EP1564149A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Entpacken von banderolierten Gegenständen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Entpacken von banderolierten Gegenständen Download PDF

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EP1564149A1
EP1564149A1 EP05003107A EP05003107A EP1564149A1 EP 1564149 A1 EP1564149 A1 EP 1564149A1 EP 05003107 A EP05003107 A EP 05003107A EP 05003107 A EP05003107 A EP 05003107A EP 1564149 A1 EP1564149 A1 EP 1564149A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stack
band
grippers
gripper
detecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05003107A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Kropp
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.)
Heino Ilsemann GmbH
Original Assignee
Heino Ilsemann GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heino Ilsemann GmbH filed Critical Heino Ilsemann GmbH
Publication of EP1564149A1 publication Critical patent/EP1564149A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B65B69/00—Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for
    • B65B69/0033—Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for by cutting
    • 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
    • B65B69/00—Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for
    • B65B69/0025—Removing or cutting binding material, e.g. straps or bands

Definitions

  • the invention relates to a method and to a device for unpacking banded stacks of objects.
  • Banded piles of objects are in the Cuboidal stacks of several flat, in particular rigid, plate-shaped and plano-rectangular objects, each individual stack is wrapped and held together by a foil-like band that he as Unity can be handled without the individual objects immediately coming out of it to solve.
  • the band can be applied under tension, for example, shrunk.
  • it is a band formed from a flat foil strip at the in the wrapped state four perpendicular to a plane outer surfaces of the stack are covered by the band, so where two opposing outer surfaces are not wrapped.
  • the invention is also applicable when the band slightly above the opposite, not encased outer surfaces of the stack engages.
  • the object of the invention is a largely automated method, and a corresponding device for unpacking banded stacks of objects provide so that time-consuming and costly manual activities when removing the band should be saved if possible.
  • the stacks are provided in a position in which the flat objects are arranged side by side in a vertical position.
  • the detection of the banderole section with the lifting head can by means of negative pressure or alternatively or additionally done by clamping gripping.
  • the banderole section is preferred by a horizontally movable cutting blade severed, forming two free Banderolenenden.
  • the band ends can moved apart with the grippers in opposite directions and the band be opened before the stack is detected and stored.
  • the band is sucked by vacuum and from the Entpakkungsstation away.
  • the lifting device has a vacuum lifting head, the a perforated plate and along the edge extending, elastic sealing bead have can.
  • the lifting device has a centering device with two in each other vertical directions working photocells to locate a corner a pallet stack has.
  • the grippers can each have a gripper body and a relative thereto movable gripper element wherein a gripper surface of gripper body and gripper element is a has increased static friction to take the band by friction and between Gripper element and gripper body clamped to capture.
  • the gripper surface have an increased surface roughness.
  • the grippers pivotably in opposite directions are to open the banderole.
  • the cutting device is a horizontally movable Cutting knife has.
  • a favorable embodiment is characterized in that the unpacking device a vacuum suction device for removing and disposing of the band has.
  • the delivery device is a position detection device for detecting the orientation of a stack and a rotating device for rotating in a having predetermined orientation.
  • Fig. 1 shows a plan view of a device according to the invention for uncoiling banded Stacking objects.
  • a pallet space 4 with a pallet 6 thereon, with cuboid Stacking flat objects is loaded.
  • Such a stack 8 is indicated in FIG. 1, each stack comprising a number of rigid, flat objects 8a, approximately 5, 10, 20 or more, for example, packaging for data or audio / film carriers, (CD or DVD packaging boxes).
  • the individual flat objects 8a are located within the individual stack in a vertical orientation, as indicated in Fig. 1, wherein the individual Objects are rectangular or square and a relatively small thickness point.
  • Each stack 8 is wrapped with a band 10 (Fig. 3, 4) such that four alternately perpendicular adjacent outer surfaces of the stack are enveloped, while the two remaining, are not enveloped opposite outer surfaces.
  • a band 10 Fig. 3, 4
  • each stack 8 is wrapped so that the upper and lower surfaces of the stack 8, parallel to the plane of representation, and the front and rear end faces of the stack, in Fig. 1 above and below each perpendicular to the plane of representation, are wrapped, while in Fig. 1, left and right arranged, perpendicular to the plane of representation extending outer surfaces of the stack 8 not are enveloped.
  • the band exercises with their frontal areas a individual objects 8a compressive force, so that the stack by detecting an upper, planar portion of the band are raised and handled can, without that individual objects slip out.
  • a rectangular pallet system 9 serves a loaded pallet with a relatively small tolerance park on the pallet parking space 4, wherein a light barrier 12 the presence a loaded pallet.
  • a not shown in detail lifting device is used for detecting and removing a Stacks 8 from the pallet 6, the lifting device being one of a controlled handling robot guided vacuum lifting head, which points to the stack to be removed or the upper-side band portion is lowered and by negative pressure holds the band portion so that the stack is lifted and handled can be.
  • the lifting head has a rectangular base and has a flat, in total approximately rectangular and provided with rounded corners perforated metal plate on, along the edge of which is arranged below an elastic sealing bead made of a resilient material is.
  • the perforated plate is enclosed on the upper side by a housing which has a vacuum connection has, so that a banding portion of the detected stack, the is located at the top of the stack, are sucked against the perforated plate and so detected can be.
  • the lifting device is controlled so that the detected stack by switching off the negative pressure can be stored in the region of an unpacking device 14, which in Fig. 2 to 6 in different Views is shown.
  • Fig. 6 shows a plan view of the unpacking device accordingly Fig. 1 in an enlarged scale, wherein a stack stored therein 8 dashed is shown.
  • the unpacking device 14 is in Fig. 2 in side view and in Fig. 3 in a perpendicular thereto illustrated front view, wherein first centering slide 16, the stack 8 in a Center first direction 16a, after this has been discontinued in a rough positioning and second centering slides 18 move the stack in a second, perpendicular direction 18a (Fig. 6).
  • Two grippers 20 are pivotable about swivel arms 26 about horizontal pivot axes 22 attached and have the task of the banderole 10 after the stack has been centered is to lift from the top of the stack by a distance d (Fig. 3) so that a horizontal movable cutting blade 24 ( Figure 4) is moved between the banderole and the stack can be.
  • d a distance between the banderole and the stack can be.
  • the gripper 20 in addition to the pivoting in Arrow direction 22a about the pivot axes 22, relative to the pivot arms 26 in vertical Direction 28 slidably movable by a certain amount, for example, by 5% to 50% the vertical dimension h of the stack 8.
  • FIG. 4 and 5 explain on an enlarged scale structure and operation of the gripper 20 and of the cutting blade 24.
  • Fig. 4 and 5 are the individual objects of the stack parallel to the plane of representation and one behind the other in the direction perpendicular to the presentation level, while the band the horizontal upper and lower sides the stack, as indicated, as well as the vertical, above and below the display plane lying end faces of the stack surrounds.
  • the two grippers 20 each consist of a central gripper body 32 and two sides symmetrically attached thereto, in the horizontal direction 33 movable back and forth Gripper elements 34.
  • Gripper body and gripper elements have a gripper surface on the underside 36, which by increased surface roughness, for example by occupancy with a corresponding material, the largest possible coefficient of static friction has.
  • the gripper surface 36 may be glued with emery paper.
  • the grippers 20 are relative to the pivoting arms 26, respectively about a relative to the pivot arms 26 about a pivot axis 21 free or floating held pivotable, so that an automatic compensation movement in the direction of Arrow 21a (FIG. 4) of each gripper in its entirety.
  • This has the Purpose to ensure that each gripper 20 with its flat gripper surface 36 as possible fully rests on the band 10, even if the stack 8 of the objects for whatever reason, canted or otherwise not horizontal in the unpacker 14 should be. For example, it could be that some of the flat objects move the stack against each other, so that the top of the stack is not even and parallel to the bearing surface of the unpacking device.
  • the possible around the axis 21 Floating swiveling ensures a balance here.
  • the pivot axis 21st is in this embodiment in the form of a mounted on a carriage 23 Swivel bearing formed, wherein the carriage 23 relative to the pivot arm 26 in the direction 28 is movable to a vertical movability of the gripper 20 in that shown in Fig. 3 To allow Schwenkarm ein.
  • the cutting blade 24 has a cutting blade 42 held in a knife holder 24a on, pointing the cutting edge in the direction of withdrawal and inclined at an angle under a tentacle 44 is arranged, the return movement of the cutting blade against the feed direction 46 engages under the banderole and detected and leads against the cutting blade, so that it is ensured that the band is completely cut by the cutting blade.
  • a vacuum suction device 50 for removal and disposing of the sliced banderole.
  • the suction device 50 consists essentially of an open-topped pipe socket 52 with a valve 54.
  • a vacuum generating device for example an industrial vacuum cleaner, which in a certain volume a predetermined negative pressure maintains. With rapid opening of the valve 54 abruptly enters a negative pressure the mouth of the pipe socket 52, so that the band 10 is suddenly sucked off.
  • a dispensing device Downstream of the unpacking device 14 is a dispensing device, which in FIG. 1 only indicated schematically and designated 60.
  • the dispenser has a Gripper for detecting the liberated from its banderole stack 8 at the unpacking 14, which includes means for rotating the stack about one or two axes is provided to bring the stack in a predetermined orientation. This is still on a position or orientation detection device 70 is provided, which, for example detected with a camera certain features of the objects on an end face of the stack and from this derives the orientation of the stack. If necessary, then the stack rotated by one or two axes until the specified orientation is reached. After that the stack is stored in the predetermined orientation on a discharge belt 80, which removed the stack of items for further processing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • De-Stacking Of Articles (AREA)

Abstract

Verfahren zum Entpacken von banderolierten Stapeln (8) von Gegenständen (8a), mit den Schritten: Bereitstellen einer Palette (6) mit darauf lagenweise gestapelten, jeweils mit einer folienartigen Banderole (10) umhüllten, quaderförmigen Stapeln flacher Gegenstände, Lokalisieren eines Stapels, insbesondere innerhalb einer zu oberst befindlichen Palettenlage, Absenken eines Hubkopfs auf eine Oberseite des Stapels, Erfassen eines der Oberseite zugeordneten Banderolenabschnitts mit dem Hubkopf, Entnehmen des Stapels und Absetzen an einer Endpackungsstation (14), Erfassen und Anheben des Banderolenabschnitts mit zwei Greifern (20) an zwei beabstandeten Greifpositionen, Durchtrennen des Banderolenabschnitts zwischen den Greifpositionen, Öffnen der Banderole mit den Greifern, Erfassen des Stapels, während die Banderole mit den Greifern festgehalten wird, und Ablegen des Stapels an einer Abgabeposition, und Entfernen der Banderole, sowie dazu geeignete Vorrichtung. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine Vorrichtung zum Entpacken von banderolierten Stapeln von Gegenständen. Banderolierte Stapel von Gegenständen sind im Rahmen der Erfindung quaderförmige Stapel aus mehreren flachen, insbesondere starren, plattenförmigen und im Grundriß rechteckförmigen Gegenständen, wobei jeder einzelne Stapel von einer folienartigen Banderole derart umhüllt und zusammengehalten ist, daß er als Einheit gehandhabt werden kann, ohne daß sich die einzelnen Gegenstände sogleich daraus lösen. Die Banderole kann unter Spannung aufgebracht sein, beispielsweise geschrumpft sein. In der Regel handelt es sich um eine aus einem ebenen Folienstreifen gebildete Banderole, bei der im umhüllten Zustand vier senkrecht zu einer Ebene liegende Außenflächen des Stapels von der Banderole abgedeckt sind, wobei also zwei einander gegenüberliegende Außenflächen nicht umhüllt sind. Die Erfindung ist allerdings auch dann anwendbar, wenn die Banderole geringfügig über die einander gegenüberliegenden, an sich nicht umhüllten Außenflächen des Stapels greift.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein weitestgehend automatisiertes Verfahren, und eine entsprechende Vorrichtung, zum Entpacken von banderolierten Stapeln von Gegenständen bereitzustellen, so daß zeit- und kostenaufwendige manuelle Tätigkeiten beim Entfernen der Banderole nach Möglichkeit eingespart werden.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Entpacken von banderolierten Stapeln von Gegenständen bereitgestellt, mit den Schritten:
  • Bereitstellen einer Palette mit darauf lagenweise gestapelten, jeweils mit einer folienartigen Banderole umhüllten, quaderförmigen Stapeln flacher Gegenstände,
  • Lokalisieren eines Stapels, insbesondere innerhalb einer zu oberst befindlichen Palettenlage,
  • Absenken eines Hubkopfs auf eine Oberseite des Stapels,
  • Erfassen eines der Oberseite zugeordneten Banderolenabschnitts mit dem Hubkopf,
  • Entnehmen des Stapels und Absetzen an einer Entpackungsstation,
  • Erfassen und Anheben des Banderolenabschnitts mit zwei Greifern an zwei beabstandeten Greifpositionen,
  • Durchtrennen des Banderolenabschnitts zwischen den Greifpositionen,
  • Öffnen der Banderole mit den Greifern,
  • Erfassen des Stapels, während die Banderole mit den Greifern festgehalten wird, und Ablegen des Stapels an einer Abgabeposition, und
  • Entfernen der Banderole.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Stapel in einer Position bereitgestellt werden, in der die flachen Gegenstände in vertikaler Stellung nebeneinander angeordnet sind.
Das Erfassen des Banderolenabschnitts mit dem Hubkopf kann mittels Unterdruck oder alternativ oder zusätzlich durch klemmendes Greifen erfolgen.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß das Erfassen des Banderolenabschnitts an der Entpackungsstation mittels Unterdruck oder alternativ oder zusätzlich durch klemmendes Greifen erfolgt.
Bevorzugt wird der Banderolenabschnitt durch ein horizontal bewegbares Schneidmesser durchtrennt, wobei zwei freie Banderolenenden gebildet werden. Die Banderolenenden können mit den Greifern in entgegengesetzten Richtungen auseinanderbewegt und die Banderole dadurch geöffnet werden, bevor der Stapel erfaßt und abgelegt wird.
Zweckmäßigerweise wird die Banderole mittels Unterdruck abgesaugt und aus der Entpakkungsstation entfernt.
Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, daß eine Orientierung des Stapels erfaßt und der Stapel vor dem Ablegen in eine vorgegebene Orientierung gedreht wird.
Erfindungsgemäß wird ferner eine Vorrichtung zum Entpacken von banderolierten Stapeln von Gegenständen bereitgestellt, mit
  • einer Hubeinrichtung zum Erfassen und Entnehmen eines mit einer folienartigen Banderole umhüllten, quaderförmigen Stapels flacher Gegenstände von einer Palette,
  • einer Entpackungseinrichtung mit zwei getrennt bewegbaren Greifern zum Erfassen eines oberseitigen Banderolenabschnitts des Stapels an zwei beabstandeten Greifpositionen, und mit einer Schneideinrichtung zum Durchtrennen des Banderolenabschnitts zwischen den Greifpositionen, wobei die Greifer so gesteuert sind, daß sie nach dem Erfassen und Durchtrennen des Banderolenabschnitts die Banderole öffnen,
  • einer Abgabeeinrichtung zum Erfassen und Ablegen des banderolefreien Stapels an einer Abgabeposition.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Hubeinrichtung einen Unterdruck-Hubkopf aufweist, der eine Lochplatte und einen entlang deren Rand verlaufenden, elastischen Dichtwulst aufweisen kann.
Es kann zweckmäßig sein, wenn die Hubeinrichtung eine Zentriereinrichtung mit zwei in zueinander senkrechten Richtungen arbeitenden Lichtschranken zum Lokalisieren einer Ecke eines Palettenstapels aufweist.
Die Greifer können jeweils einen Greiferkörper und ein relativ dazu bewegbares Greiferelement aufweisen, wobei eine Greiferoberfläche von Greiferkörper und Greiferelement eine erhöhte Haftreibung aufweist, um die Banderole mittels Reibung mitzunehmen und zwischen Greiferelement und Greiferkörper klemmend zu erfassen. Zu diesem Zwecke kann die Greiferoberfläche eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Damit sichergestellt ist, daß die Banderole von der Greiferoberfläche des Greiferkörpers und des Greiferelements mitgenommen wird und dazwischen eingeklemmt werden kann, kann es zweckmäßig sein, wenn die Greiferoberfläche des Greiferkörpers und/oder des Greiferelements zusätzlich mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
Es kann vorgesehen sein, daß die Greifer in entgegengesetzten Richtungen schwenkbeweglich sind, um die Banderole zu öffnen.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Schneideinrichtung ein horizontal bewegbares Schneidmesser aufweist.
Eine günstige Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Entpackungseinrichtung eine Unterdruck-Absaugeinrichtung zum Entfernen und Entsorgen der Banderole aufweist.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Abgabeeinrichtung eine Lageerkennungseinrichtung zum Erkennen der Orientierung eines Stapels und eine Dreheinrichtung zum Drehen in eine vorgegebene Orientierung aufweist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der
  • Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Entpacken von banderolierten Stapeln von Gegenständen zeigt,
  • Fig. 2 eine Seitenansicht einer Entpackungseinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 1 in Blickrichtung des Pfeils II in Fig. 1 zeigt,
  • Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht der Entpackungseinrichtung nach Fig. 2 in Richtung des Pfeils III in Fig. 2 zeigt,
  • Fig. 4 eine vergrößerte Teildarstellung der Entpackungseinrichtung nach Fig. 2 mit einem angedeuteten, darin befindlichen Stapel von Gegenständen zeigt,
  • Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 4 zur Erläuterung des Erfassungsvorgangs eines Banderolenabschnitts zeigt, und
  • Fig. 6. eine Draufsicht auf die Entpackungseinrichtung nach Fig. 2 und 3 zeigt.
    • Fig. 1 zeigt eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entpacken von banderolierten Stapeln von Gegenständen. Innerhalb einer Sicherheitsumschließung 2 der Maschine befindet sich ein Palettenstellplatz 4 mit einer darauf befindlichen Palette 6, die mit quaderförmigen Stapeln flacher Gegenstände beladen ist. Ein derartiger Stapel 8 ist in Fig. 1 angedeutet, wobei jeder Stapel eine Anzahl von starren, flachen Gegenständen 8a umfaßt, etwa 5, 10, 20 oder mehr, beispielsweise Verpackungen für Daten- oder Ton-/Filmträger, (CD- oder DVD-Verpackungsboxen).
    Die einzelnen flachen Gegenstände 8a (z.B. Verpackungsboxen) befinden sich innerhalb der einzelnen Stapel in einer vertikalen Orientierung, wie in Fig. 1 angedeutet ist, wobei die einzelnen Gegenstände rechteckförmig oder quadratisch sind und eine relativ geringe Dicke auf weisen.
    Jeder Stapel 8 ist mit einer Banderole 10 (Fig. 3, 4) derart umhüllt, daß vier alternierend senkrecht aufeinander stehende Außenflächen des Stapels umhüllt sind, während die zwei verbleibenden, einander gegenüberliegenden Außenflächen nicht umhüllt sind. In Bezug auf Fig. 1 ist jeder Stapel 8 so umhüllt, daß die obere und untere Fläche des Stapels 8, parallel zur Darstellungsebene, und die vordere und hintere Stirnseite des Stapels, in Fig. 1 oben und unten jeweils senkrecht zur Darstellungsebene, umhüllt sind, während die in Fig. 1 links und rechts angeordneten, senkrecht zur Darstellungsebene verlaufende Außenflächen des Stapels 8 nicht umhüllt sind. Auf diese Weise übt die Banderole mit ihren stirnseitigen Bereichen eine die einzelnen Gegenstände 8a zusammendrückende Spannkraft aus, so daß der Stapel durch Erfassen eines oberen, ebenen Teilbereichs der Banderole angehoben und gehandhabt werden kann, ohne daß einzelne Gegenstände herausgleiten.
    Eine rechtwinklige Palettenanlage 9 dient dazu, eine beladene Palette mit relativ geringer Toleranz an dem Palettenstellplatz 4 abzustellen, wobei eine Lichtschranke 12 das Vorhandensein einer beladenen Palette feststellt.
    Eine nicht im einzelnen dargestellte Hubeinrichtung dient zum Erfassen und Entnehmen eines Stapels 8 von der Palette 6, wobei die Hubeinrichtung einen von einem gesteuerten Handhabungsroboter geführten Unterdruck-Hubkopf aufweist, der auf den zu entnehmenden Stapel bzw. dessen oberseitigen Banderolenabschnitt absenkbar ist und durch Unterdruckbeaufschlagung den Banderolenabschnitt festhält, so daß der Stapel abgehoben und gehandhabt werden kann. Der Hubkopf hat eine rechteckige Grundfläche und weist eine ebene, im ganzen etwa rechteckförmige und mit abgerundeten Ecken versehene Lochplatte aus Metall auf, entlang deren Rand unterseitig ein elastischer Dichtwulst aus einem nachgiebigen Material angeordnet ist. Die Lochplatte ist oberseitig von einem Gehäuse umschlossen, welches einen Unterdruckanschluß aufweist, so daß ein Banderolenabschnitt des zu erfassenden Stapels, der sich an der Oberseite des Stapels befindet, gegen die Lochplatte gesaugt werden und so erfaßt werden kann.
    Im Bereich des Hubkopfs sind zwei in zueinander senkrechten (z.B. X und Y) Richtungen wirkende Lichtschranken angeordnet, jeweils ein Paar zur Erfassung einer von zwei zueinander senkrechten Kanten, um eine Ecke der Palettenladung lokalisieren zu können.
    Die Hubeinrichtung ist so gesteuert, daß der erfaßte Stapel durch Abschalten des Unterdrucks im Bereich einer Entpackungseinrichtung 14 ablegbar ist, die in Fig. 2 bis 6 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt ist. Fig. 6 zeigt eine Draufsicht der Entpackungseinrichtung entsprechend Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, wobei ein darin abgelegter Stapel 8 gestrichelt dargestellt ist.
    Die Entpackungseinrichtung 14 ist in Fig. 2 in Seitenansicht und in Fig. 3 in einer dazu senkrechten stirnseitigen Ansicht dargestellt, wobei erste Zentrierschieber 16 den Stapel 8 in einer ersten Richtung 16a zentrieren, nach dem dieser in einer Grobpositionierung abgesetzt worden ist, und zweite Zentrierschieber 18 den Stapel in einer zweiten, dazu senkrechten Richtung 18a (Fig. 6) zentrieren.
    Zwei Greifer 20 sind an Schwenkarmen 26 schwenkbar um horizontale Schwenkachsen 22 angebracht und haben die Aufgabe, die Banderole 10, nachdem der Stapel zentriert worden ist, von der Oberseite des Stapels um einen Abstand d (Fig. 3) abzuheben, damit ein horizontal bewegliches Schneidmesser 24 (Fig. 4) zwischen Banderole und Stapel hindurchbewegt werden kann. Zum Anheben der Banderole sind die Greifer 20, neben der Schwenkbarkeit in Pfeilrichtung 22a um die Schwenkachsen 22, relativ zu den Schwenkarmen 26 in vertikaler Richtung 28 um ein gewisses Maß verschieblich bewegbar, beispielsweise um 5 % bis 50 % der vertikalen Abmessung h des Stapels 8.
    Fig. 4 und 5 erläutern im vergrößertem Maßstab Aufbau und Arbeitsweise der Greifer 20 sowie des Schneidmessers 24. In den Darstellungen nach Fig. 4 und 5 liegen die einzelnen Gegenstände des Stapels parallel zur Darstellungsebene und hintereinander in Richtung senkrecht zur Darstellungsebene, während die Banderole die horizontalen Ober- und Unterseiten des Stapels, wie angedeutet, sowie die senkrechten, ober- und unterhalb der Darstellungsebene liegenden Stirnseiten des Stapels umgreift.
    Die beiden Greifer 20 bestehen jeweils aus einem zentralen Greiferkörper 32 und zwei beiderseitig symmetrisch daran angebrachten, in horizontaler Richtung 33 hin und her bewegbaren Greiferelementen 34. Greiferkörper und Greiferelemente weisen unterseitig eine Greiferoberfläche 36 auf, die durch erhöhte Oberflächenrauhigkeit, beispielsweise mittels Belegung mit einem entsprechenden Material, einen möglichst großen Haftreibungskoeffizienten aufweist. Beispielsweise kann die Greiferoberfläche 36 mit Schmirgelpapier beklebt sein.
    Wie in Fig. 3 und 4 angedeutet ist, sind die Greifer 20 relativ zu den Schwenkarmen 26 jeweils um eine relativ zu den Schwenkarmen 26 um eine Schwenkachse 21 frei oder schwimmend verschwenkbar gehalten, so daß eine selbsttätige Ausgleichsbewegung in Richtung des Pfeils 21a (Fig. 4) eines jeden Greifers in seiner Gesamtheit erfolgen kann. Dies hat den Zweck, sicherzustellen, daß jeder Greifer 20 mit seiner ebenen Greiferoberfläche 36 möglichst vollflächig auf der Banderole 10 aufliegt, auch wenn der Stapel 8 der Gegenstände aus irgendeinem Grunde verkantet oder in sonstiger Weise nicht horizontal in der Entpackungseinrichtung 14 liegen sollte. Beispielsweise könnte es sein, daß sich einzelne der flachen Gegenstände des Stapels gegeneinander verschieben, so daß die Oberseite des Stapels nicht eben und parallel zu der Auflagefläche der Entpackungseinrichtung ist. Die um die Achse 21 mögliche schwimmende Verschwenkbarkeit sorgt hier für einen Ausgleich. Die Schwenkachse 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel in Form einer an einem Schlitten 23 angebrachten Schwenklagerung ausgebildet, wobei der Schlitten 23 relativ zu dem Schwenkarm 26 in Richtung 28 verfahrbar ist, um eine vertikale Verfahrbarkeit der Greifer 20 in der in Fig. 3 dargestellten Schwenkarmstellung zu ermöglichen.
    Im ganz geöffneten Zustand der Greifer 20, wenn die Greiferelemente 34 ganz nach außen bewegt sind (Fig. 4, 5), ist zwischen den Greiferelementen 34 und dem Greiferkörper 32 jeweils ein Zwischenraum 38 gebildet. Wenn die Greiferoberfläche 36 mit einer gewissen Andruckkraft auf der Banderole 10 aufliegt, kann durch Zusammenbewegen der Greiferelemente in Richtung der Pfeile 33 die Banderole 10 unter Bildung einer Aufwölbung (Fig. 5) von ihren Randbereichen her in den Zwischenraum 38 mitgenommen werden, wo sie bei vollständigem Schließen der Greiferelemente gegen den Greiferkörper durch Festklemmen festgehalten ist. Anschließend kann durch Anheben der Greifer (Greiferkörper mit beiden Greiferelementen) in Richtung 28 durch Verfahren des Schlittens 23 die Banderole 10 in der gewünschten Weise angehoben werden, wobei ein möglicher Verlauf der Banderole im angehobenen Zustand in Fig. 3 strichpunktiert mit 10' angedeutet ist.
    Zur weiteren Verbesserung der Mitnahmeeigenschaften der Greiferoberfläche 36 können in diese mündende Unterdruckbohrungen vorgesehen sein, die das Anhaften der Banderole an der Greiferoberfläche während der Schließbewegung der Greiferelemente noch verbessern, so daß eine klemmende Erfassung gemäß Fig. 5 gewährleistet ist.
    Das Schneidmesser 24 weist eine in einer Messerhalterung 24a gehaltene Schneidklinge 42 auf, deren Schneidkante in Rückzugsrichtung weisend und schräg geneigt unter einem Fangarm 44 angeordnet ist, der beim Zurückbewegen des Schneidmessers entgegen der Vorschubrichtung 46 die Banderole untergreift und erfaßt und gegen die Schneidklinge führt, so daß sichergestellt ist, daß die Banderole von der Schneidklinge ganz durchgeschnitten wird.
    In Vorschubrichtung 46 gesehen vor der Schneidklinge 42 sind zwei mit gegenseitigem Abstand um eine horizontale Drehachse 48a drehbare Leitrollen 48 angeordnet, die den Vorschubvorgang des Schneidmesser zwischen der angehobenen Banderole 10' und dem Stapel 8 erleichtern und verhindern, daß die Messerhalterung bei ihrer Vorwärtsbewegung in Richtung 46 die Banderole durchstößt. Wenn das Schneidmesser ganz vorgeschoben ist, lassen die Greifer die Banderole los, so daß sich diese absenkt und beim Zurückfahren des Schneidmessers von dem Fangarm erfaßt und geschnitten werden kann.
    Wie Fig. 5 zeigt, ist an einer in etwa den Greifern 20 gegenüberliegenden Position der Entpackungseinrichtung 14, d.h. dort, wo sich etwa die Mitte eines unterseitigen Banderolenabschnitts eines abgestellten Stapels befindet, eine Unterdruck-Absaugeinrichtung 50 zum Entfernen und Entsorgen der aufgeschnittenen Banderole angeordnet. Die Absaugeinrichtung 50 besteht im wesentlichen aus einem oben offen mündenden Rohrstutzen 52 mit einem Ventil 54. Nachgeordnet und nicht dargestellt ist eine Unterdruckerzeugungseinrichtung, beispielsweise ein Industriestaubsauger, der in einem gewissen Volumen einen vorbestimmten Unterdruck aufrechterhält. Bei schnellem Öffnen des Ventils 54 gelangt stoßartig ein Unterdruck an die Mündung des Rohrstutzens 52, so daß die Banderole 10 schlagartig abgesaugt wird.
    Der Entpackungseinrichtung 14 nachgeordnet ist eine Abgabeeinrichtung, die in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet und mit 60 bezeichnet ist. Die Abgabeeinrichtung weist einen Greifer zum Erfassen des von seiner Banderole befreiten Stapels 8 an der Entpackungseinrichtung 14 auf, der mit einer Einrichtung zum Drehen des Stapels um eine oder zwei Achsen versehen ist, um den Stapel in eine vorbestimmte Orientierung zu bringen. Hierzu ist weiterhin eine Lage- oder Orientierungserkennungseinrichtung 70 vorgesehen, die beispielsweise mit einer Kamera bestimmte Merkmale der Gegenstände an einer Stirnseite des Stapels erfaßt und daraus die Orientierung des Stapels ableitet. Gegebenenfalls wird daraufhin der Stapel um eine oder zwei Achsen gedreht, bis die vorgegebene Orientierung erreicht ist. Danach wird der Stapel in der vorgegebenen Orientierung auf einem Abförderband 80 abgelegt, welches den Stapel von Gegenständen zur weiteren Verarbeitung abtransportiert.
    Bezugszeichenliste
    2
    Sicherheitsumschließung
    4
    Palettenstellplatz
    6
    Palette
    8
    Stapel
    8a
    Gegenstand
    9
    Palettenanlage
    10
    Banderole
    10'
    angehobene Stellung
    12
    Lichtschranke
    14
    Endpackungseinrichtung
    16
    erster Zentrierschieber
    16a
    Erste Zentriereinrichtung
    18
    zweiter Zentrierschieber
    18a
    zweite Zentriereinrichtung
    20
    Greifer
    21
    Schwenkachse
    22
    Schwenkachse
    22a
    Schwenkrichtung
    24
    Schneidmesser
    26
    Schwenkarm
    28
    Pfeil
    32
    Greiferkörper
    34
    Greifelement
    36
    Greiferoberfläche
    38
    Zwischenraum
    42
    Schneidklinge
    44
    Fangarm
    46
    Vorschubrichtung
    48
    Leitrolle
    50
    Unterdruck-Absaugeeinrichtung
    52
    Rohrstutzen
    54
    Ventil
    60
    Abgabeeinrichtung
    70
    Lageerkennungseinrichtung
    80
    Abförderband

    Claims (21)

    1. Verfahren zum Entpacken von banderolierten Stapeln (8) von Gegenständen (8a), mit den Schritten
      Bereitstellen einer Palette (6) mit darauf lagenweise gestapelten, jeweils mit einer folienartigen Banderole (10) umhüllten, quaderförmigen Stapeln (8) flacher Gegenstände (8a),
      Lokalisieren eines Stapels (8), insbesondere innerhalb einer zu oberst befindlichen Palettenlage,
      Absenken eines Hubkopfs auf eine Oberseite des Stapels (8),
      Erfassen eines der Oberseite zugeordneten Banderolenabschnitts mit dem Hubkopf,
      Entnehmen des Stapels (8) und Absetzen an einer Entpackungsstation (14),
      Erfassen und Anheben des Banderolenabschnitts mit zwei Greifern (20) an zwei beabstandeten Greifpositionen,
      Durchtrennen des Banderolenabschnitts zwischen den Greifpositionen,
      Öffnen der Banderole (10) mit den Greifern (20),
      Erfassen des Stapels (8), während die Banderole (10) mit den Greifern (20) festgehalten wird, und Ablegen des Stapels (8) an einer Abgabeposition, und
      Entfernen der Banderole (10).
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapel (8) in einer Position bereitgestellt werden, in der die flachen Gegenstände (8a) in vertikaler Stellung nebeneinander angeordnet sind.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassen des Banderolenabschnitts mit dem Hubkopf mittels Unterdruck und/oder durch klemmendes Greifen erfolgt.
    4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassen des Banderolenabschnitts an der Entpackungsstation (14) mittels Unterdruck und/oder durch klemmendes Greifen erfolgt.
    5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Banderolenabschnitt durch ein horizontal bewegbares Schneidmesser (24) durchtrennt wird, wobei zwei freie Banderolenenden gebildet werden.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Banderolenenden mit den Greifern (20) in entgegengesetzten Richtungen auseinanderbewegt und die Banderole (10) dadurch geöffnet wird, bevor der Stapel (8) erfaßt und an der Abgabeposition abgelegt wird.
    7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Banderole (10) mittels Unterdruck abgesaugt und aus der Entpackungsstation entfernt wird.
    8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Orientierung des Stapels (8) erfaßt und der Stapel vor dem Ablegen in eine vorgegebene Orientierung gedreht wird.
    9. Vorrichtung zum Entpacken von banderolierten Stapeln (8) von Gegenständen (8a) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der der vorangehenden Ansprüche, mit
      einer Hubeinrichtung zum Erfassen und Entnehmen eines mit einer folienartigen Banderole (10) umhüllten, quaderförmigen Stapels flacher Gegenstände (8a) von einer Palette (6),
      einer Entpackungseinrichtung (14) mit zwei getrennt bewegbaren Greifern (20) zum Erfassen eines oberseitigen Banderolenabschnitts des Stapels (8) an zwei beabstandeten Greifpositionen, und mit einer Schneideinrichtung zum Durchtrennen des Banderolenabschnitts zwischen den Greifpositionen, wobei die Greifer (20) so gesteuert sind, daß sie nach dem Erfassen und Durchtrennen des Banderolenabschnitts die Banderole (10) öffnen,
      einer Abgabeeinrichtung zum Erfassen und Ablegen des banderolefreien Stapels an einer Abgabeposition.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung einen Unterdruck-Hubkopf aufweist,
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck-Hubkopf eine Lochplatte und einen entlang deren Rand verlaufenden, elastischen Dichtwulst aufweist.
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung eine Zentriereinrichtung mit zwei in zueinander senkrechten Richtungen arbeitenden Lichtschranken zum Lokalisieren einer Ecke eines Palettenstapels aufweist.
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (20) jeweils einen Greiferkörper (32) und ein relativ dazu bewegbares Greiferelement (34) aufweisen, um die Banderole mittels Reibung mitzunehmen und zwischen Greiferelement und Greiferkörper klemmend zu erfassen.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferoberfläche (36) eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit aufweist.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferoberfläche (36) von Greiferkörper (32) und/oder Greiferelement (34) mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
    16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (20) um eine Schwenkachse (21) schwimmend gelagert sind.
    17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (20) in entgegengesetzten Richtungen um Schwenkachsen (22) schwenkbeweglich sind, um die Banderole (10) nach dem Schneiden zu öffnen.
    18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung ein horizontal bewegbares Schneidmesser (24) aufweist.
    19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung ein in einer Rückzugsrichtung geneigt angeordnetes Schneidmesser (24) mit Fangarm (44) und Leitrollen (48) aufweist.
    20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Entpackungseinrichtung (14) eine Unterdruck-Absaugeinrichtung (50) zum Entfernen und Entsorgen der Banderole (10) aufweist.
    21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabeeinrichtung (60) eine Lageerkennungseinrichtung (70) zum Erkennen der Orientierung eines Stapels (8) und eine Dreheinrichtung zum Drehen in eine vorgegebene Orientierung aufweist.
    EP05003107A 2004-02-13 2005-02-14 Vorrichtung und Verfahren zum Entpacken von banderolierten Gegenständen Withdrawn EP1564149A1 (de)

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