WO2020200716A1 - Puffervorrichtung und verfahren zum puffern von behältern - Google Patents

Puffervorrichtung und verfahren zum puffern von behältern Download PDF

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WO2020200716A1
WO2020200716A1 PCT/EP2020/057040 EP2020057040W WO2020200716A1 WO 2020200716 A1 WO2020200716 A1 WO 2020200716A1 EP 2020057040 W EP2020057040 W EP 2020057040W WO 2020200716 A1 WO2020200716 A1 WO 2020200716A1
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WO
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containers
buffer system
buffer
outlet
inlet
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PCT/EP2020/057040
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Helmut Schuesslburner
Konrad Senn
Original Assignee
Krones Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a buffer device for buffering containers according to claim 1 and a method for buffering containers with a buffer device according to claim 9.
  • a buffer device is already known from US 2015/037126, in which a robot can take over a group of containers from a multi-row container flow and feed them to a buffer area that extends in a direction perpendicular to the transport direction of the container.
  • the known buffer systems are not very flexible with regard to the transport of the containers and also the buffer capacity and in particular the distance to be covered by the containers can hardly be adapted to the needs of buffering the containers that change rapidly during operation.
  • the technical problem to be solved consists in specifying a buffer device and a method for buffering containers with which a reliable and at the same time flexible buffering of the containers is made possible.
  • the buffer device according to the invention for buffering containers comprises an inlet, an inlet manipulator, a first buffer system, a transfer device, a second buffer system, an outlet manipulator and an outlet, whereby containers from the inlet can be transferred from the inlet manipulator to the first buffer system and in the first Buffer system can be transported along a first direction, wherein the transfer device can transfer containers from the first buffer system to the second buffer system and the containers in the second buffer system along a second direction opposite to the first direction can be transported benefits, and the containers from the second buffer system can be removed from the outlet manipulator and fed to the outlet, the buffer capacity of the buffer device being adjustable.
  • the first buffer system and the second buffer system are preferably provided in such a way that they represent buffer systems that can be operated independently of one another, i.e. in particular the containers in the first buffer system are transported independently of the containers being transported in the second buffer system (in particular with regard to the transport speed of the containers) can.
  • the transfer device should preferably not be understood as a device which merely deflects the movement of the containers in the first and second buffer systems. Rather, the relocating device is understood to mean devices that can actively transport the containers from the first buffer system to the second buffer system, such as gripper systems that can grip containers or transfer bars that can push containers from the first buffer system to the second buffer system.
  • the buffer system is generally understood to mean systems in which the containers can be stored and moved at the same time. These include, on the one hand, immobile buffer surfaces on which the containers can be placed and with respect to which the containers can also be moved (for example with suitable pushing devices). Alternatively or in addition, the buffer systems can also comprise one or more movable conveyor belts, by means of which the containers can be moved along the first or second direction in the first or second buffer system.
  • the buffer system can also be a pallet circulating conveyor or a shuttle system.
  • a pallet circulation conveyor or a shuttle system.
  • the pallets are driven, for example pulled, by a central traction device, for example a chain, via couplings. External stoppers can individual pallets are stopped. The following pallets move onto the standing pallets and thus stop.
  • the shuttle system is another way of implementing a pallet circulation system.
  • the individual pallets are driven by long stator linear motor shuttles. For this purpose, the pallets are stored on shuttles or movers, which in turn interact with a long stator rail in an electromagnetic interaction.
  • the long stator rail contains several electrical coils that generate a moving magnetic field which interacts electromagnetically with the secondary parts that are on the shuttles or movers and can react to electromagnetic fields.
  • These secondary parts consist of one or more permanent magnets or non-switching electromagnets and / or iron cores.
  • the setting of the buffer capacity can, but does not have to be dependent on parameters during the transport of the containers in the inlet and / or outlet or these upstream or downstream transport devices.
  • the necessary buffer capacity can be set depending on a container throughput in the inlet and a container throughput in the outlet.
  • a nominal buffer capacity or a standard buffer capacity can be provided for the case that the container throughput in the inlet is equal to the container throughput in the outlet (or corresponding upstream or downstream transport devices for the containers). If the container throughput in the outlet is lower than in the inlet, the buffer capacity can be increased. If the container throughput is lower in the inlet than in the outlet, the buffer capacity can be reduced.
  • the outlet manipulator comprises a gripper system for gripping a number of containers.
  • the outlet manipulator can also equip the outlet in such a way that two packers connected in parallel can be loaded simultaneously or alternately (alternating or alternating in any other sequence) via the outlet.
  • the outlet manipulator can also place the containers directly in boxes, trays or cardboard boxes.
  • the discharge manipulator itself could also be part of the following packer. It is also conceivable in one embodiment that the outlet manipulator is an AGV (driverless transport vehicle or automated guided vehicle) equipped.
  • the outlet manipulator can alternately equip an AGV / AGV and at least one packer.
  • the transfer device can be arranged movably parallel to the first and / or second direction and the buffer capacity can be set by setting a transfer position of the container by the transfer device.
  • the transfer position is the position along the first buffer system at which the containers are picked up by the transfer device and fed to the second buffer system.
  • the position at which the containers taken over from the first buffer system are introduced into the second buffer system does not have to be identical to the first transfer position at which containers are removed from the first buffer system.
  • the relocating device only moves the containers in one direction perpendicular to the first direction and perpendicular to the second direction or in the planes formed by the first direction and the second direction, so that the area covered by the containers by means of the relocating device Path remains as small as possible and thus the entire distance covered by the containers in the first and second buffer systems is kept small.
  • the inlet manipulator and / or the outlet manipulator and / or the transfer device can be designed for formatting and / or regrouping containers.
  • Formatting or regrouping here means that the arrangement of the containers in groups as they were in the inlet (for example number of containers per group or rows of containers per group) is no longer the same in the outlet. With this embodiment, not only can the containers be buffered, but also simultaneous formatting or re-sorting depending on requirements in the inlet and outlet.
  • a first reject area into which containers can be brought from the first buffer system, is arranged along the first direction after the first buffer system;
  • a second reject area, into which containers from the second buffer system can be brought is arranged along the second direction after the second buffer system.
  • Overturned or faulty containers can be recognized and removed from the flow of containers.
  • a fault detection such as a camera for picking up containers in the first and / or second buffer system together with a control unit, such as a computer, which has image recognition software for processing the images recorded by the fault detection, can be provided.
  • a control unit such as a computer, which has image recognition software for processing the images recorded by the fault detection
  • at least this container or the associated group of containers can be fed to one of the scrap areas in order to prevent the transport of further containers from being obstructed.
  • the inlet can be designed for transporting containers in a single row and / or the outlet can be designed for transporting containers in multiple rows.
  • an AGV Automated Guided Vehicle
  • FTS Driverless Transport System
  • the transfer device can have a special manipulation head which manipulates the rows of containers in such a way that the rows of containers become shorter and can thus be placed on the AGV. Sliding onto the AGV would also be possible. Since the rows of containers are supported by the transfer device while being pushed over. It would also be possible to raise the rows of containers on the first buffer system and lower them on the AGV. With this embodiment it is not only possible to drive to one packing machine, but also to drive several different packing machines by means of the AGV. This makes it possible to react more flexibly to different types or container shapes when production is converted.
  • AGV is integrated into the second buffer system.
  • the second buffer system has two knife edge extensions.
  • the AGV is then embedded between the two knife edge overlaps.
  • the rows of containers are then manipulated or placed on the surface of the AGV by means of the transfer device and the discharge manipulator. This also makes it possible to equip several different packaging machines with the AGV, for example by moving the AGV to a packaging machine after loading rows of containers.
  • the transfer device can be designed to rearrange containers as a function of one or more properties and / or to change the distance between containers in the first buffer system and / or in the second buffer system.
  • the re-sorting includes all rearrangements of containers, which do not concern the mere rearrangement or formatting into containers and can thus take place, for example, depending on the color, size or filling of the container and is therefore container-specific. In this way, the containers can be tidied up in the buffer system, as will later be required in a packer.
  • a container flow initially transported in a single row can be distributed over several rows of containers running parallel to one another, which enables the inlet manipulator to simultaneously take over several rows of containers.
  • At the outlet it is also possible to switch from a single-row transport to a multi-row transport.
  • a lane system is provided which is run through in the opposite direction, a multi-row transport of containers can be grouped onto a single-row transport of containers.
  • Such an inverted lane system can be provided at the outlet, for example, so that the outlet manipulator feeds several groups of containers to the outlet, which are then re-sorted into a single-row container flow by the inverted lane system.
  • the method according to the invention for buffering containers with a buffer device which includes an inlet, an inlet manipulator, a first buffer system, a transfer device, a second buffer system, an outlet manipulator and an outlet, includes that containers from the inlet of the inlet manipulator to the first Buffer system are transferred and are transported in the first buffer system along a first direction, wherein the transfer device transfers containers from the first buffer system to the second buffer system and the containers in the second buffer system are transported along a second direction opposite to the first direction, and the containers out taken from the second buffer system by the outlet manipulator and fed to the outlet, the buffer capacity of the buffer device being set as a function of a number of containers to be buffered.
  • the setting of the buffer capacity can be done by setting the transfer position of the containers from the first buffer system into the second buffer system by the transfer device.
  • the buffer capacity of the buffer device can be modified.
  • the inlet manipulator and / or the outlet manipulator and / or the transfer device can group and / or format containers during transport. This results in the arrangement of the containers for the outlet or downstream equipment such as a packer during the buffering.
  • a fault detection can be provided which detects a fault in at least one container in the first and / or second buffer system and where a container, when a fault is detected, is fed from the first buffer system to a first reject area or from the second buffer system to a second reject area.
  • the transfer device rearranges containers depending on one or more properties and / or changes the distance between containers in the first buffer system and / or in the second buffer system.
  • Figure 1b shows a further schematic representation of an embodiment of the
  • Figure 1c shows a further schematic representation of an embodiment of the
  • FIG. 3 shows an embodiment of the buffer device with a reject area according to one embodiment
  • Figure 4 shows an embodiment of the buffer device with a gas system
  • FIG. 5 shows a gripper system for use in an inlet manipulator, outlet manipulator or transfer device according to one embodiment
  • the containers 130 run over an inlet of the buffer device 101.
  • the loading containers can be transported in this inlet in one row one behind the other or also in multiple rows (for example in several separate lanes). It is also possible for the containers to be regrouped from an originally single-row transport to a multi-row transport, as is described in FIG. 4, for example.
  • the containers 130 are then brought out of the inlet with the aid of an inlet manipulator 112 into a first buffer system 101.
  • the infeed manipulator can be a slide, such as a push bar, or a gripper system or any other design with which containers can be transferred from the infeed 11 1 to the first buffer system 101 in a targeted manner.
  • the containers move along the illustrated first direction (arrow direction 173).
  • the first buffer system 101 can be designed as a sliding surface on which the containers can be pushed along, for example with the aid of further pushing devices provided.
  • the first buffer system 101 can also be designed as a conveyor belt that can move at a certain speed along the first direction 173. The speed can be designed to be variable and does not have to be constant over time.
  • the movement of the containers in the first buffer system along the first direction 173 can thus also take place at intervals. For example, if new containers are to be transferred to the first buffer system 101, the containers already in the buffer system 101 can be moved on accordingly. However, a continuous movement of the container is preferred in order to prevent accidental falling over.
  • the buffer system 101 can also be a pallet circulating conveyor or a shuttle system.
  • pallet circulation systems are used in which groups of containers are transported by individual pallets.
  • the pallets are driven, for example pulled, by a central traction device, for example a chain, via clutches. Individual pallets can be stopped by external stoppers. The following pallets move onto the standing pallets and thus stop.
  • the shuttle system is another way of implementing a pallet circulation system.
  • the individual pallets are driven by long-stator linear motor shuttles.
  • the pallets are stored on shuttles or movers, which in turn interact with a long stator rail in an electromagnetic interaction.
  • the long stator rail contains several electrical coils that generate a moving magnetic field that interacts electromagnetically with the secondary parts that are on the shuttles or movers. These secondary parts consist of one or more permanent magnets or non-switching electromagnets and / or iron cores.
  • the containers are transferred from the first buffer system 101 from a transfer device 103 to a second buffer system 102, which moves according to the arrow direction 175 shown along a second direction, which is preferably opposite to the first direction 173.
  • the transfer device is preferably designed so that it can manipulate at least a number of containers (for example 10, 20, 30 or 40) at the same time, so that they are transferred from the first buffer system (for example along the direction 174) to the second buffer system 102.
  • the transfer device 103 can be designed in such a way that the containers are only moved in the direction 174, that is to say perpendicular to the directions 173 and 175.
  • the moving device performs a composite, non-linear movement so that the containers in an arc from the first buffer system 101 to the second Buffer system 102 are transferred so that at least when the transfer device takes over the containers from the first buffer system 101, they maintain the direction of movement provided in the first buffer system 101 and only gradually move in the direction of the second direction 175 when they are transferred to the buffer system 102.
  • the transfer device can be moved not only along direction 174, but also along directions 173 and 175.
  • the transfer device can comprise, for example, a frame that can be moved along directions 173 and 175, in which one or more transfer devices, such as gripper systems or transfer bars, are arranged, which can move containers in direction 174.
  • a desired movement can then be realized by suitable superimposition of the movement of the frame in the directions 173 and 175 and the movement of the transfer device along the direction 174.
  • the second buffer system can be designed according to the embodiments as described with reference to the first buffer system.
  • the first and second buffer systems do not have to be identical.
  • the first buffer system can be designed as a sliding surface and the second buffer system as a conveyor belt or vice versa.
  • Other embodiments are also conceivable here.
  • the transport speed of the containers in the first buffer system along the direction 173 and the transport speed of the containers in the second buffer system along the direction 175 do not have to be identical.
  • one or more containers can then be transferred in the direction 176 to an outlet 121 with the aid of an outlet manipulator 122, which can be designed according to the embodiments described for the inlet manipulator, in which they can then be moved on in the direction 177.
  • the outlet can be designed as a single row or multi-row transport of the container, analogous to the inlet.
  • the outlet can comprise one or more transport belts which are separated from one another by lanes or partition elements and which enable the containers to be transported in a single row.
  • the outlet manipulator 122 can generate a continuous stream on the belt 121.
  • This continuous stream can be provided as a closed container stream on one or more lanes.
  • the outlet manipulator can also provide a continuous stream of grouped container groups, the entire flow being continuous, but the containers in this flow being combined into groups in which the containers are, for example, a smaller distance from one another and / or a specific one Have arrangement to each other.
  • FIG. 1 b shows a similar embodiment to FIG. 1 a, which is why reference is made to the previous part of the description with the same reference numerals and only the differences are described.
  • two AGVs Automated Guided Vehicle
  • FTS Driverless Transport Systems
  • the conversion device 103 can have a special manipulation head.
  • a conversion device is described in FIG.
  • a transfer device in FIG. 1 b is able to move the rows of containers from the first buffer system 101 to the second buffer system 102.
  • the rows of containers can be manipulated in such a way that they are lifted by the first buffer system 101 and then lowered onto the second buffer system 102.
  • Targeted pushing over by means of the transfer device 103 would also be conceivable.
  • the rows of containers would be transferred from the first buffer system 101 to the second buffer system 102 with the support of the transfer device.
  • the relocating device is designed in such a way that the manipulation head of the relocating device moves the rows of containers manipulated in such a way that the rows of containers become shorter. This means that the shortened rows of containers can be brought onto an AGV 610. This transfer to the AGV can again be carried out via a lifting and / or lowering process of the relocating device 103.
  • the AGV 610 can then start up a packing machine and load it. While the AGV 600 takes the place of the previous AGV 610 to accommodate the next rows of containers. For this purpose, each AGV has a number of wheels, for example 4 wheels 601, 602, 603, 604 or some other type of drive, such as a chain drive. With this embodiment it is thus possible to approach not only one packing machine via the outlet 121, but also several different packing machines by means of the AGV 600, 610. This makes it possible to react more flexibly to different types or container shapes when production is switched.
  • FIG. 1 c shows a similar embodiment to FIG. 1 a, which is why reference is made to the previous part of the description with the same reference numerals and only the differences are described.
  • an AGV is shown in FIG. 1 c.
  • the AGV 700 is integrated into the second buffer system 102.
  • the AGV 700 also has a drive for locomotion, as has already been described for the AGV in FIG. 1b.
  • it can include four wheels 701, 702, 703, 704 (and a suitable motor, such as an electric motor).
  • the second buffer system has two knife edge overlays 710 and 720, which enable the rows of containers to bridge the joints between the AGV 700 and the second buffer system 102.
  • the rows of containers are either brought from the second buffer system 102, if this is designed as a conveyor belt or mat chain, to the knife edge feeder 710.
  • the rows of containers are then moved from the knife edge transfer 710 from the outlet manipulator 122 to the AGV 700 or into the outlet 121.
  • the second buffer system 102 is a rigid surface
  • the rows of containers from the transfer device 103 to the knife edge overfeed 710 are brought.
  • the rows of containers are then transferred from the knife edge feeder 710 by the outlet manipulator 122 to the AGV 700 or into the outlet 121.
  • FIG. 1 c it is also possible to equip other packing machines via the AGV 700. This makes it possible to react more flexibly to different types or container shapes, for example when production is switched.
  • FIG. 2 shows a possible embodiment in FIGS. 2a and 2b.
  • containers are fed to the first buffer system via the inlet 111 with the aid of the inlet manipulator.
  • a certain number N1 of containers can be buffered in the first buffer system at a certain position P1 of the relocating device and at a given transport speed of the loading container V1.
  • the number of containers that can be buffered in the second buffer system 102 is essentially dependent on the position P2 (transfer position) of the containers at which the containers arrive in the second buffer system and also depends on the transport speed V2 of the containers.
  • the number of containers N2 that can be buffered in the second buffer system is shown schematically here.
  • the relocating frequency or the number of relocated containers can also have an influence on the buffer capacity.
  • the width of the first and second buffer systems is usually invariable. In the case of given containers, the number of containers that can be buffered in a row in the respective buffer systems is prescribed.
  • FIG. 2b shows a state of the buffer device 100 in which the buffer capacity has been changed.
  • the first transfer position P3, at which containers are taken over from the first buffer system with the transfer device 103, is further away from the inlet 111 than is the case in FIG.
  • a slower transport speed can be provided so that the containers are transported more slowly along the first buffer system.
  • the second transfer position P4 with which containers are brought into the second buffer system 102, can be further away from the outlet 121 than was the case in FIG. 2a.
  • a reduced transport speed in the second buffer system 121 can additionally or alternatively be provided. Both measures individually or in combination lead to a number N4 of the containers that can be buffered in the second buffer system.
  • N1 + N2 or N3 + N4 is to be understood as the buffer capacity. It goes without saying that any combination of changed positions P1 and P2 as well as P3 and P4 and the speeds V1 and V2 and V3 and V4 can be used to adjust the buffer capacity.
  • Buffer device to be additionally stored container results from - D ⁇ , where At is a time
  • the number N1 or N2 of the containers that can be buffered in the first buffer system and / or the second buffer system can then be increased by, for example, changing the transfer position of the containers from the first buffer system to the second buffer system with the aid of the transfer device.
  • the transport speed V1 or V2 of the containers in the first and / or second buffer system can also be reduced if the containers in the first buffer system and / or the second buffer system are still transported with gaps (i.e. with a gap between the containers) will.
  • the Containers in the inlet By slowing down the transport speed, while the transport speed remains the same, the Containers in the inlet, the container flow in the first or second buffer system is compressed or the distance between the containers is reduced, so that the number of containers per unit area increases, with the result that the number N2 and N1 also increases.
  • the buffer capacity can of course also be reduced if the container throughput in the outlet increases compared to the container throughput in the inlet.
  • the container throughput increases in the outlet, the containers usually have to be transferred more quickly from the buffer system 102 to the outlet 121 with the aid of the outlet manipulator 122.
  • the outlet manipulator 122 does not “reach into the void”, that is to say no containers are available at a point in time when it is supposed to take over containers for the increased throughput, in particular the transport speed of the containers in the second buffer system can be increased.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a buffer device which enables the detection and ejection based thereon of damaged and / or overturned containers.
  • a reject area 315 is arranged in the direction 173 behind the first buffer system 101, into which containers can be transferred.
  • a reject area can be arranged in the direction 175 behind the second buffer system 102, into which containers that have been damaged or fallen over (or the like) can be transferred from the second buffer system.
  • a fault detection such as the illustrated optical sensors (cameras or the like) 317 for the buffer system 101 and 327 for the buffer system 102, can be provided.
  • a control unit such as a computer or the central control of the buffer system
  • an image recognition device for example software
  • containers can be transferred from the first buffer system 101 to the first reject area 315 with the aid of a transfer device 316.
  • the push-over device 316 can be designed as a push-over bar, since the use of grippers is less advantageous, since containers that have fallen over can no longer be specifically gripped by grippers.
  • the push-over device 316 can be designed so that it not only feeds a fallen or damaged container to the reject area, but also a whole group of containers, for example a row of containers in which at least one container has tipped over, to the scrap area. In this way, empty spaces in the form of individual containers in groups of containers to be transported in the buffer system are avoided and any unintentional misalignment of containers or incorrect grouping of containers is prevented.
  • the containers in the first buffer system can be transported in groups (in one or more rows), with one group either being transported through the buffer system 101 and transferred from the transfer device to the second buffer system 102 or the entire group being fed to the scrap area, if there is a fault in the form of an overturned or damaged or otherwise disturbed container.
  • the respective reject areas can either be designed as containers into which the containers are brought and in which they can be transported away in a completely disordered manner. If the use of containers from the group of containers transferred to the scrap area is provided, in the event that some or more of the containers are not damaged, the scrap area can also include one or more container receptacles that can accommodate the containers in an orderly manner to be able to guarantee reliable further transport, for example back to the inlet, provided the respective containers are not damaged.
  • the containers are, for example, either fed to the outlet 121 in a new order, or fed to the inlet 11 1 again in a new order, or are completely sorted out.
  • Figure 4 shows an embodiment with which the transport of the containers to the first buffer system and / or the removal of containers from the second buffer system can be adapted to the requirements for transport in upstream container treatment machines and / or transport devices or in downstream container treatment machines and / or transport devices .
  • containers are fed to the first buffer system in the inlet in several rows (at least two), each row of containers having the same number of containers and these are also positioned as parallel as possible to one another.
  • the upstream container treatment machine can be designed in such a way that it is only used to transport containers in a single row.
  • the inlet or outlet can be an aisle system for converting a single row transport of containers in the transport device 401 to a multi-row transport of containers at the end of the transport device 402 (immediately before the containers are transferred to the first buffer system 101).
  • the containers move preferably at a constant Ge speed
  • the transport speed of the containers in the first translation path is preferably equal to the transport speed in the second translation path.
  • the translation tracks differ in terms of their length.
  • the difference in length can be selected so that it corresponds to an integral multiple of the diameter of the containers transported with the inlet.
  • this length difference can be dimensioned in such a way that it corresponds to the number of containers that are transferred per row from the inlet manipulator to the first buffer system. If, for example, ten containers per row are transferred from the inlet manipulator to the first buffer system, the difference in length L2-L1 can correspond to ten times the diameter of a container. It goes without saying that the reference to the diameter is only possible for containers with a circular cross section.
  • a width of the container in the transport direction of the containers or in a direction in which the containers are lined up is selected. If the diameter of the container is mentioned below, this variant is also included.
  • the original container flow from the transport direction 401 is subdivided in one embodiment so that a first number of containers, which corresponds to the integer multiple of the diameter of a container by which the length L2 is greater than the length L1, along the second translation path with length L2 is transported.
  • the immediately following group of containers is then guided by actuating the feed device 413 over the first translation path with the length L1. Due to the specific length of the translation paths, the first number from the second translation path and the second number from the first translation path meet at the same time in the adjoining transport device 402 (for example the infeed) and form the intended two-row group of containers there and can thus also be transferred from the infeed manipulator to the first buffer system at the same time.
  • a multi-row transport of containers in the area 402 can be divided into a single-row conveyor. In this case, more row groups of containers (spaced apart from one another) are fed to the conveyor in order to then be transported as a single row arrangement of containers.
  • the outlet comprises an aisle system 400, which is passed through by the second transport device 402, in which the containers are transferred to the outlet by the outlet manipulator, while the inlet is assigned an aisle system 400 which, according to the The embodiment described in FIG. 4 is passed through from the single-row transport 401 to the multi-row transport in the area 402.
  • the gas system can also be used for containers with different diameters.
  • the length difference AL can be selected such that it also corresponds to an integral multiple of the diameter of the respective container for different (for example two) container sizes used. If, for example, not only bottles with a diameter of 10 cm are transported with the aisle system or generally the buffer devices, but it can also be provided that bottles with a diameter of 5 cm are transported after a changeover, the difference in length AL can correspond to 40 cm, for example. This corresponds to four times the diameter of containers with a 10cm diameter and eight times the diameter of containers with a 5cm diameter, so that a corresponding regrouping is possible for both container formats
  • the transmission paths 411 and 412 are of modular design and are connected to the first transport device 401 and the second transport direction 402 (or the inlet) only by releasable connecting elements such as screws or click connections. They can be exchanged depending on the container size.
  • FIG. 5 shows a more detailed embodiment of a device such as can be used in the translation device, or the inlet manipulator or the outlet manipulator.
  • the A direction 500 is shown here using the example of the inlet manipulator. It comprises several gripper devices for picking up and gripping containers in container receptacles 501 to 506.
  • the gripper devices are shown in more detail using the container receptacle 506 as an example.
  • the gripper devices can comprise two or more gripper elements 561 to 563, which can each grip the container at at least one point.
  • two gripper devices 561 and 562 can be provided which grip the container on its support ring.
  • the gripping devices can also be designed in accordance with the clamp elements shown here, which grip or touch the container along its longitudinal axis at two different points.
  • the container can be lifted and moved in a safe position, for example from the inlet to the first buffer system or from the first buffer system to the second buffer system or to be fed to the inlet by the second buffer system.
  • the inlet manipulator and / or the transfer device and / or the outlet manipulator can also have a gripper system that enables the rearrangement or displacement of containers relative to one another so that the containers can be regrouped or their position can be exchanged, for example depending on one Imprint or the filled product to ensure a certain grouping or sorting of containers.
  • the transfer device can be designed to take over containers from the first buffer system, in which they are transported in one row with 30 containers per row, for example, so that they are grouped into groups of three containers in two rows in the second buffer system, which then corresponds to 5 groups with 6 containers each. It goes without saying that any other number of containers and any combination of number of groups and rows of containers is also conceivable.
  • the gripper system can comprise gripper elements movable relative to one another, wherein the gripper elements assigned to a container receptacle (e.g. the container receptacle 506) can be moved as a group of gripper elements together and synchronously relative to other groups of gripper elements.
  • a container receptacle e.g. the container receptacle 506
  • guides can be assigned to the groups of gripper elements, for example, along which they can be moved in one or more directions.
  • the groups of gripper elements can be assigned suitable drive means, such as an actuator, with which the groups of gripper elements can be moved along the guides.
  • the guides can be long stator linear drives which comprise one or more current-carrying coils that can generate a controllable electromagnetic field along the long stator.
  • each gripper element or at least each group of grippers comprises a mover which is movably arranged along the long-stator linear drive and can interact with the electromagnetic field generated.
  • each mover can comprise a secondary element, which in turn can comprise a ferromagnetic material such as iron. The secondary element then interacts with the electromagnetic field, causing the mover to move along the long stator (through the Lorentz force).

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Abstract

Puffervorrichtung zum Puffern von Behältern, mit einem Einlauf, einem Einlaufmanipulator, einem ersten Puffersystem, einem Umsetzgerät, einem zweiten Puffersystem, einem Auslaufmanipulator und einem Auslauf, wobei Behälter aus dem Einlauf von dem Einlaufmanipulator dem ersten Puffersystem übergeben werden können und in dem ersten Puffersystem entlang einer ersten Richtung transportiert werden können, wobei das Umsetzgerät Behälter aus dem ersten Puffersystem an das zweite Puffersystem übergeben kann und die Behälter im zweiten Puffersystem entlang einer zweiten, zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung transportiert werden können, und die Behälter aus dem zweiten Puffersystem von dem Auslaufmanipulator entnommen und dem Auslauf zugeführt werden können, wobei die Pufferkapazität der Puffervorrichtung einstellbar ist.

Description

Puffervorrichtung und Verfahren zum Puffern von Behältern
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Puffervorrichtung zum Puffern von Behältern gemäß An spruch 1 sowie ein Verfahren zum Puffern von Behältern mit einer Puffervorrichtung gemäß An spruch 9.
Stand der Technik
Vorrichtungen zum Puffern von Behältern und entsprechende Verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt.
So ist bereits aus der US 2015/037126 eine Puffervorrichtung bekannt, bei der ein Roboter aus einem mehrreihigen Behälterstrom eine Gruppe von Behältern übernehmen kann und diese einem Pufferbereich zuführt, der sich in eine Richtung senkrecht zur Transportrichtung der Behälter er streckt.
Aus der EP 2 920 093 B1 ist bekannt, einen Pufferbereich zwischen zwei in Transportrichtung der Behälter nacheinander angeordneten Transporteinrichtungen für die Behälter vorzusehen. Die Behälter werden von der ersten Transporteinrichtung auf den Pufferbereich und von dem Puffer bereich aus auf die zweite Transporteinrichtung überprüft, sodass der Pufferbereich stets vollstän dig von Behältern durchquert wird.
Die bekannten Puffersysteme sind hinsichtlich des Transports der Behälter wenig flexibel und auch die Pufferkapazität und insbesondere der von den Behältern zurückzulegende Weg kann kaum an sich schnell im Betrieb ändernde Bedürfnisse beim Puffern der Behälter angepasst wer den.
Aufgabe
Ausgehend vom bekannten Stand der Technik besteht somit die zu lösende technische Aufgabe darin, eine Puffervorrichtung und ein Verfahren zum Puffern von Behältern anzugeben, mit denen ein zuverlässiges und gleichzeitig flexibles Puffern der Behälter ermöglicht wird.
Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Puffervorrichtung gemäß Anspruch 1 und das Verfahren zum Puffern von Behältern gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst. Die erfindungsgemäße Puffervorrichtung zum Puffern von Behältern umfasst einen Einlauf, einen Einlaufmanipulator, ein erstes Puffersystem, ein Umsetzgerät, ein zweites Puffersystem, einen Auslaufmanipulator und einen Auslauf, wobei Behälter aus dem Einlauf von dem Einlaufmanipu lator dem ersten Puffersystem übergeben werden können und in dem ersten Puffersystem entlang einer ersten Richtung transportiert werden können, wobei das Umsetzgerät Behälter aus dem ersten Puffersystem an das zweite Puffersystem übergeben kann und die Behälter im zweiten Puffersystem entlang einer zweiten, zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung transpor tiert werden können, und die Behälter aus dem zweiten Puffersystem von dem Auslaufmanipulator entnommen und dem Auslauf zugeführt werden können, wobei die Pufferkapazität der Puffervor richtung einstellbar ist.
Das erste Puffersystem und das zweite Puffersystem sind dabei bevorzugt so vorgesehen, dass sie unabhängig voneinander betreibbare Puffersysteme darstellen, also insbesondere ein Trans port der Behälter im ersten Puffersystem unabhängig vom Transport der Behälter im zweiten Puf fersystem (insbesondere hinsichtlich der Transportgeschwindigkeit der Behälter) durchgeführt werden kann. Dementsprechend ist unter dem Umsetzgerät bevorzugt keine Einrichtung zu ver stehen, die die Bewegung der Behälter im ersten und zweiten Puffersystem lediglich umgelenkt. Vielmehr sind unter dem Umsetzgerät Einrichtungen zu verstehen, die aktiv einen Transport der Behälter vom ersten Puffersystem in das zweite Puffersystem bewirken können, wie beispiels weise Greifersysteme, die Behälter greifen können oder Überschubbalken, die Behälter vom ers ten Puffersystem auf das zweite Puffersystem überschieben können.
Unter dem Puffersystem sind allgemein Systeme zu verstehen, in denen die Behälter gespeichert und gleichzeitig bewegt werden können. Dazu zählen zum einen unbewegliche Pufferflächen, auf denen die Behälter abgestellt und bezüglich denen die Behälter auch verschoben werden können (beispielsweise mit geeigneten Schubeinrichtungen). Alternativ oder zusätzlich können die Puf fersysteme auch ein oder mehrere bewegliche Förderbänder umfassen, durch die die Behälter entlang der ersten bzw. zweiten Richtung im ersten bzw. zweiten Puffersystem bewegt werden können.
Das Puffersystem kann auch ein Palettenumlaufförderer oder ein Shuttlesystem sein. Häufig wer den Palettenumlaufsysteme eingesetzt, bei denen Gruppen von Behältern von einzelnen Paletten transportiert werden. Dabei werden die Paletten durch ein zentrales Zugmittel, beispielsweise eine Kette, über Kupplungen angetrieben, beispielsweise gezogen. Durch externe Stopper können ein- zelne Paletten angehalten werden. Nachfolgende Paletten fahren dabei auf die stehenden Palet ten auf und bleiben somit stehen. Das Shuttlesystem stellt eine weitere Möglichkeit dar, ein Pa lettenumlaufsystem umzusetzen. Dabei werden die einzelnen Paletten mittels Langstator-Line- armotor-Shuttles angetrieben. Dazu sind die Paletten auf Shuttles oder Mover gelagert, die wie derum in einer elektromagnetischen Wechselwirkung mit einer Langstatorschiene stehen. Die Langstatorschiene beinhaltet mehrere elektrische Spulen die ein wanderndes Magnetfeld erzeu gen welches elektromagnetisch wechselwirkt mit den Sekundärteilen die sich auf den Shuttles oder Movern befinden und auf elektromagnetische Felder reagieren können. Diese Sekundärteile bestehen aus einem oder mehreren Permanentmagneten bzw. nicht schaltenden Elektromagne ten und/oder Eisenkernen.
Das Einstellen der Pufferkapazität kann, muss jedoch nicht von Parametern beim Transport der Behälter im Einlauf und/oder Auslauf oder diesen vorgeordneten oder nachgeordneten Trans porteinrichtungen abhängig sein. So kann die notwendige Pufferkapazität beispielsweise abhän gig von einem Behälterdurchsatz im Einlauf und einem Behälterdurchsatz im Auslauf eingestellt werden. Eine nominale Pufferkapazität oder eine Standardpufferkapazität kann für den Fall vor gesehen sein, dass der Behälterdurchsatz im Einlauf gleich dem Behälterdurchsatz im Auslauf (oder entsprechend vorgeschalteten oder nachgeschalteten Transporteinrichtungen für die Behäl ter) ist. Ist der Behälterdurchsatz im Auslauf geringer als im Einlauf, kann die Pufferkapazität er höht werden. Ist der Behälterdurchsatz im Einlauf geringer als im Auslauf, kann die Pufferkapazität verringert werden.
Mit dieser Puffervorrichtung ist ein zuverlässiges und gleichzeitig flexibles Puffern der Behälter möglich und der von den Behältern in der Puffervorrichtung zurückgelegte Weg kann möglichst geringgehalten werden.
Es kann vorgesehen sein, dass der Einlaufmanipulator ein Greifersystem zum Greifen einer An zahl von Behältern umfasst; und/oder
dass der Auslaufmanipulator ein Greifersystem zum Greifen einer Anzahl von Behältern umfasst.
Der Auslaufmanipulator kann den Auslauf auch derart bestücken, dass über den Auslauf zwei parallel geschaltete Packer gleichzeitig oder wechselweise (alternierend oder in sonst einer Rei henfolge abwechselnd) bestückt werden können. Der Auslaufmanipulator kann die Behälter auch direkt in Kisten, Trays oder Kartons stellen. Der Auslaufmanipulator könnte auch selbst ein Teil des folgenden Packers darstellen. Ebenso ist es in einer Ausführungsform denkbar, dass der Aus laufmanipulator ein FTS/AGV (Fahrerloses Transportfahrzeug oder Automated guided vehicle) bestückt. Der Auslaufmanipulator kann auch wechselweise ein FTS/AGV und mindestens einen Packer bestücken.
Greifersysteme ermöglichen ein Anheben und (gleichzeitiges) Bewegen der Behälter vom Einlauf in das erste Puffersystem oder vom zweiten Puffersystem in den Auslauf, so dass die Bewegung der Behälter ohne Berührung mit nachfolgenden oder vorauseilenden Behältern, aber auch ohne Berührung der Behälter untereinander möglich ist. Bevorzugt können die Greifersysteme über ei nen Greifer für jeweils einen Behälter verfügen und entsprechend über eine Vielzahl von Greifern, beispielsweise 20 oder 40 oder 60 Greifer verfügen. Die Anzahl der Greifer des Einlaufmanipula tors kann von der Anzahl der Greifer des Auslaufmanipulators verschieden sein. Die Greifer im Einlaufmanipulator und/oder im Auslaufmanipulator können auch in mehreren Reihen angeordnet sein, um gleichzeitig mehrere Reihen (beispielsweise 2, 4, 6 oder 8) von Behältern aus dem Ein lauf zu übernehmen oder aus dem zweiten Puffersystem zu übernehmen. Auch die Anzahl Reihen von Greifern im Einlaufmanipulator und Auslaufmanipulator müssen nicht gleich sein.
Das Umsetzgerät kann parallel zur ersten und/oder zweiten Richtung beweglich angeordnet sein und die Pufferkapazität kann durch Einstellen einer Umsetzposition der Behälter durch das Um setzgerät eingestellt werden.
Die Umsetzposition ist die Position entlang des ersten Puffersystems, an der die Behälter von dem Umsetzgerät aufgenommen und dem zweiten Puffersystem zugeführt werden. Die Position, bei der die aus dem ersten Puffersystem übernommenen Behälter in das zweite Puffersystem eingeführt werden (zweite Umsetzposition), muss nicht identisch mit der ersten Umsetzposition sein, an der Behälter aus dem ersten Puffersystem entnommen werden. Bevorzugt ist jedoch, wenn das Umsetzgerät die Behälter lediglich in einer Richtung senkrecht zur ersten Richtung und senkrecht zur zweiten Richtung bzw. in der durch die erste Richtung und durch die zweite Rich tung gebildeten Ebenen verschiebt, sodass der von den Behältern mittels des Umsetzgeräts zu rückgelegte Weg möglichst klein bleibt und so auch die gesamte Wegstrecke, die von Behältern in dem ersten und zweiten Puffersystem zurückgelegt wird, klein gehalten wird.
Der Einlaufmanipulator und/oder der Auslaufmanipulator und/oder das Umsetzgerät kann zum Formatieren und/oder Umgruppieren von Behältern ausgebildet sein.
Hierin bedeutet ein Formatieren oder Umgruppieren, dass die Anordnung der Behälter zu Grup pen, wie sie im Einlauf vorhanden war (beispielsweise Anzahl von Behältern pro Gruppe oder Reihen von Behältern pro Gruppe) im Auslauf nicht mehr dieselbe ist. Mit dieser Ausführungsform kann nicht nur ein Puffern der Behälter, sondern ein gleichzeitiges Formatieren oder Umsortieren abhängig von Anforderungen im Einlauf und Auslauf gewährleistet werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein erster Ausschussbereich, in den Behälter aus dem ersten Puffersystem verbracht werden können, entlang der ersten Richtung nach dem ersten Puffersystem angeordnet ist; und/oder
wobei ein zweiter Ausschussbereich, in den Behälter aus dem zweiten Puffersystem verbracht werden können, entlang der zweiten Richtung nach dem zweiten Puffersystem angeordnet ist.
Umgefallene oder fehlerhafte Behälter können so erkannt und aus dem Strom von Behältern ent fernt werden. In diesem Zusammenhang kann auch eine Störungserkennung, wie beispielsweise eine Kamera zum Aufnehmen von Behältern im ersten und/oder zweiten Puffersystem zusammen mit einer Steuereinheit, wie einem Computer, die über eine Bilderkennungssoftware zum Verar beiten der von der Störungserkennung aufgenommenen Bilder verfügt, vorgesehen sein. Abhän gig von einer von der Störungserkennung erkannten Störung wenigstens eines Behälters, kann zumindest dieser Behälter oder auch die dazugehörige Gruppe von Behältern einem der Aus schussbereiche zugeführt werden, um eine Behinderung des Transports weiterer Behälter zu ver hindern.
Ferner kann der Einlauf zum einreihigen Transport von Behältern ausgebildet ist und/oder der Auslauf zum mehrreihigen Transport von Behältern ausgebildet sein.
Mit dieser Ausführungsform wird nicht nur das Puffern der Behälter, sondern gleichzeitig das An passen an bestimmte Anforderungen im Einlauf und Auslauf ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zwischen den beiden Puffersys temen ein AGV (Automated Guided Vehicle) bzw. FTS (Fahrerloses Transportsysteme) mit Be hälterreihen bestückt wird. Dazu kann das Umsetzgerät einen speziellen Manipulationskopf auf weisen, der die Behälterreihen derart manipuliert, dass die Behälterreihen kürzer werden und so auf dem AGV abgestellt werden können. Auch ein Überschieben auf das AGV wäre möglich. Da bei werden die Behälterreihen während des Überschiebens vom Umsetzgerät gestützt. Ebenso wäre das Anheben der Behälterreihen auf dem ersten Puffersystem und das Absenken auf dem AGV möglich. Mit dieser Ausführungsform ist es möglich nicht nur eine Packmaschine anzufahren, sondern mittels des AGV mehrere unterschiedliche Packmaschinen anzufahren. Das ermöglicht es, flexibler auf unterschiedliche Sorten oder Gebindeformen zu reagieren, wenn die Produktion umgestellt wird. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das AGV in das zweite Puffersystem integriert ist. Dabei verfügt das zweite Puffersystem über zwei Messerkantenüberschübe. Zwischen den beiden Messerkantenüberschüben ist dann das AGV eingelassen. Mittels dem Umsetzgerät und dem Auslaufmanipulator werden dann die Behälterreihen über die Oberfläche des AGV manipuliert oder auf diese abgestellt. Damit ist es ebenfalls möglich, mit dem AGV mehrere unterschiedliche Packmaschinen zu bestücken, indem das AGV beispielsweise nach dem Bestücken mit Behälter reihen zu einer Packmaschine fährt.
Außerdem kann das Umsetzgerät ausgebildet sein, Behälter abhängig von einer oder mehreren Eigenschaften umzusortieren und/oder den Abstand von Behältern im ersten Puffersystem und/o der im zweiten Puffersystem zu verändern.
Das Umsortieren umfasst sämtliche Umordnungen von Behältern, die nicht das bloße Umgrup pieren oder Formatieren zu Gebinden betreffen und kann somit beispielsweise abhängig von der Farbe, Größe oder Füllung der Behälter erfolgen und ist somit behälterspezifisch. So kann bereits im Puffersystem eine Ordnung der Behälter, wie sie beispielsweise später in einem Verpacker von Nöten ist, gewährleistet werden.
In einer Ausführungsform umfasst der Einlauf und/oder der Auslauf ein Gassensystem zum Über führen eines einreihigen Transports von Behältern in einen mehrreihigen Transport von Behältern, wobei das Gassensystem einen ersten Förderer, in dem Behälter einreihig transportiert werden, und einen zweiten Förderer stromab des ersten Förderers, in dem Behälter in wenigstens zwei zueinander parallelen Reihen transportiert werden, umfasst, wobei zwischen dem ersten Förderer und dem zweiten Förderer wenigstens zwei Übersetzungsbahnen angeordnet sind und wobei eine Zuteileinrichtung vorgesehen ist, die im ersten Förderer transportierte Behälter abwechselnd einer ersten Übersetzungsbahn und einer zweiten Übersetzungsbahn zuführen kann, wobei die Länge L1 der ersten Übersetzungsbahn und die Länge L2 der zweiten Übersetzungsbahn voneinander verschieden sind und die Differenz AL = L2 - LI > 0 einem ganzzahligen Vielfachen von mit dem Einlauf zu transportierenden Behältern entspricht.
Durch diese Ausführungsform kann ein zunächst einreihig transportierter Behälterstrom auf meh rere parallel zueinander verlaufende Reihen von Behältern verteilt werden, was es dem Einlauf manipulator ermöglicht, gleichzeitig mehrere Reihen von Behältern zu übernehmen. Am Auslauf kann hierdurch ebenfalls von einem einreihigen Transport auf einen mehrreihigen Transport um gestellt werden. Es versteht sich, dass bei Vorsehen eines Gassensystems, das in umgekehrter Richtung durch laufen wird, ein mehrreihiger Transport von Behältern auf einen einreihigen Transport von Behäl tern gruppiert werden kann. Ein solches, umgekehrtes Gassensystem kann beispielsweise am Auslauf vorgesehen sein, sodass der Auslaufmanipulator mehrere Gruppen von Behältern dem Auslauf zuführt, die durch das umgekehrte Gassensystem dann zum einreihigen Behälterstrom umsortiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Puffern von Behältern mit einer Puffervorrichtung, die ei nen Einlauf, einen Einlaufmanipulator, ein erstes Puffersystem, ein Umsetzgerät, ein zweites Puf fersystem, einen Auslaufmanipulator und einen Auslauf umfasst, beinhaltet, dass Behälter aus dem Einlauf von dem Einlaufmanipulator dem ersten Puffersystem übergeben werden und in dem ersten Puffersystem entlang einer ersten Richtung transportiert werden, wobei das Umsetzgerät Behälter aus dem ersten Puffersystem an das zweite Puffersystem übergibt und die Behälter im zweiten Puffersystem entlang einer zweiten, zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung transportiert werden, und die Behälter aus dem zweiten Puffersystem von dem Auslaufmanipula tor entnommen und dem Auslauf zugeführt werden, wobei die Pufferkapazität der Puffervorrich tung abhängig von einer Anzahl zu puffernder Behälter eingestellt wird.
Mit diesem Verfahren ist ein flexibles und gleichzeitig zuverlässiges Puffern von Behältern mög lich.
Das Einstellen der Pufferkapazität kann durch ein Einstellen der Umsetzposition der Behälter von dem ersten Puffersystem in das zweite Puffersystem durch das Umsetzgerät erfolgen.
Hiermit kann auf technisch zuverlässige Weise die Pufferkapazität eingestellt werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Transportgeschwindigkeit der Behälter in dem ersten Puffersystem entlang der ersten Richtung konstant ist und die Transportgeschwindigkeit der Be hälter in dem zweiten Puffersystem entlang der zweiten Richtung abhängig von dem Verhältnis variiert wird.
Durch das Einstellen der Transportgeschwindigkeit im zweiten Puffersystem kann die Pufferkapa zität der Puffervorrichtung modifiziert werden.
In einer Ausführungsform kann der Einlaufmanipulator und/oder der Auslaufmanipulator und/oder das Umsetzgerät Behälter während des Transports gruppieren und/oder formatieren. Hiermit wird bereits während des Pufferns die Anordnung der Behälter für den Auslauf oder nach folgende Einrichtungen, wie beispielsweise einen Verpacker, bewirkt.
Außerdem kann eine Störungserkennung vorgesehen sein, die eine Störung wenigstens eines Behälters im ersten und/oder zweiten Puffersystem erkennt und wobei ein Behälter, bei Erkennen einer Störung, aus dem ersten Puffersystem einem ersten Ausschussbereich oder aus dem zwei ten Puffersystem einem zweiten Ausschussbereich zugeführt wird.
Eine nachteilige Beeinflussung des Pufferns oder des weiteren Transports der Behälter durch einen umgekippten Behälter oder Ähnliches kann so vermieden werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Umsetzgerät Behälter abhängig von einer oder mehreren Eigenschaften umsortiert und/oder den Abstand von Behältern im ersten Puffersystem und/oder im zweiten Puffersystem verändert.
Hiermit kann auf einer Behälter-individuellen Basis eine Ordnung der Behälter so bewirkt werden, dass diese für nachfolgende Behandlungsschritte (wie beispielsweise Verpacken) bereit sind.
Überdies kann der Einlauf und/oder der Auslauf ein Gassensystem zum Überführen eines einrei higen Transports von Behältern in einen mehrreihigen Transport von Behältern umfassen, wobei das Gassensystem einen ersten Förderer, in dem Behälter einreihig transportiert werden, und einen zweiten Förderer stromab des ersten Förderers, in dem Behälter in wenigstens zwei zuei nander parallelen Reihen transportiert werden, umfasst, wobei zwischen dem ersten Förderer und dem zweiten Förderer wenigstens zwei Übersetzungsbahnen angeordnet sind und wobei eine Zuteileinrichtung vorgesehen ist, die die im ersten Förderer transportierten Behälter abwechselnd einer ersten Übersetzungsbahn und einer zweiten Übersetzungsbahn zuführt, wobei die Länge L1 der ersten Übersetzungsbahn und die Länge L2 der zweiten Übersetzungsbahn voneinander verschieden sind und die Differenz AL = L2 - LI > 0 einem ganzzahligen Vielfachen von mit dem Einlauf transportierten Behältern entspricht, wobei die Zuteileinrichtung zuerst eine Anzahl von Behältern, deren gesamte Länge AL entspricht, der zweiten Übersetzungsbahn zuführt und eine zweite, der ersten Anzahl in dem ersten Förderer unmittelbar folgende Anzahl von Behältern der zweiten Übersetzungsbahn zuführt, wobei die erste Anzahl und die zweite Anzahl gleich sind.
Mit dieser Ausführungsform kann gezielt von einem einreihigen Transport auf einen mehrreihigen Transport überführt werden, ohne dass hierzu Roboterarme oder Überschubeinrichtungen oder ein Stopp der Behälter notwendig werden, sodass die Überführung der mehrreihigen Gruppen von Behältern mittels des Einlaufmanipulators auf das erste Puffersystem effizient durchgeführt wer den kann.
Kurze Beschreibung der Figuren
Figur 1a zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Puffervor richtung
Figur 1 b zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Ausführungsform der
Puffervorrichtung
Figur 1 c zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Ausführungsform der
Puffervorrichtung
Figuren 2a+b zeigen eine Veränderung der Pufferkapazität der Puffervorrichtung gemäß einer Ausführungsform
Figur 3 zeigt einer Ausführungsform der Puffervorrichtung mit einem Ausschussbe reich gemäß einer Ausführungsform
Figur 4 zeigt einer Ausführungsform der Puffervorrichtung mit einem Gassensys tem
Figur 5 zeigt ein Greifersystem für den Einsatz in einem Einlaufmanipulator, Aus laufmanipulator oder Umsetzgerät gemäß einer Ausführungsform
Ausführliche Beschreibung
Figur 1a zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Puffersystems 100. Das Puffer system 100 ist zum Puffern (also zwischenzeitlichen Lagern oder Zwischenspeichern) von Behäl tern 130, wie beispielsweise Flaschen, Dosen, Tuben oder anderen Behältern, ausgebildet. Das Puffern erfolgt dabei bevorzugt zwischen zwei Maschinen, die für die Behandlung der jeweiligen Behälter ausgelegt sein können. So kann stromauf der Puffervorrichtung 100 eine erste Behälter behandlungsmaschine (beispielsweise eine Druckmaschine, die ein Druckbild auf jeden Behälter aufbringt) und stromab der Puffervorrichtung eine zweite Behälterbehandlungsmaschine, wie bei spielsweise ein Verpacker, der Behälter zu Gebinden verpackt, angeordnet sein. Von der ersten Behälterbehandlungsmaschine zur zweiten Behälterbehandlungsmaschine werden die Behälter dabei in Transporteinrichtungen transportiert. Dabei kann es sich beispielsweise um Förderbänder oder Ähnliches handeln. Weder die verwendeten Behälterbehandlungsmaschinen noch die Art des Transportes zwischen den Behälterbehandlungsmaschinen ist hier in irgendeiner Weise beschränkend zu verstehen. Sie dienen daher nur der besseren Veranschaulichung der Erfindung.
Erfindungsgemäß laufen die Behälter 130 über einen Einlauf der Puffervorrichtung 101. Die Be hälter können in diesem Einlauf einreihig hintereinander oder auch mehrreihig (beispielsweise in mehreren voneinander abgegrenzten Gassen) transportiert werden. Es ist auch möglich, dass die Behälter von einem ursprünglich einreihigen T ransport auf einen mehrreihigen T ransport umgrup piert werden, wie dies beispielsweise in Figur 4 beschrieben wird.
Erfindungsgemäß werden die Behälter 130 aus dem Einlauf dann mit Hilfe eines Einlaufmanipu lators 1 12 in ein erstes Puffersystem 101 verbracht. Dies ist mit der Pfeilrichtung 172 dargestellt. Bei dem Einlaufmanipulator kann es sich um einen Schieber, wie einen Überschubbalken, oder ein Greifersystem oder jede beliebige andere Ausführung handeln, mit der gezielt Behälter von dem Einlauf 11 1 in das erste Puffersystem 101 überführt werden können.
In dem ersten Puffersystem 101 bewegen sich die Behälter entlang der dargestellten ersten Rich tung (Pfeilrichtung 173). Das erste Puffersystem 101 kann als Gleitfläche ausgebildet sein, auf der die Behälter entlang geschoben werden können, beispielsweise mit Hilfe weiterer vorgesehe ner Überschubeinrichtungen. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Puffersystem 101 auch als Förderband ausgebildet sein, das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang der ersten Richtung 173 bewegen kann. Die Geschwindigkeit kann dabei variabel ausgeführt sein und muss auch nicht zeitlich konstant sein. So kann die Bewegung der Behälter in dem ersten Puffersystem entlang der ersten Richtung 173 auch in Intervallen erfolgen. Beispielsweise können, wenn neue Behälter in das erste Puffersystem 101 übernommen werden sollen, die bereits in dem Puffersys tem 101 befindlichen Behälter entsprechend weiterbewegt. Bevorzugt ist jedoch ein kontinuierli ches Bewegen der Behälter, um ein unbeabsichtigtes Umfallen zu verhindern.
Das Puffersystem 101 kann auch ein Palettenumlaufförderer oder ein Shuttlesystem sein. Häufig werden Palettenumlaufsysteme eingesetzt, bei denen Gruppen von Behältern von einzelnen Pa letten transportiert werden. Dabei werden die Paletten durch ein zentrales Zugmittel, beispiels weise eine Kette, über Kupplungen angetrieben, beispielsweise gezogen. Durch externe Stopper können einzelne Paletten angehalten werden. Nachfolgende Paletten fahren dabei auf die ste henden Paletten auf und bleiben somit stehen. Das Shuttlesystem stellt eine weitere Möglichkeit dar, ein Palettenumlaufsystem umzusetzen. Dabei werden die einzelnen Paletten mittels Langsta- tor-Linearmotor-Shuttles angetrieben. Dazu sind die Paletten auf Shuttles oder Mover gelagert, die wiederum in einer elektromagnetischen Wechselwirkung mit einer Langstatorschiene stehen. Die Langstatorschiene beinhaltet mehrere elektrische Spulen die ein wanderndes Magnetfeld er zeugen welches elektromagnetisch wechselwirkt mit den Sekundärteilen, die sich auf den Shuttles oder Movern befinden. Diese Sekundärteile bestehen aus einem oder mehreren Permanentmag neten bzw. nicht schaltenden Elektromagneten und/oder Eisenkernen.
Aus dem ersten Puffersystem 101 werden die Behälter erfindungsgemäß von einem Umsetzgerät 103 auf ein zweites Puffersystem 102 überführt, das sich entsprechend der dargestellten Pfeil richtung 175 entlang einer zweiten Richtung, die bevorzugt entgegengesetzt zur ersten Richtung 173 verläuft, bewegt. Das Umsetzgerät ist dabei bevorzugt so ausgebildet, dass es zumindest eine Anzahl von Behältern (beispielsweise 10, 20, 30 oder 40) gleichzeitig manipulieren kann, sodass sie vom ersten Puffersystem (beispielsweise entlang der Richtung 174) auf das zweite Puffersystem 102 überführt werden. Das Umsetzgerät 103 kann dabei so ausgebildet sein, dass die Behälter nur in der Richtung 174, also senkrecht zu den Richtungen 173 und 175 bewegt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass (zum Vermeiden des Umfallens von Behäl tern beim Umsetzen vom ersten Puffersystem auf das zweite Puffersystem) das Umsetzgerät eine zusammengesetzte, nicht geradlinige Bewegung durchführt, sodass die Behälter in einem Bogen von dem ersten Puffersystem 101 auf das zweite Puffersystem 102 überführt werden, sodass sie zumindest beim Übernehmen der Behälter durch das Umsetzgerät aus dem ersten Puffersystem 101 die im ersten Puffersystem 101 vorgesehene Bewegungsrichtung beibehalten und erst nach und nach beim Umsetzen in das Puffersystem 102 eine Bewegung in Richtung der zweiten Rich tung 175 durchführen.
Insbesondere bei Ausbildung des ersten und zweiten Puffersystems als Förderbänder ist diese Ausführungsform von Vorteil, da so ein Umfallen der Behälter vermieden werden kann. Das Um setzgerät kann zu diesem Zweck nicht nur entlang der Richtung 174, sondern auch entlang der Richtungen 173 und 175 bewegt werden. Zu diesem Zweck kann das Umsetzgerät beispielsweise einen entlang der Richtungen 173 und 175 bewegbaren Rahmen umfassen, in dem ein oder meh rere Überschubeinrichtungen, wie Greifersysteme oder Überschubbalken angeordnet sind, die Behälter in der Richtung 174 bewegen können. Durch geeignete Überlagerung der Bewegung des Rahmens in den Richtungen 173 und 175 und der Bewegung der Überschubeinrichtung entlang der Richtung 174 kann dann eine gewünschte Bewegung realisiert werden.
Im zweiten Puffersystem werden die Behälter dann in Richtung 175 transportiert. Das zweite Puf fersystem kann entsprechend den Ausführungsformen, wie sie mit Bezug auf das erste Puffersys tem beschrieben wurden, ausgebildet sein. Das erste und zweite Puffersystem müssen dabei nicht identisch ausgebildet sein. So kann das erste Puffersystem als Gleitfläche ausgebildet sein und das zweite Puffersystem als Förderband oder anders herum. Auch andere Ausführungsfor men sind hier denkbar. Insbesondere muss die Transportgeschwindigkeit der Behälter im ersten Puffersystem entlang der Richtung 173 und die Transportgeschwindigkeit der Behälter im zweiten Puffersystem entlang der Richtung 175 nicht identisch sein.
Aus dem zweiten Puffersystem können ein oder mehrere Behälter dann mithilfe eines Auslaufma nipulators 122, der entsprechend den zum Einlaufmanipulator beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein kann, in Richtung 176 auf einen Auslauf 121 überführt werden, in dem sie dann in Richtung 177 weiterbewegt werden können. Der Auslauf kann analog zum Einlauf als einreihi ger oder mehrreihiger Transport der Behälter ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Auslauf ein oder mehrere T ransportbänder umfassen, die durch Gassen oder T rennelemente voneinander separiert sind und einen jeweils einreihigen Transport der Behälter ermöglichen.
Der Auslaufmanipulator 122 kann auf dem Band 121 einen kontinuierlichen Strom erzeugen. Die ser kontinuierliche Strom kann als geschlossener Behälterstrom auf eine oder mehrere Gassen bereitgestellt werden. Der Auslaufmanipulator kann auch in einer Ausgestaltung einen kontinuier lichen Strom von gruppierten Behältergruppen bereitstellen, wobei der gesamte Strom zwar kon tinuierlich erfolgt, die Behälter in diesem Strom jedoch zu Gruppen zusammengefasst sind, in denen die Behälter beispielsweise einen geringeren Abstand zueinander und/oder eine bestimmte Anordnung zueinander aufweisen.
Figur 1 b zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie die Figur 1 a, weswegen auf den vorherigen Beschreibungsteil mit den gleichen Bezugszeichen verwiesen wird und lediglich die Unterschiede beschrieben werden. In Figur 1 b sind noch zwei AGVs (Automated Guided Vehicle) bzw. FTS (Fahrerloses Transportsysteme) 600, 610 dargestellt. In dieser Ausführungsform der Puffervor richtung 100 können zwischen den beiden Puffersystemen 101 und 102 AGVs beladen und/oder verfahren und/oder entladen werden. Dazu kann das Umsetzgerät 103 einen speziellen Manipu lationskopf aufweisen. Ein Umsetzgerät ist in der Figur 5 beschrieben. Ein Umsetzgerät in der Figur 1 b ist in der Lage die Behälterreihen von dem ersten Puffersystem 101 auf das zweite Puf fersystem 102 zu verbringen. Hierzu können die Behälterreihen derart manipuliert werden, dass diese angehoben werden von dem ersten Puffersystem 101 und dann auf dem zweiten Puffersys tem 102 abgesenkt werden. Auch ein gezieltes Überschieben mittels des Umsetzgeräts 103 wäre denkbar. In einem solchen Fall würden die Behälterreihen gestützt von dem Umsetzgerät von dem ersten Puffersystem 101 auf das zweite Puffersystem 102 verbracht. In der Figur 1 b ist das Um setzgerät derart ausgestaltet, dass der Manipulationskopf des Umsetzgerätes die Behälterreihen derart manipuliert, dass die Behälterreihen kürzer werden. Somit können die verkürzten Behälter reihen auf ein AGV 610 verbracht werden. Dieses Verbringen auf das AGV kann wieder über einen Hebe- und/oder Senkvorgang des Umsetzgerätes 103 ausgeführt werden. Das AGV 610 kann dann im Anschluss eine Packmaschine anfahren und diese bestücken. Während das AGV 600 den Platz von dem vorherigen AGV 610 einnimmt, um die nächsten Behälterreihen aufzuneh men. Jedes AGV weist dazu eine Anzahl Räder, beispielsweise 4 Räder 601 , 602, 603, 604 oder eine andere Art des Antriebs, wie einen Kettenantrieb, auf. Mit dieser Ausführungsform ist es somit möglich nicht nur eine Packmaschine über den Auslauf 121 , sondern mittels der AGV 600, 610 mehrere unterschiedliche Packmaschinen anzufahren. Das ermöglicht es, flexibler auf unter schiedliche Sorten oder Gebindeformen zu reagieren, wenn die Produktion umgestellt wird.
Figur 1 c zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie die Figur 1 a, weswegen auf den vorherigen Beschreibungsteil mit den gleichen Bezugszeichen verwiesen wird und lediglich die Unterschiede beschrieben werden. Wie auch in der Figur 1 b ist in der Figur 1 c ein AGV gezeigt. In dieser Aus führungsform ist das AGV 700 in das zweite Puffersystem 102 integriert. Das AGV 700 verfügt auch über einen Antrieb zu Fortbewegung, wie dies bereits für das AGV in Fig. 1 b beschrieben wurde. Beispielsweise kann es vier Räder 701 , 702, 703, 704 (und einen geeigneten Motor, wie einen Elektromotor) umfassen. Das zweite Puffersystem hat hierzu zwei Messerkantenüber- schübe 710 und 720, die es den Behälterreihen ermöglichen, die Stöße zwischen den AGV 700 und des zweiten Puffersystems 102 zu überbrücken. Dazu werden die Behälterreihen entweder von dem zweiten Puffersystem 102, wenn dieses als Transportband oder Mattenkette ausgebildet ist, bis zu dem Messerkantenüberschub 710 verbracht. Vom Messerkantenüberschub 710 werden die Behälterreihen dann von dem Auslaufmanipulator 122 auf das AGV 700 verbracht oder in den Auslauf 121. Es wäre auch denkbar (alternativ oder zusätzlich), dass, wenn das zweite Puffersys tem 102 eine starre Fläche ist, die Behälterreihen vom Umsetzgerät 103 zu dem Messerkanten überschub 710 verbracht werden. Von dem Messerkantenüberschub 710 werden die Behälterrei hen dann von dem Auslaufmanipulator 122 auf das AGV 700 oder in den Auslauf 121 verbracht. Mit der beschriebenen Vorrichtung in Figur 1 c ist auch möglich über das AGV 700 andere Pack maschinen zu bestücken. Das ermöglicht es, flexibler auf unterschiedliche Sorten oder Gebinde formen zu reagieren, beispielsweise wenn die Produktion umgestellt wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Pufferkapazität der Puffervorrichtung und hier insbe sondere die Pufferkapazität des ersten und/oder zweiten Puffersystems einstellbar sind.
Hierzu zeigt Figur 2 in den Figuren 2a und 2b eine mögliche Ausführungsform. Wie bereits in der Figur 1 erklärt, werden Behälter über den Einlauf 111 dem ersten Puffersystem mithilfe des Einlaufmanipulators zugeführt. Im ersten Puffersystemen kann bei einer bestimmten Position P1 des Umsetzgeräts und bei gleichzeitig gegebener Transportgeschwindigkeit der Be hälter V1 im ersten Puffersystem eine bestimmte Anzahl N1 von Behältern gepuffert werden. Die Anzahl der im zweiten Puffersystem 102 pufferbaren Behälter ist im Wesentlichen abhängig von der Position P2 (Umsetzposition) der Behälter, bei der die Behälter im zweiten Puffersystem an kommen und hängt ferner von der Transportgeschwindigkeit V2 der Behälter ab. Die Anzahl der im zweiten Puffersystem pufferbaren Behälter N2 ist hier schematisch dargestellt.
Es versteht sich, dass auch weitere Parameter, wie beispielsweise die Umsetzfrequenz oder die Anzahl der umgesetzten Behälter und insbesondere die Breite des ersten und zweiten Puffersys tems einen Einfluss auf die Pufferkapazität haben können. Im Betrieb der Puffervorrichtung ist jedoch üblicherweise die Breite des ersten und zweiten Puffersystems unveränderbar. Bei gege benem Behältern ist damit auch die Anzahl der in einer Reihe in den jeweiligen Puffersystemen pufferbaren Behälter vorgeschrieben.
In Figur 2b ist ein Zustand der Puffervorrichtung 100 dargestellt, in dem die Pufferkapazität ver ändert wurde.
Wie hier zu sehen, ist die erste Umsetzposition P3, an der Behälter aus dem ersten Puffersystem mit dem Umsetzgerät 103 übernommen werden, weiter vom Einlauf 111 entfernt, als dies in der Figur 1 der Fall ist. Damit steht eine größere Fläche im ersten Puffersystem zur Verfügung, um Behälter zu puffern. Gleichzeitig oder alternativ kann eine langsamere Transportgeschwindigkeit vorgesehen sein, sodass die Behälter langsamer entlang des ersten Puffersystems transportiert werden. Beides zusammen oder jede Maßnahme einzelnen kann dazu führen, dass die Anzahl N3 pufferbarer Behälter im ersten Puffersystem 101 größer ist als die Anzahl N1 gemäß Figur 2a.
Analog kann die zweite Umsetzposition P4, mit der Behälter in das zweite Puffersystem 102 ein gebracht werden, weiter vom Auslauf 121 entfernt sein, als dies in der Figur 2a der Fall war. Auch hier kann zusätzlich oder alternativ eine reduzierte Transportgeschwindigkeit im zweiten Puffer system 121 vorgesehen sein. Beide Maßnahmen einzeln oder in Kombination führen zu einer Anzahl N4 der im zweiten Puffersystem pufferbaren Behälter.
Die Summe aus N1 + N2 bzw. N3 + N4 ist als Pufferkapazität zu verstehen. Es versteht sich, dass beliebige Kombinationen von veränderten Positionen P1 und P2 sowie P3 und P4 sowie der Geschwindigkeiten V1 und V2 sowie V3 und V4 genutzt werden können, um die Pufferkapazität einzustellen.
Steuerungstechnisch am einfachsten ist es, wenn die Umsetzpositionen P1 und P2 bzw. P3 und P4 entlang den Richtungen 173 bzw. 175 identisch sind, das Übernehmen der Behälter aus dem ersten Puffersystem und das Übergeben der Behälter an das zweite Puffersystem also auf der selben„Höhe“ erfolgen. Dann ist nämlich nur eine entsprechend dem Pfeil 174 dargestellte Be wegung (siehe hierzu Figur 1) notwendig.
Die Pufferkapazitäten des ersten und zweiten Puffersystems können aus verschiedenen Gründen verändert werden müssen. So kann beispielsweise aufgrund einer Fehlfunktion stromab der Puf fervorrichtung der Behälterdurchsatz (also die Anzahl der Behälter pro Zeiteinheit) stromab der Puffervorrichtung von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert sinken, während der Behälter durchsatz der am Einlauf eintreffenden Behälter konstant bleibt. Ausgehend von der Gleichheit der Behälterdurchsätze im Einlauf und im Auslauf kann eine anfängliche (nominale) Pufferkapa zität K festgelegt werden, die beispielsweise mit bestimmten Transportgeschwindigkeiten und Um setzpositionen assoziiert ist. Verringert sich das Verhältnis des Behälterdurchsatzes D2 am Aus lauf zum Behälterdurchsatz D1 am Einlauf auf das Verhältnis— < 1, so ist es, um ein Aufstauen
Ol
der Behälter zu verhindern, notwendig, die Behälterkapazität zu erhöhen. Die Menge der in der
Puffervorrichtung zusätzlich zu speichernden Behälter ergibt sich aus— Dί, wobei At ein Zeitin-
D2
tervall angibt, das beispielsweise die Gesamtdauer, während der der Behälterdurchsatz D kleiner als der Behälterdurchsatz Di ist, angibt. Entsprechend diesem Produkt— Dί muss dann die Puf-
D2
ferkapazität K größer als die Pufferkapazität K sein, also Kt = KAt—
Entsprechend dieser neuen Kapazität Ki kann dann die Anzahl N1 bzw. N2 der in dem ersten Puffersystem und/oder dem zweiten Puffersystem pufferbaren Behälter erhöht werden, indem bei spielsweise die Umsetzposition der Behälter vom ersten Puffersystem ins zweite Puffersystem mithilfe des Umsetzgeräts verändert wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Transportge schwindigkeit V1 oder V2 der Behälter in dem ersten und/oder zweiten Puffersystem reduziert werden, sofern die Behälter in dem ersten Puffersystem und/oder dem zweiten Puffersystem noch auf Lücke (also mit einem Abstand zwischen den Behältern) transportiert werden. Durch Verlang samen der T ransportgeschwindigkeit wird, bei gleichbleibender T ransportgeschwindigkeit der Be- hälter im Einlauf, der Behälterstrom im ersten bzw. zweiten Puffersystem verdichtet bzw. der Ab stand zwischen den Behältern verringert, sodass die Anzahl der Behälter pro Flächeneinheit steigt, womit auch die Anzahl N2 bzw. N1 anwächst.
Analog kann natürlich auch die Pufferkapazität reduziert werden, wenn der Behälterdurchsatz im Auslauf gegenüber dem Behälterdurchsatz im Einlauf steigt. Hier sind dieselben Gleichungen, wie sie oben bereits erwähnt wurden, anwendbar. Steigt der Behälterdurchsatz im Auslauf, müssen üblicherweise die Behälter schneller aus dem Puffersystem 102 mit Hilfe des Auslaufmanipulators 122 in den Auslauf 121 überführt werden. Um hier sicherzustellen, dass der Auslaufmanipulator 122 nicht„ins Leere“ greift, also zu einem Zeitpunkt, an dem er Behälter für den erhöhten Durch satz übernehmen soll, keine Behälter zur Verfügung stehen, kann in einem solchen Fall insbeson dere die Transportgeschwindigkeit der Behälter im zweiten Puffersystem erhöht werden.
Figur 3 zeigt eine Ausführungsform einer Puffervorrichtung, die das Erkennen und darauf basie rende Ausstößen von beschädigten und/oder umgefallenen Behältern ermöglicht. Dazu ist in Rich tung 173 hinter dem ersten Puffersystem 101 ein Ausschussbereich 315 angeordnet, in den Be hälter überführt werden können. Alternativ oder zusätzlich dazu kann in Richtung 175 hinter dem zweiten Puffersystem 102 ein Ausschussbereich angeordnet sein, in den Behälter, die beschädigt oder umgefallen sind (oder Ähnliches), aus dem zweiten Puffersystem überführt werden können.
Um zu erkennen, dass eine„Störung“ eines Behälters oder mehrerer Behälter vorliegt, kann eine Störungserkennung, wie beispielsweise die dargestellten optischen Sensoren (Kameras oder ähnliches) 317 für das Puffersystem 101 und 327 für das Puffersystem 102 vorgesehen sein. Je nachdem, ob für jedes Puffersystem ein entsprechender Ausschussbereich vorgesehen ist, sind entsprechende Störungserkennungen und 317 und/oder 327 vorhanden. Diese können mit einer Steuereinheit, wie einem Computer oder der zentralen Steuerung des Puffersystems verbunden sein und es kann eine Bilderkennungseinrichtung (beispielsweise Software) vorgesehen sein, die anhand der von den Sensoren aufgenommenen Bilder erkennt, ob ein oder mehrere Behälter umgefallen sind.
Ist dies der Fall, können mithilfe einer Überschubeinrichtung 316 Behälter aus dem ersten Puffer system 101 in den ersten Ausschussbereich 315 überführt werden. Die Überschubeinrichtungen 316 kann dabei als Überschubbalken ausgebildet sein, da die Verwendung von Greifern weniger vorteilhaft ist, da umgefallene Behälter von Greifern nicht mehr gezielt gegriffen werden können. Die Überschubeinrichtung 316 kann so ausgebildet sein, dass sie nicht nur einen umgefallenen oder beschädigten Behälter dem Ausschussbereich zuführt, sondern eine ganze Gruppe von Be hältern, beispielsweise eine Reihe von Behältern, in der wenigstens ein Behälter umgekippt ist, dem Ausschussbereich zuführt. So werden Leerstellen in Form einzelner Behälter in im Puffer system zu transportierenden Gruppen von Behältern vermieden und eine eventuell unbeabsich tigte Fehlstellung von Behältern oder Falschgruppierung von Behältern unterbunden. Zu diesem Zweck können die Behälter im ersten Puffersystem in Gruppen (einreihig oder mehrreihig) trans portiert werden, wobei eine Gruppe entweder durch das Puffersystem 101 transportiert und von dem Umsetzgerät auf das zweite Puffersystem 102 übertragen wird oder die gesamte Gruppe dem Ausschussbereich zugeführt wird, falls eine Störung in Form eines umgekippten oder be schädigten oder anderweitig gestörten Behälters vorliegt.
Analog kann in dem zweiten Puffersystem 102 vorgegangen werden.
Die jeweiligen Ausschussbereiche können entweder als Container ausgebildet sein, in die die Behälter verbracht werden und in denen sie völlig ungeordnet abtransportiert werden können. Ist eine Verwendung von Behältern aus der dem Ausschussbereich überführten Gruppe von Behäl tern vorgesehen, für den Fall, dass einige oder mehrere der Behälter nicht beschädigt sind, kann der Ausschussbereich aber auch eine oder mehrere Behälteraufnahmen umfassen, die die Be hälter geordnet aufnehmen können, um einen zuverlässigen Weitertransport, beispielsweise zu rück in den Einlauf, gewährleisten zu können, sofern die jeweiligen Behälter nicht beschädigt sind.
Entsprechend verhält es sich mit dem Ausschussbereich 325 des zweiten Puffersystems. Hier kann vorgesehen sein, dass die Behälter beispielsweise entweder neu geordnet dem Auslauf 121 zugeführt werden oder neu geordnet erneut dem Einlauf 11 1 zugeführt werden oder vollständig aussortiert werden.
Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, mit der der Transport der Behälter zum ersten Puffersystem und/oder der Abtransport von Behältern aus dem zweiten Puffersystem den Anforderungen an den Transport in vorgeschalteten Behälterbehandlungsmaschinen und/oder Transporteinrichtun gen oder in nachgeschalteten Behälterbehandlungsmaschinen und/oder Transporteinrichtungen angepasst werden kann. Beispielsweise kann es bevorzugt sein, dass dem ersten Puffersystem im Einlauf Behälter in mehreren Reihen (wenigstens zwei) zugeführt werden, wobei jede Reihe von Behältern die gleiche Anzahl von Behältern aufweist und diese auch möglichst parallel zuei nander positioniert sind. Andererseits kann die vorgeschaltete Behälterbehandlungsmaschine so ausgebildet sein, dass aus ihr nur ein einreihiger Transport von Behältern erfolgt.
Zu diesem Zweck kann der Einlauf bzw. Auslauf ein Gassensystem zum Überführen eines einrei higen Transports von Behältern in der Transporteinrichtung 401 auf einen mehrreihigen Transport von Behältern am Ende der Transporteinrichtung 402 (unmittelbar bevor die Behälter an das erste Puffersystem 101 übergeben werden) umfassen.
Um diese Umordnung möglichst einfach zu realisieren, kann vorgesehen sein, dass einzelne Gruppen von Behältern entlang unterschiedlicher Übersetzungsbahnen 411 und 412 transportiert werden. Um die Behälter aus der ersten Transporteinrichtung 401 auf die Übersetzungsbahnen 41 1 und 412 zu verteilen, kann eine Zuteileinrichtung 413, beispielsweise in Form eines positions einstellbaren Schiebers vorgesehen sein, so dass abhängig von der Position des Schiebers Be hälter entweder der ersten Übersetzungsbahn 41 1 oder der zweiten Übersetzungsbahn 412 zu geführt werden.
In den einzelnen Übersetzungsbahnen bewegen sich die Behälter bevorzugt mit konstanter Ge schwindigkeit, wobei die Transportgeschwindigkeit der Behälter in der ersten Übersetzungsbahn bevorzugt gleich der Transportgeschwindigkeit in der zweiten Übersetzungsbahn ist. Die Überset zungsbahnen unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Länge. Der Längenunterschied kann so gewählt sein, dass er einem ganzzahligen vielfachen des Durchmessers von mit dem Einlauf transportierten Behältern entspricht. Insbesondere kann diese Längendifferenz so bemessen sein, dass sie der Anzahl der Behälter, die pro Reihe von dem Einlaufmanipulator an das erste Puffersystem übergeben werden, entspricht. Werden beispielsweise pro Reihe zehn Behälter von dem Einlaufmanipulator an das erste Puffersystem übergeben, so kann der Längenunterschied L2 - L1 dem zehnfachen Durchmesser eines Behälters entsprechen. Es versteht sich, dass der Bezug zum Durchmesser nur bei Behältern mit einem kreisrunden Querschnitt möglich ist. Bei Behältern mit nicht rundem Querschnitt kann stattdessen vorgesehen sein, dass anstelle des Durchmessers eine Breite des Behälters in Transportrichtung der Behälter oder in eine Richtung, in der die Behälter aneinander gereiht sind, gewählt wird. Ist im Folgenden vom Durchmesser des Behälters die Rede, so ist auch diese Variante umfasst.
Der ursprüngliche Behälterstrom aus der Transportrichtung 401 wird in einer Ausführungsform so unterteilt, dass eine erste Anzahl von Behältern, die dem ganzzahligen Vielfachen des Durchmes sers eines Behälters entspricht, um das die Länge L2 größer als die Länge L1 ist, entlang der zweiten Übersetzungsbahn mit Länge L2 transportiert wird. Die sich unmittelbar daran anschlie ßende nächste Gruppe von Behältern, deren Anzahl gleich der Anzahl der ersten Gruppe von Behältern ist, wird dann durch Betätigen der Zuleiteinrichtung 413 über die erste Übersetzungs bahn mit der Länge L1 geführt. Aufgrund der spezifischen Länge der Übersetzungsbahnen treffen die erste Anzahl aus der zweiten Übersetzungsbahn und die zweite Anzahl aus der ersten Über setzungsbahn gleichzeitig in der sich anschließenden Transporteinrichtung 402 (beispielsweise der Einlauf) an und bilden dort die vorgesehene, zweireihige Gruppe von Behältern und können so auch gleichzeitig von dem Einlaufmanipulator auf das erste Puffersystem überführt werden.
Es versteht sich, dass bei Durchlaufen dieses Gassensystems von dem Punkt 402 zur einreihigen Transporteinrichtung 401 (also genau mit zeitlicher Umkehr der Bewegungen und Ansteuerung der Zuleiteinrichtung) das Aufteilen eines mehrreihigen Transports von Behältern im Bereich 402 auf einen einreihigen Transporteur möglich wird. Dabei werden (zueinander beabstandete) mehr reihige Gruppen von Behältern dem Transporteur zugeführt, um anschließend als einreihige An ordnung von Behältern transportier zu werden.
So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Auslauf ein Gassensystem 400 umfasst, das von der zweiten Transporteinrichtung 402 aus, in dem die Behälter dem Auslauf durch den Aus laufmanipulator übergeben werden, durchlaufen wird, während dem Einlauf ein Gassensystem 400 zugeordnet ist, das entsprechend der in Figur 4 beschriebenen Ausführungsform von dem einreihigen Transport 401 auf den mehrreihigen Transport im Bereich 402 durchlaufen wird.
Die Verwendung von lediglich zwei verschiedenen Übersetzungsbahnen ist nicht beschränkend. So können auch 3, 4 oder mehr Übersetzungsbahnen vorgesehen sein, wobei, bei Durchnumme rierung der Übersetzungsbahnen von kleinster zu größter Länge, die Längendifferenz AL einer gegebenen Übersetzungsbahn zu der ihr unmittelbar vorausgehenden Übersetzungsbahn mit kleinerer Länge stets konstant ist und damit gleich einem ganzzahligen Vielfachen des Durchmes sers von Behältern entspricht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gassensystem auch für Behälter mit unterschiedlichem Durchmesser verwendet werden kann. Zu diesem Zweck kann die Längendifferenz AL so gewählt werden, dass sie auch für verschiedene (beispielsweise zwei) verwendete Behältergrößen einem ganzzahligen Vielfachen des Durchmessers der jeweiligen Behälter entspricht. Werden beispiels weise mit dem Gassensystem oder allgemein der Puffervorrichtungen nicht nur Flaschen mit ei nem Durchmesser von beispielsweise 10cm transportiert, sondern kann auch vorgesehen sein, dass nach einer Umstellung Flaschen mit 5 cm Durchmesser transportiert werden, kann die Län gendifferenz AL beispielsweise 40cm entsprechen. Dies entspricht dem vierfachen des Durch messers von Behältern mit 10cm Durchmesser und dem achtfachen des Durchmessers von Be hältern mit 5cm Durchmesser, sodass ein entsprechendes Umgruppieren für beide Behälterfor mate möglich ist
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Übersetzungsbahnen 411 und 412 (und gegebenenfalls weitere vorgesehene Übersetzungsbahnen) modular ausgebildet sind und mit der ersten Transporteinrichtung 401 und der zweiten Transportrichtung 402 (bzw. dem Einlauf) lediglich durch lösbare Verbindungselemente wie Schrauben oder Klickverbindungen ver bunden sind. Sie können so abhängig von der Behältergröße ausgetauscht werden.
Figur 5 zeigt eine detailliertere Ausführungsform einer Einrichtung, wie sie im Übersetzungsgerät, oder dem Einlaufmanipulator oder dem Auslaufmanipulator zum Einsatz kommen kann. Die Ein richtung 500 ist hier am Beispiel des Einlaufmanipulators dargestellt. Sie umfasst mehrere Grei fereinrichtungen zum Aufnehmen und Greifen von Behältern in Behälteraufnahmen 501 bis 506. Am Beispiel der Behälteraufnahme 506 sind die Greifereinrichtungen näher dargestellt. Die Grei fereinrichtungen können zwei oder mehr Greiferelemente 561 bis 563 umfassen, die die Behälter an zumindest jeweils einem Punkt greifen können. Beispielsweise können zwei Greifereinrichtun gen 561 und 562 vorgesehen sein, die den Behälter an seinem Tragring greifen. Alternativ können die Greifeinrichtungen auch entsprechend den hier dargestellten Klammerelementen ausgebildet sein, die den Behälter entlang seiner Längsachse an zwei verschiedenen Punkten greifen bzw. berühren. Durch das Einfangen des Behälters zwischen wenigstens zwei Greifereinrichtungen 561 und 563 und gegebenenfalls unter Verwendung einer oder mehrerer weiterer Greifeinrichtun gen 562 kann der Behälter positionssicher angehoben und verschoben werden, um beispiels weise vom Einlauf in das erste Puffersystem oder vom ersten Puffersystem in das zweite Puffer system oder vom zweiten Puffersystem dem Einlauf zugeführt zu werden.
Der Einlaufmanipulator und/oder das Umsetzgerät und/oder der Auslaufmanipulator können auch über ein Greifersystem verfügen, dass ein Umordnen oder Verschieben von Behältern relativ zu einander ermöglicht, sodass die Behälter umgruppiert werden können oder ihre Position ausge tauscht werden kann, um beispielsweise abhängig von einem Aufdruck oder dem eingefüllten Produkt eine bestimmte Gruppierung oder Sortierung von Behältern zu gewährleisten. So kann das Umsetzgerät, beispielsweise ausgebildet sein, Behälter aus dem ersten Puffersystem, in dem sie beispielsweise einreihig mit 30 Behältern pro Reihe transportiert werden, so zu übernehmen, dass sie im zweiten Puffersystem zu Gruppen von jeweils drei Behältern in zwei Reihen gruppiert sind, was dann 5 Gruppen mit jeweils 6 Behältern entspricht. Es versteht sich, dass auch jede andere Anzahl Behälter und jede Kombination aus Anzahl von Gruppen und Reihen von Behältern denkbar ist. In dieser Anordnung können Sie dann beispielsweise an den Auslaufmanipulator übergeben und anschließend einem Verpacker zugeführt werden, der aus diesem gruppierten Behältern Behältergebinde erstellt. Auch andere Ausführungsformen der Formatierung, Gruppie rung oder Sortierung sind hier denkbar. Um dies zu erreichen, kann das Greifersystem relativ zueinander bewegbare Greiferelemente umfassen, wobei bevorzugt die einer Behälteraufnahme (etwa der Behälteraufnahme 506) zuge ordneten Greiferelemente als eine Gruppe von Greiferelementen gemeinsam und synchron relativ zu anderen Gruppen von Greiferelementen bewegt werden können. Dazu können den Gruppen von Greiferelementen beispielsweise Führungen zugeordnet sein, entlang denen sie in eine oder mehrere Richtungen bewegt werden können. Ferner können den Gruppen von Greiferelementen geeignete Antriebsmittel, wie ein Stellantrieb, zugeordnet sein, mit denen ein Bewegen der Grup pen von Greiferelementen entlang der Führungen bewirkt werden kann.
Bei den Führungen kann es sich um Langstator-Linearantriebe handeln, die eine oder mehrere stromdurchflossene Spulen umfassen, die ein steuerbares elektromagnetisches Feld entlang des Langstators generieren können. In dieser Ausführungsform umfasst jedes Greiferelement oder zumindest jede Gruppe von Greifern einen Mover, der beweglich entlang des Langstator-Line- arantriebs angeordnet ist und mit dem erzeugten elektromagnetischen Feld in Wechselwirkung treten kann. Dazu kann jeder Mover ein Sekundärelement umfassen, welches seinerseits ein fer romagnetisches Material, wie beispielsweise Eisen umfassen kann. Das Sekundärelement tritt dann mit dem elektromagnetischen Feld in Wechselwirkung, wodurch (durch die Lorentz-Kraft) eine Bewegung des Movers entlang des Langstators bewirkt wird.

Claims

Ansprüche
1. Puffervorrichtung zum Puffern von Behältern, mit einem Einlauf, einem Einlaufmanipulator, einem ersten Puffersystem, einem Umsetzgerät, einem zweiten Puffersystem, einem Aus laufmanipulator und einem Auslauf, wobei Behälter aus dem Einlauf von dem Einlaufma nipulator dem ersten Puffersystem übergeben werden können und in dem ersten Puffer system entlang einer ersten Richtung transportiert werden können, wobei das Umsetzge rät Behälter aus dem ersten Puffersystem an das zweite Puffersystem übergeben kann und die Behälter im zweiten Puffersystem entlang einer zweiten, zur ersten Richtung ent gegengesetzten Richtung transportiert werden können, und die Behälter aus dem zweiten Puffersystem von dem Auslaufmanipulator entnommen und dem Auslauf zugeführt wer den können, wobei die Pufferkapazität der Puffervorrichtung einstellbar ist.
2. Puffervorrichtung nach Anspruch 1 , wobei der Einlaufmanipulator ein Greifersystem zum Greifen einer Anzahl von Behältern umfasst; und/oder wobei der Auslaufmanipulator ein Greifersystem zum Greifen einer Anzahl von Behältern umfasst.
3. Puffervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Umsetzgerät parallel zur ersten und/oder zweiten Richtung beweglich angeordnet ist und die Pufferkapazität durch Ein stellen einer Umsetzposition der Behälter durch das Umsetzgerät eingestellt werden kann.
4. Puffervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Einlaufmanipulator und/o der der Auslaufmanipulator und/oder das Umsetzgerät zum Formatieren und/oder Um gruppieren von Behältern ausgebildet ist.
5. Puffervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein erster Ausschussbereich, in den Behälter aus dem ersten Puffersystem verbracht werden können, entlang der ersten Richtung nach dem ersten Puffersystem angeordnet ist; und/oder wobei ein zweiter Ausschussbereich, in den Behälter aus dem zweiten Puffersystem ver bracht werden können, entlang der zweiten Richtung nach dem zweiten Puffersystem an geordnet ist.
6. Puffervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Einlauf zum einreihigen Transport von Behältern ausgebildet ist und/oder der Auslauf zum mehrreihigen Transport von Behältern ausgebildet ist.
7. Puffervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Umsetzgerät ausgebildet ist, Behälter abhängig von einer oder mehreren Eigenschaften umzusortieren und/oder den Abstand von Behältern im ersten Puffersystem und/oder im zweiten Puffersystem zu verändern.
8. Puffervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Einlauf und/oder der Aus lauf ein Gassensystem zum Überführen eines einreihigen Transports von Behältern in ei nen mehrreihigen Transport von Behältern umfasst, wobei das Gassensystem einen ers ten Förderer, in dem Behälter einreihig transportiert werden, und einen zweiten Förderer stromab des ersten Förderers, in dem Behälter in wenigstens zwei zueinander parallelen Reihen transportiert werden, umfasst, wobei zwischen dem ersten Förderer und dem zwei ten Förderer wenigstens zwei Übersetzungsbahnen angeordnet sind und wobei eine Zu teileinrichtung vorgesehen ist, die im ersten Förderer transportierte Behälter abwechselnd einer ersten Übersetzungsbahn und einer zweiten Übersetzungsbahn zuführen kann, wo bei die Länge L1 der ersten Übersetzungsbahn und die Länge L2 der zweiten Überset zungsbahn voneinander verschieden sind und die Differenz AL = L2 - LI > 0 einem ganz zahligen Vielfachen von mit dem Einlauf zu transportierenden Behältern entspricht.
9. Verfahren zum Puffern von Behältern mit einer Puffervorrichtung, die einen Einlauf, einen Einlaufmanipulator, ein erstes Puffersystem, ein Umsetzgerät, ein zweites Puffersystem, einen Auslaufmanipulator und einen Auslauf umfasst, wobei Behälter aus dem Einlauf von dem Einlaufmanipulator dem ersten Puffersystem übergeben werden und in dem ersten Puffersystem entlang einer ersten Richtung transportiert werden, wobei das Umsetzgerät Behälter aus dem ersten Puffersystem an das zweite Puffersystem übergibt und die Be hälter im zweiten Puffersystem entlang einer zweiten, zur ersten Richtung entgegenge setzten Richtung transportiert werden, und die Behälter aus dem zweiten Puffersystem von dem Auslaufmanipulator entnommen und dem Auslauf zugeführt werden, wobei die Pufferkapazität der Puffervorrichtung abhängig von einer Anzahl zu puffernder Behälter eingestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Einstellen der Pufferkapazität durch ein Einstellen der Umsetzposition der Behälter von dem ersten Puffersystem in das zweite Puffersystem durch das Umsetzgerät erfolgt.
1 1. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Transportgeschwindigkeit der Behälter in dem ersten Puffersystem entlang der ersten Richtung konstant ist und die Transportge schwindigkeit der Behälter in dem zweiten Puffersystem entlang der zweiten Richtung ab hängig von dem Verhältnis variiert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , wobei der Einlaufmanipulator und/oder der Auslaufmanipulator und/oder das Umsetzgerät Behälter während des Transports gruppiert und/oder formatiert.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei eine Störungserkennung vorgesehen ist, die eine Störung wenigstens eines Behälters im ersten und/oder zweiten Puffersystem erkennt und wobei ein Behälter, bei Erkennen einer Störung, aus dem ersten Puffersystem einem ersten Ausschussbereich oder aus dem zweiten Puffersystem einem zweiten Aus schussbereich zugeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei das Umsetzgerät Behälter abhängig von einer oder mehreren Eigenschaften umsortiert und/oder den Abstand von Behältern im ersten Puffersystem und/oder im zweiten Puffersystem verändert.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei der Einlauf und/oder der Auslauf ein Gassensystem zum Überführen eines einreihigen Transports von Behältern in einen mehr reihigen Transport von Behältern umfasst, wobei das Gassensystem einen ersten Förde rer, in dem Behälter einreihig transportiert werden, und einen zweiten Förderer stromab des ersten Förderers, in dem Behälter in wenigstens zwei zueinander parallelen Reihen transportiert werden, umfasst, wobei zwischen dem ersten Förderer und dem zweiten För derer wenigstens zwei Übersetzungsbahnen angeordnet sind und wobei eine Zuteilein richtung vorgesehen ist, die die im ersten Förderer transportierten Behälter abwechselnd einer ersten Übersetzungsbahn und einer zweiten Übersetzungsbahn zuführt, wobei die Länge L1 der ersten Übersetzungsbahn und die Länge L2 der zweiten Übersetzungsbahn voneinander verschieden sind und die Differenz AL = L2 - LI > 0 einem ganzzahligen Vielfachen von mit dem Einlauf transportierten Behältern entspricht, wobei die Zuteilein richtung zuerst eine Anzahl von Behältern, deren gesamte Länge AL entspricht, der zwei ten Übersetzungsbahn zuführt und eine zweite, der ersten Anzahl in dem ersten Förderer unmittelbar folgende Anzahl von Behältern der zweiten Übersetzungsbahn zuführt, wobei die erste Anzahl und die zweite Anzahl gleich sind.
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