WO2011018392A1 - Konzept zur effizienzsteigerung von roboterverpackungsanlagen - Google Patents

Konzept zur effizienzsteigerung von roboterverpackungsanlagen Download PDF

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WO2011018392A1
WO2011018392A1 PCT/EP2010/061265 EP2010061265W WO2011018392A1 WO 2011018392 A1 WO2011018392 A1 WO 2011018392A1 EP 2010061265 W EP2010061265 W EP 2010061265W WO 2011018392 A1 WO2011018392 A1 WO 2011018392A1
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WO
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conveyor
piece goods
transport
robot
transport direction
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/061265
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English (en)
French (fr)
Inventor
Lukas Sutter
Andreas Baechle
Hans-Peter Kientz
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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Priority to US13/389,695 priority patent/US8718816B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/10—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles
    • B65B5/105—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles by grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B35/00—Supplying, feeding, arranging or orientating articles to be packaged
    • B65B35/30—Arranging and feeding articles in groups
    • B65B35/36—Arranging and feeding articles in groups by grippers

Definitions

  • the present invention generally relates to a concept for increasing the efficiency of linear robotic packaging equipment during normal operation and failure of equipment parts.
  • the invention relates to a method for converting piece goods of at least one extending in the transport direction cargo conveyor in storage positions of at least one in the transport direction of the / of the Selfguteauer / s same or opposite transport direction extending storage position conveyor in a robot road with two-sided storage position conveyor preferably on both sides of a longitudinal center , in one-sided storage position conveyor preferably laterally of the longitudinal center of / of the unit load / s a width arranged robots, the piece goods are picked by the robot from the / the Indeedguteauer / n and stored in storage positions on the storage position conveyors.
  • Within the scope of the invention is also a plant for carrying out the method.
  • Products such as biscuits, biscuits or chocolate products, should be stored in many places at predetermined locations of a package or a delivery system of a subsequent packaging plant. Examples are the orderly storage of products in plastic trays, which are then usually additionally wrapped with a tubular bag and / or carton packaging or closed with a lid film and occasionally further packed, or the direct storage of products in a supply system such as a supply chain or a Feed belt of a packaging plant. If the products are placed in packaging, they can be supplied to the plant or even produced directly on the packaging plant. The products can come directly from an upstream production process or a warehouse, where for reasons of product protection, hygiene and manufacturing costs is usually packed directly from the manufacturing process. Frequently changing products require packaging systems of greatest flexibility.
  • the loading of the containers or of another removal system, such as e.g. a chain is preferably countercurrent or co-current from two sides.
  • the countercurrent process is here usually advantageous because it can achieve a higher system performance with this.
  • a plant is e.g. from US-A-6,122,895.
  • a corresponding plant was combined in EP-A-717 150 with a plant for the production and sealing of plastic trays.
  • the parallel arrangement of product and container stream is therefore preferred, in particular in the so-called countercurrent process, especially in the case of large plants with a multiplicity of robots.
  • the robots are preferably arranged in pairs, so that a robot processes the left and a robot processes the right half of the product flow.
  • a disadvantage of this arrangement is that at standstill of one of the two Abtransportsysteme, such as. often occurs for a short time, when a malfunction occurs in the corresponding downstream packaging system or e.g. a role with
  • the system can be supplemented by a storage system which receives the products when the system is at a standstill.
  • the product stream can only be completely stopped, this means that if half of the product stream can not be packaged because a transfer system is stopped, all production must be diverted to storage.
  • the memory must be large, which means in addition to the space, investment and maintenance needs also that it takes a correspondingly long time to pack the products from the memory are when the system is running again.
  • the system also has to have a rather large overcapacity in order to manage the dismantling of a large store in addition to the normal production.
  • the invention has for its object to provide a method of the type mentioned above and a suitable method for performing the method, which does not have the above-mentioned disadvantages of systems of the prior art.
  • the system should be able to continue packaging during a short-term shutdown of a removal system - with a correspondingly reduced capacity - without having to stop it completely.
  • the number of products, which in this case should go into an "overfiow” or be stored for later processing, should thus be kept as low as possible Traversing the robot road at a location of the robot road transversely to the transport direction of the / of the unit load conveyor / s in the picking area of the arranged on the other side of the longitudinal center of / of the unit load / s robot is transported.
  • the proposed solution is derived from the system type with parallel arrangement of product flow and Abtransportsystem, preferably in countercurrent process, with robots or robots in pairs, as this type of plant, as described above, especially in very large plants, the best efficiency.
  • the erfmdungsgemässe solution therefore consists in a system in which the products along the way through the system can be brought from one side of the product stream on the opposite side.
  • the at least one part of the piece goods is preferably transported at least into the area of the longitudinal center, preferably from one side to the other side of the longitudinal center of the unit load conveyor / s.
  • the transport transversely to the transport direction of / of the unit load conveyor / s can be carried out by means of a transport system or by intersecting transport systems.
  • the transport transversely to the transport direction of the / the Selfgut extramer / s can be performed permanently or even during or shortly before a standstill of a plant side or a storage position conveyor.
  • the robots essentially pick piece goods in the edge regions of the piece goods conveyor / s and the transport of the pieces goods transversely to the transport direction of the piece goods conveyor / s is for shifting from an area on both sides of the longitudinal center of / of the unit load conveyor / s used in the edge areas of / of the piece goods conveyor / s.
  • the width of the edge regions expediently corresponds to approximately one quarter of the width of the / of the piece goods conveyor / s.
  • a system suitable for carrying out the method comprises a robot line with at least one piece goods conveyor extending in a transport direction and at least one in the direction of transport of the unit load conveyor or the same
  • the robots for picking the piece goods from the / the Selfguteauer / n and depositing in storage positions on the storage position conveyors on both sides of a longitudinal center of the / the Selfgut extraer / s a width are arranged opposite transport direction extending storage position conveyor.
  • At least one transport system for transporting the piece goods transversely to the transport direction of the piece goods conveyor / s into the picking area of the robot arranged on the other side of the longitudinal center of the unit load conveyor / s is arranged at one point of the robot line.
  • intersecting transport systems are arranged.
  • the transport system of the product stream is interrupted and at least one intermediate transport system is used, with which the product flow of the left half is brought to the right and vice versa.
  • a transport system in the entire system width can connect to the intermediate transport systems. It is also possible to continue driving after the crossing with two separate transport systems for each half of the plant, which can be stopped separately in case of further disturbances.
  • Transport systems which can realize such a page change are known. For example, floor bands are used. With multi-storey tapes, different product flow curves can also be realized, with which it is possible to switch between them if required.
  • a crossed transport system is easy to implement and does not bring the disadvantages of the floor tapes such as high costs, space and complexity with it.
  • Such a solution extends the packaging system only slightly and requires no further measures, except that before the intersection a small gap in the longitudinal center of the product flow must be ensured.
  • the page change in principle, ie permanently, regardless of whether one of Transport systems have just been stopped or whether both systems are active.
  • the products that are near the middle of the product stream are close to the edge after the page break, meaning a short pick & place path for the following robots, as they are now close to the removal system.
  • Products can always be cleared with an optimally short travel path.
  • the page change results in a small working area for the robots, and wide belts can be removed with a small robot.
  • the robot work areas are optimally utilized by saving
  • Robots results in a cost reduction.
  • Transport system can be used as an additional buffer memory.
  • Another advantage of the system according to the invention is that not only disturbances can be better absorbed when one side stops, but it can also be a page, z. B. for the purpose of cleaning or format change, deliberately stopped and on the second side at best with correspondingly reduced performance to be further produced. If one side is cleaned or changed, this can be done on the second page. This results in less production loss, which significantly increases the availability of the system.
  • the buffer size or distance of a subsequent packaging system can be reduced by the after crossing the
  • Unit load conveyor which then corresponds to only a part of the width, preferably half the width of the parcel conveyor before the intersection, be individually controlled in its speed and thus can take over a kind of buffer function. This provides the advantage that the buffer of the subsequent packaging system can be reduced and thus space and cost can be saved.
  • Another possibility of this system is to accomplish with the cargo conveyor after the crossing a spreading function in the direction of travel, i. Run this conveyor faster than the previous one to pull the products apart.
  • Figure 1 is a plan view of a conventional system with parallel arrangement of cargo and storage position conveyors.
  • Fig. 2 is a plan view of a part of a system with crossed belt system at
  • Fig. 3 is an oblique view of a crossed band system within a
  • FIG. 4 is a plan view of a system with crossed belt system.
  • a plant or robot line 10 for transferring piece goods shown in FIG. 1 has a piece goods conveyor 12 arranged in a transport direction x with storage position conveyors 14, 16 arranged on both sides of the piece goods conveyor 12.
  • General cargo conveyor 12 and storage position conveyor 14, 16 are usually conveyor belts, plate chains or transport chains.
  • the transport direction x 'of the storage position conveyors 14, 16 arranged parallel to the piece goods conveyor 12 is here opposite to the transport direction x of the piece goods conveyor 12, i. the system works according to the countercurrent process.
  • robots or robots 18 are arranged in pairs and symmetrically with respect to the longitudinal center m along the robot road 10. The working area of each robot 18 extends from one of the storage position conveyors 14, 16 to approximately the longitudinal center m of the piece goods conveyor 12.
  • FIG. 2 shows the page change of piece goods on the piece goods conveyor 12 of the robot line 10 in a crossed belt system at standstill of one of the storage position conveyor 14, 16.
  • the storage position conveyor 14 is stationary.
  • the belt crossing 20 shown in FIGS. 3 and 4 is preferably integrated in the robot road 10 approximately on half the loading path. The result is the same Picking conditions along the entire route.
  • a modular belt or the like is required as a means of transport.
  • the transport system of the production process can be used up to the intersection.
  • the transition from the conveyor belt to the module belt is possible in the flow direction with a knife edge on the conveyor belt.
  • the modular belts 22, 24 can be continued or other transport systems can be used.
  • the belt system can be stopped on one side and thus stopped at a one-sided production stop a band side.
  • the products remain largely preserved.
  • the first two robots or robots 18 can be placed further inward for better utilization of the work area. Their task is to clear the piece goods from the middle of the piece goods conveyor 12.
  • the free space of the center can also be different, e.g. be implemented by spreading the product carpet or by a kind of stationary or oscillating wedge.
  • the robots in front of the intersection clear the outer areas (outer quarter) of the respective product band side.
  • the products are brought outwards in the center of the band.
  • the robots can clear the outer areas of the respective product band side after the intersection. Operation when the conveyor belt is stationary
  • Speed of the product band is reduced (eg to 60%).
  • Other products run into a store. Robots on the current side completely empty this half of the product band in front of the intersection. After the intersection, the products are on the opposite side and can be cleared by the following robots.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Umsetzen von Stückgütern von mindestens einem in einer Transportrichtung (x) verlaufenden Stückgutförderer (12) in Ablagepositionen von mindestens einem in der zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) gleichen oder entgegengesetzten Transportrichtung (+x', -x') verlaufenden Ablagepositionsförderer (14, 16) in einer Roboterstrasse (10) mit auf mindestens einer Seite einer Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) einer Breite (B) angeordneten Robotern (18) werden die Stückgüter mittels der Roboter (18) von dem/den Stückgutförderer/n (12) gepickt und in Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern (14, 16) abgelegt. Wenigstens ein Teil der Stückgüter wird beim Durchlaufen der Roboterstrasse (10) an einer Stelle der Roboterstrasse (10) quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) angeordneten Roboter (18) transportiert.

Description

KONZEPT ZUR EFFIZIENZSTEIGERUNG VON
ROBOTERVERPACKUNGSANLAGEN
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Konzept zur Steigerung der Effizienz von linearen Roboterverpackungsanlagen im Normalbetrieb und beim Ausfall von Anlagenteilen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Umsetzen von Stückgütern von mindestens einem in einer Transportrichtung verlaufenden Stückgutförderer in Ablagepositionen von mindestens einem in der zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s gleichen oder entgegengesetzten Transportrichtung verlaufenden Ablagepositionsförderer in einer Roboterstrasse mit bei beidseitigem Ablagepositionsförderer vorzugsweise beidseits einer Längsmitte, bei einseitigem Ablagepositionsförderer vorzugsweise seitlich der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s einer Breite angeordneten Robotern, wobei die Stückgüter mittels der Roboter von dem/den Stückgutförderer/n gepickt und in Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern abgelegt werden. Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
STAND DER TECHNIK
Produkte, wie beispielsweise Kekse, Biskuits oder Schokoladenprodukte, sollen vielfach geordnet an vorbestimmte Plätze einer Verpackung oder eines Zufuhrsystems einer nachfolgenden Verpackungsanlage abgelegt werden. Beispiele sind das geordnete Ablegen von Produkten in Kunststofftrays, welche anschliessend meist zusätzlich mit einem Schlauchbeutel und/oder einer Kartonverpackung umhüllt oder mit einer Deckelfolie verschlossen und fallweise nochmals weiterverpackt werden, oder auch das direkte Ablegen von Produkten in ein Zufuhrsystem wie z.B. eine Zufuhrkette oder ein Zufuhrband einer Verpackungsanlage. Werden die Produkte in Verpackungen eingelegt, so können diese der Anlage zugeführt oder selbst direkt auf der Verpackungsanlage hergestellt werden. Die Produkte können dabei direkt aus einem vorgelagerten Herstellungsprozess oder einem Lager stammen, wobei aus Gründen des Produktschutzes, der Hygiene und der Herstellkosten meist direkt ab Herstellprozess verpackt wird. Häufig wechselnde Produkte erfordern dabei Verpackungsanlagen grösster Flexibilität.
Für die Verpackung von grossvo lumigen Produktströmen sind insbesondere die folgenden zwei Anlagenkonzepte gebräuchlich:
Parallele Anordnung von Behältertransport/Kette und Produktstrom. Die Beladung der Behälter oder eines anderen Abtransportsystems wie z.B. eine Kette erfolgt vorzugsweise von zwei Seiten im Gegenstrom oder im Gleichstrom. Das Gegenstromverfahren ist dabei hier meist vorteilhaft, da sich mit diesem eine höhere Anlagenleistung erzielen lässt. Eine solche Anlage ist z.B. aus US-A- 6 122 895 bekannt. Eine entsprechende Anlage wurde in der EP-A-I 717 150 mit einer Anlage zur Herstellung und zum Verschliessen von Kunststofftrays kombiniert.
Da die Leistung von Robotern um so grösser ist, je kürzer die Wege sind, die ein Roboter zurücklegen muss, werden meist über der Breite des Produktstroms jeweils zwei Roboter paarweise angeordnet, wobei ein Roboter die Produkte der linken Hälfte des Produktstroms in ein Abtransportsystem auf der linken Anlagenseite und ein Roboter die Produkte der rechten Hälfte des Bandes auf ein Abtransportsystem auf der rechten Seite des Produktstroms abräumt. Die befüllten Behälterströme werden beispielsweise zwei Schlauchpackmaschinen zugeführt, die jeweils die Behälter der linken bzw. rechten Anlagenseite weiterverpacken. Die parallele Anordnung ermöglicht eine kompakte Bauweise mit guter Systemübersicht.
Alternativ hierzu existiert die Variante, bei der Produktstrom und Abtransport senkrecht zueinander angeordnet werden. Die Roboter sind hier in Zellen angeordnet, welche die Produkte jeweils auf eine oberhalb quer über den Produktstrom angeordnete Abtransportvorrichtung ablegen. Mit dieser Anordnung können ebenfalls kurze Pick & Place Wege realisiert werden. Ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnung ist jedoch der grosse Platzbedarf, insbesondere bei Anlagen mit hoher Leistung und einer grossen Anzahl von Robotern - es sind Anlagen mit über 24 Robotern bekannt. Insbesondere hat jeder Roboter bei diesem Anlagentyp sein eigenes Abtransportsystem. Da meist ein einzelner Roboter eine zu geringe Ausbringung hat, um die nachfolgende Anlage auszulasten, müssen diese Abtransportströme wieder zusammengeführt werden, was die Anlage zusätzlich vergrössert. Werden die Produkte in Behälter, wie z.B. Trays, gelegt, müssen diese für jeden Roboter separat zugeführt werden.
Wegen der vorstehend genannten Nachteile wird daher, insbesondere bei grossen Anlagen mit einer Vielzahl von Robotern, die parallele Anordnung von Produkt- und Behälterstrom (evt. Abtransportstrom) bevorzugt, insbesondere im sogenannten Gegenstromverfahren. Aus Leistungsgründen werden, wie vorstehend erläutert, die Roboter bevorzugt paarweise angeordnet, so dass ein Roboter die linke und ein Roboter die rechte Hälfte des Produktstroms bearbeitet.
Ein Nachteil dieser Anordnung ist jedoch, das bei Stillstand eines der beiden Abtransportsysteme, wie er z.B. häufig kurzzeitig vorkommt, wenn im entsprechenden nachgeschalteten Verpackungssystem eine Störung auftritt oder z.B. eine Rolle mit
Packmaterial ersetzt werden muss, die Hälfte der Produkte nicht verpackt werden können, da die Roboter die Produkte auf der gegenüberliegenden Seite des Produktstroms nicht erreichen können. Meist muss daher die ganze Anlage angehalten werden, oder die Produkte gehen in den„Overflow" und damit in der Regel verloren. Das Stoppen der
Anlage ist vor allem problematisch, wenn die Produkte direkt ab einem
Produktionsprozess übernommen werden, da dieser - z.B. das Backen von Biskuit - nicht einfach unterbrochen werden kann. Dieser Fall ist bei diesem Typ von Anlagen jedoch die
Regel. Damit gehen in diesem Fall die Produkte auf der Hälfte der Anlage, deren Abtransportsystem steht, verloren.
Soll dies vermieden werden, kann die Anlage um ein Speichersystem ergänzt werden, welches die Produkte bei einem Stillstand der Anlage aufnimmt. Da sich der Produktstrom nur vollständig stoppen lässt, heisst dies aber, dass, wenn die Hälfte des Produktstroms nicht verpackt werden kann, weil ein Abtransportsystem gestoppt ist, die gesamte Produktion in den Speicher umgeleitet werden muss. Entsprechend gross muss der Speicher ausgelegt sein, was neben dem Platz-, Investitions- und Unterhaltsbedarf auch bedeutet, dass es entsprechend lang braucht, bis die Produkte aus dem Speicher verpackt sind, wenn die Anlage wieder läuft. Da neben den Produkten aus dem Speicher ja auch weiterhin die aktuelle Produktion verpackt werden muss, muss die Anlage zudem eine recht grosse Überkapazität haben, um den Abbau eines grossen Speichers neben der normalen Produktion zu bewältigen.
Eine naheliegende Lösung für dieses Problem wäre es, den Produktstrom schon vor der Verpackungsanlage in zwei„schmalere" Ströme aufzuteilen welche von zwei schmaleren Verpackungsanlagen, die ohne paarweise Roboter auskommen und jeweils nur ein Abtransportsystem haben, verarbeitet werden. Dieses Vorgehen führt aber zu wesentlich grosseren und kostenintensiveren Anlagen.
Es sind auch Anlagen mit geringerer Leistung bekannt, bei denen nur ein Abtransportsystem auf einer Anlagenseite vorhanden ist. Bei diesen Anlagen sind die Roboter meist so angeordnet, das sie Produkte von der ganzen Breite des Produktstroms picken und auf das Abtransportsystem ablegen können. Ist der Produktstrom breit werden die notwendigen Pickwege entsprechend lang.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage zu schaffen, welche die vorstehend erwähnten Nachteile von Anlagen nach dem Stand der Technik nicht aufweist. Insbesondere soll die Anlage beim kurzzeitigen Stillstand eines Abtransportsystems - mit entsprechend reduzierter Kapazität - weiter verpacken können, ohne dass sie komplett gestoppt werden muss. Die Anzahl Produkte, die in diesem Fall in einen„Overfiow" gehen oder für eine spätere Verarbeitung gespeichert werden müssen, soll damit so gering wie möglich gehalten werden können. Zur erfmdungsgemässen Lösung der Aufgabe führt bezüglich des Verfahrens, dass wenigstens ein Teil der Stückgüter beim Durchlaufen der Roboterstrasse an einer Stelle der Roboterstrasse quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s angeordneten Roboter transportiert wird.
Die vorgeschlagene Lösung ist vom Anlagentyp mit paralleler Anordnung von Produktstrom und Abtransportsystem, bevorzugt im Gegenstromverfahren, mit paarweise angeordneten Robotern oder Robotern, abgeleitet, da dieser Anlagentyp, wie vorstehend beschrieben, insbesondere bei sehr grossen Anlagen, die beste Effizienz verspricht.
Um bei einem Stillstand eines der beiden Abtransportsysteme, wie gefordert, immer noch den gesamten Produktstrom - mit reduzierter Leistung - verpacken zu können, müssen die Produkte auf der Seite der Anlage, deren Abtransportsystem steht, auf die gegenüberliegende Seite gebracht werden, so dass sie in den Arbeitsbereich der Roboter mit dem laufenden Abtransportsystem gelangen. Die erfmdungsgemässe Lösung besteht daher in einer Anlage, in der die Produkte entlang des Weges durch die Anlage von der einen Seite des Produktstroms auf die gegenüberliegende Seite gebracht werden können.
Eine Lösung ist, dass die auf der Seite eines stillstehenden Ablagepositionsförderers angeordneten Roboter die in ihrem Arbeitsbereich liegenden Stückgüter in den Arbeitsbereich der Roboter des laufenden Ablagepositionsförderers bringen. Die Roboter auf der Seite mit stehendem Abtransportsystem können die Produkte nahe der Mitte des Produkttransportes ablegen, so dass sie von den Robotern der anderen Seite bei überlappendem Arbeitsbereich ebenfalls erreicht werden können. Auch bei dieser Lösung müssen diese Roboter aber einen langen Pick & Place weg zurücklegen, da alle Produkte nahe der Bandmitte gepickt werden müssen. Damit ergibt sich ebenfalls eine tiefe Leistung. Zudem sind die notwendigen Pick & Place Strategien - zu denen bei einem kurzfristigen Stillstand eines Abtransportsystems schnell gewechselt werden muss - recht komplex.
Bevorzugt wird der wenigstens eine Teil der Stückgüter mindestens in den Bereich der Längsmitte, vorzugsweise von der einen auf die andere Seite der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s, transportiert.
Der Transport quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s kann mittels eines Transportsystems oder mittels sich kreuzender Transportsysteme ausgeführt werden. Der Transport quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s kann permanent oder auch nur während bzw. kurz vor einem Stillstand einer Anlagenseite bzw. eines Ablagepositionsförderers ausgeführt werden.
Bei einer vorteilhaften Durchführung des erfmdungsgemässen Verfahrens picken die Roboter im wesentlichen Stückgüter im Randbereichen der/des Stückgutförderer/s und der Transport der Stückgüter quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s wird zur Verlagerung aus einem Bereich beidseits der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s in die Randbereiche der/des Stückgutförderer/s genutzt. Die Breite der Randbereiche entspricht zweckmässigerweise etwa einem Viertel der Breite der/des Stückgutförderer/s.
Mit dem erfmdungsgemässen Verfahrens ergibt sich auch die Möglichkeit, verschiedene Produkte zu verarbeiten, d.h. in einen Behälter zu füllen, indem wenigstens zwei unterschiedliche Stückgüter gleichzeitig auf dem/den Stückgutförderer/n transportiert werden— beispielsweise zwei oder mehr verschiedene Produkte, auf der linken Hälfte des Stückgutförderers ein Produkt A oder mehrere verschiedene Produkte und auf der rechten Hälfte ein Produkt B oder mehrere verschiedene Produkte— und die Roboter vor der Stelle der Roboterstrasse, bei der die Stückgüter quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s angeordneten Roboter transportiert werden, Stückgüter wenigstens einer ersten Sorte picken und in eine entsprechende Anzahl erster Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern ablegen, und die Roboter nach der Stelle der Roboterstrasse, bei der die Stückgüter quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s angeordneten Roboter transportiert werden, Stückgüter wenigstens einer zweiten Sorte picken und in eine entsprechende Anzahl zweiter Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern ablegen. Mit dieser Verfahrensweise lassen sich sog. Assortment-Behälter einfach verpacken.
Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage umfasst eine Roboterstrasse mit mindestens einem in einer Transportrichtung verlaufenden Stückgutförderer und mindestens einem in der zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s gleichen oder entgegengesetzten Transportrichtung verlaufenden Ablagepositionsförderer, wobei die Roboter zum Picken der Stückgüter von dem/den Stückgutförderer/n und Ablegen in Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern beidseits einer Längsmitte der/des Stückgutförderer/s einer Breite angeordnet sind. An einer Stelle der Roboterstrasse ist wenigstens ein Transportsystem für den Transport der Stückgüter quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s angeordneten Roboter angeordnet. Bevorzugt sind sich kreuzende Transportsysteme angeordnet. Dazu wird das Transportsystem des Produktstroms unterbrochen und wenigstens ein Zwischentransportsystem eingesetzt, mit dem der Produktstrom der linken Hälfte auf die rechte und umgekehrt gebracht wird. An die Zwischentransportsysteme kann sich wiederum ein Transportsystem in der ganzen Anlagenbreite anschliessen. Möglich ist auch, nach der Kreuzung mit zwei getrennten Transportsystemen für jede Anlagenhälfte weiter zu fahren, die sich bei weiteren Störungen getrennt stoppen lassen.
Transportsysteme, welche einen solchen Seitenwechsel realisieren können, sind bekannt. Beispielsweise werden dazu Etagenbänder eingesetzt. Mit Mehr-Etagenbändern können auch verschiedene Produktstromverläufe realisiert werden, zwischen denen bei Bedarf umgeschaltet werden kann.
Bevorzugt wird ein Transportsystem, das sich permanent kreuzt. Trotz des nicht "geradlinig" verlaufenden Produktflusses bietet diese Lösung sowohl bei normalem Betrieb der Ablagepositionsförderer als auch bei Stillstand einer Anlagenhälfte Vorteile.
Ein gekreuztes Transportsystem ist leicht zu realisieren und bringt die Nachteile der Etagenbänder wie hohe Kosten, Bauraum und Komplexität nicht mit sich. Eine solche Lösung verlängert die Verpackungsanlage nur wenig und bedarf keiner weiteren Massnahmen, ausser das vor der Kreuzungsstelle eine kleine Lücke in der Längsmitte des Produktstroms sichergestellt sein muss.
Es wird daher in einer bevorzugten Ausführung vorgeschlagen, den Seitenwechsel grundsätzlich, d.h. permanent, auszuführen, unabhängig davon, ob eines der Abtransportsysteme gerade gestoppt wurde oder ob beide Systeme aktiv sind.
Als zusätzlicher Vorteil befinden sich die Produkte, die sich Nahe der Mitte des Produktstroms befunden haben, nach dem Seitenwechsel nahe am Rand, was für die nachfolgenden Roboter einen kurzen Pick & Place Weg bedeutet, da sie sich nun bereits nahe des Abtransportsystems befinden.
Eine vorteilhafte Strategie ist daher bei der erfmdungsgemässen Anlage, dass die Roboter immer Produkte im äusseren Viertel des Produktstroms picken. Die Produkte der inneren Hälfte des Produktstroms müssen nicht gepickt werden, da sie nach der Kreuzung automatisch in den beiden äusseren Vierteln zu liegen kommen.
Damit sind die Pick & Place Wege bei der erfmdungsgemässen Anlage im Normalbetrieb im Mittel deutlich kürzer als bei einer Anlage welche keinen Seitenwechsel der Produkte vornimmt, was in einer erheblich gesteigerten Anlagenleistung resultiert. Die Kreuzung bringt also auch im Normalbetrieb Vorteile.
Steht ein Abtransportsystem still, kann die Anlage immer noch mit reduzierter Leistung alle Produkte verpacken. Kann die Produktion nicht entsprechend reduziert werden und werden die überschüssigen Produkte in einem Speichersystem zwischengespeichert kann dieses - insbesondere auch durch die höheren Leistungsreserven einer Anlage mit Seitenwechsel wegen der erwähnten, kürzeren Pickwege - schnell neben der laufenden Produktion abgebaut werden. Weiter ist noch die Variante denkbar, dass das Abtransportsystem gekreuzt wird und nicht der Produktstrom. Damit könnte auch bei einem stehenden Abtransportsystem der ganze Produktstrom verpackt werden, die Pick & Place Wege würden aber nicht positiv beeinflusst. Weitere Vorteile des Seitenwechsels sind:
Es sind breitere Produktströme mit kleinen Robotern abräumbar, da die Roboter nicht bis in die Mitte des Transportsystems reichen müssen. Es ergibt sich eine optimale Ausnutzung der auf kurze Wege und High-Speed getrimmten Roboter. - Durch erhöhte Leistung reduziert sich die Roboteranzahl, was zu einer kompakteren und kostengünstigeren Anlage fuhrt.
Die Lösung mit feststehender Kreuzung des Transportsystems vereint die Vorteile aller aufgezeigten Lösungsmöglichkeiten, reduziert deren Nachteile und bringt selbst im Normalbetrieb folgende Vorteile:
Produkte können immer mit optimal kurzem Verfahrweg abgeräumt werden. Durch den Seitenwechsel ergibt sich für die Roboter ein kleiner Arbeitsbereich, breite Bänder sind mit kleinem Roboter abräumbar.
Die Roboterarbeitsbereiche werden optimal ausgenutzt, durch Einsparung von
Robotern resultiert eine Kostenreduktion.
Es sind keine einzelnen Roboter mit grossem Arbeitsbereich erforderlich, es ergibt sich eine kompakte und einheitliche Anlage.
Ein einseitiger Betrieb, z.B. nur auf einem Ast einer Schlauchpackmaschine, ist problemlos möglich. Bei Stillstand eines Anlageteils ergeben sich folgende Vorteile:
Bei Stillstand einer Verpackungsmaschine kann die laufende Seite komplett versorgt werden. Eine Produktion von ca. 60% ist möglich, je nach Überschwingkapazität bis zu 100%.
Es ergibt sich eine einfache Steuerungsstrategie, da der Betriebsmodus immer gleich bleibt, auch bei Ausfall einer Verpackungsmaschine. Bei geplantem Stillstand ist ein Wechsel auf die andere Seite im Wesentlichen ohne Ausschuss möglich.
Bei nicht allzu lange dauerndem Stillstand einer Seite kann das zugehörige
Transportsystem als zusätzlicher Pufferspeicher genutzt werden.
Ein weiterer Vorteil der erfmdungsgemässen Anlage besteht darin, dass bei Stillstand einer Seite nicht nur Störungen besser aufgefangen werden können, sondern es kann auch eine Seite, z. B. zwecks Reinigung oder Formatwechsel, bewusst gestoppt und auf der zweiten Seite allenfalls mit entsprechend reduzierter Leistung weiterproduziert werden. Ist die eine Seite gereinigt oder umgestellt, kann dies auf der zweiten Seite erfolgen. Dadurch ergibt sich weniger Produktionsausfall, was die Verfügbarkeit der Anlage wesentlich erhöht.
Weiter kann mit der vorliegenden Anlage auch die Puffergrösse bzw. -strecke einer nachfolgenden Verpackungsanlage verringert werden, indem nach der Kreuzung der
Stückgutförderer, welcher dann nur einem Teil der Breite, vorzugsweise der halben Breite des Stückgutförderers vor der Kreuzung entspricht, in seiner Geschwindigkeit einzeln gesteuert werden und somit eine Art Pufferfunktion übernehmen kann. Dies ergibt den Vorteil, dass der Puffer der nachfolgenden Verpackungsanlage verkleinert werden kann und somit Platz und Kosten gespart werden können.
Eine weitere Möglichkeit dieser Anlage besteht darin, mit dem Stückgutförderer nach der Kreuzung eine Spreizfunktion in Laufrichtung zu bewerkstelligen, d.h. diesen Förderer schneller als den vorangehenden laufen lassen, um die Produkte auseinander zu ziehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol- genden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung, die lediglich zur Erläuterung dient und nicht einschränkend auszulegen ist. Die Zeichnung zeigt schematisch in Fig. 1 die Draufsicht auf eine konventionelle Anlage mit paralleler Anordnung von Stückgut- und Ablagepositionsförderern;
Fig. 2 die Draufsicht auf einen Teil einer Anlage mit gekreuztem Bandsystem bei
Stillstand eines Abtransportbandes;
Fig. 3 eine Schrägsicht auf ein gekreuztes Bandsystem innerhalb einer
Verpackungsanlage mit parallelem Produktstrom und Abtransportsystemen; Fig. 4 die Draufsicht auf eine Anlage mit gekreuztem Bandsystem.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN Eine in Fig. 1 gezeigte Anlage oder Roboterstrasse 10 zum Umsetzen von Stückgütern weist einen in einer Transportrichtung x angeordneten Stückgutförderer 12 mit auf beiden Seiten des Stückgutförderers 12 angeordneten Ablagepositionsförderern 14, 16 auf. Stückgutförderer 12 und Ablagepositionsförderer 14, 16 sind üblicherweise Transportbänder, Plattenketten oder Transportketten. Die Transportrichtung x' der parallel zum Stückgutförderer 12 angeordneten Ablagepositionsförderer 14, 16 ist hier der Transportrichtung x des Stückgutförderers 12 entgegengesetzt, d.h. die Anlage arbeitet nach dem Gegenstromverfahren. Beidseits einer Längsmitte m des Stückgutförderers 12 sind längs der Roboterstrasse 10 Roboter oder Roboter 18 paarweise und symmetrisch zur Längsmitte m angeordnet. Der Arbeitsbereich jedes Roboters 18 erstreckt sich von einem der Ablagepositionsförderer 14, 16 bis etwa zur Längsmitte m des Stückgutförderers 12.
Fig. 2 zeigt den Seitenwechsel von Stückgütern auf dem Stückgutförderer 12 der Roboterstrasse 10 bei einem gekreuzten Bandsystem bei Stillstand eines der Ablagepositionsförderer 14, 16. Im gezeigten Beispiel steht der Ablagepositionsförderer 14 still.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Bandkreuzung 20 ist bevorzugt ungefähr auf der halben Beladestrecke in die Roboterstrasse 10 integriert. So entstehen die gleichen Pickverhältnisse entlang der gesamten Strecke.
Um den erforderlichen Verlauf in der Bandkreuzung 20 zu ermöglichen, ist ein Modulband oder dergleichen als Transportmittel erforderlich. Bis zur Kreuzungsstelle kann das Transportsystem des Produktionsprozesses verwendet werden. Der Übergang vom Transportband auf das Modulband ist in Flussrichtung mit einer Messerkante am Transportband möglich.
Nach der Bandkreuzung 20 können wahlweise die Modulbänder 22, 24 fortgeführt werden bzw. andere Transportsysteme verwendet werden.
Vorteilhaft ist die Fortführung der zwei Stränge nach der Kreuzungsstelle. So kann das Bandsystem einseitig gestoppt werden und damit bei einem einseitigen Produktionsstopp eine Bandseite angehalten werden. Hierbei bleiben die Produkte weitestgehend erhalten.
Die ersten beiden Roboter oder Roboter 18 können für eine bessere Ausnutzung des Arbeitsbereichs weiter innen angeordnet werden. Sie haben die Aufgabe, die Stückgüter aus der Mitte des Stückgutförderers 12 abzuräumen. Das Freiräumen der Mitte kann auch anders— z.B. durch ein Spreizen des Produktteppichs bzw. durch eine Art stillstehender oder oszillierender Keil— umgesetzt werden.
Normalbetrieb
Die Roboter vor der Kreuzungsstelle räumen die äusseren Bereiche (jeweils äusseres Viertel) der jeweiligen Produktbandseite ab. Durch die Kreuzungsstelle werden jeweils die Produkte in der Bandmitte nach aussen gebracht. Nach der Kreuzung können die Roboter nach der Kreuzungsstelle wieder die äusseren Bereiche der jeweiligen Produktbandseite abräumen. Betrieb bei stillstehendem Abtransportband
Geschwindigkeit des Produktbandes wird reduziert (z.B. auf 60%). Übrige Produkte laufen in einen Speicher. Roboter auf der laufenden Seite leeren diese Produktbandhälfte vor der Kreuzungsstelle komplett. Nach der Kreuzungsstelle sind die Produkte auf der gegenüberliegenden Seite und können von den nachfolgenden Robotern abgeräumt werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Roboterlinie
12 Stückgutförderer
14, 16 Ablagepositionsförderer
18 Roboter
20 Kreuzungsstelle
22, 24 Modulbänder
26 Randbereiche von 12
28 Bereiche von 12 beidseits von m
B Breite von 12
X Transportrichtung des Stückgutförderers x' Transportrichtung der Ablagepositionsförderer m Längsmitte von 12

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Umsetzen von Stückgütern von mindestens einem in einer Transportrichtung (x) verlaufenden Stückgutförderer (12) in Ablagepositionen von mindestens einem in der zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) gleichen oder entgegengesetzten Transportrichtung (+x?, -x') verlaufenden Ablagepositionsförderer (14, 16) in einer Roboterstrasse (10) mit auf mindestens einer Seite einer Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) einer Breite (B) angeordneten Robotern (18), wobei die Stückgüter mittels der Roboter (18) von dem/den Stückgutförderer/n (12) gepickt und in Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern (14, 16) abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Stückgüter beim Durchlaufen der Roboterstrasse (10) an einer Stelle der Roboterstrasse (10) quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) angeordneten Roboter (18) transportiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Teil der Stückgüter mindestens in den Bereich der Längsmitte (m), vorzugsweise von der einen auf die andere Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) transportiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) mittels eines Transportsystems (20) ausgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) mittels sich kreuzender Transportsysteme (22, 24) ausgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) permanent ausgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) nur während bzw. kurz vor einem Stillstand einer Anlagenseite ausgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Roboter (18) nur Stückgüter in Randbereichen (26) der/des Stückgutförderer/s (12) picken und der Transport der Stückgüter quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) zur Verlagerung aus einem Bereich (28) beidseits der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) in die Randbereiche (26) der/des Stückgutförderer/s (12) genutzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Randbereiche (26, 28) etwa einem Viertel der Breite (B) der/des Stückgutförderer/s (12) entspricht.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Seite eines stillstehenden Ablagepositionsförderers (14) angeordneten Roboter (18) die in ihrem Arbeitsbereich liegenden Stückgüter in den Arbeitsbereich der Roboter (18) des laufenden Ablagepositionsförderers (16) bringen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei unterschiedliche Stückgüter gleichzeitig auf dem/den Stückgutförderer/n (12) transportiert werden und die Roboter (18) vor der Stelle der Roboterstrasse (10), bei der die Stückgüter quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) angeordneten Roboter (18) transportiert werden, Stückgüter wenigstens einer ersten Sorte picken und in eine entsprechende Anzahl erster Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern (14, 16) ablegen, und die Roboter (18) nach der Stelle der Roboterstrasse (10), bei der die Stückgüter quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) angeordneten Roboter (18) transportiert werden, Stückgüter wenigstens einer zweiten Sorte picken und in eine entsprechende Anzahl zweiter Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern (14, 16) ablegen.
11. Anlage zum Umsetzen von Stückgütern, mit einer Roboterstrasse (10) mit mindestens einem in einer Transportrichtung (x) verlaufenden Stückgutförderer (12) und mindestens einem in der zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) gleichen oder entgegengesetzten Transportrichtung (+x?, - x) verlaufenden Ablagepositionsförderer (14, 16), wobei die Roboter (18) zum Picken der Stückgüter von dem/den Stückgutförderer/n (12) und Ablegen in Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern (14, 16) beidseits einer Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) einer Breite (B) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stelle der Roboterstrasse (10) wenigstens ein Transportsystem für den Transport der Stückgüter quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) angeordneten Roboter (18) angeordnet ist.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich kreuzende
Transportsysteme (22, 24) angeordnet sind.
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