EP1400452B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken - Google Patents

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EP1400452B1
EP1400452B1 EP20030001353 EP03001353A EP1400452B1 EP 1400452 B1 EP1400452 B1 EP 1400452B1 EP 20030001353 EP20030001353 EP 20030001353 EP 03001353 A EP03001353 A EP 03001353A EP 1400452 B1 EP1400452 B1 EP 1400452B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpieces
packaging
single stack
packing
stack
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP20030001353
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1400452A1 (de
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
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Application filed by Ligmatech Automationssysteme GmbH filed Critical Ligmatech Automationssysteme GmbH
Priority to EP20030001353 priority Critical patent/EP1400452B1/de
Publication of EP1400452A1 publication Critical patent/EP1400452A1/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
    • 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
    • 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
    • B65B61/00—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages
    • B65B61/20—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for adding cards, coupons or other inserts to package contents
    • B65B61/207—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for adding cards, coupons or other inserts to package contents for inserting partitions between package contents

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for packaging plate-shaped workpieces, which are combined into workpiece stacks and introduced into a package.
  • a packaging board is provided at the end of a conveying path on which the plate-shaped workpieces are conveyed, in which the workpieces are conveyed directly and individually one above the other.
  • the workpieces fall depending on the degree of filling of the packaging by different drop heights in the carton, which can lead to insufficient alignment of the workpieces and possibly damage to the workpieces or the carton.
  • this procedure is relatively time consuming and clock-dependent. As soon as a carton with the desired number of workpieces is filled, it must be transported out of the filling position and it must be transported an empty carton in the filling position.
  • the workpieces are combined into stacks and slid on an inclined conveyor line inserted into a prepared box.
  • the cardboard in particular its side wall, is damaged by the impact of the workpiece stack.
  • the same applies to the workpieces themselves.
  • no satisfactory alignment of the workpieces is achieved.
  • US-A-3 479 795 discloses a device according to the preamble of claim 6.
  • the present invention is based on the idea that the collecting and aligning of the plate-shaped workpieces on the one hand and the insertion of the workpieces in a package on the other hand done spatially and temporally decoupled.
  • the advantages achieved by the method according to the invention and the device according to the invention are, for example, that an extremely high packaging capacity or packaging speed is made possible.
  • By decoupling the collecting and aligning of the workpieces on the one hand and the insertion of the workpieces in a package on the other hand it is ensured that the packaging process itself as well as the infeeding and outfeeding of the packaging, the collection and alignment of the workpieces not in time or clockwise or in 'other ways restrict. This ensures that continuously a very high number of workpieces can be conveyed by means of a conveyor line. This not only allows a higher than in the prior art increased packaging capacity or packaging speed, but also a trouble-free flow of the packaging process, which also contributes to a consistently high effective packaging capacity or packaging speed.
  • the picking up and simultaneous alignment of the at least one workpiece stack take place simultaneously with the alignment of the provided packaging with respect to the workpiece stack.
  • a parallelization of said method steps is achieved, which allows a considerable time savings and thus a further increase in the packaging capacity or packaging speed.
  • the at least one stack of workpieces is placed for insertion into the package on a movable in the direction of insertion device, which preferably passes through openings in the packaging.
  • This loading or lifting device allows, in particular when it passes through the openings in the packaging, a smooth insertion of the at least one stack of workpieces in the packaging, which increases the reliability and freedom from interference of the packaging process and at the same time contributes to a further increase in packaging capacity.
  • a separating element is inserted between adjacent workpiece stacks.
  • a reliable and rapid insertion of a plurality of workpiece stacks into a package is provided.
  • the insertion of a plurality of workpiece stacks can be advantageous in numerous situations, for example in order to be able to continue to use a specific packaging with changing workpiece dimensions.
  • the alignment station has a first gripping device, which can be moved between the collecting position and the packaging position. It is further provided that by means of the first gripping device, the at least one stack of workpieces from the collecting station is receivable, while at the same time is alignable. Accordingly, the gripping device according to the invention fulfills a number of tasks with a single constructive element, namely picking up the at least one stack of workpieces from the collecting station, aligning the at least one stack of workpieces and finally moving the at least one stack of workpieces into the packaging position. In this way, the device according to the invention obtains a simple construction, which nevertheless can perform a large number of functions.
  • the alignment station additionally comprises a second gripping device, by means of which the introduced packaging movable and in particular with respect to the at least one stack of workpieces can be aligned.
  • first and second gripping devices are preferably formed in each case by opposing, U-shaped devices, in particular by a pair of pliers.
  • the pair of pliers may be formed in a variety of ways, provided a gripping and aligning the at least one stack of workpieces or the packaging is possible.
  • a configuration has proved to be particularly advantageous which is designed in such a way that the pair of pliers themselves has a substantially unchangeable shape, and the gripping and alignment takes place in that the pliers are moved towards the end of the at least one workpiece stack or the packaging.
  • the surfaces of the pair of pliers, which come to rest with the at least one stack of workpieces taper slightly in the direction of contact in order to ensure secure gripping and alignment.
  • the first and second gripping devices in particular the first and second pair of pliers, are in fixed positional relationship to one another, and in particular can be moved together. This ensures that with the approach of the gripping devices to the at least one workpiece stack or the packaging a defined, aligned state is brought about, which remains unchanged until the gripping devices release the at least one workpiece stack or the packaging again.
  • the first gripping device comprises means for introducing the at least one stack of workpieces in the packaging. It has proved to be particularly advantageous that the device for insertion through pivotable expansion straps is formed, which are preferably provided on the first pair of pliers.
  • these expansion tabs can be swung out to abut against and spread open the edge portions of the packaging, thereby avoiding jamming of the at least one stack of workpieces on the packaging.
  • a rapid, cyclic packaging process also requires that the stacks of workpieces brought into a package be quickly conveyed out of the packaging position in order not to hinder the further course of the process.
  • the alignment station according to a development of the device according to the invention, a third gripping device, in particular a third pair of pliers, which is movable between the collection position and an output position.
  • This third gripping device makes it possible for a packaging filled with at least one workpiece stack to be picked up immediately after the packaging process and moved into the dispensing position, where it does not disturb the subsequent packaging process.
  • the third gripping device with the first and / or second gripping device is coupled.
  • the packaging process itself can be further simplified and accelerated by the packaging station having a lifting device by means of which the at least one stack of workpieces can be moved in the packaging position and, in particular, inserted into the packaging.
  • a lifting device by means of which the at least one stack of workpieces can be moved in the packaging position and, in particular, inserted into the packaging.
  • the first and optionally also the second gripping device of relieves additional process tasks, and the linear process of the at least one stack of workpieces into the packaging can be efficiently performed by a separate lifting device, which contributes to a further acceleration and improvement of the reliability of the process.
  • the lifting device is formed by plunger or telescopic bolt, which are linearly extendable.
  • the first gripping device has at least one further pair of pliers, which is preferably coupled to the first pair of pliers.
  • the individual workpiece stacks can each be picked up, aligned and moved by means of a corresponding pair of pliers.
  • the at least one further pair of pliers to the first pair of pliers to and from this wegfahrbar. In this way, the distance between the individual workpiece stacks can be varied, for example, to bring them into the desired arrangement for the packaging and possibly clamp separating elements between the workpiece stacks.
  • the device further comprises a separating element means for introducing at least one separating element, in particular a strip of cardboard or the like, between adjacent workpiece stacks.
  • a separating element means for introducing at least one separating element, in particular a strip of cardboard or the like, between adjacent workpiece stacks.
  • the separating element device has a device for cutting the separating elements and / or expanding cheeks for holding or releasing a separating element. This allows a fully automatic and rapid operation of the device.
  • step A a check of the workpieces with regard to quality features such as surface finish, dimensions, etc. is first carried out.
  • workpieces of inferior quality (second choice) are discharged based on the workpiece inspection and stored in step B '. Those workpieces which have a sufficient quality are collected in process step C and combined into workpiece stacks.
  • a packaging box is conveyed laterally in method step B '. The packaging board was previously removed from a cardboard stack, folded with a suitable device and placed in a cardboard buffer. Subsequently, the formed tool stack is inserted into method step D in the packaging box, and the package formed in this way is transported out in step E.
  • the apparatus 1 initially comprises a conveyor 8, for example a conveyor belt or a roller conveyor, for conveying plate-shaped workpieces 2 into a collecting station 10.
  • the collecting station 10 has a stop 12, for example a plate or vertical support, for the movement of the plate-shaped workpieces 2 in FIG to stop a collective item.
  • the workpieces 2 rest on down-clocking supports 14, wherein the supports 14 change their height with each workpiece 2 arriving in the collection position such that a further workpiece 2 can be deposited on a workpiece stack 4 in the collection position by the conveyor 8.
  • the down-clocking pads 14 may be formed, for example, by bolts that are driven and controlled by a chain or belt drive so that they change their height in cycles. It is particularly advantageous in this case to use at least two sets of alternating bolts which can alternately receive workpiece stacks 4, so that bolts are always available for receiving workpieces 2 in the collecting position.
  • the packaging device 1 comprises an alignment station 20, which has a first gripping device 22 and a second gripping device 24.
  • the gripping devices are each formed in the present embodiment by opposing, U-shaped pliers, wherein the pliers legs are substantially horizontal and the open sides of the U-shape of mating pairs of pliers facing each other.
  • the two pliers of a pair of pliers in one direction, to the plane of Figures 2 to 8 is substantially perpendicular, each individually or jointly movable.
  • the first pair of pliers 22 and the second pair of pliers 24 are arranged one above the other and coupled to each other so that they have a defined alignment with each other.
  • the inner contours of the U-shaped pliers are matched in the case of the first pair of pliers 22 on the workpiece stack 4 to be packaged and in the case of the second pair of pliers 24 on the packaging board 6.
  • the pairs of pliers are capable of receiving a stack of workpieces 4 and a packaging cardboard 6, respectively, by moving at least one pair of pliers substantially perpendicularly to the plane of the drawing of FIGS.
  • the first pair of pliers 22 is configured such that when picking up a workpiece stack 4 at the same time an alignment of the individual workpieces 2 of the workpiece stack 4 takes place to each other. This can be achieved, for example, by the fact that the inner wall of the U-shaped tong profile tapers or narrows in the direction of the closed side of the profile.
  • the first gripping device or the first pair of pliers 22 is equipped with a device for inserting a workpiece stack 4 in a packaging box 6, which is formed in the present embodiment by spreading tabs 28 which are pivotally mounted on the legs of the first pair of pliers 22.
  • the expansion tabs 28 are preferably attached to the first pair of pliers 22 so that they can spread apart a lying below the first pair of pliers 22 packaging carton 6 during pivoting.
  • the alignment station comprises a third gripping device 26, which is also formed in the present embodiment by a pair of pliers, which in principle has the same properties as the second pair of pliers 24.
  • the third pair of pliers 26 is connected to the first Pair of pliers 22 and / or the second pair of pliers 24 coupled so that it tracks the movements of the same simultaneously.
  • the three gripping devices are not only mutually displaceable substantially perpendicular to the plane of Figures 2 to 4, but also in a direction in which the workpiece stack 4 and the packaging board 6 are to be moved from the collection position to a packaging position, this direction in the present Embodiment parallel to the direction of the conveyor belt 8 is located.
  • the packaging device 1 further comprises a packaging station 30 having a lifting device 32 and a device 34 for moving the packaging box 6.
  • the lifting device 32 is formed in the present embodiment by vertically arranged telescopic bolts, which have at their upper end a storage surface which is vertically movable.
  • the device 34 for moving the packaging cartons 6 may be a separate lifting device, but is preferably formed integrally by the second pair of tongs 24. Accordingly, the second pair of pliers 24 is then vertically movable.
  • the packing station 30 is adjoined by a further conveyor belt 38 for conveying out filled packaging carton 6 '.
  • plate-shaped workpieces 2 are conveyed to the collection station 10, where they meet the stop 12, to be subsequently collected on the workpiece stack 4.
  • the workpiece stack 4 rests on the down-clocking pads 14, the height of which in cycles is set that the conveyor belt 8 can promote more plate-shaped workpieces 2 on the workpiece stack 4.
  • the workpieces 2 on the conveyor belt 8 be substantially perpendicular to their longitudinal direction, i. be conveyed in the transverse direction.
  • the supports 14 supporting the respective workpiece stack 4 are shut down and further supports 14 'are provided on which a further workpiece stack 4 can be collected (see Fig. 3).
  • a further workpiece stack 4 can be collected (see Fig. 3).
  • the conveyor belt 8 continuously workpieces 2 can be conveyed into the collecting station 10, which is for a continuous process flow and thus the total capacity and speed of the packaging device is of utmost importance.
  • a packaging board 6 is conveyed to a position below the workpiece stack 4, with an accurate positioning or orientation of the packaging board 6 with respect to the workpiece stack 4 to this Time has not arrived yet.
  • the stack of workpieces 4 waiting on the shut-down supports 14 and the packaging board 6 provided underneath are received by the first pair of clamps 22 and the second pair of clamps 24, respectively.
  • the pairs of pliers 22 and 24, which are coupled together as stated above are moved together from the collecting position to a packaging position, which lies to the right of the collecting position in the embodiment shown in Figures 2 and 4.
  • Fig. 5 illustrates the further procedure.
  • the method steps shown in FIGS. 2 and 3 are repeated in the collecting position.
  • the packaging board 6 and the workpiece stack 4 are in the packaging position over the lifting device 32 so that the lifting device 32 can be extended vertically, thereby passing through corresponding openings 36 in the bottom of the packaging carton 6 and with its bearing surface on the underside of the workpiece stack 4 comes to the plant.
  • the packaging board 6 is taken over by the vertically movable device 34 for moving the packaging.
  • the workpiece stack 4 and the packaging board 6 are released from the ferrule pairs 22 and 24, so that the state shown in Fig. 5 is reached.
  • the actual packaging process is carried out, in which the lifting device 32, which carries the workpiece stack 4, is lowered in such a way that the workpiece stack 4 is deposited in the packaging board 6. Additionally or alternatively, it is also possible that the means 34 for moving the packaging is moved vertically to perform the deposition of the workpiece stack 4 in the packaging box 6, so that finally the state shown in Fig. 6 is achieved, in which a Workpieces filled packaging box 6 'is provided.
  • the phase of introducing the workpiece stack 4 into the packaging board 6 is shown in more detail in Figures 9 and 10, in particular with regard to the means 28 for inserting the workpiece stack 4 in the packaging box 6.
  • the means 28 for Insertion formed in the present embodiment by spreading tabs 28 which are pivotally mounted on the first pair of pliers 22.
  • the expansion tabs 28 are pivoted such that they come to rest on the upper inner edge of the carton 6 and spread this. In the further course of the packaging process, they thus not only prevent tilting of the workpiece stack 4 at the edges of the packaging carton 6, but also effectively form a funnel, through which the workpiece stack 4 is securely guided into the packaging carton 6.
  • the three pairs of pliers 22, 24 and 26 are moved in such a way that the first and second pair of pliers 22, 24 reach the collecting position and the third pair of pliers 26 reach the packaging position.
  • the first and the second pair of pliers 22, 24 then carry out the method steps explained in connection with FIGS. 4 to 6.
  • the third pair of pliers 26 picks up the packaging board 6 'which is ready in the packaging position and is filled with workpieces.
  • FIGS. 11 to 18 A second preferred embodiment of the apparatus according to the invention for packaging plate-shaped workpieces will now be described with reference to FIGS. 11 to 18.
  • the device shown in FIGS. 11 to 18 corresponds in principle to the first embodiment shown in FIGS. 2 to 8, but has been supplemented according to the invention such that it is particularly suitable for packaging a plurality of, in particular two, workpiece stacks into a packaging carton.
  • the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals in FIGS. 11 to 18 and 2 to 8, respectively, and a renewed description of these components is therefore omitted.
  • the first gripping device comprises, in addition to the first pair of pliers 22, a further pair of pliers 23 which is coupled to the first pair of pliers 22 and can be moved toward and away from the first pair of pliers 22.
  • the device 1 has a separating element device 40, which serves for introducing at least one separating element 42, in particular a strip of cardboard or the like, between adjacent workpiece stacks.
  • the separating element device 40 may be any device capable of receiving a desired separating element 42 and rapidly introducing it into a gap between two adjacent workpiece stacks 4, 4 '. It has proved to be advantageous that the separator element 40 has expansion cheeks, in which the separating element is conveyed, held and finally released at the desired time and place, so that the separating element 42 is delivered to a gap between adjacent workpiece stack.
  • the further pair of pliers 23 corresponds in principle to its construction The first pair of pliers 22 and is in particular also equipped with the previously described device for insertion in the form of swiveling expansion tabs 28.
  • the separator means 40 comprises means for cutting the separator members 42 to the desired length, whereby the separator means 40 can be fed with a continuous strand of separator material, which is then quickly and individually adapted to the particular requirements and finally introduced.
  • the device 1 is capable of simultaneously introducing a plurality of workpiece stacks 4, 4 'into a packaging carton 6 or the like, this additional possibility being achieved with the described, relatively simple design measures.
  • the operation of the device according to the invention in the second embodiment and the method according to the invention will be described below with reference to Figures 11 to 18.
  • plate-shaped workpieces 2 to be packaged by means of the conveyor belt 8 are conveyed to the collecting station 10, where they encounter the stop 12, in order subsequently to be collected on the workpiece stack 4.
  • the workpiece stack 4 is based on the down-clocking supports 14, whose height is set in cycles such that the conveyor belt 8 can promote further plate-shaped workpieces 2 on the workpiece stack 4.
  • the supports 14 bearing the workpiece stack 4 are shut down and further supports are produced 14 'are provided on which a further workpiece stack 4' can be collected (see Fig. 12).
  • the conveyor belt 8 continuously workpieces 2 can be conveyed into the collecting station 10, which is for a continuous process sequence and thus the total capacity and speed of the packaging device is of utmost importance.
  • the waiting workpiece stacks 4 and 4 'as well as a package box 6 standing underneath are received by the pairs of clamps 22, 23, 24.
  • the pairs of ferrules 22, 23, 24, which are coupled together as stated above, are moved together from the collection position to a packaging position, which lies to the right of the collection position in the embodiment shown in FIGS. 11 to 18 (FIG. 15).
  • Fig. 16 illustrates the further procedure.
  • the process steps shown in FIGS. 11 to 13 repeat themselves in the collecting position.
  • the packaging position the transfer of the workpiece stacks 4, 4 'and the packaging carton 6 from the pairs of clamps 22, 23, 24 to the lifting device 32 and the device 34 for the process of packaging initiated.
  • the packaging box 6 and the Workpiece stack 4, 4 'in the packaging position on the lifting device 32 so that the lifting device 32 can be extended vertically, thereby passing through corresponding openings 36 in the bottom of the packaging carton 6 and with its bearing surface on the underside of the two workpiece stacks 4, 4' Plant comes.
  • the packaging board 6 is taken over by the vertically movable device 34 for moving the packaging.
  • a separating element 42 is introduced into the gap between the workpiece stacks 4 and 4 '.
  • the actual packaging process is performed, which also takes place analogously to the first embodiment.
  • the workpiece stacks 4, 4 'into the packaging board 6 the workpiece stacks 4, 4' are held laterally by the pairs of pliers 22, 23 until their stability is ensured by the packaging board 6.
  • the embodiment explained in detail above for the insertion of workpiece stacks in the packaging board 6 in the form of Sp Drlaschen 28, which are pivotally mounted on the pairs of pliers 22, 23 is used.
  • the funnel formed by the spreading tabs 28 also contributes to the fact that the workpiece stacks 4, 4 'can be introduced stably and without tilting into the packaging carton.
  • a new work cycle is started and the filled packaging board 6 'finally by means of a in Fig. 11 to 18 not shown further pair of pliers from the packaging position to the further conveyor belt 38 moves and finally discharged from the packaging device 1 (Fig. 18).
  • the plate-shaped workpieces can, of course, be any objects, for example floor elements, furniture parts, sheets or the like.
  • the device according to the invention and the method according to the invention are not limited to a specific number or arrangement of workpiece stacks within the packaging. Accordingly, the separating elements according to the invention can be provided in any number and arrangement, for example in the longitudinal direction and / or in the transverse direction of the package.

Landscapes

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

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.
  • Ferner offenbart die US-A-3 479 795 eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 6.
    • 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 6 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 mindestens einen 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 mindestens eine Werkstückstapel zum Einlegen in die Verpackung auf einer in Einlegerichtung verfahrbaren Einrichtung abgelegt wird, die bevorzugt durch Öffnungen in der Verpackung hindurchgreift. Diese Einlege- bzw. Hubeinrichtung ermöglicht, insbesondere wenn sie durch die Öffnungen in der Verpackung hindurchgreift, ein reibungsloses Einlegen des mindestens einen 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 mindestens einen Werkstückstapels aufgespreizt wird, wodurch Störungen des Verfahrensablaufes, die beispielsweise durch ein Verkanten des Werkstückstapels beim Einlegen in die Verpackung entstehen könnten, weitgehend vermieden werden.
  • Um beim Einlegen mehrerer Werkstückstapel ein gegenseitiges Verkanten derselben zu vermeiden, ist es gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, dass vor dem Einlegen der Werkstückstapel in die Verpackung jeweils ein Trennelement zwischen benachbarte Werkstückstapel eingelegt wird. Auf diese Weise wird erstmals ein zuverlässigen und zügiges Einlegen mehrerer Werkstückstapel in eine Verpackung bereitgestellt. Das Einlegen mehrerer Werkstückstapel kann in zahlreichen Situationen vorteilhaft sein, beispielsweise um bei wechselnden Werkstückabmessungen weiterhin eine bestimmte Verpackung einsetzen zu können. Auch ist es beispielsweise bei langgestreckten Werkstücken, wie Dielen und dergleichen, sinnvoll, diese gemeinsam nebeneinander in eine Verpackung einzubringen, um die Anzahl an Verpackungseinheiten zu verringern und der Verpackung eine gedrungenere, leichter handhabbare Form zu verleihen. Das Einlegen eines Trennstreifens zwischen den benachbarten Werkstückstapeln verhindert schließlich eine Beschädigung beim Einbringen der Werkstücke sowie beim Transport der befüllten Verpackungseinheiten.
  • Im Hinblick auf die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Ausrichtstation eine erste Greifvorrichtung aufweist, die zwischen der Sammelposition und der Verpackungsposition verfahrbar ist. Dabei ist ferner vorgesehen, dass mittels der ersten Greifvorrichtung der mindestens eine Werkstückstapel aus der Sammelstation aufnehmbar ist, und gleichzeitig dabei ausrichtbar ist. Dementsprechend erfüllt die erfindungsgemäße Greifvorrichtung eine Reihe von Aufgaben mit einem einzigen konstruktiven Element, nämlich das Aufnehmen des mindestens einen Werkstückstapels aus der Sammelstation, das Ausrichten des mindestens einen Werkstückstapels und schließlich das Verfahren des mindestens einen 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 mindestens einen Werkstückstapels simultan zu dem Ausrichten der bereitgestellten Verpackung in Bezug auf den mindestens einen Werkstückstapel durchführen zu können, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Ausrichtstation zusätzlich eine zweite Greifvorrichtung aufweist, mittels derer die eingebrachte Verpackung verfahrbar und insbesondere in Bezug auf den mindestens einen 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 mindestens einen 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 mindestens einen Werkstückstapel bzw. die Verpackung herangefahren werden. Hierzu ist es zweckmäßig, dass die Flächen des Zangenpaares, die mit dem mindestens einen 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 mindestens einen 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 mindestens einen Werkstückstapel bzw. die Verpackung ein definierter, ausgerichteter Zustand herbeigeführt wird, der unverändert aufrechterhalten bleibt, bis die Greifvorrichtungen den mindestens einen Werkstückstapel bzw. die Verpackung wieder freigeben.
  • Ein entscheidender Faktor für ein störungsfreies und zeitsparendes Verpacken der Werkstücke ist das Einführen des mindestens einen Werkstückstapels in die Verpackung selbst. Um dabei ein mögliches Verkanten des mindestens einen Werkstückstapels an der Verpackung zu vermeiden, ist es gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt, dass die erste Greifvorrichtung eine Einrichtung zum Einführen des mindestens einen 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 mindestens eine 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 mindestens einen 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 mindestens 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 mindestens eine 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 mindestens einen 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.
  • Um die Handhabung mehrerer Werkstückstapel zu verbessern ist gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die erste Greifvorrichtung mindestens ein weiteres Zangenpaar aufweist, das bevorzugt mit dem ersten Zangenpaar gekoppelt ist. Auf diese Weise können die einzelnen Werkstückstapel jeweils mittels eines entsprechenden Zangenpaars aufgenommen, ausgerichtet und verfahren werden. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass das mindestens eine weitere Zangenpaar auf das erste Zangenpaar zu und von diesem wegfahrbar ist. Hierdurch kann der Abstand zwischen den einzelnen Werkstückstapeln variiert werden, beispielsweise um diese in die gewünschte Anordnung für die Verpackung zu bringen und ggf. Trennelemente zwischen den Werkstückstapeln einzuklemmen.
  • Um ein zügiges und störungsfreies Einbringen von Trennelementen zwischen den einzelnen Werkstückstapeln zu ermöglichen, ist es gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt, dass die Vorrichtung ferner eine Trennelementeinrichtung zum Einbringen zumindest eines Trennelementes, insbesondere eines Streifens aus Karton oder dergleichen, zwischen benachbarte Werkstückstapel aufweist. Unter Berücksichtigung des extrem schnellen Arbeitstaktes, der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht wird, verbleibt zum Einbringen des Trennelementes nur ein sehr kurzes Zeitintervall. Durch die erfindungsgemäße Trennelementeinrichtung wird dabei sichergestellt, dass die Effizienz und Betriebssicherheit der Vorrichtung durch zeitliche Engpässe beim Einlegen der Trennelemente nicht beeinträchtigt wird.
  • Vor diesem Hintergrund ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Trennelementeinrichtung eine Einrichtung zum Zuschneiden der Trennelemente und/oder Spreizwangen zum Halten bzw. Freigeben eines Trennelements aufweist. Hierdurch wird ein vollautomatischer und zügiger Betrieb der Vorrichtung ermöglicht.
    • 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 ersten 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;
    Fig. 11 bis Fig. 18
    zeigen schematisch jeweils eine seitliche Ansicht einer zweiten 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.
    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 erste 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 Verpackungskartöns 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 Zangenpaar 22 bzw. dem zweiten Zangenpaar 24 aufgenommen. Dabei werden - dank der Ausbildung und Anordnung der Zangenpaare - die Werkstücke 2 des Werkstückstapels 4 untereinander ausgerichtet und der Verpackungskarton 6 zum Werkstückstapel 4 ausgerichtet. Anschließend werden die Zangenpaare 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 Zangenpaaren 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.
  • Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken wird nun unter Bezugnahme auf Figuren 11 bis 18 beschrieben. Die in Figuren 11 bis 18 gezeigte Vorrichtung entspricht prinzipiell der in Figuren 2 bis 8 gezeigten ersten Ausführungsform, wurde jedoch erfindungsgemäß derart ergänzt, dass sie zum Verpacken mehrerer - insbesondere zweier - Werkstückstapel in einen Verpackungskarton besonders geeignet ist. Gleiche bzw. entsprechende Bauteile sind in den Figuren 11 bis 18 bzw. 2 bis 8 jeweils mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und eine erneute Beschreibung dieser Bauteile wird daher weggelassen.
  • In der gezeigten zweiten Ausführungsform umfasst die erste Greifvorrichtung neben dem ersten Zangenpaar 22 ein weiteres Zangenpaar 23, das mit dem ersten Zangenpaar 22 gekoppelt ist und auf das erste Zangenpaar 22 zu- und von diesem wegfahrbar ist. Darüber hinaus besitzt die Vorrichtung 1 in der zweiten Ausführungsform eine Trennelementeinrichtung 40, die zum Einbringen zumindest eines Trennelementes 42, insbesondere eines Streifens aus Karton oder dergleichen, zwischen benachbarte Werkstückstapel dient.
  • Bei der Trennelementeinrichtung 40 kann es sich prinzipiell um eine beliebige Einrichtung handeln, die in der Lage ist, ein gewünschtes Trennelement 42 aufzunehmen und zügig in einen Spalt zwischen zwei benachbarten Werkstückstapeln 4, 4' einzubringen. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Trennelementeinrichtung 40 Spreizwangen besitzt, in welche das Trennelement eingefördert, gehalten und schließlich zum gewünschten Zeitpunkt und am gewünschten Ort freigegeben wird, sodass das Trennelement 42 an einen Spalt zwischen benachbarten Werkstückstapel abgegeben wird. Das weitere Zangenpaar 23 entspricht in seinem Aufbau prinzipiell dem ersten Zangenpaar 22 und ist insbesondere auch mit der zuvor beschriebenen Einrichtung zum Einführen in Form schwenkbarer Spreizlaschen 28 ausgestattet.
  • Als zusätzliche Funktionalität umfasst die Trennelementeinrichtung 40 eine Einrichtung zum Zuschneiden der Trennelemente 42 auf die gewünschte Länge, wodurch die Trennelementeinrichtung 40 mit einem kontinuierlichen Strang des Trennelementmaterials beschickt werden kann, das dann zügig und individuell an die jeweiligen Anforderungen angepasst und schließlich eingebracht wird.
  • Die Vorrichtung 1 ist in der zweiten Ausführungsform in der Lage, auch mehrere Werkstückstapel 4, 4' gleichzeitig in einen Verpackungskarton 6 oder dergleichen einzubringen, wobei diese zusätzliche Möglichkeit mit den beschriebenen, relativ einfachen konstruktiven Maßnahmen erzielt wird. Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der zweiten Ausführungsform bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Figuren 11 bis 18 beschrieben.
  • Wie in Fig. 11 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 beruht 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.
  • 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. 12). Auf diese Weise wird sichergestellt, dass mittels des Förderbandes 8 kontinuierlich Werkstücke 2 in die Sammelstation 10 eingefördert werden können, was für eine kontinuierlichen Verfahrensablauf und somit die Gesamtkapazität und Geschwindigkeit der Verpackungsvorrichtung von höchster Bedeutung ist.
  • Wie in Fig. 13 zu erkennen ist, werden in einem weiteren Verfahrensschritt die gebildeten Werkstückstapel 4 und 4' mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung nebeneinander angeordnet, während simultan ein weiterer Werkstückstapel 4" auf den nun frei gewordenen Auflagen 14 gebildet wird.
  • Anschließend werden die bereitstehenden Werkstückstapel 4 und 4' sowie ein darunter bereitstehender Verpackungskarton 6 von den Zwingenpaaren 22, 23, 24 aufgenommen. Dabei werden - dank der Ausbildung und Anordnung der Zwingenpaare und analog zur ersten Ausführungsform - die Werkstücke 2 der jeweiligen Werkstückstapel 4, 4' untereinander ausgerichtet und der Verpackungskarton 6 in Bezug auf die Werkstückstapel 4, 4' ausgerichtet. Anschließend werden die Zwingenpaare 22, 23, 24, die wie oben ausgeführt miteinander gekoppelt sind, gemeinsam von der Sammelposition in eine Verpackungsposition verfahren, die in der den Figuren 11 bis 18 gezeigten Ausführungsform rechts von der Sammelposition liegt (Fig. 15) .
  • Fig. 16 veranschaulicht den weiteren Verfahrensablauf. Einerseits wiederholen sich in der Sammelposition die in Figuren 11 bis 13 gezeigten Verfahrensschritte. Gleichzeitig hierzu wird in der Verpackungsposition die Übergabe der Werkstückstapel 4, 4' und des Verpackungskartons 6 von den Zwingenpaaren 22, 23, 24 an die Hubeinrichtung 32 bzw. die Einrichtung 34 zum Verfahren der Verpackung eingeleitet. Genauer gesagt befindet sich der Verpackungskarton 6 und die Werkstückstapel 4, 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 der beiden Werkstückstapel 4, 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 wird mittels der Trennelementeinrichtung 40 ein Trennelement 42 in den Spalt zwischen den Werkstückstapeln 4 und 4' eingebracht.
  • Wie in Fig. 17 zu erkennen ist, werden die Werkstückstapel 4, 4' nun mittels der Zangenpaare 22, 23 derart aufeinander zubewegt, dass sich der Spalt zwischen dem Werkstückstapel 4, 4' weitgehend schließt und das Trennelement 42 zwischen den Werkstückstapeln 4, 4' eingeklemmt ist.
  • Nun wird der eigentliche Verpackungsvorgang durchgeführt, der ebenfalls analog zur ersten Ausführungsform erfolgt. Während des Einbringens der Werkstückstapel 4, 4' in den Verpackungskarton 6 werden die Werkstückstapel 4, 4' solange seitlich durch die Zangenpaare 22, 23 gehalten, bis deren Stabilität durch den Verpackungskarton 6 gewährleistet ist. Darüber hinaus kommt auch in dieser Ausführungsform die oben ausführlich erläuterte Ausführungsform zum Einführen von Werkstückstapeln in den Verpackungskarton 6 in Form von Spreizlaschen 28, die an den Zangenpaaren 22, 23 schwenkbar angebracht sind, zum Einsatz. Der durch die Spreizlaschen 28 gebildete Trichter trägt ebenfalls dazu bei, dass die Werkstückstapel 4, 4' stabil und ohne Verkanten in den Verpackungskarton eingeführt werden können.
  • Abschließend wird, wie ebenfalls im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform ausführlich beschrieben, ein neuer Arbeitszyklus begonnen und der befüllte Verpackungskarton 6' schließlich mittels eines in Fig. 11 bis 18 nicht dargestellten, weiteren Zangenpaares von der Verpackungsposition zu dem weiteren Förderband 38 bewegt und schließlich aus der Verpackungsvorrichtung 1 ausgefördert (Fig. 18).
  • Bei den plattenförmigen Werkstücken kann es sich selbstverständlich um beliebige Gegenstände handeln, beispielsweise Fußbodenelemente, Möbelteile, Bleche oder dergleichen.
  • Darüber hinaus ist zu beachten, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf eine bestimmte Anzahl oder Anordnung von Werkstückstapeln ' innerhalb der Verpackung beschränkt sind. Dementsprechend können auch die erfindungsgemäßen Trennelemente in beliebiger Anzahl und Anordnung vorgesehen werden, beispielsweise in Längsrichtung und/oder in Querrichtung der Verpackung.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken (2), das die Schritte aufweist:
    - Bereitstellen mindestens eines zu verpackenden Werkstückstapels (4, 4'), der mindestens ein eingefördertes Werkstück (2) umfasst, in einer Sammelposition;
    - Aufnehmen und gleichzeitiges Ausrichten des mindestens einen Werkstückstapels (4, 4') in der Sammelposition mittels einer ersten Greifvorrichtung (22, 23);
    - Verfahren des mindestens einen Werkstückstapels (4, 4') in eine Verpackungsposition und gleichzeitiges Bereitstellen mindestens eines weiteren zu verpackenden Werkstückstapels (4, 4') in der Sammelposition;
    - Ausrichten einer bereitgestellten Verpackung (6) in Bezug auf den mindestens einen Werkstückstapel (4, 4') mittels einer zweiten Greifvorrichtung (24);
    - Verfahren der Verpackung (6) in eine Verpackungsposition;
    - Verfahren des mindestens einen Werkstückstapels (4, 4') und/oder der Verpackung (6) derart, dass der mindestens eine Werkstückstapel (4, 4') in die Verpackung (6) eingelegt wird;
    - Ausfördern des verpackten, mindestens einen Werkstückstapels (4, 4').
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnehmen und gleichzeitige Ausrichten des mindestens einen Werkstückstapels (4, 4') simultan zu dem Ausrichten der bereitgestellten Verpackung (6) in Bezug auf den mindestens einen Werkstückstapel (4, 4') erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Werkstückstapel (4, 4') zum Einlegen in die Verpackung (6) auf einer in Einlegerichtung verfahrbaren Einrichtung (40) abgelegt wird, die bevorzugt durch Öffnungen (36) in der Verpackung (6) hindurchgreift.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackung (6) beim Einlegen des mindestens einen Werkstückstapels (4, 4') mittels einer Einrichtung zum Einführen, insbesondere Spreizlaschen (28), aufgespreizt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einlegen des mindestens einen Werkstückstapels (4, 4') in die Verpackung (6) jeweils ein Trennelement zwischen benachbarte Werkstückstapel (4, 4') eingelegt wird.
  6. Vorrichtung (1) zum Verpacken von plattenförmigen Werkstücken (2), die aufweist:
    - eine Sammelstation (10) zum Bereitstellen mindestens eines zu verpackenden Werkstückstapels (4, 4'), der mindestens ein eingefördertes Werkstück (2) umfasst, in einer Sammelposition;
    - eine Ausrichtstation (20) zum Ausrichten des mindestens einen Werkstückstapels (4, 4') und zum Verfahren des mindestens einen Werkstückstapels (4; 4') in eine Verpackungsposition;
    - eine Verpackungsstation (30) zum Verpacken des mindestens einen Werkstückstapels (4; 4'), die zumindest eine Einrichtung (32) zum Verfahren des mindestens einen Werkstückstapels (4, 4') oder eine Einrichtung (34) zum Verfahren einer Verpackung (6) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Ausrichtstation (20) eine erste Greifvorrichtung (22, 23) aufweist, die zwischen der Sammelposition und der Verpackungsposition verfahrbar ist, wobei
    mittels der ersten Greifvorrichtung (22, 23) der mindestens eine Werkstückstapel (4, 4') aus der Sammelstation (10) aufnehmbar und ausrichtbar ist, und
    die Ausrichtstation (20) eine zweite Greifvorrichtung (24) aufweist, mittels derer eine eingeförderte Verpackung (6) in eine Verpackungsposition verfahrbar und in Bezug auf den mindestens einen Werkstückstapel (4, 4') ausrichtbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Werkstückstapel (4, 4') mittels der ersten Greifvorrichtung (22, 23) gleichzeitig aufnehmbar und ausrichtbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (22, 23) und/oder die zweite (24) Greifvorrichtung jeweils durch gegenüberliegende, u-förmige Einrichtungen, insbesondere durch ein Zangenpaar, gebildet sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (22, 23) und die zweite (24) Greifvorrichtung, insbesondere das erste und das zweite Zangenpaar, in fester Positionsbeziehung zueinander stehen, und insbesondere gemeinsam verfahrbar sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zum Einführen (28) des mindestens einen Werkstückstapels (4, 4') in die Verpackung (6) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Einführen (28) durch schwenkbare Spreizlaschen gebildet ist, die insbesondere an der ersten Greifvorrichtung (22), bevorzugt an dem ersten Zangenpaar (22) vorgesehen sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtstation (20) eine dritte Greifvorrichtung (26), insbesondere ein drittes Zangenpaar, aufweist, die zwischen der Sammelposition und einer Ausgabeposition verfahrbar ist, und bevorzugt mit der ersten (22, 23) und/oder zweiten (24) Greifvorrichtung gekoppelt ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsstation (30) eine Hubeinrichtung (32) aufweist, mittels derer der mindestens eine Werkstückstapel (4, 4') in der Verpackungsposition verfahrbar und insbesondere in die Verpackung (6) einlegbar ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinrichtung (32) durch Stößel oder Teleskopbolzen gebildet ist, die linear ausfahrbar sind.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Greifvorrichtung mindestens ein weiteres Zangenpaar (23) aufweist, das bevorzugt mit dem ersten Zangenpaar (22) gekoppelt ist, und insbesondere auf das erste Zangenpaar (22) zu und von diesem wegfahrbar ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Trennelementeinrichtung (40) zum Einbringen zumindest eines Trennelementes (42), insbesondere eines Streifens aus Karton oder dergleichen, zwischen benachbarte Werkstückstapel (4, 4') aufweist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelementeinrichtung (40) eine Einrichtung zum Zuschneiden der Trennelemente (42) und/oder Spreizwangen zum Halten bzw. Freigeben eines Trennelements aufweist.
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