist und im Bereich zwischen 1 und 1,5 Stunden liegt, so daß nur große Chargen wirtschaftlich sinnvoll auf diese Weise verarbeitbar sind. Das gleiche gilt auch für eine Vorrichtung zum Einbringen von Faltschachtelzuschnitten oder dergleichen Versandkartons gemäß der DT 22 61 416 B2.
Aus der DE 34 03 314 A1 ist ein Förderbandsystem mit einem im Wesentlichen horizontalen ersten Förderband und einem daran anschließenden, in einem ersten Abschnitt schräg nach oben und in einem zweiten Abschnitt horizontal fördernden Überführungsband vorgesehen. Das Überführungsband ist nicht verschwenkbar. Eine Vorrichtung zur Stichprobenentnahme ist bei der bekannten Einrichtung nicht vorgesehen. Ebensowenig ist die wahlweise Förderung auf eines von mehreren an das Überführungsband anschließenden Weichenbänder vorgesehen.
Die eingangs zitierte DE 34 15 578 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterteilen eines Schuppenstromes aus Druckbogen in Teilschuppen. Dabei ist anschließend an ein horizontales erstes Förderband ein um eine horizontale Achse verschwenkbares zweites Förderband vorgesehen, das als Weiche ausgebildet ist und zwischen zwei Endlagen verschwenkt werden kann. An die Endlagen der Weiche schließen sich zwei in vertikaler Richtung übereinander angeordnete Übergabeförderbänder. In beiden Endlagen des verschwenkbaren zweiten Förderbandes ist aber jeweils ein kontinuierlicher Förderstrom von schuppenartig aufeinander liegenden Druckbogen vorgesehen. Insbesondere ist kein Aufstauen des Schuppenstromes vorgesehen. Nachteilig bei allen oben beschriebenen Fördervorrichtungen ist das Fehlen der Möglichkeit einer automatisierbaren Stichprobenentnahme. Bei allen diesen Vorrichtungen ist eine Stichprobenentnahme allenfalls in dem oben beschriebenen manuellen Verfahren möglich, welches keinesfalls exakt reproduzierbar ist und große Fehlerquellen birgt.
Aus der DE 195 02 676 A1 ist zwar eine vollautomatische Stichprobenentnahmevorrichtung mit Zähl- und Markiereinheit an sich bekannt, jedoch ist diese vollkommen anders aufgebaut als die eingangs beschriebene gattungsbildende Fördervorrichtung. Insbesondere ist bei dieser bekannten Vorrichtung kein verschwenkbares Schleusenband und folglich auch keine Stichprobenentnahme im aufgeschwenkten Zustand des Schleusenbandes vorgesehen. Vielmehr erfolgt bei der Vorrichtung nach der DE 195 02 676 A1 die Stichprobenentnahme seitlich aus dem bewegten Schuppenstrom heraus, wobei das technische Problem entsteht, eine genaue Abstimmung der relativen Bewegungsabläufe zu bewerkstelligen, womit sich die DE 195 02 676 A1 eingehend beschäftigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Fördervorrichtung der eingangs beschriebenen Art vorzustellen, die mit einfachen technischen Maßnahmen eine automatisierte Stichprobenentnahme ermöglicht, ohne daß dabei der Förderbetrieb für die zu befördernden flachen Güter erheblich gestört wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich des Schleusenbandes eine Vorrichtung zur cezielten Stichprobenentnahme einzelner flacher Güter vorgesehen ist, die im hochgeschwenkten Zustand des Schleusenbandes Stichproben in Förderrichtung des Schleusenbandes entnehmen kann.
Durch das Hochschwenken des Schleusenbandes um die horizontale Achse wird die Förderung der Flachgüter zunächst unterbrochen und am Ende des horizontalen Staubandes eine Stange von flachen Gütern aufgestaut. Aus dieser kann mit Hilfe der Vorrichtung zur Stichprobenentnahme in Förderrichtung des Schleusenbandes die gewünschte Stichprobe abgezogen werden. Bei heruntergeschwenktem Schleusenband hingegen erfolgt eine Weiterförderung des Schuppenstromes über das Schleusenband hinaus auf ein daran anschließendes weiteres horizontales Förderband.
Eine besonders bevorzugte der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung weist ein Magazin auf, in dem die entnommenen Stichproben, vorzugsweise in vertikaler Richtung gestapelt, abgelegt werden können und damit für eine Dokumentation oder einen Fehlernachweis in geeigneter Form zur Verfügung stehen.
Im Bereich des Schleusenbandes ist besonders bevorzugt eine Zähleinrichtung zur Abzählung der über das Schleusenband geförderten flachen Güter vorgesehen, um die der jeweils zu befüllenden Transportverpackung zuzumessende Menge exakt einzuhalten.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung, bei der sich mindestens zwei parallele, im wesentlichen horizontale Weichenbänder, die horizontal quer zu ihrer Förderrichtung verschiebbar sind, in einer Verschiebestellung an das Schleusenband anschließen. Damit läßt sich ein taktzeitsparendes Tandemverfahren durchführen und eine exakte Zählung der verpackten Güter sowie eine vollautomatisierte Stichprobenentnahme ist mit einfachen Mitteln möglich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfassen das Stauband und die Weichenbänder jeweils ein Zwillingsband mit zwei quer zur Förderrichtung voneinander beabstandeten, parallelen Förderspuren, was eine hohe Sicherheit gegen ein Herausrutschen der beförderten flachen Güter während der Förderung auf dem Bandsystem bietet, eine Verzahnung zum Schleusenband ermöglicht und bei Formatwechsel der beförderten Güter Anpassungen überflüssig macht.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist im Bereich zwischen den Förderspuren am weichenbandseitigen Ende des Schleusenbandes sowie an den schleusenbandseitigen Enden der Weichenbänder eine Vorrichtung zum Ankoppeln des Schleusenbandes an das jeweilige Weichenband bzw. umgekehrt vorgesehen. Damit läßt sich nach einem Wechsel des Weichenbandes eine sichere Ankopplung an das Schleusenband erreichen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der oben beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befülleinrichtung ist im Anschluß an die schleusenbandabgewandten Enden der Weichenbänder jeweils eine stationäre Vertikalstation zur Aufnahme der über das jeweilige Weichenband geförderten flachen Güter vorgesehen ist. Diese sammelt die vom Weichenband geförderten Güter am Bandende jeweils auf und speichert sie in geeigneter Weise.
Vorzugsweise enthält die Vertikalstation ein an- und abkoppelbares Greifersystem, in dem die aufgenommenen flachen Güter magaziniert und weitertransportiert werden können.
Dabei kann vorteilhafterweise während der mechanischen Ankoppelung an die Greiferstation auch eine Energiekopplung vorgesehen sein, so daß das Greifersystem ohne bewegliche Energiezuführungen von der Positionierstation auskommt.
In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt auch ein Verfahren zum Betrieb einer Fördervorrichtung, das sich dadurch auszeichnet, daß die flachen Güter in einem Schuppenstrom mit dem Stauband z.B. aus einer Klebemaschine kontinuierlich entnommen werden, und daß der kontinuierliche Schuppenstrom entweder bei heruntergeschwenktem Schleusenband weitergefördert oder bei hochgeschwenktem Schleusenband am schleusenbandseitigen Ende des Staubandes aufgestaut und dadurch eine Stange von flachen Gütern gebildet wird, und daß eine automatische Stichprobenentnahme aus dem vom Stauband geförderten Schuppenstrom flacher Güter bei hochgeschwenktem Schleusenband in Förderrichtung des Schleusenbandes erfolgt.
Dabei dient das Stauband einerseits im Zusammenwirken mit dem hochgeschwenkten Schleusenband der Vorbereitung einer einfachen Stichprobenentnahme, andererseits wirkt es aber auch als "zeitlicher Speicher" für die entnommenen Güter. Bei heruntergeschwenktem Schleusenband wirken Stauband und Schleusenband als reine Förderbänder zur Beförderung der flachen Güter im Schuppenstrom.
Vorzugsweise werden die über die Förderrichtung geförderten flachen Güter mittels einer Zählvorrichtung abgezählt.
Nach einem Stichprobenplan kann automatisch jeweils aus dem geförderten Strom von abgezählten flachen Gütern ein bestimmtes Stück als Stichprobe aus der Fördervorrichtung entnommen werden.
Vorzugsweise werden die entnommenen Stichproben automatisch magaziniert und beispielsweise über elektronische Informationsspeicherung dokumentiert, so daß unerlaubte Manipulationen der Stichprobennahme nahezu ausgeschlossen werden können.
Eine besonders bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß bei hochgeschwenktem Schleusenband die parallelen Weichenbänder quer zu ihrer Förderrichtung verschoben werden, ein anderes Weichenband an dem entsprechenden Ende des Schleusenbandes positioniert wird und bei heruntergeschwenktem Schleusenband den von diesem geförderten Schuppenstrom flacher Güter aufnimnt und weiterfördert, wodurch eine beliebig ansteuerbare Verteilung von Untermengen des Schuppenstroms flacher Güter auf unterschiedliche Transportwege ermöglicht wird.
Während der hochgeschwenkten Phase des Schleusenbandes kann aber auch eine automatische Stichprobenentnahme aus dem vom Stauband geförderten Schuppenstrom flacher Güter gleichzeitig mit oder unabhängig von einem Wechsel des jeweils an das Schleusenband anschließenden Weichenbandes erfolgen.
Vorzugsweise wird das Schleusenband nach Förderung einer vorgewählten Anzahl von flachen Gütern hochgeschwenkt, damit an einer vorbestimmten Stelle entweder eine Stichprobenentnahme erfolgt oder um nur eine bestimmte, abgezählte Menge an flachen Gütern auf das jeweilige Weichenband gegangen zu lassen, woraufhin dann ein Bandwechsel oder eine Entleerung des befüllten Weichenbandes erfolgen kann.
Vorteilhafterweise sind mehrere Greifersysteme mit Halteeinrichtungen für gleiche und/oder unterschiedliche Formate der flachen Güter vorhanden. Dann kann in einer bevorzugten Verfahrensvariante nach dem Befüllen eines Greifersystems dieses Entladen und während dessen im Tandemverfahren ein leeres Greifersystem befüllt werden, so daß keine Taktzeitverluste auftreten.
Bei Änderung des Formats der flachen Güter kann das zu beladende Greifersystem entweder automatisch gegen ein solches mit passender Halteeinrichtung ausgewechselt werden oder die verwendete Halteeinrichtung des zu befüllenden Greifersystems ebenfalls automatisch durch geregelte Anpassung des minimalen Abstands von in x-Richtung wirkenden Haltebacken an das neue Format angepaßt werden, ohne daß zeitraubende und mechanisch geschultes Bedienungspersonal erfordernde Umbauten nötig sind.
Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren einsetzen, wenn die Transportverpackung aus einem Umkarton besteht, der mittels eines weiteren Greifersystems automatisch aufgerichtet und montiert wird. Mit diesem weiteren Greifersystem können bei Bedarf auch eine oder mehrere Zwischenlagen in der Transportverpackung montiert werden, wobei eine eigene Aufrichte- und Montageeinrichtung eingespart wird.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Draufsicht von oben auf eine automatische Befülleinrichtung mit der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung;
Fig. 2a
eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Förderbandsystems mit herabgeschwenktem Schleusenband;
Fig. 2b
das Förderbandsystem nach Fig. 2a schematisch von oben;
Fig. 2c
das Förderbandsystem nach Fig. 2a mit hochgeschwenktem Schleusenband;
Fig. 3a
eine schematische Seitenansicht einer stationären Vertikalstation mit angekoppeltem Wechselgreifersystem beim Befüllen;
Fig. 3b
ein Positioniersystem beim Andocken an das Wechselgreifersystem nach Fig. 3a; und
Fig. 3c
das Wechselgreifersystem nach Fig. 3b mit angedocktem Positioniersystem beim Ausführen einer Greifbewegung und Abdocken von der stationären Vertikalstation mit Hilfe des Positioniersystems.
Die in Fig. 1 gezeigt Befülleinrichtung 10 dient zum Befüllen von flachen, reihen- oder schuppenförmig aneinanderliegenden, insbesondere vorgeklebten, flachliegenden Faltschachteln in eine Transportverpackung, insbesondere einen Umkarton. Dazu werden die Faltschachteln im Schuppenstrom einer Klebemaschine 1 entnommen und über ein Zwischenband 2 zu einem Stauband 3 befördert. Das Stauband 3 fördert die vorgeklebten, flachliegenden Faltschachteln in eirem Schuppenstrom zu einem Schleusenband 4, an dem eine Zähleinrichtung 5 zur Abzählung der geförderten Faltschachteln sowie eine in der Zeichnung nicht in Einzelheiten dargestellte Vorrichtung 6 zur gezielten Stichprobenentnahme einzelner Faltschachteln vorgesehen ist.
Am anderen Ende des Schleusenbandes 4 schließt sich ein Weichenband 7 an, welches horizontal quer zu seiner Förderrichtung verschiebbar ist, so daß ein benachbartes, parallel verlaufendes Weichenband 7' an die Stelle des ersten Weichenbandes 7 treten kann. Am Ende der Weichenbänder 7, 7' ist jeweils eine Vertikalstation 8, 8' mit einem angedockten Wechselgreifersystem 9, 9' positioniert. Wie unten näher beschrieben wird, können die Wechselgreifersysteme 9, 9' nach Befüllung mit Faltschachtel oder anderen flachen Gütern von der jeweiligen stationären Vertikalstation 8, 8' mittels eines in einer Roboterzelle 11 vorgesehenen Positioniersystems abgedockt und zu einer Füllstation 12 verschwenkt werden, wo sie in eine bereitstehende Transportverpackung 13 von oben in Form einer Stange eingefüllt werden. Über ein Auslaufrollenband 14 werden die befüllten Transportverpackungen 13 dann einem zentralen Transportband 15 zugeführt, welches sie zu einem in der Zeichnung nicht gezeigten Palettierer befördert.
Außerhalb der Roboterzelle 11 in räumlicher Nachbarschaft zur Füllstation 12 ist eine Station 16 zur Montage der Trays für die Transportverpackungen 13 vorgesehen. Zum Aufrichten, Kleben und Fügen der Umkartons werden mit einem schmetterlingsartigen weiteren Greifersystem 17, das über eine automatische, zentrale Formatverstellung verfügt, Stanzzuschnitte aus einem Magazin 18 entnommen und zur Montage auf die Station 16 verschwenkt. Die fertig montierte Transportverpackung 13 wird dann mit dem weiteren Greifersystem 17 der Füllstation 12 zugeführt.
Auf einem Kassettenband 19 schließlich können Zwischenlagen bereitgestellt und der Montagestation 16 zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden, falls in den Umkarton 13 mehrere stangenförmige Lagen von Faltschachteln eingepackt und voneinander getrennt werden sollen.
Die Befülleinrichtung 10 dient also der Automatisierung und Humanisierung von Arbeitsvorgängen, die sich an eine Faltschachtel-Klebemaschine 1 anschließen, und zwar den Zählen, der Stichprobenentnahme und dem vollautomatischen Verpacken von Faltschachteln. Dabei wird eine Roboterzelle 11 eingesetzt, die mit zwei Hauptfunktionskreisen agiert:
Ein erstes Achssystem entnimmt dem Magazin 18 einen Stanzzuschnitt für ein Tray. Mit Hilfe des Schmetterlingsgreifers 17 werden die Seiten- und Frontteile montiert. Das Kleben und Aufrichten einer Verstärkungsfront geschieht dann in der Montagestation 16. Das fertige Tray wird anschließend auf der Befüllstation 12 abgelegt, die auch dem zweiten Funktionskreis zugeordnet werden kann.
Sobald sich das erste Achssystem aus dem Bereich der Befüllstation 12 entfernt hat, kann ein weiteres Achssystem mit dem Verpacken der Faltschachteln beginnen. In einen Tandemverfahren werden mit Hilfe der halbstationären Magazingreifer 9, 9' Stangen von Faltschachteln in das Tray verpackt.
Werden Zwischenlagen benötigt, so kommt der erste Funktionskreis wieder in Eingriff. Mit dem Schmetterlingsgreifer 17 werden die entsprechenden Zwischenlagen vorbereitet und eingesetzt.
Im zweiten Funktionskreis wird der entleerte Magazingreifer 9 bzw. 9' zurückgelegt und durch den inzwischen befüllten zweiten Magazingreifer 9' bzw. 9 ausgetauscht, so daß durch den Befüllvorgang des Umkartons 13 keine Taktzeitverlust entstehen.
In den Figuren 2a bis 2c ist die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Förderbandsystems 30 dargestellt, welches ein Stauband 33, ein Schleusenband 34 und zwei horizontal quer zu ihrer Förderrichtung verschiebbare Weichenbänder 37, 37' umfaßt.
Die Faltschachteln verlassen nach Fig. 1 im Schuppenstrom die Klebemaschine 1 auf einem Zwischenband 2 mit ihrer Klebenaht längs oder vorzugsweise quer zur Transportrichtung. Vom Zwischenband 2 gelangen sie dann zum Stauband 3, 33, wo sie zeitlich bzw. räumlich gepuffert werden. Am Ende des Staubandes 33 laufen die Faltschachteln gegen das Schleusenband 34 an, wo sie angestaut und nach oben abgezogen werden. Das Schleusenband 34 erzeugt aus den dicht gestellten Faltschachteln einen exakten Schuppenstrom. Die Faltschachteln im Schuppenstrom werden mittels der Zähleinrichtung 35 automatisch einzeln abgezählt.
In Fig. 2a ist das Schleusenband 34 in heruntergeschwenktem Zustand dargestellt, bei welchem die dicht gestellten Faltschachteln, deren Oberkanten durch eine vertikal bewegliche Oberplatte 32 auf gleicher Höhe gehalten werden, vom Stauband 33 abgezogen und mit Hilfe eines oberen Abzugsbandes 31 dem Weichenband 37 zugeführt werden.
Nach einer vorgewählten Anzahl von Faltschachteln stoppt das Schleusenband 34 und schwenkt auf, wie in Fig. 2c dargestellt ist. Während der aufgeschwenkten Phase kann dann, wie in Fig. 2b gezeigt, das Weichenband 37 durch eine Querbewegung von seiner Förderposition wegbewegt und an seine Stelle das parallel dazu angeordnete Weichenband 37' in die Förderposition geschoben werden. Nach dem Wechsel kann das Schleusenband 34 anschließend wieder nach unten schwenken und der Transport von Faltschachteln kann nunmehr über das Weichenband 37' fortgesetzt werden.
Eine Stichprobenentnahme mittels der Vorrichtung 36 läuft nach demselben Schema ab. Von einer Steuerungseinrichtung kommt die Meldung, daß eine Faltschachtel mit einer bestimmten Nummer X als Stichprobe zu entnehmen sei. Das Schleusenband 34 stoppt dann den Faltschachtel-Schuppenstron und schwenkt, wie in Fig. 2c gezeigt, auf, so daß die entsprechende Faltschachtel mit der Nummer X freigegeben wird. Diese wird dann von einem Oberband der Vorrichtung 36 zur Stichprobenentnahme, das sich in der aufgeschwenkten Position des Schleusenbandes 34 unmittelbar oben an dieses anschließt, abgezogen und in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Magazin abgelegt, wo die Stichprobe weiter bearbeitet bzw. untersucht werden kann. Auch eine Dokumentation, insbesondere mittels elektronischer Datenerfassung ist dabei denkbar.
Die Zähleinrichtung 35 kann beispielsweise eine Laser-Exemplarzähler sein, wie er speziell für die Zählung von Zeitungen, Zeitschriften oder Einzelblättern, die in einem Schuppenstrom daherkommen, entwickelt wurde. Ein solcher Zähler zeichnet sich durch einen großen Meßbereich von ca. 70mm, die Detektierung feinster Kanten im Bereich 0,1 mm und eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit aus. Eine analoge Elektronik ist auf die hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit getrimmt. Bei einem Prototyp des erfindungsgemäßen Förderbandsystems konnten über 360000 Exemplare pro Stunde gezählt werden, was einer Zählrate von 100 Faltschachteln pro Sekunde entspricht. Ein eingebauter Mikroprozessor überwacht den Zählvorgang und kann unerwünschte Doppel- oder Mehrfachimpulse, wie sie beispielsweise bei einem Vorfalz auftreten, unterdrücken.
Das Stauband 35 beim Förderbandsystem 30 besteht aus einem Zwillingsband, ebenso die beiden Weichenbänder 37 und 37', die auf einem Grundgestell mit Linearführung und Antrieb zum Spurwechsel aufgebaut sind. Das Schleusenband 34 umfaßt einen Zahnriemen mit Mittentrieb, der um ca. 20° in die Höhe verschwenkbar ist. Auch das Abzugsband 31 sowie die Oberbänder zur Stichprobenentnahme in der Vorrichtung 36 umfassen jeweils Zwillingsbänder mit zwei parallelen Förderspuren.
In den Figuren 3a bis 3c ist der Weg des Schuppenstroms von zu verpackenden, vorgeklebten und flachliegenden Faltschachteln über das Weichenband 47 gezeigt. In Fig. 3a wird eine stationäre Vertikalstation 48 vom Weichenband 47 mit Faltschachteln von unten her befüllt. Während des Befüllvorgangs senkt sich die Vertikalstation 48 automatisch, beispielsweise gewichtgesteuert oder aufgrund eines Zählimpulses aus der Zählereinrichtung 35 in Pfeilrichtung nach unten ab.
Sobald die Vertikalstation 48 gefüllt ist, hält die Fördervorrichtung 47 an und ein Arm eines Positioniersystems 41 schwenkt heran und dockt an das Greifersystem 49 über eine Basiseinheit 49'' mechanisch, energetisch und ggf. sensorisch an, wie in Fig. 3b angedeutet.
Fig. 3c schließlich zeigt eine Greifbewegung des Greifersystems 49 durch Bewegung seiner beiden Greiferbacken 49' in Pfeilrichtung nach oben bzw. nach unten, um die aufgestapelten Faltschachteln in einer Stangenform längs der Stangenachse (y-Richtung) mit definierter Kraft festzuhalten. Sodann zieht das Positioniersystem 41 das Greifersystem 49 zusammen mit der Faltschachtelstange aus der statiorären Vertikalstation 48 heraus und befördert es zu der in Fig. 1 dargestellten Befüllstation 12, wobei die Basiseirheit 49'' des Greifersystems 49 mechanisch und energetisch von der Vertikalstation 48 abgekoppelt wird.

Claims (10)

  1. Fördervorrichtung zum Zuführen von flachen Gütern z.B. zu einer Transportverpackung (13) mit einem im wesentlichen horizontalen Stauband (3; 33) zum Transport der flachen Güter in einem Schuppenstrom z.B. aus einer Klebemaschine (1) und zur zeitlichen Pufferung der flachen Güter und mit einem an das Stauband (3; 33) anschließenden, nach oben fördernden und um eine horizontale Schwenkachse etwa auf der Höhe des Staubandes (3; 33) verschwenkbaren Schleusenband (4; 34), dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schleusenbandes (4; 34) eine Vorrichtung (6; 36) zur gezielten Stichprobenentnahme einzelner flacher Güter vorgesehen ist, die im hochgeschwenkten Zustand des Schleusenbandes (4; 34) Stichproben in Förderrichtung des Schleusenbandes (4; 34) entnehmen kann.
  2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magazin vorgesehen ist, in dem die entnommenen Stichproben vorzugsweise in vertikaler Richtung gestapelt abgelegt werden können.
  3. Fördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schleusenbandes (4; 34) eine Zähleinrichtung (5; 35) zur Abzählung der über das Schleusenband (4; 34) geförderten flachen Güter vorgesehen ist.
  4. Fördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens zwei parallele, im wesentlichen horizontale Weichenbänder (7, 7'; 37, 37'; 47), die horizontal quer zu ihrer Förderrichtung verschiebbar sind, in einer Verschiebestellung an das Schleusenband (4; 34) anschließen
  5. Fördervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauband (3; 33) und die Welchenbänder (7, 7'; 37, 37'; 47) jeweils ein Zwillingsband mit zwei quer zur Förderrichtung voneinander beabstandeten, parallelen Förderspuren umfassen.
  6. Fördervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen den Förderspuren am weichenbandseitigen Ende des Schleusenbandes (4,; 34) sowie an den schleusenbandseitigen Enden der Weichenbänder (7, 7'; 37, 37'; 47) eine Vorrichtung zum Ankoppeln des Schleusenbandes (4; 34) an das jeweilige Weichenband (7; 37; 47) vorgesehen ist.
  7. Verfahren zum Betrieb einer Fördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Güter in einem Schuppenstrom mit dem Stauband (3; 33) z.B. aus einer Klebemaschine (1) kontinuierlich entnommen werden, und daß der kontinuierliche Schuppenstrom entweder bei heruntergeschwenktem Schleusenband (4; 34) weitergefördert oder bei hochgeschwenktem Schleusenband (4; 34) am schleusenbandseitigen Ende des Staubandes (3; 33) aufcestaut und dadurch eine Stange von flachen Gütern gebildet wird, und daß eine automatische Stichprobenentnahme aus dem vom Stauband (3; 33) geförderten Schuppenstrcm flacher Güter bei hochgeschwenktem Schleusenband (4; 34) in Förderrichtung des Schleusenbandes erfolgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Fördervorrichtung geförderten flachen Güter mittels einer Zählvorrichtung (5; 35) abgezählt werden, daß das Schleusenband (4; 34) nach Förderung einer vorgewählten Anzahl von flachen Gütern hochgeschwenkt wird, und daß nach einem Stichprobenplan automatisch jeweils aus dem geförderten Strom von abgezählten flachen Gütern ein bestimmtes als Stichprobe aus der Fördervorrichtung entnommen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die entnommenen Stichproben automatisch magaziniert und, vorzugsweise über elektronische Informationsspeicherung, dokumentiert werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9 zum Betrieb einer Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei hochgeschwenktem Schleusenband (4; 34) die parallelen Weichenbänder (7, 7'; 37, 37') quer zu ihrer Förderrichtung verschoben werden, ein anderes Weichenband (7'; 37') an dem entsprechenden Ende des Schleusenbandes (4; 34) positioniert wird und bei heruntergeschwenktem Schleusenband (4; 34) den von diesem geförderten Schuppenstrom flacher Güter aufnimmt und weiterfördert, wobei bei hochgeschwenktem Schleusenband (4; 34) jeweils eine automatische Stichprobenentnahme durch die Vorrichtung (6; 36) erfolgt.
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