EP4698443A1 - Verpackungsmaschine und verfahren zum transportieren und verpacken von artikeln - Google Patents

Verpackungsmaschine und verfahren zum transportieren und verpacken von artikeln

Info

Publication number
EP4698443A1
EP4698443A1 EP24711523.1A EP24711523A EP4698443A1 EP 4698443 A1 EP4698443 A1 EP 4698443A1 EP 24711523 A EP24711523 A EP 24711523A EP 4698443 A1 EP4698443 A1 EP 4698443A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
articles
transport section
industrial robot
push rods
packaging
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.)
Pending
Application number
EP24711523.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcus KREIS
Johann LUBER
Herbert Spindler
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.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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 Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4698443A1 publication Critical patent/EP4698443A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • B65B17/00—Other machines, apparatus, or methods for packaging articles or materials
    • B65B17/02—Joining articles, e.g. cans, directly to each other for convenience of storage, transport, or handling
    • B65B17/025—Joining articles, e.g. cans, directly to each other for convenience of storage, transport, or handling the articles being joined by a top carrier element
    • 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
    • B65B27/00—Bundling particular articles presenting special problems using string, wire, or narrow tape or band; Baling fibrous material, e.g. peat, not otherwise provided for
    • B65B27/04—Bundling groups of cans or bottles
    • 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
    • B65B35/56—Orientating, i.e. changing the attitude of, articles, e.g. of non-uniform cross-section
    • B65B35/58—Turning articles by positively-acting means, e.g. to present labelled portions in uppermost position
    • 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
    • B65B65/00—Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • B65B65/003—Packaging lines, e.g. general layout

Definitions

  • the present invention relates to a packaging machine and a method for transporting and packaging articles.
  • the articles With the continuous horizontal conveying of articles, the articles are conveyed in an uninterrupted row or in several parallel uninterrupted rows to successive handling stations. If the articles are to be processed in groups from a certain point in time, for example to put together a group of containers, it is necessary to separate the desired number of articles from the uninterrupted and usually unbroken article flow. In practice, dividers are often used for this purpose, which briefly accelerate front articles and separate them from the articles behind, forming an article group.
  • the respective article group is then contacted by a push rod and accompanied along a transport route via the respective push rod.
  • the respective at least one article is accompanied by the respective push rod, its respective position corresponds very precisely to an expected target position.
  • the very exact correspondence between the expected target position of articles and the actual position is necessary in practice in order to be able to safely grasp and manipulate articles using an industrial robot.
  • the respective push rod hinders such manipulation, since the respective at least one article may not be accessible to an industrial robot due to its rear attachment to a push rod or the push rod prevents a defined movement of the respective at least one article after it has been grasped.
  • An object of the invention can therefore be seen in providing a possibility for packaging articles with which articles can be handled safely and with high flexibility.
  • the above object is solved by the subject matter comprising the features in the independent claims. Further advantageous embodiments are described by the subclaims.
  • the invention relates to a packaging machine.
  • the packaging machine comprises a first transport section for articles, which comprises a plurality of first push rods which are guided in a circumferential manner in such a way that they accompany articles as they move along the first transport section while resting against the rear.
  • the first transport section can thus comprise two endless traction means running parallel to one another, on which the plurality of first push rods are arranged and via which two endless traction means running parallel to one another the plurality of first push rods are guided in a circumferential manner.
  • the two endless traction means running parallel to one another can in particular be formed by two link chains running parallel to one another or by two belts running parallel to one another.
  • the first transport section of the packaging machine can comprise at least one first horizontal conveyor on which the articles stand during their movement along the first transport section.
  • a speed at which the plurality of first push rods are guided in a rotating manner and a speed at which the articles are moved via the at least one first horizontal conveyor can be identical or essentially identical in various embodiments.
  • the plurality of first push rods can thus rest on the back of articles in such embodiments without the plurality of first push rods displacing articles on the at least one first horizontal conveyor.
  • the first transport section comprises a plate on which articles stand during their movement along the first transport section.
  • the plurality of first push rods can push articles along the first transport section, with the articles being moved in a sliding manner on the plate of the first transport section.
  • the plurality of first push rods can be used to form a respective article group from a plurality of articles, which is subsequently manipulated in the push rod-free second transport section via the at least one first industrial robot or to which respective article group a respective packaging is applied in the third transport section via the at least one second industrial robot.
  • the packaging machine can comprise a plurality of conveyor belts which are arranged upstream of the first transport section or are designed as a component of the first transport section. At least one conveyor belt of the plurality of conveyor belts can be operated intermittently in order to transfer at least one article arranged at the front to a subsequent conveyor belt in cycles through the intermittent operation and thereby separate the respective at least one article arranged at the front from subsequent articles.
  • the packaging machine may comprise a mechanism and/or a work station, wherein the mechanism and/or the work station is arranged upstream of the first transport section along a direction of movement of the articles, and which mechanism and/or which work station is designed to produce article groups from several articles that have been conveyed without gaps along at least one row up to that point.
  • the first push rods may thus be guided in a circumferential manner such that they contact the rear of article groups already formed via the work station and/or the mechanism.
  • the packaging machine further comprises a push rod-free second transport section for articles, which follows the first transport section and comprises at least one first industrial robot for manipulating articles that are located in the area of the second transport section.
  • the at least one first industrial robot can be designed in various embodiments for manipulating individual articles that are located in the area of the second transport section. Alternatively or in addition to this, the at least one first industrial robot can be designed for manipulating groups of articles that are located in the area of the second transport section.
  • a further component of the packaging machine is a third transport section for articles, which follows the second transport section and comprises at least one second industrial robot for applying packaging to articles.
  • the third transport section comprises a plurality of second push rods, which are guided in a circumferential manner such that they accompany articles with a rear contact when the at least one second industrial robot applies a respective packaging to the respective articles. It can be the case that the at least one second industrial robot is designed to apply a respective packaging to a respective group of articles.
  • the plurality of second push rods can be guided in a circumferential manner such that the article groups with a rear contact when the at least one second industrial robot applies a respective packaging to the respective group of articles.
  • the third transport section can therefore also comprise two endless traction means running parallel to one another or two further endless traction means running parallel to one another, on which the plurality of second push rods are arranged and via which two endless traction means running parallel to one another or via which two further endless traction means running parallel to one another the plurality of second push rods are guided in a rotating manner.
  • the two endless traction means running parallel to one another or the two further endless traction means running parallel to one another can in particular be formed by two link chains running parallel to one another or by two further link chains running parallel to one another.
  • the two endless traction means running parallel to one another or the two further endless traction means running parallel to one another can be formed by two belts running parallel to one another or by two further belts running parallel to one another.
  • the second transport section is designed without push rods, it is possible to manipulate the respective articles or groups of articles in the area of the second transport section with a high degree of flexibility.
  • the respective articles or groups of articles reach the second transport section by being accompanied beforehand by the first push rods at a respective position that corresponds very precisely to an expected target position.
  • the manipulation can thus be carried out with a high degree of security and a low risk of errors.
  • the respective packaging is also applied with a very low susceptibility to errors, since in the third transport section the respective position of Articles correspond to an expected target position by accompanying the articles with second push rods during the application of the packaging.
  • the at least one second industrial robot can be designed in various embodiments to apply such packaging to articles, each of which comprises a plurality of openings, wherein a respective article can be inserted into a respective opening, so that a respective article is held in a form-fitting manner in the respective opening of the respective packaging blank.
  • Such packaging is also referred to in practice as a top clip.
  • such packaging can have a plurality of retaining tongues, which are arranged in the region of a respective opening and hold a respective article in a form-fitting manner on the respective packaging when a respective article is inserted into the respective opening.
  • the second transport section comprises a horizontal conveyor for transporting articles, the transport speed of which differs by a maximum of 10% from a speed at which articles are moved along the first transport section.
  • the horizontal conveyor can comprise a circulating driven conveyor belt or a circulating driven mat chain on which articles stand during their movement along the second transport section.
  • a speed at which the plurality of second push rods are guided in a rotating manner is increased compared to a speed at which the plurality of first push rods are guided in a rotating manner.
  • a speed at which the plurality of second push rods are guided in a rotating manner is increased by at least 5% to a maximum of 30% compared to a speed at which the plurality of first push rods are guided in a rotating manner.
  • the articles in the region of the third transport section can thus be moved at a speed that is increased compared to a speed at which the articles are moved in the region of the first transport section.
  • the at least one first industrial robot is designed to rotate articles or groups of articles about a vertically oriented axis.
  • the at least one first industrial robot may be configured and equipped in such a way that it can handle articles at an angle or perpendicular to its direction of movement in the region of the second transport section.
  • the at least one first industrial robot can be designed to apply a band to several articles or groups of articles.
  • a band can be a strapping, in particular a cellulose-containing material, by means of which several articles are held together when the respective band is applied to the respective several articles.
  • Such a band can rest on the lateral surfaces of several articles, which are held together by the band.
  • the at least one first industrial robot can comprise at least two clamping jaws that can perform a feed movement in order to grip a plurality of articles for a respective manipulation.
  • the at least one first industrial robot is formed by at least one first delta kinematic robot and/or that the at least one second industrial robot is formed by at least one second delta kinematic robot. It may also be that the at least one first industrial robot is formed by at least one portal system and/or that the at least one second industrial robot is formed by at least one portal system. In practice, embodiments are also conceivable in which the at least one first industrial robot is formed by at least one articulated arm robot and/or in which the at least one second industrial robot is formed by at least one articulated arm robot.
  • the packaging machine in the push rod-free second transport section comprises several first industrial robots for manipulating articles.
  • a control device can be provided which is connected to the several first industrial robots and allocates different articles to different first industrial robots for manipulation.
  • the several first industrial robots can thus manipulate articles in a coordinated manner. In such embodiments, the throughput can be increased.
  • the several first industrial robots can in particular be formed by several first delta kinematic robots.
  • the packaging machine in the third transport section includes several second industrial robots for applying packaging to articles.
  • a control device can be provided which is connected to the plurality of second industrial robots and allocates different articles or different groups of articles to different second industrial robots for applying packaging.
  • the plurality of second industrial robots can thus apply packaging to articles or groups of articles in a coordinated manner.
  • the throughput can also be increased in such embodiments.
  • the plurality of second industrial robots can also be designed in particular by a plurality of second delta kinematic robots.
  • the invention also relates to a use of a packaging machine according to an embodiment of the preceding description for articles which are beverage containers and in particular beverage bottles or beverage cans.
  • the invention further relates to a method for transporting and packaging articles.
  • articles are first moved along a first transport section, wherein several circumferentially guided first push rods accompany articles under rear contact during their movement along the first transport section.
  • the articles then move from the first transport section to a second transport section without push rods, within which articles are manipulated by at least one first industrial robot. Following this, the articles move from the second transport section to a third transport section, in which at least one second industrial robot applies packaging to articles and articles are accompanied by several second, circumferentially guided push rods while packaging is being applied, with the rear being supported.
  • the articles can be beverage containers and in particular beverage bottles and/or beverage cans.
  • articles can be conveyed along at least one row without gaps, wherein the plurality of first push rods accelerate at least one article arranged at the front of the at least one row relative to subsequent articles of the at least one row and thereby separate them from the subsequent articles of the at least one row.
  • a mechanism and/or a work station can also be provided, which in each case at least accelerates a foremost article of the at least one row relative to subsequent articles of the at least one row and in doing so separates it from the subsequent articles of the at least one row and feeds the respective at least one then separated article to the first transport section, whereupon the respective at least one separated article is subsequently contacted from the rear by a first push rod.
  • a mechanism and/or a work station which accelerates a plurality of articles arranged at the front of the at least one row relative to subsequent articles of the at least one row and in doing so separates them from the subsequent articles of the at least one row as an article group and then feeds the respective article group to the first transport section, whereupon the respective article group is subsequently contacted from the rear by a first push rod.
  • the respective article group can move from the first transport section to the push rod-free second transport section and be manipulated as an article group by the at least one manipulator within the second push rod-free transport section.
  • the articles can move from the second transport section to the third transport section as a manipulated article group, in which the at least one second industrial robot applies a respective packaging to a transferred article group and the respective article group is accompanied by a respective second circumferentially guided push rod while the respective packaging is being applied, resting against the rear.
  • the articles or groups of articles in the second transport section are transported via a horizontal conveyor which moves the articles or groups of articles at a transport speed that differs by a maximum of 10% from a speed at which articles or groups of articles are moved along the first transport section.
  • the plurality of second push rods are guided in rotation at a speed that is greater than the speed at which the plurality of first push rods are guided in rotation.
  • the plurality of second push rods are guided in rotation at a speed that is greater than the speed at which around which the first plurality of push rods are guided, is increased by at least 5% to a maximum of 30%.
  • the at least one first industrial robot can rotate articles or groups of articles around a vertically oriented axis during the manipulation.
  • the at least one first industrial robot applies a respective banderol to several articles or a respective group of articles as part of a respective manipulation.
  • the packaging machine normally includes an infeed, in the area of which the supplied articles are transported without gaps or at least almost without gaps. In this way, articles that follow one another directly in the defined direction of movement form surface contact with one another.
  • the infeed includes in particular a horizontal conveyor device, which can be, for example, a rotating driven conveyor belt.
  • the infeed or the horizontal conveyor of the infeed can transport articles along the direction of movement in two rows oriented parallel to each other.
  • the infeed or the horizontal conveyor of the infeed can transport articles along the direction of movement in two rows oriented parallel to each other.
  • it can also be the case that exactly one such row is transported in the direction of movement via the infeed, or that more than two such rows are transported, for example exactly three such rows or exactly four such rows, which are then essentially oriented parallel to each other.
  • Each article group comprises a defined number of articles that are to be packaged together in a respective container.
  • an article group may include exactly six articles or exactly six beverage containers that are to be combined into a pack of six using packaging. It may also be that an article group includes exactly four articles or exactly four beverage containers that are to be combined into a pack of four using packaging.
  • the horizontal conveyor device of the inlet comprises several conveyor belts, of which one conveyor belt is preferably operated intermittently.
  • the intermittently operated conveyor belt passes all articles intended for a particular article group to a downstream conveyor belt in one cycle and is then temporarily stopped until a defined gap is formed between the articles already passed on to the downstream conveyor belt and subsequent articles in the series. Following this, articles intended for another article group are passed on to the downstream conveyor belt, thereby forming another article group.
  • the infeed may comprise several pusher elements or other mechanisms with which the front articles in the row are briefly accelerated in order to separate these articles from subsequent articles in the row as an article group.
  • the packaging machine can comprise several first push rods, which can be arranged, for example, on two endless traction means and can be driven in rotation via the endless traction means.
  • the endless traction means are preferably moved in rotation at a constant rotational speed and feed speed.
  • the endless traction device there can be another endless traction device, on which the push rods are also arranged.
  • the endless traction devices are normally guided over several pulleys. This makes it possible for a respective first push rod to come into contact with articles of a respective article group from the rear and thus accompany the respective article group under rear contact while the respective article group is moved along the first transport section. In this case, the respective article group can be pushed along the first transport section via a respective first push rod.
  • the articles of a respective article group are on a horizontal conveyor device designed as a component of the first transport section, the transport speed of which essentially corresponds to a speed at which the first push rods are driven in rotation.
  • a respective article group is thus accompanied by a respective first push rod during its movement along the first transport section, without the respective article group being accelerated in the direction of movement via the respective first push rod.
  • each article group reaches the second transport section, which immediately follows the first transport section, in a position that corresponds very precisely to an expected target position. This means that no further sensors are required to check the actual position of each article group before manipulation by the first industrial robot and to control the first industrial robot accordingly.
  • corresponding sensors can be omitted, so that the packaging machine can be implemented with a simplified structure and reduced equipment.
  • the first industrial robot of the second transport section can be designed, for example, as a so-called delta kinematics robot.
  • the first industrial robot is connected to an associated control device. If only one first industrial robot is mentioned here, it can also be the case that the second transport section has several such first industrial robots, which may each be designed as delta kinematics robots and are connected to the control device, which controls the several first industrial robots in a coordinated manner.
  • the control device operates the first industrial robot so that it receives groups of articles and, if necessary, moves them at an angle to the direction of movement if this is necessary or advantageous for applying packaging to a respective group of articles, as described below.
  • the first industrial robot or the first delta kinematics robot is able to apply a respective band to articles in a respective group of articles.
  • the groups of articles are moved without push rods. The articles are thus accessible to the first industrial robot along their entire vertical extent, without a push rod being able to prevent or interfere with the application of a band.
  • the respective banderole is applied to the respective article group by the first industrial robot, in which the respective first industrial robot Banderole is placed around the respective article group in a direction coming from above.
  • the banderole is already closed, so that it is preferably a prefabricated banderole.
  • An opening cross-section of a respective banderole is designed in such a way that the banderole is stretched through the articles of a respective article group when the banderole is applied to the respective article group.
  • the packaging machine preferably comprises a second industrial robot, which in this case can be designed in particular as a second delta kinematic robot.
  • the second industrial robot or the second delta kinematic robot is also connected to the control device.
  • the packaging machine in the area of the third transport section can comprise several second industrial robots or several second delta kinematic robots which are connected to the control device.
  • the second industrial robot applies a respective packaging to each article group, which holds the articles of a respective article group together in addition to the existing fixation via the banderol.
  • the packaging in this case is preferably a so-called top clip.
  • a top clip comprises a respective opening for each article, into which the respective article or the respective beverage container is inserted.
  • the packaging or the top clip in particular forms several retaining tabs.
  • the respective article or the respective beverage container is held in a form-fitting manner to the packaging via the retaining tabs formed in the area of the respective opening.
  • the packaging is then arranged above the banderol, which holds the articles of a respective article group together in addition to the packaging.
  • a second push rod typically comes into contact with the respective article group from behind and accompanies the respective article group under rear contact, while the second industrial robot applies the respective packaging to the respective article group.
  • the position of the respective article group corresponds very precisely to an expected target position, whereby the respective packaging can be applied safely and precisely to the respective article group.
  • the second push rods are also preferably arranged on two endless traction means that are oriented parallel to one another and guide the second push rods in a circumferential manner.
  • the endless traction means on which the second push rods are arranged can be deflected, for example, via deflection rollers.
  • the article groups can also stand on a horizontal conveyor whose transport speed essentially corresponds to the speed of the second push rods.
  • the article groups leave the third transport section together with the band applied by the first industrial robot and together with the packaging applied by the second industrial robot and are then moved further towards a subsequent work station, such as a palletizing station.
  • article groups each of which can comprise several articles formed by beverage containers, can be moved along a first transport section.
  • first push rods guided all the way around accompany the article groups while they are resting against the back during their movement along the first transport section.
  • the article groups then move to a second transport section without push rods.
  • banderoles are applied within the second push rod-less transport section using a first industrial robot.
  • the article groups with the applied labels then move on to a third transport section.
  • a second industrial robot which is assigned to the third transport section, applies packaging to the article groups.
  • the article groups are supported at the back by second push rods and are accompanied by the second push rods during their movement along the third transport section under rear support.
  • the packaging is preferably packaging that has a corresponding opening for each article, into which the respective article is inserted via the second industrial robot.
  • the articles can be locked within the openings.
  • Fig. 1 shows a schematic view of an embodiment of a packaging machine according to the invention.
  • Fig. 2 shows a flow chart of steps as they can be provided individually or in the combination shown in Fig. 2 in various embodiments of a method according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic view of an embodiment of a packaging machine 1 according to the invention.
  • Articles 2, which are only shown schematically in Fig. 1 and which in the present case are beverage containers 4, are packaged by means of the packaging machine 1.
  • the articles 2 or the beverage containers 4 are transported along the direction of movement BR via the packaging machine 1.
  • the packaging machine 1 comprises an inlet ZL.
  • articles 2 are transported without gaps in the area of the inlet ZL.
  • the inlet ZL comprises a Horizontal conveyor device 7, which can be a rotating conveyor belt, for example.
  • a single row 3 can be seen, within which articles 2 or beverage containers 4 are transported without gaps.
  • Each article group 8 comprises a corresponding number of articles 2 which are to be packaged together to form a respective container.
  • an article group 8 comprises exactly six articles 2 or exactly six beverage containers 4, which are to be combined into a pack of six using a packaging 37. It may also be the case that an article group 8 comprises exactly four articles 2 or exactly four beverage containers 4, which are to be combined into a pack of four using a packaging 37.
  • the horizontal conveyor device 7 of the inlet ZL comprises several conveyor belts, one of which is operated intermittently.
  • the intermittently operated conveyor belt passes all articles intended for a respective article group 8 to a downstream conveyor belt in one cycle and is then temporarily stopped until a defined gap is formed between the articles 2 already passed on to the downstream conveyor belt and the following articles 2 in row 3. Following this, articles 2 intended for another article group 8 are passed on to the downstream conveyor belt, thereby forming another article group 8.
  • the inlet ZL may comprise several push elements or other mechanisms with which front articles 2 of row 3 are briefly accelerated in order to separate these articles 2 from subsequent articles 2 of row 3 as article group 8.
  • the packaging machine 1 comprises several first push rods 16, which are arranged on two endless traction means 12 and are driven in rotation via the endless traction means 12.
  • the endless traction means 12 are moved in rotation at a constant speed.
  • FIG. 1 Behind the endless traction device 12, which can be seen in Fig. 1, in the direction of the image plane there is another endless traction device on which the push rods 16 are additionally arranged.
  • the endless traction device 12 as well as the other endless traction device not visible in Fig. 1 are each guided over several deflection rollers 18.
  • a respective first push rod 16 with articles 2 of a respective article group 8 comes into contact with the rear and accompanies the respective article group 8 with the rear contact, while the respective article group 8 is moved along the first transport section TR1.
  • the respective article group 8 can be pushed along the first transport section TR1 via a respective first push rod 16.
  • the articles 2 of a respective article group 8 stand on a horizontal conveyor device designed as a component of the first transport section TR1, the transport speed of which essentially corresponds to a speed at which the first push rods 16 are driven in rotation.
  • a respective article group 8 is thus accompanied by a respective first push rod 16 during its movement along the first transport section TR1, without the respective article group 8 being accelerated in the direction of movement BR via the respective first push rod 16.
  • the first push rod 16 By placing the first push rod 16 on the rear of the article groups 8, it can be ensured that a respective article group 8 reaches the second transport section TR2, which immediately follows the first transport section TR1, in a respective position that corresponds very precisely to an expected target position. No further sensors are therefore required to determine the actual To check the position of a respective article group before manipulation via the first industrial robot 24 and to control the first industrial robot 24 accordingly.
  • corresponding sensors By precisely specifying the positions of article groups 8 by the first push rods 16, corresponding sensors can be omitted, so that the packaging machine 1 has a simple structure.
  • the first industrial robot 24 of the second transport section TR2 is designed as a delta kinematic robot 25 and is connected to the control device S. In the present case, only one first industrial robot 24 is shown. However, it is also possible that the second transport section TR2 has several such first industrial robots 24, which may each be designed as a delta kinematic robot 25 and are connected to the control device S, which controls the several first industrial robots 24 in a coordinated manner.
  • the control device S actuates the first industrial robot 24 so that it receives article groups 8 and, if necessary, moves them at an angle to the direction of movement BR if it should be necessary or advantageous for the application of a packaging 37 to a respective article group 8, as described below.
  • the first industrial robot 24 or the first delta kinematic robot 25 is able to apply a respective banderol 27 to article 2 of a respective article group 8.
  • the article groups 8 are moved without a push rod.
  • the articles 2 are thus accessible to the first industrial robot 24 along their entire vertical extent, without a push rod being able to prevent the application of a banderol 27.
  • the respective band 27 is applied to the respective article group 8 via the first industrial robot 24, in that the respective first industrial robot 24 puts a respective band 27 around the respective article group 8 in a direction from above.
  • the band 27 is already closed here.
  • An opening cross-section of a respective band 27 is designed such that the band 27 is stretched through the articles 2 of a respective article group 8 when the band 27 is applied to the respective article group 8.
  • the packaging machine 1 comprises a second industrial robot 34, which in this case is designed as a second delta kinematic robot 35.
  • the second industrial robot 34 or the second delta kinematic robot 35 is also connected to the control device S.
  • the packaging machine 1 in the area of the third transport section TR3 can comprise several second industrial robots 34 or several second delta kinematic robots 35, which are connected to the control device S.
  • the second industrial robot 34 applies a respective packaging 37 to a respective article group 8, which holds the articles 2 of a respective article group 8 together in addition to the already existing fixation via the banderol 27.
  • the packaging 37 in this case is a so-called top clip.
  • a top clip comprises a respective opening for each article 2, into which the respective article 2 or the respective beverage container 4 is inserted.
  • the packaging 37 or the top clip forms several retaining tongues.
  • the respective article 2 or the respective beverage container 4 is held in a form-fitting manner on the packaging 37 via the retaining tongues formed in the area of the respective opening.
  • the packaging 37 is then arranged above the banderol 27, which holds the articles 2 of a respective article group 8 together in addition to the packaging 37.
  • a respective second push rod 36 comes into contact with a respective article group 8 from behind and accompanies the respective article group 8 under rear contact, while the second industrial robot 34 applies the respective packaging 37 to the respective article group 8.
  • the position of the respective article group 8 corresponds very precisely to an expected target position, whereby the respective packaging 37 can be applied safely to the respective article group 8.
  • the second push rods 36 are also arranged on two endless traction means 32, which are oriented parallel to each other and encircle the second push rods 36.
  • the endless traction means 32, on which the second push rods 36 are arranged, are deflected via deflection rollers 38.
  • the article groups 8 can also stand on a horizontal conveyor whose transport speed essentially corresponds to the speed of the second push rods 36.
  • the article groups 8 leave the third transport section TR3 together with the banderol 27 applied via the first industrial robot 24 and together with the packaging 37 applied via the second industrial robot 34 and are then moved further in the direction of a subsequent work station, such as a palletizing station.
  • Fig. 2 shows a flow chart of steps as they can be provided individually or in accordance with the combination shown in Fig. 2 in various embodiments of a method 100 according to the invention.
  • step 110 article groups 8, each of which comprises a plurality of articles 2 formed by beverage containers 4, are moved along a first transport section TR1.
  • a plurality of circumferentially guided first push rods 16 accompany the article groups 8 while resting against the rear during their movement along the first transport section TR1.
  • the article groups 8 then move to a second transport section TR2 without push rods.
  • step 120 within the second push rod-less transport section TR2, banderoles 27 are applied to article groups 8 via a first industrial robot 16. The article groups 8 then move on to a third transport section TR3 with the applied banderoles 27.
  • a second industrial robot 34 which is assigned to the third transport section TR3, applies packaging 37 to the article groups 8.
  • the article groups 8 are in contact with second push rods 36 at the rear and are pushed by the second push rods 36 accompanied during its movement along the third transport section TR3 under rear-mounted installation.
  • the packaging 37 is packaging which forms a corresponding opening for each article 2, into which the respective article 2 is inserted via the second industrial robot 34.

Landscapes

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

Abstract

Es ist eine Verpackungsmaschine (1) offenbart. Die Verpackungsmaschine (1) umfasst einen ersten Transportabschnitt (TR1) für Artikel (2), der mehrere erste Schubstangen (16) umfasst, welche derart umlaufend geführt sind, dass sie Artikel (2) bei ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes (TR1) unter rückseitiger Anlage begleiten. Weiter umfasst die Verpackungsmaschine (1) einen schubstangenlosen zweiten Transportabschnitt (TR2) für Artikel (2), welcher auf den ersten Transportabschnitt (TR1) folgt und mindestens einen ersten Industrieroboter (24) zum Manipulieren von Artikeln (2) umfasst, die sich im Bereich des zweiten Transportabschnittes (TR2) befinden. Auch umfasst die Verpackungsmaschine (1) einen dritten Transportabschnitt (TR3) für Artikel (2), welcher auf den zweiten Transportabschnitt (TR2) folgt und wenigstens einen zweiten Industrieroboter (34) zum Aufbringen von Verpackungen (37) auf Artikel (2) umfasst, wobei der dritte Transportabschnitt (TR3) mehrere zweite Schubstangen (36) umfasst, welche derart umlaufend geführt sind, dass sie Artikel (2) unter rückseitiger Anlage begleiten, wenn der wenigstens eine zweite Industrieroboter (34) auf die jeweiligen Artikel (2) eine jeweilige Verpackung (37) aufbringt.

Description

Verpackungsmaschine und Verfahren zum Transportieren und Verpacken von Artikeln
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine und ein Verfahren zum Transportieren und Verpacken von Artikeln.
Bei der kontinuierlichen horizontalen Förderung von Artikeln werden die Artikel in einer ununterbrochenen Reihe oder in mehreren parallelen ununterbrochenen Reihen zu aufeinander folgenden Handhabungsstationen gefördert. Sollen die Artikel ab einem bestimmten Zeitpunkt gruppenweise bearbeitet werden, beispielsweise um eine Gebindegruppe zusammenzustellen, so ist eine Abtrennung der gewünschten Anzahl von Artikeln aus dem ununterbrochenen und meist lückenlosen Artikelstrom erforderlich. Hierzu werden in der Praxis häufig Einteiler verwendet, welche vordere Artikel kurzzeitig beschleunigen und von den nachfolgenden Artikeln unter Ausbildung einer Artikelgruppe abtrennen.
Auch ist es in der Praxis häufig der Fall, dass die jeweilige Artikelgruppe sodann von einer Schubstange kontaktiert und via die jeweilige Schubstange entlang einer Transportstrecke begleitet wird. Solange der jeweilige mindestens eine Artikel von der jeweiligen Schubstange begleitet wird, stimmt seine jeweilige Position sehr exakt mit einer erwarteten Soll-Position überein. Die sehr exakte Übereinstimmung zwischen der erwarteten Soll-Position von Artikeln und der tatsächlichen Ist-Position ist in der Praxis notwendig, um Artikel über einen Industrieroboter sicher greifen und manipulieren zu können. Soll eine Manipulation des jeweiligen mindestens einen Artikels erfolgen, so kann es dennoch sein, dass die jeweilige Schubstange eine solche Manipulation behindert, da der jeweilige mindestens eine Artikel von einem Industrieroboter durch seine rückseitige Anlage an einer Schubstange möglicherweise nicht zugänglich ist oder die Schubstange eine definierte Bewegung des jeweiligen mindestens einen Artikels nach seiner Erfassung verhindert.
Eine Aufgabe der Erfindung kann somit darin gesehen werden, eine Möglichkeit zur Verpackung von Artikeln bereitzustellen, mit welcher Artikel sicher und mit hoher Flexibilität gehandhabt werden können. Die obige Aufgabe wird durch die Gegenstände gelöst, welche die Merkmale in den unabhängigen Ansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine. Die Verpackungsmaschine umfasst einen ersten Transportabschnitt für Artikel, der mehrere erste Schubstangen umfasst, welche derart umlaufend geführt sind, dass sie Artikel bei ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes unter rückseitiger Anlage begleiten. Der erste Transportabschnitt kann somit zwei parallel zueinander verlaufende Endloszugmittel umfassen, an denen die mehreren ersten Schubstangen angeordnet sind und über welche zwei parallel zueinander verlaufenden Endloszugmittel die mehreren ersten Schubstangen umlaufend geführt werden. Die zwei parallel zueinander verlaufenden Endloszugmittel können insbesondere durch zwei parallel zueinander verlaufende Gliederketten oder durch zwei parallel zueinander verlaufende Riemen ausgebildet sein.
Der erste Transportabschnitt der Verpackungsmaschine kann mindestens eine erste Horizontalfördereinrichtung umfassen, auf welcher die Artikel während ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes aufstehen. Eine Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren ersten Schubstangen umlaufend geführt sind und eine Geschwindigkeit, mit welcher die Artikel über die mindestens eine erste Horizontalfördereinrichtung bewegt werden, können in diversen Ausführungsformen identisch oder im Wesentlichen identisch ausgebildet sein. Die mehreren ersten Schubstangen können somit bei solchen Ausführungsformen rückseitig mit Artikeln in Anlage stehen, ohne dass die mehreren ersten Schubstangen Artikel auf der mindestens einen ersten Horizontalfördereinrichtung verschieben.
Auch ist es vorstellbar, dass der erste Transportabschnitt eine Platte umfasst, auf welcher Artikel während ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes aufstehen. Hierbei kann es sein, dass die mehreren ersten Schubstangen Artikel entlang des ersten Transportabschnittes schieben, wobei die Artikel hierbei auf der Platte des ersten Transportabschnittes gleitend bewegt werden.
Weiter kann es sein, dass Artikel entlang mindestens einer Reihe lückenlos gefördert werden, wobei die mehreren ersten Schubstangen derart umlaufend geführt sind, dass sie jeweils wenigstens einen zuvorderst angeordneten Artikel der mindestens einen Reihe gegenüber nachfolgenden Artikeln der mindestens einen Reihe beschleunigen und hierbei von den nachfolgenden Artikeln der mindestens einen Reihe abtrennen. Bei solchen Ausführungsformen können die mehreren ersten Schubstangen genutzt werden, um aus jeweils mehreren Artikeln eine jeweilige Artikelgruppe zu bilden, welche nachfolgend im schubstangenlosen zweiten Transportabschnitt über den mindestens einen ersten Industrieroboter manipuliert wird bzw. auf welche jeweilige Artikelgruppe im dritten Transportabschnitt über den wenigstens einen zweiten Industrieroboter eine jeweilige Verpackung aufgebracht wird.
Auch kann es sein, dass die Verpackungsmaschine mehrere Transportbänder umfasst, die dem ersten Transportabschnitt vorgeordnet sind oder als Bestandteil des ersten Transportabschnittes ausgebildet sind. Mindestens ein Transportband der mehreren Transportbänder kann intermittierend betrieben werden, um durch den intermittierenden Betrieb jeweils wenigstens einen zuvorderst angeordneten Artikel an ein nachfolgendes Transportband taktweise zu übergeben und hierdurch den jeweiligen wenigstens einen zuvorderst angeordneten Artikel von nachfolgenden Artikeln abzutrennen.
Weiter kann es sein, dass die Verpackungsmaschine einen Mechanismus und/oder eine Arbeitsstation umfasst, wobei der Mechanismus und/oder die Arbeitsstation dem ersten Transportabschnitt entlang einer Bewegungsrichtung der Artikel vorgeordnet ist und welcher Mechanismus und/oder welche Arbeitsstation zum Herstellen von Artikelgruppen aus mehreren bis dahin entlang mindestens einer Reihe lückenlos geförderten Artikeln ausgebildet ist. Bei solchen Ausführungsformen kann es somit sein, dass die ersten Schubstangen derart umlaufend geführt sind, dass sie bereits über die Arbeitsstation und/oder über den Mechanismus gebildete Artikelgruppen rückseitig kontaktieren.
Weiter umfasst die Verpackungsmaschine einen schubstangenlosen zweiten T ransportabschnitt für Artikel, welcher auf den ersten T ransportabschnitt folgt und mindestens einen ersten Industrieroboter zum Manipulieren von Artikeln umfasst, die sich im Bereich des zweiten Transportabschnittes befinden. Der mindestens eine erste Industrieroboter kann in diversen Ausführungsformen zum Manipulieren von einzelnen Artikeln ausgebildet sein, die sich im Bereich des zweiten Transportabschnittes befinden. Alternativ oder ergänzend hierzu kann der mindestens eine erste Industrieroboter zum Manipulieren von Artikelgruppen ausgebildet sein, die sich im Bereich des zweiten Transportabschnittes befinden. Bestandteil der Verpackungsmaschine ist zudem ein dritter Transportabschnitt für Artikel, welcher auf den zweiten Transportabschnitt folgt und wenigstens einen zweiten Industrieroboter zum Aufbringen von Verpackungen auf Artikel umfasst. Der dritte Transportabschnitt umfasst mehrere zweite Schubstangen, welche derart umlaufend geführt sind, dass sie Artikel unter rückseitiger Anlage begleiten, wenn der wenigstens eine zweite Industrieroboter auf die jeweiligen Artikel eine jeweilige Verpackung aufbringt. Es kann hierbei sein, dass der wenigstens eine zweite Industrieroboter zum Aufbringen einer jeweiligen Verpackung auf eine jeweilige Artikelgruppe ausgebildet ist. Die mehreren zweiten Schubstangen können bei solchen Ausführungsformen derart umlaufend geführt sein, dass die Artikelgruppen unter rückseitiger Anlage begleiten, wenn der wenigstens eine zweite Industrieroboter auf die jeweilige Artikelgruppe eine jeweilige Verpackung aufbringt.
Auch der dritte Transportabschnitt kann somit zwei parallel zueinander verlaufende Endloszugmittel umfassen bzw. zwei weitere parallel zueinander verlaufende Endloszugmittel, an denen die mehreren zweiten Schubstangen angeordnet sind und über welche zwei parallel zueinander verlaufenden Endloszugmittel bzw. über welche zwei weiteren parallel zueinander verlaufenden Endloszugmittel die mehreren zweiten Schubstangen umlaufend geführt werden. Die zwei parallel zueinander verlaufenden Endloszugmittel bzw. die zwei weiteren parallel zueinander verlaufenden Endloszugmittel können insbesondere durch zwei parallel zueinander verlaufende Gliederketten bzw. durch zwei weitere parallel zueinander verlaufende Gliederketten ausgebildet sein. Alternativ hierzu können die zwei parallel zueinander verlaufenden Endloszugmittel bzw. die zwei weiteren parallel zueinander verlaufenden Endloszugmittel durch zwei parallel zueinander verlaufende Riemen bzw. durch zwei weitere parallel zueinander verlaufende Riemen ausgebildet sein.
Indem der zweite Transportabschnitt schubstangenlos ausgebildet ist, besteht die Möglichkeit, die jeweiligen Artikel oder Artikelgruppen im Bereich des zweiten Transportabschnittes mit hoher Flexibilität zu manipulieren. Den zweiten Transportabschnitt erreichen die jeweiligen Artikel oder Artikelgruppen durch das vorhergehende Begleiten mittels der ersten Schubstangen an einer jeweiligen Position, die sehr genau mit einer erwarteten Soll-Position übereinstimmt. Die Manipulation kann hierdurch mit hoher Sicherheit und geringem Risiko von Fehlern erfolgen. Durch das nachfolgende erneute Begleiten der Artikel durch zweite Schubstangen im Bereich des dritten Transportabschnittes erfolgt auch das Aufbringen einer jeweiligen Verpackung mit sehr geringer Fehleranfälligkeit, da im dritten Transportabschnitt die jeweilige Position von Artikeln einer erwarteten Soll-Position entspricht, indem die Artikel während des Aufbringens der Verpackungen von zweiten Schubstangen begleitet werden.
Der wenigstens eine zweite Industrieroboter kann in diversen Ausführungsformen zum Aufbringen von solchen Verpackungen auf Artikel ausgebildet sein, die jeweils mehrerer Öffnungen umfassen, wobei in eine jeweilige Öffnung ein jeweiliger Artikel einsteckbar ist, so dass ein jeweiliger Artikel in der jeweiligen Öffnung des jeweiligen Verpackungszuschnittes formschlüssig gehalten wird. Solche Verpackungen werden in der Praxis auch als Top-Clip bezeichnet. In diversen Ausführungsformen können solche Verpackungen mehrere Haltezungen besitzen, die im Bereich einer jeweiligen Öffnung angeordnet sind und einen jeweiligen Artikel formschlüssig an der jeweiligen Verpackung halten, wenn ein jeweiliger Artikel in die jeweilige Öffnung eingesteckt ist.
Bewährt haben sich Ausführungsformen, bei denen der zweite Transportabschnitt eine Horizontalfördereinrichtung zum Transport von Artikeln umfasst, deren Transportgeschwindigkeit sich um maximal 10% von einer Geschwindigkeit unterscheidet, mit welcher Artikel entlang des ersten Transportabschnittes bewegt werden. Die Horizontalfördereinrichtung kann ein umlaufend angetriebenes Transportband oder eine umlaufend angetriebene Matten kette umfassen, auf welcher Artikel während ihrer Bewegung entlang des zweiten Transportabschnittes aufstehen.
Auch kann es sein, dass eine Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren zweiten Schubstangen umlaufend geführt sind, gegenüber einer Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren ersten Schubstangen umlaufend geführt sind, vergrößert ist. Insbesondere kann es hierbei sein, dass eine Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren zweiten Schubstangen umlaufend geführt sind, gegenüber einer Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren ersten Schubstangen umlaufend geführt sind, um mindestens 5% bis maximal 30% vergrößert ist. Somit können die Artikel im Bereich des dritten Transportabschnittes mit einer Geschwindigkeit fortbewegt werden, die gegenüber einer Geschwindigkeit, mit welcher die Artikel im Bereich des ersten Transportabschnittes fortbewegt werden, vergrößert ausgebildet ist.
Denkbar ist auch, dass der mindestens eine erste Industrieroboter zum Drehen von Artikeln oder Artikelgruppen um eine vertikal orientierte Achse ausgebildet ist.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass der mindestens eine erste Industrieroboter derart konfiguriert und ausgestattet ist, dass er Artikel schräg oder senkrecht zu ihrer im Bereich des zweiten Transportabschnittes ausgebildeten Bewegungsrichtung versetzen kann.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass der mindestens eine erste Industrieroboter zum Aufbringen einer Banderole auf jeweils mehrerer Artikel bzw. auf Artikelgruppen ausgebildet ist. Bei einer Banderole kann es sich um eine insbesondere zellulosehaltiges Material umfassende Umreifung handeln, über welche mehrere Artikel aneinandergehalten werden, wenn die jeweilige Banderole auf die jeweiligen mehreren Artikel aufgebracht ist. Eine solche Banderole kann hierbei an seitlichen Mantelflächen mehrerer Artikel anliegen, welche über die Banderole aneinandergehalten sind.
In diversen Ausführungsformen kann der mindestens eine erste Industrieroboter wenigstens zwei Klemmbacken umfassen, die eine Zustellbewegung ausführen können, um hierdurch jeweils mehrere Artikel für eine jeweilige Manipulation zu greifen.
Weiter kann es sein, dass der mindestens eine erste Industrieroboter durch mindestens einen ersten Deltakinematik-Roboter ausgebildet ist und/oder dass der wenigstens eine zweite Industrieroboter durch wenigstens einen zweiten Deltakinematik- Roboter ausgebildet ist. Auch kann es sein, dass der mindestens eine erste Industrieroboter durch mindestens ein Portalsystem ausgebildet ist und/oder dass der wenigstens eine zweite Industrieroboter durch wenigstens ein Portalsystem ausgebildet ist. Vorstellbar sind in der Praxis auch Ausführungsformen, bei denen der mindestens eine erste Industrieroboter durch mindestens einen Gelenkarmroboter ausgebildet ist und/oder bei denen der wenigstens eine zweite Industrieroboter durch wenigstens einen Gelenkarmroboter ausgebildet ist.
Es kann sein, dass die Verpackungsmaschine im schubstangenlosen zweiten Transportabschnitt mehrere erste Industrieroboter zum Manipulieren von Artikeln umfasst. Es kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, die mit den mehreren ersten Industrierobotern in Verbindung steht und unterschiedlichen ersten Industrierobotern unterschiedliche Artikel zur Manipulation zuteilt. Die mehreren ersten Industrieroboter können somit Artikel aufeinander abgestimmt manipulieren. Bei solchen Ausführungsformen kann der Durchsatz erhöht werden. Die mehreren ersten Industrieroboter können insbesondere durch mehrere erste Deltakinematik-Roboter ausgebildet sein.
Denkbar ist auch, dass die Verpackungsmaschine im dritten Transportabschnitt mehrere zweite Industrieroboter zum Aufbringen von Verpackungen auf Artikel umfasst. Es kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, die mit den mehreren zweiten Industrierobotern in Verbindung steht und unterschiedlichen zweiten Industrierobotern unterschiedliche Artikel oder unterschiedliche Artikelgruppen zum Aufbringen von Verpackungen zuteilt. Die mehreren zweiten Industrieroboter können somit auf Artikel oder Artikelgruppen aufeinander abgestimmt Verpackungen aufbringen. Auch bei solchen Ausführungsformen kann der Durchsatz erhöht werden. Auch die mehreren zweiten Industrieroboter können insbesondere durch mehrere zweite Deltakinematik-Roboter ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft zudem eine Verwendung einer Verpackungsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorhergehenden Beschreibung für Artikel, bei denen es sich um Getränkebehälter und insbesondere um Getränkeflaschen oder um Getränkedosen handelt.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Transportieren und Verpacken von Artikeln Bei dem Verfahren werden Artikel zunächst entlang eines ersten Transportabschnittes bewegt, wobei mehrere umlaufend geführte erste Schubstangen Artikel unter rückseitiger Anlage während ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes begleiten.
Weiter gelangen die Artikel vom ersten Transportabschnitt zu einem schubstangenlosen zweiten Transportabschnitt, innerhalb dessen Artikel von mindestens einem ersten Industrieroboter manipuliert werden. Hierauf folgend treten die Artikel vom zweiten Transportabschnitt auf einen dritten Transportabschnitt über, bei welchem wenigstens ein zweiter Industrieroboter Verpackungen auf Artikel aufbringt und Artikel während des Aufbringens von Verpackungen unter rückseitiger Anlage von mehreren zweiten umlaufend geführten Schubstangen begleitet werden.
Im Rahmen des Verfahrens sowie auch bei der vorhergehend bereits beschriebenen Verpackungsmaschine kann es sich bei den Artikeln um Getränkebehälter und insbesondere um Getränkeflaschen und/oder um Getränkedosen handeln.
Bei dem Verfahren kann es sein, dass Artikel entlang mindestens einer Reihe lückenlos gefördert werden, wobei die mehreren ersten Schubstangen jeweils wenigstens einen zuvorderst angeordneten Artikel der mindestens einen Reihe gegenüber nachfolgenden Artikeln der mindestens einen Reihe beschleunigen und hierbei von den nachfolgenden Artikeln der mindestens einen Reihe abtrennen. Auch kann ein Mechanismus und/oder eine Arbeitsstation vorgesehen sein, welche jeweils wenigstens einen zuvorderst angeordneten Artikel der mindestens einen Reihe gegenüber nachfolgenden Artikeln der mindestens einen Reihe beschleunigt und hierbei von den nachfolgenden Artikeln der mindestens einen Reihe abtrennt und den jeweiligen wenigstens einen sodann abgetrennten Artikel dem ersten Transportabschnitt zuführt, worauf folgend der jeweilige wenigstens eine abgetrennte Artikel von einer ersten Schubstange rückseitig kontaktiert wird.
Es kann sein, dass ein Mechanismus und/oder eine Arbeitsstation vorgesehen ist, welche jeweils mehrere zuvorderst angeordnete Artikel der mindestens einen Reihe gegenüber nachfolgenden Artikeln der mindestens einen Reihe beschleunigt und hierbei von den nachfolgenden Artikeln der mindestens einen Reihe als Artikelgruppe abtrennt und die jeweilige Artikelgruppe sodann dem ersten Transportabschnitt zuführt, worauf folgend die jeweilige Artikelgruppe von einer ersten Schubstange rückseitig kontaktiert wird.
Die jeweilige Artikelgruppe kann vom ersten Transportabschnitt zu dem schubstangenlosen zweiten Transportabschnitt gelangen und innerhalb des zweiten schubstangenlosen Transportabschnittes von dem mindestens einen Manipulator als Artikelgruppe manipuliert werden. Ergänzend hierzu kann es in diversen Ausführungsformen sein, dass die Artikel als manipulierte Artikelgruppe vom zweiten Transportabschnitt auf den dritten Transportabschnitt übertreten, bei welchem der wenigstens eine zweite Industrieroboter eine jeweilige Verpackung auf eine übergetretene Artikelgruppe aufbringt und die jeweilige Artikelgruppe während des Aufbringens der jeweiligen Verpackung unter rückseitiger Anlage von einer jeweiligen zweiten umlaufend geführten Schubstange begleitet wird.
Auch kann es sein, dass die Artikel oder Artikelgruppen im zweiten Transportabschnitt über eine Horizontalfördereinrichtung transportiert werden, welche die Artikel oder Artikelgruppen mit einer Transportgeschwindigkeit bewegt, die sich um maximal 10% von einer Geschwindigkeit unterscheidet, mit welcher Artikel oder Artikelgruppen entlang des ersten Transportabschnittes bewegt werden.
Weiter ist denkbar, dass die mehreren zweiten Schubstangen mit einer Geschwindigkeit umlaufend geführt werden, die gegenüber einer Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren ersten Schubstangen umlaufend geführt werden, vergrößert ist. Insbesondere kann es hierbei sein, dass die mehreren zweiten Schubstangen mit einer Geschwindigkeit umlaufend geführt werden, die gegenüber einer Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren ersten Schubstangen umlaufend geführt werden, um mindestens 5% bis maximal 30% vergrößert ist.
Auch kann es sein, dass der mindestens eine erste Industrieroboter Artikel oder Artikelgruppen im Rahmen der Manipulation um eine vertikal orientierte Achse dreht. Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass der mindestens eine erste Industrieroboter Artikel oder Artikelgruppen im Rahmen der Manipulation schräg oder senkrecht zu ihrer im Bereich des zweiten Transportabschnittes ausgebildeten Bewegungsrichtung versetzt.
Es kann sein, dass der mindestens eine erste Industrieroboter auf jeweils mehrere Artikel oder eine jeweilige Artikelgruppe im Rahmen einer jeweiligen Manipulation eine jeweilige Banderole aufbringt.
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.
An dieser Stelle sei ergänzend betont, dass Merkmale, welche vorhergehend zu Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine genannt wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen von einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum Verfahren von bestimmten Aspekten oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine. Auch kann es sein, dass diverse Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine durchgeführt bzw. umgesetzt werden. Die nachfolgenden Ausführungen fassen nochmal einige Aspekte der zuvor bereits in verschiedenen Ausführungsvarianten erläuterten Erfindung zusammen, konkretisieren einige Aspekte, sollen jedoch nicht im Widerspruch zu den bereits gemachten Ausführungen gesehen werden, sondern in Zusammenschau und/oder bei Zweifeln ggf. als speziellere Ausführungsvarianten und/oder Abwandlungen. So können, wie bereits oben mehrfach erwähnt, mittels der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine Artikel verpackt werden, die bspw. durch Getränkebehälter gebildet sein können. Innerhalb und mittels der Verpackungsmaschine werden die Artikel bzw. die Getränkebehälter entlang einer definierten Bewegungsrichtung transportiert.
Die Verpackungsmaschine umfasst normalerweise einen Zulauf, in dessen Bereich die zugeführten Artikel lückenlos oder zumindest annähernd lückenlos transportiert werden. Somit folgen in der definierten Bewegungsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgende Artikel aufeinander und bilden hierbei einen Oberflächenkontakt zueinander aus. Der Zulauf umfasst insbesondere eine Horizontalfördereinrichtung, bei der es sich beispielsweise um ein umlaufend angetriebenes Transportband handeln kann.
Wahlweise kann der Zulauf bzw. die Horizontalfördereinrichtung des Zulaufs jeweils Artikel entlang der Bewegungsrichtung in zwei parallel zueinander orientierten Reihen transportieren. In der Praxis kann es aber auch sein, dass über den Zulauf genau eine solche Reihe in Bewegungsrichtung transportiert wird, oder dass mehr als zwei solche Reihen transportiert werden, also beispielsweise auch genau drei solche Reihen oder genau vier solche Reihen, die dann im Wesentlichen parallel zueinander orientiert sind.
Um Artikel über den nachfolgend noch beschriebenen ersten Industrieroboter manipulieren zu können und um auf Artikel über den nachfolgend noch beschriebenen zweiten Industrieroboter eine Verpackung aufbringen zu können, ist es notwendig, vorhergehend aus jeweils mehreren Artikeln jeweils Artikelgruppen zu bilden. Eine jeweilige Artikelgruppe umfasst hierbei eine definierte Anzahl an Artikeln, welche gemeinsam zu einem jeweiligen Gebinde verpackt werden sollen.
So kann es beispielsweise sein, dass eine Artikelgruppe genau sechs Artikel bzw. genau sechs Getränkebehälter umfasst, die mittels einer Verpackung zu einem Sechsergebinde zusammengefasst werden sollen. Auch kann es sein, dass eine Artikelgruppe genau vier Artikel bzw. genau vier Getränkebehälter umfasst, die mittels einer Verpackung zu einem Vierergebinde zusammengefasst werden sollen. Die Horizontalfördereinrichtung des Zulaufs umfasst zum Bilden einer solchen Artikelgruppe mehrere Transportbänder, von denen ein Transportband vorzugsweise intermittierend betrieben wird.
Das eine intermittierend betriebene Transportband gibt in einem Takt sämtliche für eine jeweilige Artikelgruppe vorgesehen Artikel an ein nachgeordnetes Transportband weiter und wird dann temporär angehalten, bis zwischen den bereits an das nachgeordnete Transportband weitergebenen Artikeln und nachfolgenden Artikeln der Reihe eine definierte Lücke ausgebildet wird. Hierauf folgend werden für eine weitere Artikelgruppe vorgesehene Artikel an das nachgeordnete Transportband weitergegeben, wodurch eine weitere Artikelgruppe gebildet wird.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass der Zulauf mehrere Schubelemente oder sonstige Mechanismen umfasst, mit denen vordere Artikel der Reihe kurzzeitig beschleunigt werden, um diese Artikel von nachfolgenden Artikeln der Reihe als Artikelgruppe abzutrennen.
Vom Zulauf gelangen die Artikel als Artikelgruppe zu einem ersten Transportabschnitt der Verpackungsmaschine. In diesem ersten Transportabschnitt kann die Verpackungsmaschine mehrere erste Schubstangen umfassen, die bspw. an zwei Endloszugmitteln angeordnet sein und über die Endloszugmittel umlaufend angetrieben sein können. Die Endloszugmittel werden vorzugsweise mit einer konstanten Umlaufgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit umlaufend bewegt.
Hinter dem Endloszugmittel kann sich ein weiteres Endloszugmittel befinden, an dem die Schubstangen zusätzlich angeordnet sind. Die Endloszugmittel sind normalerweise jeweils über mehrere Umlenkrollen geführt. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine jeweilige erste Schubstange mit Artikeln einer jeweiligen Artikelgruppe rückseitig in Anlage tritt und somit die jeweilige Artikelgruppe unter rückseitiger Anlage begleitet, während die jeweilige Artikelgruppe entlang des ersten Transportabschnittes bewegt wird. Hierbei kann es sein, dass die jeweilige Artikelgruppe über eine jeweilige erste Schubstange entlang des ersten Transportabschnittes geschoben wird.
Bei der hier beispielhaft beschriebenen Verpackungsmaschine stehen die Artikel einer jeweiligen Artikelgruppe jedoch auf einer als Bestandteil des ersten Transportabschnittes ausgebildeten Horizontalfördereinrichtung auf, deren Transportgeschwindigkeit im Wesentlichen einer Geschwindigkeit entspricht, mit welcher die ersten Schubstangen umlaufend angetrieben werden. Eine jeweilige Artikelgruppe wird somit während ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes von einer jeweiligen ersten Schubstange begleitet, ohne dass die jeweilige Artikelgruppe hierbei über die jeweilige erste Schubstange in Bewegungsrichtung beschleunigt wird.
Durch die rückseitige Anlage der ersten Schubstange an den Artikelgruppen kann gewährleistet werden, dass eine jeweilige Artikelgruppe den zweiten Transportabschnitt, welcher unmittelbar auf den ersten Transportabschnitt folgt, in einer jeweiligen Position erreicht, welche sehr genau mit einer erwarteten Soll-Position übereinstimmt. Es sind somit keine weiteren Sensoren notwendig, um die tatsächliche Ist-Position einer jeweiligen Artikelgruppe vor einer Manipulation über den ersten Industrieroboter zu überprüfen und den ersten Industrieroboter entsprechend zu steuern. Durch die exakte Vorgabe der Positionen von Artikelgruppen durch die ersten Schubstangen kann eine entsprechende Sensorik entfallen, so dass die Verpackungsmaschine mit vereinfachtem Aufbau und reduzierter Ausstattung realisierbar ist.
Der erste Industrieroboter des zweiten Transportabschnittes kann bspw. als ein sog. Deltakinematik-Roboter ausgebildet sein. Zudem steht der erste Industrieroboter mit einer zugehörigen Steuereinrichtung in Verbindung. Wenn vorliegend von nur einem ersten Industrieroboter die Rede ist, so kann es jedoch auch sein, dass der zweite Transportabschnitt über mehrere solche ersten Industrieroboter verfügt, die ggf. jeweils als Deltakinematik-Roboter ausgebildet sind und mit der Steuereinrichtung in Verbindung stehen, welche die mehreren ersten Industrieroboter in aufeinander abgestimmter Weise ansteuert.
Die Steuereinrichtung betätigt den ersten Industrieroboter, so dass er Artikelgruppen entgegennimmt und bedarfsweise schräg zur Bewegungsrichtung versetzt, wenn dies für ein nachfolgend noch beschriebenes Aufbringen einer Verpackung auf eine jeweilige Artikelgruppe erforderlich oder vorteilhaft sein sollte. Zudem ist der erste Industrieroboter bzw. der erste Deltakinematik-Roboter dazu in der Lage, auf Artikel einer jeweiligen Artikelgruppe eine jeweilige Banderole aufzubringen. Im Bereich des zweiten Transportabschnittes werden die Artikelgruppen schubstangenlos bewegt. Somit sind die Artikel entlang ihrer jeweiligen gesamten vertikalen Erstreckung für den ersten Industrieroboter zugänglich, ohne dass eine Schubstange das Aufbringen einer Banderole verhindern oder stören könnte.
Die jeweilige Banderole wird über den ersten Industrieroboter auf die jeweilige Artikelgruppe aufgebracht, indem der jeweilige erste Industrieroboter eine jeweilige Banderole in Richtung von oben kommend um die jeweilige Artikelgruppe stülpt. Die Banderole ist hierbei bereits geschlossen, so dass es sich vorzugsweise um vorkonfektionierte Banderolen handelt. Ein Öffnungsquerschnitt einer jeweiligen Banderole ist derart ausgebildet, dass die Banderole durch die Artikel einer jeweiligen Artikelgruppe gespannt ist, wenn die Banderole auf die jeweilige Artikelgruppe aufgebracht ist.
Häufig ist der Zusammenhalt von Artikeln über eine jeweilige Banderole nicht allein ausreichend, um die Artikel einer jeweiligen Artikelgruppe sicher aneinanderhalten zu können. Nachdem die jeweilige Banderole auf eine jeweilige Artikelgruppe aufgebracht worden ist, tritt die jeweilige Artikelgruppe zusammen mit der aufgebrachten Banderole auf einen dritten Transportabschnitt der Verpackungsmaschine über.
In diesem dritten Transportabschnitt umfasst die Verpackungsmaschine vorzugsweise einen zweiten Industrieroboter, der vorliegend insbesondere als zweiter Deltakinematik-Roboter ausgebildet sein kann. Auch der zweite Industrieroboter bzw. der zweite Deltakinematik-Roboter steht mit der Steuereinrichtung in Verbindung.
In der Praxis kann die Verpackungsmaschine im Bereich des dritten Transportabschnittes mehrere zweite Industrieroboter bzw. mehrere zweite Deltakinematik-Roboter umfassen, welche mit der Steuereinrichtung in Verbindung stehen.
Auf eine jeweilige Artikelgruppe bringt der zweite Industrieroboter eine jeweilige Verpackung auf, welche die Artikel einer jeweiligen Artikelgruppe zusätzlich zur bereits vorhandenen Fixierung über die Banderole aneinanderhält.
Bei der Verpackung handelt es sich vorliegend vorzugsweise um einen sogenannten Top-Clip. Ein solcher Top-Clip umfasst für jeden Artikel eine jeweilige Öffnung, in welcher der jeweilige Artikel bzw. der jeweilige Getränkebehälter eingesteckt wird. Im Bereich einer jeweiligen Öffnung bildet die Verpackung bzw. der Top-Clip insbesondere mehrere Haltezungen aus. Nachdem der jeweilige Artikel bzw. der jeweilige Getränkebehälter in die jeweilige Öffnung der Verpackung eingesteckt worden ist, wird der jeweilige Artikel bzw. der jeweilige Getränkebehälter über die im Bereich der jeweiligen Öffnung ausgebildeten Haltezungen formschlüssig an der Verpackung gehalten. Die Verpackung ist sodann oberhalb der Banderole angeordnet, welche die Artikel einer jeweiligen Artikelgruppe zusätzlich zur Verpackung aneinanderhält. Während der Bewegung der Artikelgruppen entlang des dritten Transportabschnittes tritt typischerweise eine jeweilige zweite Schubstange mit einer jeweiligen Artikelgruppe rückseitig in Anlage und begleitet die jeweilige Artikelgruppe unter rückseitiger Anlage, während der zweite Industrieroboter die jeweilige Verpackung auf die jeweilige Artikelgruppe aufbringt. Hierdurch stimmt die Position der jeweiligen Artikelgruppe sehr genau mit einer erwarteten Soll-Position überein, wodurch die jeweilige Verpackung sicher und passgenau auf die jeweilige Artikelgruppe aufgebracht werden kann.
Auch die zweiten Schubstangen sind vorzugsweise an zwei Endloszugmitteln angeordnet, die parallel zueinander orientiert sind und die zweiten Schubstangen umlaufend führen. Die Endloszugmittel, an denen die zweiten Schubstangen angeordnet sind, können bspw. über Umlenkrollen umgelenkt sein.
Auch im Bereich des dritten Transportabschnittes kann es sein, dass die Artikelgruppen auf einer Horizontalfördereinrichtung aufstehen, deren Transportgeschwindigkeit im Wesentlichen der Geschwindigkeit der zweiten Schubstangen entspricht. Alternativ hierzu kann sich im Bereich des dritten Transportabschnittes eine Platte befinden, auf welcher die Artikelgruppen aufstehen und entlang welcher Platte die Artikelgruppen über die zweiten Schubstangen gleitend geschoben werden können.
Den dritten Transportabschnitt verlassen die Artikelgruppen zusammen mit der über den ersten Industrieroboter aufgebrachten Banderole und zusammen mit der über den zweiten Industrieroboter aufgebrachten Verpackung und werden sodann weiter in Richtung einer nachfolgenden Arbeitsstation, wie beispielsweise einer Palettierstation, bewegt.
Eine sinnvolle Abfolge von Verfahrensschritten soll nachfolgend erläutert werden. So können in einem ersten Schritt Artikelgruppen, die jeweils mehrere durch Getränkebehälter gebildete Artikel umfassen können, entlang eines ersten Transportabschnittes bewegt werden. Hierbei begleiten mehrere umlaufend geführte erste Schubstangen die Artikelgruppen unter rückseitiger Anlage während ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes. Vom ersten Transportabschnitt gelangen die Artikelgruppen sodann zu einem schubstangenlosen zweiten Transportabschnitt.
In einem nachfolgenden zweiten oder weiteren Schritt werden innerhalb des zweiten schubstangenlosen Transportabschnittes Banderolen unter Einsatz eines ersten Industrieroboters auf die Artikelgruppen aufgebracht. Hierauf treten die Artikelgruppen mit den aufgebrachten Banderolen auf einen dritten Transportabschnitt über.
In einem weiteren Schritt oder einem dritten Schritt bringt ein zweiter Industrieroboter, der dem dritten Transportabschnitt zugeordnet ist, Verpackungen auf die Artikelgruppen auf. Die Artikelgruppen stehen während des Aufbringens der Verpackung mit zweiten Schubstangen rückseitig in Anlage und werden von den zweiten Schubstangen während ihrer Bewegung entlang des dritten Transportabschnittes unter rückseitiger Anlage begleitet.
Bei den Verpackungen handelt es sich vorzugsweise um solche Verpackungen, welche für jeden Artikel eine korrespondierende Öffnung ausbilden, in welche der jeweilige Artikel über den zweiten Industrieroboter eingesteckt wird. Die Artikel können hierbei innerhalb der Öffnungen verrastet werden.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine.
Fig. 2 zeigt im Flussdiagramm Schritte, wie sie einzeln oder gemäß der in Fig. 2 dargestellten Kombination in diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein können.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine 1. Mittels der Verpackungsmaschine 1 werden Artikel 2 verpackt, die in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt sind und bei denen es sich vorliegend um Getränkebehälter 4 handelt. Über die Verpackungsmaschine 1 werden die Artikel 2 bzw. die Getränkebehälter 4 entlang der Bewegungsrichtung BR transportiert.
Die Verpackungsmaschine 1 umfasst einen Zulauf ZL. Wie es Fig. 1 erkennen lässt, werden Artikel 2 im Bereich des Zulaufs ZL lückenlos transportiert. Somit stehen in Bewegungsrichtung BR unmittelbar aufeinanderfolgende Artikel 2 aneinander an bzw. bilden einen Oberflächenkontakt zueinander aus. Der Zulauf ZL umfasst eine Horizontalfördereinrichtung 7, bei der es sich beispielsweise um ein umlaufend angetriebenes Transportband handeln kann. Vorliegend ist lediglich eine einzige Reihe 3 zu erkennen, innerhalb welcher Artikel 2 bzw. Getränkebehälter 4 lückenlos transportiert werden.
In Richtung der Bildebene befindet sich hinter dieser Reihe 3 eine weitere Reihe an Artikeln 2, so dass der Zulauf ZL bzw. die Horizontalfördereinrichtung 7 des Zulaufs ZL Artikel 2 entlang der Bewegungsrichtung BR in zwei parallel zueinander orientierten Reihen transportiert. In der Praxis kann es aber auch sein, dass über den Zulauf ZL genau eine solche Reihe 3 in Bewegungsrichtung BR transportiert wird oder aber auch mehr als zwei solche Reihen 3, also beispielsweise auch genau drei solche Reihen 3 oder genau vier solche Reihen 3, die dann im Wesentlichen parallel zueinander orientiert sind.
Um Artikel 2 über den nachfolgend noch beschriebenen ersten Industrieroboter 24 manipulieren zu können und um auf Artikel 2 über den nachfolgend noch beschriebenen zweiten Industrieroboter 34 eine Verpackung aufbringen zu können, ist es notwendig, vorhergehend aus jeweils mehreren Artikeln 2 Artikelgruppen 8 zu bilden. Eine jeweilige Artikelgruppe 8 umfasst hierbei eine entsprechende Anzahl an Artikeln 2, welche gemeinsam zu einem jeweiligen Gebinde verpackt werden sollen.
So kann es beispielsweise sein, dass eine Artikelgruppe 8 genau sechs Artikel 2 bzw. genau sechs Getränkebehälter 4 umfasst, die mittels einer Verpackung 37 zu einem Sechsergebinde zusammengefasst werden sollen. Auch kann es sein, dass eine Artikelgruppe 8 genau vier Artikel 2 bzw. genau vier Getränkebehälter 4 umfasst, die mittels einer Verpackung 37 zu einem Vierergebinde zusammengefasst werden sollen. Die Horizontalfördereinrichtung 7 des Zulaufs ZL umfasst zum Bilden einer solchen Artikelgruppe 8 mehrere Transportbänder, von denen ein Transportband intermittierend betrieben wird.
Das eine intermittierend betriebene Transportband gibt in einem Takt sämtliche für eine jeweilige Artikelgruppe 8 vorgesehen Artikel an ein nachgeordnetes Transportband weiter und wird dann temporär angehalten, bis zwischen den bereits an das nachgeordnete Transportband weitergebenen Artikeln 2 und nachfolgenden Artikeln 2 der Reihe 3 eine definierte Lücke ausgebildet wird. Hierauf folgend werden für eine weitere Artikelgruppe 8 vorgesehene Artikel 2 an das nachgeordnete Transportband weitergegeben, wodurch eine weitere Artikelgruppe 8 gebildet wird. Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass der Zulauf ZL mehrere Schubelemente oder sonstige Mechanismen umfasst, mit denen vordere Artikel 2 der Reihe 3 kurzzeitig beschleunigt werden, um diese Artikel 2 von nachfolgenden Artikeln 2 der Reihe 3 als Artikelgruppe 8 abzutrennen.
Vom Zulauf ZL gelangen die Artikel 2 als Artikelgruppe 8 zum ersten Transportabschnitt TR 1 der Verpackungsmaschine 1. Im ersten Transportabschnitt TR1 umfasst die Verpackungsmaschine 1 mehrere erste Schubstangen 16, die an zwei Endloszugmitteln 12 angeordnet sind und über die Endloszugmittel 12 umlaufend angetrieben werden. Die Endloszugmittel 12 werden mit einer konstanten Geschwindigkeit umlaufend bewegt.
Hinter dem Endloszugmittel 12, welches in Fig. 1 zu erkennen ist, befindet sich in Richtung der Bildebene das weitere Endloszugmittel, an dem die Schubstangen 16 zusätzlich angeordnet sind. Das Endloszugmittel 12 sowie auch das weitere in Fig. 1 nicht zu erkennende Endloszugmittel sind jeweils über mehrere Umlenkrollen 18 geführt. Wie es Fig. 1 erkennen lässt, tritt eine jeweilige erste Schubstange 16 mit Artikeln 2 einer jeweiligen Artikelgruppe 8 rückseitig in Anlage und begleitet die jeweilige Artikelgruppe 8 unter rückseitiger Anlage, während die jeweilige Artikelgruppe 8 entlang des ersten Transportabschnittes TR1 bewegt wird. Hierbei kann es sein, dass die jeweilige Artikelgruppe 8 über eine jeweilige erste Schubstange 16 entlang des ersten Transportabschnittes TR1 geschoben wird.
Bei der Verpackungsmaschine 1 nach Fig. 1 stehen die Artikel 2 einer jeweiligen Artikelgruppe 8 jedoch auf einer als Bestandteil des ersten Transportabschnittes TR1 ausgebildeten Horizontalfördereinrichtung auf, deren Transportgeschwindigkeit im Wesentlichen einer Geschwindigkeit entspricht, mit welcher die ersten Schubstangen 16 umlaufend angetrieben werden. Eine jeweilige Artikelgruppe 8 wird somit während ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes TR1 von einer jeweiligen ersten Schubstange 16 begleitet, ohne dass die jeweilige Artikelgruppe 8 hierbei über die jeweilige erste Schubstange 16 in Bewegungsrichtung BR beschleunigt wird.
Durch die rückseitige Anlage der ersten Schubstange 16 an den Artikelgruppen 8 kann gewährleistet werden, dass eine jeweilige Artikelgruppe 8 den zweiten Transportabschnitt TR2, welcher unmittelbar auf den ersten Transportabschnitt TR1 folgt, in einer jeweiligen Position erreicht, welche sehr genau mit einer erwarteten Soll-Position übereinstimmt. Es sind somit keine weiteren Sensoren notwendig, um die tatsächliche Ist- Position einer jeweiligen Artikelgruppe vor einer Manipulation über den ersten Industrieroboter 24 zu überprüfen und den ersten Industrieroboter 24 entsprechend zu steuern. Durch die exakte Vorgabe der Positionen von Artikelgruppen 8 durch die ersten Schubstangen 16 kann eine entsprechende Sensorik entfallen, so dass die Verpackungsmaschine 1 einen einfachen Aufbau besitzt.
Der erste Industrieroboter 24 des zweiten Transportabschnittes TR2 ist als Deltakinematik-Roboter 25 ausgebildet und steht mit der Steuereinrichtung S in Verbindung. Vorliegend ist lediglich ein erster Industrieroboter 24 dargestellt. Es kann jedoch auch sein, dass der zweite Transportabschnitt TR2 über mehrere solche erste Industrieroboter 24 verfügt, die ggf. jeweils als Deltakinematik-Roboter 25 ausgebildet sind und mit der Steuereinrichtung S in Verbindung stehen, welche die mehreren ersten Industrieroboter 24 aufeinander abgestimmt ansteuert.
Die Steuereinrichtung S betätigt den ersten Industrieroboter 24, so dass er Artikelgruppen 8 entgegennimmt und bedarfsweise schräg zur Bewegungsrichtung BR versetzt, wenn für ein nachfolgend noch beschriebenes Aufbringen eines Verpackung 37 auf eine jeweilige Artikelgruppe 8 erforderlich oder vorteilhaft sein sollte. Zudem ist der erste Industrieroboter 24 bzw. der erste Deltakinematik-Roboter 25 dazu in der Lage, auf Artikel 2 einer jeweiligen Artikelgruppe 8 eine jeweilige Banderole 27 aufzubringen. Im Bereich des zweiten Transportabschnittes TR2 werden die Artikelgruppen 8 schubstangenlos bewegt. Somit sind die Artikel 2 entlang ihrer jeweiligen gesamten vertikalen Erstreckung für den ersten Industrieroboter 24 zugänglich, ohne dass eine Schubstange das Aufbringen einer Banderole 27 verhindern könnte.
Die jeweilige Banderole 27 wird über den ersten Industrieroboter 24 auf die jeweilige Artikelgruppe 8 aufgebracht, indem der jeweilige erste Industrieroboter 24 eine jeweilige Banderole 27 in Richtung von oben kommend um die jeweilige Artikelgruppe 8 stülpt. Die Banderole 27 ist hierbei bereits geschlossen. Ein Öffnungsquerschnitt einer jeweiligen Banderole 27 ist derart ausgebildet, dass die Banderole 27 durch die Artikel 2 einer jeweiligen Artikelgruppe 8 gespannt ist, wenn die Banderole 27 auf die jeweilige Artikelgruppe 8 aufgebracht ist.
Häufig ist der Zusammenhalt von Artikeln 2 über eine jeweilige Banderole 27 nicht allein ausreichend, um die Artikel 2 einer jeweiligen Artikelgruppe 8 sicher aneinanderhalten zu können. Nachdem die jeweilige Banderole 27 auf eine jeweilige Artikelgruppe 8 aufgebracht worden ist, tritt die jeweilige Artikelgruppe 8 zusammen mit der aufgebrachten Banderole 27 auf den dritten Transportabschnitt TR3 der Verpackungsmaschine 8 über.
Im dritten Transportabschnitt TR3 umfasst die Verpackungsmaschine 1 einen zweiten Industrieroboter 34, der vorliegend als zweiter Deltakinematik-Roboter 35 ausgebildet ist. Auch der zweite Industrieroboter 34 bzw. der zweite Deltakinematik- Roboter 35 steht mit der Steuereinrichtung S in Verbindung. In der Praxis kann die Verpackungsmaschine 1 im Bereich des dritten Transportabschnittes TR3 mehrere zweite Industrieroboter 34 bzw. mehrere zweite Deltakinematik-Roboter 35 umfassen, welche mit der Steuereinrichtung S in Verbindung stehen. Auf eine jeweilige Artikelgruppe 8 bringt der zweite Industrieroboter 34 eine jeweilige Verpackung 37 auf, welche die Artikel 2 einer jeweiligen Artikelgruppe 8 zusätzlich zur bereits vorhandenen Fixierung über die Banderole 27 aneinanderhält.
Bei der Verpackung 37 handelt es sich vorliegend um einen sogenannten Top- Clip. Ein solcher Top-Clip umfasst für jeden Artikel 2 eine jeweilige Öffnung, in welcher der jeweilige Artikel 2 bzw. der jeweilige Getränkebehälter 4 eingesteckt wird. Im Bereich einer jeweiligen Öffnung bildet die Verpackung 37 bzw. der Top-Clip mehrere Haltezungen aus. Nachdem der jeweilige Artikel 2 bzw. der jeweilige Getränkebehälter 4 in die jeweilige Öffnung der Verpackung 37 eingesteckt worden ist, wird der jeweilige Artikel 2 bzw. der jeweilige Getränkebehälter 4 über die im Bereich der jeweiligen Öffnung ausgebildeten Haltezungen formschlüssig an der Verpackung 37 gehalten. Die Verpackung 37 ist sodann oberhalb der Banderole 27 angeordnet, welche die Artikel 2 einer jeweiligen Artikelgruppe 8 zusätzlich zur Verpackung 37 aneinanderhält.
Während der Bewegung der Artikelgruppen 8 entlang des dritten Transportabschnittes TR3 tritt eine jeweilige zweite Schubstange 36 mit einer jeweiligen Artikelgruppe 8 rückseitig in Anlage und begleitet die jeweilige Artikelgruppe 8 unter rückseitiger Anlage, während der zweite Industrieroboter 34 die jeweilige Verpackung 37 auf die jeweilige Artikelgruppe 8 aufbringt. Hierdurch stimmt die Position der jeweiligen Artikelgruppe 8 sehr genau mit einer erwarteten Soll-Position überein, wodurch die jeweilige Verpackung 37 sicher auf die jeweilige Artikelgruppe 8 aufgebracht werden kann.
Auch die zweiten Schubstangen 36 sind an zwei Endloszugmitteln 32 angeordnet, die parallel zueinander orientiert sind und die zweiten Schubstangen 36 umlaufend führen. Die Endloszugmittel 32, an denen die zweiten Schubstangen 36 angeordnet sind, werden über Umlenkrollen 38 umgelenkt.
Auch im Bereich des dritten Transportabschnittes TR3 kann es sein, dass die Artikelgruppen 8 auf einer Horizontalfördereinrichtung aufstehen, deren Transportgeschwindigkeit im Wesentlichen der Geschwindigkeit der zweiten Schubstangen 36 entspricht. Alternativ hierzu kann sich im Bereich des dritten Transportabschnittes TR3 eine Platte befinden, auf welcher die Artikelgruppen 8 aufstehen und entlang welcher Platte die Artikelgruppen 8 über die zweiten Schubstangen 36 gleitend geschoben werden.
Den dritten Transportabschnitt TR3 verlassen die Artikelgruppen 8 zusammen mit der über den ersten Industrieroboter 24 aufgebrachten Banderole 27 und zusammen mit der über den zweiten Industrieroboter 34 aufgebrachten Verpackung 37 und werden sodann weiter in Richtung einer nachfolgenden Arbeitsstation, wie beispielsweise einer Palettierstation, bewegt.
Die Fig. 2 zeigt im Flussdiagramm Schritte, wie sie einzeln oder gemäß der in Fig. 2 dargestellten Kombination in diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 vorgesehen sein können.
Im Schritt 110 werden Artikelgruppen 8, die jeweils mehrere durch Getränkebehälter 4 ausgebildete Artikel 2 umfassen, entlang eines ersten Transportabschnittes TR1 bewegt. Hierbei begleiten mehrere umlaufend geführte erste Schubstangen 16 die Artikelgruppen 8 unter rückseitiger Anlage während ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes TR1. Vom ersten Transportabschnitt TR 1 gelangen die Artikelgruppen 8 sodann zu einem schubstangenlosen zweiten Transportabschnitt TR2.
Im Schritt 120 werden innerhalb des zweiten schubstangenlosen Transportabschnittes TR2 Banderolen 27 über einen ersten Industrieroboter 16 auf Artikelgruppen 8 aufgebracht. Hierauf treten die Artikelgruppen 8 mit den aufgebrachten Banderolen 27 auf einen dritten Transportabschnitt TR3 über.
Im Schritt 130 bringt ein zweiter Industrieroboter 34, der dem dritten Transportabschnitt TR3 zugeordnet ist, Verpackungen 37 auf die Artikelgruppen 8 auf. Die Artikelgruppen 8 stehen während des Aufbringens der Verpackung 37 mit zweiten Schubstangen 36 rückseitig in Anlage und werden von den zweiten Schubstangen 36 während ihrer Bewegung entlang des dritten Transportabschnittes TR3 unter rückseitiger Anlage begleitet.
Bei den Verpackungen 37 handelt es sich um solche Verpackungen, welche für jeden Artikel 2 eine korrespondierende Öffnung ausbilden, in welche der jeweilige Artikel 2 über den zweiten Industrieroboter 34 eingesteckt wird.
Folgendes sei als ergänzender Hinweis zu den vorstehenden Ausführungen gegeben. Wenn auch im Zusammenhang mit der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsvariante und deren vorstehenden Beschreibungen oftmals oder auch generell von einer „schematischen“ Darstellung und Ansicht die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellung und deren Beschreibung hinsichtlich der Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus der schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellung 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 Verpackungsmaschine 1, 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 100 und des konkreter erläuterten Aufbaus der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine 1 ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung zumindest hinsichtlich einiger Aspekte 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
1 Verpackungsmaschine
2 Artikel
3 Reihe
4 Getränkebehälter
7 Horizontalfördereinrichtung
8 Artikelgruppe
12 Endloszugmittel (erster Transportabschnitt)
16 erste Schubstange
18 Umlenkrolle
24 erster Industrieroboter
25 erster Deltakinematik-Roboter
27 Banderole
32 Endloszugmittel (zweiter Transportabschnitt)
34 zweiter Industrieroboter
35 zweiter Deltakinematik-Roboter
36 zweite Schubstange
37 Verpackung
38 Umlenkrolle
100 Verfahren
110 erster Verfahrensschritt
120 zweiter Verfahrensschritt
130 dritter Verfahrensschritt
5 Steuereinrichtung
TR1 erster Transportabschnitt
TR2 zweiter Transportabschnitt
TR3 dritter Transportabschnitt
ZL Zulauf

Claims

Ansprüche
1. Verpackungsmaschine (1), umfassend
- einen ersten Transportabschnitt (TR1) für Artikel (2), der mehrere erste Schubstangen (16) umfasst, welche derart umlaufend geführt sind, dass sie Artikel (2) bei ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes (TR1) unter rückseitiger Anlage begleiten,
- einen schubstangenlosen zweiten Transportabschnitt (TR2) für Artikel (2), welcher auf den ersten Transportabschnitt (TR1) folgt und mindestens einen ersten Industrieroboter (24) zum Manipulieren von Artikeln (2) umfasst, der sich im Bereich des zweiten Transportabschnittes (TR2) befindet, und
- einen dritten Transportabschnitt (TR3) für Artikel (2), welcher auf den zweiten Transportabschnitt (TR2) folgt und wenigstens einen zweiten Industrieroboter (34) zum Aufbringen von Verpackungen (37) auf Artikel (2) umfasst, wobei der dritte Transportabschnitt (TR3) mehrere zweite Schubstangen (36) umfasst, welche derart umlaufend geführt sind, dass sie Artikel (2) unter rückseitiger Anlage begleiten, wenn der wenigstens eine zweite Industrieroboter (34) auf die jeweiligen Artikel (2) eine jeweilige Verpackung (37) aufbringt.
2. Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 1 , bei welcher der zweite Transportabschnitt (TR2) eine Horizontalfördereinrichtung zum Transport von Artikeln (2) umfasst, deren Transportgeschwindigkeit sich um maximal 10% von einer Geschwindigkeit unterscheidet, mit welcher Artikel (2) entlang des ersten Transportabschnittes (TR1) bewegt werden.
3. Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welcher eine Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren zweiten Schubstangen (36) umlaufend geführt sind, gegenüber einer Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren ersten Schubstangen (16) umlaufend geführt sind, vergrößert ist.
4. Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 3, bei welcher die Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren zweiten Schubstangen (36) umlaufend geführt sind, gegenüber der Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren ersten Schubstangen (16) umlaufend geführt sind, um mindestens 5% bis maximal 30% vergrößert ist.
5. Verpackungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher der mindestens eine erste Industrieroboter (24) zum Drehen von Artikeln (2) um eine vertikal orientierte Achse ausgebildet ist.
6. Verpackungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der mindestens eine erste Industrieroboter (24) derart konfiguriert und ausgestattet ist, dass er Artikel (2) schräg oder senkrecht zu ihrer im Bereich des zweiten Transportabschnittes (TR2) ausgebildeten Bewegungsrichtung (BR) versetzen kann.
7. Verpackungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der mindestens eine erste Industrieroboter (24) zum Aufbringen einer Banderole (27) auf jeweils mehrere Artikel (2) ausgebildet ist.
8. Verpackungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher der mindestens eine erste Industrieroboter (24) durch mindestens einen ersten Deltakinematik-Roboter (25) ausgebildet ist und/oder bei welcher der wenigstens eine zweite Industrieroboter (34) durch wenigstens einen zweiten Deltakinematik-Roboter (35) ausgebildet ist.
9. Verwendung einer Verpackungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für Artikel (2), bei denen es sich um Getränkebehälter (4) und insbesondere um Getränkeflaschen oder um Getränkedosen handelt.
10. Verfahren (100) zum Transportieren und Verpacken von Artikeln (2), bei dem Artikel (2) zunächst entlang eines ersten Transportabschnittes (TR1) bewegt werden, wobei mehrere umlaufend geführte erste Schubstangen (16) Artikel (2) unter rückseitiger Anlage während ihrer Bewegung entlang des ersten Transportabschnittes (TR1) begleiten und wobei die Artikel (2) vom ersten Transportabschnitt (TR1) zu einem schubstangenlosen zweiten Transportabschnitt (TR2) gelangen, innerhalb dessen Artikel (2) von mindestens einem ersten Industrieroboter (24) manipuliert werden, worauf folgend die Artikel (2) vom zweiten Transportabschnitt (TR2) auf einen dritten Transportabschnitt (TR3) übertreten, bei welchem wenigstens ein zweiter Industrieroboter (34) Verpackungen (37) auf Artikel (2) aufbringt und Artikel (2) während des Aufbringens von Verpackungen (37) unter rückseitiger Anlage von mehreren zweiten umlaufend geführten Schubstangen (36) begleitet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Artikel (2) im zweiten Transportabschnitt (TR2) über eine Horizontalfördereinrichtung transportiert werden, welche die Artikel (2) mit einer Transportgeschwindigkeit bewegt, die sich um maximal 10% von einer Geschwindigkeit unterscheidet, mit welcher Artikel (2) entlang des ersten Transportabschnittes (TR1) bewegt werden.
12. Verfahren nach Ansprüche 10 oder Anspruch 11 , bei welchem die mehreren zweiten Schubstangen (36) mit einer Geschwindigkeit umlaufend geführt werden, die gegenüber einer Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren ersten Schubstangen (16) umlaufend geführt werden, vergrößert ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die mehreren zweiten Schubstangen (36) mit einer Geschwindigkeit umlaufend geführt werden, die gegenüber einer Geschwindigkeit, mit welcher die mehreren ersten Schubstangen (16) umlaufend geführt werden, um mindestens 5% bis maximal 30% vergrößert ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welchem der mindestens eine erste Industrieroboter (24) Artikel (2) im Rahmen der Manipulation um eine vertikal orientierte Achse dreht.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei welchem der mindestens eine erste Industrieroboter (24) Artikel (2) im Rahmen der Manipulation schräg oder senkrecht zu ihrer im Bereich des zweiten Transportabschnittes (TR2) ausgebildeten Bewegungsrichtung (BR) versetzt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei welchem der mindestens eine erste Industrieroboter (24) auf jeweils mehrere Artikel (2) im Rahmen einer jeweiligen Manipulation eine jeweilige Banderole (27) aufbringt.
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