EP1029791B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken kleinstückiger Günter in gestapelter Anordnung - Google Patents

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EP1029791B1
EP1029791B1 EP00100453A EP00100453A EP1029791B1 EP 1029791 B1 EP1029791 B1 EP 1029791B1 EP 00100453 A EP00100453 A EP 00100453A EP 00100453 A EP00100453 A EP 00100453A EP 1029791 B1 EP1029791 B1 EP 1029791B1
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EP
European Patent Office
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packaging
individual
goods
wrapping
Prior art date
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EP00100453A
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English (en)
French (fr)
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EP1029791A3 (de
EP1029791A2 (de
Inventor
Gert Wehner
Wilfried Seibt
Eberhard Stephan
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Pactec Verpackungsmaschinen Fabrik Theegarten GmbH and Co KG
Original Assignee
Pactec Verpackungsmaschinen Fabrik Theegarten GmbH and Co KG
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Publication of EP1029791A3 publication Critical patent/EP1029791A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • B65B57/10—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged
    • B65B57/14—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged and operating to control, or stop, the feed of articles or material to be packaged

Definitions

  • the invention relates to a method for packing small pieces of goods in stacked Arrangement in which the goods are conveyed individually successively.
  • the invention relates to a device for packaging small-sized goods in stacked arrangement with conveyors for successive transport the individual goods to a final packaging device for wrapping of several Goods in a stacked arrangement in a stack packaging.
  • Small-sized goods are spatially compact bodies, such as Sweets, caramel or confectionery or similar products of Confectionery industry. These are sometimes the end user in a stacked arrangement offered in so-called stack or bar packs, with several individual goods packed together tightly behind each other and are wrapped with a packaging. The individual goods can turn themselves individually wrapped in a package. Alternatively, the Goods are packed together without individual packaging.
  • stack or Bar packages are generally known in the art.
  • the invention is therefore based on the object, a method and an apparatus to specify for packing small pieces of goods in a stacked arrangement, the at low error rate allows a high packaging speed.
  • the above object is the device side in a device of the above mentioned type according to the invention achieved in that the conveying devices a Good control device for inspecting the conveyed goods for faults and / or Missing is assigned to generate a corresponding error information is formed, a control device for assigning a received error information is intended for a particular stack packaging, and a screening device upstream of the final packaging device connected to the control device cooperates, for - in the presence of an error information - targeted Separation of all those goods from the conveyors, the same associated with certain rod packaging.
  • the discarding of the Goods by blowing out of the series of successively conveyed goods, preferably by these are removed individually, resulting in a technically special simple and effective solution results.
  • a separation of the separated out Goods in defective and reusable goods the reusable Goods are returned to the packaging process on the input side. hereby arises over procedures where the segregation only after completion the final packaging takes place, a better utilization of the promoted Goods, so that overall a high throughput efficiency with the least possible committee can be realized by per se usable goods.
  • a stacking and subsequent packaging of goods takes place below Grouping in a servo-driven grouping oscillating oscillating.
  • the invention is a segregation of a such group of goods, which are assigned to a specific stack packaging are, the stacking process and subsequent packaging process executed as a no-load, however, the supply of packaging is stopped, which is preferable is done using a central control that also eliminates the Causes goods.
  • the stacking and subsequent Packaging can also be exposed for a corresponding power stroke, taking then a separate control of the packaging supply is not required, but rather a corresponding signal causes the control to suspend the power stroke.
  • a sorting out of the goods after a Anstapelvorgang and before a packaging process for wrapping the goods in stacked Arrangement done.
  • the erroneous or incomplete Stack removed altogether, again, as already described above, not defective goods can be recycled.
  • the goods are in Single packs are wrapped before they are stacked.
  • a single packaging of the respective goods for their presence and / or on Failure of individual packages, e.g. through a color sensor, examined, and at Detecting a faulty or completely missing individual packaging all items associated with an associated stack package are discarded. It is possible in principle, this simultaneously with a check for the presence To couple a good in itself, so with a single device all for the outside Appearance of a stack packaging relevant parameters to capture.
  • the goods also checked in their unpacked state for a possible defectiveness.
  • the device according to the invention is the Good control device with respect to the transport points of the conveyors at least x places in front of the screening device, where x is the number representing of goods in a stack packaging. This ensures that After detecting a faulty goods always all those goods reliably from the Conveyors can be removed for the same stack packaging are determined.
  • the removal of the Goods with a blower that serves as a nozzle for the separation of individual goods is formed, so that an operation of the conveyor in time with the individual goods can be done.
  • such an arrangement is not dependent on the number of goods in a stack packaging so that when a change in the number of goods a stack of packaging on the blower made no changes Need to become.
  • the control device in terms to program accordingly to the number of goods contained in a stacked package.
  • the packaging device shown in Figure 1 has a feeding and sorting device 1, over which the goods to be stacked and packaged G conveyors for the occasional successive promotion of goods are supplied.
  • the conveying devices comprise a rotating separating plate 2 which is followed by a circulating chain or belt conveyor 4.
  • the individual goods G are in immediate succession on these conveyors in the direction a final packaging 9 transported in the a predetermined number wrapped in a common package by x goods in a stacked arrangement, so as to form a bar or stack packaging.
  • the final packaging device 9 can be formed in a conventional manner, so that here on a detailed description thereof will be omitted. In addition to the wrapping in the common package may also, in deviation from that shown in the figure Embodiment, the stacking operation of the individual goods G directly in the final packaging device respectively.
  • FIG. 1 is for stacking the final packaging device 9 as Anstapelvoriques a so-called stacking belt conveyor 8 upstream as a continuous grouping device, which in principle consists of a revolving chain conveyor with individual compartments and recording of individual goods in the immediate facility against each other allows, where the capacity of the individual compartments of the number x of goods in one Stack packaging corresponds.
  • a so-called stacking belt conveyor 8 upstream as a continuous grouping device, which in principle consists of a revolving chain conveyor with individual compartments and recording of individual goods in the immediate facility against each other allows, where the capacity of the individual compartments of the number x of goods in one Stack packaging corresponds.
  • stacking belt conveyor 8 may also be a discontinuous Intermittent stacking device (grouping device) with a stacking wheel can be used, as described in the German patent application P 198 60 863.2 of Applicant, filed on 31.12.1998, is shown.
  • the individual goods G are also individual to be provided with a single package, so that between the conveyors 2, 4 and the stacking belt conveyor 8 and the final packaging device 9 a Single packaging device 10 arranged in the conventional manner, e.g. with several folding wheels (packing heads) and a packaging material feeder is trained.
  • the good control device 3 can for examination each of a single good but also for the investigation of several goods be trained together. Particularly suitable for this purpose are and processing systems with line scan cameras.
  • the good control device is at such a location of the conveyors arranged that these already stored on the chain or belt conveyor 4 Goods are examined, so that also damages or errors, which result from the transfer from the separating plate 2 to the chain or belt conveyor 4 result, taken into account become.
  • the line scan camera 3 is a good control device arranged at the separating plate 2 for Gutabtastung.
  • the Gutkontrollvortechnische 3 When a deviation from a desired state, for example, shape, color, Reflectance, etc., the Gutkontrollvoriques 3 generates a corresponding Error information provided by a control device, not shown in the figure Will be received.
  • the control device is designed such that it contains the error information assigns to a particular stack packaging into which the missing or incorrect good would be introduced in the further course of the packaging process.
  • the control device has means for determining all those other goods on, which would be packed in the same rod packaging. Allen in such a way Identified goods are assigned a disposal order, which is issued by the Control device to a screening device 5, 6 is passed.
  • blowout devices are used as Nozzles are designed for the separation of individual goods.
  • the second screening device 6 can also be used with a screening device, with at the same time several goods, preferably according to the number of goods in a stack packaging to be removed from the conveyor 4.
  • a blow-out device but preferably with a plurality of nozzles, be used.
  • An immediately before the final packaging 9 to be arranged Disposal device can in the same way as those described above Disposal devices 5 and 6 are formed.
  • the Gutkontroll worn 3 with respect to the Transport places the conveyors 2, 4 at least x places in front of the screening device 5, 6, where x is the number of goods in a Stapelverpakkung represents.
  • the single-packaging device 10 is a detection device 7 for checking the presence of a single package and / or errors of the individual packaging assigned.
  • This detection device 7 generates in an analogous manner to the goods control device 3 an error information that is not shown Control device is transmitted.
  • To check the individual packaging is in the embodiment uses a color sensor. In principle, however, here as well as for the good control device 3 image acquisition systems are used.
  • the stacking device 8 and the final packaging device 9 for packaging of goods in a stacked arrangement are driven oscillating oscillating, for example, via a servo device, because due to the separation of groups of goods a compensation or adaptation to the throughput speed of goods identified as faultless should be made. This can be done by that at a Separation of a group of goods caused by the control device the unstacking operation and subsequent packaging operation is carried out as idle stroke is, i. continuing the work cycles of these devices, however, caused by the control device, the supply of packaging stopped becomes.
  • the signal generated by the control device may also be used in the case of segregation of goods, the stacking and subsequent To suspend packaging for a corresponding power stroke, i. these devices to stop.
  • a slotted disc 13 with a signal generator detects the rod beginning and rotates synchronous to the speed of the grouping device 8, so that at each revolution a signal is provided.
  • the good control device 3 with line device operates with two shown in Fig.2 State memories.
  • the line scan camera captures the projected footprint of each Good or article.
  • For each article is a corresponding signal Generated: OK for quality articles, NG (not good) for bad articles.
  • OK for quality articles
  • NG not good
  • These signals are entered in cycles in the first state memory 11, wherein the information contained there will be pushed forward one measure.
  • Out the memory cell n + y of the state memory 11 becomes the signal for the purging nozzle taken.
  • NG Upon detection of signal NG, a pulse is sent to the exhaust nozzle and the article blown out.
  • OK no reaction is triggered.
  • a Slit disk 13 in Figure 1 is moved at the speed of the Anstapelvorraum 8. she sends a signal per revolution.
  • This signal is sent whenever in the memory cells n to n + x the information for a complete stack or a complete rod are included (x is the number of goods or items per rod).
  • the signals n to n + x are copied to the state memory 12, wherein all x Signals are set to NG if there is at least one signal NG in that bar is available. In the state memory 12, these signals are then shifted clockwise. In the memory cell m, the signal for the tuyere is removed. All Article with the signal NG (OK article of an incompletely filled rod) blown out and fed to the packaging process again.
  • the goods are individually to a stacking device 8 and in subjects of the same to groups in sizes of the final packaging summarized and stacked in direct succession.
  • the invention is preferably a continuous and not in discrete steps to prepare a complete bar packaging packaging device created according to the 'fail-safe' principle, the highest performance requirements modern packaging machines, e.g. in the high performance area of Packaging of up to 1600 individual pieces / minute is sufficient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken kleinstückiger Güter in gestapelter Anordnung, bei dem die Güter einzeln aufeinanderfolgend angefördert werden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verpacken kleinstückiger Güter in gestapelter Anordnung mit Fördervorrichtungen zum aufeinanderfolgenden Transport der einzelnen Güter zu einer Endverpackungsvorrichtung zur Einhüllung von mehreren Gütern in gestapelter Anordnung in einer Stapelverpackung.
Unter kleinstückigen Gütern werden räumlich kompakte Körper verstanden, wie beispielsweise Bonbons, Karamellen oder Konfekt oder vergleichbare Produkte der Süßwarenindustrie. Diese werden bisweilen dem Endverbraucher in gestapelter Anordnung in sogenannten Stapel- bzw. Stangenverpackungen angeboten, wobei mehrere einzelne Güter in dichter Anlage hintereinander gemeinsam zusammengepackt und mit einem Packmittel umhüllt sind. Die einzelnen Güter können dabei selbst wiederum individuell in eine Verpackung eingeschlagen sein. Alternativ hierzu können die Güter auch ohne Einzelverpackung zusammengepackt werden. Solche Stapel- bzw. Stangenverpackungen sind aus dem Stand der Technik generell bekannt.
Das Zusammenpacken mehrerer Einzelgüter in gestapelter Anordnung in einer gemeinsamen Verpackung ist relativ fehleranfällig, da bei herkömmlichen Stapel- bzw. Stangenverpackungen ein Fehler bei einem einzigen Gut oder ein Fehler während des Anstapelns oder Einschlagens in die gemeinsame Endverpackung zu einem Ausschuß nicht nur des betreffenden Gutes, sondern der gesamten Stangenverpackung und folglich sämtlicher, mit dem betreffenden Gut gemeinsam verpackter Güter führt. Kleine Fehler führen somit bereits schnell zu relativ großen Effizienzeinbußen.
In der gegenwärtigen Verpackungstechnologie besteht ein starkes Bestreben, die Verpackungsgeschwindigkeit, d.h. den Durchsatz an zu verpackenden Gütern je Maschine und Zeiteinheit zu erhöhen. Mit der Erhöhung der Verpackungsgeschwindigkeit wächst tendentiell auch die Fehlerrate, beispielsweise durch zunehmende Beschädigung von einzelnen Gütern aufgrund der erhöhten Geschwindigkeit sowie hieraus resultierende Störungen, die zu Fehlern in der Anförderung der einzelnen Güter führen können, so daß beispielsweise an einer vorgesehenen Stelle innerhalb der Stangenverpackung kein Gut vorhanden oder der Verpackungszustand der Einzelverpackung eines Gutes unvollkommen ist.
Werden keine Maßnahmen gegen das Auftreten fehlerhafter Güter bzw. das Auftreten von Leerstellen in einer Stangenverpackung ergriffen, so führt dies zu einer fehlerhaften Endverpackung (Stangenverpackung), die dann ausgesondert werden muß.
Herkömmlich werden auftretende Leerstellen mit Hilfe sogenannter Güternachlegeeinrichtungen beseitigt, bei denen eine Leerstelle durch ein außer der Reihe extern zugeführtes Gut gefüllt wird. Bei dieser Lösung ist nachteilig, daß insbesondere bei direkt aufeinanderfolgenden Leerstellen die Nachlegeeinrichtung die gleiche Geschwindigkeit erreichen muß wie die Verpackungsvorrichtung. Die Leistungsgrenze solcher Nachlegeeinrichtungen liegt bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von ca. 1.000 Gütern pro Minute. Hierin liegt eine deutliche Leistungsgrenze für Verfahren bzw. Vorrichtungen zum Verpacken kleinstückiger Güter in gestapelter Anordnung im Hinblick auf Steigerungsmöglichkeiten des Durchsatzes an Gütern. Außerdem ist das Einschleusen von fehlenden Gutstücken wegen der Störung des Hauptprozesses störanfällig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Verpacken kleinstückiger Güter in gestapelter Anordnung anzugeben, das bei geringer Fehlerrate eine hohe Verpackungsgeschwindigkeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird verfahrensseitig bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die angeförderten Güter erfaßt und auf Fehler und/oder auf vollständiges Fehlen, d.h. das Vorhandensein einer Fehlstelle in Bezug auf die spätere Stangenverpackung, untersucht werden, mehrere, erfaßte Güter einer bestimmten Stapelverpackung zugeordnet werden, und bei Feststellung eines fehlerbehafteten oder vollständig fehlenden Gutes (Fehlstelle) alle die einer bestimmten Stapelverpackung zugeordneten Güter vor einem Endverpackungsvorgang (Stapelpacken) ausgesondert werden, der auch das fehlerbehaftete oder fehlende Gut, d.h. die Fehlstelle, zugeordnet ist.
Die vorgenannte Aufgabe wird vorrichtungsseitig bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Fördervorrichtungen eine Gutkontrollvorrichtung zur Untersuchung der angeförderten Güter auf Fehler und/oder Fehlen zugeordnet ist, die zur Erzeugung einer entsprechenden Fehlerinformation ausgebildet ist, eine Steuervorrichtung zur Zuordnung einer empfangenen Fehlerinformation zu einer bestimmten Stapelverpackung vorgesehen ist, und eine Aussonderungsvorrichtung der Endverpackungsvorrichtung vorgeschaltet ist, die mit der Steuervorrichtung zusammenwirkt, zur - bei Vorliegen einer Fehlerinformation - gezielten Aussonderung aller derjenigen Güter aus den Fördervorrichtungen, die derselben bestimmten Stangenverpackung zugeordnet sind.
Hierdurch läßt sich einerseits sicherstellen, daß stets nur fehlerfreie Güter in vollständiger Endverpackungsanzahl in eine Endverpackung gelangen, andererseits die bisher bestehenden Leistungsgrenzen im Hinblick auf eine Durchsatzsteigerung überwunden werden, so daß sich die erfindungsgemäße Lösung besonders für den Einsatz im Hochleistungsbereich eignet. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird insbesondere ausgeschlossen, daß in einer Endverpackung beispielsweise ein Gut fehlt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Aussondern der Güter durch ein Ausblasen aus der Reihe der aufeinanderfolgend geförderten Güter, vorzugsweise indem diese einzeln entfernt werden, wodurch sich eine technisch besonders einfache und wirkungsvolle Lösung ergibt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt eine Trennung der ausgesonderten Güter in defekte und wiederverwendbare Güter, wobei die wiederverwendbaren Güter dem Verpackungsverfahren eingangsseitig wieder zugeführt werden. Hierdurch ergibt sich gegenüber Verfahren, bei denen die Aussonderung erst nach Fertigstellung der Endverpackungen erfolgt, eine bessere Ausnutzung der angeförderten Güter, so daß insgesamt eine hohe Durchsatzeffizienz mit geringstmöglichem Ausschuß von an sich brauchbaren Gütern verwirklicht werden kann.
Vorzugsweise erfolgt eine Anstapelung und nachfolgende Verpackung der Güter unter Gruppierung in einer servogetriebenen Gruppiereinrichtung schwellend oszillierend.
Es ist aber auch möglich, die Gruppenbildung der einzeln angeförderten Gutstücke taktweise intermittierend herbeizuführen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bei einer Aussonderung einer solchen Gruppe von Gütern, die einer bestimmten Stapelverpackung zugeordnet sind, der Anstapelvorgang und nachfolgende Verpackungsvorgang als Leerhub ausgeführt, wobei jedoch die Zufuhr von Packmittel angehalten wird, was vorzugsweise unter Verwendung einer zentralen Steuerung erfolgt, die auch das Aussondern der Güter veranlaßt.
Alternativ hierzu kann anstelle eines Leerhubes die Anstapelung und nachfolgende Verpackung auch für einen entsprechenden Arbeitstakt ausgesetzt werden, wobei dann eine separate Ansteuerung der Packmittelzufuhr nicht erforderlich ist, vielmehr ein entsprechendes Signal der Steuerung die Aussetzung des Arbeitstaktes veranlaßt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann ein Aussondern der Güter nach einem Anstapelvorgang und vor einem Verpackungsvorgang zum Einhüllen der Güter in gestapelter Anordnung erfolgen. In diesem Fall wird der fehlerhafte bzw. unvollständige Stapel insgesamt entfernt, wobei wiederum, wie oben bereits beschrieben, die nicht defekten Güter einer Wiederverwendung zugeführt werden können.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausbildung der Erfindung werden die Güter in Einzelverpackungen eingeschlagen, bevor diese gestapelt werden. Vorzugsweise wird dann eine Einzelverpackung der jeweiligen Güter auf ihr Vorhandensein und/oder auf Fehler der Einzelverpackungen, z.B. durch einen Farbsensor, untersucht, und bei Feststellen einer fehlerbehafteten oder vollständig fehlenden Einzelverpackung werden alle einer zugehörigen Stapelverpackung zugeordneten Güter ausgesondert. Es ist prinzipiell möglich, dies gleichzeitig mit einer Überprüfung auf das Vorhandensein eines Gutes an sich zu koppeln, um so mit einer einzigen Vorrichtung alle für das äußere Erscheinungsbild einer Stapelverpackung relevanten Parameter zu erfassen. Vorzugsweise werden jedoch bei Verwendung von Einzelverpackungen die Güter auch in ihrem unverpackten Zustand auf eine mögliche Fehlerhaftigkeit hin überprüft.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Gutkontrolleinrichtung mit Bezug auf die Transportplätze der Fördereinrichtungen mindestens x Plätze vor der Aussonderungseinrichtung angeordnet, wobei x die Anzahl von Gütern in einer Stapelverpackung darstellt. Hierdurch wird sichergestellt, daß nach Erfassen eines fehlerhaften Gutes stets all diejenigen Güter zuverlässig aus den Fördervorrichtungen entfernt werden können, die für die gleiche Stapelverpackung bestimmt sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Entfernung der Güter mit einer Ausblasvorrichtung, die als Düse zur Aussonderung einzelner Güter ausgebildet ist, so daß ein Betrieb der Fördervorrichtung im Takt der einzelnen Güter erfolgen kann. Überdies ist eine solche Anordnung nicht von der Anzahl von Gütern in einer Stapelverpackung abhängig, so daß bei einer Veränderung der Anzahl der Güter einer Stapelverpackung an der Ausblasvorrichtung keine Veränderungen vorgenommen werden müssen. Selbstverständlich ist jedoch die Steuervorrichtung im Hinblick auf die Anzahl der in einer Stapelverpackung enthaltenen Güter entsprechend zu programmieren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1
zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Verpackungsvorrichtung zum Verpacken kleinstückiger Güter in gestapelter Anordnung,
Figur 2
zeigt die Struktur der Zustandspeicher eines Bildverarbeitungssystems der Verpackungsvorrichtung.
Die in Figur 1 dargestellte Verpackungsvorrichtung weist eine Zuführ- und Sortiereinrichtung 1 auf, über die die zu stapelnden und zu verpackenden Güter G Fördervorrichtungen zur vereinzelt aufeinanderfolgenden Förderung der Güter zugeführt werden. Die Fördervorrichtungen umfassen einen rotierenden Vereinzelungsteller 2, an den sich ein umlaufender Ketten- bzw. Bandförderer 4 anschließt. Die einzelnen Güter G werden in unmittelbarer Aufeinanderfolge über diese Fördervorrichtungen in Richtung einer Endverpackungsvorrichtung 9 transportiert, in der eine vorgegebene Anzahl von x Gütem in gestapelter Anordnung in ein gemeinsames Packstück eingehüllt werden, um so eine Stangen- bzw. Stapelverpackung zu bilden. Die Endverpackungsvorrichtung 9 kann in herkömmlicher Art und Weise ausgebildet werden, so daß hier auf eine detaillierte Beschreibung derselben verzichtet wird. Neben der Einhüllung in das gemeinsame Packstück kann auch, in Abweichung von der in der Figur dargestellten Ausführungsform, der Stapelvorgang der einzelnen Güter G unmittelbar in der Endverpackungsvorrichtung erfolgen.
Bei dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur Anstapelung der Endverpackungsvorrichtung 9 als Anstapelvorrichtung ein sogenannter Stapelbandförderer 8 als kontinuierlich arbeitende Gruppiereinrichtung vorgeschaltet, der im Prinzip aus einem umlaufenden Kettenförderer mit einzelnen Fächern besteht und die Aufnahme von einzelnen Gütem in unmittelbarer Anlage gegeneinander ermöglicht, wobei die Aufnahmekapazität der einzelnen Fächer der Anzahl x von Gütern in einer Stapelverpackung entspricht.
Anstelle des dargestellten Stapelbandförderers 8 kann auch eine diskontinuierlich taktweise arbeitende Anstapelvorrichtung (Gruppiereinrichtung) mit einem Anstapelrad verwendet werden, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 198 60 863.2 der Anmelderin, angemeldet am 31.12.1998, dargestellt ist.
Auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die einzelnen Güter G auch individuell mit einer Einzelverpackung zu versehen, so daß zwischen den Fördereinrichtungen 2, 4 und dem Stapelbandförderer 8 bzw. der Endverpackungsvorrichtung 9 eine Einzelverpackungsvorrichtung 10 angeordnet, die in herkömmlicher Art und Weise, z.B. mit mehreren Falträdern (Packköpfen) und einer Packmittelzuführvorrichtung ausgebildet ist.
Zur Untersuchung der angeförderten Güter ist im Bereich der Fördervorrichtungen 2, 4, insbesondere im Übergabebereich zwischen dem Vereinzelungsteller 2 und dem Ketten- bzw. Bandförderer 4 als Gutkontrolleinrichtung 3 angeordnet, die der Untersuchung der angeförderten Güter auf Fehler oder auch auf ein vollständiges Fehlen derselben an einem Transportplatz dient. Die Gutkontrollvorrichtung 3 kann zur Untersuchung jeweils eines einzelnen Gutes aber auch zur Untersuchung von mehreren Gütern gemeinsam ausgebildet werden. Hierfür eignen sich insbesondere Bilderfassungs- und -verarbeitungssysteme mit Zeilenkameras.
Vorzugsweise wird die Gutkontrolleinrichtung an einer solchen Stelle der Fördervorrichtungen angeordnet, daß diese die bereits an dem Ketten- bzw. Bandförderer 4 abgelegten Güter untersucht, so daß auch Schäden oder Fehler, die aus der Übergabe von dem Vereinzelungsteller 2 an den Ketten- bzw. Bandförderer 4 resultieren, mit berücksichtigt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Zeilenkamera 3 als Gutkontrolleinrichtung am Vereinzelungsteller 2 zur Gutabtastung angeordnet.
Bei Auftreten einer Abweichung von einem Sollzustand, beispielsweise Form, Farbe, Reflexionsvermögen etc. erzeugt die Gutkontrollvorrichtung 3 eine entsprechende Fehlerinformation, die von einer in der Figur nicht dargestellten Steuervorrichtung empfangen wird. Die Steuervorrichtung ist derart ausgebildet, daß diese die Fehlerinformation einer bestimmten Stapelverpackung zuordnet, in welche das fehlende oder fehlerhafte Gut bei weiterem Ablauf des Verpackungsverfahrens eingebracht würde. Zudem weist die Steuervorrichtung Mittel zur Feststellung all derjenigen weiteren Güter auf, die in die gleiche Stangenverpackung mit eingepackt würden. Allen solchermaßen identifizierten Gütern wird ein Aussonderungsbefehl zugeordnet, der von der Steuervorrichtung an eine Aussonderungsvorrichtung 5, 6 übergeben wird.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind im Bereich des Ketten- bzw. Bandförderers 4 zwei separate Aussonderungseinrichtungen 5 und 6 dargestellt, die der Einzelverpackungsvorrichtung 10, der Anstapelvorrichtung 8 und der Endverpackungsvorrichtung 9 vorgeschaltet sind. Grundsätzlich ist es auch möglich, weitere Aussonderungsvorrichtungen unmittelbar vor der Endverpackungsvorrichtung 9 anzuordnen, d.h. in dem Ausführungsbeispiel zwischen der Anstapelvorrichtung 8 und der Endverpackungsvorrichtung 9.
Mit der ersten Aussonderungsvorrichtung 5 können fehlerhafte Güter entfernt werden. Mit der zweiten Aussonderungsvorrichtung 6 werden diejenigen Güter entfernt, die einer unvollständigen Stangen- bzw. Stapelverpackung zugeordnet sind.
Als Aussondervorrichtungen werden hier Ausblasvorrichtungen verwendet, die als Düsen zur Aussonderung einzelner Güter ausgebildet sind. Für die zweite Aussonderungsvorrichtung 6 kann auch eine Aussonderungsvorrichtung verwendet werden, mit der gleichzeitig mehrere Güter, vorzugsweise entsprechend der Anzahl von Gütern in einer Stapelverpackung, aus der Fördervorrichtung 4 entfernt werden. Hierzu kann gleichfalls eine Ausblasvorrichtung, dann jedoch vorzugsweise mit mehreren Düsen, verwendet werden. Eine unmittelbar vor der Endverpackungsvorrichtung 9 anzuordnende Aussonderungsvorrichtung kann in gleicher Art und Weise wie die zuvor beschriebenen Aussonderungsvorrichtungen 5 und 6 ausgebildet werden.
Zur Sicherstellung, daß bei Feststellung eines Fehlers oder eines Fehlens stets sämtliche Güter, die einer gemeinsamen Stapel- bzw. Stangenverpackung zugeordnet sind, entfernt werden können, ist die Gutkontrolleinrichtung 3 mit Bezug auf die Transportplätze der Fördervorrichtungen 2, 4 mindestens x Plätze vor der Aussonderungseinrichtung 5, 6 angeordnet, wobei x die Anzahl der Güter in einer Stapelverpakkung darstellt.
Durch die Aussonderungsvorrichtungen wird überdies gewährleistet, daß sich im Verfahrensablauf hinter der Aussonderungsvorrichtung nur noch als fehlerfrei erkannte Güter auf dem Transportweg befinden. Diese werden in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an eine Einzelverpackungsvorrichtung 10 mit mehreren Falträdern übergeben, wobei die Güter individuell jeweils in eine Einzelverpackung eingeschlagen werden.
Der Einzelverpackungsvorrichtung 10 ist eine Erfassungsvorrichtung 7 zur Überprüfung des Vorhandenseins einer Einzelverpackung und/oder auch von Fehlern der Einzelverpackung zugeordnet. Diese Erfassungsvorrichtung 7 erzeugt in analoger Weise zu der Gutkontrollvorrichtung 3 eine Fehlerinformation, die an die nicht dargestellte Steuervorrichtung übertragen wird. Zur Überprüfung der Einzelverpackungen wird in dem Ausführungsbeispiel ein Farbsensor verwendet. Prinzipiell können jedoch hier genauso wie für die Gutkontrolleinrichtung 3 Bilderfassungssysteme verwendet werden.
Im Falle einer Überprüfung der Einzelverpackungen ist der Einzelverpackungsvorrichtung 10 wiederum eine Aussonderungsvorrichtung nachgeschaltet, die bei Feststellung einer Fehlerinformation über die Steuervorrichtung betätigt wird. Prinzipiell kann hier die Aussonderung sowohl vor einer nachgeschalteten Anstapelvorrichtung 8 als auch hinter dieser erfolgen, wobei im letzteren Fall die Güter in bereits gestapelter Anordnung ausgesondert werden.
Die Anstapelvorrichtung 8 sowie die Endverpackungsvorrichtung 9 zum Verpacken von Gütern in gestapelter Anordnung werden schwellend oszillierend angetrieben, beispielsweise über eine Servovorrichtung, da aufgrund der Aussonderung von Gütergruppen eine Kompensation bzw. Anpassung an die Durchsatzgeschwindigkeit der als fehlerfrei erkannten Güter erfolgen soll. Dies kann dadurch erfolgen, daß bei einer Aussonderung einer Gruppe von Gütern, die durch die Steuervorrichtung veranlaßt wird, der Anstapelvorgang und nachfolgende Verpackungsvorgang als Leerhub ausgeführt wird, d.h. unter Fortführung der Arbeitstakte dieser Vorrichtungen, wobei jedoch, durch die Steuervorrichtung veranlaßt, die Zufuhr von Packmittel angehalten wird.
Alternativ hierzu kann das von der Steuervorrichtung erzeugte Signal auch dazu verwendet werden, bei Aussonderung von Gütern die Anstapelung und nachfolgende Verpackung für einen entsprechenden Arbeitstakt auszusetzen, d.h. diese Vorrichtungen insoweit anzuhalten.
Eine Schlitzscheibe 13 mit einem Signalgeber detektiert den Stangenanfang und rotiert synchron zur Drehzahl der Gruppiereinrichtung 8, so daß bei jeder Umdrehung ein Signal bereitgestellt wird.
Im folgenden wird nun kurz der Durchlauf eines Gutes G bis zur Verpackung in einer fertigen Stapel- bzw. Stangenverpackung beschrieben. Ein solches einzelnes Gut gelangt über die Zuführ- und Sortiereinrichtung 1 auf den Vereinzelungsteller 2, wobei eine aufeinanderfolgende Ausrichtung der Güter erfolgt. Von dem Vereinzelungsteller 2 wird das Gut einzeln an den Ketten- bzw. Bandförderer 4 übergeben, der hierfür geeignete Transportplätze aufweist. Während des Transports an diesen Fördervorrichtungen 2, 4 wird das einzelne Gut von einer Gutkontrollvorrichtung 3 erfaßt und auf das Vorhandensein von Fehlern untersucht. Gleichfalls werden mit der Gutkontrollvorrichtung 3 Leerstellen erkannt.
Die Gutkontrollvorrichtung 3 mit Zeilenvorrichtung arbeitet mit zwei in Fig.2 dargestellten Zustandsspeichern. Die Zeilenkamera erfaßt die projizierte Grundfläche eines jeden Gutes bzw. Artikels. Mittels eines Bildverarbeitungssystems werden die so gewonnenen Informationen ausgewertet. Für jeden Artikel wird ein entsprechendes Signal generiert: OK für qualitätsgerechte Artikel, NG (not good) für schlechte Artikel. Diese Signale werden taktweise in den ersten Zustandsspeicher 11 eingetragen, wobei die dort enthaltenen Informationen um einen Takt weiter geschoben werden. Aus der Speicherzelle n+y des Zustandsspeichers 11 wird das Signal für die Ausblasdüse entnommen. Bei Feststellung des Signals NG wird ein Impuls an die Ausblasdüse gesendet und der Artikel ausgeblasen. Bei OK wird keine Reaktion ausgelöst. Eine Schlitzscheibe 13 in Fig.1 wird mit der Drehzahl der Anstapelvorrichtung 8 bewegt. Sie sendet pro Umdrehung ein Signal. Dieses Signal wird immer dann gesendet, wenn in den Speicherzellen n bis n+x die Information für einen kompletten Stapel bzw. eine komplette Stange enthalten sind (x sei die Anzahl der Güter bzw. Artikel pro Stange). Dabei werden die Signale n bis n + x in den Zustandsspeicher 12 kopiert, wobei alle x Signale auf NG gesetzt werden, wenn mindestens ein Signal NG in dieser Stange vorhanden ist. Im Zustandsspeicher 12 werden diese Signale dann taktweise weitergeschoben. In der Speicherzelle m wird das Signal für die Blasdüse entnommen. Alle Artikel mit dem Signal NG (OK-Artikel einer unvollständig gefüllten Stange) werden ausgeblasen und dem Verpackungsprozeß erneut zugeführt.
Bei seinem Weitertransport an dem Ketten- bzw. Bandförderer 4 gelangt das Gut an einer ersten Aussonderungseinrichtung 5 für fehlerhafte Produkte vorbei. Wurde das betreffende Gut von der Gutkontrolleinrichtung 3 als fehlerhaft erkannt, wird es an dieser Stelle von der Fördervorrichtung 4 ersatzlos entfernt, beispielsweise, indem dieses durch einen Luftstrom aus einer Ausblasdüse aus der Fördervorrichtung hinausgeblasen wird. Sofern das Gut als fehlerfrei erkannt wurde, erfolgt sein Weitertransport mit dem Ketten- bzw. Bandförderer 4 vorbei an einer zweiten Aussonderungsvorrichtung 6, die der Entfernung von solchen Gütern dient, die von der Steuervorrichtung einer unvollständigen Verpackung zugeordnet worden sind. Hierunter fallen alle diejenigen Güter, die bei ungehindertem Weitertransport mit einem fehlerhaften Gut in eine gemeinsame Stapel- bzw. Stangenverpackung gelangen würden oder die als fehlendes" Gut, d.h. als Fehlstelle in der fertigen Stangenverpackung auftreten würden. Diese Güter werden in der Steuervorrichtung festgestellt und bei Vorhandensein einer Fehlerinformation im Hinblick auf die betreffende Stapel- bzw. Stangenverpackung an der zweiten Aussonderungsvorrichtung 6 von der Fördervorrichtung 4 entfernt.
Ansonsten erfolgt ein Weitertransport zu der Einzelverpackungsvorrichtung 10, bei der die Güter G individuell in Einzelverpackungen eingeschlagen werden. Dabei gelangt das nunmehr verpackte Einzelgut an einer Erfassungsvorrichtung 7 (Farbsensor) vorbei, an der die Einzelverpackung des Gutes überprüft und der Einzelverpackungszustand jedes Gutstückes detektiert wird. Gleichzeitig kann auch hier nochmals eine Überprüfung auf das Vorhandensein eines Gutes an dieser Stelle erfolgen. Bei Auftreten eines Fehlers oder einer Fehlstelle im Gutstrom erfolgt wieder eine Erzeugung einer entsprechenden Fehlerinformation, die an die Steuervorrichtung übertragen wird.
Von der Einzelverpackungsvorrichtung 10 werden die Güter einzeln an eine Anstapelvorrichtung 8 übergeben und in Fächern derselben zu Gruppen in Größen der Endverpackung zusammengefaßt und in unmittelbarer Aufeinanderfolge gestapelt.
Von dort erfolgt ein Weitertransport, u.a. mit Hilfe der Anstapelvorrichtung 8 selbst, zu der Endverpackungsvorrichtung 9. Zwischen der Anstapelvorrichtung 8 und der Endverpackungsvorrichtung 9 ist eine weitere Aussonderungsvorrichtung vorgesehen, die in der Figur nicht dargestellt ist. Diese Aussonderungsvorrichtung wird in Abhängigkeit der Fehlerinformation der Erfassungsvorrichtung 7 über die Steuervorrichtung betätigt, um fehlerhafte Güter bzw. Einzelverpackungen enthaltende Stapel an dieser Stelle auszuscheiden. Fehlerfreie Stapel werden an die Endverpackungsvorrichtung 9 übergeben, wo diese dann in ein gemeinsames Packmittelstück zur Fertigstellung der Stapel- bzw. Stangenverpackung eingehüllt werden.
Durch die Erfindung wird vorzugsweise eine kontinuierlich und nicht in diskreten Einzelschritten zur Vorbereitung einer kompletten Stangenverpackung arbeitende Verpackungseinrichtung nach dem 'fail-safe'-Prinzip geschaffen, die höchsten Leistungsansprüchen moderner Verpackungsmaschinen, z.B. im Hochleistungsbereich der Verpackung von bis zu 1600 Einzelstücken/Minute genügt.

Claims (25)

  1. Verfahren zum Verpacken kleinstückiger Güter in gestapelter Anordnung, bei dem die Güter (G) einzeln aufeinanderfolgend angefördert werden,
       dadurch gekennzeichnet, daß
    die angeförderten Güter (G) detektiert und auf Fehler untersucht und/oder ein vollständiges Fehlen eines Gutes (G) in einer Abfolge von Gütern als Fehlstelle detektiert werden,
    mehrere detektierte Güter (G) und/oder Fehlstellen einer bestimmten Stapelverpackung zugeordnet werden, und
    bei Feststellung eines fehlerbehafteten Gutes oder einer Fehlstelle alle die der bestimmten Stapelverpackung (G) zugeordneten Güter (G) vor einem Stapelverpackungsvorgang ausgesondert werden, der auch das fehlerbehaftete Gut (G) oder die Fehlstelle zugeordnet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussonderung der Güter im unverpackten Zustand derselben erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussonderung der Güter nach dem einzelnen Verpacken derselben mit einer Einzelverpackung erfolgt.
  4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aussondern der Güter während des Einzeltransports derselben erfolgt.
  5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht ausgesonderten Güter nach Durchlaufen einer Aussonderungsstation zunächst einzeln verpackt, anschließend gestapelt und in gestapelter Anordnung nochmals verpackt werden.
  6. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aussondern der Güter durch ein Ausblasen der auszusondernden Güter aus der Reihe der aufeinanderfolgend geförderten Güter erfolgt.
  7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auszusondernden Güter einzeln entfernt werden.
  8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auzusondernden Güter als Gruppe en bloque entfernt werden.
  9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennung der ausgesonderten Güter in defekte und wiederverwendbare Güter erfolgt, und daß die wiederverwendbaren Güter dem Verpackungsverfahren eingangsseitig wieder zugeführt werden.
  10. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchung der einzeln angeförderten Güter mindestens x Güter vor einer Aussonderungsposition erfolgt, wobei x die Anzahl der Güter in einer Stapelverpakkung ist.
  11. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anstapelung und nachfolgende Verpackung von Gütern in gestapelter Anordnung taktweise intermittierend erfolgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aussonderung einer Gruppe von Gütern, die einer bestimmten Stapelverpackung zugeordnet sind, der Anstapelvorgang und nachfolgende Verpackungsvorgang als Leerhub ausgeführt wird, wobei die Zufuhr von Packmittel gestoppt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aussonderung von Gütern, die einer bestimmten Stapelverpackung zugeordnet sind, die Anstapelung und nachfolgende Verpackung für einen entsprechenden Arbeitstakt ausgesetzt wird.
  14. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einzelverpackung der jeweiligen Güter auf ihr Vorhandensein und/oder auf Fehler der Einzelverpackung untersucht wird und bei Feststellung einer fehlerbehafteten oder vollständig fehlenden Einzelverpackung alle der zugehörigen Stapelverpackung zugeordneten Güter ausgesondert werden.
  15. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Aussondern nach einem Anstapelvorgang und vor dem Verpackungsvorgang zum Einhüllen der Güter in gestapelter Anordnung erfolgt.
  16. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Untersuchung der Einzelverpackungen ein Farbsensor verwendet wird.
  17. Vorrichtung zum Verpacken kleinstückiger Güter in gestapelter Anordnung mit Fördervorrichtungen (2,4) zum aufeinanderfolgenden Transport der einzelnen Güter (G) zu einer Endverpackungsvorrichtung (9) zur Einhüllung von mehreren Gütern in gestapelter Anordnung in einer Stapelverpackung,
       dadurch gekennzeichnet, daß
    den Fördervorrichtungen (2,4) eine Gutkontrollvorrichtung (3) zur Untersuchung der angeförderten Güter auf Fehler und/oder Fehlen zugeordnet ist, die zur Erzeugung einer entsprechenden Fehlerinformation ausgebildet ist,
    eine Steuervorrichtung zur Zuordnung einer empfangenen Fehlerinformation zu einer bestimmten Stapelverpackung vorgesehen ist, und
    eine Aussonderungsvorrichtung (5,6) der Endverpackungsvorrichtung (9) vorgeschaltet ist, die mit der Steuervorrichtung zusammenwirkt, zur gezielten Aussonderung, bei Vorliegen einer Fehlerinformation, aller derjenigen Güter aus den Fördervorrichtungen (2,4), die derselben bestimmten Stangenverpackung zugeordnet sind.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussonderung der Einrichtung (5,6) eine Ausblasvorrichtung zum Entfernen von Einzelgütem aus den Fördervorrichtungen (4) enthält.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gutkontrolleinrichtung (3) mit Bezug auf die Transportplätze der Fördervorrichtungen mindestens x Plätze vor der Aussonderungseinrichtung (5,6) angeordnet ist, wobei x die Anzahl von Gütern in einer Stapelverpackung darstellt.
  20. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblasvorrichtung als Düse zur Aussonderung einzelner Güter ausgebildet ist.
  21. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 17 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Fördervorrichtungen (2,4) und der Endverpackungsvorrichtung (9) eine Anstapelvorrichtung (8) zum Stapeln mehrerer einzelner Güter angeordnet ist, wobei die Aussonderungsvorrichtung (5,6) vor der Anstapelvorrichtung (8) angeordnet ist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Fördervorrichtungen (2,4) und der Anstapelvorrichtung (8) eine Einzelverpackungsvorrichtung zur Einhüllung der einzelnen Güter angeordnet ist, wobei die Aussonderungsvorrichtung (5,6) vor der Einzelverpackungsvorrichtung angeordnet ist.
  23. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aussonderungsvorrichtung nach der Anstapelvorrichtung (8) angeordnet ist, die mit der Steuervorrichtung zusammenwirkt, zur gezielten Aussonderung, bei Vorliegen einer Fehlerinformation, derjenigen Gruppe von Gütern in gestapelter Anordnung, der Stangenverpackung, der diese Fehlerinformation zugeordnet ist.
  24. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzelverpackungsvorrichtung eine Erfassungsvorrichtung (7) zur Überprüfung des Vorhandenseins einer Einzelverpackung und/oder von Fehlern der Einzelverpackung zugeordnet ist, zur Erzeugung einer entsprechenden Fehlerinformation, die an die Steuervorrichtung übertragen wird, wobei die der Einzelverpackungsvorrichtung nachgeschaltete Aussonderungsvorrichtung bei Feststellung einer Fehlerinformation betätigt wird.
  25. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 24, gekennzeichnet durch Servoantriebe für eine Gruppiereinrichtung, insbesondere einen Stapelbandförderer (8), zwischen Einzelverpackungsmaschine (10) und Stangenverpackungsmaschine (9) und/oder für Packköpfe, Übergabe- und Packmittelzuführeinrichtungen.
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