WO2020233942A1 - Arbeitswerkzeug und verfahren zum herstellen eines mehrere getränkedosen aufweisenden multipacks - Google Patents
Arbeitswerkzeug und verfahren zum herstellen eines mehrere getränkedosen aufweisenden multipacks Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a work tool and a method for producing a multipack having a plurality of beverage cans.
- the beverage cans can open
- Horizontal conveyors are transported in groups and then combined via a packaging means.
- trays are known on which beverage cans are placed and which then hold the respective beverage cans together.
- Packaging means are also known which consist of a strapping or of further packaging elements, such as, for example, a cardboard box, in which several beverage cans are inserted.
- containers or multipacks are also known in which several beverage cans are held together via a flat packaging blank, which flat packaging blank forms several openings.
- a respective beverage container or a respective beverage can passes through each of the opening with its upper part.
- the beverage cans are held together in a form-fitting and / or force-fitting manner via such a packaging blank and form a respective multipack.
- the respective packaging blank can engage positively in an upper edge area of a respective beverage can.
- multipacks are known which comprise four, six or eight beverage cans.
- the flat packaging blanks can in particular be made of cardboard or cellulose-containing materials.
- a respective opening of such a packaging blank into which a beverage can is to be pressed has a lower maximum
- Packaging blank must therefore be applied a defined force on the respective flat packaging blank.
- this force is relatively high, so that high-performance manipulators are required in order to be able to press a respective flat packaging blank onto several beverage cans.
- Such manipulators have high acquisition costs. Due to the high force which the Pressing on is required, tools tend to prematurely undesirably
- One object of the invention is therefore to provide a corresponding method and a corresponding work tool with which the problems mentioned can be at least partially avoided.
- the method should also be easy to implement and the work tool should have a simple structure.
- the invention relates to a work tool for applying a flat
- the flat packaging blank can be formed by cellulose-containing materials.
- the flat packaging blank can be made of cardboard and / or cardboard. It is also conceivable that the flat packaging blank is made of plastic. It may be that the flat packaging blank has several recesses which, if necessary, jointly form a handle.
- the flat packaging blank can be composed of several cellulose-containing layers or a combination of
- the work tool comprises a carrier or an upper suspension.
- the carrier or the upper suspension can optionally be connected to a flange or fastening area of the working tool and / or a flange or
- the attachment area of the work tool can be designed to couple the work tool to a multi-axis robot and / or to couple the work tool to a portal system.
- the working tool further comprises several manipulation elements which are arranged hanging on the carrier and via which the flat packaging blank can be acted upon with a defined force in the area of several openings, so that a respective beverage can enters a respective opening of the flat packaging blank is pushed in.
- a number of the manipulation elements arranged hanging on the carrier corresponds in particular to at least a number of beverage cans to which the respective flat packaging blank is to be applied via the working tool.
- the plurality of manipulation elements arranged hanging on the carrier can be detachable from the carrier in various embodiments. It can also be the case that the plurality of manipulation elements and the carrier are designed in one piece. In such embodiments, the carrier and the plurality of manipulation elements can, for example, be three-dimensional
- the multiple manipulation elements can be arranged hanging on the carrier in such a way that the multiple manipulation elements can push all of the beverage cans provided for a respective flat packaging blank at least approximately simultaneously into a respective opening of the flat packaging blank.
- the working tool can be designed in such a way that the multiple manipulation elements arranged hanging on the carrier can press all of the beverage cans provided for a respective flat packaging blank into openings of the respective flat packaging blank by means of a single lifting and return stroke movement of the working tool.
- the plurality are arranged hanging on the carrier
- Manipulation elements are designed in such a way that the plurality of manipulation elements which are arranged hanging on the carrier for pressing a respective beverage can into a respective opening apply a respective defined force along the respective
- the work tool is designed to receive beverage cans.
- beverage cans can be received from a provision by means of the working tool, moved in the direction of a transport device and then placed on the transport device.
- the Work tool comprises several suction instruments, via which the work tool can pneumatically receive beverage cans.
- the plurality of manipulation elements each have one
- Form contact surface via which the respective manipulation element can apply the defined force in the area of the respective opening on the flat packaging blank and which contact surface in the area of the respective opening is oriented obliquely with respect to the flat packaging blank and / or can be placed on the flat packaging blank with a curved course.
- Packaging cut are in the attachment.
- the plurality of manipulation elements can each execute a rotary movement for applying the defined force at a time offset along the circumference of the respective opening.
- An axis of rotation around which the plurality of manipulation elements can each execute a rotary movement for applying the defined force at a time offset along the circumference of the respective opening.
- Rotary movement of a respective manipulation element runs can run at least approximately centrally through the respective opening when a respective beverage can is pressed into a respective opening.
- an axis of rotation around which the rotational movement of a respective manipulation element runs can be designed as the longitudinal axis of the respective beverage can or can run parallel to the longitudinal axis of the respective beverage can.
- the work tool can comprise at least one suction and / or gripping instrument, via which at least one suction and / or gripping instrument the flat packaging blank can be detachably fixed on the work tool while a respective beverage can is being pressed into a respective opening.
- the suction and / or gripping instrument can comprise at least one clamping finger, which releasably and mechanically attaches the flat packaging blank during the pressing of a respective beverage can into a respective opening
- the at least one suction and / or gripping instrument can be designed such that the flat packaging blank over the at least one The suction and / or gripping instrument can be detached during the pressing of a respective beverage can into a respective opening and can be fixed on the working tool via negative pressure.
- the working tool can also comprise a plurality of lateral partition walls, between which a respective flat packaging blank provided for application to beverage cans can be arranged in a form-fitting manner or with little play. It can be the case that the previously mentioned at least one suction and / or gripping instrument is formed over the working tool in such a way that the flat packaging blank over the at least one suction and / or
- Gripping instrument can be releasably fixed during the pressing of a respective beverage can into a respective opening and via negative pressure as well as positively or with little play between the two adjacent side partition walls on the working tool.
- the at least one suction and / or gripping instrument can also be located between the respective two adjacent lateral partition walls
- Work tool be arranged.
- it may be that the suction and / or gripping instrument is arranged hanging on the carrier.
- the invention also relates to an industrial robot.
- the industrial robot comprises at least one movable work arm and at least one work tool according to an exemplary embodiment of the previous description.
- the at least one work tool is arranged on the at least one movable work arm.
- the at least one working tool can be moved in at least two different spatial directions and preferably in three different spatial directions via the at least one working arm.
- the industrial robot can, for example, be designed as a multi-axis robot, as a delta kinematics robot, as a gantry robot and / or as a portal system, or can be integrated into a portal system.
- the industrial robot can be designed in such a way that the industrial robot can use its movable working arm to bring about a lifting and return stroke movement for the at least one working tool for applying a flat packaging blank to several beverage cans.
- the invention also relates to a method for producing a plurality of
- Multipacks containing beverage cans are provided. Additional features that have already been described above for various embodiments of the work tool or the industrial robot can also be provided in the following method and are not mentioned multiple times. The following features, which are described for various embodiments of the method, can also be used in the previous embodiments of the work tool or the industrial robot may be provided.
- One step of the method provides for several beverage cans to be made available via a transport device. It can be the case here that the multiple beverage cans are provided via a horizontal conveyor device or via at least one circulating conveyor belt.
- beverage cans can also be provided in a shuttle.
- the beverage cans inserted in a tray or box, can also be provided on a circulating conveyor belt.
- Packaging blank on the several beverage cans provided by the transport device by means of a working tool, for which a respective beverage can is pressed into a respective opening of the flat packaging blank via the working tool, so that the beverage cans pressed into the openings of the flat packaging blank force and / or over the flat packaging blank be held together positively.
- the working tool for pressing the beverage cans into the openings applies a respective defined force in the area of a respective opening to the flat packaging blank, the respective defined force being offset in time along the circumference of a respective opening on the flat
- Packaging blank is applied.
- the work tool can have several manipulation elements, with a respective manipulation element for
- Contact surface is subjected to force in the region of a respective opening against the at least up to then horizontally oriented flat packaging blank, which contact surface has a curved and / or inclined course compared to the at least up to then horizontally oriented flat packaging blank.
- the working tool can also have several manipulation elements, a respective manipulation element being placed on the flat packaging blank in the area of a respective opening and placed on the flat one
- Packaging blank is moved in a rotating manner in the area of the respective opening, as a result of which the respective defined force provided for pressing the respective beverage can into the respective opening is applied to the flat packaging blank along the circumference of the respective opening.
- the work tool has at least one suction and / or
- Has a gripping device which holds at least one suction and / or gripping device before and / or during the pressing of the beverage cans into the openings on the working tool.
- Embodiments have proven to be useful, for example, in which the at least one suction and / or gripping instrument removes the flat packaging blank in time before and / or in time during the pressing of the beverage cans into the
- the flat packaging blank can also be used for at least one of its
- the packaging blank is then held essentially immovably on the beverage cans in the axial direction relative to the beverage cans via its retaining tabs.
- the holding tabs are aligned or pre-bent at the time before the beverage cans are pressed into the openings, whereby the holding tabs each point away from the flat packaging blank in an upward direction.
- the transport device via at least one handling device, so that the several beverage cans of a respective grouping are already aligned with one another for the application of a respective flat packaging blank when they are placed on the transport device.
- the beverage cans of a respective grouping are placed on the horizontal conveyor device and are aligned with one another a respective flat packaging blank is applied by means of the working tool.
- the outer surfaces of the beverage cans already aligned and provided for a respective multipack take place on a holding and / or guide element designed to maintain the alignment.
- a movement of the already aligned beverage cans provided for a respective multipack via the transport device without contact of lateral outer surfaces of the already aligned beverage cans intended for a respective multipack on a holding and holding device designed to maintain the alignment / or guide element takes place.
- beverage cans that have already been aligned and provided for a respective multipack are uninterrupted during the application of the respective flat packaging blank and preferably at an at least approximately constant transport speed over the
- Transport device are moved.
- a respective flat packaging blank is applied to the already aligned beverage cans of a respective grouping via the working tool, the working tool executing a lowering movement oriented in the direction of a respective grouping for applying flat packaging blanks to groupings.
- the working tool receives at least one flat packaging blank from a stack with several packaging blanks positioned to the side of the transport device, followed by the respective at least one flat packaging blank received from the stack above at least one grouping which contains several beverage cans placed on the transport device and already aligned includes, positions and then executes the lowering movement oriented in the direction of the respective grouping.
- the working tool can, if necessary, after executing a respective lowering movement, apply several flat packaging blanks to several different groupings, which several different groupings each have several on the Horizontal conveyor include remote and already aligned beverage cans.
- the working tool can apply flat packaging blanks to the several different groupings with a time delay.
- the working tool and / or one or all manipulation elements can have centering elements in order to hold and / or guide and / or guide the containers or cans or groups of cans in a defined, preferably horizontal, position relative to the working tool before and / or during the application of the packaging blank / or to bring the cans or containers into a defined position.
- the centering elements can, for example, have a conical shape.
- the cans / containers can stand freely in a formation on a base.
- the centering elements could alternatively also be supported and / or driven by a device separate from the work tool.
- the working tool comprises at least one centering means, which occurs before the application of a respective two-dimensional
- Packaging blank provided and immediately when placed on the
- Transport device trained alignment of the several beverage cans of a respective group to each other restored as necessary.
- One step of the method can be a pretreatment of the flat
- packaging blank to reduce a resistance force that occurs when the flat packaging blank is subsequently applied in a respective edge region of the openings of the flat packaging blank.
- an average diameter of the openings is increased in each case during the pretreatment.
- fixing tabs formed in the respective edge area of the openings are at least partially bent over, so that the fixing tabs then protrude from a plane in which the openings are arranged.
- the flat packaging blank is pressed onto a device with at least one die or with at least one expansion die during the pretreatment. It may be that the number and arrangement of the dies or the expansion dies of the number and arrangement of the openings of the flat Packaging blank corresponds, wherein the flat packaging blank is pressed onto the matrices or onto the expansion matrices in such a way that the matrices or expansion matrices pass through the openings at least in some areas.
- the several dies or expansion dies can be combined to form a format part.
- One aspect can therefore relate to a format part for the pretreatment of flat packaging blanks each having several openings, which format part has a carrier preferably designed as a support plate and comprises several expansion dies, it being provided that the several expansion dies are each arranged on the carrier, which is preferably designed as a support plate and taper at least in sections in the opposite direction of the carrier, which is preferably designed as a support plate.
- incisions and / or perforations are made in the edge areas of the openings during the pretreatment.
- radial incisions and / or radial incisions are made during the pretreatment
- Embodiments in which the edge areas of the openings are exposed to or moistened with liquid have also proven successful.
- the edge areas of the openings are heated or that, if necessary, a temperature control device applies heat energy to the edge areas of the openings in a defined manner.
- An industrial robot which comprises two or more work tools, can in particular lower them one after the other to groups of cans, for example by means of drives arranged separately on the work tools and / or by arranging the work tools at different heights.
- Fig. 1 shows a schematic view of a packaging line in which an embodiment of an industrial robot according to the invention and a
- Figures 2 and 3 show a further embodiment of a packaging line in which an embodiment of an industrial robot according to the invention and an embodiment of a work tool according to the invention are used.
- Fig. 4 shows a third embodiment of a packaging line, in which an embodiment of an industrial robot according to the invention and a
- Figures 5 to 7 each show a schematic view of an embodiment of a work tool according to the invention.
- FIGS. 8 to 10 show individual details of a manipulation element of the working tool according to the embodiment from FIGS. 2 to 4.
- FIG. 11 shows a schematic perspective view of a multipack as it can be produced with various embodiments of the working tool according to the invention.
- FIG. 12 shows a schematic perspective view of a fourth embodiment of a packaging line according to the invention, in which one embodiment of an industrial robot according to the invention and one embodiment of a
- FIG. 13 to 15 show individual details of the embodiment of a
- FIG. 16 shows a plurality of steps in the flow diagram as they can be provided individually or in the combination shown in FIG. 9 in various embodiments of the method according to the invention.
- Fig. 17 shows an alternative embodiment for the contact surface of a
- FIG. 18 shows a further alternative embodiment for the contact surface of the working tool.
- Invention can be designed and do not represent an exhaustive limitation.
- Embodiments applicable provided that the features are not incompatible.
- FIG. 1 shows a schematic view of a packaging line 1 in which an embodiment of an industrial robot 30 according to the invention and an embodiment of a working tool 15 according to the invention are used.
- a multipack 4 can be produced by means of the packaging line 1 from the exemplary embodiment according to FIG. 1, as is shown by way of example in FIG. 11.
- Such a multipack 4 comprises several beverage cans 2 and a flat one
- Packaging blank 41 via which the several beverage cans 2 are held together in a form-fitting manner.
- the flat packaging blank 41 has an associated opening 42 for each of the beverage cans 2, through which the respective beverage can 2 passes with an upper section, so that all beverage cans 2 of the respective multipack 4 are held together in a form-fitting and / or force-fitting manner via the flat packaging blank 41.
- the embodiment of a multipack 4 shown in FIG. 11 comprises exactly eight beverage cans 2. In further embodiments it can be, for example, that a multipack 4 has only two beverage cans 2, four beverage cans 2 or six beverage cans 2.
- the packaging line 1 comprises a first module 10, a second module 20 and a
- Transport device 5 which beverage cans 2 from the first module 10 to the second Module 20 can continue.
- the second module 20 follows the first module 10 in a conveying direction FR provided for the beverage cans 2.
- beverage cans 2 which are provided for the respective multipack 4 must have a relative arrangement in which the openings 42 of the packaging blank 41 are aligned with the beverage cans 2 and the Beverage cans 2 can then be pushed through the openings 42 of the flat packaging blank 41 in an aligned orientation.
- beverage cans 2 are not aligned with one another, the beverage cans 2 do not, or only partially, meet the openings 42 when the packaging blank 41 is applied, which is associated with problems when the respective flat packaging blank 41 is applied.
- dividers can be provided, for example, which can comprise two horizontal conveying devices adjoining one another in the conveying direction FR and possibly generate groupings 3 from the beverage cans 2 through an intermittent operation.
- Divider are also known, which have several push bars
- Beverage cans 2 can come into abutment, then accelerate the respective beverage cans 2 with respect to the following beverage cans 2 in the conveying direction FR and thereby form a respective grouping 3 of several beverage cans 2.
- the first module 10 for generating the groupings 3 comprises a handling device 16, which is shown schematically in FIG. 2.
- beverage cans 2 are received via the handling devices 16 from a provision 72 (cf. FIG. 12), then moved in the direction of the transport device 5 and placed on the transport device 5 in the direction from above.
- the beverage cans 2 are set down on the transport device 5 via the handling device 16 in the area of the first module 10 in such a way that a group 3 emerges on the transport device 5 immediately upon setting down
- Beverage cans 2 is formed, the number of beverage cans 2 of which corresponds to the number of the respective multipack 4 to be produced (cf. FIG. 11).
- the beverage cans 2 are set down on the transport device 5 via the handling device 16 in such a way that the beverage cans 2 of a respective grouping 3 formed on the transport device 5 already have an alignment to one another when they are placed on the transport device 5, which allows the respective flat Packaging blank 41 is suitable.
- the first module 10 can be used to manufacture or
- Generating a respective grouping 3 on the transport device 5 also have a divider, which is provided instead of the handling device 16 and forms the respective groupings 3.
- Handling device 16 has at least one gripping head 17.
- the transport device 5 is connected to a control and / or regulating device S which controls the transport device 5 for the uninterrupted movement of groupings 3 placed on it at the same or constant conveying speed over time.
- the groupings 3 then leave the first module 10 and arrive at the second module 20, which follows the first module 10 in the conveying direction FR.
- Transport device 5 already for applying a flat packaging blank 41 to each other aligned beverage cans 2 during a movement in
- the transport device 5 has a circulating endless traction means or a circulating conveyor belt, between which circulating endless traction means or between which circulating transport belt and the beverage cans 2 a high static friction is formed.
- the endless traction means or the circulating endless traction means or the circulating endless traction means
- the second module 20 comprises an industrial robot 30, which is a robot shown in FIG.
- the industrial robot 30 can be designed as a portal system or be integrated into a portal system.
- the industrial robot 30 as a multi-axis robot or as
- the working tool 15 comprises a plurality of manipulation elements 37 (cf. FIG. 5), which are designed in such a way that the plurality of manipulation elements 37 for pressing a respective beverage can 2 into a respective opening 42 (cf. FIG. 8) apply a respective defined force along the respective The circumferential course of the respective opening 42 is offset in time on the flat
- the working tool 15, as it is provided for the embodiment according to FIG. 1, can be designed according to the embodiment according to FIGS. 5 to 10.
- the industrial robot 30 can receive a flat packaging blank 41 for each grouping 3 from a magazine 48 (see. FIG. 12) or, in further embodiments, remove it from several dies 18 (see. FIG. 12) to which the flat packaging blank 41 was previously placed.
- a large number of flat packaging blanks 41 can be arranged in a stack in the magazine 48.
- the industrial robot 30 then aligns the packaging blank 41 above the respective beverage cans 2 to which the flat packaging blank 41 is to be applied.
- the industrial robot 30 then lowers the working tool 15 vertically in the direction of the respective beverage cans 2 or vertically in the direction of the respective grouping 3 and presses the flat packaging blank 41 with force against the respective beverage cans 2, which are combined into a multipack 4 via the flat packaging blank 41 should be.
- beverage cans 2 pass through openings 42 of the flat
- the work tool 15 has the industrial robot 30 via a working arm 25 on which the working tool 15 is arranged.
- the work tool 15 can also be designed as part of a portal system or be integrated into a portal system.
- Packaging blank 41 is held. Such a crack also leads to unwanted optical impairment of the multipack 4, which is why such a multipack 4 must be separated.
- a working tool 15 as it is provided for the packaging line 1 according to FIG. 1, and by means of an embodiment of a working tool 15, as it is shown in FIGS. 5 to 7, a risk of such a crack in a Applying a flat packaging blank 41 to beverage cans 2 is produced.
- Figures 2 and 3 show another embodiment of a
- Packaging line 1 in which an embodiment of an industrial robot 30 according to the invention and an embodiment of an inventive
- the packaging line 1 from the exemplary embodiment according to FIGS. 2 and 3 can also produce a multipack 4, as is shown by way of example in FIG.
- the respective multipack 4 the
- Packaging line 1 as well as the embodiment of FIG. 1 a first module 10, a second module 20 and a transport device 5, which can carry beverage containers 2 from the first module 10 to the second module 20.
- the second module 20 is the first module 10 in the conveying direction FR of the horizontal conveying device 5
- the first module 10 comprises a handling device 16 with a gripping head 17.
- beverage cans 2 are removed from one of the devices shown in FIG.
- Transport device 5 moved and deposited on the horizontal conveyor 5 in the direction coming from above.
- the transport device 5 takes place here via the handling device 16 in such a way that a group 3 is formed on the transport device 5 immediately upon being set down
- Beverage cans 2 is formed, the number of beverage cans 2 of which corresponds to the number of the respective multipack 4 to be produced (cf. FIG. 11).
- the beverage cans 2 are set down on the transport device 5 via the handling device 16 in such a way that the beverage cans 2 of a respective grouping 3 formed on the transport device 5 already have an alignment to one another when they are placed on the transport device 5, which is necessary for the application of the respective flat Packaging blank 41 is suitable. Since this makes it possible to dispense with a division via holding elements and guidance via rails, there is no risk that the beverage cans 2 due to a
- the transport device 5 is connected to a control and / or regulating device S, which the
- Transport device 5 for the uninterrupted movement of groupings 3 set down on it with the same or constant movement over time Controls conveyor speed.
- the groupings 3 then leave the first module 10 and arrive at the second module 20, which follows the first module 10 in the conveying direction FR.
- the schematic view of FIG. 2 further illustrates that the second module 20 has an industrial robot 30 which carries a work tool 15 suspended via a work arm 25.
- the industrial robot 30 can, via the working tool 15, be able to simultaneously remove several flat packaging blanks 41 from a stack not shown in the figures or from matrices 18 (cf. FIG. 12).
- the work tool 15 is in the direction of
- Transport device 5 is moved so that the working tool 15 together with the several flat surfaces still held by the working tool 15 up to that point
- Packaging blanks 41 are located above the multiple groupings 3 to which the flat packaging blanks 41 are to be applied. Following this, the working tool 15 is lowered in the direction of the groupings 3 and then applies the flat packaging blanks 41 to the groupings 3.
- Packaging blank 41 are moved without interruption in the conveying direction FR by means of the transport device 5, the working tool 15 is moved along with the groupings 3 in the conveying direction FR after lowering and until the flat packaging blanks 41 have been completely applied to the groupings 3. Once all of the packaging blanks 41 have been applied to the groupings 3, the beverage cans 2, which are part of a respective grouping 3, together with the respective flat packaging blank 41 form a multipack 4 (cf.
- the flat packaging blanks 41 must be pressed onto the respective beverage cans 2 in the direction of the respective beverage cans 2. Accordingly, in order to apply each flat packaging blank 41, the working tool 15 has to apply a certain force to the respective packaging blank 41, which force acts in the downward direction or in the direction of the respective beverage container 2.
- the working tool 15 applies the flat packaging blanks 41 according to FIG. 3 to the groupings 3 with a time delay.
- a flat packaging blank 41 is first applied to a grouping 3 which, in the conveying direction FR of the
- Transport device 5 is arranged foremost.
- flat packaging blanks 41 are successively applied to groupings 3, which follow the grouping 3 which is arranged foremost in the conveying direction FR of the transport device 5.
- FIG. 4 shows a third embodiment of a packaging line 1, in which one embodiment of an industrial robot 30 according to the invention and one embodiment of one according to the invention
- the transport device 5 and the first module 10 are designed here in accordance with the exemplary embodiment from FIGS. 2 and 3, so that the
- FIGS. 2 and 3 differs from the embodiment according to FIG. 4 in the way in which flat packaging blanks 41 are applied using the working tool 15. As already mentioned in connection with FIG. 3, the flat
- Packaging blanks 41 are pressed in the direction of the respective beverage cans 2 onto the respective beverage cans 2 via the working tool 15.
- the work tool 15 has to apply each flat
- Packaging blank 41 a certain force on the respective flat
- Working tool 15 applied to the groupings 3 with a time delay.
- the working tool 15 is functionally designed in accordance with the exemplary embodiment in FIGS. 5 to 7 below.
- Grouping 3 a flat packaging blank 41 is applied and the other groupings 3 follow it, is shown in Fig. 4 at least approximately at the same time on one front in the conveying direction FR and one behind in the conveying direction FR
- a respective flat packaging blank 41 is arranged. Only following this in time in FIG. 4 is a respective flat packaging blank 41 applied to the further groupings 3, which are located between the grouping 3 which is at the front in the conveying direction FR and the group 3 which is arranged at the rear in the conveying direction FR.
- Flat packaging blanks 41 are also applied in pairs for groupings 3, which are located between the front and rear groups 3 in the conveying direction FR, so that two flat packaging blanks 41 are applied to two groups 3 at least approximately at the same time.
- no guide railings or guide rails and / or retaining elements are provided in the area of the second module 20, which could be in contact with the lateral jacket surfaces of beverage cans 2.
- the movement of the beverage cans 2 in the area of the second module 20 takes place via the transport device 5 without the lateral outer surfaces of the beverage cans 2 resting on guide rails and / or holding elements.
- Figures 5 to 7 each show a schematic view of a
- FIG. 5 shows that the work tool 15 has a carrier 34, which is designed as a carrier plate 35 and on which several manipulation elements 37 are suspended. If the work tool 15 is moved by means of an industrial robot 30, it remains the carrier 34 or the carrier plate 35 in this case continuously in a horizontal one
- the working tool 15 has its own manipulation element 37, the structural design of which is shown in detail in FIGS. 8 to 10 and which is applied to the flat packaging blank 41
- Beverage cans 2 comes into surface contact when subjected to force.
- three flat packaging blanks 41 can be applied to beverage cans 2 at least approximately at the same time, so that using the working tool 15, at least approximately simultaneously, several beverage cans 2 via three flat packaging blanks 41 to form three multipacks 4 can be summarized.
- Manipulation elements 37 which are assigned to a first flat packaging blank 41, can be arranged at different height levels in relation to manipulation elements 37 which are assigned to a second flat packaging blank 41, or at different levels relative to the carrier 34
- the perspective view according to FIG. 5 also shows that the
- Working tool 15 comprises several lateral partition walls 43 and a rear wall 46.
- the side partition walls 43 and the rear wall 46 are oriented perpendicular to one another.
- the side partition walls 43 and the rear wall 46 are each arranged hanging on the carrier 34 or on the carrier plate 35, from which carrier 34 or from which carrier plate 35 the manipulation elements 37 are also suspended.
- the spacing between two adjacent lateral partition walls 43 is selected here in such a way that a respective two-dimensional packaging blank 41
- the rear wall 46 defines a position for a flat packaging blank 41 arranged between adjacent partition walls 43 in a further spatial direction.
- a flat packaging blank 41 can therefore with the Rear wall 43 as well as with two adjacent side partition walls 43 are each in contact or only slightly opposite the side partition walls 43 or
- Movement of a received flat packaging blank 41 with respect to the manipulation elements 37 is prevented in several spatial directions, it can be ensured with a high degree of certainty that the manipulation elements 37 precisely hit a predetermined position of the flat packaging blank 41 when the flat packaging blank 41 is applied.
- the side partition walls 43 also have a further function which becomes clear from a synopsis of FIGS. 1 and 5.
- groupings 3 of beverage cans 2 are formed in the area of the first module 10, these groups 3 formed being moved in the conveying direction FR at a distance from one another via the transport device 5 and thereby reaching the area of the second module 20.
- Beverage can 2 is too close to a leading grouping 3 or too close to a trailing grouping 3.
- the respective beverage can 2 is, if necessary, over the side partitions 43
- the side partitions 43 each taper in the opposite direction of the carrier 34.
- the working tool 15 is moved in the direction of the beverage cans 2 or in the direction of the respective groupings 3, the side partitions 43 here in a Immerse free space that is formed between successive groupings 3.
- a lateral partition 43 pushes this beverage can 2 back into an intended target position.
- the beverage cans 2 hit the openings 42 of the flat packaging blank 41 in a targeted manner, which can additionally reduce the risk of a crack occurring in the flat packaging blank 41 while the beverage cans 2 are pressed into the openings 42.
- the tapering in the opposite direction of the carrier 34 shape of the lateral partition walls 43 has also proven to be a
- the working tool 15 comprises several suction instruments 39.
- the suction instruments 39 can each be subjected to negative pressure or can fix flat packaging blanks 41 on the working tool 15 by means of negative pressure.
- the working tool 15 comprises several suction instruments 39 for each flat packaging blank 41 to be received, so that the respective flat packaging blank 41 can be held securely on the working tool 15 via the respective several suction instruments 39.
- FIG. 6 also shows, enlarged, the carrier 34 or the carrier plate 35, on which the manipulation elements 37, the lateral partition walls 43 and the rear wall 46 are each suspended.
- Manipulation elements 37 which are assigned to a first flat packaging blank 41, are at different levels in relation to further manipulation elements 37 which are assigned to a further flat packaging blank 41 or at different distances from the carrier 34 and from the carrier plate 35.
- FIG. 7 shows the working tool 15 from below, it can be seen that the lateral partition walls 43 are oriented parallel to one another.
- a flat packaging blank 41 is shown, which is held by the working tool 15 between two lateral partition walls 43.
- the flat packaging blank 41 already forms a respective opening 42 into which the respective beverage can 2 is inserted or inserted.
- a beverage can 2 is already shown in FIG. 7, which has been pressed into an opening 42 of the flat packaging blank 41 via the working tool 15 and is now fixed on the flat packaging blank 41.
- the flat packaging blank 41 when applied to a respective grouping 3, already forms an associated opening 42 for each beverage can 2 of the respective grouping 3.
- an area provided in each case for forming the openings 42 is pre-punched in the flat packaging blank 42 and that the openings 42 only when the flat packaging blank 41 is applied to the beverage cans 2
- the beverage cans 2 can be guided against the pre-punched area with a force, the pre-punched area being at least partially separated from the flat packaging blank 41, thereby creating openings 42 in the flat packaging blank 41.
- a flat packaging blank 41 can also be made possible by means of the embodiment of a
- a manipulation element 37 is shown.
- the manipulation element 37 is part of the embodiment of the working tool 15 according to FIGS. 5 to 7, but can be used separately from this embodiment in the general context or, if necessary, a part of others
- the manipulation element 37 comprises a contact surface 38, which with the flat packaging blank 41 for pressing in a beverage can 2 is brought into surface contact with force in an associated opening 42.
- the contact surface 38 has a curved shape.
- the contact surface 38 of the manipulation element 37 does not contact the planar packaging blank 41 all around or only in certain areas when it hits the planar packaging blank 41. If the manipulation element 37 is moved further in the direction of the beverage can 2 from its position according to FIG. 9, the contact surface 38 of the manipulation element 37 occurs due to an elastic deformation of the flat packaging blank 41 at a certain point in time along the entire circumference of the respective flat packaging blank 41 formed opening 42 with the flat packaging blank 41 and then presses the beverage can 2 through the opening 42 until the beverage can 2 is held firmly on the flat packaging blank 41.
- Packaging blank 41 applied.
- the manipulation element 37 initially comes into surface contact with the flat packaging blank 41 at several areas offset along the circumference of the respective opening 42.
- Packaging blank 41 can be kept very small in the area of the respective opening 42.
- Manipulation element 37 with which the force necessary for pressing a respective beverage can 2 into a respective opening 42 along the
- Packaging blank 41 can be applied.
- the contact surface 38 can be designed to be straight and inclined with respect to the flat packaging blank 41.
- the manipulation elements 37 which are designed as part of a working tool 15, are rotated for the temporally offset application of a force provided for pressing a respective beverage can 2 into a respective opening 42.
- An axis of rotation can run along a longitudinal axis of the respective beverage can 2.
- the shape of the contact surface 38 of the respective manipulation element 15 can continue to have a curved course or at an angle with respect to the flat
- Packaging blank 41 be employed.
- FIG. 10 individual aspects of the illustration according to FIG. 9 are again shown in detail or enlarged.
- Contact surface 38 of manipulation element 37 can also be seen. 10 also shows that the flat packaging blank 41 has a plurality of retaining tabs 49 in the area of a respective opening 42.
- a respective beverage can 2 also forms an upper edge 51 or fold (cf. FIG. 11) which runs around a closure of a respective beverage can 2, which is not shown in the figures.
- the retaining tabs 49 are each arranged below the respective upper edge 51 and fix the flat packaging blank 41 immovably in the axial direction on the respective beverage can 2.
- embodiments have proven useful in which the holding tabs 49 are positioned before a
- Pressing the beverage cans 2 into the openings 42 are pre-bent or, if necessary, converted into an upright orientation according to FIG. 9.
- the multipack 4 comprises exactly eight beverage cans 2, which are held together via a flat packaging blank 41.
- the beverage cans 2 were pressed into openings 42 of the flat packaging blank 41 by means of a working tool 15 (cf. FIGS. 5 to 7), whereby the retaining tabs 49 are arranged below the upper edges 51, which
- FIG. 12 shows a schematic perspective view of a fourth embodiment of a packaging line 1 according to the invention, in which one embodiment of an industrial robot 30 according to the invention and one
- the industrial robot 30 can be designed, for example, as a portal system or as a multi-axis robot and is not shown in FIG. 12 for reasons of clarity.
- the work tools 15 can still be recognized by reference with number 15.
- the packaging line 1 comprises a provision 72 which transports beverage cans 2 in several parallel rows.
- the provision 72 has several guide rails 21, a single-row stream of beverage cans 2 being moved between directly adjacent guide rails 21.
- the embodiment according to FIG. 12 further comprises a transport device 5 which moves beverage cans 2 placed on it in the conveying direction FR.
- the direction of conveyance FR and the direction of movement by means of which the provision 72 transports beverage containers 2 in several parallel rows are oriented parallel to one another.
- the packaging line 1 further comprises a handling device 15 with several gripping heads 16, via which the handling device 15 can receive beverage cans 2 moved up to then in several parallel rows via the provision 72 and deposit them on the transport device 5 as a group 3.
- a handling device 15 with several gripping heads 16, via which the handling device 15 can receive beverage cans 2 moved up to then in several parallel rows via the provision 72 and deposit them on the transport device 5 as a group 3.
- the beverage cans 2 of a respective grouping 3 are immediately placed on the packaging line 1 according to FIG. 12, it is also provided that the beverage cans 2 of a respective grouping 3 are immediately placed on the
- Transport device 5 one for applying the respective flat
- Packaging blank 41 have intended or suitable alignment to one another.
- the packaging line 1 in the present case has six working tools 15.
- the working tools 15 can have a structure corresponding to that described above for FIGS.
- the packaging section 1 further comprises a magazine 48 which receives the packaging blanks 41 that have not yet been applied to the groupings 3.
- the magazine 48 comprises several prongs 19, a respective prong 19 through a respective opening 42 of a respective flat one received in the magazine 48
- Packaging blank 41 engages.
- the flat packaging blanks 41 are thus held in the magazine 48 via the prongs 19.
- the work tools 15 have to use a relatively high force in order to apply a respective flat packaging blank 41 to a respective grouping 3. Taking into account the multipack 4 from Fig.
- Packaging blank 41 is to be applied to a respective grouping 3. Since the flat packaging blank 41 has to be elastically deformed here, it is possible that when the packaging blank 41 is applied to a respective grouping 3, individual or several of the beverage cans 2 can inadvertently tilt. By means of the manipulation elements 37, which are each part of the work tools 15, this force can already be reduced in terms of amount.
- the flat packaging blanks 41 in the packaging line 1 according to FIG. 12 are first placed on dies 18, with a respective die 18 in a respective opening 42 of a respective flat
- Packaging blank 41 is immersed. It is possible here for the working tools 15 to remove a respective flat packaging blank 41 from the magazine 48; this is followed chronologically by the dies 18 into the openings 42 of the respective
- a transfer tool 90 illustrated in detail in FIG. 13 has a respective flat
- Packing blank 41 is removed from the magazine 48 and then placed on the dies 18 so that a respective die 18 is immersed in a respective opening 42 of a respective flat packaging blank 41.
- the transfer tool 90 then leaves a vicinity of the dies 18 and is in the direction of the magazine 48 moved back. Overlaid in time with the movement of the transfer tool 90 in the direction of the magazine 48, the working tools 15 are moved in the direction of the flat packaging blanks 41 placed on the dies 18 and then come into contact with the flat packaging blanks 41 still resting on the dies 18.
- Working tools 15 move the flat packaging blanks 41 away from the matrices 18, move the flat packaging blanks 41 removed from the matrices 18 in the direction of the groupings 3 arranged on the transport device 5 and then bring the flat packaging blanks 41 onto the groupings 3.
- Edge areas of the openings 42 have previously been stretched by means of the matrices 18, a resistance force which has to be overcome in order to apply the flat packaging blanks 41 to groupings 3 is reduced compared to embodiments without a previous such stretching of the edge areas.
- the flat packaging blanks 41 are placed on the dies 18 by means of a transfer tool 90, with a respective die 18 in a respective opening 42 of a respective flat
- Packaging blank 41 is immersed.
- the number of dies 18 must therefore correspond at least to the number of openings 42 which form the flat packaging blanks 41. So that the dies 18 can dip into the openings 42, the arrangement or the position of the dies 18 must also be coordinated with the respective arrangement or position of the openings 42 which form the flat packaging blanks 41.
- flat packaging blanks 41 may be required for this, which differ with regard to the respective number of openings 42 and / or their respective position or arrangement in flat packaging blank 41. It may therefore be necessary that the
- Matrices 18 have to be exchanged if different multipacks 4 are to be produced by means of the packaging line 1 in packaging processes following one another in time.
- several matrices 18 in the embodiment according to FIG. 12 are combined to form a respective format part 47 (see FIG. 15). If two-dimensional packaging blanks 41 are exchanged in the packaging section 1 which differ with regard to a number and / or arrangement of the openings 42, format parts 47 are exchanged, which format parts 47 each comprise a plurality of dies 18.
- Format parts 47 comprising a plurality of matrices 18 can be exchanged, for example, by a user or an industrial robot. There are also embodiments in which format parts comprising a plurality of matrices 18 are exchanged by means of a driverless transport system if necessary.
- FIGS. 13 and 14 show individual details of the embodiment of a packaging line 1 according to FIG. 12.
- the transfer tool 90 can remove flat packaging blanks 41 from a magazine 48 and place them on the dies 48.
- the transfer tool 90 has four associated support plungers 92, which are each resiliently mounted and can pneumatically grasp a respective flat packaging blank 41.
- FIG. 14 again shows, in particular, the gripping heads 17 already shown in FIG. 12, which receive beverage cans 2 from a provision 72 (cf. FIG. 12) and deposit them as a group 3 on the transport device 5.
- the beverage cans 2 of a respective grouping 3 already have an alignment with one another which is provided for the application of the respective flat packaging blank 41 immediately when they are placed on the transport device 5.
- FIG. 15 shows again in detail the magazine 48 already described with reference to FIG. 12, in which flat packaging blanks 41 are arranged in a stacked form. Furthermore, the format parts 47 can be seen, which each comprise a plurality of dies and can be exchanged if necessary.
- FIG. 16 shows several steps as they are carried out individually or in the combination shown in FIG. 16 in various embodiments of the
- Method 100 can be provided.
- a transport device 5 As part of a first Step, to which numeral 110 refers, several beverage cans 2 are provided via a transport device 5 as a group 3, which transport device 5 the several beverage cans 2 for this purpose as a group 3 in the work area of a
- step 120 which can follow step 110 or is possibly overlaid with step 110, the industrial robot 30 removes a flat packaging blank 41 from a magazine 48 via a working tool 15 which is arranged on a working arm 25 of the industrial robot 30 and straighten the flat
- Packaging blank 41 oriented horizontally above the respective grouping 3, so that the beverage cans 2 of the respective grouping 3 are aligned with openings 42 of the flat packaging blank 41.
- step 120 which can follow step 110 or is possibly overlaid with step 110, an industrial robot 30 uses a working tool 15 to remove a flat packaging blank 41 from a plurality of dies 18 and the flat packaging blank 41 horizontally oriented above the respective grouping 3, so that the beverage cans 2 of the respective grouping 3 are aligned with openings 42 of the flat packaging blank 41.
- step 130 the beverage cans 2 are pressed into the openings 42 of the flat packaging blank 41 via the working tool 15, for which purpose a defined force is applied to the flat packaging blank 41 in the area of a respective opening 42.
- the respective defined force is applied to the flat packaging blank 41 with a time offset along the circumference of a respective opening 42.
- FIG. 17 shows an alternative embodiment of the contact surface 38 of the manipulation element 37.
- FIG. 18 shows a further alternative embodiment of the contact surface 38 of the manipulation element 37.
- controllable contact surface 52 is provided.
- the controllable contact surface 52 is when the flat
- the packaging blank 41 is moved out of the plane of the contact surface 38, so that the flat packaging blank 41 is pressed on with a time delay.
- Disclosure of the invention should be of secondary importance.
- the person skilled in the art is quite capable of inferring enough information from the diagrammatically and abstractly drawn representations to make it easier for him to understand the invention, without having to rely on the drawn and possibly inaccurate
- controllable contact surfaces 52 can be pushed back into the pressing-on process
- Contact surface 38 can be retracted actively or passively.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wrapping Of Specific Fragile Articles (AREA)
- Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
- Packages (AREA)
Abstract
Es ist ein Arbeitswerkzeug (15) zum Aufbringen eines flächigen Verpackungszuschnittes (41) auf mehrere Getränkedosen (2) offenbart. Das Arbeitswerkzeug (15) umfasst einen Träger (34) sowie mehrere hängend am Träger (34) angeordnete Manipulationselemente (37), über welche der flächige Verpackungszuschnitt (41) im Bereich der mehreren Öffnungen (42) jeweils mit einer definierten Kraft beaufschlagbar ist, so dass eine jeweilige Getränkedose (2) in eine jeweilige Öffnung (42) eingedrückt wird. Die mehreren hängend am Träger (34) angeordneten Manipulationselemente (37) sind derart ausgebildet, dass die mehreren hängend am Träger (34) angeordneten Manipulationselemente (37) zum Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose (2) in eine jeweilige Öffnung (42) eine jeweilige definierte Kraft entlang des jeweiligen Umfangsverlaufs der jeweiligen Öffnung (42) zeitlich versetzt auf den flächigen Verpackungszuschnitt (41) aufbringen können.
Description
Arbeitswerkzeug und Verfahren zum Herstellen eines mehrere Getränkedosen aufweisenden Multipacks
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitswerkzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines mehrere Getränkedosen aufweisenden Multipacks.
Zum Verpacken von Getränkedosen können die Getränkedosen auf
Horizontalfördereinrichtungen in Gruppen transportiert werden und sodann über ein Verpackungsmittel zusammengefasst werden. Bekannt sind beispielsweise Trays, auf welche Getränkedosen aufgesetzt werden und welche die jeweiligen Getränkedosen sodann aneinanderhalten. Auch sind Verpackungsmittel bekannt, welche aus einer Umreifung oder aus weiteren Verpackungselementen, wie beispielsweise einer Kartonage bestehen, in welche mehrere Getränkedosen eingesetzt werden.
Da in der Praxis der Verbrauch an Verpackungsmaterial nach Möglichkeit geringgehalten werden soll, sind zudem Gebinde bzw. Multipacks bekannt, bei welchen mehrere Getränkedosen über einen flachen Verpackungszuschnitt zusammengehalten sind, welcher flächige Verpackungszuschnitt mehrere Öffnungen ausbildet. Durch jede der Öffnung tritt ein jeweiliger Getränkebehälter bzw. eine jeweilige Getränkedose mit ihrer oberen Partie hindurch. Über einen solchen Verpackungszuschnitt werden die Getränkedosen form- und/oder kraftschlüssig aneinandergehalten und bilden ein jeweiliges Multipack aus. Der jeweilige Verpackungszuschnitt kann hierbei formschlüssig in einen oberen Randbereich einer jeweiligen Getränkedose eingreifen. Bekannt sind beispielsweise solche Multipacks, welche vier, sechs oder acht Getränkedosen umfassen. Die flächigen Verpackungszuschnitte können insbesondere durch Pappe bzw. durch cellulosehaltige Materialien ausgebildet sein.
Eine jeweilige Öffnung eines solchen Verpackungszuschnittes, in welche eine Getränkedose eingedrückt werden soll, besitzt einen geringeren maximalen
Querschnittsdurchmesser als die jeweilige Getränkedose im Bereich ihres oberen Randes ausbildet. Zum Eindrücken mehrerer Getränkedosen in einen jeweiligen flächigen
Verpackungszuschnitt muss daher eine definierte Kraft auf den jeweiligen flächigen Verpackungszuschnitt aufgebracht werden. Diese Kraft ist in der Praxis relativ hoch, so dass Manipulatoren mit großer Leistung benötigt werden, um einen jeweiligen flächigen Verpackungszuschnitt auf mehrere Getränkedosen aufdrücken zu können. Solche Manipulatoren besitzen hohe Anschaffungskosten. Aufgrund der hohen Kraft, welche zum
Aufdrücken benötigt wird, neigen Werkzeuge vorzeitig zu einem ungewünschten
Verschleiß. Auch hat die Praxis gezeigt, dass bei einem Aufbringen einer hohen Kraft auf den flächigen Verpackungszuschnitt nicht mit Gewissheit ausgeschlossen werden kann, dass der jeweilige flächige Verpackungszuschnitt, welcher häufig nur eine geringe Stärke aufweist, bei einem Aufdrücken auf Getränkedosen beschädigt wird.
Eine Aufgabe der Erfindung ist daher ein entsprechendes Verfahren und ein entsprechendes Arbeitswerkzeug bereitzustellen, mit welchen sich die gennannten Probleme zumindest teilweise vermeiden lassen. Das Verfahren soll zudem einfach umgesetzt werden können und das Arbeitswerkzeug einen einfachen Aufbau besitzen.
Die obige Aufgabe wird durch die Gegenstände gelöst, welche die Merkmale in den unabhängigen Ansprüchen besitzen.
Die Erfindung betrifft ein Arbeitswerkzeug zum Aufbringen eines flächigen
Verpackungszuschnittes auf mehrere Getränkedosen. Der flächige Verpackungszuschnitt kann hierbei durch cellulosehaltige Materialien ausgebildet sein. Beispielsweise kann der flächige Verpackungszuschnitt durch Pappe und/oder durch Karton ausgebildet sein. Weiter ist denkbar, dass der flächige Verpackungszuschnitt durch Kunststoff ausgebildet ist. Es kann sein, dass der flächige Verpackungszuschnitt mehrere Ausnehmungen besitzt, welche ggf. gemeinsamen einen Tragegriff ausbilden.
Beispielsweise kann sich der flächige Verpackungszuschnitt aus mehreren cellulosehaltigen Schichten zusammensetzen oder aus einer Kombination von
unterschiedlichen Materialien, sowie unterschiedlichen recycelten Materialien.
Das Arbeitswerkzeug umfasst einen Träger bzw. eine obere Aufhängung. Der Träger bzw. die obere Aufhängung kann ggf. mit einem Flansch oder Befestigungsbereich des Arbeitswerkzeuges in Verbindung stehen und/oder einen Flansch oder
Befestigungsbereich des Arbeitswerkzeuges umfassen. Der Flansch oder
Befestigungsbereich des Arbeitswerkzeuges kann zur Koppelung des Arbeitswerkzeuges an einen Mehrachsroboter und/oder zur Koppelung des Arbeitswerkzeuges an ein Portalsystem ausgebildet sein.
Weiter umfasst das Arbeitswerkzeug mehrere hängend am Träger angeordnete Manipulationselemente, über welche der flächige Verpackungszuschnitt im Bereich mehrerer Öffnung jeweils mit einer definierten Kraft beaufschlagbar ist, so dass eine jeweilige Getränkedose in eine jeweilige Öffnung des flächigen Verpackungszuschnittes
eingedrückt wird. Insbesondere kann es hierbei sein, dass eine Anzahl der hängend am Träger angeordneten Manipulationselemente insbesondere mindestens einer Anzahl an Getränkedosen entspricht, auf welche der jeweilige flächige Verpackungszuschnitt über das Arbeitswerkzeug aufgebracht werden soll. Die mehreren hängend am Träger angeordneten Manipulationselemente können in diversen Ausführungsformen vom Träger abnehmbar sein. Auch kann es sein, dass die mehreren Manipulationselemente und der Träger einstückig ausgebildet sind. Bei solchen Ausführungsformen können der Träger und die mehreren Manipulationselemente beispielsweise im dreidimensionalen
Druckverfahren hergestellt sein.
Die mehreren Manipulationselemente können derart hängend am Träger angeordnet sein, dass die mehreren Manipulationselemente sämtliche für einen jeweiligen flächigen Verpackungszuschnitt vorgesehene Getränkedosen zumindest näherungsweise zeitgleich in eine jeweilige Öffnung des flächigen Verpackungszuschnittes eindrücken können.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann das Arbeitswerkzeug derart ausgebildet sein, dass die mehreren hängend am Träger angeordneten Manipulationselemente mittels einer einzigen Hub- und Rückhubbewegung des Arbeitswerkzeuges sämtliche für einen jeweiligen flächigen Verpackungszuschnitt vorgesehene Getränkedosen in Öffnungen des jeweiligen flächigen Verpackungszuschnittes eindrücken können.
Es ist vorgesehen, dass die mehreren hängend am Träger angeordneten
Manipulationselemente derart ausgebildet sind, dass die mehreren hängend am Träger angeordneten Manipulationselemente zum Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose in eine jeweilige Öffnung eine jeweilige definierte Kraft entlang des jeweiligen
Umfangsverlaufs der jeweiligen Öffnung zeitlich versetzt auf den flächigen
Verpackungszuschnitt aufbringen können. Hierdurch kann das Risiko, dass der flächige Verpackungszuschnitt bei Eindrücken der Getränkedosen in die Öffnungen beschädigt wird bzw. ungewollt einreißt geringgehalten werden.
Es kann sein, dass das Arbeitswerkzeug zur Entgegennahme von Getränkedosen ausgebildet ist. Bei solchen Ausführungsformen können Getränkedosen mittels des Arbeitswerkzeuges von einer Bereitstellung entgegengenommen, in Richtung einer Transporteinrichtung bewegt und sodann auf der Transporteinrichtung abgesetzt werden. Insbesondere haben sich hierbei Ausführungsformen bewährt, bei welchen das
Arbeitswerkzeug mehrere Sauginstrumente umfasst, über welche das Arbeitswerkzeug Getränkedosen pneumatisch entgegennehmen kann.
Es kann sein, dass die mehreren Manipulationselemente jeweils eine
Kontaktfläche ausbilden, über welche das jeweilige Manipulationselement die definierte Kraft im Bereich der jeweiligen Öffnung auf den flächigen Verpackungszuschnitt aufbringen kann und welche Kontaktfläche im Bereich der jeweiligen Öffnung gegenüber dem flächigen Verpackungszuschnitt schräg orientiert und/oder mit geschwungenem Verlauf auf den flächigen Verpackungszuschnitt aufsetzbar ist. Die jeweilige Kontaktfläche kann bei einem Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose in eine jeweilige Öffnung ggf. zunächst bereichsweise mit dem flächigen Verpackungszuschnitt in Anlage treten und im Verlauf des Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose in eine jeweilige Öffnung ab einem bestimmten Zeitpunkt zumindest näherungsweise vollflächig mit dem flächigen
Verpackungszuschnitt in Anlage stehen.
Weiter kann es sein, dass die mehreren Manipulationselemente zum entlang des Umfangsverlauf der jeweiligen Öffnung zeitlich versetzten Aufbringen der definierten Kraft jeweils eine Drehbewegung ausführen können. Eine Drehachse, um welche die
Drehbewegung eines jeweiligen Manipulationselementes verläuft, kann bei Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose in eine jeweilige Öffnung zumindest näherungsweise mittig durch die jeweilige Öffnung verlaufen. Insbesondere kann eine Drehachse, um welche die Drehbewegung eines jeweiligen Manipulationselementes verläuft, als Längsachse der jeweiligen Getränkedose ausgebildet sein oder parallel zur Längsachse der jeweiligen Getränkedose verlaufen.
Das Arbeitswerkzeug kann mindestens ein Saug- und/oder Greifinstrument umfassen, über welches mindestens eine Saug- und/oder Greifinstrument der flächige Verpackungszuschnitt während des Eindrückens einer jeweiligen Getränkedose in eine jeweilige Öffnung lösbar am Arbeitswerkzeug festsetzbar ist. Das Saug- und/oder Greifinstrument kann in diversen Ausführungsformen mindestens einen Klemmfinger umfassen, welcher den flächigen Verpackungszuschnitt während des Eindrückens einer jeweiligen Getränkedose in eine jeweilige Öffnung lösbar und mechanisch am
Arbeitswerkzeug festsetzen kann.
Insbesondere kann das mindestens eine Saug- und/oder Greifinstrument derart ausgebildet sein, dass der flächige Verpackungszuschnitt über das mindestens eine
Saug- und/oder Greifinstrument während des Eindrückens einer jeweiligen Getränkedose in eine jeweilige Öffnung lösbar und via Unterdrück am Arbeitswerkzeug festsetzbar ist.
Auch kann das Arbeitswerkzeug mehrere seitliche Trennwände umfassen, zwischen welchen ein jeweiliger zum Aufbringen auf Getränkedosen vorgesehener flächiger Verpackungszuschnitt formschlüssig oder mit geringem Spiel angeordnet werden kann. Hierbei kann es sein, dass das vorherige bereits erwähnte mindestens eine Saug- und/oder Greifinstrument derart über das Arbeitswerkzeug ausgebildet wird, dass der flächige Verpackungszuschnitt über das mindestens eine Saug- und/oder
Greifinstrument während des Eindrückens einer jeweiligen Getränkedose in eine jeweilige Öffnung lösbar und via Unterdrück sowie hierbei formschlüssig oder mit geringem Spiel zwischen den zwei benachbarten seitlichen Trennwänden am Arbeitswerkzeug festgesetzt werden kann. Auch das mindestens eine Saug- und/oder Greifinstrument kann hierbei zwischen den jeweiligen zwei benachbarten seitlichen Trennwänden am
Arbeitswerkzeug angeordnet sein. Insbesondere kann es sein, dass das Saug- und/oder Greifinstrument hängend am Träger angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Industrieroboter. Der Industrieroboter umfasst wenigstens einen bewegbaren Arbeitsarm sowie mindestens ein Arbeitswerkzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorherigen Beschreibung. Das mindestens eine Arbeitswerkzeug ist am wenigstens einen bewegbaren Arbeitsarm angeordnet. Weiter ist das mindestens eine Arbeitswerkzeug über den wenigstens einen Arbeitsarm in mindestens zwei unterschiedlichen Raumrichtungen und vorzugsweise in drei unterschiedlichen Raumrichtungen bewegbar. Der Industrieroboter kann beispielsweise als Mehrachsroboter, als Deltakinematik-Roboter, als Gantry-Roboter und/oder als Portalsystem ausgebildet sein bzw. in ein Portalsystem integriert sein. Insbesondere kann der Industrieroboter derart ausgebildet sein, dass der Industrieroboter über seinen bewegbaren Arbeitsarm eine Hub- und Rückhubbewegung für das mindestens eine Arbeitswerkzeug zum Aufbringen eines flächigen Verpackungszuschnittes auf mehrere Getränkedosen herbeiführen kann.
Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines mehrere
Getränkedosen aufweisenden Multipacks. Merkmale, welche vorhergehend bereits zu diversen Ausführungsformen des Arbeitswerkzeuges bzw. des Industrieroboters beschrieben wurden, können ebenso bei dem nachfolgenden Verfahren vorgesehen sein und werden nicht mehrfach erwähnt. Ebenso können nachfolgende Merkmale, welche zu diversen Ausführungsformen des Verfahrens beschrieben werden, bei den
vorhergehenden Ausführungsformen des Arbeitswerkzeugs bzw. des Industrieroboters vorgesehen sein.
Ein Schritt des Verfahrens sieht ein Bereitstellen mehrerer Getränkedosen über eine Transporteinrichtung vor. Hierbei kann es sein, dass die mehreren Getränkedosen über eine Horizontalfördereinrichtung bzw. über mindestens ein umlaufend angetriebenes Transportband bereitgestellt werden.
Beispielsweise können die Getränkedosen auch in einem Shuttle bereitgestellt werden.
Beispielweise können die Getränkedosen bereits auch, in einem Tray oder Kasten eingesetzt, auf einem umlaufend angetriebenen Transportband bereitgestellt werden.
Bei einem weiteren Schritt erfolgt ein Aufbringen eines flächigen
Verpackungszuschnittes auf die mehreren über die Transporteinrichtung bereitgestellten Getränkedosen mittels eines Arbeitswerkzeuges, wozu eine jeweilige Getränkedose über das Arbeitswerkzeug in eine jeweilige Öffnung des flächigen Verpackungszuschnittes eingedrückt wird, so dass die in die Öffnungen des flächigen Verpackungszuschnittes eingedrückten Getränkedosen über den flächigen Verpackungszuschnitt kraft- und/oder formschlüssig aneinandergehalten werden.
Es ist vorgesehen, dass das Arbeitswerkzeug zum Eindrücken der Getränkedosen in die Öffnungen eine jeweilige definierte Kraft im Bereich einer jeweiligen Öffnung auf den flächigen Verpackungszuschnitt aufbringt, wobei die jeweilige definierte Kraft entlang des Umfangsverlaufs einer jeweiligen Öffnung zeitlich versetzt auf den flächigen
Verpackungszuschnitt aufgebracht wird.
Es kann sein, dass der flächige Verpackungszuschnitt zeitlich vor einem
Eindrücken der Getränkedosen in die Öffnungen horizontal orientiert oberhalb der jeweiligen Getränkedosen ausgerichtet wird. Weiter kann das Arbeitswerkzeug mehrere Manipulationselemente besitzen, wobei ein jeweiliges Manipulationselement zum
Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose in eine jeweilige Öffnung über eine
Kontaktfläche kraftbeaufschlagt im Bereich einer jeweiligen Öffnung gegen den zumindest bis dahin horizontal orientierten flächigen Verpackungszuschnitt geführt wird, welche Kontaktfläche einen geschwungenen und/oder einen schrägen Verlauf gegenüber dem zumindest bis dahin horizontal orientierten flächigen Verpackungszuschnitt besitzt.
Auch kann das Arbeitswerkzeug mehrere Manipulationselemente besitzen, wobei ein jeweiliges Manipulationselement im Bereich einer jeweiligen Öffnung auf den flächigen Verpackungszuschnitt aufgesetzt wird und aufgesetzt auf den flächigen
Verpackungszuschnitt im Bereich der jeweiligen Öffnung drehend bewegt wird, woraus resultierend die jeweiligen zum Eindrücken der jeweiligen Getränkedose in die jeweilige Öffnung vorgesehene definierte Kraft zeitlich versetzt entlang des Umfangsverlaufs der jeweiligen Öffnung auf den flächigen Verpackungszuschnitt aufgebracht wird.
Denkbar ist, dass das Arbeitswerkzeug mindestens eine Saug- und/oder
Greifeinrichtung besitzt, welche mindestens eine Saug- und/oder Greifeinrichtung den flächigen Verpackungszuschnitt zeitlich vor und/oder zeitlich während des Eindrückens der Getränkedosen in die Öffnungen am Arbeitswerkzeug hält.
Bewährt haben sich beispielsweise Ausführungsformen, bei welchen das mindestens eine Saug- und/oder Greifinstrument den flächigen Verpackungszuschnitt zeitlich vor und/oder zeitlich während des Eindrückens der Getränkedosen in die
Öffnungen via Unterdrück am Arbeitswerkzeug hält.
Auch kann der flächige Verpackungszuschnitt für mindestens eine seiner
Öffnungen und vorzugsweise für jede seiner Öffnungen jeweils mehrere Haltelaschen besitzen, welche mit einem Eindrücken der Getränkedosen in die Öffnungen jeweils unterhalb eines jeweiligen oberen Randes bzw. jeweils unterhalb eines jeweiligen oberen Falzes einer jeweiligen Getränkedose angeordnet werden, so dass der flächige
Verpackungszuschnitt hierauf über seine Haltelaschen in axialer Richtung gegenüber den Getränkedosen im Wesentlichen unbeweglich an den Getränkedosen gehalten wird.
Weiter ist vorstellbar, dass die Haltelaschen zeitlich vor einem Eindrücken der Getränkedosen in die Öffnungen ausgerichtet bzw. vorgebogen werden, wodurch die Haltelfaschen vom flächigen Verpackungszuschnitt jeweils in Richtung nach oben weg weisen.
In einem Verfahrensschritt kann vorgesehen sein, dass mehrere Gruppierungen mit jeweils mehreren Getränkedosen über mindestens eine Handhabungseinrichtung auf der Transporteinrichtung abgesetzt werden, so dass die mehreren Getränkedosen einer jeweiligen Gruppierung unmittelbar bei Absetzen auf der Transporteinrichtung bereits für das Aufbringens eines jeweiligen flächigen Verpackungszuschnittes zueinander ausgerichtet sind. Hierbei kann es sein, dass auf die auf der Horizontalfördereinrichtung abgesetzten und zueinander ausgerichteten Getränkedosen einer jeweiligen Gruppierung
ein jeweiliger flächiger Verpackungszuschnitt mittels des Arbeitswerkezuges aufgebracht wird.
Bewährt haben sich Ausführungsformen, bei welchen das Aufbringen eines jeweiligen flächigen Verpackungszuschnittes auf die bereits ausgerichteten und für ein jeweiliges Multipack vorgesehenen Getränkedosen ohne Anlage von seitlichen
Mantelflächen der bereits ausgerichteten und für ein jeweiliges Multipack vorgesehenen Getränkedosen an einem zum Beibehalten der Ausrichten ausgebildeten Halte- und/oder Führungselement erfolgt. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine über die Transporteinrichtung bewirkte Fortbewegung der bereits ausgerichteten und für ein jeweiliges Multipack vorgesehenen Getränkedosen ohne Anlage von seitlichen Mantelflächen der bereits ausgerichteten und für ein jeweilige Multipack vorgesehenen Getränkedosen an einem zum Beibehalten der Ausrichten ausgebildeten Halte- und/oder Führungselement erfolgt.
Denkbar ist, dass die bereits ausgerichteten und für ein jeweiliges Multipack vorgesehenen Getränkedosen zeitlich während des Aufbringens des jeweiligen flächigen Verpackungszuschnittes unterbrechungsfrei und vorzugsweise mit einer zumindest näherungsweise gleichbleibenden Transportgeschwindigkeit über die
Transporteinrichtung fortbewegt werden.
Auch kann es sein, dass ein jeweiliger flächiger Verpackungszuschnitt auf die bereits zueinander ausgerichteten Getränkedosen einer jeweiligen Gruppierung über das Arbeitswerkezug aufgebracht wird, wobei das Arbeitswerkzeug zum Aufbringen von flächigen Verpackungszuschnitten auf Gruppierungen eine in Richtung einer jeweiligen Gruppierung orientierte Senkbewegung ausführt.
Weiter kann es sein, dass das Arbeitswerkzeug mindestens einen flächigen Verpackungszuschnitt von einem seitlich der Transporteinrichtung positionierten Stapel mit mehreren Verpackungszuschnitt entgegennimmt, hierauf folgend den jeweiligen vom Stapel entgegengenommenen mindestens einen flächigen Verpackungszuschnitt oberhalb wenigstens einer Gruppierung, welche mehrere auf der Transporteinrichtung abgesetzte und bereits ausgerichtete Getränkedosen umfasst, positioniert und sodann die in Richtung der jeweiligen Gruppierung orientierte Senkbewegung ausführt.
Das Arbeitswerkzeug kann ggf. nach Ausführen einer jeweiligen Senkbewegung mehrere flächige Verpackungszuschnitte auf mehrere unterschiedliche Gruppierungen aufbringen, welche mehreren unterschiedlichen Gruppierungen jeweils mehrere auf der
Horizontalfördereinrichtung abgesetzte und bereits ausgerichtete Getränkedosen umfassen. Insbesondere kann es sein, dass das Arbeitswerkzeug nach Ausführen einer jeweiligen Senkbewegung flächige Verpackungszuschnitte zeitversetzt auf die mehreren unterschiedlichen Gruppierungen aufbringt.
Das Arbeitswerkzeug und/oder ein oder alle Manipulationselemente können Zentrierelemente aufweisen, um die Behälter bzw. Dosen bzw. Dosengruppen vor und/oder während des Applizierens des Verpackungszuschnitts in einer definierten, vorzugsweise horizontalen, Position relativ zum Arbeitswerkzeug zu halten und/oder zu führen und/oder um die Dosen bzw. Behälter in eine definierte Position zu verbringen. Die Zentrierelemente können beispielsweise konusförmig geformt sein. Die Dosen/Behälter können dabei frei in einer Formation auf einer Unterlage stehen. Die Zentrierelemente könnten alternativ auch durch eine vom Arbeitswerkzeug separate Vorrichtung gestützt und/oder angetrieben werden.
Es kann demnach sein, dass das Arbeitswerkezug wenigstens ein Zentriermittel umfasst, welches zeitlich vor dem Aufbringen eines jeweiligen flächigen
Verpackungszuschnittes die für das Aufbringen eines jeweiligen flächigen
Verpackungszuschnittes vorgesehenen und unmittelbar bei Aufsetzen auf die
Transporteinrichtung ausgebildete Ausrichtung der mehreren Getränkedosen einer jeweiligen Gruppierung zueinander bedarfsweise wiederherstellt.
Ein Schritt des Verfahrens kann ein Vorbehandeln des flächigen
Verpackungszuschnittes zum Reduzieren einer beim späteren Aufbringen des flächigen Verpackungszuschnittes in einem jeweiligen Randbereich der Öffnungen des flächigen Verpackungszuschnittes auftretenden Widerstandskraft vorsehen.
Hierbei kann es sein, dass bei der Vorbehandlung ein mittlerer Durchmesser der Öffnungen jeweils vergrößert wird.
Auch kann es sein, dass im jeweiligen Randbereich der Öffnungen ausgebildete Fixierlaschen zumindest bereichsweise umgeknickt werden, so dass die Fixierlaschen anschließend aus einer Ebene, in welcher die Öffnungen angeordnet sind, herausragen.
Weiter ist denkbar, dass der flächige Verpackungszuschnitt bei der Vorbehandlung auf eine Einrichtung mit mindestens einer Matrize bzw. mit mindestens einer Dehnmatrize aufgedrückt wird. Hierbei kann es sein, dass die Anzahl und Anordnung der Matrizen bzw. der Dehnmatrizen der Anzahl und Anordnung der Öffnungen des flächigen
Verpackungszuschnittes entspricht, wobei der flächige Verpackungszuschnitt derart auf die Matrizen bzw. derart auf die Dehnmatrizen aufgedrückt wird, dass die Matrizen bzw. Dehnmatrizen zumindest bereichsweise durch die Öffnungen hindurchtreten.
Sofern mehrere Matrizen bzw. Dehnmatrizen vorgesehen sind, können die mehreren Matrizen bzw. Dehnmatrizen zu einem Formatteil zusammengefasst sein.
Ein Aspekt kann daher ein Formatteil zur Vorbehandlung von jeweils mehrere Öffnungen aufweisenden flächigen Verpackungszuschnitten betreffen, welches Formatteil einen vorzugsweise als Tragplatte ausgebildeten Träger besitzt sowie mehrere Dehnmatrizen umfasst, wobei vorgesehen ist, dass die mehreren Dehnmatrizen jeweils an dem vorzugsweise als Tragplatte ausgebildeten Träger angeordnet sind und sich jeweils in Gegenrichtung des vorzugsweise als Tragplatte ausgebildeten Trägers zumindest abschnittsweise verjüngen.
Es kann sein, dass bei der Vorbehandlung in den Randbereichen der Öffnungen jeweils Einschnitte und/oder Perforationen eingebracht werden. Insbesondere kann es hierbei sein, dass bei der Vorbehandlung radiale Einschnitte und/oder radiale
Perforationen eingebracht werden.
Bewährt haben sich auch Ausführungsformen, bei welchen Randbereich der Öffnungen mit Flüssigkeit beaufschlagt bzw. angefeuchtet werden. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass Randbereich der Öffnungen erwärmt werden bzw. dass ggf. eine Temperiereinrichtung Randbereiche der Öffnungen definiert mit Wärmeenergie beaufschlägt.
Ein Industrieroboter, welcher zwei oder mehr Arbeitswerkzeuge umfasst, kann diese insbesondere zeitlich nacheinander auf Dosengruppen absenken, beispielsweise durch separat an den Arbeitswerkzeugen angeordnete Antriebe und/oder durch eine Anordnung der Arbeitswerkzeuge in unterschiedlichen Höhen.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da
einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Verpackungsstrecke, bei welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Industrieroboters sowie eine
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Arbeitswerkzeuges Verwendung finden.
Figuren 2 und 3 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsstrecke, bei welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Industrieroboters sowie eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Arbeitswerkzeuges Verwendung finden.
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Verpackungsstrecke, bei welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Industrieroboters sowie eine
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Arbeitswerkzeuges Verwendung finden.
Figuren 5 bis 7 zeigen jeweils eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Arbeitswerkzeuges.
Figuren 8 bis 10 zeigen einzelne Details eines Manipulationselementes des Arbeitswerkzeuges gemäß der Aufführungsform aus den Figuren 2 bis 4.
Fig. 11 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Multipacks, wie es mit diversen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Arbeitswerkzeuges hergestellt werden kann.
Fig. 12 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verpackungsstrecke, bei welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Industrieroboters sowie eine Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Arbeitswerkzeuges Verwendung finden.
Figuren 13 bis 15 zeigen einzelne Details der Ausführungsform einer
Verpackungsstrecke nach Fig. 12.
Fig. 16 zeigt im Flussdiagramm mehrere Schritte, wie sie einzeln oder in der in Fig. 9 dargestellten Kombination in diversen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein können.
Fig. 17 zeigt eine alternative Ausführungsform für die Kontaktfläche eines
Arbeitswerkzeuges.
Fig. 18 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform für die Kontaktfläche des Arbeitswerkzeuges.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die
Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Varianten der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Figuren, einschließlich ihrer verschiedenen Ansichten oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Merkmale, die in
Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, sind für alle
Ausführungsformen anwendbar, sofern die Merkmale nicht unvereinbar sind.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Verpackungsstrecke 1 , bei welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Industrieroboters 30 sowie eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Arbeitswerkzeuges 15 Verwendung finden.
Mittels der Verpackungsstrecke 1 aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann ein Multipack 4 hergestellt werden, wie es beispielhaft in Fig. 11 dargestellt ist. Ein solches Multipack 4 umfasst mehrere Getränkedosen 2 und einen flächigen
Verpackungszuschnitt 41 , über welchen die mehreren Getränkedosen 2 formschlüssig aneinandergehalten sind. Der flächige Verpackungszuschnitt 41 besitzt für jede der Getränkedosen 2 eine zugeordnete Öffnung 42, durch welche die jeweilige Getränkedose 2 mit einer oberen Partie hindurchtritt, so dass sämtliche Getränkedosen 2 des jeweiligen Multipacks 4 form- und/oder kraftschlüssig über den flächigen Verpackungszuschnitt 41 aneinandergehalten werden.
Die in Fig. 11 dargestellte Ausführungsform eines Multipacks 4 umfasst genau acht Getränkedosen 2. In weiteren Ausführungsformen kann es beispielsweise sein, dass ein Multipack 4 lediglich zwei Getränkedosen 2, vier Getränkedosen 2 oder sechs Getränkedosen 2 besitzt.
Um das jeweilige Multipack 4 zusammenzustellen bzw. herzustellen, umfasst die Verpackungsstrecke 1 ein erstes Modul 10, ein zweites Modul 20 und eine
Transporteinrichtung 5, welche Getränkedosen 2 vom ersten Modul 10 an das zweite
Modul 20 weiterführen kann. Das zweite Modul 20 folgt im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 auf das erste Modul 10 in einer für die Getränkedosen 2 vorgesehenen Förderrichtung FR.
Um ein Multipack 4 entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 hersteilen zu können, müssen Getränkedosen 2, welche für das jeweilige Multipack 4 vorgesehen sind, eine relative Anordnung zueinander besitzen, bei welcher die Öffnungen 42 des Verpackungszuschnittes 41 fluchtend zu den Getränkedosen 2 ausgerichtet und die Getränkedosen 2 sodann in einer ausgerichteten Orientierung durch die Öffnungen 42 des flächigen Verpackungszuschnittes 41 geschoben werden können.
Sind Getränkedosen 2 nicht passend zueinander ausgerichtet, so treffen die Getränkedosen 2 beim Aufbringen des Verpackungszuschnittes 41 nicht oder nur teilweise auf die Öffnungen 42, womit Probleme bei einem Aufbringen des jeweiligen flächigen Verpackungszuschnittes 41 einhergehen.
Um aus mehreren Getränkedosen 2 eine jeweilige Gruppierung auszubilden, können beispielsweise Einteiler vorgesehen sein, welche zwei in Förderrichtung FR aneinander anschließende Horizontalfördereinrichtungen umfassen können und ggf. durch einen intermittierenden Betrieb Gruppierungen 3 aus den Getränkedosen 2 erzeugen. Auch sind Einteiler bekannt, welche über mehrere Schubbalken mit
Getränkedosen 2 in Anlage treten können, die jeweiligen Getränkedosen 2 gegenüber nacheilenden Getränkedosen 2 sodann in Förderrichtung FR beschleunigen und hierdurch eine jeweilige Gruppierung 3 aus mehreren Getränkedosen 2 bilden.
Bei der Verpackungsstrecke 1 aus dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 umfasst das erste Modul 10 zum Erzeugen der Gruppierungen 3 eine Handhabungseinrichtung 16, welche in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Über die Handhabungseinrichtungen 16 werden bei solchen Ausführungsformen Getränkedosen 2 von einer Bereitstellung 72 (vgl. Fig. 12) entgegengenommen, sodann in Richtung der Transporteinrichtung 5 bewegt und auf der Transporteinrichtung 5 in Richtung von oben kommend abgesetzt.
Das Absetzen der Getränkedosen 2 auf der Transporteinrichtung 5 erfolgt hierbei über die Handhabungseinrichtung 16 im Bereich des ersten Moduls 10 derart, dass auf der Transporteinrichtung 5 unmittelbar bei Absetzen eine Gruppierung 3 aus
Getränkedosen 2 gebildet ist, deren Anzahl an Getränkedosen 2 mit der Anzahl des jeweiligen herzustellenden Multipacks 4 (vgl. Fig. 11) übereinstimmt.
Zudem erfolgt das Absetzen der Getränkedosen 2 auf der Transporteinrichtung 5 über die Handhabungseinrichtung 16 derart, dass die Getränkedosen 2 einer jeweiligen auf der Transporteinrichtung 5 gebildeten Gruppierung 3 unmittelbar bei Absetzen auf der Transporteinrichtung 5 bereits eine Ausrichtung zueinander besitzen, welche für das Aufbringen des jeweiligen flächigen Verpackungszuschnittes 41 geeignet ist. Wie vorhergehend bereits erwähnt, kann das erste Modul 10 zum Herstellen bzw. zum
Erzeugen einer jeweiligen Gruppierung 3 auf der Transporteinrichtung 5 auch über einen Einteiler verfügen, der anstelle der Handhabungseinrichtung 16 vorgesehen ist und die jeweiligen Gruppierungen 3 bildet.
Um die Getränkedosen 2 von der Bereitstellung 72 (vgl. Fig. 12) entgegennehmen und auf der Transporteinrichtung 5 absetzen zu können, umfasst die
Handhabungseinrichtung 16 mindestens einen Greifkopf 17.
Zeitlich nachdem die Gruppierungen 3, welche jeweils mehrere bereits für das Aufbringen von flächigen Verpackungszuschnitten 41 zueinander ausgerichtete
Getränkedosen 2 umfassen, auf der Transporteinrichtung 5 gebildet wurden, werden die Gruppierungen 3 über die Transporteinrichtung 5 in Förderrichtung FR bewegt. Die Transporteinrichtung 5 steht mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung S in Verbindung, welche die Transporteinrichtung 5 zur unterbrechungsfreien Bewegung von auf ihr abgesetzten Gruppierungen 3 mit gleicher bzw. über den Zeitverlauf gleichbleibender Fördergeschwindigkeit ansteuert. Die Gruppierungen 3 verlassen daraufhin das erste Modul 10 und gelangen zum zweiten Modul 20, welches auf das erste Modul 10 in Förderrichtung FR folgt.
Um ein Risiko gering zu halten, dass die unmittelbar bei Absetzen auf der
Transporteinrichtung 5 bereits für das Aufbringen eines flächigen Verpackungszuschnittes 41 zueinander ausgerichteten Getränkedosen 2 während einer Bewegung in
Förderrichtung FR sich ungewollt zueinander verschieben, kann vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung 5 ein umlaufendes Endloszugmittel bzw. ein umlaufendes Transportband besitzt, zwischen welchem umlaufenden Endloszugmittel bzw. zwischen welchem umlaufenden Transportband und den Getränkedosen 2 eine hohe Haftreibung ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Endloszugmittel bzw. das umlaufende
Transportband über eine Vielzahl an Noppen verfügen und/oder aus einem Material bestehen, über welches eine hohe Haftreibung zwischen den Getränkebehältern und dem Endloszugmittel bzw. den Getränkebehältern und dem umlaufenden Transportband ausgebildet werden kann.
Um den flächigen Verpackungszuschnitt 41 auf eine jeweilige Gruppierung 3 aufzubringen, umfasst das zweite Modul 20 einen Industrieroboter 30, welcher ein in Fig.
1 lediglich schematisch dargestelltes Arbeitswerkzeug 15 trägt. Der Industrieroboter 30 kann als Portalsystem ausgebildet sein oder in ein Portalsystem integriert sein.
Denkbar ist, dass der Industrieroboter 30 als Mehrachsroboter oder als
Deltakinematik-Roboter ausgebildet ist. Das Arbeitswerkzeug 15 umfasst mehrere Manipulationselemente 37 (vgl. Fig. 5), welche derart ausgebildet sind, dass die mehreren Manipulationselemente 37 zum Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose 2 in eine jeweilige Öffnung 42 (vgl. Fig. 8) eine jeweilige definierte Kraft entlang des jeweiligen Umgangsverlaufs der jeweilige Öffnung 42 zeitlich versetzt auf den flächigen
Verpackungszuschnitt 41 aufbringen können.
Das Arbeitswerkzeug 15, wie es für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vorgesehen ist, kann hierbei gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figuren 5 bis 10 ausgebildet sein.
Über das Arbeitswerkzeug 15 nach Figuren 5 bis 10 sowie auch über das
Arbeitswerkzeug 15 nach Fig. 1 kann der Industrieroboter 30 für jede Gruppierung 3 einen flächigen Verpackungszuschnitt 41 aus einem Magazin 48 (vgl. Fig. 12) entgegennehmen oder in weiteren Ausführungsformen von mehreren Matrizen 18 (vgl. Fig. 12) abnehmen, auf welche der flächige Verpackungszuschnitt 41 vorhergehend aufgelegt wurde. Im Magazin 48 kann eine Vielzahl an flächigen Verpackungszuschnitten 41 gestapelt angeordnet sein.
Den weiterhin vom Arbeitswerkzeug 15 entgegengenommenen flächigen
Verpackungszuschnitt 41 richtet der Industrieroboter 30 sodann oberhalb der jeweiligen Getränkedosen 2 aus, auf welche der flächige Verpackungszuschnitt 41 aufgebracht werden soll. Hierauf senkt der Industrieroboter 30 sodann das Arbeitswerkzeug 15 vertikal in Richtung der jeweiligen Getränkedosen 2 bzw. vertikal in Richtung der jeweiligen Gruppierung 3 ab und drückt den flächigen Verpackungszuschnitt 41 kraftbeaufschlagt gegen die jeweiligen Getränkedosen 2, welche über den flächigen Verpackungszuschnitt 41 zu einem Multipack 4 zusammengefasst werden sollen.
Hierdurch treten Getränkedosen 2 durch Öffnungen 42 des flächigen
Verpackungszuschnittes 41 hindurch, woraufhin die jeweiligen Getränkedosen 2 sodann formschlüssig über den flächigen Verpackungszuschnitt 41 aneinandergehalten werden und ein Multipack 4 gebildet ist. Um das Arbeitswerkzeug 15 bewegen zu können, verfügt
der Industrieroboter 30 über einen Arbeitsarm 25, an welchem das Arbeitswerkzeug 15 angeordnet ist. In weiteren Ausführungsformen kann das Arbeitswerkzeug 15 auch als Bestandteil eines Portalsystems ausgebildet sein oder in ein Portalsystem integriert sein.
Da in der Praxis ein jeweiliger Durchmesser der Öffnungen 42 des flächigen Verpackungszuschnittes 41 gegenüber einem Durchmesser, welchen die Getränkedosen 2 jeweils im oberen Bereich ausbilden, vermindert ist, kann es sein, dass der flächige Verpackungszuschnitt 41 bei einem Aufbringen auf Getränkedosen 2 im Bereich einer Öffnung 42 oder sogar im Bereich mehrerer Öffnungen 42 ungewollt einreißt.
Dies führt zu einer Beschädigung des Multipacks 4, da bei einem Riss im Bereich einer jeweiligen Öffnung 42 nicht mit Sicherheit gewährleistet werden kann, dass eine jeweilige in diese Öffnung 42 eingesteckte Dose noch sicher am flächigen
Verpackungszuschnitt 41 gehalten wird. Auch führt ein solcher Riss zu einer ungewollten optischen Beeinträchtigung des Multipacks 4, weshalb ein solches Multipack 4 ausgesondert werden muss. Mittels der Ausführungsform eines Arbeitswerkzeuges 15, wie es für die Verpackungsstrecke 1 nach Fig. 1 vorgesehen ist und mittels einer Ausführungsform eines Arbeitswerkzeuges 15, wie es in den Figuren 5 bis 7 dargestellt wird, kann ein Risiko reduziert werden, wonach ein solcher Riss bei einem Aufbringen eines flächigen Verpackungszuschnittes 41 auf Getränkedosen 2 entsteht.
Die Praxis hat sogar gezeigt, dass das Risiko, wonach ein solcher Riss bei einem Aufbringen eines flächigen Verpackungszuschnittes 41 auf Getränkedosen 2 entsteht, mittels eines Arbeitswerkzeuges 15, wie es bei der Verpackungsstrecke 1 nach Fig. 1 vorgesehen ist bzw. wie es im Ausführungsbeispiel nach Figuren 5 bis 7 gezeigt wird, nahezu vollständig ausgeschlossen werden kann. Der Aufbau und die Funktionsweise des Arbeitswerkzeuges 15 werden somit nachfolgend zu den Figuren 5 bis 7 detailliert beschrieben.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine weitere Ausführungsform einer
Verpackungsstrecke 1 , bei welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Industrieroboters 30 sowie eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Arbeitswerkzeuges 15 Verwendung finden.
Die Verpackungsstrecke 1 aus dem Ausführungsbeispiel nach Figuren 2 und 3 kann ebenso ein Multipack 4 hersteilen, wie es beispielhaft in Fig. 11 dargestellt ist. Um das jeweilige Multipack 4 zusammenzustellen bzw. herzustellen, umfasst die
Verpackungsstrecke 1 ebenso wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein erstes Modul
10, ein zweites Modul 20 und eine Transporteinrichtung 5, welche Getränkebehälter 2 vom ersten Modul 10 an das zweite Modul 20 weiterführen kann. Das zweite Modul 20 ist dem ersten Modul 10 in Förderrichtung FR der Horizontalfördereinrichtung 5
nachgeordnet.
Um gewährleisten zu können, dass ein jeweiliger flächiger Verpackungszuschnitt 41 problemfrei auf Getränkedosen 2 aufgebracht werden kann bzw. um gewährleisten zu können, dass die Getränkedosen 2 einer jeweiligen Gruppierung 3 eine zum Aufbringen des flächigen Verpackungszuschnittes 41 geeignete Ausrichtung zueinander besitzen, umfasst das erste Modul 10 eine Handhabungseinrichtung 16 mit einem Greifkopf 17.
Über die Handhabungseinrichtung 15 werden Getränkedosen 2 von einer in Fig.
12 dargestellten Bereitstellung 72 entgegengenommen, sodann in Richtung der
Transporteinrichtung 5 bewegt und auf der Horizontalfördereinrichtung 5 in Richtung von oben kommend abgesetzt. Das Absetzen der Getränkedosen 2 auf der
Transporteinrichtung 5 erfolgt hierbei über die Handhabungseinrichtung 16 derart, dass auf der Transporteinrichtung 5 unmittelbar bei Absetzen eine Gruppierung 3 aus
Getränkedosen 2 gebildet ist, deren Anzahl an Getränkedosen 2 mit der Anzahl des jeweiligen herzustellenden Multipacks 4 (vgl. Fig. 11) übereinstimmt.
Zudem erfolgt das Absetzen der Getränkedosen 2 auf der Transporteinrichtung 5 über die Handhabungseinrichtung 16 derart, dass die Getränkedosen 2 einer jeweiligen auf der Transporteinrichtung 5 gebildeten Gruppierung 3 unmittelbar bei Absetzen auf der Transporteinrichtung 5 bereits eine Ausrichtung zueinander besitzen, welche für das Aufbringen des jeweiligen flächigen Verpackungszuschnittes 41 geeignet ist. Da hierdurch auf eine Einteilung über Halteelemente und eine Führung über Schienen verzichtet werden kann, besteht kein Risiko, dass die Getränkedosen 2 aufgrund eines
Oberflächenkontaktes zu Führungsschienen und/oder Halteelementen verkratzt oder beschädigt werden.
Zeitlich nachdem die Gruppierungen 3, welche jeweils mehrere bereits auf das Aufbringen von Verpackungszuschnitten 41 zueinander ausgerichtete Getränkedosen 2 umfassen, auf der Transporteinrichtung 5 gebildet wurden, werden die Gruppierungen 3 über die Transporteinrichtung 5 in Förderrichtung FR bewegt. Die Transporteinrichtung 5 steht mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung S in Verbindung, welche die
Transporteinrichtung 5 zur unterbrechungsfreien Bewegung von auf ihr abgesetzten Gruppierungen 3 mit gleicher bzw. über den Zeitverlauf gleichbleibender
Fördergeschwindigkeit ansteuert. Die Gruppierungen 3 verlassen daraufhin das erste Modul 10 und gelangen zum zweiten Modul 20, welches auf das erste Modul 10 in Förderrichtung FR folgt.
Die schematische Ansicht der Fig. 2 verdeutlicht weiter, dass das zweite Modul 20 einen Industrieroboter 30 besitzt, der über einen Arbeitsarm 25 ein Arbeitswerkzeug 15 hängend trägt. Der Industrieroboter 30 kann über das Arbeitswerkzeug 15 dazu in der Lage sein, zeitgleich mehrere flächige Verpackungszuschnitte 41 von einem in den Figuren nicht mit dargestelltem Stapel oder von Matrizen 18 (vgl. Fig. 12)
entgegenzunehmen.
Nach Entgegennahme wird das Arbeitswerkzeug 15 in Richtung der
Transporteinrichtung 5 bewegt, so dass das Arbeitswerkzeug 15 zusammen mit den mehreren bis dahin noch vom Arbeitswerkzeug 15 gehaltenen flächigen
Verpackungszuschnitten 41 oberhalb der mehreren Gruppierungen 3 befindet, auf welche die flächigen Verpackungszuschnitte 41 aufgebracht werden sollen. Hierauf folgend wird das Arbeitswerkzeug 15 in Richtung der Gruppierungen 3 abgesenkt und bringt sodann die flächigen Verpackungszuschnitte 41 auf die Gruppierungen 3 auf.
Da die Gruppierungen 3 zeitlich während des Aufbringens des
Verpackungszuschnittes 41 mittels der Transporteinrichtung 5 unterbrechungsfrei in Förderrichtung FR fortbewegt werden, wird das Arbeitswerkzeug 15 zeitlich nach Absenken und bis zum vollständigen Aufbringen der flächigen Verpackungszuschnitte 41 auf die Gruppierungen 3 in Förderrichtung FR mit den Gruppierungen 3 mitbewegt. Sind sämtliche Verpackungszuschnitte 41 auf die Gruppierungen 3 aufgebracht, so bilden die als Bestandteil einer jeweiligen Gruppierung 3 ausgebildeten Getränkedosen 2 zusammen mit dem jeweiligen flächigen Verpackungszuschnitt 41 ein Multipack 4 (vgl.
Fig. 11).
Um die flächigen Verpackungszuschnitte 41 auf die Gruppierungen 3
aufzubringen, müssen die flächigen Verpackungszuschnitte 41 in Richtung der jeweiligen Getränkedosen 2 auf die jeweiligen Getränkedosen 2 aufgedrückt werden. Demnach muss das Arbeitswerkzeug 15 zum Aufbringen jedes flächigen Verpackungszuschnittes 41 eine bestimmte Kraft auf den jeweiligen Verpackungszuschnitt 41 aufbringen, welche in Richtung nach unten bzw. in Richtung der jeweiligen Getränkebehälter 2 wirkt.
Um zu vermeiden, dass das Arbeitswerkzeug 15 zu einem bestimmten Zeitpunkt eine verhältnismäßig hohe Gesamtkraft aufbringen muss, haben sich Ausführungsformen
bewährt, bei welchen das Arbeitswerkzeug funktionsgemäß entsprechend der in den Figuren 5 bis 7 beschriebenen Ausführungsform ausgebildet ist. Ergänzend kann ggf. vorgesehen sein, dass das Arbeitswerkzeug 15 die flächigen Verpackungszuschnitte 41 entsprechend Fig. 3 zeitversetzt auf die Gruppierungen 3 aufbringt. Im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird hierbei zunächst ein flächiger Verpackungszuschnitt 41 auf eine Gruppierung 3 aufgebracht, welche in Förderrichtung FR der
Transporteinrichtung 5 zuvorderst angeordnet ist.
Zeitlich hierauf folgend werden sukzessive flächige Verpackungszuschnitte 41 auf Gruppierungen 3 aufgebracht, welche der in Förderrichtung FR der Transporteinrichtung 5 zuvorderst angeordneten Gruppierung 3 nachlaufen.
Durch Fig. 3 wird darüber hinaus nochmals deutlich, dass auch im Bereich des zweiten Moduls 20 keine sich in Förderrichtung FR erstreckenden Führungsschienen oder Halteelemente vorgesehen sind, welche ggf. zusammen mit den Gruppierungen 3 bewegt werden. Somit stehen auch im Bereich des zweiten Moduls 20 Gruppierungen 3 bzw. Getränkedosen 2 zu keiner Zeit mit Führungsschienen und/oder Halteelementen in Oberflächenkontakt.
Die schematische Ansicht der Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Verpackungsstrecke 1 , bei welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Industrieroboters 30 sowie eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Arbeitswerkzeuges 15 Verwendung finden.
Die Transporteinrichtung 5 sowie das erste Modul 10 sind hierin entsprechend dem Ausführungsbeispiel aus Figuren 2 und 3 ausgebildet, so dass auf die
vorhergehende Beschreibung rückverwiesen werden kann. Gegenüber dem
Ausführungsbeispiel aus Figuren 2 und 3 unterscheidet sich die Ausführungsform nach Fig. 4 in der Art des Aufbringens von flächigen Verpackungszuschnitten 41 über das Arbeitswerkzeug 15. Wie zu Fig. 3 bereits erwähnt, müssen die flächigen
Verpackungszuschnitte 41 in Richtung der jeweiligen Getränkedosen 2 auf die jeweiligen Getränkedosen 2 über das Arbeitswerkzeug 15 aufgedrückt werden.
Somit muss das Arbeitswerkzeug 15 zum Aufbringen jedes flächigen
Verpackungszuschnittes 41 eine bestimmte Kraft auf den jeweiligen flächigen
Verpackungszuschnitt 41 aufbringen, welche in Richtung nach unten bzw. in Richtung der jeweiligen Getränkedosen 2 wirkt. Damit das Arbeitswerkzeug 15 zu einem bestimmten Zeitpunkt keine verhältnismäßig große Kraft aufbringen muss, werden die flächigen
Verpackungszuschnitte 41 auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 über das
Arbeitswerkzeug 15 zeitversetzt auf die Gruppierungen 3 aufgebracht. Zudem ist das Arbeitswerkzeug 15 funktionsgemäß entsprechend dem Ausführungsbeispiel der nachfolgenden Figuren 5 bis 7 ausgebildet.
Aus einer Zusammenschau der Fig. 3 mit Fig. 4 wird deutlich, dass sich die Reihenfolge, nach welcher flächige Verpackungszuschnitte 41 auf die Gruppierungen 3 aufgebracht werden, in Fig. 4 gegenüber Fig. 3 unterscheidet. Während in Fig. 3 zunächst auf eine in Förderrichtung FR der Transporteinrichtung 5 zuvorderst angeordnete
Gruppierung 3 ein flächiger Verpackungszuschnitt 41 aufgebracht wird und die weiteren Gruppierungen 3 hierauf folgen, wird in Fig. 4 zumindest näherungsweise zeitgleich auf eine in Förderrichtung FR zuvorderst und eine in Förderrichtung FR zuhinterst
angeordnete Gruppierung 3 ein jeweiliger flächiger Verpackungszuschnitt 41 angeordnet. Erst zeitlich hierauf folgend wird in Fig. 4 auf die weiteren Gruppierungen 3, welche sich zwischen der in Förderrichtung FR zuvorderst und der in Förderrichtung FR zuhinterst angeordneten Gruppierung 3 befinden, ein jeweiliger flächiger Verpackungszuschnitt 41 aufgebracht.
Auch für Gruppierungen 3, welche sich zwischen den in Förderrichtung FR zuvorderst und zuhinterst angeordneten Gruppierungen 3 befinden, erfolgt das Aufbringen von flächigen Verpackungszuschnitten 41 paarweise, so dass zumindest näherungsweise zeitgleich auf jeweils zwei Gruppierungen 3 jeweils zwei flächige Verpackungszuschnitte 41 aufgebracht werden.
Auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind im Bereich des zweiten Moduls 20 keine Führungsgeländer bzw. Führungsschienen und/oder Haltelemente vorgesehen, welche mit seitlichen Mantelflächen von Getränkedosen 2 in Anlage stehen könnten. Die Bewegung der Getränkedosen 2 im Bereich des zweiten Moduls 20 erfolgt über die Transporteinrichtung 5 ohne Anlage von seitlichen Mantelflächen der Getränkedosen 2 an Führungsschienen und/oder Halteelementen.
Die Figuren 5 bis 7 zeigen jeweils eine schematische Ansicht einer
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Arbeitswerkzeuges 15. Fig. 5 verdeutlicht hierbei, dass das Arbeitswerkzeug 15 einen Träger 34 besitzt, welcher als Trägerplatte 35 ausgebildet ist und an welchem mehrere Manipulationselemente 37 hängend befestigt sind. Wird das Arbeitswerkzeug 15 mittels eines Industrieroboters 30 bewegt, so verbleibt
der Träger 34 bzw. die Trägerplatte 35 hierbei durchgehend in einer horizontalen
Orientierung.
Für sämtliche Getränkedosen 2 eines jeweiligen herzustellenden Multipacks 4 umfasst das Arbeitswerkzeug 15 ein eigenes Manipulationselement 37, dessen konstruktive Ausgestaltung in den Figuren 8 bis 10 jeweils detailliert gezeigt ist und welches mit dem flächigen Verpackungszuschnitt 41 bei einem Aufbringen auf
Getränkedosen 2 kraftbeaufschlagt in Oberflächenkontakt tritt. Über das Arbeitswerkzeug 15, wie es in den Figuren 5 bis 7 dargestellt wird, können zumindest näherungsweise zeitgleich drei flächige Verpackungszuschnitte 41 auf Getränkedosen 2 aufgebracht werden, so dass über das Arbeitswerkzeug 15 zumindest näherungsweise zeitgleich mehrere Getränkedosen 2 über drei flächige Verpackungszuschnitte 41 zu drei Multipacks 4 zusammengefasst werden.
Durch eine alternative Anordnung von Manipulationselementen 37 auf
unterschiedlichen Höhenniveaus, besteht zudem die Möglichkeit, flächige
Verpackungszuschnitte 41 entsprechend Figuren 3 und 4 zeitversetzt auf unterschiedliche Gruppierungen 3 aufzubringen. So können bei solchen Ausführungsformen
Manipulationselemente 37, die einem ersten flächigen Verpackungszuschnitt 41 zugeordnet sind, gegenüber Manipulationselementen 37, die einem zweiten flächigen Verpackungszuschnitt 41 zugeordnet sind, auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet sein bzw. gegenüber dem Träger 34 eine unterschiedliche relative
Beabstandung besitzen.
Die perspektivische Ansicht nach Fig. 5 lässt zudem erkennen, dass das
Arbeitswerkzeug 15 mehrere seitliche Trennwände 43 sowie eine Rückwand 46 umfasst. Die seitlichen Trennwände 43 und die Rückwand 46 sind lotrecht zueinander orientiert. Auch sind die seitlichen Trennwände 43 und die Rückwand 46 jeweils hängend am Träger 34 bzw. an der Trägerplatte 35 angeordnet, von welchem Träger 34 bzw. von welcher Trägerplatte 35 auch die Manipulationselemente 37 jeweils hängend getragen werden.
Die Beabstandung zwischen zwei benachbarten seitlichen Trennwänden 43 ist hierbei derart gewählt, dass ein jeweiliger flächiger Verpackungszuschnitt 41
formschlüssig oder mit geringem Spiel zwischen zwei benachbarten Trennwänden 43 angeordnet werden kann. Die Rückwand 46 legt eine Position für einen zwischen benachbarten Trennwänden 43 angeordneten flächigen Verpackungszuschnitt 41 in einer weiteren Raumrichtung fest. Ein flächiger Verpackungszuschnitt 41 kann daher mit der
Rückwand 43 sowie mit zwei benachbarten seitlichen Trennwänden 43 jeweils in Anlage stehen oder lediglich geringfügig gegenüber den seitlichen Trennwänden 43 bzw.
geringfügig gegenüber der Rückwand 46 beabstandet sein.
Da durch die seitlichen Trennwände 43 und die Rückwand 46 eine relative
Bewegung eines aufgenommenen flächigen Verpackungszuschnittes 41 gegenüber den Manipulationselementen 37 in mehreren Raumrichtungen unterbunden wird, kann mit hoher Sicherheit gewährleistet werden, dass die Manipulationselemente 37 bei einem Aufbringen des flächigen Verpackungszuschnittes 41 zielgenau auf eine vorgegebene Position des flächigen Verpackungszuschnittes 41 treffen.
Die seitlichen Trennwände 43 besitzen zudem noch eine weitere Funktion, welche aus einer Zusammenschau der Figuren 1 und 5 deutlich wird. Wie vorhergehend erwähnt, werden im Bereich des ersten Moduls 10 Gruppierungen 3 aus Getränkedosen 2 gebildet, wobei diese gebildeten Gruppierungen 3 über die Transporteinrichtung 5 beabstandet zueinander in Förderrichtung FR bewegt werden und hierbei in den Bereich des zweiten Moduls 20 gelangen.
Um flächige Verpackungszuschnitte 41 auf die Gruppierungen 3 zielgenau aufbringen zu können, so dass die Getränkedosen 2 auf die Öffnungen 42 treffen, ist es erforderlich, dass eine zwischen aufeinanderfolgenden Gruppierungen 3 ausgebildete relative Beabstandung sehr genau einer vorgegebenen Soll-Beabstandung entspricht. Für den Fall, dass eine Getränkedose 2 während der Bewegung über die
Transporteinrichtung 5 oder während eines Einteilens der Getränkedosen 2 in
Gruppierungen 3 ungewollt verrutscht, kann es hierbei sein, dass sich diese
Getränkedose 2 zu nah an einer vorauseilenden Gruppierung 3 oder zu nah an einer nacheilenden Gruppierung 3 befindet.
Um einen solchen Fehler zu korrigieren bzw. um die Getränkedose 2 sodann in eine Position zu verschieben, bei welcher die Getränkedose 2 bei Aufbringen des flächigen Verpackungszuschnittes 41 zielgenau auf eine jeweilige Öffnung 42 trifft, wird die jeweilige Getränkedose 2 bedarfsweise über die seitlichen Trennwände 43
verschoben. We Fig. 2 zeigt, verjüngen sich die seitlichen Trennwände 43 jeweils in Gegenrichtung des Trägers 34. Zum Aufbringen des flächigen Verpackungszuschnittes 41 wird das Arbeitswerkzeug 15 in Richtung der Getränkedosen 2 bzw. in Richtung der jeweiligen Gruppierungen 3 bewegt, wobei die seitlichen Trennwände 43 hierbei in einen
Freiraum eintauchen, weicher zwischen aufeinanderfolgenden Gruppierungen 3 ausgebildet ist.
Sofern sich in diesem Freiraum eine Getränkedose 2 befindet, die ungewollt verrutscht ist bzw. deren Position nicht mit einer Soll-Position übereinstimmt, schiebt eine seitliche Trennwand 43 diese Getränkedose 2 in eine vorgesehene Soll-Position zurück. Hierdurch treffen die Getränkedosen 2 zielgenau auf die Öffnungen 42 des flächigen Verpackungszuschnittes 41 , wodurch zusätzlich ein Risiko reduziert werden kann, dass während des Eindrückens der Getränkedosen 2 in die Öffnungen 42 ein Riss im flächigen Verpackungszuschnitt 41 entsteht. Die sich in Gegenrichtung des Trägers 34 verjüngende Formgebung der seitlichen Trennwände 43 hat sich zudem bewährt, um eine
Beschädigung der Getränkedosen 2 während eines Kontaktes mit den seitlichen
Trennwänden 43 sowie ein Kippen der Getränkedosen 2 während des Schiebens zu vermeiden.
Um einen flächigen Verpackungszuschnitt 41 aus einem Magazin 48 (vgl. Fig. 12) entnehmen zu können, um den sodann entnommenen flächigen Verpackungszuschnitt 41 in Richtung der Gruppierungen 3 bewegen zu können und um den jeweiligen in Richtung der Gruppierungen 3 bewegten flächigen Verpackungszuschnitt 41 bis zum Aufbringen auf eine jeweilige Gruppierung 3 fest am Arbeitswerkzeug 15 halten zu können, umfasst das Arbeitswerkzeug 15 mehrere Sauginstrumente 39.
Die Sauginstrumente 39 sind jeweils mit Unterdrück beaufschlagbar bzw. können flächige Verpackungszuschnittes 41 über Unterdrück am Arbeitswerkzeug 15 fixieren.
Das Arbeitswerkzeug 15 umfasst hierzu für jeden entgegenzunehmenden flächigen Verpackungszuschnitt 41 mehrere Sauginstrumente 39, so dass der jeweilige flächige Verpackungszuschnitt 41 über die jeweiligen mehreren Sauginstrumente 39 sicher am Arbeitswerkzeug 15 gehalten werden kann.
In Fig. 6 sind die Sauginstrumente 39 nochmals vergrößert dargestellt. Auch zeigt Fig. 6 nochmals vergrößert den Träger 34 bzw. die Trägerplatte 35, an welcher die Manipulationselemente 37, die seitlichen Trennwände 43 sowie die Rückwand 46 jeweils hängend befestigt sind. Wie vorhergehend bereits erwähnt, können sich
Manipulationselemente 37, die einem ersten flächigen Verpackungszuschnitt 41 zugeordnet sind, gegenüber weiteren Manipulationselementen 37, die einem weiteren flächigen Verpackungszuschnitt 41 zugeordnet sind, auf unterschiedlichen Höhenniveau
bzw. in unterschiedlicher Beabstandung gegenüber der dem Träger 34 bzw. gegenüber der Trägerplatte 35 befinden.
Aus der perspektivischen Darstellung nach Fig. 7, welche das Arbeitswerkzeug 15 von unten zeigt, ist zu erkennen, dass die seitlichen Trennwände 43 parallel zueinander orientiert sind. Rechtsseitig ist in Fig. 7 ein flächiger Verpackungszuschnitt 41 dargestellt, welcher vom Arbeitswerkzeug 15 zwischen zwei seitlichen Trennwänden 43 gehalten wird. Für jede Getränkedose 2 bildet der flächige Verpackungszuschnitt 41 bereits eine jeweilige Öffnung 42 aus, in welche die jeweilige Getränkedose 2 eingesteckt bzw.
eingedrückt werden kann. Zur Verdeutlichung ist in Fig. 7 bereits eine Getränkedose 2 dargestellt, welche in eine Öffnung 42 des flächigen Verpackungszuschnittes 41 über das Arbeitswerkzeug 15 eingedrückt wurde und nun am flächigen Verpackungszuschnitt 41 festgesetzt ist.
Bei der in den Figuren der vorliegenden Patentanmeldung dargestellten
Ausführungsform bildet der flächige Verpackungszuschnitt 41 bei Aufbringen auf eine jeweilige Gruppierung 3 bereits für jede Getränkedose 2 der jeweiligen Gruppierung 3 eine zugeordnete Öffnung 42 aus. In weiteren Ausführungsformen kann es jedoch auch sein, dass ein zum Ausbilden der Öffnungen 42 jeweils vorgesehener Bereich im flächigen Verpackungszuschnitt 42 vorgestanzt ist und dass die Öffnungen 42 erst bei Aufbringen des flächigen Verpackungszuschnittes 41 auf die Getränkedosen 2
ausgebildet werden.
Die Getränkedosen 2 können hierbei kraftbeaufschlagt gegen den vorgestanzten Bereich geführt werden, wobei der vorgestanzte Bereich zumindest teilweise aus dem flächigen Verpackungszuschnitt 41 abgetrennt wird und hierdurch Öffnungen 42 im flächigen Verpackungszuschnitt 41 entstehen. Auch solche Ausführungsformen eines flächigen Verpackungszuschnittes 41 können mittels der Ausführungsform eines
Arbeitswerkzeuges entsprechend Figuren 5 bis 7 auf mehrere Getränkedosen 2 aufgebracht werden.
In Fig. 8 ist eine Ausführungsform eines Manipulationselementes 37 dargestellt. Das Manipulationselement 37 ist Bestandteil der Ausführungsform des Arbeitswerkzeuges 15 gemäß den Figuren 5 bis 7, kann jedoch losgelöst von dieser Ausführungsform im allgemeinen Zusammenhang Verwendung finden bzw. ggf. Bestanteil weiterer
Ausführungsformen sein. Das Manipulationselement 37 umfasst eine Kontaktfläche 38, welche mit dem flächigen Verpackungszuschnitt 41 zum Eindrücken einer Getränkedose
2 in eine zugeordnete Öffnung 42 kraftbeaufschlagt in Oberflächenkontakt gebracht wird. Die Kontaktfläche 38 besitzt eine geschwungene Formgebung.
Aus einer Zusammenschau der Figuren 8 und9 wird sodann deutlich, dass die Kontaktfläche 38 des Manipulationselementes 37 unmittelbar bei Auftreffen auf den flächigen Verpackungszuschnitt 41 nicht allumfänglich bzw. lediglich bereichsweise am flächigen Verpackungszuschnitt 41 anliegt. Wird das Manipulationselement 37 ausgehend von seiner Position nach Fig. 9 weiter in Richtung der Getränkedose 2 bewegt, so tritt die Kontaktfläche 38 des Manipulationselementes 37 aufgrund einer elastischen Verformung des flächigen Verpackungszuschnittes 41 zu einem bestimmten Zeitpunkt entlang des gesamten Umfangsverlaufs der jeweiligen im flächigen Verpackungszuschnitt 41 ausgebildeten Öffnung 42 mit dem flächigen Verpackungszuschnitt 41 in Kontakt und drückt sodann die Getränkedose 2 durch die Öffnung 42, bis die Getränkedose 2 fest am flächigen Verpackungszuschnitt 41 gehalten wird.
Aufgrund der geschwungenen Formgebung der Kontaktfläche 38 wird eine zum Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose 2 in eine jeweilige Öffnung 42 notwendige Kraft entlang des Umfangsverlaufs der Öffnung 42 zeitlich versetzt auf den flächigen
Verpackungszuschnitt 41 aufgebracht. Somit tritt das Manipulationselement 37 bei einem beginnenden Eindrücken einer Getränkedose 2 in eine jeweilige Öffnung 42 zunächst an mehreren entlang des Umfangsverlaufs der jeweiligen Öffnung 42 versetzten Bereichen mit dem flächigen Verpackungszuschnitt 41 in Oberflächenkontakt.
Erst während des weiteren Eindrückens der jeweiligen Getränkedose 2 in die jeweilige Öffnung 42 wird ein Bereich, mit welchem das Manipulationselement 37 über die Kontaktfläche 38 mit dem flächigen Verpackungszuschnitt 41 in Anlage gelangt, flächig vergrößert, wodurch das Risiko eines ungewollten Einreißens des flächigen
Verpackungszuschnittes 41 im Bereich der jeweiligen Öffnung 42 sehr gering gehalten werden kann. Abgesehen von dem geschwungenen Verlauf der Kontaktfläche 38 existieren weitere Ausführungsformen zur Ausbildung der Kontaktfläche 38 des
Manipulationselementes 37, mit welchen sich die zum Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose 2 in eine jeweilige Öffnung 42 notwendige Kraft entlang des
Umfangsverlaufs der jeweiligen Öffnung 42 zeitlich versetzt auf den flächigen
Verpackungszuschnitt 41 aufbringen lässt.
Beispielsweise kann die Kontaktfläche 38 hierbei geradlinig ausgebildet und schräg gegenüber dem flächigen Verpackungszuschnitt 41 angestellt sein. Auch haben
sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen die als Bestandteil eines Arbeitswerkzeuges 15 ausgebildeten Manipulationselemente 37 zum zeitlich versetzten Aufbringen einer zum Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose 2 in eine jeweilige Öffnung 42 vorgesehenen Kraft gedreht werden. Eine Drehachse kann hierbei entlang einer Längsachse der jeweiligen Getränkedose 2 verlaufen. Die Formgebung der Kontaktfläche 38 des jeweiligen Manipulationselementes 15 kann hierbei weiterhin einen geschwungenen Verlauf besitzen oder schräg gegenüber dem flächigen
Verpackungszuschnitt 41 angestellt sein.
In Fig. 10 sind nochmals einzelne Aspekte der Darstellung nach Fig. 9 detailliert bzw. vergrößert abgebildet. Der geschwungene bzw. kurvenförmige Verlauf der
Kontaktfläche 38 des Manipulationselementes 37 ist weiterhin zu erkennen. Auch zeigt Fig. 10, dass der flächige Verpackungszuschnitt 41 im Bereich einer jeweiligen Öffnung 42 mehrere Haltelaschen 49 besitzt. Eine jeweilige Getränkedose 2 bildet zudem einen oberen Rand 51 bzw. Falz (vgl. Fig. 11) aus, welcher um einen in den Figuren nicht mit dargestellten Verschluss einer jeweiligen Getränkedose 2 verläuft.
Zeitlich nachdem eine jeweilige Getränkedose 2 in eine jeweilige Öffnung 42 eingedrückt wurde, sind die Haltelaschen 49 jeweils unterhalb des jeweiligen oberen Randes 51 angeordnet, und setzen den flächigen Verpackungszuschnitt 41 in axialer Richtung unbeweglich an der jeweiligen Getränkedose 2 fest. Um eine zum Eindrücken der Getränkedosen 2 in die Öffnungen 42 notwendige Kraft gering zu halten, haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen die Haltelaschen 49 zeitlich vor einem
Eindrücken der Getränkedosen 2 in die Öffnungen 42 vorgebogen werden bzw. ggf.in eine aufrechte Orientierung entsprechend Fig. 9 überführt werden.
Die Fig. 11 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Multipacks 4, wie es mit diversen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Arbeitswerkzeuges 15 hergestellt werden kann. Das Multipack 4 umfasst vorliegend genau acht Getränkedosen 2, welche über einen flächigen Verpackungszuschnitt 41 aneinandergehalten werden. Die Getränkedosen 2 wurden hierzu in Öffnungen 42 des flächigen Verpackungszuschnittes 41 mittels eines Arbeitswerkzeuges 15 (vgl. Figuren 5 bis 7) eingedrückt, wodurch die Haltelaschen 49 unterhalb der oberen Ränder 51 angeordnet werden, welche
Haltelaschen 49 den flächigen Verpackungszuschnitt 41 in axialer Richtung unbeweglich an den Getränkedosen 2 festsetzen.
Die Fig. 12 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verpackungsstrecke 1 , bei weicher eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Industrieroboters 30 sowie eine
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Arbeitswerkzeuges 15 Verwendung finden. Der Industrieroboter 30 kann beispielsweise als Portalsystem oder als Mehrachsroboter ausgebildet sein und ist in Fig. 12 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht mit dargestellt. Die Arbeitswerkzeuge 15 sind weiterhin auf Verweis mit Ziffer 15 zu erkennen.
Die Verpackungsstrecke 1 umfasst eine Bereitstellung 72, welche Getränkedosen 2 in mehreren parallelen Reihen transportiert. Zum Transport in mehreren parallelen Reihen besitzt die Bereitstellung 72 mehrere Führungsgeländer 21 , wobei zwischen unmittelbar benachbarten Führungsgeländern 21 ein einreihiger Strom an Getränkedosen 2 bewegt wird.
Die Ausführungsform nach Fig. 12 umfasst weiterhin eine Transporteinrichtung 5, welche auf ihr abgesetzte Getränkedosen 2 in Förderrichtung FR bewegt. Die
Förderrichtung FR und die Bewegungsrichtung, mittels welcher die Bereitstellung 72 Getränkebehälter 2 in mehreren parallelen Reihen transportiert, sind parallel zueinander orientiert.
Weiter umfasst die Verpackungsstrecke 1 eine Handhabungseinrichtung 15 mit mehreren Greifköpfen 16, über welche die Handhabungseinrichtung 15 bis dahin in mehreren parallelen Reihen über die Bereitstellung 72 bewegte Getränkedosen 2 entgegennehmen und auf der Transporteinrichtung 5 als Gruppierung 3 absetzen kann. Auch bei der Verpackungsstrecke 1 nach Fig. 12 ist vorgesehen, dass die Getränkedosen 2 einer jeweiligen Gruppierung 3 bereits unmittelbar bei Absetzen auf der
Transporteinrichtung 5 eine für das Aufbringen des jeweiligen flächigen
Verpackungszuschnittes 41 vorgesehene bzw. hierfür geeignete Ausrichtung zueinander besitzen.
Um flächige Verpackungszuschnitte 41 auf die jeweils mehrere Getränkedosen 2 umfassenden Gruppierungen 3 aufbringen zu können, besitzt die Verpackungsstrecke 1 vorliegend sechs Arbeitswerkzeuge 15. Die Arbeitswerkzeuge 15 können hierbei einen Aufbau entsprechend der vorherig zu den Figuren 5 bis 7 beschriebenen
Ausführungsform besitzen und flächige Verpackungszuschnitte 41 auf Gruppierungen 3 aufbringen, wie dies vorhergehend in der den Figuren 5 bis 7 zugehörigen Beschreibung bereits erläutert wurde.
Weiter umfasst die Verpackungsstrecke 1 ein Magazin 48, welches die noch nicht auf Gruppierungen 3 aufgebrachten Verpackungszuschnitte 41 aufnimmt. Hierzu umfasst das Magazin 48 mehrere Zinken 19, wobei eine jeweilige Zinke 19 durch eine jeweilige Öffnung 42 eines jeweiligen im Magazin 48 aufgenommenen flächigen
Verpackungszuschnittes 41 greift. Die flächigen Verpackungszuschnitte 41 werden somit über die Zinken 19 im Magazin 48 gehalten.
In der Praxis kann es sein, dass die Arbeitswerkzeuge 15 eine relativ hohe Kraft aufwenden müssen, um einen jeweiligen flächigen Verpackungszuschnitt 41 auf eine jeweilige Gruppierung 3 aufzubringen. Unter Berücksichtigung des Multipacks 4 aus Fig.
11 ist hierin zu erkennen, dass ein oberer Rand 51 einer jeweiligen Getränkedose 2 durch eine jeweilige Öffnung 42 gesteckt werden muss, sofern ein jeweiliger flächiger
Verpackungszuschnitt 41 auf eine jeweilige Gruppierung 3 aufgebracht werden soll. Da der flächige Verpackungszuschnitt 41 hierbei elastisch verformt werden muss, kann es sein, dass bei einem Aufbringen des Verpackungszuschnittes 41 auf eine jeweilige Gruppierung 3 einzelne oder mehrere der Getränkedosen 2 ungewollt kippen. Mittels der Manipulationselemente 37, welche jeweils Bestandteil der Arbeitswerkzeuge 15, kann diese Kraft bereits betragsmäßig reduziert werden.
Um eine Widerstandskraft der flächigen Verpackungszuschnitte 41 im Bereich der Öffnungen 42 weiter zu reduzieren, werden die flächigen Verpackungszuschnitte 41 bei der Verpackungsstrecke 1 nach Fig. 12 zunächst auf Matrizen 18 aufgelegt, wobei eine jeweilige Matrize 18 in eine jeweilige Öffnung 42 eines jeweiligen flächigen
Verpackungszuschnittes 41 eintaucht. Es ist hierbei möglich, dass die Arbeitswerkzeuge 15 einen jeweiligen flächigen Verpackungszuschnitt 41 aus dem Magazin 48 entnehmen, zeitlich hierauf folgen die Matrizen 18 in die Öffnungen 42 des jeweiligen
Verpackungszuschnittes 41 eintauchen und sodann mittels der Matrizen 18 einen jeweiligen Randbereich einer jeweiligen Öffnung 42 elastisch verformen bzw. dehnen, so dass hierdurch die zum Aufbringen des flächigen Verpackungszuschnittes 41 auf eine jeweilige Gruppierung 3 zu überwindende Widerstandskraft reduziert wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 ist jedoch vorgesehen, dass ein detailliert in Fig. 13 dargestelltes Verbringungswerkzeug 90 einen jeweiligen flächigen
Verpackungszuschnitt 41 aus dem Magazin 48 entnimmt und sodann auf die Matrizen 18 auflegt, so dass eine jeweilige Matrize 18 in eine jeweilige Öffnung 42 eines jeweiligen flächigen Verpackungszuschnittes 41 eingetaucht ist. Das Verbringungswerkzeug 90 verlässt sodann einen Nahbereich der Matrizen 18 und wird in Richtung des Magazins 48
zurückbewegt. Zeitlich überlagert mit der Bewegung des Verbringungswerkzeuges 90 in Richtung des Magazins 48 werden die Arbeitswerkzeuge 15 in Richtung der auf die Matrizen 18 aufgelegten flächigen Verpackungszuschnitte 41 bewegt und treten sodann mit den weiterhin auf den Matrizen 18 aufliegenden flächigen Verpackungszuschnitten 41 in Kontakt.
Hierauf werden die flächigen Verpackungszuschnitte 41 über die
Arbeitswerkzeuge 15 in Richtung nach unten auf die Matrizen 18 aufgedrückt, wodurch Randbereiche der Öffnungen 42 gedehnt werden. Nachfolgend nehmen die
Arbeitswerkzeuge 15 die flächigen Verpackungszuschnitte 41 von den Matrizen 18 ab, bewegen die von den Matrizen 18 abgenommenen flächigen Verpackungszuschnitte 41 in Richtung der auf der Transporteinrichtung 5 angeordneten Gruppierungen 3 und bringen sodann die flächigen Verpackungszuschnitte 41 auf die Gruppierungen 3 auf. Da
Randbereiche der Öffnungen 42 vorhergehend mittels der Matrizen 18 gedehnt wurden, ist eine Widerstandskraft, welche zum Aufbringen der flächigen Verpackungszuschnitte 41 auf Gruppierungen 3 überwunden werden muss, gegenüber Ausführungsformen ohne eine vorhergehende solche Dehnung der Randbereiche reduziert ausgebildet.
Wie vorhergehend bereits erwähnt, werden die flächigen Verpackungszuschnitte 41 mittels eines Verbringungswerkzeuges 90 auf die Matrizen 18 aufgelegt, wobei eine jeweilige Matrize 18 in eine jeweilige Öffnung 42 eines jeweiligen flächigen
Verpackungszuschnittes 41 eintaucht. Die Anzahl an Matrizen 18 muss somit mindestens der Anzahl an Öffnungen 42 entsprechen, welche die flächigen Verpackungszuschnitte 41 ausbilden. Damit die Matrizen 18 in die Öffnungen 42 eintauchen können, ist auch die Anordnung bzw. die Position der Matrizen 18 auf die jeweilige Anordnung bzw. Position der Öffnungen 42 abzustimmen, welche die flächigen Verpackungszuschnitte 41 ausbilden.
Um unterschiedliche Multipacks 4 herzustellen, kann es sein, dass hierzu flächige Verpackungszuschnitte 41 benötigt werden, welche sich im Hinblick auf die jeweilige Anzahl der Öffnungen 42 und/oder ihre jeweilige Position bzw. Anordnung im flächigen Verpackungszuschnitt 41 unterscheiden. Somit kann es notwendig sein, dass die
Matrizen 18 ausgetauscht werden müssen, sofern mittels der Verpackungsstrecke 1 in zeitlich aufeinanderfolgenden Verpackungsprozessen unterschiedliche Multipacks 4 hergestellt werden sollen.
Um einen solchen Austausch von Matrizen 18 schnell und unkompliziert bewerkstelligen zu können, sind mehrere Matrizen 18 bei der Ausführungsform nach Fig. 12 zu einem jeweiligen Formatteil 47 (vgl. Fig. 15) zusammengefasst. Sofern bei der Verpackungsstrecke 1 flächige Verpackungszuschnitte 41 gewechselt werden, welche sich im Hinblick auf eine Anzahl und/oder Anordnung der Öffnungen 42 unterscheiden, werden Formatteile 47 ausgetauscht, welche Formatteile 47 jeweils mehrere Matrizen 18 umfassen.
Der Austausch von mehrere Matrizen 18 umfassenden Formatteilen 47 kann beispielsweise durch einen Benutzer oder einen Industrieroboter vorgenommen werden. Auch existieren Ausführungsformen, bei welchen mehrere Matrizen 18 umfassende Formatteile bei Bedarf mittels eines fahrerlosen Transportsystems ausgetauscht werden.
Die Figuren 13 und 14 zeigen einzelne Details der Ausführungsform einer Verpackungsstrecke 1 nach Fig. 12.
Die Fig. 13 zeigt hierbei das vorherig bereits erwähnte Verbringungswerkzeug 90, welches flächige Verpackungszuschnitte 41 aus einem Magazin 48 entnehmen und auf die Matrizen 48 auflegen kann. Für jeden flächigen Verpackungszuschnitt 41 besitzt das Verbringungswerkzeug 90 vier zugeordnete Tragstößel 92, welche jeweils federnd gelagert sind und einen jeweiligen flächigen Verpackungszuschnitt 41 pneumatisch erfassen können.
Die Fig. 14 zeigt insbesondere nochmals die bereits in Fig. 12 dargestellten Greifköpfe 17, welche Getränkedosen 2 von einer Bereitstellung 72 (vgl. Fig. 12) entgegennehmen und als Gruppierung 3 auf der Transporteinrichtung 5 absetzen. Die Getränkedosen 2 einer jeweiligen Gruppierung 3 besitzen bereits unmittelbar bei Absetzen auf der Transporteinrichtung 5 eine für das Aufbringen des jeweiligen flächigen Verpackungszuschnittes 41 vorgesehene Ausrichtung zueinander.
Die Fig. 15 zeigt nochmals detailliert das bereits zu Fig. 12 beschriebene Magazin 48, in welchem flächige Verpackungszuschnitte 41 in gestapelter Form angeordnet sind. Weiterhin sind die Formatteile 47 zu erkennen, die jeweils mehrere Matrizen umfassen und bei Bedarf ausgetauscht werden können.
Die Fig. 16 zeigt im Flussdiagramm mehrere Schritte, wie sie einzeln oder in der in Fig. 16 dargestellten Kombination in diversen Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Verfahrens 100 vorgesehen sein können. Im Rahmen eines ersten
Schrittes, auf welchen Ziffer 110 verweist, werden mehrere Getränkedosen 2 über eine Transporteinrichtung 5 als Gruppierung 3 bereitgestellt, welche Transporteinrichtung 5 die mehreren Getränkedosen 2 hierzu als Gruppierung 3 in den Arbeitsbereich eines
Industrieroboters 30 (vgl. Fig. 1) bewegt.
Im Schritt 120, welcher auf den Schritt 110 folgen kann oder ggf. mit dem Schritt 110 zeitlich überlagert ist, entnimmt der Industrieroboter 30 über ein Arbeitswerkzeug 15, das an einem Arbeitsarm 25 des Industrieroboters 30 angeordnet ist, einen flächigen Verpackungszuschnitt 41 aus einem Magazin 48 und richtet den flächigen
Verpackungszuschnitt 41 horizontal orientiert oberhalb der jeweiligen Gruppierung 3 aus, so dass die Getränkedosen 2 der jeweiligen Gruppierung 3 mit Öffnungen 42 des flächigen Verpackungszuschnittes 41 fluchten.
Alternativ hierzu kann es sein, dass im Schritt 120, welcher auf den Schritt 110 folgen kann oder ggf. mit dem Schritt 110 zeitlich überlagert ist, ein Industrieroboter 30 über ein Arbeitswerkzeug 15 einen flächigen Verpackungszuschnitt 41 von mehreren Matrizen 18 abnimmt und den flächigen Verpackungszuschnitt 41 horizontal orientiert oberhalb der jeweiligen Gruppierung 3 ausrichtet, so dass die Getränkedosen 2 der jeweiligen Gruppierung 3 mit Öffnungen 42 des flächigen Verpackungszuschnittes 41 fluchten.
Im Schritt 130 werden die Getränkedosen 2 über das Arbeitswerkzeug 15 in die Öffnungen 42 des flächigen Verpackungszuschnittes 41 eingedrückt, wozu eine definierte Kraft im Bereich einer jeweiligen Öffnung 42 auf den flächigen Verpackungszuschnitt 41 aufgebracht wird. Die jeweilige definierte Kraft wird hierbei entlang des Umfangsverlaufs einer jeweiligen Öffnung 42 zeitlich versetzt auf den flächigen Verpackungszuschnitt 41 aufgebracht.
Die schematische Ansicht der Fig. 17 zeigt eine alternative Ausführungsform der Kontaktfläche 38 des Manipulationselements 37. Die Fig. 18 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Kontaktfläche 38 des Manipulationselements 37.
Zusätzlich ist mindestens eine ansteuerbare Kontaktfläche 52 vorgesehen. Die ansteuerbare Kontaktfläche 52 wird beim Aufpressen des flächigen
Verpackungszuschnittes 41 aus der Ebene der Kontaktfläche 38 herausgefahren, so dass ein zeitlich versetztes Aufdrücken des flächigen Verpackungszuschnittes 41 stattfindet.
Wenn auch im Zusammenhang der Figuren und deren Beschreibung generell von „schematischen“ Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der
Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt
maßstabsgerechten Größenverhältnissen in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser somit, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der konkreter erläuterten Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten.
Während des Aufdrückens oder zeitlich vor dem Abschließen des
Aufdrückvorgangs können die ansteuerbaren Kontaktflächen 52 wieder in die
Kontaktfläche 38 aktiv oder passiv eingefahren werden.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Verpackungsstrecke
2 Getränkedose
3 Gruppierung
4 Multipack
5 Transporteinrichtung
10 erstes Modul
15 Arbeitswerkzeug
16 Handhabungseinrichtung
17 Greifkopf
18 Matrize
19 Zinke
20 zweites Modul
21 Führungsgeländer
25 Arbeitsarm
30 Industrieroboter
34 Träger
35 Trägerplatte
37 Manipulationselement
38 Kontaktfläche
39 Sauginstrument
41 flächiger Verpackungszuschnitt
42 Öffnung
43 Seitliche Trennwand
46 Rückwand
47 Formatteil
48 Magazin
49 Haltelasche
51 oberer Rand
52 ansteuerbare Kontaktfläche 72 Bereitstellung
90 Verbringungswerkzeug 92 Tragstößel
100 Verfahren
110 erster Verfahrensschritt
20 zweiter Verfahrensschritt
30 dritter Verfahrensschritt
FR Förderrichtung
S Steuer- und/oder Regeleinrichtung
Claims
1. Arbeitswerkzeug (15) zum Aufbringen eines flächigen Verpackungszuschnittes (41) auf mehrere Getränkedosen (2), das Arbeitswerkzeug (15) umfassend
- einen T räger (34) sowie
- mehrere hängend am Träger (34) angeordnete Manipulationselemente (37), über welche der flächige Verpackungszuschnitt (41) im Bereich mehrerer Öffnungen (42) jeweils mit einer definierten Kraft beaufschlagbar ist, so dass eine jeweilige Getränkedose (2) in eine jeweilige Öffnung (42) des flächigen
Verpackungszuschnittes (41) eingedrückt wird,
- wobei bei dem Arbeitswerkzeug (15) die mehreren hängend am Träger (34)
angeordneten Manipulationselemente (37) derart ausgebildet sind, dass sie zum Eindrücken einer jeweiligen Getränkedose (2) in eine jeweilige Öffnung (42) jeweils eine definierte Kraft entlang des jeweiligen Umfangsverlaufs der jeweiligen Öffnung (42) zeitlich versetzt auf den flächigen Verpackungszuschnitt (41) aufbringen können.
2. Arbeitswerkzeug nach Anspruch 1 , bei welchem die mehreren Manipulationselemente (37) jeweils eine Kontaktfläche (38) ausbilden, über welche das jeweilige
Manipulationselement (37) die definierte Kraft im Bereich der jeweiligen Öffnung (42) auf den flächigen Verpackungszuschnitt (41) aufbringen kann, wobei die jeweilige Kontaktfläche (38) im Bereich der jeweiligen Öffnung (42) gegenüber dem flächigen Verpackungszuschnitt (41) schräg orientiert und/oder mit geschwungenem Verlauf auf den flächigen Verpackungszuschnitt (41) aufsetzbar ist.
3. Arbeitswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die mehreren
Manipulationselemente (37) zum entlang des Umfangsverlaufs der jeweiligen Öffnung (42) zeitlich versetzten Aufbringen der definierten Kraft jeweils eine Drehbewegung ausführen können.
4. Arbeitswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend mindestens ein Saug- und/oder Greifinstrument (39), über welches mindestens eine Saug- und/oder Greifinstrument (39) der flächige Verpackungszuschnitt (41) während des Eindrückens einer jeweiligen Getränkedose (2) in eine jeweilige Öffnung (42) lösbar am
Arbeitswerkzeug (15) festsetzbar ist.
5. Arbeitswerkzeug nach Anspruch 4, bei welchem das mindestens eine Sauginstrument (39) den flächigen Verpackungszuschnitt (41) während des Eindrückens einer jeweiligen Getränkedose (2) in eine jeweilige Öffnung (42) lösbar und via Unterdrück am Arbeitswerkzeug (15) festsetzen kann.
6. Arbeitswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches mehrere seitliche
Trennwände (43) umfasst, zwischen welchen ein jeweiliger zum Aufbringen auf Getränkedosen (2) vorgesehener flächiger Verpackungszuschnitt (41) formschlüssig oder mit geringem Spiel angeordnet werden kann.
7. Industrieroboter (30), umfassend
- wenigstens einen bewegbaren Arbeitsarm (25) sowie
- mindestens ein Arbeitswerkzeug (15) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
welches mindestens eine Arbeitswerkzeug (15) am wenigstens einen bewegbaren Arbeitsarm (25) angeordnet ist und über welchen wenigstens einen bewegbaren Arbeitsarm (25) das mindestens eine Arbeitswerkzeug (15) in mindestens zwei unterschiedlichen Raumrichtungen und vorzugsweise in drei unterschiedlichen Raumrichtungen bewegt werden kann.
8. Verfahren (100) zum Herstellen eines mehrere Getränkedosen (2) aufweisenden
Multipacks (4), das Verfahren umfassend folgende Schritte:
- Bereitstellen mehrerer Getränkedosen (2) über eine Transporteinrichtung (5) und
- Aufbringen eines flächigen Verpackungszuschnittes (41) auf die mehreren über die Transporteinrichtung (5) bereitgestellten Getränkedosen (2) mittels eines
Arbeitswerkzeuges (15), wozu eine jeweilige Getränkedose (2) über das
Arbeitswerkzeug (15) in eine jeweilige Öffnung (42) des flächigen
Verpackungszuschnittes (41) eingedrückt wird, so dass die in die Öffnungen (42) des flächigen Verpackungszuschnittes (41) eingedrückten Getränkedosen (2) über den flächigen Verpackungszuschnitt (41) kraft- und/oder formschlüssig
aneinandergehalten werden,
- wobei bei dem Verfahren das Arbeitswerkzeug (15) zum Eindrücken der
Getränkedosen (2) in die Öffnungen (42) eine jeweilige definierte Kraft im Bereich einer jeweiligen Öffnung (42) auf den flächigen Verpackungszuschnitt (41) aufbringt, wobei die jeweilige definierte Kraft entlang des Umfangsverlaufs einer jeweiligen Öffnung (42) zeitlich versetzt auf den flächigen Verpackungszuschnitt (41) aufgebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem
- der flächige Verpackungszuschnitt (41) zeitlich vor einem Eindrücken der
Getränkedosen (2) in die Öffnungen (42) horizontal orientiert oberhalb der jeweiligen Getränkedosen (2) ausgerichtet wird, und bei welchem Verfahren
- das Arbeitswerkzeug (15) mehrere Manipulationselemente (37) besitzt, wobei ein jeweiliges Manipulationselement (37) zum Eindrücken einer jeweiligen
Getränkedose (2) in eine jeweilige Öffnung (42) über eine Kontaktfläche (38) kraftbeaufschlagt im Bereich einer jeweiligen Öffnung (42) gegen den zumindest bis dahin horizontal orientierten flächigen Verpackungszuschnitt (41) geführt wird, welche Kontaktfläche (38) einen geschwungenen und/oder einen schrägen Verlauf gegenüber dem zumindest bis dahin horizontal orientierten flächigen
Verpackungszuschnitt (41) besitzt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei welchem das Arbeitswerkzeug (15) mehrere Manipulationselemente (37) besitzt, wobei ein jeweiliges Manipulationselement (37) im Bereich einer jeweiligen Öffnung (42) auf den flächigen Verpackungszuschnitt (41) aufgesetzt wird und aufgesetzt auf den flächigen Verpackungszuschnitt (41) im
Bereich der jeweiligen Öffnung (42) drehend bewegt wird, woraus resultierend die jeweiligen zum Eindrücken der jeweiligen Getränkedose (2) in die jeweilige Öffnung (42) vorgesehene definierte Kraft zeitlich versetzt entlang des Umfangsverlauf der jeweiligen Öffnung (42) auf den flächigen Verpackungszuschnitt (41) aufgebracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei welchem das Arbeitswerkzeug (15) mindestens ein Saug- und/oder Greifinstrument (39) besitzt, welches mindestens eine Saug- und/oder Greifinstrument (39) den flächigen Verpackungszuschnitt (41) zeitlich vor und/oder zeitlich während des Eindrückens der Getränkedosen (2) in die
Öffnungen (42) am Arbeitswerkzeug (15) hält.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , bei welchem das mindestens eine Saug- und/oder
Greifinstrument (39) den flächigen Verpackungszuschnitt (42) zeitlich vor und/oder zeitlich während des Eindrückens der Getränkedosen (2) in die Öffnungen (42) via Unterdrück am Arbeitswerkzeug (15) hält.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei welchem der flächige
Verpackungszuschnitt (41) für mindestens eine seiner Öffnungen (42) und
vorzugsweise für jede seiner Öffnungen (42) jeweils mehrere Haltelaschen (49) besitzt, welche mit einem Eindrücken der Getränkedosen (2) in die Öffnungen (42)
jeweils unterhalb eines jeweiligen oberen Randes (51) einer jeweiligen Getränkedose (2) angeordnet werden, so dass der flächige Verpackungszuschnitt (41) hierauf über seine Haltelaschen (49) in axialer Richtung gegenüber den Getränkedosen (2) im Wesentlichen unbeweglich an den Getränkedosen (2) gehalten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem die Haltelaschen (49) zeitlich vor einem
Eindrücken der Getränkedosen (2) in die Öffnungen (42) ausgerichtet bzw.
vorgebogen werden, wodurch die Haltelaschen (49) vom flächigen
Verpackungszuschnitt (41) jeweils in Richtung nach oben weg weisen.
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