NL8800217A

NL8800217A - Werkwijze en inrichting voor het volautomatisch inleggen van voorwerpen, in het bijzonder bonbons, in een verpakkingseenheid.

Info

Publication number: NL8800217A
Application number: NL8800217A
Authority: NL
Original assignee: Lesch Hans Bernd
Priority date: 1987-02-12
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1988-09-01
Also published as: IT8803326A0; GB2201647A; CH675233A5; GB8803073D0; GB2201647B; DD289503A5; IT1227144B; DE3704423A1

Description

ΐρρ"

-1- 27119/CV/tL

v

- A

Korte Aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het volautomatisch inleggen van voorwerpen, in het bijzonder bonbons, in een verpakkingseenheid.

f 5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het volautomatisch inleggen van voorwerpen,in het bijzonder bonbons, in vooraf bepaalde uitrichting in telkens gelijke standen van een verpakkingseenheid. Een dergelijke inrichting omvat althans een toevoer-eenheïd voor de voorwerpen, transportinrichtingen voor het transport van 10 de voorwerpen naar de inlegplaats,evenals een inleginrichting voor de voorwerpen vanaf de transportinrichting in vooraf bepaalde posities van de verpakkingseenheid.

Bij een bekende inrichting van deze soort wordende voorwerpen van een blad op een transportband geschoven en op deze met behulp van schot-15 ten uit elkaar getrokken en in een rij opgesteld,zodat ten slotte de voorwerpen in bepaalde stand achter elkaar liggend vanaf brede schei-dingsbanden op een smalle laadband overgegeven kunnen worden. Op deze wordt het telkens voorste goederenstuk door een aanslag gecentreerd en uit deze nauwkeurig bepaalde stand door een mechanisch aangedreven 20 inlegkop met behulp van een zuiger resp.een grijper in de verpakkingseenheid ingelegd. Een dergelijke inrichting is automatisch verbonden met een aantal ernstige nadelen. Zo kan de inlegkop slechts door een dure mechanische ombouw op een andere aflegstand omgesteld worden. De ombouwtijden kunnen in de praktijk voor de omstelling van een inlegstraat 25 met 20 tot 40 inlegkoppen wel meerdere dagen bedragen,met overeenkomstig negatieve uitwerkingen op de verpakkingskosten. Bovendien kan de aflegplaats van een enkele inlegarm met de hierop vastgehouden zuiger of grijper,zoals door mechanische omstellingen bepaald,slechts in zeer nauwe grenzen gevarieerd worden. Een vrije keuze van de aflegstand is niet 30 mogelijk. Verder.wrijven bij de scheidingsbanden de voorwerpen tegen elkaar evenals tegen de zijgeleidingen van de schotten én de toevoerban-den,waardoor aan hun oppervlak gevoelige voorwerpen,zoals bonbons,in hun kwaliteit nadelig beïnvloed kunnen worden.Ten slotte is bij bepaalde omtreks-vormen van de voorwerpen,zoals bijvoorbeeld bij driehoekige plattegrond, 35 een betrouwbaar automatisch scheiden met behulp van schotten niet mogelijk.

.8800217 # -2- 27119/CV/tl

Anderzijds heeft men ook reeds de opstelling van voorwerpen op het. blad of op een transportband/op welke de voorwerpen van het blad afgeschoven worden,met behulp van een optisch systeem geregistreerd en met behulp van een rekeninrichting geanaliseerd. Met behulp van een robot 5 worden de voorwerpen rechtstreeks van het blad resp. van de transportband afgenomen en in de verpakkingseenheid in de desbetreffende stand afgelegd. Ofschoon de voorwerpen hierbij gespaard worden en de inleg-plaats zich door indrukking van een knop vrij kiesbaar laat instellen, bezit ook deze opstelling niet vermijdbare ernstige nadelen. De automaten 10 benodigen,indien zij keuzevrij iedere stand van de verpakkingseenheid moeten bereiken,een arbeidsbereik,dat tenminste zo groot is als de plattegrond van de verpakkingseenheid. In de praktijk benodigt een robot i circa 1500 tot 2000 mm van het transporttraject van de verpakkingseenheid als arbeidsgebied. Hierdoor worden de inlegstraten,welke 20 tot 40 au-15 tomaten kunnen omvatten,automatisch zeer lang en vereisen zodoende een hoog bedrag aan bedienings- en controlepersoneel. Daarenboven wordt de takttijd,dat wil zeggen het vermogen van een inlegstraat door de robot bepaald,welke de langste inlegweg moet afleggen. Deze vormt zodoende de zwakste schakel in de ketting op welke de andere automaten "wachten" 20 moeten. Een optimalisering van het inlegvermogen is zodoende slechts beperkt mogelijk.

Met kennis van deze problematiek ligt de uitvinding de opgave ten gronde de werkwijze resp. de inrichting van de in aanvang genoemde soort zo uit te voeren,dat het onder vermijding van de aangegeven nadelen 25 mogelijk is met hoge bedrijfssnelheid en - veiligheid de voorwerpen aan de inliginrichting sparend,in juiste stand en opvooraf bepaalde afstanden toe te voeren.

Opgelost wordt deze opgave volgens de uitvinding doordat men in het vulgebied de ruimtelijke stand van de voorwerpen matematisch regi-30 streert, de voorwerpen op een vooraf bepaalde wijze uitricht en op gelijkmatige afstand op een transportinrichting overzet ,welke de voorwerpen aan het inleggebied toe leidt.

Met betrekking tot de voorkeur gegeven uitvoeringsvormen van de uitvinding wordt .naar de kenmerken van de onder-conclusies verwezen.

35 Volgens de uitvinding registreert men de ruimtelijke stand van de voorwerpen in het vulgebied matematisch,richt de voorwerpen op een . 8 8 C 0 l 17 -3- 27119/CV/tl * vooraf bepaalde wijze uit en zet ze op gelijkmatige afstanden over op een transportinrichting,welke de voorwerpen aan het inleggebied toeleidt. pe inrichting benut in het gebied van de toevoereenheid bij voorkeur een registreerinrichting,met behulp waarvan stand en uitrich-5 ting van de voorwerpen te bepalen zijn,evenals een in drie assen vrij te programmeren hanteringsautomaat met behulp waarvan de voorwerpen uit het gebied van de toevoereenheid opneembaar,in vooraf bepaalde richting uit te richten en op regelmatige afstanden op de transportinrichting af te zetten zijn.

10 De registreerinrichting,bij welke het bij voorkeur om een optische stand onderkenningsinrichting gaat,onderkent de ruimtelijke positie en de stand van de voorwerpen,terwijl zij langzaam onder de inrichting heen geleid worden. De positie -en standgegevens worden door het onderken-ningssysteem aan de rekeninrichting voor de sturing van de hanterings-15 inrichting overgebracht,welke de optimale afneemvolgorde voor afzonderlijke voorwerpen berekend. De hanteringsautomaat neemt dan in de telkens berekende volgorde de goederenstukken op,richt deze uit en zet ze in ruimtelijk steeds gelijkblijvende aflegstanden op de transportinrichting af,welke de voorwerpen aan het inleggebied toeleidt.Het voorwerp wordt 20 dus tijdens de overgeefbeweging gelijktijdig in die stand gedraaid,in welke hij later in de verpakkingseenheid moet worden ingelegd. Tot dit doet is de op de hanteringsautomaat vastgehouden zuiger resp. grijper draaibaar gelegerd. De draaiingshoek wordt doelmatigerwijs motorisch, overeenkomstig de gegevens van het onderkenningssysteem,versteld.

25 Volgens een de voorkeur gegeven uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat de toevoereenheid uit een langzaam geregelde toevoerband. Op deze band worden de voorwerpen van een blad opgeschoven .Zij bewegen zich langzaam onder het standonderkenningssysteem door,voordat zij aan het opneemgebied van de hanteringsautomaat worden toegevoerd.

30 Anderzijds kan de toevoereenheid bestaan uit een transportinrich ting voor bladen,die uit een accumulator op de transportinrichting af te zetten zijn. Bij deze accumulator gaat het bij voorkeur om een paternos-ter,van welke de bladen voor verder transport worden geleid op tandriemen, die de bladen direct langzaam onder het standonderkenningssysteem heenge-35 leiden.De hanteringsinrichting kan zodoende de voorwerpen rechtstreeks van de bladen afnemen.

,8800217

-4- 27119/CV/t L

η*

Beide uitvoeringen waarborgen een sparende hantering van de voorwerpende noch door wrijven tegen elkaar noch aanstoten tegen schotten een beschadiging aan het oppervlak ondervinden.

De hanteringsinrichting legt de voorwerpen steeds in een ruimtelijk 5 vaste stand op de transportinrichting af,welke zich doelmatigerwijs in het midden van de band bevindt. Hierdoor wordt de rangeerweg in vergelijking tot de inlegrobot ,welke rechtstreeks in de verpakkingseenheid inlegt, sterk verkort. Het aflegvermogen van de afzonderlijke hanteringsinrichting en daarmede het vermogen van een gehele inlegstraat kan zo-10 doende aanzienlijk opgevoerd worden.

Door de smalle laadbanden laten zich meerdere inleginrichtingen tot compacte inlegstations voor meerdere verschillend uitgevoerde voorwerpen samenvoegen. Zo is het bijvoorbeeld in de praktijk mogelijk een dergelijk inlegstation voor acht verschillende afzonderlijke voorwerpen uit te voe-15 ren,welke door een enkele bedieningspersoon bewaakt en beladen kan worden.

De rechtstreekse inleghandeling ,bij welke de voorwerpen van de transportinrichting afgenomen en in de verpakkingseenheid ingelegd worden kan via gebruikelijke inlegmechanismes plaatsvinden. Hiervoor biedt zich 20 bijvoorbeeld een door krommen gestuurd inlegmechanisme met een aantal zuigers resp. grijpers voor meerdere voorwerpen gelijktijdig aan,daar een nauwe samenvoeging van de voorwerpen bij de afneemplaats met de smalle banden mogelijk is. Een geschikte inleginrichting is uiteengezet in de Europeesche octrooiaanvrage 84104796.2. De daar beschreven inleg-25 koppen staan een keuzevrije positionering van de voorwerpen in de verpakkingseenheid toe,waarmede de opbouw van een volkomen flexibele inlegstraat mogelijk is.

Volgens een gunstige uitvoering van de uitvinding is de transportinrichting als zuigband met hierin in het midden op afstand van elkaar 30 aangebrachte gaten uitgevoerd,welke met een onder de band opgestelde vacuumrail in verbinding staan. Hierdoor wordt gewaarborgd,dat de voorwerpen zich op de transportband niet kunnen verdraaien of verschuiven.

Zij worden op de transportband in de juiste stand toegevoerd,zodat een draaiing van de zuiger of grijper bij de inlegkop niet noodzakelijk is.

35 De aandrijving van de zuigband vindt doelmatig plaats via een stekelwals,wiens stekels door de midden in de transportband aangebrachte , 88 0 D217

-5- 27119/CV/1L

gaten grijpen. De vormstuitende ingrijping waarborgt een positieve band-aandrijving en dient gelijktijdig voor het centreren evenals ook voor het vrijhouden van de gaten bij mogelijke vervuilingen.

Aan een enkele hanteringsautomaat kunnen ook twee transportinrich-5 tingen toegevoegd zijn,die telkens gelijktijdig beladen worden. Dit kan hetzij via een telkens individuele arbeidsgang van de hanteringsautomaat plaatsvinden,of er kunnen deze ook telkens met twee zuigkoppen of grijpers uitgerust zijn,waarin een verdere gunstige uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding is te zien.

10 Verdere details ,voordelen en kenmerken volgens de uitvinding vol gen uit de hier onderstaande beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding,waarbij het slechts als voorbeeld gaat om het inleggen van bonbons, onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen.

Fig. 1 toont een bovenaanzicht op een uitvoeringsvorm van de inleg-15 inrichting voLgens de uitvinding in schematische weergave met enkele inlegkoppen.

Fig. 2 toont een zijaanzicht van de in fig.1 weergegeven inrich-ting,eveneens schematisch weergegeven.

Fig. 3 toont een bovenaanzicht op de inleginrichting overeenkom-20 stig de fig, 1 met meervoudige inlegkop.

Fig. 4 toont de schematische afbeelding van een inlegstation met acht inlegeenheden.

Fig, 5 toont een verticale doorsnede door een als zuigband uitgevoerde transportinrichting.

25 Fig. 6 toont een vooraanzicht van een uitvoeringsvorm van de toevoereenheid met een accumulator voor de de voorwerpen dragende bladen en

Fig. 7 een zijaanzicht van de in fig.6 weergegeven accumulator.

De afbeelding volgens fig.1 toont een samenstelling van drie toe-30 voereenheden ,die telkens in totaal met het verwijzingscijfer 10 zijn aangeduid,en via vier transportbanden 11 tot 14 de inlegplaats bedienen.

De toevoereenheid bestaat volgens een uitvoeringsvorm uit een zich langzaam voortbewegende transportband 15,op welke ,in een niet nader weergegeven wijze ,bijvoorbeeld van bladen,de voorwerpen,in dit geval 35 bonbons 16,worden gedeponeerd. De ongerangschikte op de transportband 15 liggende bonbons 16 worden Langzaam onder een schematisch weergegeven en . 880 02 1 / **

-6- 27119/CV/t L

met betrekking tot zijn opbouw en zijn werkingswijze algemeen bekend optisch standonderkenningssysteem 17 heen geleid.

Het standonderkenningssysteem 17 is een in drie assen vrij programmeerbare hanteringsautomaat 18 nageschakeld . De hanteringsauto-5 maat 18 draagt aan het buitenste einde van de arm een zuiger of grijper 19 voor het hanteren van de bonbons 16. Positie- en standgegevens worden door het onderkenningssysteem aan een niet weergegeven rekeninrichting voor de sturing van de hanteringsautomaat overgegeven,welke de optimale volgorde voor de afzonderlijke bonbons berekent. De hanterings-10 automaat 18 neemt dan met zijn zuiger of grijper 19 in de telkens berekende volgorde de bonbons van de langzaam lopende geregelde toevoerband af en plaats ze in ruimtelijk steeds gelijkblijvende aflegstand op de naar het inleggebied voerende transportband 11 tot 14.

Tijdens deze overgeefbeweging worden de bonbons,overeenkomstig de 15 weergave in fig.1 gelijktijdig in die stand gedraaid,in welke zij later in de verpakkingseenheid moeten worden ingelegd. Tot dit doel is de zuiger of grijper 19 van de hanteringsautomaat 18 draaibaar gelegerd.

De draaihoek wordt motorisch ,overeenkomstig de verstrekte gegevens van het onderkenningssysteem,ingesteld.

20 Zoals fig.1 toont is bij een overeenkomstig vermogen van de hante ringsautomaat 18 deze in staat gelijktijdig twee transportbanden 11 en 12 te beleggen.

De transportbanden 11 tot 14 voeren de bonbons 16 naar de inleg-plaats toe,waar zij op een transporteenheid 20 terecht komen,die de 25 houders of trays 21 althans in hoofdzaak haaks in de richting van de pijl 22 voortbeweegt. De transporteenheid 20 omvat een of meerdere kettingen 23 met aanslagen of grendelneuzen 24,tegen welke de houders 21 nauwkeurig in positie aanliggen.

In het inleggebied is bij de weergegeven uitvoeringsvorm iedere 30 transportband 11 tot 14 een inlegkop 25 toegevoegd. De inlegkoppen 25 geleiden de bonbons 16 bijvoorbeeld met behulp van door krommes gestuurde zuigers of grijpers vanaf de desbetreffende transportbanden 11 tot 14 in de vooraf bepaalde positie binnen de trays 21.

Het opzetten van de bonbons 16 van de transportband 15 op de 35 transportbanden 11 tot 14 door de hanteringsautomaat 8 evenals het inleggen van de bonbons 16 in de trays 21 door de inlegkoppen 25 kan ,8800217 V' s» -7- 27119/CV/tl telkens tijdens een korte stilstand van de transportbanden 11 tot 14 plaatsvinden.

De fig.2 toont de inrichting in zijaanzicht. De inrichting wordt gedragen door een gestel 26. De door de inlegkop 25 geleide zuiger 27 5 brengt langs de in fig.2 door een streep.-stip.ltjn aangegeven bewegings-baan de bonbons 16 van de transportband 11 over in de houder 21,welke door de kettingen 23 gedragen en verder getransporteerd wordt. Het stand-onderkenningssysteem 17 omvat de gehele breedte van de transportband 15 van de toevoereenheid 10. In fig.2 is slechts een toevoereenheid 10 10 weergegeven,waarbij echter een inlegplaats bijvoorbeeld ongeveer acht transportbanden 11 tot 14 met telkens toegevoegde toevoereenheden 10,omvatten kan.

De transportbanden 11 tot 14 zijn als zuigbanden uitgevoerd,zoals hierna met betrekking tot de figuren 2 en 5 zal worden uiteengezet.

15 Onder de transportband 11 bevindt zich een in doorsnede U-vormige vacuumlijst 28,die via een overeenkomstige aansluiting 29 met een niet weergegeven onderdruksysteem in verbinding staat. De transportband 11 is uitgevoerd als tandriem met een vertanding 30 onder de band,welke voor de ingrijping van een aandrijfeenheid dient. De band 11 is in het 20 midden op regelmatige afstanden voorzien van gaten 31,die telkens de opzetpunten voor de bonbons 16 door de hanteringsautomaat 18 vormen.

De vacuumlijst 28 is aan beide eindzijden afgesloten,zodat bij de in het tijstgebied geleide gaten 31 een zuigwerking aanwezig is. De.bonbons 16 worden dienovereenkomstig tijdens hun transport naar de inlegplaats 25 toe draaivast en geborgd tegen verschuiven vastgehouden.

Zoals uit fig.2 blijkt wordt de transportband 11 geleid via een stekelwals 32,waarbij de stekels 33 een omtreksafstand van elkaar bezitten,welke overeenkomt met de lineaire afstand tussen de gaten 31 van de band 11. De stekels 33 grijpen in in de gaten en dienen voor de 30 aandrijving evenals voor de centrering van de band 11.Gelijktijdig worden de gaten doorgestoken en zodoende vrijgehouden van vervuilingen.

Bij aangedreven stekelwals 32 kan ook de vertanding 30 als aandrijfmid-del vervallen.

De inrichting volgens fig.3 komt althans in hoofdzaak overeen met 35 de opbouw zoals deze aan de hand van de fig.1 is uiteengezet,waarna hiermede wordt verwezen ,zodat een gedetailleerde beschrijving op deze .88 cm 17 ΐ

-8- 27119/CV/tL

plaats kan vervallen. Een bijzonderheid vormt een dubbele zuiger of grijper 34 met welke een van de hanteringsautomaten 18 is uitgerust.

De hanteringsautomaat 18 is zodoende in staat gelijktijdig twee transportbanden 11 en 12 te bedienen.

5 Als verdere bijzonderheid is bij de in fig.3 weergegeven uitvoe ringsvorm een meervoudige inlegkop 35 aangebracht,welke in staat is, door een kromme gestuurd'de via de transportbanden 11 tot 14 aangevoerde bonbons 16 nauwkeurig in positie in de houder 21 in te leggen.

De fig.4 toont in een schematische weergave een inlegplaats,in 10 welke ruimtebesparend acht transportbanden 11 tot 14 en 36 tot 39 aan een inlegplaats zijn toegevoegd. De transportbanden zijn gegroepeerd om een werkplaats 40,zodat een bedieningspersoon in staat is de inleg-1 plaats met acht toevoeren te bewaken en te voeden. Er kunnen afzonder lijke inlegkoppen 25 of echter ook meervoudige inlegkoppen zijn aange-15 bracht.

Een andere uitvoeringsvorm van de toevoereenheid is in de fig.6 en 7 weergegeven.Het optische onderkenningssysteem 17 en de hanteringsautomaat 18,welke de bonbons 16 op de transportband 11 overbrengt,komen overeen met de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm. In plaats van de 20 toevoerband 15 zijn echter bij het hier beschreven uitvoeringsvoorbeeld transportkettingen 41 aangebracht,die rechtstreeks uit een accumulator 42 genomen bladen 43 met de hierop aanwezige bonbons 16 langzaam onder het onderkenningssysteem 17 doorvoeren. De accumulator 42 is uitgevoerd als paternoster. De bladen 43 liggen op hoekoren 45,die zijn vastge-25 houden op verticale banden. In het opvragingsgeval worden de verticale banden 44 in werking gezet en bewegen zich in richting van de in fig.7 weergegeven pij 146 vooruit. Hierbij wordt telkens het volgende blad 43 op de transportkettingen 41 afgezet.

Er ontstaat zodoende in totaal een ruimtebesparende inleginrich-30 ting,welke met hoge bedrijfssnelheid en zekerheid van werking kan werken.

.8800217

Claims

1. Werkwijze voor het volautomatisch inleggen van voorwerpen,in het bijzonder bonbons,in vooraf bepaalde uitrichting in telkens gelijke posities van een verpakkingseenheid ,met het kenmerk,dat men in het beladingsgebied de ruimtelijke stand van de voorwerpen matematisch 5 registreert,de voorwerpen in een vooraf bepaalde wijze uitricht en op gelijkmatige afstanden overbrengt op een transportinrichting,welke de voorwerpen aan het inleggebied toevoert.

2. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 met althans een toevoereenheid voor de voorwerpen,transportinrichtin-10 gen voor het transport van de voorwerpen naar de inlegplaats,evenals een inleginrichting voor de voorwerpen van de transportinrichting in vooraf bepaalde posities van de verpakkingseenheid ,met het kenmerk,dat in het gebied van de toevoereenheid (10) een registreerinrichting (17) is aangebracht,met behulp waarvan stand en uitrichting van de voorwer-15 pen (16) te bepalen zijn,evenals een in drie assen vrij programmeerbare hanteringsautomaat (18) met behulp waarvan de voorwerpen (16) vanuit het gebied van de toevoereenheid (10) op te nemen,in vooraf bepaalde richting uit te richten en op regelmatige afstanden op de transportinrichting (11 tot 14,36 tot 39) af te zetten zijn.

3. Inrichting volgens conclusie 2,met het kenmerk,dat de registreerin richting bestaat uit een optische standonderkenningsinrichting (17).

4. Inrichting volgens een der conclusies 2 of 3,met het kenmerk,dat de toevoereenheid (10) een langzaam lopende geregelde toevoerband (15) omvat. .25

5. Inrichting volgens een der conclusies 2 of 3,met het kenmerk,dat de toevoereenheid (10) uit een transportinrichting (41) voor bladen (43) bestaat,welke vanuit een accumulator (42) op de transportinrichting (41) af te zetten zijn.

6. Inrichting volgens conclusie 5,met het kenmerk, dat de accumulator 30 (42) is uitgevoerd als paternoster.

7. Inrichting volgens een der conclusies 2 tot 6,met het kenmerk,dat de transportinrichting als zuigband (11 tot 14,36 tot 39) met hierin in het midden op regelmatige afstand van elkaar aangebrachte gaten (30) is uitgevoerd ,welke met een onder de band aangebrachte vacuum- 35 lijst (28) in verbinding staan. .8800217 ί 4 -10- 27119/CV/tI

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk,dat voor de aandrijving van de zuigband (11 tot 14, 36 tot 39) een stekelwals (32) is aangebracht,wiens stekels (33) door de gaten (31) van de transportband (11 tot 14, 36 tot 39) grijpen.

9. Inrichting volgens een der conclusies 2 tot 8,met het kenmerk, dat aan de hanteringsautomaat (18) twee transportinrichtingen (11,12) toegevoegd zijn.

10. Inrichting volgens een der conclusies 2 tot 8,met het kenmerk, dat de hanteringsautomaat (18) is uitgerust met twee zuigkoppen of 10 grijpers (34). .8800217