DE20303962U1 - Vorrichtung zur Handhabung von Kartonagenbündeln - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von auf einer Auflagefläche einer Transporteinrichtung liegenden Kartonagenbündeln, umfassend eine Greifereinrichtung mit zwei Greiferbacken, wobei die Greiferbacken guer zu einer Transportrichtung der Transporteinrichtung aufeinander zu bewegbar sind, um seitlich über die Auflagefläche überstehende entgegengesetzte Stirnenden eines Kartonagenbündels zu ergreifen, und wobei die Greiferbacken gemeinsam in Bezug zur Transporteinrichtung nach oben bewegbar sind, um das ergriffene Kartonagenbündel über die Auflagefläche der Transporteinrichtung anzuheben. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zum Palettieren von zu mehreren zu Kartonagenbündeln übereinandergelegten Kartonagen, insbesondere nach ihrer Herstellung, umfassend eine solche Vorrichtung.

Faltschachteln aus Wellpappe oder Karton, die als Umverpackung für eine Vielzahl von Waren oder Gütern Verwendung finden, werden gewöhnlich in zwei örtlich und zeitlich getrennten Schritten hergestellt, einem ersten Schritt, bei dem der zur Herstellung einer bestimmten Faltschachtel benötigte Zuschnitt aus einer Wellpappe- oder Kartonbahn ausgestanzt, gefaltet, geklebt und bedruckt wird und bei dem die nachfolgend allgemein als Kartonagen bezeichneten zusammengefalteten Schachteln zu mehreren über- und nebeneinander auf eine Transportpalette gestapelt werden, um sie zum Ort der Verpackung der Waren oder Güter zu transportieren, wo sie dann in einem zweiten Schritt aufgerichtet werden, um sie zu befüllen und anschließend zu verschließen.

Bei größeren Stückzahlen erfolgt das Ausstanzen, Falten, Kleben und Bedrucken der Faltschachtelzuschnitte beim ersten Herstellungsschritt gewöhnlich in sogenannten In-Line-

Kartonagenfertigungsmaschinen, in denen sämtliche der gerade genannten Bearbeitungsvorgänge nacheinander vorgenommen werden. Am Austritt der Maschine werden die fertiggestellten und flächig zusammengefalteten Kartonagen zu mehreren übereinandergelegt, wobei sogenannte Kartonagenbündel gebildet werden, die in Abhängigkeit von den Abmessungen und dem Flächengewicht der Kartonagen eine unterschiedliche Anzahl an Kartonagen enthalten und üblicherweise eine Höhe von 100 mm bis maximal 400 mm besitzen.

Diese Kartonagenbündel werden zur Zwischenlagerung oder zum Versand gewöhnlich auf Paletten gestapelt. Dazu wird zweckmäßig ein Umsetzroboter verwendet, wie zum Beispiel aus der EP 0 888 990 Al der Anmelderin bekannt, der jeweils ein oder mehrere, auf einer Transporteinrichtung in eine Aufnahmestation transportierte Kartonagenbündel ergreift und auf der Palette absetzt. Um die Taktzeit des Umsetzroboters besser an diejenige der Kartonagenfertigungsmaschine anzupassen, wurde in der DE 100 13 417 Al der Anmelderin bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, mit der zwei Kartonagenbündel paarweise zu Kartonagenstapeln übereinander gestapelt werden können, wobei eines der beiden Kartonagenbündel jedes Stapels in Bezug zum anderen um 180 Grad um eine vertikale Achse gedreht werden kann, um die Stabilität der gestapelten Kartonagen auf der Palette zu verbessern.

Da die zum Zusammenhalten der fertigen Kartonagen dienenden Klebelaschen von einigen Kartonagenfertigungsmaschinen auf der Unterseite der Kartonagen und von anderen Maschinen auf deren Oberseite angebracht werden, die Kunden jedoch gewöhnlich die Klebelaschen immer auf derselben Seite wünschen, ist es in einigen Fällen notwendig, die Kartonagenbündel vor dem Stapeln auf der Palette zu wenden, um sie dann mit ihrer Oberseite nach unten wieder abzulegen.

Es sind bereits Vorrichtungen zum Wenden von Kartonagenbündeln bekannt, bei denen ein als Transportband ausgebildeter Abschnitt der Transporteinrichtung zusammen mit einem darauf liegenden Kartonagenbündel und einem weiteren von oben her auf das Kartonagenbündel absenkbaren Transportband um 180 Grad um eine horizontale Achse verschwenkbar ist, und bei dem sich anschließend das nach oben gedrehte Transportband anheben lässt, um das auf dem unteren Transportband liegende Bündel weiter zu transportieren. Diese Vorrichtungen weisen jedoch eine verhältnismäßig große Baulänge auf.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und eine Anlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein Wenden von Kartonagenbündeln mit geringerem Platzbedarf und auf einfachere Weise ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Schutzansprüchen 1 bzw. 17 angegebenen Merkmalskombinationen gelöst.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine in einigen Anlagen zum Palettieren von Kartonagen bereits vorhandene Dopplerstation, in der zwei oder mehr Kartonagenbündel zu einem Kartonagenstapel übereinander gestapelt werden, so umzurüsten, dass sie zum Wenden von Kartonagenbündeln oder Kartonagenstapeln um 180 Grad um eine horizontale Achse und gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung auch zum Drehen der Kartonagenbündel oder Kartonagenstapel um 18 0 Grad um eine vertikale Achse eingesetzt werden kann, so dass bei der Bildung von Kartonagenstapeln mehrere Kartonagenbündel nahezu in beliebiger Ausrichtung über- und hintereinander angeordnet werden können.

Um die zum Drehen und Wenden eines Kartonagenbündels benötigte Zeit zu minimieren, sieht eine weitere bevorzugte

Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Vorrichtung zwei separate Drehantriebe zum Drehen und Wenden der Greiferbacken aufweist, so dass einerseits ein Kartonagenbündel im Zuge einer Drehung um 180 Grad um eine vertikale Achse gleichzeitig um 180 Grad um die horizontale Drehachse gewendet werden kann, andererseits jedoch bei Bedarf auch nur einer der Drehantriebe aktiviert werden kann, um das Bündel entweder zu drehen oder zu wenden.

Um insbesondere beim Ergreifen von dünnen Kartonagenbündeln mit einer geringen Anzahl von Kartonagen ein Aufwölben der Kartonagen infolge eines von den Greiferbacken aufgebrachten seitlichen Drucks zu vermeiden, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Verschiebeantrieb für die Verschiebebewegung der beiden Greiferbacken quer zur Transportrichtung mit einer Steuerung versehen, mit der sich zum Ergreifen eines Kartonagenbündels ein der Breite dieses Bündels entsprechender Abstand zwischen den Greiferbacken einstellen lässt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Greifereinrichtung von einem Portalrahmen getragen, unter dem sich die Transporteinrichtung hindurch erstreckt. Der Portalrahmen trägt zweckmäßig eine um eine vertikale Drehachse drehbare Traverse, über welche zwei Ausleger nach unten überstehen, die entlang der Traverse längsverschiebbar sind und in der Nähe ihrer unteren Enden jeweils ein Drehlager für die zugehörige Greiferbacke tragen. Der Antrieb der Greiferbacken erfolgt zweckmäßig über Riementriebe, die über eine drehfest mit der Greiferbacke verbundene Riemenscheibe geführt sind und durch eine zur Traverse parallele Antriebswelle angetrieben werden.

Zum Ergreifen der Kartonagenbündel sind die beiden Greiferbacken zweckmäßig an ihrer dem Kartonagenbündel zugewandten Seite mit zwei überstehenden Haltevorsprüngen

versehen, die mittels eines Pneumatikzylinders oder eines anderen Stellgliedes vorzugsweise symmetrisch zur Drehachse aufeinander zu bewegbar sind, um das benachbarte Stirnende des Kartonagenbündels zwischen den Haltevorsprüngen festzuklemmen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bildet vorzugsweise einen Teil einer Anlage zum Palletieren von Kartonagen, die hinter einem Bündelautomaten einer Kartonagenfertigungsmaschine angeordnet ist und zweckmäßig eine die Vorrichtung umfassende Doppler- und/oder Wendestation einschließt, in der zwei oder mehr Kartonagenbündel ggf. unter Drehen und/oder Wenden eines oder mehrerer Bündel übereinander und ggf. hintereinander zu einem Stapel angeordnet werden, der zweckmäßig nach seinem Weitertransport in einer nachfolgenden Aufnahmestation von einem Umsetzroboter aufgenommen und auf einer Palette abgesetzt wird.

Um eine gegenseitige Verschiebung benachbarter Kartonagen eines Bündels oder Stapels vor oder nach dem Übereinanderlegen zu einem Stapel zu verhindern, weist die Doppler- und/oder Wendestation der erfindungsgemäßen Anlage zweckmäßig einen oder mehrere vertikale Mitnehmer auf, die gegen die in Bewegungsrichtung hinteren Stirnflächen der Kartonagen anliegen und diese entlang des Transportwegs verschieben und abstützen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anlage zum Palettieren von gebündelten Kartonagen, die aus einem Bündelautomaten einer Kartonagenfertigungsmaschine austreten;

Fig. 2: eine vergrößerte Seitenansicht eines an die Stanz- und Faltmaschine anschließenden Teils der Anlage mit einer Doppler- und/oder Wendestation zum Aufeinanderstapeln und

1.3 03

Ausrichten zweier Kartonagenbündel sowie ggf. zum Wenden und/oder Drehen eines oder beider Kartonagenbündel;

Fig. 3: eine Stirnseitenansicht des in Fig. 2 dargestellten Teils der Anlage;

Fig. 4: eine perspektivische Ansicht der Doppler- und/oder Wendestation;

Fig. 5: eine Draufsicht von oben auf die Doppler- und/oder Wendestation ohne die Transporteinrichtung;

Fig. 6: eine Draufsicht von oben auf die Transporteinrichtung ohne die Doppler- und/oder Wendestation;

Fig. 7: eine vergrößerte Seitenansicht eines anderen Teils der Anlage mit einem Umsetzroboter zum Umsetzen von Kartonagenstapeln auf eine Palette und einem Schonbogenaufleger zum Abdecken der gebildeten Stapellagen mit einem Schonbogen.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Anlage dient zum Palettieren von Kartonagen, deren Zuschnitte in einer vorangehenden Kartonagenfertigungsmaschine (nicht dargestellt) aus einer ein- oder mehrschichtigen ggf. bedruckten Wellpappebahn ausgestanzt, zweilagig gefaltet und an den Überlappungsstellen verklebt oder geheftet werden, bevor die derart gefertigten Kartonagen in zweilagig zusammengefaltetem Zustand in einem Bündelautomaten (nicht dargestellt) der Fertigungsmaschine zu Bündeln 2 aufeinandergestapelt werden, deren Dicke von den Abmessungen der Kartonagen abhängt und in der Regel zwischen 100 und maximal 400 mm liegt.

Die derart gebildeten Kartonagenbündel 2 werden von einem Schieber (nicht dargestellt) des Bünde!automaten über einen

Abgabetisch 6 geschoben, an dessen Ende sich die Palettieranlage 4 anschließt.

Die Palettieranlage 4 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Anlagenteil 8, in dem in einer Doppler- und/oder Wendestation 10 jeweils zwei oder mehr Kartonagenbündel 2 übereinander gestapelt und dabei ggf. alle oder ein Teil der Bündel 2 um eine horizontale Achse gewendet und/oder um eine vertikale Achse gedreht werden, bevor die gebildeten Kartonagenstapel anschließend ausgerichtet werden, sowie einem zweiten Anlagenteil 14, in dem die gebildeten Stapel 12 nacheinander auf einer Palette 16 abgesetzt und die Palette 16 und die darauf gebildeten Lagen von Stapeln 12 mit sogenannten Schonbogen 18 abgedeckt werden, bevor die fertig bestückte Palette 16 abtransportiert wird.

Der erste Teil 8 der Anlage besteht im Wesentlichen aus einer mit ihrem einen Ende an den Abgabetisch 6 anschließenden Transporteinrichtung 20, der entlang der Transporteinrichtung 20 angeordneten Doppler- und/oder Wendestation 10, sowie einer am anderen Ende der Transporteinrichtung 2 0 angeordneten Ausricht- und Aufnahmestation 24, in der die Kanten der in der Doppler- und/oder Wendestation 10 gebildeten Kartonagenstapel 12 vertikal ausgerichtet und die Stapel 12 anschließend von einem Umsetzroboter 2 6 aufgenommen werden.

Der zweite Teil 14 der Anlage 8 besteht im Wesentlichen aus dem Umsetzroboter 26, der einen oder mehrere in der Ausricht- und Aufnahmestation 24 ausgerichtete Kartonagenstapel 12 ergreift und auf der Palette 16 (vgl. Fig. 7) absetzt, einer zum Abtransport beladener Paletten 16 und zum Antransport leerer Paletten 16 dienenden Rollenbahn 28, sowie einem zum Auflegen der Schonbogen 18 dienenden Schonbogenaufleger 30.

Die Transporteinrichtung 20 schließt zwei parallel verlaufende schmale angetriebene Band- oder Riemenförderer 32 ein, die

sich im Wesentlichen von dem zum Abgabetisch 6 benachbarten Ende der Transporteinrichtung 20 bis kurz vor die Ausricht- und Aufnahmestation 24 erstrecken und deren Abstand quer zu ihrer Längsrichtung zur Anpassung an verschiedene Kartonagenbreiten verstellbar ist. Normalerweise wird der Abstand so eingestellt, dass die Kartonagenbündel 2 auf beiden Seiten ein Stück weit über die beiden Band- oder Riemenförderer 32 überstehen. Die Auflagefläche für die Kartonagenbündel 2 wird jeweils von den horizontalen Obertrumen 34 der beiden Band- oder Riemenförderer 32 gebildet. Diese werden zur Abstützung über darunter angeordnete Gleitschienen (nicht dargestellt) gezogen, die auch für eine ruhige ruckfreie Bewegung der Kartonagenbündel 2 sorgen.

Am Übergang zwischen den beiden Band- oder Riemenförderern und dem Abgabetisch 6 sind zwei Plattenbänder 38 angeordnet, die einzelne Platten mit horizontalen Oberseiten tragen und die Band- oder Riemenförderer 32 in Transportrichtung überlappen. Die Oberseiten der Platten fluchten mit der Oberfläche des Abgabetischs 6 und sind geringfügig höher als die Oberseiten der Obertrume 34 der Band- oder Riemenförderer 32. Die Plattenbänder 38 weisen jeweils einen Bandspeicher auf, und ihre vom Abgabetisch 6 entfernte Umlenkrolle 42 ist mittels eines Handrades 40 oder eines Stellmotors in und entgegen der Transportrichtung verstellbar, so dass sich das vordere, den Band- oder Riemenförderer 3 2 überlappende Ende der Plattenbänder 38 mit den Platten in Bewegungsrichtung der Band- und Riemenförderer 32 verschieben lässt. Dieses vordere Ende der Plattenbänder 38 wird jeweils so eingestellt, dass sein Abstand vom Umkehrpunkt des Schiebers des Bündelautomaten einem Mehrfachen der Länge der Kartonagenbündel 2 entspricht, so dass bei jedem Vorschub des Schiebers genau ein Kartonagenbündel 2 auf die beiden Band- oder Riemenförderer 3 geschoben wird, während sich das nachfolgende Kartonagenbündel

2 mit seinem vorderen Rand genau über dem vorderen Ende der Plattenbänder 38 befindet.

Durch die Übergabe der Kartonagenbündel 2 auf die beiden Bandoder Riemenförderer 32 werden die Kartonagenbündel 2 gleichzeitig vereinzelt, weil sich das auf die Band- oder Riemenförderer 3 2 aufgeschobene Kartonagenbündel 2 zusammen mit diesen vom Abgabetisch 6 weg bewegt, während das nachfolgende Bündel 2 noch eine gewisse Zeit lang liegen bleibt, während sich der Schieber des Bündelautomaten in seine hintere Ausgangslage zurückbewegt.

Die beiden Band- oder Riemenförderer 3 2 werden gemeinsam von einem Servomotor 41 angetrieben, der so gesteuert wird, dass die Antriebsgeschwindigkeit der Band- oder Riemenförderer 32 genau der Bewegungsgeschwindigkeit des Schiebers des Bündelautomaten entspricht und somit eine beschleunigungs- und ruckfreie Übergabe der Kartonagenbündel 2 vom stationären Abgabetisch 6 über die Oberseiten der Platten des stationären Plattenbandes 38 auf die bewegten Bänder oder Riemen der Bandoder Riemenförderer 32 gewährleistet ist.

Die Doppler- und/oder Wendestation 10 besteht im Wesentlichen aus einem über den Band- oder Riemenförderern angeordneten Portalrahmen 43, der eine Greifereinrichtung 44 trägt. Die Greifereinrichtung 44 weist zwei seitliche Greiferbacken 46 auf, die sich mittels eines Greiferbackenverschiebeantriebs (nicht dargestellt) mit einer Schraubenspindel entlang einer die Greiferbacken 46 tragenden Traverse 33 aufeinander zu und voneinander weg verschieben lassen, so dass bei quer zur Transportrichtung ausgerichteter Traverse 3 3 ein unterhalb derselben angehaltenes Kartonagenbündel 2 durch Absenken des Greifers 44 und gegenseitige Annäherung der Greiferbacken 46 ergriffen werden kann. Die Traverse 33 kann zusammen mit der Greifereinrichtung 44 in Bezug zum Portalrahmen 43 und zur Transporteinrichtung 2 0 mittels eines Hubmotors 31 angehoben

und abgesenkt werden. Der Hubmotor 31 weist eine Steuerung auf, die es gestattet, die Greifereinrichtung 44 in eine einstellbare Höhe über der Transporteinrichtung 20 abzusenken sowie aus dieser Höhe um ein einstellbares Maß anzuheben.

Die beiden Greiferbacken 46 sind um eine zur Traverse 33 parallele horizontale Drehachse 35 drehbar, so dass ein von den Greiferbacken 46 ergriffenes und von den Band- oder Riemenförderern 3 2 abgehobenes Kartonagenbündel 2 durch Drehen der beiden Greiferbacken 46 um 180 Grad mit seiner Oberseite zuunterst wieder auf den Band- oder Riemenförderern 3 2 oder auf einem zwischenzeitlich von diesen in die Doppler- und/oder Wendestation 10 transportierten weiteren Kartonagenbündel 2 abgelegt werden kann.

Der Drehantrieb zum Drehen der Greiferbacken 46 um die Drehachse 35 umfasst einen Antriebsmotor 37, der eine zur Traverse 33 parallele Antriebswelle 39 antreibt. Die Antriebswelle 39 wiederum treibt über jeweils einen Riementrieb 45 eine drehfest mit der jeweiligen Greiferbacke 46 verbundenes Zahnriemenscheibe 47. Die beiden Greiferbacken 46 sind drehbar in vertikalen Auslegern 49 gelagert, die über die Traverse 33 nach unten überstehen.

Weiter lässt sich die gesamte Greifereinrichtung 44, d.h. die Traverse 33 einschließlich der beiden Greiferbacken 46 mittels eines Drehantriebsmotors 51 um eine durch die Längsmittelachse der Transporteinrichtung 20 verlaufende vertikale Achse 50 drehen, so dass ein von den Greiferbacken 46 gehaltenes Kartonagenbündel 2 nicht nur gewendet, sondern bei Bedarf auch um 180 Grad um die Achse 50 gedreht werden kann, um das Kartonagenbündel 2 mit entgegengesetzter Ausrichtung auf den Band- oder Riemenförderern 32 bzw. auf der Oberseite eines in der Zwischenzeit von diesen in die Doppler- und/oder Wendestation 10 transportierten weiteren Kartonagenbündels 2 abzulegen. Durch die unterschiedliche Ausrichtung zweier

aufeinander gestapelter Kartonagenbündel 2 wird bewirkt, dass die in der Regel gegenüber der Mitte eines Bündels 2 versetzten Klebe- oder Heftverbindungsstellen der Kartonagen nicht in beiden Bündeln 2 übereinander liegen und so die Stabilität des gebildeten Stapels 12 verbessert wird.

Die beiden Antriebsmotoren 37 und 51 können gleichzeitig angetrieben werden, so dass das Wenden und das Drehen des Kartonagenbündels 2 zeitgleich vorgenommen werden können.

Um ein mit den Greiferbacken 46 aufzunehmendes Kartonagenbündel 2 sicher festzuhalten, ist zum einen über eine Steuerung des Greiferbackenverschiebeantriebs der gegenseitige Abstand der Greiferbacken 46 bei ihrer größten Annäherung entsprechend der jeweiligen Kartonagenbreite einstellbar, so dass die Greiferbacken 46 mit ihren einander zugewandten Seiten gegen das zu ergreifende Kartonagenbündel 2 anliegen. Zum anderen weisen die beiden Greiferbacken 46 auf dieser Seite jeweils zwei überstehende Halteleisten 53, auf, die mittels eines nicht dargestellten Pneumatikzylinders symmetrisch zur Drehachse 3 5 aneinander angenähert werden können, bis ihr Abstand etwas kleiner als die Höhe des Kartonagenbündels 2 ist und sie gegen dessen Ober- und Unterseite angepresst werden, so dass das Kartonagenbündel sicher zwischen den Halteleisten 53, 55 festgehalten wird.

Zum Ergreifen eines Kartonagenbündels 2 wird die Traverse bei auseinander bewegten Greiferbacken 46 abgesenkt, bis sich deren Drehachse 35 auf halber Höhe des Kartonagenbündels befindet. Anschließend werden die Greiferbacken 46 bis in den zuvor eingestellten Abstand aufeinander zu bewegt, bevor zuletzt die Halteleisten 53, 55 jeder Greiferbacke 46 gemeinsam in Richtung der Drehachse 3 5 zusammen gefahren werden, bis ihr Abstand im Wesentlichen der Stapelhöhe entspricht.

• ·

Um zu verhindern, dass eine der beiden Greiferbacken 46 beim Absenken der Greifereinrichtung 44 mit dem Kartonagenbündel 2 zusammenstößt, wenn dieses auf dem Band- oder Riemenförderer 32 zu weit nach einer Seite von der Mittelachse der Transporteinrichtung 2 0 weg verschoben ist, ist die Doppler- und/oder Wendestation 10 mit einer Sensoreinrichtung (nicht dargestellt) ausgestattet, die das Absenken der Greifereinrichtung 44 stoppt, wenn sie eine übermäßige Seitwärtsverlagerung eines auf den Band- oder Riemenförderern 32 liegenden Kartonagenbündels 2 erfasst. Die Sensoreinrichtung umfasst zwei beiderseits an der Traverse angebrachte optische Sensoren, die jeweils mit einem Emitter und einem Empfänger für einen Lichtstrahl ausgestattet sind, der vom Emitter im Wesentlichen vertikal nach unten auf einem ortsfesten Reflektor emittiert und von diesem zum Empfänger zurückreflektiert wird. Dieser Lichtstrahl wird vom Kartonagenbündel 2 unterbrochen, wenn dieses über ein maximales Maß hinaus nach einer von beiden Seiten verlagert ist.

Alternativ wäre es jedoch auch möglich, den optischen Sensor unterhalb der Ebene der Auflagefläche anzubringen, wobei der und den vom Emitter ausgesandte Lichtstrahl nach oben gerichtet ist und von einem oberhalb der Auflagefläche angeordneten Reflektor nach unten reflektiert wird, oder den Emitter und den Empfänger nach Art einer üblichen Lichtschranke zu trennen und einen oberhalb und den anderen unterhalb der Auflagefläche zu positionieren.

Das von der Greifereinrichtung 44 ergriffene Kartonagenbündel 2 wird durch Aktivierung des Hubmotors 31 zusammen mit der Traverse 3 3 angehoben und kann dann durch Aktivierung der Drehantriebsmotoren 51 bzw. 37 nach Bedarf um 180 Grad gedreht und/oder gewendet werden, bevor es anschließend durch erneute Aktivierung des Hubmotors 31 wieder auf dem Band- oder Riemenförderer 3 2 oder auf der Oberseite eines weiteren

Kartonagenbündels 2 abgesetzt wird, das zwischenzeitlich unter die Greifereinrichtung 44 transportiert worden ist.

Um die von den Band- oder Riemenförderern 32 mitgeführten Kartonagenbündel 2 genau unterhalb des Greifers 44 anzuhalten, weist die Doppler- und/oder Wendestation 10 zwei hinter dem Portalrahmen 4 3 zwischen den beiden Band- oder Riemenförderern 32 angeordnete zylindrische Anschlagelemente 48 auf, deren Position zur Anpassung an unterschiedliche Kartonagenabmessungen in Transportrichtung und guer dazu verstellbar ist. Die Anschlagelemente 48 sind vertikal verschiebbar und weisen einen Stellantrieb (nicht dargestellt) auf, so dass sie wahlweise zum Anhalten der Kartonagenbündel 2 nach oben in deren Bewegungspfad ausgefahren bzw. nach dem Auflegen des zweiten Kartonagenbündels 2 wieder abgesenkt werden können, um einen Weitertransport des aus den beiden Bündeln 2 gebildeten Kartonagenstapels 12 zu ermöglichen. Der Servomotor 41 der beiden Band- oder Riemenförderer 3 2 ist zudem so steuerbar, dass deren Bänder oder Riemen vor dem Erreichen der Anschlagelemente 48 langsam abgebremst und angehalten werden, wenn ein darauf mitgeführtes Kartonagenbündel 2 gegen die Anschlagelemente 48 stößt, und wieder langsam beschleunigt werden, wenn die Anschlagelemente 48 nach dem Aufeinanderstapeln zweier Kartonagenbündel 2 wieder abgesenkt worden sind.

Um eine trägheitsbedingte Verschiebung oberer Kartonagenlagen des gebildeten Stapels 12 bei dessen Beschleunigung zu verhindern und um den Kartonagenstapel 12 nach dem Passieren des vorderen Endes des Band- oder Riemenförderers 3 2 in die Ausricht- und Aufnahmestation 24 zu schieben, weist die Transporteinrichtung 20 zusätzlich zwei von einem Servomotor 57 angetriebene Mitnehmer 52 auf, die beiderseits der Bandoder Riemenförderer 3 2 auf deren Außenseiten angeordnet sind. Der Servomotor 57 der Mitnehmer 52 wird so gesteuert, dass die Mitnehmer 52 zumindest im Bereich bis zum Ende der Band- oder

Riemenförderer 32 die gleiche Geschwindigkeit wie diese aufweisen. Die gemeinsam entlang der Transporteinrichtung 20 verfahrbaren Mitnehmer 52 weisen eine ähnliche Ausbildung wie die Anschlagelemente 48 auf, d.h. sie werden von höhenverstellbaren zylindrischen Stangen gebildet, die sich zum Transport der Stapel 12 über die Oberseite der Band- oder Riemenförderer 3 2 hinaus nach oben ausfahren oder verschwenken lassen, oder unter die Ebene der Band- oder Riemenförderer einziehen oder zurück verschwenken lassen, um die Kartonagenbündel 2 in die Doppler- und/oder Wendestation 10 durchzulassen.

Die in der Doppler- und/oder Wendestation 10 gebildeten Kartonagenstapel 12 werden von den Band- oder Riemenförderern 3 2 und von den Mitnehmern 52 bis zum vorderen Ende der Bandoder Riemenförderer 3 2 transportiert, von wo aus sie von den Mitnehmern 52 auf zwei mit den Oberseiten der Obertrume 34 der Band- oder Riemenförderer 3 2 fluchtenden und in deren Verlängerung angeordneten Gleitflächen 54 in die Ausricht- und Aufnahmestation 24 geschoben werden. Um die Kartonagenstapel vor dem Aufnehmen durch den Umsetzroboter 2 6 so auszurichten, dass alle vier Stirnflächen der gestapelten Kartonagen miteinander fluchten, weist die Ausricht- und Aufnahmestation 24 zum einen an ihrem von der Doppler- und/oder Wendestation 10 abgewandten vorderen Stirnende zwei im horizontalen Abstand angeordnete verschiebbare Anschlagplatten 56 mit quer zur Transportrichtung ausgerichteten vertikalen Anschlagflächen 58 auf, gegen die der Kartonagenstapel 12 von den Mitnehmern 52 geschoben wird, um die vorderen und hinteren Stirnflächen der Kartonagen eines Stapels 12 auszurichten. Der Servomotor 57 der Mitnehmer 52 wird dabei so gesteuert, dass die Mitnehmer 52 langsam abgebremst und in einem der Länge der Kartonagen entsprechenden Abstand von den Anschlagflächen 58 angehalten werden, um ein Stauchen der Kartonagen zu vermeiden.

• ·

• ·

Zum anderen weist die Ausricht- und Aufnahmestation 24 zwei einander beiderseits des Stapels 12 gegenüberliegende, quer zur Transportrichtung verschiebbare Ausrichtplatten 60 mit einander gegenüberliegenden, zur Transportrichtung parallelen vertikalen Ausrichtflächen 62 auf, die von beiden Seiten her gegen die seitlichen Stirnflächen der Kartonagen des Stapels 12 geschoben werden, sobald sich dieser in der Aufnahmestation 24 befindet. Die Ausrichtplatten 60 werden von einem Pneumatikzylinder (nicht dargestellt) synchron zusammengefahren und angehalten, wenn der Abstand der Ausrichtflächen 62 der Breite des jeweiligen Stapels 12 entspricht.

Zur Anpassung an unterschiedliche Kartonagenbreiten sind die beiden Band- oder Riemenförderer 32, die beiden Anschlagelemente 48, die beiden Mitnehmer 52, sowie die beiden Ausrichtplatten 60 mittels eines Stellmotors 65 zusammen mit ihrem jeweiligen Antrieb symmetrisch zur vertikalen Längsmittelebene der Transporteinrichtung 20 quer zu dieser verstellbar, während ein weiterer Stellmotor 67 zur Anpassung an die Mitte der vom Bündelautomaten gebündelten Kartonagen eine Querverstellung der Längsmittelebene der Transporteinrichtung 20 und des Portalrahmens 43 der Doppler- und Wendestation 10 gestattet, der zusammen mit der gesamten Transporteinrichtung 20 und der Aufnahmestation 24 auf Rollen quer zur Transportrichtung verschiebbar gelagert ist.

Die in der Ausricht- und Aufnahmestation 24 ausgerichteten Kartonagenstapel 12 werden vom Umsetzroboter 2 6 ergriffen und auf der Palette 16 abgesetzt, wobei beim Palettieren von Kartonagen mit kleinen Abmessungen zwei oder mehrere Kartonagenstapel 12 hintereinander und/oder übereinander in die Ausricht- und Aufnahmestation 24 geschoben und dort gemeinsam ausgerichtet werden, um sie anschließend zusammen aufzunehmen und auf der Palette 16 abzusetzen.

Der dazu eingesetzte Umsetzroboter 26 besteht im wesentlichen aus einem mit mehreren Freiheitsgraden beweglichen Roboterarm 64, dessen freies Ende zum Ergreifen der Kartonagenstapel 12 eine Greifereinrichtung 66 trägt, die innerhalb eines vorgegebenen Bewegungsbereichs des Roboterarms 64 durch eine entsprechende Steuerung desselben in eine beliebige Lage und Ausrichtung gebracht werden kann.

Der Roboterarm 64 des Umsetzroboters 2 6 entspricht demjenigen herkömmlicher Industrieroboter und soll daher nicht näher beschrieben werden.

Die Greifereinrichtung 66 besteht im Wesentlichen aus einem mit dem Roboterarm 64 verbundenen Trägerteil 68, einem oder zwei parallelen Gabelauslegern 70, die sich zum Ergreifen eines Kartonagenstapels 12 durch einen Spalt 72 zwischen den Anschlagplatten 56 der Ausrichtstation 24 unter einen darin befindlichen ausgerichteten Kartonagenstapel 12 bewegen lassen, sowie einem oder mehreren beweglichen Andruckelementen 74, das mittels eines Stellantriebs 76 von oben her gegen die Oberseite des auf den Gabelauslegern 70 aufliegenden Stapels 12 angedrückt werden kann, um diesen zwischen dem Andruckelement 74 und den Gabelauslegern 70 festzuklemmen und in der Greifereinrichtung 66 festzuhalten. Zum gleichzeitigen Umsetzen zweier oder mehrerer Stapel 12 wird die Greifereinrichtung 66 mit zwei oder mehr Andruckelementen 74 und Stellantrieben 76 ausgestattet (vgl. Fig. 7).

Die Andruckelemente 74 dienen auch dazu, den Kartonagenstapel 12 beim Absetzen auf der Palette 16 nach unten zu drücken, um zu verhindern, dass er sich in Bezug zur Palette 16 bzw. zu den bereits auf der Palette 16 abgesetzten Kartonagenstapeln 12 verschiebt.

Die Gabelausleger 70 sind in Bezug zum Trägerteil 68 in Richtung des Pfeils A in Fig. 7 verschiebbar, zum einen um

ihre Länge an die Länge der aufgenommenen Kartonagenstapel 12 anzupassen und zum anderen, um sie beim Absetzen eines Kartonagenstapels 12 unter diesem herauszuziehen. Um beim Herausziehen der Gabelausleger 70 unter dem abgesetzten Kartonagenstapel 12 Gleitreibungskräfte zwischen den Gabelauslegern 7 0 und den unmittelbar darunter und darüber liegenden Kartonagen zu verhindern, sind die Gabelausleger 70 auf ihrer Ober- und Unterseite mit Gewebegurten oder -riemen (vgl. Fig. 7) versehen, die sich in Längsrichtung der Ausleger 7 0 erstrecken, an deren vorderen Enden umgelenkt sind und mittels einer auf die umgelenkten Enden einwirkenden Straffeinrichtung (nicht dargestellt) gestrafft gehalten werden, wie in der DE 30 24 133 Al, der EP 0 888 990 Al oder der DE 100 13 417 Al der Anmelderin beschrieben, deren Offenbarung durch Bezugnahme hier aufgenommen werden soll. Die Gewebegurte oder -riemen bewirken, dass bei einer Bewegung der Ausleger 70 in Richtung des Pfeils A keine Relativbewegung zwischen der Oberseite des oberen Gurtes und der darauf aufliegenden Kartonage bzw. zwischen der unter den Gabelauslegern befindlichen Kartonage und der darauf aufliegenden Unterseite des unteren Gurtes stattfindet.

Zum Absetzen eines von der Greifereinrichtung 66 gehaltenen Kartonagenstapels 12 auf der Palette 16 wird die Höhe der Oberseite der dort bereits abgesetzten Kartonagenstapel 12 laufend gemessen und der Umsetzroboter 2 6 in Abhängigkeit von dieser Höhe, den Abmessungen der Kartonagenstapel 12 und der gewünschten Anordnung derselben auf der Palette 16 so gesteuert, dass sein Roboterarm 64 die Greifereinrichtung 66 bzw. den von dieser festgehaltenen Stapel 12 in eine genau definierte Koordinatenposition über der ortsfest gehaltenen Palette 16 bewegt und in die gewünschte Ausrichtung bringt. In dieser Position befinden sich die Gabelausleger 70 mit ihren Unterseiten schwebend in einer Höhe null über der Oberseite der Palette 12 oder eines darauf abgesetzten Kartonagenstapels 12, so dass von der Greifereinrichtung 66 keine Kräfte auf die

Palette 16 oder bereits darauf abgesetzte Kartonagenstapel ausgeübt werden. Die Gabelausleger 70 werden anschließend in Richtung des Pfeils A zurückgezogen und der transportierte Stapel 12 mit Hilfe des Andruckelements 74 nach unten gedrückt und abgesetzt.

Der Umsetzroboter 26 ermöglicht es, die Kartonagenstapel 12 sowohl eng nebeneinander als auch mit Lücken dazwischen in beliebiger Ausrichtung sowie einander überlappend abzusetzen, ohne dass es zu Verschiebungen in den bereits abgesetzten Stapeln 12 oder dem abzusetzenden Stapel 12 kommt. Bevorzugt werden die Stapel 12 unter Bildung von Stapellagen lagenweise abgesetzt, wobei vor dem Absetzen der ersten Lage und nach dem Absetzen von einer oder mehreren weiteren Lagen einer der Schonbogen 18 auf die Oberseite der Palette bzw. der einzelnen Lagen aufgelegt werden, um ein späteres Abnehmen der Stapel von der Palette 16 zu erleichtern und die Stabilität der gestapelten Kartonagen auf der Palette 16 zu verbessern.

Das Auflegen der Schonbogen 18 erfolgt mit Hilfe des Schonbogenauflegers 30, der zwischen zwei Positionen über der Palette 16 bzw. über einem Schonbogenstapel (nicht dargestellt) verfahrbar ist und einen durch einen Motor 84 vertikal beweglichen Schonbogengreifer 80 aufweist (Fig. 7). Der Schonbogengreifer 80 ist mit einer Mehrzahl von neben- und hintereinander angeordneten Saugnäpfen 82 versehen, die mit einer Unterdruckquelle (nicht dargestellt) verbindbar sind, um den jeweils obersten Schonbogen 18 vom Schonbogenstapel aufzunehmen und ihn an eine programmierbare Stelle über die Palette 16 zu transportieren, wo er nach dem Absenken des Schonbogengreifers 80 durch Unterbrechung der Verbindung zwischen den Saugnäpfen 82 und der Unterdruckquelle auf der Oberseite der jeweils obersten Kartonagenlage abgelegt wird.

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Handhabung von auf einer Auflagefläche einer Transporteinrichtung liegenden Kartonagenbündeln, umfassend eine Greifereinrichtung mit zwei Greiferbacken, wobei die Greiferbacken quer zu einer Transportrichtung der Transporteinrichtung aufeinander zu bewegbar sind, um seitlich über die Auflagefläche überstehende entgegengesetzte Stirnenden eines Kartonagenbündels zu ergreifen, und wobei die Greiferbacken gemeinsam in Bezug zur Transporteinrichtung nach oben bewegbar sind, um das ergriffene Kartonagenbündel über die Auflagefläche der Transporteinrichtung anzuheben, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Greiferbacken (46) gemeinsam um eine horizontale Drehachse (35) drehbar sind, um das angehobene Kartonagenbündel (2) um 180 Grad zu wenden, so dass es anschließend mit seiner Oberseite zuunterst auf der Auflagefläche (34) oder einem weiteren, auf der Auflagefläche (34) liegenden Kartonagenbündel (2) abgesetzt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Greiferbacken (46) gemeinsam um eine vertikale Achse (50) drehbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Drehantrieb (37) zum Drehen der beiden Greiferbacken (46) um die horizontale Drehachse (35) und einen separaten Drehantrieb (51) zum Drehen der beiden Greiferbacken (46) um die vertikale Drehachse (50).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Drehantriebe (37, 51) wahlweise einzeln oder gleichzeitig aktivierbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ergreifen eines Kartonagenbündels (2) beide Greiferbacken (46) in seitlicher Richtung auf das Bündel (2) zu bewegbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Greiferbacken (46) zum Ergreifen eines Kartonagenbündels (2) symmetrisch zu einer Mittelachse der Transporteinrichtung (20) in einen der Breite des Kartonagenbündels (2) entsprechend einstellbaren Abstand voneinander bewegbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Greiferbacken (46) in zwei parallelen, nach unten über eine Traverse (33) überstehenden Auslegern (49) drehbar gelagert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehantrieb (37) zum Drehen der beiden Greiferbacken (46) um die horizontale Drehachse (35) eine zur Traverse (33) parallele Antriebswelle (39) umfasst, die über Riementriebe (45) mit Antriebsorganen (47) der Greiferbacken (46) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Greiferbacken (46) an ihrer dem Kartonagenbündel (2) zugewandten Seite mindestens zwei überstehende Haltevorsprünge (53, 55) umfasst, die aufeinander zu bewegbar sind, um das benachbarte Stirnende des Kartonagenbündels (2) zwischen den Haltevorsprüngen (53, 55) zu ergreifen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorsprünge (53, 55) symmetrisch zur Drehachse (35) aufeinander zu bewegbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorsprünge (53, 55) in einen einstellbaren Abstand voneinander bewegbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch einen Greiferbackenverschiebeantrieb mit Schraubenspindel zum symmetrischen Verschieben der beiden Ausleger (49) entlang der Traverse (33).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Transporteinrichtung (20) unter einem die Greifereinrichtung (44) tragenden Portalrahmen (43) hindurch bewegt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch mindestens eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer einseitigen Seitwärtsverlagerung eines auf der Auflagefläche (34) der Transporteinrichtung (20) liegenden Kartonagenbündels (2).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung mindestens einen über oder unter der Transporteinrichtung (20) angebrachten optischen Sensor mit einem Emitter und einem Empfänger umfasst, wobei der Emitter einen Lichtstrahl im Wesentlichen vertikal nach unten bzw. oben emittiert, der von einem ortsfesten Reflektor zum Empfänger zurückreflektiert wird, wenn das Kartonagenbündel mittig auf der Auflagefläche (34) liegt, und der vom Kartonagenbündel (2) unterbrochen wird, wenn dieses über ein vorgegebenes Maß hinaus nach einer Seite verlagert ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (20) mindestens einen angetriebenen Band- oder Riemenförderer (32) umfasst.

17. Anlage zum Palettieren von zu mehreren zu Kartonagenbündeln (2) übereinandergelegten Kartonagen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.

18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Teil einer Doppler- und/oder Wendestation (10) zur Bildung von Kartonagenstapeln (12) durch Aufeinanderlegen von zwei oder mehr Kartonagenbündeln (2) ist.

19. Anlage nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch einen die Kartonagenbündel (2) oder Kartonagenstapel (12) aufnehmenden und auf einer Palette (16) absetzenden Umsetzroboter (26).