Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung und Verfahren zum Verpacken von Artikeln
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handhabung- und/oder
Verpackungsvorrichtung zur Umverpackung von Artikelgruppen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Überführen von im Massenstrom und/oder im Reihentransport beförderten Artikeln in kontinuierlich oder intermittierend entlang einer Förderstrecke bewegte Umverpackungen mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 10.
Die automatisierte Bestückung von Umverpackungen mit Artikelgruppen wie etwa die automatisierte Bestückung oder Befüllung von Getränkekästen oder -kartons mit Getränkebehältern erfolgt normalerweise diskontinuierlich, da die Umverpackungen oder Getränkekästen für jeden Bestückungsvorgang angehalten werden müssen, auch wenn sie im übrigen Prozessverlauf mit kontinuierlicher Fördergeschwindigkeit transportiert werden. Eine solchermaßen diskontinuierlich ablaufende Bestückung von
Umverpackungen mit Artikeln weist naturgemäß den Nachteil einer vergleichsweise geringen Leistung auf, da der Förderprozess der Umverpackungen oder Kästen immer wieder angehalten werden muss, um die Artikel oder Behälter dort einsetzen zu können, und deshalb insgesamt relativ verlangsamt abläuft.
Es gibt im Stand der Technik verschiedene Ansätze zur Umgehung dieser Nachteile oder zur Reduzierung der dadurch gegebenen Einschränkungen, etwa durch eine quasikontinuierliche Förderung von Umverpackungen während ihrer Bestückung mit Artikeln, was sich etwa in der WO 96/32323 oder in der GB 836 632 beschrieben findet.
Angesichts der Nachteile im Stand der Technik kann es als vorrangige Aufgabe der Erfindung angesehen werden, eine einfach aufgebaute und zuverlässig arbeitende Vorrichtung zum Verpacken von Artikeln bzw. zu deren Einsetzen ein Umverpackungen sowie ein entsprechendes Verpackungsverfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem störende Diskontinuitäten bei der Förderung reduziert oder sogar vermieden werden können.
Die obige Aufgabe wird durch eine Handhabungs- und/oder
Verpackungsvorrichtung sowie durch ein Verfahren gelöst, welche die Merkmale der
jeweiligen unabhängigen Ansprüche aufweisen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die jeweiligen Unteransprüche beschrieben.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe schlägt die Erfindung eine Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung zur Umverpackung von Artikelgruppen vor, die eine erste Förderstrecke zum Transportieren einer Vielzahl von Artikeln im Massenstrom und/oder im Reihentransport in einer definierten Förderrichtung sowie eine nahe der ersten Förderstrecke befindliche und/oder parallel zu dieser verlaufende zweite
Förderstrecke zum aufeinander folgenden Transportieren von Umverpackungen aufweist, welche Umverpackungen die für eine Aufnahme jeweils mindestens einer, auf mehreren Artikeln gebildeten Artikelgruppe vorgesehen und vorbereitet sind. In diesem
Zusammenhang sei einerseits darauf hingewiesen, dass die obige Definition des
Transports der Artikel im Massenstrom oder in Reihen auch den intermittierenden Transport von zuvor separierten Artikelgruppen umfasst. So können die Artikel bspw. in Gruppen eingeteilt und diese Gruppen zumindest geringfügig von nachfolgenden Artikeln separiert werden, so dass diese Gruppen anschließend in die Umverpackung überführt werden können.
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass die im vorliegenden
Beschreibungszusammenhang generalisierend als Umverpackungen bezeichneten Verpackungen durch diverse Behältnisse gebildet sein können, die grundsätzlich zur Aufnahme der Artikel geeignet sein müssen. In der Praxis können die Umverpackungen bspw. durch oben offene Kartons, sog. Trays (d.h. Aufnahmeunterlagen oder -schalen aus Karton, Kunststoff o. dgl.), Getränkekisten usw. gebildet sein, in welche die Artikel von oben her mittels der weiter unten im Detail erläuterten Handhabungseinrichtung mit ihrem mindestens einen steuerbaren Greiferkopf eingesetzt werden können. Wenn zudem verallgemeinernd von Artikeln die Rede ist, so sind dies massenstromfähige Stückgüter, deren weitere Handhabung und deren Transport und/oder Versand typischerweise mittels Umverpackungen erfolgt. So können die Artikel insbesondere durch Behältnisse, Getränkebehältnisse, Flaschen, Dosen o. dgl. gebildet sein, die mittels der
Umverpackungen zu Stapel- und/oder palettierbaren Verpackungseinheiten
zusammengefasst werden können.
Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Handhabungs- und/oder
Verpackungsvorrichtung eine den Förderstrecken zugeordnete Handhabungseinrichtung mit wenigstens einem Greiferkopf, der zur gleichzeitigen Aufnahme und Erfassung jeweils einer Artikelgruppe von der ersten Förderstrecke, zu deren Überführung zur zweiten
Förderstrecke und zum Einsetzen der Artikelgruppe in eine der dort beförderten
Umverpackungen vorgesehen und ausgebildet ist. Wenn im vorliegenden
Zusammenhang von einer Handhabungseinrichtung mit mindestens einem Greiferkopf gesprochen wird, so kann dies bspw. ein Portalroboter, ein Mehrachsroboter, ein
Parallelkinematik-Roboter oder eine andere geeignete Handhabungseinrichtung sein, die zwischen den wenigstens zwei Förderstrecken zur Überführung von gleichzeitig mehreren Artikeln zu den Umverpackungen hin- und herbewegt und dabei gleichzeitig nach Bedarf angehoben und abgesenkt werden kann.
An einem beweglichen Werkzeugkopf dieser Handhabungseinrichtung befindet sich wenigstens ein steuerbarer Greiferkopf zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Artikel wie bspw. Getränkebehältern oder Flaschen, der bspw. mit steuerbaren Sauggreifern oder mit steuerbaren Greiftulpen o. dgl. ausgestattet sein kann, mit denen die Artikel, Getränkebehälter oder Flaschen in deren Hals- oder Kopfbereich erfasst und für die Überführung in die Umverpackung sicher gehalten sowie zum Absetzen in der
Umverpackung zuverlässig freigegeben werden können. Sofern die
Handhabungseinrichtung mit nur einem Greiferkopf ausgestattet ist, kann normalerweise gleichzeitig eine Umverpackung mit einer definierten Anzahl von Artikeln,
Getränkebehältern oder Flaschen bestückt werden, bspw. mit einer Anzahl von im Rechteckverbund angeordneten Artikeln von insgesamt zwanzig oder vierundzwanzig oder mehr Artikeln, Getränkebehältern oder Flaschen. Wahlweise kann die
Handhabungseinrichtung jedoch auch mit zwei oder drei gleichartigen Greiferköpfen ausgestattet sein, die es erlauben, eine entsprechend größere Anzahl von Artikeln gleichzeitig zu erfassen und bspw. in zwei oder drei hintereinander beförderte
Umverpackungen abzusetzen. Durch die solchermaßen geschaffene Möglichkeit der gleichzeitigen Bestückung mehrerer Umverpackungen mit jeweiligen Artikelgruppen ist ein entsprechend hoher Durchsatz bei der Bestückung von Umverpackungen mit Artikeln möglich.
Zudem ist der zweiten Förderstrecke eine Positionserfassungseinrichtung zur Erkennung einer Position einer noch leeren und mit Artikeln zu befüllenden und/oder zu bestückenden Umverpackung und/oder zur Erfassung einer Fördergeschwindigkeit dieser Umverpackung zugeordnet, wobei die von der Positionserfassungseinrichtung generierten Ausgangssignale verarbeitet und hinsichtlich einer Ansteuerung der
Handhabungseinrichtung zumindest beim Einsetzen einer Artikelgruppe in die auf der zweiten Förderstrecke beförderte Umverpackung und/oder hinsichtlich einer Ansteuerung der zweiten Förderstrecke zum Positionieren mindestens einer weiteren mit Artikeln zu
befallenden und/oder zu bestückenden Umverpackung auswertbar sind oder ausgewertet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen
Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung ist deren Positionserfassungseinrichtung ungefähr parallel zur zweiten Förderstrecke bewegbar und/oder kann zumindest temporär annähernd in Fördergeschwindigkeit der Umverpackungen mit diesen mitbewegt werden. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Positionserfassungseinrichtung ungefähr parallel zur zweiten Förderstrecke in einer Förderrichtung der Umverpackungen oder entgegen der Förderrichtung bewegbar ist, was bspw. durch einen motorischen Antrieb und durch eine Führung mit einem parallel zur Förderrichtung der Umverpackungen angeordneten Führungsschlitten ermöglicht sein kann.
Besonders vorteilhaft kann die Positionserfassungseinrichtung durch einen optischen Sensor oder durch einen Ultraschallsensor gebildet sein, der im Wesentlichen zumindest eine Vorderkante oder einen vorderen Bereich einer jeweils zuvorderst auf der zweiten Förderstrecke befindlichen und/oder für eine Befüllung oder Bestückung mit Artikeln bereitstehenden oder beförderten Umverpackung erfasst und entsprechende Positionsdaten liefert. Ein solcher optischer Sensor oder Ultraschallsensor, der entlang der Förderrichtung der Umverpackungen hin- und herbewegt werden und solchermaßen jede Vorderkante eines zuvorderst in der Reihe der hintereinander beförderten
Umverpackungen erfassen kann, kann auf einfache Weise sehr zuverlässige
Positionsdaten der Umverpackungen liefern, ohne dass bspw. ein Kamerabild o. dgl. Daten analysiert werden müssten, was wesentlich aufwändiger wäre als eine relativ einfache Kantenerkennung oder Hell-Dunkel-Erkennung, wie es durch die
erfindungsgemäß vorgesehene Positionserfassungseinrichtung ermöglicht ist. Bereits diese vergleichsweise einfache Sensortechnik ermöglicht eine sehr präzise
Positionssteuerung der Handhabungseinrichtung mit dem an den Greifern geführten Artikeln, wenn diese möglichst exakt an ihre vorgesehenen Ablagepositionen in den Umverpackungen eingesetzt werden sollen.
Wahlweise kann die erfindungsgemäße Handhabung- und/oder
Verpackungsvorrichtung mit einer weiteren oder dritten Förderstrecke zum
Weitertransport von mit Artikeln befüllten oder bestückten Umverpackungen ausgestattet sein, wobei diese weitere oder dritte Förderstrecke vorzugsweise parallel zur ersten bzw. zweiten Förderstrecke verläuft. Diese dritte Förderstrecke kann dafür verwendet werden, um die Umverpackungen vor ihrer Befüllung oder Bestückung mit Artikelgruppen auf die
dritte Förderstrecke und in einen Erfassungs- und/oder Manipulationsbereich der
Handhabungseinrichtung zu überführen. Die dritte Förderstrecke kann in einem intermittierenden Betrieb oder in einem Taktbetrieb laufen, auch wenn die beiden anderen Förderstrecken in kontinuierlichem Betrieb laufen. Somit kann die dritte Förderstrecke dafür genutzt werden, auch bei schneller Zuführung von Artikeln und Umverpackungen den Abtransport zu entzerren und den Positionierungsaufwand für die
Handhabungseinrichtung beim Einsetzen der Artikel in die Umverpackungen zumindest geringfügig zu reduzieren.
Die Handhabungseinrichtung mit dem mindestens einen Greiferkopf der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung ist variabel steuerbar und zwischen den Förderstrecken mit den Artikeln und den Umverpackungen bewegbar, insbesondere zur Aufnahme von Artikelgruppen von der ersten Förderstrecke, zu deren Überführen zur zweiten Förderstrecke und/oder zur im Taktbetrieb laufenden dritten Förderstrecke, zum Einsetzen der Artikelgruppe in eine der dort beförderten Umverpackungen sowie zum Zurückbewegen des Greiferkopfes zum Massenstrom und/oder Reihentransport der Artikel auf der ersten Förderstrecke, um daraus weitere Artikelgruppen aufzunehmen. Dabei ist zudem vorgesehen, dass die
Handhabungseinrichtung mit dem wenigstens einen Greiferkopf nach der Aufnahme einer Artikelgruppe von der ersten Förderstrecke zumindest während des Einsetzens der Artikelgruppe in die Umverpackung annähernd mit derselben Transportgeschwindigkeit wie die auf der Förderstrecke bewegten Umverpackungen parallel zur und/oder entlang der Förderstrecke bewegbar ist bzw. bewegt wird. Auf diese Weise kommen die besonderen Vorteile der Erfindung zum Tragen, nämlich die solchermaßen erzielbaren hohen Bestückungsleistungen beim Einsetzen der Artikel in die Umverpackungen. Zudem können die im Stand der Technik unvermeidlichen Stopps bei jedem Einsetzen von Artikeln in die Umverpackungen mittels der Greiferköpfe vermieden werden. Zudem erlaubt die erfindungsgemäße Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung ein
Wahlweise können auch mehrere Greiferköpfe zur gleichzeitigen Bestückung mehrerer Umverpackungen mit jeweiligen Artikelgruppen vorgesehen sein, was eine schneller Bestückung der Umverpackungen mit Artikeln und damit insgesamt schnellere Taktungen ermöglicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann die zweite
Förderstrecke und/oder deren dritte Förderstrecke der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung mit einer steuerbaren Ausschleuseinrichtung zum
Ausschleusen von fehlerhaften Umverpackungen und/oder fehlerhaft und/oder unvollständig mit Artikeln bestückten Umverpackungen ausgestattet sein. Diese steuerbare Ausschleuseinrichtung kann insbesondere mit einer weiteren
Erfassungseinrichtung zur Erfassung und Erkennung von fehlerhaften oder einwandfreien Umverpackungen und zur Generierung eines Ausschleussignals bei festgestellten Fehlern und/oder Unvollständigkeiten bei der Bestückung der erfassten Umverpackungen ausgestattet sein.
Zusammengefasst oder ergänzend kann es als besonderes Charakteristikum der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezeichnet werden, dass sich der kontinuierliche Zulauf oder Transport der Umverpackungen, Kartons oder Kisten an dem parallelen
kontinuierlichen Transport der zugeführten Artikel orientiert, die in Gruppen in die hintereinander beförderten Umverpackungen überführt werden, dass also der
kontinuierliche Transport der Umverpackungen auf der Basis des kontinuierlichen Artikel-, Behälter- oder Flaschenzulaufs entstehen soll. Die besonderen Vorteile der Erfindung wurden bereits genannt, nämlich die erzielbaren höheren Leistungen, die Vermeidung von Stopps der kontinuierlich transportierten Umverpackungen und die gleichzeitig erzielbaren zuverlässigen Transportbedingungen und die zuverlässigen Verarbeitungsbedingungen von Umverpackungen wie Kisten und Kartons. Hinzu kommt die einfache Sensorik zur exakten Positionierung der Handhabungseinrichtung mit dem Greifer, der die Artikel in die bereitstehenden oder kontinuierlich beförderten Umverpackungen einsetzt. Diese einfache Sensorik beruht auf einer Kantenerkennung einer Vorderkante der jeweils zuvorderst befindlichen Umverpackung, die aktuell mit Artikeln bestückt werden soll, was durch einen hin- und herbeweglichen Sensor realisiert sein kann, der entlang der
Förderrichtung oder entgegen der Förderrichtung parallel zur zweiten Förderstrecke mit den darauf bewegten Umverpackungen positioniert werden kann, um jeweils die zuvorderst befindliche Umverpackung zu finden und zu identifizieren, um die
Handhabungseinrichtung auf Grundlage der solchermaßen generierten Positionsdaten für die Umverpackung exakt positionieren zu können.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe schlägt die Erfindung neben der in verschiedenen Ausführungsvarianten beschriebenen Handhabungs- und/oder
Verpackungsvorrichtung weiterhin ein Verfahren zum Überführen von im Massenstrom und/oder im Reihentransport und/oder gruppenweise beförderten Artikeln in kontinuierlich oder intermittierend entlang einer Förderstrecke bewegte Umverpackungen vor, wobei die Umverpackungen jeweils mindestens eine aus mehreren Artikeln gebildete Artikelgruppe aufnehmen können, und wobei jeweils mindestens eine Artikelgruppe mittels wenigstens
einer Handhabungseinrichtung und/oder eines Greiferkopfes einer solchen Handhabungseinrichtung aus dem Massenstrom und/oder dem Reihentransport oder als Gruppe erfasst und herausgehoben und von oben in eine der sich neben dem
Massenstrom oder dem Reihentransport der Artikel entlang der Förderstrecke
bewegenden Umverpackungen eingesetzt wird, wonach die Umverpackung
abtransportiert wird. Das Verfahren sieht vor, dass mittels wenigstens einer der zweiten Förderstrecke zugeordneten Positionserfassungseinrichtung eine Position einer noch leeren und mit Artikeln zu befüllenden und/oder zu bestückenden Umverpackung erkannt und/oder eine Fördergeschwindigkeit dieser Umverpackung erfasst wird, und dass die Ausgangssignale dieser Positionserfassungseinrichtung verarbeitet und hinsichtlich einer Ansteuerung der Handhabungseinrichtung zumindest beim Einsetzen einer Artikelgruppe in die auf der zweiten Förderstrecke beförderte Umverpackung ausgewertet werden.
Das Verfahren kann generell darauf verzichten, dass die Umverpackungen während des Einsetzens der Artikel zum Stillstand kommen müssen, wodurch eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und ein entsprechend hoher Durchsatz erzielt werden kann. Nach dem Einsetzen einer Artikelgruppe in eine Umverpackung wird der Greiferkopf jeweils zum Massenstrom und/oder Reihentransport der Artikel zurückbewegt, um daraus weitere Artikelgruppen aufzunehmen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Greiferkopf der Handhabungseinrichtung nach der Aufnahme einer Artikelgruppe zumindest während des Einsetzens der Artikelgruppe in die Umverpackung annähernd mit derselben Transportgeschwindigkeit wie die auf der Förderstrecke bewegten Umverpackungen parallel zur und/oder entlang der Förderstrecke bewegt wird. Wahlweise kann das Verfahren vorsehen, dass gleichzeitig mehrere Umverpackungen mittels mehrteiligen Greiferköpfen mit jeweiligen Artikelgruppen bestückt werden, wobei die zwei, drei oder mehr Greiferköpfe vorzugsweise jeweils mit einer
Handhabungseinrichtung gekoppelt oder an dieser aufgehängt sind.
Bei dem Verfahren kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Positionserfassungseinrichtung parallel zur zweiten Förderstrecke bewegt und/oder zumindest temporär annähernd in Fördergeschwindigkeit der Umverpackungen mit diesen mitbewegt wird. Außerdem kann das Verfahren alternativ vorsehen, dass die
Umverpackungen mittels einer dritten Förderstrecke herantransportiert werden, wobei die Umverpackungen vor ihrer Befüllung oder Bestückung mit Artikelgruppen auf die zweite
Förderstrecke und in einen Erfassungs- und/oder Manipulationsbereich der
Handhabungseinrichtung überführt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorzugsweise vorgesehen, dass nach dem Einsetzen einer Artikelgruppe in eine Umverpackung wenigstens ein Greiferkopf der Handhabungseinrichtung zum Massenstrom und/oder Reihentransport der Artikel zurückbewegt wird, um daraus weitere Artikelgruppen aufzunehmen. Außerdem kann das Verfahren vorsehen, dass der wenigstens eine Greiferkopf der Handhabungseinrichtung nach der Aufnahme einer Artikelgruppe zumindest während des Einsetzens der
Artikelgruppe in die Umverpackung annähernd mit derselben Transportgeschwindigkeit wie die auf der Förderstrecke bewegten Umverpackungen parallel zur und/oder entlang der Förderstrecke bewegt wird. Wahlweise kann das Verfahren vorsehen, dass gleichzeitig mehrere Umverpackungen mittels mehrteiligen Greiferköpfen mit jeweiligen Artikelgruppen bestückt werden, wobei die zwei, drei oder mehr Greiferköpfe
vorzugsweise jeweils mit einer Handhabungseinrichtung gekoppelt oder an dieser aufgehängt sind.
Zudem kann bei einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die zweite Förderstrecke mit einer steuerbaren
Ausschleuseinrichtung zum Ausschleusen von fehlerhaften Umverpackungen und/oder fehlerhaft und/oder unvollständig mit Artikeln bestückten Umverpackungen ausgestattet ist. Wahlweise kann die steuerbare Ausschleuseinrichtung mit einer
Erfassungseinrichtung zur Erfassung und Erkennung von fehlerhaften oder einwandfreien Umverpackungen gekoppelt sein, die bei festgestellten Fehlern und/oder
Unvollständigkeiten bei der Bestückung der erfassten Umverpackungen ein
Ausschleussignal generiert.
Es sei an dieser Stelle ergänzend darauf hingewiesen, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen
Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt anhand einer schematischen Draufsicht den grundsätzlichen Aufbau einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder
Verpackungsvorrichtung.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung.
Fig. 3 zeigt in insgesamt zehn schematischen Draufsichten (Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C, Fig. 3D, Fig. 3E, Fig. 3F, Fig. 3G, Fig. 3H, Fig. 3I und Fig. 3J) in aufeinander folgenden Prozessphasen die Bestückung von Umverpackungen mit Artikelgruppen, wobei die Umverpackungen kontinuierlich in einer Förderrichtung bewegt werden.
Fig. 4 zeigt in zwei schematischen Draufsichten (Fig. 4A und Fig. 4B) zwei weitere Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Handhabungs- und/oder
Verpackungsvorrichtung mit optionalen Ausschleusstationen.
Fig. 5 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung mit einem zweibahnigen Zulauf für die Umverpackungen.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in der nachfolgenden Figurenbeschreibung in der Regel auch gleiche Bezugsziffern verwendet. Ferner werden der Übersicht halber in manchen Fällen nur solche Bezugsziffernn in den einzelnen Figuren dargestellt und/oder im Text beschrieben, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur und für das Verständnis der zu erläuternden Zusammenhänge erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie
die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die schematische Draufsicht der Fig. 1 soll lediglich den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung 10
verdeutlichen, die der Umverpackung von Artikelgruppen dient, was im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel durch das Überführen von Getränkebehältern in als Umverpackung dienende Getränkekästen zur oberseitigen Aufnahme einer definierten Anzahl von regelmäßig angeordneten bzw. passend gruppierten Getränkebehältern veranschaulicht werden soll. Die hier nur schematisch angedeutete Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 umfasst eine erste Förderstrecke 12 zum
Transportieren einer Vielzahl von aufrecht stehenden Artikeln 14, die hier bspw. durch aufrecht stehende Getränkebehälter gebildet sein können, was hier sowie in den nachfolgenden Figuren jedoch nicht im Detail dargestellt ist. Die Artikel 14 oder Behälter werden im Massenstrom und/oder im Reihentransport oder auch nach Gruppierung in gruppierten Anordnungen in einer definierten Förderrichtung 16, die zur Vorrichtung 10 hinführt, transportiert. Zudem umfasst die Vorrichtung 10 eine nahe der ersten
Förderstrecke 12 befindliche und im gezeigten Ausführungsbeispiel parallel zu dieser verlaufende zweite Förderstrecke 18 zum aufeinander folgenden Transportieren von Umverpackungen 20, die bspw. durch Kartons oder Getränkekästen o. dgl. gebildet sein können, und die als Umverpackungen 20 für die Aufnahme jeweils mindestens einer, auf mehreren Artikeln 14 bzw. Getränkebehältern gebildeten Artikelgruppe vorgesehen und vorbereitet sind.
Wie dies bereits die schematische Draufsicht der Fig. 1 erkennen lässt, werden auch die bspw. durch Getränkekästen gebildeten Umverpackungen 20 auf der zweiten Förderstrecke 20 in derselben Förderrichtung 16 zur Vorrichtung 10 bewegt wie die bspw. durch Getränkebehälter gebildeten Artikel 14 auf der ersten Förderstrecke 12. Diese Ausrichtung der beiden Förderstrecken 12 und 18 zueinander ist jedoch nicht unbedingt zwingend, sondern kann in der Praxis bedarfsweise auch variieren, so dass nichtparallele Förderrichtungen 16 der beiden Förderstrecken 12 und 18 für die Artikel 14 bzw. für die Umverpackungen 20 ebenso denkbar und handhabbar sind. Die Anordnung der ersten Förderstrecke 12 und der zweiten Förderstrecke 18 ist in der schematischen Darstellung der Fig. 1 in einer Weise gewählt, dass die Förderrichtung 16 nach rechts weist und dass sich die erste Förderstrecke 12 unterhalb der parallel dazu verlaufenden zweiten
Förderstrecke 18 befindet, was in den nachfolgenden Figuren umgekehrt gewählt ist. Die exakte Anordnung der Förderstrecken 12 und 18 soll jedoch nicht näher interessieren, da
grundsätzlich unterschiedliche Anordnungen möglich sind, die sich u.a. auch nach den zur Verfügung stehenden Platzverhältnissen zur Aufstellung der Maschine oder Vorrichtung 10 richten.
Weiterhin umfasst die gezeigte Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 eine den beiden Förderstrecken 12 und 18 räumlich und funktionell gleichermaßen zugeordnete Handhabungseinrichtung 22 mit einem hier nicht näher verdeutlichten Greiferkopf 24 oder mehreren parallel ansteuerbaren Greiferköpfen 24, der bzw. die zur gleichzeitigen Aufnahme und Erfassung jeweils einer Artikelgruppe mit jedem
vorhandenen Greiferkopf 24 von der ersten Förderstrecke 12 und zu deren Überführung zur zweiten Förderstrecke 18 innerhalb der Vorrichtung 10 und zum Einsetzen der Artikelgruppe, d.h. bspw. der Gruppe von Getränkebehältern, in eine der dort beförderten Umverpackungen 20 bzw. Getränkekästen vorgesehen sind. Die in der Fig. 1 nur schematisch angedeutete Handhabungseinrichtung 22 mit mindestens einem Greiferkopf 24 oder mit mehreren annähernd synchron beweglichen und steuerbaren Greiferköpfen 24 kann bspw. durch einen Portalroboter, einen Mehrachsroboter, einen
Parallelkinematik-Roboter oder eine andere geeignete Handhabungseinrichtung 22 gebildet sein, deren Greiferkopf 24 oder deren Greiferköpfe 24 zwischen den beiden Förderstrecken 12 und 18 zur Überführung von gleichzeitig mehreren Artikeln 14 oder Getränkebehältern zu den in paralleler Förderrichtung 16 bewegten Umverpackungen 20 oder Getränkekästen hin- und herbewegt und dabei gleichzeitig nach Bedarf angehoben und abgesenkt werden können.
Der an einem beweglichen Werkzeugkopf (nicht im Detail dargestellt) der
Handhabungseinrichtung 22 befindliche steuerbare Greiferkopf 24 oder die mehreren Greiferköpfe 24 dienen der gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Artikel 14 wie bspw.
Getränkebehältern oder Flaschen. Zu diesem Zweck ist der Greiferkopf 24 oder sind die Greiferköpfe 24 mit steuerbaren Sauggreifern oder mit steuerbaren Greiftulpen o. dgl. ausgestattet, mit denen die Artikel 14, Getränkebehälter oder Flaschen in deren Hals oder Kopfbereich erfasst und für die Überführung und das annähernd senkrechte
Einfügen in die oben offenen Umverpackungen 20 (z.B. Getränkekästen) sicher gehalten sowie zum Absetzen in der hierfür jeweils vorgesehenen Umverpackung 20 bzw. im jeweils hierfür vorgesehenen Getränkekasten zuverlässig freigegeben werden können. Sofern die Handhabungseinrichtung 22 in einer einfachsten Ausstattungsvariante mit nur einem Greiferkopf 24 ausgestattet ist, kann normalerweise gleichzeitig eine
Umverpackung 20 bzw. ein Getränkekasten mit einer definierten Anzahl von Artikeln 14, Getränkebehältern oder Flaschen bestückt werden, bspw. mit einer Anzahl von im
Rechteckverbund angeordneten Artikeln 14 oder Getränkebehältern von insgesamt zwanzig oder vierundzwanzig oder mehr Artikeln 14, Getränkebehältern oder Flaschen. Vorzugsweise kann die Handhabungseinrichtung 22 jedoch auch mit zwei oder drei gleichartigen Greiferköpfen 24 ausgestattet sein, die es erlauben, eine entsprechend größere Anzahl von Artikeln 14 oder Getränkebehältern gleichzeitig zu erfassen und bspw. in zwei oder drei hintereinander beförderte Umverpackungen 20 oder
Getränkekästen abzusetzen. Durch die solchermaßen geschaffene Möglichkeit der gleichzeitigen Bestückung mehrerer Umverpackungen 20 oder Getränkekästen mit jeweiligen Gruppen von Artikeln 14 oder Getränkebehältern ist ein entsprechend hoher Durchsatz bei der Bestückung von Umverpackungen mit Artikeln 14 bzw. Behältern möglich.
Die schematische Darstellung der Fig. 1 lässt weiterhin die aus der Vorrichtung 10 in Förderrichtung 16 rechts herausführende bzw. sich fortsetzende zweite Förderstrecke 18 erkennen, deren Förderrichtung 16 zur Abförderung der mit Artikeln 14 wie bspw. Getränkebehältern bestückten Umverpackungen 20 bzw. Getränkekästen für deren weitere Handhabung wie etwa Palettierung unverändert ist. Normalerweise ist der nach rechts aus der Vorrichtung 10 herausführende Abschnitt der zweiten Förderstrecke 18 deren Fortsetzung, da die Umverpackungen 20 oder Getränkekästen bei ihrer Bestückung mit Artikeln 14 oder Getränkebehältern nicht von der zweiten Förderstrecke 18
heruntergenommen oder entnommen werden.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die als unverzichtbarer
Bestandteil der vorliegenden Erfindung anzusehende bewegliche
Positionserfassungseinrichtung 26, die parallel zur zweiten Förderstrecke 18 und entlang dieser hin- und herbewegt werden kann, um die exakten Positionen der auf der zweiten Förderstrecke 18 bewegten und mit Artikeln 14 zu bestückenden Umverpackungen 20 zu erfassen, in der Fig. 1 nicht erkennbar ist, gleichwohl aber Teil der erfindungsgemäßen Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 ist. Diese
Positionserfassungseinrichtung 26, ihre Anordnung und ihre genauere Funktion sollen erst anhand der nachfolgend beschriebenen Figuren 2 ff. näher erläutert werden.
Die schematische Draufsicht der Fig. 2 verdeutlicht eine beispielhafte
Ausgestaltung der bereits in der Fig. 1 in einigen ihrer wichtigen Bestandteile erläuterten erfindungsgemäßen Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 sowie gegenüber der Fig. 1 einige weitere Details der Vorrichtung 10. So können die Artikel 14 oder Getränkebehälter in einem Massenstrom auf einer die erste Förderstrecke 12
bildenden ersten Horizontalfördereinrichtung 28 in Förderrichtung 16 (hier wiederum von links nach rechts weisend; obere Förderstrecke) heranbefördert und in einen Eingriffs und/oder Übernahmebereich der Handhabungseinrichtung 22 befördert werden. Die zunächst im Massenstrom beförderten Artikel 14 oder Behälter können hierbei auf ihrem Förderweg bspw. mittels vertikal stehender Gassenbleche (hier nicht erkennbar) oder auf andere Weise in Reihen von regelmäßig hintereinander beförderten Artikeln 14 oder Behältern aufgeteilt und zusammengeführt werden.
Auf der parallel zur ersten Horizontalfördereinrichtung 28 der ersten Förderstrecke 12 und in der Darstellung der Fig. 2 unterhalb der ersten Förderstrecke 12 verlaufenden zweiten Horizontalfördereinrichtung 30, welche die zweite Förderstrecke 18 bildet, werden in Förderrichtung 16 die zu befüllenden Umverpackungen 20 oder Getränkekästen heranbefördert und wie die Artikel 14 in den Eingriffs- und/oder Übernahmebereich der Handhabungseinrichtung 22 befördert, wo jede Umverpackung 20 je nach ihrer
Aufnahmekapazität mit einer definierten Anzahl von Artikeln 14 bestückt wird. Während die Artikel 14 im Massenstrom befördert werden, transportiert die zweite
Horizontalfördereinrichtung 30 die Umverpackungen 20 normalerweise in nur einer Reihe hintereinander.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sowie im Ausführungsbeispiel der nachfolgend erläuterten Figuren 3A bis 3J umfasst die im Eingriffs- und/oder Übernahmebereich der Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 agierende Handhabungseinrichtung 22 insgesamt zwei parallel ansteuerbare Greiferköpfe 24, die zur gleichzeitigen Aufnahme und Erfassung von insgesamt drei Artikelgruppen mit jeweils zwanzig Artikeln 14 oder Getränkebehältern in der Lage sind, um diese auf der ersten Horizontalfördereinrichtung 28 zu erfassen und aufzunehmen, sie von der ersten Förderstrecke 12 zu einem parallel dazu angeordneten Formiertisch 32 zu überführen und dort jeweils in die bereitstehenden Umverpackungen 20 oder Getränkekästen einzusetzen.
Wie es die Figuren 2 und 3A bis 2J nicht näher erkennen lassen, können die dort nur schematisch dargestellten Greiferköpfe 24 der Handhabungseinrichtung 22 z.B. an einem Portalroboter in drei Achsen beweglich aufgehängt sein, wodurch die Greiferköpfe 24 zwischen den beiden Förderstrecken 12 und 18 bzw. zwischen der Förderstrecke 12 und dem Formiertisch 32 zur Überführung von gleichzeitig mehreren Artikeln 14 oder Getränkebehältern zu den auf dem Formiertisch 32 bereitstehenden Umverpackungen 20 oder Getränkekästen hin- und herbewegt und dabei gleichzeitig nach Bedarf angehoben und abgesenkt werden. Um die Artikeln 14 oder Getränkebehälter jeweils aufnehmen und
bedarfsweise wieder freigeben und absetzen zu können, sind die Greiferköpfe 24 vorzugsweise mit steuerbaren Sauggreifern oder mit steuerbaren Greiftulpen o. dgl.
ausgestattet, mit denen die Artikel 14, Getränkebehälter oder Flaschen in deren Hals oder Kopfbereich erfasst und für die Überführung und das annähernd senkrechte
Einfügen in die oben offenen Umverpackungen 20 oder Getränkekästen sicher gehalten sowie zum Absetzen in der jeweils hierfür vorgesehenen Umverpackung 20 zuverlässig freigegeben werden können.
Die schematische Draufsicht der Fig. 2 sowie die schematischen Draufsichten der Figuren 3A bis 3J zeigen zudem eine weitere Handhabungseinrichtung 34, die als Greifeinrichtung ausgebildet ist, und die für die Überführung jeweils einer Umverpackung 20 von der zweiten Förderstrecke 18 bzw. der zweiten Horizontalfördereinrichtung 30 zum Formiertisch 32 sorgt. Diese weitere Handhabungseinrichtung 34 mit ihrer
Greifeinrichtung kann ebenfalls bspw. an einem Portalroboter in drei Achsen beweglich aufgehängt sein, wodurch diese Greifeinrichtung der weiteren Handhabungseinrichtung 34 zwischen der zweiten Förderstrecke 18 und dem Formiertisch 32 zur Überführung jeweils einer Umverpackung 20 hin- und herbewegt und dabei gleichzeitig nach Bedarf angehoben und abgesenkt werden kann, so dass die auf dem Formiertisch 32
bereitstehenden und entweder langsam in Förderrichtung 16 bewegten oder für die Bestückung mit Artikeln 14 stillstehenden Umverpackungen 20 befüllt und anschließend in Förderrichtung 16 zu einem Auslaufbereich transportiert werden können, um dort weiteren Handhabungs- und/oder Verpackungsschritten unterzogen zu werden, so bspw. einer Palettierung.
Außerdem zeigen die Figuren 2 ff. die der zweiten Förderstrecke 18 zugeordnete Positionserfassungseinrichtung 26, die der Erkennung einer Position einer noch leeren und mit Artikeln 14 zu befüllenden und/oder zu bestückenden Umverpackung 20 und/oder zur Erfassung einer Fördergeschwindigkeit dieser Umverpackung 20 dient. Insbesondere dient die Positionserfassungseinrichtung 26 der Steuerung der weiteren
Handhabungseinrichtung 34, da diese nach der Entnahme einer Umverpackung 20 und deren Überführung zum Formiertisch 32 möglichst exakt wieder über der nächsten auf der zweiten Förderstrecke 18 in Förderrichtung 16 herantransportierten Umverpackung 20 positioniert werden muss, um diese aufnehmen und zum Formiertisch 32 zu überführen, nachdem dort die mit Artikeln 14 bestückte Umverpackung 20 weiterbefördert wurde. Die von der Positionserfassungseinrichtung 26 generierten Ausgangssignale werden solchermaßen verarbeitet und zum Zwecke einer Ansteuerung der weiteren
Handhabungseinrichtung 34 zur Übernahme der Umverpackung 20 und/oder zur
Steuerung der Handhabungseinrichtung 22 beim dirtekten Einsetzen einer Artikelgruppe in eine auf der zweiten Förderstrecke 18 beförderte Umverpackung 20 und/oder hinsichtlich einer Ansteuerung der zweiten Förderstrecke 18 zum Positionieren mindestens einer weiteren mit Artikeln 14 zu befüllenden und/oder zu bestückenden Umverpackung 20 ausgewertet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen
Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung ist deren Positionserfassungseinrichtung ungefähr parallel zur zweiten Förderstrecke bewegbar und/oder kann zumindest temporär annähernd in Fördergeschwindigkeit der Umverpackungen mit diesen mitbewegt werden. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Positionserfassungseinrichtung ungefähr parallel zur zweiten Förderstrecke in einer Förderrichtung der Umverpackungen oder entgegen der Förderrichtung bewegbar ist, was bspw. durch einen motorischen Antrieb und durch eine Führung mit einem parallel zur Förderrichtung der Umverpackungen angeordneten Führungsschlitten ermöglicht sein kann.
Die gezeigte Positionserfassungseinrichtung 26 kann bspw. durch einen optischen Sensor 36 oder durch einen Ultraschallsensor o. dgl. gebildet sein, der im Wesentlichen zumindest eine Vorderkante oder einen vorderen Bereich einer jeweils zuvorderst auf der zweiten Förderstrecke 18 befindlichen und/oder für eine Befüllung oder Bestückung mit Artikeln 18 bereitstehenden oder beförderten oder zur Übernahme durch die weiteren Handhabungseinrichtung 34 bereitstehenden oder beförderten Umverpackung 20 erfasst und entsprechende Positionsdaten liefert.
Ein solcher optischer Sensor 36 oder Ultraschallsensor, der entlang der
Förderrichtung 16 der Umverpackungen 20 hin- und herbewegt werden und
solchermaßen jede Vorderkante eines zuvorderst in der Reihe der hintereinander beförderten Umverpackungen 20 erfassen kann, kann auf einfache Weise sehr zuverlässige Positionsdaten der Umverpackungen 20 liefern, ohne dass bspw. ein Kamerabild o. dgl. Daten analysiert werden müssten, was wesentlich aufwändiger wäre als eine relativ einfache Kantenerkennung oder Hell-Dunkel-Erkennung, wie es durch die erfindungsgemäß vorgesehene Positionserfassungseinrichtung 26 vorgesehen ist.
Bereits eine solche vergleichsweise einfache Sensortechnik ermöglicht eine sehr präzise Positionssteuerung der weiteren Handhabungseinrichtung 34 mit ihrer
Greifeinrichtung, wenn diese möglichst exakt an ihre vorgesehenen Erfassungspositionen
zur Aufnahme einer Umverpackung 20 zum Zwecke deren Überführung zum Formiertisch 32 eingesetzt werden soll.
Allerdings sei an dieser Stelle betont, dass neben den genannten Prinzipien auch andere Sensorvarianten mit anderen Erfassungsprinzipien eingesetzt werden können, sofern sie den definierten angestrebten Zweck erfüllen.
Die schematischen Draufsichten der Figuren 3A bis 3J zeigen
aufeinanderfolgende Prozessschritte beim Überführen von Umverpackungen 20 auf den Formiertisch 32 mittels der weiteren Handhabungseinrichtung 34 sowie beim Einsetzen von Artikelgruppen mittels der Handhabungseinrichtung 22 in die auf dem Formiertisch 32 bereitstehenden Umverpackungen 20. Wie es die Figuren 3A bis 3J außerdem zeigen, ist der Formiertisch 32 der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder
Verpackungsvorrichtung 10 in der gezeigten Ausführungsvariante mit einer weiteren oder dritten Förderstrecke 38 zum Weitertransport der mit Artikeln 14 befüllten oder bestückten Umverpackungen 20 ausgestattet, wobei diese weitere oder dritte Förderstrecke 38 parallel zur ersten Förderstrecke 12 sowie zur zweiten Förderstrecke 18 verläuft.
Diese dritte Förderstrecke 38, die sich an den Formiertisch 32 anschließt, kann in einem Auslaufbereich münden, an den bspw. eine hier nicht gezeigte Palettiereinrichtung anschließen kann. Die dritte Förderstrecke 38 kann bspw. in einem intermittierenden Betrieb oder in einem Taktbetrieb laufen, auch wenn die beiden anderen Förderstrecken 12 und 18 in kontinuierlichem Betrieb laufen. Somit kann die dritte Förderstrecke 38 dafür genutzt werden, auch bei schneller Zuführung von Artikeln 14 und Umverpackungen 20 den Abtransport zu entzerren und den Positionierungsaufwand für die
Handhabungseinrichtungen 22 und 34 beim Positionieren der Umverpackungen 20 und/oder beim Einsetzen der Artikel 14 in die Umverpackungen 20 zumindest geringfügig zu reduzieren.
Die schematische Ansicht der Fig. 3A lässt noch keine auf dem Formiertisch 32 bereitstehende Umverpackungen 20 erkennen, die gemäß den folgenden Figuren mittels der Handhabungseinrichtung 22 mit Artikeln 14 zu bestücken sein werden, wobei diese Artikel 14 von den beiden Greiferköpfen 24 von der ersten Horizontalfördereinrichtung 28 der ersten Förderstrecke 12 entnommen werden.
Allerdings sind im Bereich des Gruppiertischs 32 gitterartige Einführhilfen 33 erkennbar, die als rechteckförmige Schablonen oder Gitter o. dgl. ausgebildet sein können, und die sich während des Einsetzens der Artikel 14 in die jeweils darunter
befindliche Umverpackung 20 in einer exakt zu den vorgesehenen Artikelpositionen innerhalb der jeweiligen Umverpackung 20 passenden Lage befinden. Die Artikel 14 werden dann durch diese Einführhilfen 33 hindurch abgesenkt und in die
Umverpackungen 20 eingesetzt. Auch wenn diese gitterartigen Einführhilfen 33 in allen Darstellungen der Figuren 3A bis 3J zu erkennen sind, sei darauf hingewiesen, dass sie je nach Ausführungsform der Vorrichtung 10 nicht zwingend erforderlich sind, sondern ggf. auch durch eine exakte Sensorik mit einer entsprechend exakten Steuerung der
Handhabungseinrichtungen 22 bzw. der Greiferköpfe 24 substituiert werden könnten.
Die der zweiten Horizontalfördereinrichtung 30 der zweiten Förderstrecke 18 zugeordnete weitere Handhabungseinrichtung 34 sowie die
Positionserfassungseinrichtung 26 stehen bereit, bis die erste Umverpackung 20 heranbefördert wird (Fig. 3B ff.), um von der zweiten Handhabungseinrichtung 34 aufgenommen und zum Formiertisch 32 überführt zu werden. Die Artikel 14, gebildet bspw. durch Getränkebehälter, werden im Massenstrom auf der ersten
Horizontalfördereinrichtung 28 in Förderrichtung 16 zum Übernahmebereich der
Handhabungseinrichtung 22 mit ihren beiden Greiferköpfen 24 befördert.
Die Fig. 3B verdeutlicht, wie mehrere Umverpackungen 20 in ununterbrochener Reihe hintereinander auf der zweiten Horizontalfördereinrichtung 30 in Förderrichtung 16 in den Eingriffs- oder Übernahmebereich der weiteren Handhabungseinrichtung 34 befördert, wo eine Vorderkante der zuvorderst beförderten Umverpackung 20 vom optischen Sensor 36 der Positionserfassungseinrichtung 26 erfasst wird, so dass mit Hilfe einer Signalauswertung der vom Sensor 36 gelieferten Sensorsignale die weitere
Handhabungseinrichtung 34 sehr exakt gesteuert werden kann.
Die Fig. 3C zeigt die Erfassung und das Ergreifen einer Umverpackung 20 mittels der weiteren Handhabungseinrichtung 34 und die Überführung der
Handhabungseinrichtung 34 mitsamt der erfassten und gegriffenen Umverpackung 20 zum Formiertisch 32, um dort mit Artikeln 14 bestückt zu werden.
Die Fig. 3D zeigt den leeren Greifer der nach Absetzen der Umverpackung 20 zur zweiten Horizontalfördereinrichtung 30 zurückbewegten weiteren
Handhabungseinrichtung 34, während die weiteren Umverpackungen 20 auf der
Horizontalfördereinrichtung 30 weiterbewegt und der Sensor 36 zur Erfassung der Vorderkante der folgenden zu übernehmenden Umverpackung 20 exakt an deren Vorderkante positioniert wurde, was die in Fig. 3E gezeigte nachfolgende Positionierung
der weiteren Handhabungseinrichtung 34 zur Übernahme dieser Umverpackung 20 steuern kann.
Die Figuren 3D bis 3F lassen zudem erkennen, wie die auf dem Formiertisch 32 abgelegten Umverpackungen 20 dort mittels der dritten Förderstrecke 38 in
Förderrichtung 16 weitertransportiert und exakt in die Bestückungsposition zum Einsetzen der Artikel 14 gebracht werden (Figuren 3I und 3J).
Die Figuren 3F und 3G zeigen die Überführung einer weiteren Umverpackung 20 von der zweiten Förderstrecke 18 zum Formiertisch 32, wo die zuletzt abgesetzte
Umverpackung 20 weiter in Förderrichtung 16 zur Bestückungsposition bewegt wird. Während der Greifer der weiteren Handhabungseinrichtung 34 gemäß Fig. 3H wieder zur zweiten Förderstrecke 18 zurückbewegt wird, sorgt die Positionserfassungseinrichtung 26 mit Hilfe des entlang der zweiten Förderstrecke 18 beweglichen optischen Sensors 36 zur Erfassung der Position der Vorderkante der zuvorderst auf der zweiten Förderstrecke 18 bewegten Umverpackung 20 (Fig. 3G und Fig. 3H), so dass der Greifer gemäß Fig. 3I richtig positioniert und die weitere Handhabungseinrichtung 34 eine weitere
Umverpackung 20 in Richtung zum Formiertisch 32 überführen kann, wie dies in Fig. 3J gezeigt ist.
Die Figuren 3I und 3J zeigen zudem das Einsetzen von zwei Artikelgruppen in die auf dem Formiertisch 32 bereitstehenden Umverpackungen 20 durch Aktivierung der Greiferköpfe 24 der Handhabungseinrichtung 22, die nach Aufnahme der Artikel 14 von der ersten Förderstrecke 12 zum Formiertisch 32 bewegt werden, um die Artikel 14 dort in die bereitstehenden Umverpackungen 20 von oben einzusetzen, insbesondere durch die dort angeordneten gitterartigen Einführhilfen 33 hindurch. Wahlweise können die solchermaßen befüllten Umverpackungen 20 mittels der Handhabungseinrichtung 22 oder mittels anderer geeigneter Einrichtungen in kurzes Stück in Förderrichtung gezogen werden.
Diese beschriebenen Prozessphasen wiederholen sich in gleicher, in leicht modifizierter oder in ähnlicher Weise zyklisch.
Die schematischen Draufsichten der Figuren 4A und 4B zeigen zwei
unterschiedliche Varianten der anhand der Figuren 1 , 2 und 3A bis 3J gezeigten
Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10, die mit einer zusätzlichen
Ausschleuseinrichtung 40 zum Ausschleusen als fehlerhaft erkannter Umverpackungen 20 ausgestattet ist.
Solche als fehlerhaft erkannte Umverpackungen, fehlerhafte und/oder
unvollständig mit Artikeln bestückte Umverpackungen, fehlerhafte Kästen oder
Getränkekästen, fehlerhaft und/oder unvollständig mit Artikeln bestückte Kästen oder Getränkekästen oder fehlerhafte Getränkekisten oder fehlerhaft und/oder unvollständig mit Artikeln bestückte Getränkekisten werden im folgenden Zusammenhang zur besseren Unterscheidung von den einwandfreien Umverpackungen oder den als einwandfrei erkannten Umverpackungen mit der Bezugsziffer 21 bezeichnet.
Bei der in Fig. 4A gezeigten Variante ist die zweite Förderstrecke 18 mit einer solchen steuerbaren Ausschleuseinrichtung 40 zum Ausschleusen von fehlerhaften Umverpackungen 21 ausgestattet, wobei durch die Ausschleuseinrichtung 40 im
Wesentlichen die Übernahme der betroffenen Umverpackung 21 durch die weitere Handhabungseinrichtung 34 verhindert und die fehlerhafte oder als fehlerhaft erkannte Umverpackung 21 stattdessen auf der zweiten Horizontalfördereinrichtung 30
weiterbefördert wird, damit sie an geeigneter Stelle entnommen und/oder ausgeschleust oder auf andere Weise behandelt werden kann.
Dagegen ist bei der in Fig. 4B gezeigten alternativen Variante der mit einer Ausschleuseinrichtung 40 ausgestatteten Handhabungs- und/oder
Verpackungsvorrichtung 10 der zweiten Förderstrecke 18 eine solche steuerbare
Ausschleuseinrichtung 40 zum Ausschleusen von fehlerhaften Umverpackungen 21 zugeordnet, wobei der Ausschleuseinrichtung 40 die betroffenen und als fehlerhaft erkannten Umverpackungen 21 durch die weitere Handhabungseinrichtung 34 zugeteilt werden, so dass die solchermaßen mittels der weiteren Handhabungseinrichtung 34 zur Ausschleuseinrichtung 40 überführten Umverpackungen 21 in parallele oder senkrechte Richtung oder in abgewinkelte Richtung zur Förderrichtung 16 weiterbefördert werden, um anschließend oder von dem mittels der Handhabungseinrichtung 34 angesteuerten Zielort für die fehlerhafte Umverpackung 21 an geeigneter Stelle entnommen zu werden.
Die in der Fig. 4B gezeigte Ausschleuseinrichtung 40 kann bspw. auch als
Kastenausschleuser bezeichnet werden.
Bei diesen beiden Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Handhabung- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 gemäß Fig. 4A und Fig. 4B ist die steuerbare Ausschleuseinrichtung 40 zweckmäßigerweise mit einer weiteren Erfassungseinrichtung zur Erfassung und Erkennung von fehlerhaften Umverpackungen 21 oder von
einwandfreien Umverpackungen 20 und zur Generierung eines Ausschleussignals bei
festgestellten Fehlem der erfassten Umverpackungen 20, 21 gekoppelt, die hier jedoch nicht dargestellt ist.
Die schematische Draufsicht der Fig. 5 zeigt schließlich einen zweibahnigen Transport von Umverpackungen 20 auf der zweibahnig ausgeführten zweiten
Förderstrecke 18, die mit zwei parallel fördernden Horizontalfördereinrichtungen 30 ausgestattet ist, auf der jeweils in fluchtender Anordnung eine Kastenreihe mit
Umverpackungen 20 befördert werden, so dass eine einzige
Positionserfassungseinrichtung 26 zur Steuerung der Positionierungsvorgänge der weiteren Handhabungseinrichtung 34 ausreicht. Diese weitere Handhabungseinrichtung 34 ist in entsprechender Weise zur gleichzeitigen Übernahme von zwei Umverpackungen 20 von jedem der beiden parallelen Horizontalfördereinrichtungen 30 mit zwei synchron steuerbaren Greifern auszustatten.
Folgendes sei als ergänzender Hinweis zu den vorstehenden Ausführungen gegeben. Wenn auch im Zusammenhang mit den in den Figuren gezeigten
Ausführungsvarianten und den vorstehenden Figurenbeschreibungen generell von „schematischen“ Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der
Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt
maßstabsgerechten Größenverhältnissen von Teilen der Vorrichtungen, deren
Einzelheiten oder anderer gezeichneter Elemente in irgendeiner Weise in seinem
Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser vielmehr, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des konkreter erläuterten Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
10 Vorrichtung, Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung
12 erste Förderstrecke
14 Artikel, Behälter, Getränkebehälter
16 Förderrichtung
18 zweite Förderstrecke
20 Umverpackung, Kasten, Getränkekasten, Getränkekiste
21 fehlerhafte Umverpackung, fehlerhaft und/oder unvollständig mit Artikeln bestückte Umverpackung; fehlerhafter Kasten oder
Getränkekasten, fehlerhaft und/oder unvollständig mit Artikeln bestückter Kasten oder Getränkekasten; fehlerhafte Getränkekiste, fehlerhaft und/oder unvollständig mit Artikeln bestückte Getränkekiste
22 Handhabungseinrichtung
24 Greiferkopf
26 Positionserfassungseinrichtung
28 erste Horizontalfördereinrichtung
30 zweite Horizontalfördereinrichtung
32 Formiertisch
33 Einführhilfe, gitterartige Einführhilfe
34 weitere Handhabungseinrichtung
36 optischer Sensor
38 dritte Förderstrecke
40 Ausschleuseinrichtung