EP1400451A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken - Google Patents

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EP1400451A1
EP1400451A1 EP02020560A EP02020560A EP1400451A1 EP 1400451 A1 EP1400451 A1 EP 1400451A1 EP 02020560 A EP02020560 A EP 02020560A EP 02020560 A EP02020560 A EP 02020560A EP 1400451 A1 EP1400451 A1 EP 1400451A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
packaging
workpiece stack
stack
workpieces
workpiece
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02020560A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bodo Tönnigs
Klaus KRÖHNERT
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.)
Homag Automation GmbH
Original Assignee
Ligmatech Automationssysteme GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Ligmatech Automationssysteme GmbH filed Critical Ligmatech Automationssysteme GmbH
Priority to EP02020560A priority Critical patent/EP1400451A1/de
Priority to ES03001353T priority patent/ES2280632T3/es
Priority to EP20030001353 priority patent/EP1400452B1/de
Priority to DE50306358T priority patent/DE50306358D1/de
Publication of EP1400451A1 publication Critical patent/EP1400451A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/06—Packaging groups of articles, the groups being treated as single articles
    • 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
    • B65B35/00—Supplying, feeding, arranging or orientating articles to be packaged
    • B65B35/30—Arranging and feeding articles in groups
    • B65B35/50—Stacking one article, or group of articles, upon another before packaging

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for packaging plate-shaped Workpieces that are combined into workpiece stacks and in packaging is brought in.
  • the present invention is based on the idea that collecting and aligning the plate-shaped workpieces on the one hand and the insertion of the workpieces into packaging on the other hand, they are decoupled in space and time.
  • the stack of workpieces for insertion into the packaging stored in a device movable in the insertion direction which is preferred through openings in the packaging round picks.
  • the insertion device enables especially if they pass through the openings in the packaging reaches through, a smooth insertion of the Workpiece stack in the packaging, which is the reliability and freedom from interference in the packaging process is increased and at the same time to a further increase in Packaging capacity contributes.
  • This thought is in the further developed method according to the invention in that the packaging when inserting the workpiece stack is spread out, thereby disrupting the process, for example by tilting the workpiece stack could largely arise when inserted into the packaging be avoided.
  • the alignment station a has first gripping device which between the Collection position and the packaging position is movable. It is particularly preferred that the first Gripping device for the workpiece stack from the collecting station is recordable, and in particular at the same time can be aligned. Accordingly, the invention fulfills Gripping device a number of tasks with a single constructive element, namely the inclusion of the Workpiece stack from the collecting station, the alignment of the Workpiece stack and finally the process of Workpiece stack in the packaging position. In this way the device according to the invention receives a simple one Construction that still has a high number of functions can execute.
  • the Alignment station additionally a second gripping device has, by means of which the folded packaging movable and especially in relation to the workpiece stack can be aligned.
  • the pair of pliers can be designed in various ways, provided that Gripping and aligning the workpiece stack or Packaging is made possible. Has been particularly advantageous however, a configuration proved to be such is designed so that the pair of pliers itself a Has essentially unchangeable shape, and gripping and aligning is done by having the pliers face up be approached to the workpiece stack or the carton. For this purpose, it is advisable that the surfaces of the pair of pliers, that come into contact with the stack of workpieces Slightly taper the contact direction to ensure a secure grip and to ensure alignment.
  • packaging is Device according to the invention preferred that the first and the the second gripping device, in particular the first and second pair of pliers, in a fixed positional relationship to each other stand, and in particular can be moved together. hereby is achieved with the approach of the Gripping devices on the workpiece stack or the packaging a defined, aligned state is brought about, which remains unchanged until the Gripping devices the workpiece stack or the packaging release again.
  • the first Gripping device a device for inserting the Has workpiece stack in the packaging.
  • the device for Introducing is formed by pivotable expansion tabs are preferably provided on the first pair of pliers. This Spreading tabs can be used as soon as the pack Workpiece stack and packaging for insertion stand ready to be pivoted out to edge sections the packaging comes to the plant and spread it open, so that the stack of workpieces cant on the packaging is avoided.
  • a fast, intermittent packaging process also requires that the stack of workpieces placed in a package are quickly conveyed out of the packaging position to the not to impede further process flow.
  • a third gripping device especially a third pair of pliers, which between the Collection position and an output position is movable. This third gripping device enables one with one Workpiece stack filled packaging immediately after Packing process recorded and in the delivery position can be moved to where it follows Packaging process does not interfere.
  • the third Gripping device with the first and / or second Gripping device is coupled.
  • the packaging process itself can thereby be further simplified and accelerated that the Packaging station has a lifting device, by means of the workpiece stack in the packaging position is movable and in particular can be inserted into the packaging.
  • the Packaging station has a lifting device, by means of the workpiece stack in the packaging position is movable and in particular can be inserted into the packaging.
  • at least the first and optionally also the second gripping device of additional process tasks relieved, and the linear movement of the workpiece stack in the packaging inside can be done efficiently by your own Lifting device can be carried out to another Accelerate and improve the reliability of the Procedure contributes.
  • the Lifting device is formed by plungers or telescopic bolts, which can be extended linearly.
  • step A the workpieces are first checked with regard to on quality features such as surface quality, Dimensions, etc.
  • step B are based on the workpiece inspection Workpieces of poor quality (second Choice) and removed in step B '. Those Workpieces that are of sufficient quality are collected in step C and to Workpiece stacks summarized.
  • Process step B ' a packaging box laterally conveyed. The packaging box was previously from a Cardboard stack removed with a suitable device folded and placed in a cardboard buffer. Subsequently the tool stack formed in method step D in inserted the packaging box in this way The package formed is transported out in method step E.
  • the device 1 initially comprises one Conveyor 8, for example a conveyor belt or a Roller conveyor, for feeding plate-shaped Workpieces 2 in a collecting station 10.
  • the collecting station 10 has a stop 12, for example a plate or vertical support to the movement of the plate-shaped Stop workpieces 2 in a collecting position.
  • the workpieces 2 rest on clocked down Pads 14, the pads 14 with each in the Collecting position arriving workpiece 2 their height change that from the conveyor 8 another Workpiece 2 on a workpiece stack 4 in the collecting position can be filed.
  • the clocking pads 14 can, for example, by Bolts can be formed by a chain or Belt drive are driven and controlled, so they change their height in cycles. It is particularly advantageous doing so, at least two sets of alternating bolts to use, which alternately pick up workpiece stack 4 can, so that always bolts for receiving workpieces 2 in the collective position are available.
  • the invention includes Packaging device 1 an alignment station 20, the one first gripping device 22 and a second gripping device 24 having.
  • the gripping devices are in the present Embodiment each by opposite, U-shaped Pliers formed, the pliers legs essentially are horizontal and the open sides of the U shape associated pairs of pliers are facing each other.
  • the two pliers of a pair of pliers are in a direction which leads to the drawing plane of FIGS. 2 to 8 is essentially vertical, individually or movable together.
  • the first pair of pliers 22 and the second pair of pliers 24 are arranged one above the other and together in such a way coupled that they have a defined alignment with each other have.
  • the inner contours of the U-shaped pliers are in the Case of the first pair of pliers 22 on the packaged Workpiece stack 4 and in the case of the second pair of pliers 24 matched to packaging box 6.
  • the pairs of pliers are able to move through at least one pair of pliers Essentially perpendicular to the plane of the drawing in FIGS. 2 to 8 a workpiece stack 4 or a packaging box 6 take.
  • the first pair of pliers is 22 designed such that when recording a Workpiece stack 4 simultaneously align the individual workpieces 2 of the workpiece stack 4 to each other he follows. This can be achieved, for example, by that the inner wall of the U-shaped pliers profile is in Tapered towards the closed side of the profile or narrowed.
  • the expansion tabs 28 are preferably attached to the first pair of pliers 22 such that they swing out below the first pair of pliers 22 lying packaging box 6 can spread.
  • the alignment station also includes a third Gripping device 26 in the present embodiment is also formed by a pair of pliers, which basically has the same properties as the second Pair of pliers 24.
  • the third pair of pliers 26 is with the first Pair of pliers 22 and / or the second pair of pliers 24 such coupled that it moves the same at the same time reconstructs.
  • the three gripping devices with each other not just essentially perpendicular to Drawing plane of Figures 2 to 4, but also in a direction in which the workpiece stack 4 and the Packing box 6 from the collecting position into one Packaging position should be moved, this Direction parallel to in the present embodiment Direction of the conveyor belt 8 is.
  • the packaging device 1 further comprises one Packing station 30, the lifting device 32 and one Device 34 for moving the packaging carton 6 having.
  • the lifting device 32 is in the present Embodiment by vertically arranged telescopic bolts formed a shelf at its upper end own that can be moved vertically.
  • the device 34 for Method of packaging boxes 6 can be a separate one Be lifting device, but is preferably integral by the second pair of pliers 24 formed. The second is accordingly Pair of pliers 24 can then also be moved vertically.
  • Another is connected to the packaging station 30 Conveyor belt 38 for discharging filled packaging boxes 6 ' on.
  • the workpieces 2 on the conveyor belt 8 substantially perpendicular to it Longitudinal direction, i.e. are promoted in the transverse direction.
  • plate-shaped workpieces 2 for example in the present embodiment 6 pieces, become the workpiece stack 4 in question Editions 14 shut down and there will be further editions 14 'are provided on which a further workpiece stack 4 can be collected (see FIG. 3). That way ensures that the conveyor belt 8 workpieces 2 continuously into the collecting station 10 can be promoted, what a continuous Process flow and thus the total capacity and Speed of the packaging device of the highest Meaning is.
  • Fig. 3 the conveyor belt 8 workpieces 2 continuously into the collecting station 10 can be promoted, what a continuous Process flow and thus the total capacity and Speed of the packaging device of the highest Meaning is.
  • FIG. 5 illustrates the further process sequence.
  • the Workpiece stack 4 and the packaging box 6 of the Clamp pairs 22 and 24 to the lifting device 32 and the Device 34 for moving the packaging.
  • the packaging carton 6 is essentially at the same time the device 34 movable in the vertical direction for Packaging procedure adopted. Then the Workpiece stack 4 and the packaging box 6 of the Clamp pairs 22 and 24 released so that the one in FIG shown state is reached.
  • the actual packaging process is carried out at which the lifting device 32, which the workpiece stack 4th is lowered in such a way that the workpiece stack 4 in the packaging box 6 is stored.
  • the device 34 for Procedure of packaging is moved vertically to the Place the workpiece stack 4 in the packaging box 6 perform, so that finally the state shown in Fig. 6 is reached in which a filled with workpieces Packing box 6 'is provided.
  • FIGS. 9 and 10 The phase of placing the workpiece stack 4 in the Packaging carton 6 is shown again in FIGS. 9 and 10 shown in more detail, particularly with regard to the Device 28 for inserting the workpiece stack 4 into the Packing box 6.
  • the Device 28 for inserting the workpiece stack 4 into the Packing box 6 is means 28 for insertion herein Embodiment formed by expansion tabs 28 which on the first pair of pliers 22 are pivotally mounted.
  • the expansion tabs 28 become like this pivots that it is on the upper inner edge of the carton 6 come to the plant and spread it out.
  • the packaging process not only prevent them Tilting the workpiece stack 4 at the edges of the Packaging boxes 6, but also form a kind Funnel through which the workpiece stack 4 safely into the Packing box 6 is guided.
  • the next Method step the three pairs of pliers 22, 24 and 26 such move the first and second pair of pliers 22, 24 into the Collection position and the third pair of pliers 26 in the Arrive packaging position.
  • the first and the second Pair of pliers 22, 24 then perform the in connection with FIG. 4th to 6 explained process steps.
  • the third pair of pliers 26 in the packaging position Ready packaging box filled with workpieces 6 'on.
  • plate-shaped workpieces act of course any objects, for example floor elements, furniture parts, sheets or like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken bereit, die eine vergrößerte Verpackungskapazität und eine erhöhte Verpackungsgeschwindigkeit ermöglichen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Sammelstation (10) zum Bereitstellen eines zu verpackenden Werkstückstapels (4), eine Ausrichtstation (20) zum Ausrichten des Werkstückstapels (4) und zum Verfahren des Werkstückstapels (4) in eine Verpackungsposition, sowie eine Verpackungsstation (30) zum Verpacken des Werkstückstapels (4). Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, das Sammeln und Ausrichten der plattenförmigen Werkstücke einerseits und das Einlegen der Werkstücke in eine Verpackung andererseits räumlich und zeitlich zu entkoppeln, um auf diese Weise die Verpackungskapazität und die Verpackungsgeschwindigkeit zu optimieren. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken, die zu Werkstückstapeln zusammengefasst und in eine Verpackung eingebracht werden.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken bzw. von daraus gebildeten Werkstückstapeln bekannt. Bei einem ersten Verfahren wird am Ende einer Förderstrecke, auf der die plattenförmigen Werkstücke gefördert werden, ein Verpackungskarton bereitgestellt, in den die Werkstücke unmittelbar und einzeln übereinander eingefördert werden. Dabei fallen die Werkstücke je nach Füllgrad der Verpackung um unterschiedliche Fallhöhen in den Karton, was zu einer unzureichenden Ausrichtung der Werkstücke und möglicherweise zu Beschädigungen der Werkstücke oder des Kartons führen kann. Darüber hinaus ist diese Verfahrensweise vergleichsweise zeitaufwändig und taktabhängig. Sobald nämlich ein Karton mit der gewünschten Anzahl an Werkstücken gefüllt ist, muss dieser aus der Füllposition austransportiert werden und es muss ein leerer Karton in die Füllposition eintransportiert werden. Während dieser Zeitdauer dürfen keine Werkstücke von der Förderstrecke in die Füllposition eingefördert werden. Dies bedeutet, dass der Abstand der Werkstücke auf der Förderstrecke relativ groß sein muss, so dass der Verpackungskapazität der Vorrichtung (ausgedrückt beispielsweise als verpackte Werkstücke pro Minute) begrenzt ist.
Bei einer weiteren bekannten Verfahrensweise werden die Werkstücke zu Stapeln zusammengefasst und auf einer geneigten Förderstrecke schräg in einen bereitgestellten Karton eingeschoben. Hierbei besteht die Gefahr, dass beim Einschieben der Karton, insbesondere dessen Seitenwand, durch den Aufprall des Werkstückstapels beschädigt wird. Gleiches gilt auch für die Werkstücke selbst. Darüber hinaus wird keine zufriedenstellende Ausrichtung der Werkstücke erzielt.
Alternativ zum schrägen Einfördern des Werkstückstapels ist es auch bekannt, den Werkstückstapel über einen Trichter in einen bereitgestellten Karton einzubringen oder den Karton über einen bereitgestellten Stapel zu stülpen, wobei insbesondere bei letzterem Verfahren häufig ein Verkanten des Kartons und des Werkstückstapels auftritt. Insgesamt ist bei allen bekannten Verfahren festzustellen, dass sie eine unbefriedigende Verpackungskapazität bzw. Verpackungsgeschwindigkeit aufweisen.
Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken bereitzustellen, die eine vergrößerte Verpackungskapazität bzw. erhöhte verpackungsgeschwindigkeit ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken gemäß Anspruch 1 und die Vorrichtung zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken gemäß Anspruch 5 gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass das Sammeln und Ausrichten der plattenförmigen Werkstücke einerseits und das Einlegen der Werkstücke in eine Verpackung andererseits räumlich und zeitlich entkoppelt erfolgen.
Dementsprechend bestehen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Vorteile beispielsweise darin, dass eine ausgesprochen hohe Verpackungskapazität bzw. Verpackungsgeschwindigkeit ermöglicht wird. Durch das Entkoppeln des Sammelns und Ausrichtens der Werkstücke einerseits und des Einlegens der Werkstücke in eine Verpackung andererseits wird sichergestellt, dass der Verpackungsvorgang selbst sowie das Ein- und Ausfördern der Verpackung das Sammeln und Ausrichten der Werkstücke nicht zeitlich bzw. taktmäßig oder in sonstiger Weise beschränken. Hierdurch wird erreicht, dass kontinuierlich eine sehr hohe Anzahl an Werkstücken mittels einer Förderstrecke eingefördert werden kann. Dies ermöglicht nicht nur eine gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Verpackungskapazität bzw. Verpackungsgeschwindigkeit, sondern auch einen störungsfreien Ablauf des Verpackungsvorganges, was ebenfalls zu einer gleichbleibend hohen effektiven Verpackungskapazität bzw. Verpackungsgeschwindigkeit beiträgt.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen das Aufnehmen und gleichzeitige Ausrichten des Werkstückstapels simultan zu dem Ausrichten der bereitgestellten Verpackung in Bezug auf den Werkstückstapel. Hierdurch wird eine Parallelisierung der genannten Verfahrensschritte erreicht, was eine erhebliche Zeitersparnis und damit eine weitere Erhöhung der Verpackungskapazität bzw. Verpackungsgeschwindigkeit ermöglicht.
Wie aus der nachfolgenden Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch besser deutlich wird, ist es gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, dass der Werkstückstapel zum Einlegen in die Verpackung auf einer in Einlegerichtung verfahrbaren Einrichtung abgelegt wird, die bevorzugt durch Öffnungen in der Verpackung hindurchgreift. Die Einlegeeinrichtung ermöglicht, insbesondere wenn sie durch die Öffnungen in der Verpackung hindurchgreift, ein reibungsloses Einlegen des Werkstückstapels in die Verpackung, was die Zuverlässigkeit und Störungsfreiheit des Verpackungsverfahrens erhöht und gleichzeitig zu einer weiteren Erhöhung der Verpackungskapazität beiträgt. Dieser Gedanke wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren noch dadurch weitergebildet, dass die Verpackung beim Einlegen des Werkstückstapels aufgespreizt wird, wodurch Störungen des Verfahrensablaufes, die beispielsweise durch ein Verkanten des Werkstückstapels beim Einlegen in die Verpackung entstehen könnten, weitgehend vermieden werden.
Im Hinblick auf die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es bevorzugt, dass die Ausrichtstation eine erste Greifvorrichtung aufweist, die zwischen der Sammelposition und der Verpackungsposition verfahrbar ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass mittels der ersten Greifvorrichtung der Werkstückstapel aus der Sammelstation aufnehmbar ist, und insbesondere gleichzeitig dabei ausrichtbar ist. Dementsprechend erfüllt die erfindungsgemäße Greifvorrichtung eine Reihe von Aufgaben mit einem einzigen konstruktiven Element, nämlich das Aufnehmen des Werkstückstapels aus der Sammelstation, das Ausrichten des Werkstückstapels und schließlich das Verfahren des Werkstückstapels in die Verpackungsposition. Auf diese Weise erhält die erfindungsgemäße Vorrichtung eine einfache Konstruktion, die dennoch eine hohe Anzahl von Funktionen ausführen kann.
Insbesondere um das Aufnehmen und gleichzeitige Ausrichten des Werkstückstapels simultan zu dem Ausrichten der bereitgestellten Verpackung in Bezug auf den Werkstückstapel durchführen zu können, ist es gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt, dass die Ausrichtstation zusätzlich eine zweite Greifvorrichtung aufweist, mittels derer die eingefaltete Verpackung verfahrbar und insbesondere in Bezug auf den Werkstückstapel ausrichtbar ist.
Um die genannten Funktionen der ersten und zweiten Greifvorrichtung zweckmäßig zu erfüllen, sind diese bevorzugt jeweils durch gegenüberliegende, U-förmige Einrichtungen, insbesondere durch ein Zangenpaar, gebildet. Das Zangenpaar kann auf verschiedenste Arten ausgebildet sein, sofern ein Greifen und Ausrichten des Werkstückstapels bzw. der Verpackung ermöglicht wird. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch eine Konfiguration erwiesen, die derart ausgebildet ist, dass das Zangenpaar selbst eine im Wesentlichen unveränderliche Form besitzt, und das Greifen und Ausrichten dadurch erfolgt, dass die Zangen stirnseitig an den Werkstückstapel bzw. den Kartonherangefahren werden. Hierzu ist es zweckmäßig, dass die Flächen des Zangenpaares, die mit dem Werkstückstapel zur Anlage kommen, sich in Anlagerichtung geringfügig verjüngen, um ein sicheres Greifen und Ausrichten zu gewährleisten.
Im Hinblick auf das Herbeiführen und Aufrechterhalten eines ausgerichteten Zustands zwischen dem Werkstückstapel und der Verpackung ist gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt, dass die erste und das die zweite Greifvorrichtung, insbesondere das erste und zweite Zangenpaar, in fester Positionsbeziehung zueinander stehen, und insbesondere gemeinsam verfahrbar sind. Hierdurch wird erreicht, dass mit dem Heranfahren der Greifvorrichtungen an den Werkstückstapel bzw. die Verpackung ein definierter, ausgerichteter Zustand herbeigeführt wird, der unverändert aufrechterhalten bleibt, bis die Greifvorrichtungen dem Werkstückstapel bzw. die Verpackung wieder freigeben.
Ein entscheidender Faktor für ein störungsfreies und zeitsparendes Verpacken der Werkstücke ist das Einführen des Werkstückstapels in die Verpackung selbst. Um dabei ein mögliches Verkanten des Werkstückstapels an der Verpackung zu vermeiden, ist es gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt, dass die erste Greifvorrichtung eine Einrichtung zum Einführen des Werkstückstapels in die Verpackung aufweist. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass die Einrichtung zum Einführen durch schwenkbare Spreizlaschen gebildet ist, die bevorzugt an dem ersten Zangenpaar vorgesehen sind. Diese Spreizlaschen können, sobald der zu verpackende Werkstückstapel und die Verpackung für das Einführen bereitstehen, herausgeschwenkt werden, um an Randabschnitten der Verpackung zur Anlage zu kommen und diese aufzuspreizen, sodass ein Verkanten des Werkstückstapels an der Verpackung vermieden wird.
Ein zügiges, taktweises Verpackungsverfahren erfordert auch, dass die in eine Verpackung eingebrachten Werkstückstapel zügig aus der Verpackungsposition ausgefördert werden, um den weiteren Verfahrensablauf nicht zu behindern. Zu diesem Zweck weist die Ausrichtstation gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine dritte Greifvorrichtung, insbesondere ein drittes Zangenpaar, auf, die zwischen der Sammelposition und einer Ausgabeposition verfahrbar ist. Diese dritte Greifvorrichtung ermöglicht, dass eine mit einem Werkstückstapel befüllte Verpackung unmittelbar nach dem Verpackungsvorgang aufgenommen und in die Ausgabeposition verfahren werden kann, wo sie den nachfolgenden Verpackungsvorgang nicht stört. Um die Steuerung der dritten Greifvorrichtung zu vereinfachen bzw. vollständig auf eine solche verzichten zu können, und gleichzeitig automatisch eine Abstimmung des Arbeitstaktes der dritten Greifvorrichtung auf die erste und zweite Greifvorrichtung zu erzielen, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die dritte Greifvorrichtung mit der ersten und/oder zweiten Greifvorrichtung gekoppelt ist.
Der Verpackungsvorgang selbst kann erfindungsgemäß dadurch weiter vereinfacht und beschleunigt werden, dass die Verpackungsstation eine Hubeinrichtung aufweist, mittels derer der Werkstückstapel in der Verpackungsposition verfahrbar und insbesondere in die Verpackung einlegbar ist. Hierdurch werden zumindest die erste und wahlweise auch die zweite Greifvorrichtung von zusätzlichen Verfahrensaufgaben entlastet, und das lineare Verfahren des Werkstückstapels in die Verpackung hinein kann effizient durch eine eigene Hubeinrichtung durchgeführt werden, die zu einer weiteren Beschleunigung und Verbesserung der Zuverlässigkeit des Verfahrens beiträgt. Dabei ist besonders bevorzugt, dass die Hubeinrichtung durch Stößel oder Teleskopbolzen gebildet ist, die linear ausfahrbar sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1
zeigt schematisch den Grobablauf einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken;
Fig. 2
bis
Fig. 8
zeigen schematisch jeweils eine seitliche Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken, wobei die Figuren jeweils unterschiedliche Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken veranschaulichen;
Fig. 9
zeigt schematisch eine Frontansicht und eine Seitenansicht eines Werkstückstapels der in einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung aufgenommen ist;
Fig. 10
zeigt schematisch eine Frontansicht und eine Seitenansicht eines Werkstückstapels, der aus einer Greifvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in eine Verpackung abgelegt wird.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Der prinzipielle Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist schematisch in Fig. 1 mittels eines Flussdiagramms dargestellt. In Schritt A erfolgt zunächst eine Kontrolle der Werkstücke im Hinblick auf Qualitätsmerkmale wie Oberflächenbeschaffenheit, Abmessungen, etc. In Verfahrensschritt B werden basierend auf der Werkstückkontrolle Werkstücke minderer Qualität (zweite Wahl) ausgeschleust und in Schritt B' abgelegt. Diejenigen Werkstücke, welche eine ausreichende Qualität aufweisen, werden in Verfahrensschritt C gesammelt und zu Werkstückstapeln zusammengefasst. Parallel hierzu wird in Verfahrensschritt B' ein Verpackungskarton seitlich eingefördert. Der Verpackungskarton wurde zuvor von einem Kartonagestapel entnommen, mit einer geeigneten Vorrichtung gefaltet und in einem Kartonpuffer abgelegt. Anschließend wird der gebildete Werkzeugstapel in Verfahrensschritt D in den Verpackungskarton eingelegt, und das auf diese Weise gebildete Paket wird in Verfahrensschritt E austransportiert.
Unter Bezugnahme auf Figuren 2 bis 8 wird nachfolgend eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken beschrieben, welche zur Durchführung der in Fig. 1 schematisch gezeigten Verfahrensschritte C, C', D und G in der Lage und geeignet ist. Die Vorrichtung 1 umfasst zunächst eine Fördereinrichtung 8, beispielsweise ein Förderband oder einen Rollenförderer, zum Einfördern von plattenförmigen Werkstücken 2 in eine Sammelstation 10. Die Sammelstation 10 besitzt einen Anschlag 12, beispielsweise eine Platte oder vertikale Träger, um die Bewegung der plattenförmigen Werkstücke 2 in einer Sammelposition zu stoppen. In der Sammelposition ruhen die Werkstücke 2 auf heruntertaktenden Auflagen 14, wobei die Auflagen 14 mit jedem in der Sammelposition eintreffendem Werkstück 2 ihre Höhe derart verändern, dass von der Fördereinrichtung 8 ein weiteres Werkstück 2 auf einen Werkstückstapel 4 in der Sammelposition abgelegt werden kann.
Die heruntertaktenden Auflagen 14 können beispielsweise durch Bolzen gebildet sein, die durch einen Ketten- oder Riemenantrieb angetrieben und gesteuert sind, sodass sie taktweise ihre Höhe verändern. Besonders vorteilhaft ist es dabei, zumindest zwei Sätze alternierender Bolzen einzusetzen, die wechselweise Werkstückstapel 4 aufnehmen können, sodass stets Bolzen zur Aufnahme von Werkstücken 2 in der Sammelposition zur Verfügung stehen.
Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung 1 eine Ausrichtstation 20, die eine erste Greifvorrichtung 22 und eine zweite Greifvorrichtung 24 aufweist.
Die Greifvorrichtungen sind in der vorliegenden Ausführungsform jeweils durch gegenüberliegende, U-förmige Zangen gebildet, wobei die Zangenschenkel im wesentlichen horizontal sind und die offenen Seiten der U-Form zusammengehöriger Zangenpaare einander zugewandt sind. Darüber hinaus sind die zwei Zangen eines Zangenpaares in einer Richtung, die zu der Zeichenebene der Figuren 2 bis 8 im Wesentlichen senkrecht steht, jeweils einzeln oder gemeinsam verfahrbar.
Das erste Zangenpaar 22 und das zweite Zangenpaar 24 sind übereinanderliegend angeordnet und miteinander derart gekoppelt, dass sie eine definierte Ausrichtung zueinander besitzen. Die Innenkonturen der U-förmigen Zangen sind im Falle des ersten Zangenpaares 22 auf den zu verpackenden Werkstückstapel 4 und im Falle des zweiten Zangenpaares 24 auf den Verpackungskarton 6 abgestimmt. Die Zangenpaare sind in der Lage, durch Verfahren zumindest einer Zange im Wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene der Figuren 2 bis 8 einen Werkstückstapel 4 bzw. eine Verpackungskarton 6 aufzunehmen. Darüber hinaus ist das erste Zangenpaar 22 derart ausgestaltet, dass beim Aufnehmen eines Werkstückstapels 4 gleichzeitig eine Ausrichtung der einzelnen Werkstücke 2 des Werkstückstapels 4 zueinander erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Innenwandung des U-förmigen Zangenprofils sich in Richtung zur geschlossenen Seite des Profils hin verjüngt bzw. verengt.
Weiterhin ist die erste Greifvorrichtung bzw. das erste Zangenpaar 22 mit einer Einrichtung zum Einführen eines Werkstückstapels 4 in einen Verpackungskarton 6 ausgestattet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Spreizlaschen 28 gebildet ist, die schwenkbar an den Schenkeln des ersten Zangenpaares 22 angebracht sind. Die Spreizlaschen 28 sind bevorzugt derart an dem ersten Zangenpaar 22 angebracht, dass sie beim Ausschwenken einen unterhalb des ersten Zangenpaares 22 gelegenen Verpackungskarton 6 aufspreizen können.
Des weiteren umfasst die Ausrichtstation noch eine dritte Greifvorrichtung 26, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls durch ein Zangenpaar gebildet ist, welches prinzipiell dieselben Eigenschaften besitzt wie das zweite Zangenpaar 24. Das dritte Zangenpaar 26 ist mit dem ersten Zangenpaar 22 und/oder dem zweiten Zangenpaar 24 derart gekoppelt, dass es die Bewegungen derselben simultan nachvollzieht. Außerdem sind die drei Greifvorrichtungen miteinander nicht nur im Wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene der Figuren 2 bis 4 verschiebbar, sondern auch in einer Richtung, in welcher der Werkstückstapel 4 und der Verpackungskarton 6 von der Sammelposition in eine Verpackungsposition verfahren werden sollen, wobei diese Richtung im vorliegenden Ausführungsbeispiel parallel zur Richtung des Förderbandes 8 liegt.
Die Verpackungsvorrichtung 1 umfasst des weiteren eine Verpackungsstation 30, die eine Hubeinrichtung 32 und eine Einrichtung 34 zum Verfahren des Verpackungskartons 6 aufweist. Die Hubeinrichtung 32 ist in der vorliegenden Ausführungsform durch vertikal angeordnete Teleskopbolzen gebildet, die an ihrem oberen Ende eine Ablagefläche besitzen, die vertikal verfahrbar ist. Die Einrichtung 34 zum Verfahren der Verpackungskartons 6 kann eine separate Hubeinrichtung sein, ist jedoch bevorzugt integral durch das zweite Zangenpaar 24 gebildet. Dementsprechend ist das zweite Zangenpaar 24 dann auch vertikal verfahrbar.
An die Verpackungsstation 30 schließt sich ein weiteres Förderband 38 zum Ausfördern befüllter Verpackungskartons 6' an.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Einsatz der vorstehend beschriebenen Verpackungsvorrichtung 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Figuren 2 bis 8 beschrieben.
Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, werden mittels des Förderbandes 8 zu verpackende, plattenförmige Werkstücke 2 zu der Sammelstation 10 gefördert, treffen dort auf den Anschlag 12 auf, um anschließend auf dem Werkstückstapel 4 gesammelt zu werden. Der Werkstückstapel 4 ruht auf den heruntertaktenden Auflagen 14, deren Höhe taktweise derart eingestellt wird, dass das Förderband 8 weitere plattenförmige Werkstücke 2 auf den Werkstückstapel 4 fördern kann.
Bei langgestreckten Werkstücken, wie beispielsweise Fußbodenelementen, ist es im Hinblick auf die Kapazität der Verpackungsvorrichtung bevorzugt, dass die Werkstücke 2 auf dem Förderband 8 im Wesentlichen senkrecht zu ihrer Längsrichtung, d.h. in Querrichtung gefördert werden.
Sobald der Werkstückstapel 4 eine gewünschte Anzahl zu verpackender, plattenförmiger Werkstücke 2 umfasst, beispielsweise im vorliegenden Ausführungsbeispiel 6 Stück, werden die den betreffenden Werkstückstapel 4 tragenden Auflagen 14 heruntergefahren und es werden weitere Auflagen 14' bereitgestellt, auf denen ein weiterer Werkstückstapel 4 gesammelt werden kann(vgl. Fig. 3). Auf diese Weise wird sichergestellt, dass mittels des Förderbandes 8 kontinuierlich Werkstücke 2 in die Sammelstation 10 eingefördert werden können, was für einen kontinuierlichen Verfahrensablauf und somit die Gesamtkapazität und Geschwindigkeit der Verpackungsvorrichtung von höchster Bedeutung ist. Gleichzeitig wird, obwohl in Fig. 3 nicht ausdrücklich gezeigt, spätestens mit dem Absenken der Auflagen 14 ein Verpackungskarton 6 in eine Position unterhalb des Werkstückstapels 4 eingefördert, wobei es auf eine genaue Positionierung oder Ausrichtung des Verpackungskartons 6 in Bezug auf den Werkstückstapel 4 zu diesem Zeitpunkt noch nicht ankommt.
Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, werden in einem weiteren Verfahrensschritt der auf den heruntergefahrenen Auflagen 14 bereitstehende Werkstückstapel 4 und der darunter bereitstehende Verpackungskarton 6 von dem ersten Zwingenpaar 22 bzw. dem zweiten Zwingenpaar 24 aufgenommen. Dabei werden - dank der Ausbildung und Anordnung der zwingenpaare - die Werkstücke 2 des Werkstückstapels 4 untereinander ausgerichtet und der Verpackungskarton 6 zum Werkstückstapel 4 ausgerichtet. Anschließend werden die Zwingenpaare 22 und 24, die wie oben ausgeführt miteinander gekoppelt sind, gemeinsam von der Sammelposition in eine Verpackungsposition verfahren, die in der in Figuren 2 und 4 gezeigten Ausführungsform rechts von der Sammelposition liegt.
Fig. 5 veranschaulicht den weiteren Verfahrensablauf. Einerseits wiederholen sich in der Sammelposition die in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigten Verfahrensschritte. Gleichzeitig hierzu erfolgt in der Verpackungsposition eine Übergabe des Werkstückstapels 4 und des Verpackungskartons 6 von den Zwingenpaaren 22 und 24 an die Hubeinrichtung 32 bzw. die Einrichtung 34 zum Verfahren der Verpackung. Genauer gesagt befinden sich der Verpackungskarton 6 und der Werkstückstapel 4 in der Verpackungsposition derart über der Hubeinrichtung 32, dass die Hubeinrichtung 32 vertikal ausgefahren werden kann, dabei durch entsprechende Öffnungen 36 in dem Boden des Verpackungskartons 6 hindurchgreift und mit ihrer Lagerfläche an der Unterseite des Werkstückstapels 4 zur Anlage kommt. Im Wesentlichen gleichzeitig wird der Verpackungskarton 6 durch die in vertikaler Richtung verfahrbare Einrichtung 34 zum Verfahren der Verpackung übernommen. Anschließend werden der Werkstückstapel 4 und der Verpackungskarton 6 von den Zwingenpaaren 22 und 24 freigegeben, sodass der in Fig. 5 gezeigte Zustand erreicht ist.
Nun wird der eigentliche Verpackungsvorgang durchgeführt, bei welchem die Hubeinrichtung 32, welche den Werkstückstapel 4 trägt, derart abgesenkt wird, dass der Werkstückstapel 4 in dem Verpackungskarton 6 abgelegt wird. Zusätzlich oder auch alternativ ist es ebenso möglich, dass die Einrichtung 34 zum Verfahren der Verpackung vertikal verfahren wird, um das Ablegen des Werkstückstapels 4 in dem Verpackungskarton 6 zu vollziehen, sodass schließlich der in Fig. 6 gezeigte Zustand erreicht wird, in welchem ein mit Werkstücken befüllter Verpackungskarton 6' bereitgestellt ist.
Die Phase des Einbringens des Werkstückstapels 4 in den Verpackungskarton 6 ist in den Figuren 9 und 10 nochmals ausführlicher gezeigt, insbesondere im Hinblick auf die Einrichtung 28 zum Einführen des Werkstückstapels 4 in den Verpackungskarton 6. Wie weiter oben bereits erläutert, ist die Einrichtung 28 zum Einführen in der vorliegenden Ausführungsform durch Spreizlaschen 28 gebildet, die an dem ersten Zangenpaar 22 schwenkbar angebracht sind. Während des Einführens des Werkstückstapels 4 in den Verpackungskarton 6, bzw. kurz davor, werden die Spreizlaschen 28 derart verschwenkt, dass sie an der oberen Innenkante des Kartons 6 zur Anlage kommen und diesen aufspreizen. Im weitern Verlauf des Verpackungsvorganges verhindern sie somit nicht nur ein Verkanten des Werkstückstapels 4 an den Rändern des Verpackungskartons 6, sondern bilden auch gewissermaßen einen Trichter, durch welchen der Werkstückstapel 4 sicher in den Verpackungskarton 6 geführt wird.
Wie anhand von Fig. 7 zu erkennen ist, werden im nächsten Verfahrensschritt die drei Zangenpaare 22, 24 und 26 derart verfahren, dass das erste und zweite Zangenpaar 22, 24 in die Sammelposition und das dritte Zangenpaar 26 in die Verpackungsposition gelangen. Das erste und das zweite Zangenpaar 22, 24 führen dann die im Zusammenhang mit Fig. 4 bis 6 erläuterten Verfahrensschritte aus. Gleichzeitig nimmt das dritte Zangenpaar 26 den in der Verpackungsposition bereitstehenden, mit Werkstücken befüllten Verpackungskarton 6' auf.
Schließlich wird, wie in Fig. 8 gezeigt, in einem weiteren Verfahrensschritt, der im Hinblick auf das erste und das zweite Zangenpaar 22, 24 dem in Fig. 5 gezeigten entspricht, die befüllte Verpackung 6' von der Verpackungsposition zu dem weiteren Förderband 38 bewegt, mit welchem der befüllte Verpackungskarton 6' schließlich aus der Verpackungsvorrichtung 1 ausgefördert wird. Hiermit ist der Verpackungsvorgang abgeschlossen.
Bei den plattenförmigen Werkstücken kann es sich selbstverständlich um beliebige Gegenstände handeln, beispielsweise Fußbodenelemente, Möbelteile, Bleche oder dergleichen.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken (2), das die Schritte aufweist:
    Bereitstellen eines zu verpackenden Werkstückstapels (4), der mindestens ein eingefördertes Werkstück (2) umfasst, in einer Sammelposition;
    Aufnehmen und gleichzeitiges Ausrichten des Werkstückstapels (4) in der Sammelposition;
    Verfahren des Werkstückstapels (4) in eine Verpackungsposition und gleichzeitiges Bereitstellen eines weiteren zu verpackenden Werkstückstapels (4) in der Sammelposition;
    Ausrichten einer bereitgestellten Verpackung (6) in Bezug auf den Werkstückstapel (4);
    Verfahren des Werkstückstapels (4) und/oder der Verpackung (6) derart, dass der Werkstückstapel (4) in die Verpackung (6) eingelegt wird;
    Ausfördern des verpackten Werkstückstapels (4).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnehmen und gleichzeitige Ausrichten des Werkstückstapels simultan zu dem Ausrichten der bereitgestellten Verpackung in Bezug auf den Werkstückstapel erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückstapel (4) zum Einlegen in die Verpackung (6) auf einer in Einlegerichtung verfahrbaren Einrichtung (14) abgelegt wird, die bevorzugt durch Öffnungen (36) in der Verpackung (6) hindurchgreift.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackung beim Einlegen des Werkstückstapels (4) mittels einer Einrichtung zum Einführen, insbesondere Spreizlaschen (28), aufgespreizt wird.
  5. Vorrichtung (1) zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken (2), die aufweist:
    eine Sammelstation (10) zum Bereitstellen eines zu verpackenden Werkstückstapels (4), der mindestens ein eingefördertes Werkstück (2) umfasst, in einer Sammelposition;
    eine Ausrichtstation (20) zum Ausrichten des Werkstückstapels (4) und zum Verfahren des Werkstückstapels (4) in eine Verpackungsposition;
    eine Verpackungsstation (30) zum Verpacken des Werkstückstapels (4), die zumindest eine Einrichtung zum Verfahren des Werkstückstapels (32) oder eine Einrichtung zum Verfahren einer Verpackung (34) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtstation (20) eine erste Greifvorrichtung (22) aufweist, die zwischen der Sammelposition und der Verpackungsposition verfahrbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der ersten Greifvorrichtung (22) der Werkstückstapel (4) aus der Sammelstation aufnehmbar ist, und insbesondere gleichzeitig dabei ausrichtbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtstation (20) eine zweite Greifvorrichtung (24) aufweist, mittels derer eine eingeförderte Verpackung (6) verfahrbar und insbesondere in Bezug auf den Werkstückstapel (4) ausrichtbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Greifvorrichtung (22, 24) jeweils durch gegenüberliegende, u-förmige Einrichtungen, insbesondere durch ein Zangenpaar, gebildet sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Greifvorrichtung (22, 24), insbesondere das erste und das zweite Zangenpaar, in fester Positionsbeziehung zueinender stehen, und insbesondere gemeinsam verfahrbar sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zum Einführen (28) des Werkstückstapels (4) in die Verpackung (6) aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Einführen (28) durch schwenkbare Spreizlaschen gebildet ist, die bevorzugt an dem ersten Zangenpaar (22) vorgesehen sind.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtstation eine dritte Greifvorrichtung (26), insbesondere ein drittes Zangenpaar, aufweist, die zwischen der Sammelposition und einer Ausgabeposition verfahrbar ist, und bevorzugt mit der ersten und/oder zweiten Greifvorrichtung (22, 24) gekoppelt ist.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsstation (30) eine Hubeinrichtung (32) aufweist, mittels derer der Werkstückstapel (4) in der Verpackungsposition verfahrbar und insbesondere in die Verpackung (6) einlegbar ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinrichtung (32) durch Stößel oder Teleskopbolzen gebildet ist, die linear ausfahrbar sind.
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