HANDHABUNGS- UND/ODER VERPACKUNGSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR UMVERPACKUNG VON ARTIKELGRUPPEN

Abstract

 Es ist ein Verfahren zur Umverpackung von Artikelgruppen und/oder zum Einsetzen von Artikelgruppen in Umverpackungen (22) sowie eine entsprechend steuerbare Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung (10) offenbart. Hierbei werden Artikelgruppen mittels einer Handhabungseinrichtung (26) von einem Bereitstellungsplatz (46) zu einer Förderstrecke (20) überführt und in die Umverpackungen (22) eingesetzt. Die Förderstrecke (20) dient hierbei dem aufeinanderfolgenden Transportieren von Umverpackungen (22), die für eine Aufnahme jeweils mindestens einer, aus mehreren Artikeln (14) gebildeten Artikelgruppe vorgesehen und vorbereitet sind.
Zumindest einige der mittels der Handhabungseinrichtung (26) in die Umverpackungen (22) eingesetzten Artikel (14) einer jeweiligen Artikelgruppe werden während eines Einsetzvorganges mittels einer der Förderstrecke (20) zugeordneten und mit den dort transportierten und jeweils mit Artikelgruppen zu bestückenden Umverpackungen (22) mitbewegten Zentriereinrichtung (32) gelenkt und/oder geführt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung zur Umverpackung von Artikelgruppen und/oder zum Einsetzen von Artikelgruppen in Umverpackungen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Umverpackung von Artikelgruppen und/oder zum Einsetzen von Artikelgruppen in Umverpackungen mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs.

[0002] Die automatisierte Bestückung von Umverpackungen mit Artikelgruppen wie etwa von Getränkekästen oder -kartons mit Getränkebehältern erfolgt normalerweise diskontinuierlich, da die in solchen Fällen typischerweise mittels Förderbändern oder anderen Horizontalfördereinrichtungen im ununterbrochenen Produktstrom transportierten Umverpackungen oder Getränkekästen für jeden Bestückungsvorgang angehalten werden müssen, auch wenn sie im übrigen Prozessverlauf mit kontinuierlicher Fördergeschwindigkeit transportiert werden. Die für die automatisierte Bestückung der Umverpackungen mit Artikelgruppen eingerichteten Verpackungsmaschinen erfordern für eine präzise Bestückung meist den Stillstand der Umverpackung, zumindest für den eigentlichen Einsetzvorgang der Artikelgruppe. Eine solche diskontinuierliche Bestückung weist naturgemäß den Nachteil einer vergleichsweise geringen Leistung auf, da die Förderung der Umverpackungen oder Kästen immer wieder angehalten werden muss, um die Artikel oder Behälter dort mit der gewünschten Präzision einzusetzen.

[0003] Es gibt im Stand der Technik verschiedene Ansätze für eine Reduzierung dieser erkannten Nachteile, etwa durch eine quasikontinuierliche Förderung von Umverpackungen während ihrer Bestückung mit Artikeln, was sich etwa in der WO 96/32323 oder in der GB 836 632 beschrieben findet.

[0004] Sofern es gelingt, die Umverpackungen im laufenden Förderprozess mit Artikeln zu bestücken, gerät eine weitere Anforderung immer mehr in den Vordergrund, die bei solchen Bestückungsprozessen beachtet werden muss. Je höher die Fördergeschwindigkeit ist, mit der die Umverpackungen während ihrer Bestückung mit Artikeln bewegt werden, desto höher ist zwar der erzielbare Produktdurchsatz, da auch die Artikel in entsprechend kürzerer Zeit in die Umverpackungen eingesetzt werden müssen. Allerdings müssen die Artikel sehr exakt positioniert werden, um nicht ihre Zielpositionen in den Umverpackungen zu verfehlen oder mit den Umverpackungen zu kollidieren, bevor sie an ihren jeweiligen Zielpositionen abgesetzt werden. Jede solche Kollision birgt das Risiko einer Produktionsstörung, die eine Unterbrechung im laufenden Verpackungsbetrieb notwendig machen kann.

[0005] Angesichts der Nachteile im Stand der Technik kann es als vorrangiges Ziel der Erfindung angesehen werden, eine einfach aufgebaute und zuverlässig arbeitende Vorrichtung zum Verpacken von Artikeln bzw. zu deren Einsetzen in Umverpackungen sowie ein entsprechendes Verpackungsverfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem einerseits störende Diskontinuitäten bei der Förderung reduziert oder sogar vermieden werden können, und bei denen andererseits die Risiken einer Fehlbestückung von Umverpackungen oder einer ungenauen Positionierung deutlich reduziert werden können.

[0006] Dieses oben identifizierte Ziel wird durch eine Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung sowie durch ein Verfahren zum Überführen von bspw. im Massenstrom und/oder im Reihentransport beförderten Artikeln oder auf sonstige Weise in Bereitstellungspositionen befindlichen Artikeln in kontinuierlich oder intermittierend entlang einer Förderstrecke bewegte Umverpackungen erreicht, welche die Merkmale der jeweiligen unabhängigen Ansprüche aufweisen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die jeweiligen abhängigen Ansprüche beschrieben.

[0007] Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung neben dem weiter unten beschriebenen Verfahren eine Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung zur Umverpackung von Artikelgruppen und/oder zum Einsetzen von Artikelgruppen in Umverpackungen vor, die einen Bereitstellungsplatz für Artikel und/oder Artikelgruppen aufweist, der wahlweise auch durch eine Fördereinrichtung für den Transport von Artikeln im Massenstrom oder im Reihentransport gebildet sein kann. Wenn daher im vorliegenden Zusammenhang allgemein von einer Bereitstellung oder von einem Bereitstellungsplatz die Rede ist, so umfasst dies begrifflich nicht nur einen Platz, wo Artikel zur Übernahme bereit stehen, sondern auch ganz allgemein einen Ort oder eine Fördereinrichtung, wo Artikel herantransportiert werden, um erfasst und übernommen zu werden.

[0008] Die erfindungsgemäße Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung umfasst weiterhin wenigstens eine Förderstrecke zum aufeinanderfolgenden Transportieren von Umverpackungen, die für eine Aufnahme jeweils mindestens einer, aus mehreren Artikeln gebildeten Artikelgruppe vorgesehen und vorbereitet sind. Es sei darauf hingewiesen, dass die im vorliegenden Beschreibungszusammenhang generalisierend als Umverpackungen bezeichneten Verpackungen durch diverse Behältnisse gebildet sein können, die grundsätzlich zur Aufnahme der Artikel, d.h. mindestens einer Artikelgruppe oder mehrerer gemeinsam dort eingefügter Artikel, geeignet sein müssen. In der Praxis können die Umverpackungen bspw. durch oben offene Kartons, Trays, Getränkekisten usw. gebildet sein, in welche die Artikel von oben her mittels der weiter unten im Detail erläuterten Handhabungseinrichtung, insbesondere mit ihrem mindestens einen steuerbaren Greiferkopf eingesetzt werden können. Wenn zudem verallgemeinernd von Artikeln die Rede ist, so sind dies massenstromfähige Stückgüter, deren weitere Handhabung und/oder deren Transport und/oder Versand typischerweise mittels Umverpackungen erfolgt. So können die Artikel insbesondere durch Behältnisse, Getränkebehältnisse, Flaschen, Dosen o. dgl. gebildet sein, die mittels der Umverpackungen zu stapel- und/oder palettierbaren Verpackungseinheiten zusammengefasst werden können.

[0009] Zudem umfasst die Vorrichtung wenigstens eine zwischen dem Bereitstellungsplatz und der wenigstens einen Förderstrecke bewegbaren Handhabungseinrichtung, die zur gleichzeitigen Aufnahme und Erfassung jeweils einer Artikelgruppe vom Bereitstellungsplatz, zu deren Überführung zur Förderstrecke und zum Einsetzen der Artikelgruppe in eine der dort beförderten Umverpackungen vorgesehen und ausgebildet ist. Wenn im vorliegenden Zusammenhang von einer Handhabungseinrichtung die Rede ist, die bspw. mit mindestens einem Greiferkopf zur Handhabung der Artikel ausgestattet sein kann, so kann dies bspw. ein Portalroboter, ein Mehrachsroboter, ein Parallelkinematik-Roboter oder eine andere geeignete Handhabungseinrichtung sein, die zwischen den wenigstens zwei Förderstrecken zur Überführung von gleichzeitig mehreren Artikeln zu den Umverpackungen hin- und herbewegt und dabei gleichzeitig nach Bedarf angehoben und abgesenkt werden kann.

[0010] An einem beweglichen Werkzeugkopf dieser Handhabungseinrichtung kann sich bspw. wenigstens ein steuerbarer Greiferkopf zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Artikel wie bspw. Getränkebehältern oder Flaschen befinden, der bspw. mit steuerbaren Artikelgreifern wie etwa Sauggreifern oder mit steuerbaren Greiftulpen o. dgl. ausgestattet sein kann, mit denen die Artikel, Getränkebehälter oder Flaschen in deren Hals- oder Kopfbereich erfasst und für die Überführung in die Umverpackung sicher gehalten sowie zum Absetzen in der Umverpackung zuverlässig freigegeben werden können. Sofern die Handhabungseinrichtung mit nur einem Greiferkopf ausgestattet ist, kann normalerweise gleichzeitig eine Umverpackung mit einer definierten Anzahl von Artikeln, Getränkebehältern oder Flaschen bestückt werden, bspw. mit einer Anzahl von im Rechteckverbund angeordneten Artikeln von insgesamt zwanzig oder vierundzwanzig oder mehr Artikeln, Getränkebehältern oder Flaschen. Somit muss der Greiferkopf mit einer der zu greifenden Artikelzahl entsprechenden Anzahl von normalerweise gemeinsam steuerbaren Artikelgreifern ausgestattet sein, die zudem in ihrer räumlichen Anordnung zueinander der Anordnung der Artikel im Artikelverbund entsprechen oder an diese Anordnung anpassbar sein können.

[0011] Wahlweise kann die Handhabungseinrichtung jedoch auch mit zwei oder drei gleichartigen Greiferköpfen ausgestattet sein, die es erlauben, eine entsprechend größere Anzahl von Artikeln gleichzeitig zu erfassen und bspw. in zwei oder drei hintereinander beförderte Umverpackungen abzusetzen. Durch die solchermaßen geschaffene Möglichkeit der gleichzeitigen Bestückung mehrerer Umverpackungen mit jeweiligen Artikelgruppen, insbesondere mit jeweils gleichartigen Artikelgruppen, ist ein entsprechend hoher Durchsatz bei der Bestückung von Umverpackungen mit Artikeln möglich.

[0012] Die vorliegende Erfindung weist die besondere Neuerung einer der wenigstens einen Förderstrecke zugeordneten und mit den dort transportierten und jeweils mit Artikelgruppen zu bestückenden Umverpackungen mitbewegbaren Zentriereinrichtung auf, die der Lenkung und Führung zumindest einiger der mittels der Handhabungseinrichtung in die Umverpackungen einzusetzenden Artikel einer jeweiligen Artikelgruppe während eines Einsetzvorganges dient, und die effektiv verhindern kann, dass die Artikel während des normalerweise in sehr kurzer Zeit und mit entsprechend hoher Geschwindigkeit ablaufendenden Einsetzvorganges oder Bestückungsvorganges mit der Umverpackung kollidieren, ungenau eingesetzt werden und/oder ihre jeweiligen Zielpositionen in der Umverpackung verfehlen.

[0013] Wie oben bereits angedeutet, kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Handhabungseinrichtung mindestens einen steuerbaren Greiferkopf für eine aufzunehmende und zu erfassende Artikelgruppe mit einzeln, in Gruppen oder gemeinsam steuerbaren Greifelementen für jeden aufzunehmenden und zu erfassenden Artikel umfasst. Außerdem kann vorgesehen sein, dass jeder mittels eines Greiferkopfes der Handhabungseinrichtung zu bestückenden Umverpackung jeweils ein separates Zentrierelement zugeordnet ist, das ein Bestandteil der bewegbaren Zentriereinrichtung ist.

[0014] Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass weitgehend alle Positionierbewegungen der Handhabungseinrichtung und/oder des mindestens einen Greiferkopfes in Bezug auf eine mit einer Artikelgruppe zu bestückende Umverpackung mit den Positionierbewegungen des wenigstens einen Zentrierelements der Zentriereinrichtung abgestimmt und/oder synchronisiert werden können. Auf diese Weise kann die Zentriereinrichtung zumindest in der letzten Phase der Positionierung der Handhabungseinrichtung und/oder der Greiferköpfe, d.h. unmittelbar vor dem eigentlichen Einsetzvorgang, der mit dem Ablösen der Artikel vom Greiferkopf oder von der Handhabungseinrichtung verbunden ist, in ihren Positionierungsbewegungen auf die Förderbewegungen der Umverpackungen sowie auf die Positionierungsvorgänge der Handhabungseinrichtung abgestimmt werden. Dadurch kann gewährleistet werden, dass sich die Zentriereinrichtung zumindest in der kritischen Phase der unmittelbaren Annäherung der Artikel an die Umverpackung an der richtigen Stelle befindet, um die Artikel zu führen und zu lenken und um auf diese Weise Kollisionen und Fehlbestückungen aufgrund einer nicht ausreichend exakten Positionierung der Artikel gegenüber der betreffenden Umverpackung zu vermeiden.

[0015] Das wenigstens eine Zentrierelement der Zentriereinrichtung kann zweckmäßigerweise durch einen geeigneten Zentrierrahmen gebildet sein, dessen Größe vorzugsweise mit einer Grundfläche einer Umverpackung korrespondiert, und der über einem umlaufenden Rand einer Umverpackung positioniert und/oder dort aufgesetzt werden kann und die Artikel lenkt und auf diese Weise verhindert, dass die Artikel bspw. auf dem Kastenrand aufgesetzt werden.

[0016] Eine besonders sinnvolle Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorsehen, dass der Zentrierrahmen mehrere Lenkungseinrichtungen zur Lenkung der Artikel bei deren Einsetzen in eine Umverpackung aufweist, die insbesondere durch trichterförmig in die Umverpackung mündende Führungsbleche o. dgl. gebildet sein können.

[0017] Wahlweise können mehrere Zentrierelemente, die vorzugsweise nebeneinander angeordnet sind, die Zentriereinrichtung bilden. Sinnvoll ist es, wenn die Anzahl der Zentrierelemente einer Zentriereinrichtung mit der Anzahl der Greiferköpfe der Handhabungseinrichtung sowie mit der Anzahl der gleichzeitig zu bestückenden Umverpackungen übereinstimmt.

[0018] Wahlweise können die Zentrierelemente gemeinsam oder separat in vertikaler Richtung verstellbar sein.

[0019] Wahlweise können die Zentrierelemente gemeinsam oder separat in Transportrichtung oder entgegen der Transportrichtung verstellbar sein. Ggf. können die Zentrierelemente auch gemeinsam oder separat quer zur Transportrichtung verstellbar sein, um damit etwa Schiefstellungen der Kästen oder Umverpackungen ausgleichen zu können.

[0020] Eine sinnvolle Ausführungsvariante der Vorrichtung kann dadurch gebildet sein, dass die Zentriereinrichtung mit ihrem wenigstens einen Zentrierelement an einem beweglichen Roboterarm geführt ist. Ebenso denkbar ist es, wenn die Zentriereinrichtung mit ihrem wenigstens einen Zentrierelement an einer Portalaufhängung geführt ist, die auf einer Schiene entlang der Förderstrecke verschiebbar angeordnet ist. Ggf. können die Zentrierelemente auch an Pneumatikzylindern hängen und auf einer Schiene entlang der Förderstrecke verfahrbar sein.

[0021] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Zentriereinrichtung mit ihrem wenigstens einen Zentrierelement in ihren Bewegungen auf Basis der erfassten Bewegungen der Umverpackungen und/oder auf Basis einer Auswertung der von wenigstens einem die zu bestückenden Umverpackungen erfassenden optischen Sensor gelieferten Sensorsignale steuerbar ist.

[0022] Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung neben der zuvor in verschiedenen Ausführungsvarianten beschriebenen Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung zur Umverpackung von Artikelgruppen und/oder zum Einsetzen von Artikelgruppen in Umverpackungen weiterhin ein Verfahren zur Umverpackung von Artikelgruppen und/oder zum Einsetzen von Artikelgruppen in Umverpackungen vor, bei dem Artikel und/oder Artikelgruppen mittels einer Handhabungseinrichtung von einem Bereitstellungsplatz für die Artikel und/oder Artikelgruppen zu wenigstens einer Förderstrecke überführt werden. Diese Förderstrecke ist zum aufeinanderfolgenden Transportieren von Umverpackungen, die für eine Aufnahme jeweils mindestens einer, aus mehreren Artikeln gebildeten Artikelgruppe vorgesehen und vorbereitet. Die Handhabungseinrichtung überführt die Artikel und/oder Artikelgruppen vom Bereitstellungsplatz in die auf der Förderstrecke befindlichen und/oder bewegten Umverpackungen und setzt sie dort ein. Das Verfahren sieht vor, dass zumindest einige der mittels der Handhabungseinrichtung in die Umverpackungen eingesetzten Artikel einer jeweiligen Artikelgruppe während eines Einsetzvorganges mittels einer der wenigstens einen Förderstrecke zugeordneten und mit den dort transportierten und jeweils mit Artikelgruppen zu bestückenden Umverpackungen mitbewegten Zentriereinrichtung gelenkt und/oder geführt werden.

[0023] Diese Lenkung und Führung der einzelnen Artikel dient im Wesentlichen der Vermeidung von Kollisionsrisiken beim Einsetzen der Artikel in die Umverpackungen, da bei den relativ hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten und den oftmals sehr engen Abständen der Artikel in den Umverpackungen die Gefahr steigt, dass die Artikel mit ihren Bodenflächen auf den Rändern der Umverpackung oder in deren Gefache aufsetzen, was zu Produktionsstörungen führen kann, wenn dadurch der Einsetzvorgang gestört wird oder abgebrochen werden muss. Die Zentriereinrichtung soll diesen Problemen dadurch abhelfen, dass sie bei jedem Einsetzvorgang zur jeweiligen Umverpackung gebracht und dort positioniert wird, so dass sie als eine Art von Einführhilfe oder Einführtrichter für die Artikel fungieren kann.

[0024] Bei dem Verfahren kann wahlweise vorgesehen sein, dass jeder mittels eines Greiferkopfes der Handhabungseinrichtung zu bestückenden Umverpackung zumindest während des eigentlichen Einsetzvorganges der Artikel in die vorgesehenen Positionen in der Umverpackung jeweils ein separates Zentrierelement zugeordnet wird, das Teil der bewegbaren Zentriereinrichtung ist.

[0025] Hierbei kann es zudem sinnvoll sein, weitgehend alle Positionierbewegungen des mindestens einen Greiferkopfes in Bezug auf eine mit einer Artikelgruppe zu bestückende Umverpackung mit den entsprechenden Positionierbewegungen des wenigstens einen Zentrierelements der Zentriereinrichtung abzustimmen und/oder zu synchronisieren, so dass immer dann, wenn die Artikel in die Umverpackung eingefügt werden, ein passendes Zentrierelement bereitsteht und Kollisionen der Artikel mit der Umverpackung verhindern.

[0026] Das wenigstens eine Zentrierelement der Zentriereinrichtung kann insbesondere durch einen Zentrierrahmen gebildet sein, dessen Größe mit einer Grundfläche einer Umverpackung korrespondiert, und der über einem umlaufenden Rand einer Umverpackung positioniert und/oder dort aufgesetzt wird und die Artikel lenkt. Die Artikel können dadurch sehr effektiv am Aufsetzen auf den Kastenrand gehindert werden, was insgesamt die Fehleranfälligkeit beim erfindungsgemäßen Verpackungsverfahren signifikant reduzieren kann.

[0027] Um seine Aufgabe bei der Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens effektiv zu erfüllen, kann der Zentrierrahmen bspw. mehrere Lenkungseinrichtungen zur Lenkung der Artikel bei deren Einsetzen in eine Umverpackung aufweisen, die insbesondere durch trichterförmig in die Umverpackung mündende Führungsbleche o. dgl. gebildet sein können.

[0028] Wahlweise können mehrere Zentrierelemente, die vorzugsweise nebeneinander angeordnet sind, die Zentriereinrichtung bilden.

[0029] Auch kann das Verfahren vorsehen, dass die Zentrierelemente zur Positionierung auf oder über den Umverpackungen gemeinsam oder separat in vertikaler Richtung verstellt werden können. Diese Verstellung ist in aller Regel notwendig, da es sinnvoll ist, die Zentrierelemente zumindest eine kurze Distanz in die jeweiligen Umverpackungen hineinzusenken, damit ihre jeweiligen Führungsbleche o. dgl. über den Rand der Umverpackung reichen und ggf. bis hinab zu den Oberkanten eines Gefaches reichen können.

[0030] Darüber hinaus kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass die Zentrierelemente zur Positionierung auf oder über den Umverpackungen gemeinsam oder separat in Transportrichtung oder entgegen der Transportrichtung verstellt werden. Ebenso können sie zum Zurückfahren zu weiteren zu bestückenden Umverpackungen auch gegen die Transportrichtung verfahrbar sein. Diese Bewegungskomponente der Zentrierelemente ist bei allen Bestückungsverfahren notwendig, bei denen die Umverpackungen während ihrer Bestückung mit Artikeln auf der Förderstrecke bewegt werden und nicht zum Stillstand kommen. Die Zentrierelemente müssen somit synchron mit den sich fortbewegenden Umverpackungen bewegt werden, damit sie ihre Aufgabe während des Bestückungsvorganges zuverlässig erfüllen können.

[0031] Außerdem kann es bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sinnvoll sein, dass die Zentrierelemente zur Positionierung auf oder über den Umverpackungen gemeinsam oder separat quer zur Transportrichtung verstellt werden können, um damit z.B. Schiefstellungen der Kästen ausgleichen zu können, oder um damit Fluchtungsabweichungen der Umverpackungen gegenüber der Transportrichtung ausgleichen zu können. Da auch die Greiferköpfe der Handhabungseinrichtung normalerweise sehr exakt über die Umverpackungen positioniert werden, auch wenn sich diese nicht exakt in der Fluchtung der vorauslaufenden oder nachfolgenden Umverpackungen oder Kästen befinden, ist es in gleicher Weise sinnvoll, auch die Zentrierelemente solche Ausgleichsbewegungen durchführen zu lassen. Ggf. können die Umverpackungen mittels Korrekturbewegungen der Zentrierelemente quer zur Transportrichtung in eine gewünschte Fluchtung zu vorlauslaufenden oder nachfolgenden Umverpackungen oder Kästen gebracht werden, sofern dies gewünscht ist.

[0032] Eine sinnvolle Variante für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bspw. darin bestehen, die Zentriereinrichtung mit ihrem wenigstens einen Zentrierelement an einem beweglichen Roboterarm aufzuhängen und zu führen.

[0033] Ebenso denkbar ist es, die Zentriereinrichtung mit ihrem wenigstens einen Zentrierelement an einer Portalaufhängung aufzuhängen und zu führen, die bspw. auf einer hierfür geeigneten Schiene entlang der Förderstrecke verschoben werden kann. Hierbei können die Zentrierelemente bspw. an Pneumatikzylindern aufgehängt oder geführt sein und auf einer Schiene entlang der Förderstrecke verfahrbar sein.

[0034] Eine weitere sinnvolle Option des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, die Zentriereinrichtung mit ihrem wenigstens einen Zentrierelement in ihren Bewegungen auf Basis der erfassten Bewegungen der Umverpackungen und/oder auf Basis einer Auswertung der von wenigstens einem die zu bestückenden Umverpackungen erfassenden optischen Sensor gelieferten Sensorsignale zu steuern.

[0035] 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 anhand einer schematischen Draufsicht den grundsätzlichen Aufbau einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Handhabungs- und/oder V erpacku ngsvorrichtung.

Fig. 2 zeigt in drei schematischen Ansichten (Fig. 2A, Fig. 2B und Fig. 2C) eine erste Variante einer Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung und deren wesentliche Komponenten.

Fig. 3 zeigt in insgesamt fünf schematischen Seitenansichten (Figuren 3A bis 3E) aufeinander folgende Prozessphasen einer ersten Ausführungsvariante einer Zentriereinrichtung bzw. einer ersten Verfahrensvariante der Verwendung der Zentriereinrichtung bei der Bestückung von Umverpackungen mit Artikeln.

Fig. 4 zeigt in insgesamt drei schematischen Seitenansichten (Figuren 4A bis 4C) aufeinanderfolgende Prozessphasen einer zweiten Ausführungsvariante der Zentriereinrichtung bzw. einer zweiten Verfahrensvariante der Verwendung der Zentriereinrichtung bei der Bestückung von Umverpackungen mit Artikeln.

Fig. 5 zeigt in insgesamt drei schematischen Seitenansichten (Figuren 5A bis 5C) aufeinander folgende Prozessphasen einer dritten Ausführungsvariante der Zentriereinrichtung bzw. einer dritten Verfahrensvariante der Verwendung der Zentriereinrichtung bei der Bestückung von Umverpackungen mit Artikeln.

Fig. 6 zeigt in einer schematischen Ansicht eine weitere Variante der Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung.

[0036] 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 erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.

[0037] Die schematische Draufsicht der Fig. 1 soll in erster Linie den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 verdeutlichen, die der Zusammenfassung und/oder Umverpackung von Artikelgruppen dient, was im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel durch das Überführen von Getränkebehältern in als Umverpackungen dienende Getränkekästen veranschaulicht werden soll. Diese Getränkekästen sind jeweils zur oberseitigen Aufnahme einer definierten Anzahl von regelmäßig angeordneten bzw. passend gruppierten Getränkebehältern geeignet und vorgesehen.

[0038] Der hier nur schematisch angedeuteten Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 ist eine erste Förderstrecke 12 zum Transportieren einer Vielzahl von aufrecht stehenden Artikeln 14 zugeordnet. Diese erste Förderstrecke 12 kann als Abwandlung eines Bereitstellungsplatzes für die Artikel 14 verstanden werden, da im Zusammenhang mit der Definition der Erfindung ganz allgemein von einem Bereitstellungsplatz gesprochen wird, was eine ortsfeste Übergabestelle mit einer Vielzahl von dort bereitgestellten Artikeln 14 oder bspw. auch eine Förderstrecke 12 entsprechend Fig. 1 sein kann, mit der die Artikel 14 in den Bereich der Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 gebracht werden können.

[0039] Die hier allgemein als Artikel 14 bezeichneten Gegenstände oder Stückgüter sind im vorliegenden Zusammenhang insbesondere durch aufrecht stehende Getränkebehälter 16 gebildet, die im Massenstrom und/oder im Reihentransport in einer definierten Förderrichtung 18, die zur Vorrichtung 10 hinführt, transportiert werden. Zudem ist der Vorrichtung 10 eine nahe an der ersten Förderstrecke 12 befindliche und im gezeigten Ausführungsbeispiel parallel zu dieser verlaufende zweite Förderstrecke 20 zum aufeinanderfolgenden Transportieren von Umverpackungen 22 in Gestalt von Getränkekästen 24, die als Umverpackungen 22 für die Aufnahme jeweils mindestens einer aus mehreren Artikeln 14 bzw. Getränkebehältern 16 gebildeten Artikelgruppe vorgesehen und vorbereitet sind.

[0040] Grundsätzlich können die Umverpackungen 22 auch durch andere Kästen oder Kisten oder Behältnisse unterschiedlichster Art gebildet sein, bspw. durch Kisten aus einfacher Kartonage oder bspw. auch durch Folienumhüllungen, Schrumpffolien oder andere Umhüllungen aus flächigem Packmaterial. Die im vorliegenden Zusammenhang als Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 bezeichnete Maschine kann grundsätzlich auch der Herstellung oder Ausbildung von Gebinden dienen, so dass auf der zweiten Förderstrecke 20 wahlweise auch Umreifungen, Folienabschnitte oder sonstige Packmittel heranbefördert und der Vorrichtung 10 zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt werden können, damit in der Vorrichtung 10 aus diesen Packmitteln oder Packhilfsmitteln unter Zusammenfassung von gruppierten Artikeln 14 Gebinde hergestellt werden können.

[0041] Wie dies bereits die schematische Draufsicht der Fig. 1 erkennen lässt, werden auch die z.B. durch die Getränkekästen 24 gebildeten Umverpackungen 22 (oder ggf. die sonstigen Packmittel) auf der zweiten Förderstrecke 20 in derselben Förderrichtung 18 zur Vorrichtung 10 bewegt wie die z.B. durch die Getränkebehälter 16 gebildeten Artikel 14 auf der ersten Förderstrecke 12. Diese parallele Ausrichtung der beiden Förderstrecken 12 und 20 zueinander ist jedoch nicht unbedingt zwingend, sondern kann in der Praxis bedarfsweise auch variieren, so dass wahlweise auch nichtparallele Förderrichtungen 18 der beiden Förderstrecken 12 und 20 für die Artikel 14 oder Getränkebehälter 16 bzw. für die Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 denkbar und handhabbar sind.

[0042] Weiterhin umfasst die in der Fig. 1 in schematischer Weise gezeigte Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 eine den beiden Förderstrecken 12 und 20 räumlich und funktionell gleichermaßen zugeordnete Handhabungs- und/oder Verpackungsstation 26. Diese Handhabungs- und/oder Verpackungsstation 26 dient entweder dem Verpacken der in Förderrichtung 18 auf der ersten Förderstrecke 12 herantransportierten Artikel 14 oder Getränkebehälter 16 durch deren Überführung in die Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24, die jeweils mindestens eine aus mehreren Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16 gebildete Artikelgruppe oder Behältergruppe aufnehmen können. Diese Verpackung oder Überführung der Artikel 14 oder Getränkebehälter 16 in die Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 umfasst immer auch einen Handhabungsprozess, weshalb dieser Abschnitt der Vorrichtung 10 auch als Handhabungs- und/oder Verpackungsstation 26 bezeichnet werden kann.

[0043] Wahlweise kann die Handhabungs- und/oder Verpackungsstation 26 auch der Gebindebildung durch Bündeln der in Förderrichtung 18 auf der ersten Förderstrecke 12 herantransportierten Artikel 14 oder Getränkebehälter 16 durch Zusammenfassen mehrerer Artikel 14 oder Getränkebehälter 16 zu Gebinden, z.B. zu Umreifungsgebinden, zu Foliengebinden, zu Schrumpffoliengebinden, zu Klebegebinden etc. dienen. Auch diese Zusammenfassung der Artikel 14 oder Getränkebehälter 16 zu Gebinden umfasst ebenfalls immer einen Handhabungsprozess.

[0044] Die Handhabungs- und/oder Verpackungsstation 26 verfügt über einen Manipulator 28 oder über mehrere Manipulatoren 28, der/die z.B. mit mindestens einem Greiferkopf 30 oder wahlweise auch mit mehreren parallel ansteuerbaren Greiferköpfen 30 ausgestattet sein kann/können, der bzw. die zur gleichzeitigen Aufnahme und Erfassung jeweils einer Artikelgruppe mit jedem vorhandenen Greiferkopf 30 von der ersten Förderstrecke 12 und zu deren Überführung zur zweiten Förderstrecke 20 innerhalb der Vorrichtung 10 und zum Einsetzen der Artikelgruppe, d.h. der Gruppe von Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16, in eine der dort beförderten Umverpackungen 22 bzw. Getränkekästen 24 vorgesehen sind. Ebenso kann der durch mindestens einen Greiferkopf 30 oder durch mehrere Greiferköpfe 30 gebildete Manipulator 28 auch dafür vorgesehen sein, die Artikel 14 oder Getränkebehälter 16 von der ersten Förderstrecke 12 zu erfassen und der weiteren Gebindebildung durch gruppenweise Zusammenfassung von Artikeln 14 oder Behältern 16 zu Gebinden zuzuführen.

[0045] Auch wenn im vorliegenden Zusammenhang generell von einer ersten Förderstrecke 12 die Rede ist, so kann anstelle einer solchen bspw. als Horizontalfördereinrichtung ausgebildeten Förderstrecke 12 auch ein nahezu beliebig ausgestalteter Bereitstellungsplatz für die Artikel 14 oder Getränkebehälter 16 vorhanden und eingesetzt werden, von dem die Artikel 14 oder Getränkebehälter 16 mittels des Manipulators 28 erfasst und der Gebindebildung zugeführt oder in die bereitstehenden Umverpackungen 22 eingesetzt oder eingefügt werden können.

[0046] Die in der Fig. 1 nur schematisch angedeutete Handhabungs- und/oder Verpackungsstation 26 mit dem Manipulator 28 bzw. mit dem mindestens einen Greiferkopf 30 oder mit mehreren annähernd synchron beweglichen und steuerbaren Greiferköpfen 30 kann bspw. durch einen Portalroboter, einen Mehrachsroboter, einen Parallelkinematik-Roboter oder eine andere geeignete Handhabungseinrichtung gebildet sein, deren Manipulator 28, Greiferkopf 30 oder deren Greiferköpfe 30 zwischen dem hier nicht gezeigten Bereitstellungsplatz oder den beiden Förderstrecken 12 und 20 zur Überführung von gleichzeitig mehreren Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16 zu den bereitstehenden oder wahlweise in paralleler Förderrichtung 18 bewegten Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 hin und her bewegt und dabei gleichzeitig nach Bedarf angehoben und abgesenkt werden können.

[0047] Der an einem beweglichen Werkzeugkopf (nicht im Detail dargestellt) an dem vorzugsweise in der Handhabungs- und/oder Verpackungsstation 26 eingesetzten Manipulators 28 befindliche steuerbare Greiferkopf 30 oder die mehreren Greiferköpfe 30 dienen der gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Artikel 14, Getränkebehälter 16 oder Flaschen. Zu diesem Zweck ist der Greiferkopf 30 oder sind die Greiferköpfe 30 bspw. mit steuerbaren Sauggreifern oder mit steuerbaren Greiftulpen o. dgl. ausgestattet, mit denen die Artikel 14, Getränkebehälter 16 oder Flaschen in deren Hals- oder Kopfbereich erfasst und für die Überführung und das annähernd senkrechte Einfügen in die oben offenen Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 sicher gehalten sowie zum Absetzen in der hierfür jeweils vorgesehenen Umverpackung 22 bzw. im jeweils hierfür vorgesehenen Getränkekasten 24 zuverlässig freigegeben werden können.

[0048] Sofern die Handhabungs- und/oder Verpackungsstation 26 in einer einfachsten Ausstattungsvariante mit nur einem Greiferkopf 30 als Manipulator 28 ausgestattet ist, kann normalerweise gleichzeitig eine Umverpackung 22 bzw. ein Getränkekasten 24 mit einer definierten Anzahl von Artikeln 14, Getränkebehältern 16 oder Flaschen bestückt werden, bspw. mit einer Anzahl von im Rechteckverbund angeordneten Getränkebehältern 16 von insgesamt zwanzig oder vierundzwanzig oder mehr Getränkebehältern 16 oder Flaschen. Vorzugsweise kann die Handhabungs- und/oder Verpackungsstation 26 jedoch auch mit zwei oder drei gleichartigen Greiferköpfen 30 ausgestattet sein, die es erlauben, eine entsprechend größere Anzahl von Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16 gleichzeitig zu erfassen und bspw. in zwei oder drei hintereinander beförderte Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 abzusetzen. Durch die solchermaßen geschaffene Möglichkeit der gleichzeitigen Bestückung mehrerer Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 mit jeweiligen Gruppen von Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16 ist ein entsprechend hoher Durchsatz bei der Bestückung von Umverpackungen 22 mit Artikeln 14 bzw. Behältern 16 möglich.

[0049] Die schematische Darstellung der Fig. 1 lässt weiterhin die aus der Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 in Förderrichtung 18 nach rechts herausführende bzw. sich in Förderrichtung 18 fortsetzende zweite Förderstrecke 20 erkennen, deren Förderrichtung 18 zur Abförderung der in der Station 26 gebildeten Gebinde oder zur Abförderung der mit Artikeln 14 bestückten Umverpackungen 22 oder der mit Getränkebehältern 16 bestückten Getränkekästen 24 für deren weitere Handhabung wie etwa Palettierung unverändert ist. Normalerweise kann der nach rechts aus der Vorrichtung 10 herausführende Abschnitt der zweiten Förderstrecke 20 deren Fortsetzung bilden, da die Getränkekästen 24 bei ihrer Bestückung mit Getränkebehältern 16 nicht von der zweiten Förderstrecke 20 heruntergenommen oder entnommen werden müssen.

[0050] Die Bezugsziffer 32 bezeichnet in der Fig. 1 eine der zweiten Förderstrecke 20 zugeordnete und mit den dort transportierten und jeweils mit Artikelgruppen zu bestückenden Umverpackungen 22 mitbewegbaren Zentriereinrichtung 32 zur Lenkung und Führung zumindest einiger der mittels der Handhabungseinrichtung bzw. des Manipulators 28 in die Umverpackungen 22 einzusetzenden Artikel 14 einer jeweiligen Artikelgruppe während eines Einsetzvorganges. Hierbei kann sinnvollerweise jeder mittels eines Greiferkopfes 30 der Handhabungseinrichtung oder des Manipulators 28 zu bestückenden Umverpackung 22 jeweils ein separates Zentrierelement 34 zugeordnet sein, das ein Bestandteil der bewegbaren Zentriereinrichtung 32 ist.

[0051] Die schematische Frontansicht der Fig. 2A und die schematische Seitenansicht der Fig. 2B verdeutlichen die Anordnung und die Wirkungsweise der einen wichtigen Bestandteil der Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung bildenden Zentriereinrichtung 32, bei der im gezeigten Ausführungsbeispiel die den einzelnen Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 zugeordneten Zentrierelemente 34 jeweils durch Zentrierrahmen 36 gebildet sind, die zumindest während der Phase der Bestückung der Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 mit Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16 über den jeweiligen Getränkekasten 24 positioniert und vorzugsweise auf dessen oberen umlaufenden Rand 38 aufgesetzt (vgl. Fig. 2A) oder ggf. ein Stück weit dort hineingesenkt wird (vgl. Fig. 2B).

[0052] Wie dies die Fig. 2A andeutet, kann die Zentriereinrichtung 32 bspw. an einem Portalroboter 40 oder einer Roboterbrücke aufgehängt und auf diese Weise in verschiedene Richtungen bewegt werden, um eine exakte Positionierung oberhalb der jeweiligen Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 sicherstellen zu können, die während des Einsetzvorganges auf der als Horizontalfördereinrichtung 42 oder Transportband ausgebildeten zweiten Förderstrecke 20 bewegt werden oder wahlweise dort angehalten werden können, um nach der Bestückung mit den Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16 wieder in Transportrichtung 18 weiterbefördert zu werden.

[0053] Eine optionale kontinuierliche Einzelzentrierung der einzelnen Zentrierrahmen 36 gibt die Position für die normalerweise ebenfalls robotergesteuerten Greiferköpfe 30 der Handhabungseinrichtung bzw. des Manipulators 28 vor. Die typischerweise robotergesteuerten Greiferköpfe 30 können sich vorzugsweise auf die kontinuierlichen Bewegungen und Positionen der Zentrierelemente bzw. der einzelnen Zentrierrahmen abstimmen oder aufsynchronisieren, wodurch eine präzise und fehlerfreie Einsetzbewegung beim Absenken der Artikeln 14 oder Getränkebehälter 16 in die jeweiligen Zielpositionen in den Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 gewährleistet werden kann.

[0054] Die Figuren 2A und 2B zeigen weiterhin die als Behälterzulauf 44 ausgebildete erste Förderstrecke 12, die ebenfalls als Horizontalfördereinrichtung ausgebildet ist. Die Getränkebehälter 16 oder Artikel 14 werden dort im Reihentransport in Förderrichtung 18 zum Bereitstellungsplatz 46 transportiert, wo sie gruppenweise von den Greiferköpfen 30 des Manipulators 28 übernommen und in einer Transferbewegung zur zweiten Förderstrecke 20 mit den dort bereitstehenden Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 befördert werden. Die in mehreren Reihen lückenlos hintereinander zum Bereitstellungsplatz 46 beförderten Getränkebehälter 16 können bspw. reihenweise durch sog. Gassenbleche 48 voneinander getrennt sein. Wahlweise könnten die Behälter 16 jedoch auch im Massenstrom befördert werden, solange sichergestellt ist, dass die Greiferköpfe 30 die jeweils richtige Anzahl an Behältern 16 erkennen und im Massenstrom erfassen können.

[0055] Die schematischen Seitenansichten der Fig. 2B und der Fig. 2C lassen weiterhin die Zusammenwirkung der Zentrierrahmen 36 mit den Greiferköpfen 30 erkennen, die jeweils eine Gruppe von Getränkebehältern 16 erfasst haben, um sie in die bereitstehenden oder in Transportrichtung 18 beförderten Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 abzusenken und einzusetzen.

[0056] Wie es die schematische Seitenansicht der Fig. 2B erkennen lässt, bilden die Zentrierrahmen 36 der Zentriereinrichtung 32 nicht nur eine Einführhilfe beim exakten Positionieren der Getränkebehälter 16 während des Absenkens der jeweiligen Greiferköpfe 30, sondern die Zentrierelemente 32 können als effektive Zentrierhilfe gegenüber den Getränkekästen 24 dienen, indem sie innerhalb des umlaufenden Randes 38 des jeweiligen Kastens 24 positioniert und abgesenkt werden. Dadurch können nicht nur Positionsabweichungen des jeweils zentrierten Kastens 24 ausgeglichen werden, sondern der betreffende Kasten 24 kann daran auch gehindert werden, in der Absenkphase des Greiferkopfes 30 gegenüber diesem eine abweichende Position einzunehmen oder dem Greiferkopf 30 auszuweichen.

[0057] Die schematische Seitenansicht der Fig. 2C verdeutlicht die zeitlich aufeinander folgenden Phasen der Absenkung der Zentriereinrichtung 30 über den durch die Getränkekästen 24 gebildeten Umverpackungen 22, um diese für die Bestückung mit Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16 vorzubereiten und zu positionieren. So zeigt das obere Bild I die Annäherung mehrerer Zentrierrahmen 36 an jeweils darunter in Förderrichtung 18 bewegte Umverpackungen 22, die jeweils durch Getränkekästen 24 gebildet sind. Die Zentrierrahmen 36 werden hierbei jeweils oberhalb der Getränkekästen 24 positioniert, so dass sie anschließend abgesenkt werden können.

[0058] Diese Phase des Zentriervorganges ist im darunter liegenden Bild II der Fig. 2C gezeigt. Die Zentrierrahmen 36 befinden sich hierbei innerhalb des umlaufenden Randes 38 des jeweiligen Getränkekastens 24 bzw. sind in den Kasten 24 abgesenkt, wodurch Relativbewegungen zwischen Zentrierrahmen 36 und Kasten 24 weitgehend ausgeschlossen sind. Die Zentrierrahmen 36 bewegen sich hierbei in derselben Fördergeschwindigkeit wie die Kästen 24 in Förderrichtung 18, d.h. synchron mit den Getränkekästen 24. Die horizontalen Richtungspfeile oberhalb der jeweiligen Zentrierrahmen 36 sollen deren horizontale Ausrichtung 50 in Bezug auf den jedem Rahmen 36 zugeordneten Kasten 24 verdeutlichen.

[0059] Das untere Bild III der Fig. 2C verdeutlicht die exakt ausgerichteten Zentrierrahmen 36, die nun nicht nur die genauen Positionierungen der Greiferköpfe 30 ermöglichen, was wahlweise über eine optische Positionserfassung und/oder über eine Verknüpfung der Positionsdaten der Zentrierrahmen 36 und der Greiferköpfe 30 ermöglicht sein kann. Zudem können die Zentrierrahmen 36 durch hier nicht erkennbare Einführhilfen wie etwa trichterförmige Leit- oder Führungsbleche o. dgl. für die genaue Positionierung der Getränkebehälter (nicht gezeigt; siehe aber Fig. 2B) in den ihnen zukommenden Positionen im Getränkekasten 24 sorgen, was bspw. separate Zielpositionen innerhalb eines Gefaches im Getränkekasten 24 sein können.

[0060] Die insgesamt fünf schematischen Seitenansichten der Figuren 3A bis 3E verdeutlichen aufeinanderfolgenden Prozessphasen einer ersten Ausführungsvariante der Zentriereinrichtung 32 bzw. einer ersten Verfahrensvariante bei der Verwendung der Zentriereinrichtung 32 bei der Bestückung von Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 mit Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16. Bei dieser Verfahrensvariante erfolgt die Steuerung der Zentriereinrichtung 32 in einer Weise, dass die durch die Zentrierrahmen 36 gebildeten Zentrierelemente 34 jeweils separat in horizontaler Richtung verstellt werden können, was in Fig. 3A durch die Richtungspfeile parallel zur Förderrichtung 18 der Umverpackungen 22 oder Kästen 24 verdeutlicht ist, mit denen die jeweilige horizontale Ausrichtung 50 der Zentrierelemente 34 oder Zentrierrahmen 36 gekennzeichnet sind. Die Förderrichtung 18 weist bei diesen Prozessphasen gemäß Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C, Fig. 3D und Fig. 3E jeweils von rechts nach links.

[0061] Die Zentriereinrichtung 32 wird bei dieser Variante unter gleichzeitiger Verstellung der Zentrierelemente 34 oder Zentrierrahmen 36 zentral in der Höhe verstellt, was durch den vertikalen Doppelpfeil in Fig. 3B verdeutlicht ist, der eine vertikale Ausrichtung 52 charakterisiert. Die gesamte Zentriereinrichtung 32 kann hierbei über den in Fig. 2A gezeigten Portalroboter 40 gehoben und gesenkt werden.

[0062] Die Fig. 3A verdeutlicht die gemeinsame Positionierung der Zentrierrahmen 36 über den ihnen jeweils zuzuordnenden Getränkekästen 24, wobei sie mittels horizontaler Ausrichtung 52 jeweils exakt oberhalb der Kästen 24 positioniert werden und mittels einer entsprechend synchronisierten Bewegung gemeinsam in Förderrichtung 18 mit den Kästen 24 mitbewegt werden. Die Fig. 3B zeigt die mittels entsprechend nach unten bewegter Zentriereinrichtung 32 in den Kästen 24 positionierten Zentrierrahmen 36, wobei wiederum die Zentriereinrichtung 32 mitsamt den Zentrierrahmen 36 in Förderrichtung 18 mit den Kästen 24 weiterbewegt wird.

[0063] Die Fig. 3C verdeutlicht den Bestückungsvorgang, bei dem die Getränkebehälter 16 als Gruppen in die Getränkekästen 24 eingesetzt werden, wobei ihre kollisionsfreie Absenkung und ihre exakte Positionierung innerhalb des jeweiligen Kastens 24 durch die Zentrierrahmen 36 in der oben mehrfach beschriebenen Weise unterstützt wird. Die Fig. 3D zeigt eine Phase des Prozesses, bei dem die fertig mit Getränkebehältern 16 bestückten Getränkekästen 24 weiter in Förderrichtung 18 bewegt werden, wobei sich die Zentrierrahmen 36 noch in abgesenkter Kontaktposition auf den Kästen 24 befinden. Die Fig. 3E zeigt schließlich eine abschließende Prozessphase, bei der die Zentriereinrichtung 32 angehoben ist und die Zentrierrahmen 36 aus den fertig bestückten Kästen 24 herausgehoben sind, so dass sie auf den folgenden Getränkekästen 24 aufgesetzt werden können, sobald diese durch ihre Beförderung in Förderrichtung 18 in die Position zur Bestückung mit den dafür vorgesehenen Getränkebehältern 16 gelangt sind.

[0064] Die insgesamt drei schematischen Seitenansichten der Figuren 4A bis 4C verdeutlichen aufeinanderfolgenden Prozessphasen einer zweiten Ausführungsvariante der Zentriereinrichtung 32 bzw. einer zweiten Verfahrensvariante bei der Verwendung der Zentriereinrichtung 32 bei der Bestückung von Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 mit Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16.

[0065] Bei dieser zweiten Verfahrensvariante erfolgt die Steuerung der Zentriereinrichtung 32 wiederum in einer Weise, dass die durch die Zentrierrahmen 36 gebildeten Zentrierelemente 34 jeweils separat in horizontaler Richtung verstellt werden können, was in Fig. 4A durch die Richtungspfeile parallel zur Förderrichtung 18 der Umverpackungen 22 oder Kästen 24 verdeutlicht ist, mit denen die jeweilige horizontale Ausrichtung 50 der Zentrierelemente 34 oder Zentrierrahmen 36 gekennzeichnet sind. Die Förderrichtung 18 weist bei diesen Prozessphasen gemäß Fig. 4A, Fig. 4B und Fig. 4C wiederum jeweils von rechts nach links.

[0066] Die Zentriereinrichtung 32 wird bei dieser zweiten Verfahrensvariante zwar wiederum zentral in der Höhe verstellt, doch können hierbei die am Portalroboter 40 aufgehängten Zentrierelemente 34 oder Zentrierrahmen 36 jeweils separat und unabhängig voneinander gegenüber der Zentriereinrichtung 32 in der Höhe verstellt werden, was durch die drei vertikalen Doppelpfeile in Fig. 4B verdeutlicht ist, die jeweils die vertikale Ausrichtung 52 der Zentrierrahmen 36 charakterisieren.

[0067] Während die gesamte Zentriereinrichtung 32 auch hierbei über den in Fig. 2A gezeigten Portalroboter 40 gehoben und gesenkt werden kann, ermöglichen die separat in der Höhe verstellbaren Zentrierrahmen 36 eine Verbesserung der Synchronisation der Kastenbewegungen mit den Rahmenbewegungen, da die einzelnen Zentrierrahmen 36 vorpositioniert werden und unmittelbar nach Erreichung ihrer jeweiligen Zielposition über dem betreffenden Getränkekasten 24 abgesenkt werden können, wobei zudem der Bestückungsvorgang durch Positionierung und Absenkung des betreffenden Greiferkopfes (hier nicht dargestellt) bereits beginnen kann, ohne dass die benachbarten Kästen 24 schon bestückt werden müssen. Diese Option setzt allerdings eine entsprechend gestaltete Aufhängung des Manipulators 28 voraus, der eine unabhängige Steuerung der Greiferköpfe 30 ermöglichen muss.

[0068] Die Fig. 4A verdeutlicht die gemeinsame Positionierung der Zentrierrahmen 36 über den ihnen jeweils zuzuordnenden Getränkekästen 24, wobei sie mittels horizontaler Ausrichtung 50 jeweils exakt oberhalb der Kästen 24 positioniert werden und mittels einer entsprechend synchronisierten Bewegung gemeinsam in Förderrichtung 18 mit den Kästen 24 mitbewegt werden. Die Fig. 4B zeigt die nacheinander nach unten bewegten Zentrierrahmen 36 der Zentriereinrichtung 32, so dass der linke Zentrierrahmen 36 bereits im Getränkekasten 24 positioniert ist, während der mittlere Zentrierrahmen 36 noch abgesenkt wird und der rechte Zentrierrahmen 36 sich noch beabstandet oberhalb des ihm zugeordneten Kastens 24 befindet. Auch bei diesen Prozessphasen wird wiederum die Zentriereinrichtung 32 mitsamt den Zentrierrahmen 36 in Förderrichtung 18 mit den Kästen 24 weiterbewegt.

[0069] Der Bestückungsvorgang ist bei den Figuren 4A bis 4C nicht gezeigt; hierzu sei etwa auf Fig. 3C verwiesen. Die Fig. 4C zeigt eine Phase des Prozesses, bei dem die fertig mit Getränkebehältern 16 bestückten Getränkekästen 24 weiter in Förderrichtung 18 bewegt werden, wobei sich die Zentrierrahmen 36 noch in abgesenkter Kontaktposition auf den Kästen 24 befinden. Die abschließende Prozessphase, bei der die Zentriereinrichtung 32 angehoben ist und die Zentrierrahmen 36 aus den fertig bestückten Kästen 24 herausgehoben sind, ist wiederum nicht gezeigt (vgl. hierzu Fig. 3E).

[0070] Die insgesamt drei schematischen Seitenansichten der Figuren 5A bis 5C verdeutlichen aufeinanderfolgenden Prozessphasen einer dritten Ausführungsvariante der Zentriereinrichtung 32 bzw. einer dritten Verfahrensvariante bei der Verwendung der Zentriereinrichtung 32 bei der Bestückung von Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 mit Artikeln 14 oder Getränkebehältern 16.

[0071] Bei dieser dritten Verfahrensvariante erfolgt die Steuerung der Zentriereinrichtung 32 wie bei der ersten Variante gemäß Fig. 3A bis Fig. 3E in einer Weise, dass die durch die Zentrierrahmen 36 gebildeten Zentrierelemente 34 jeweils separat in horizontaler Richtung verstellt werden können, wobei die Förderrichtung 18 bei diesen Prozessphasen gemäß Fig. 5A, Fig. 5B und Fig. 5C wiederum jeweils von rechts nach links weist.

[0072] Die Zentriereinrichtung 32 wird bei dieser dritten Verfahrensvariante zentral in der Höhe verstellt und kann über den in Fig. 2A gezeigten Portalroboter 40 gehoben und gesenkt werden. Allerdings ermöglichen die separat in horizontaler Richtung verstellbaren Zentrierrahmen 36 eine gezielte Beabstandung der Getränkekästen 24 voneinander, sobald die Zentrierrahmen 36 dort positioniert und abgesenkt sind, was die Fig. 5C anschaulich zeigt.

[0073] Die Fig. 5A verdeutlicht die gemeinsame Annäherung und Positionierung der Zentrierrahmen 36 über den ihnen jeweils zuzuordnenden Getränkekästen 24, wobei sie mittels horizontaler Ausrichtung 52 jeweils exakt oberhalb der ohne Lücken hintereinander beförderten Kästen 24 positioniert werden und mittels einer entsprechend synchronisierten Bewegung gemeinsam in Förderrichtung 18 mit den Kästen 24 mitbewegt werden. Die Fig. 5B zeigt die in die Kästen 24 abgesenkten Zentrierrahmen 36. Auch bei diesen Prozessphasen wird wiederum die Zentriereinrichtung 32 mitsamt den Zentrierrahmen 36 in Förderrichtung 18 mit den Kästen 24 weiterbewegt.

[0074] Die Fig. 5C verdeutlicht eine Phase, bei der die benachbarten Kästen 24, in die jeweils die Zentrierrahmen 36 abgesenkt sind, gezielt voneinander distanziert wurden, was insbesondere für die nachfolgende Positionierung der Greiferköpfe des Manipulators von Vorteil sein kann, wenn diese etwa aufgrund ihrer seitlichen Ausdehnung mehr Abstand voneinander benötigen, als dies bei unmittelbar aneinander gerückten Kästen 24 gemäß Fig. 5B möglich wäre. Die mit Getränkebehältern zu bestückenden Getränkekästen 24 können hierbei definierbare Abstände 54 voneinander aufweisen, wobei diese Abstände 54 durch die einstellbaren horizontalen Ausrichtungen 50 der Zentrierrahmen 36 variabel sein können.

[0075] Der eigentliche Bestückungsvorgang ist bei den Figuren 5A bis 5C nicht gezeigt; hierzu sei etwa auf Fig. 3C verwiesen. Die Fig. 5C zeigt eine Phase des Prozesses, bei dem die noch zu bestückenden oder bereits fertig mit Getränkebehältern 16 bestückten Getränkekästen 24 mit eingestellten Abständen 54 voneinander weiter in Förderrichtung 18 bewegt werden, wobei sich die Zentrierrahmen 36 jeweils in abgesenkter Kontaktposition auf den Kästen 24 befinden. Die abschließende Prozessphase, bei der die Zentriereinrichtung 32 angehoben ist und die Zentrierrahmen 36 aus den fertig bestückten Kästen 24 herausgehoben sind, ist wiederum nicht gezeigt (vgl. hierzu Fig. 3E).

[0076] Die schematische Frontansicht der Fig. 6 verdeutlicht eine zu der in Fig. 2A gezeigten Variante alternative Ausführungsvariante der Aufhängung und Ansteuerung der Zentriereinrichtung 32, die hier nicht an einem Portalroboter 40 aufgehängt ist, sondern ein einfaches Gestell 56 umfasst, das in einer zur Horizontalfördereinrichtung 42 der zweiten Förderstrecke 20 parallelen Bodenschiene 58 verschiebbar sein kann. Auf diese Weise kann das Gestell 56 mitsamt den daran aufgehängten und am Gestell 56 vertikal beweglichen Zentrierrahmen 36 in Förderrichtung 18 oder entgegen der Förderrichtung 18 entlang der Förderstrecke 20 verfahren werden. Diese Ausführungsvariante kann gegenüber der in Fig. 2A gezeigten Variante einfacher aufgebaut sein, da auf den Portalroboter 40 für die Bewegungen der Zentriereinrichtung 32 verzichtet wird. Der übrige Aufbau der Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung 10 unterscheidet sich jedoch nicht von der in Fig. 2A gezeigten Variante.

[0077] Bei allen gezeigten Varianten kann zusätzlich eine weitere Bewegungskomponente der Zentrierrahmen 36 quer zur Förderrichtung 18 ermöglicht sein, was Schiefstellungen und seitlichen Versatz der Umverpackungen 22 oder Getränkekästen 24 ausgleichen kann. Auf diese Weise können etwa Umverpackungen 22 oder Kästen 24, die nicht exakt in Förderrichtung 18 fluchten, durch entsprechend seitlich verschobene Zentrierelemente 34 oder Zentrierrahmen 36 dennoch problemlos bestückt werden, wobei zusätzlich vorgesehen sein kann, dass die abgesenkten Zentrierrahmen 36 die Kästen 24 exakt in Fluchtung zueinander bringen können, indem sie in horizontaler Richtung quer zur Förderrichtung 18 verschoben werden, bis sich alle in Kontakt mit der Zentriereinrichtung 32 befindlichen Kästen 24 oder Umverpackungen 22 in Fluchtung zueinander befinden.

[0078] 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

[0079] 

10

Handhabungsvorrichtung, Verpackungsvorrichtung, Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung

12

erste Förderstrecke

14

Artikel

16

Getränkebehälter

18

Förderrichtung, Transportrichtung

20

zweite Förderstrecke

22

Umverpackung

24

Getränkekasten, Getränkekiste, Kiste

26

Handhabungsstation, Handhabungseinrichtung, Handhabungs- und/oder Verpackungsstation

28

Manipulator

30

Greiferkopf

32

Zentriereinrichtung

34

Zentrierelement

36

Zentrierrahmen

38

Rand, umlaufender Rand

40

Roboter, Portalroboter

42

Fördereinrichtung, Horizontalfördereinrichtung

44

Zulauf, Behälterzulauf

46

Bereitstellungsplatz

48

Gassenblech

50

horizontale Ausrichtung (Zentrierrahmen)

52

vertikale Ausrichtung (Zentrierrahmen, Zentriereinrichtung)

54

Abstand

56

Gestell

58

Bodenschiene

Ansprüche

1. Handhabungs- und/oder Verpackungsvorrichtung (10) zur Umverpackung von Artikelgruppen und/oder zum Einsetzen von Artikelgruppen in Umverpackungen (22),

- mit einem Bereitstellungsplatz (46) für Artikel (14) und/oder Artikelgruppen,

- mit wenigstens einer Förderstrecke (20) zum aufeinanderfolgenden Transportieren von Umverpackungen (22), die für eine Aufnahme jeweils mindestens einer, aus mehreren Artikeln (14) gebildeten Artikelgruppe vorgesehen und vorbereitet sind,

- mit wenigstens einer zwischen dem Bereitstellungsplatz (46) und der wenigstens einen Förderstrecke (20) bewegbaren Handhabungseinrichtung (26), die zur gleichzeitigen Aufnahme und Erfassung jeweils einer Artikelgruppe vom Bereitstellungsplatz (46), zu deren Überführung zur Förderstrecke (20) und zum Einsetzen der Artikelgruppe in eine der dort beförderten Umverpackungen (22) vorgesehen und ausgebildet ist,

- und mit einer der wenigstens einen Förderstrecke (20) zugeordneten und mit den dort transportierten und jeweils mit Artikelgruppen zu bestückenden Umverpackungen (22) mitbewegbaren Zentriereinrichtung (32) zur Lenkung und Führung zumindest einiger der mittels der Handhabungseinrichtung (26) in die Umverpackungen (22) einzusetzenden Artikel (14) einer jeweiligen Artikelgruppe während eines Einsetzvorganges.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Handhabungseinrichtung (26) mindestens einen steuerbaren Greiferkopf (30) für eine aufzunehmende und zu erfassende Artikelgruppe mit einzeln, in Gruppen oder gemeinsam steuerbaren Greifelementen für jeden aufzunehmenden und zu erfassenden Artikel (14) umfasst, und bei der jeder mittels eines Greiferkopfes (30) der Handhabungseinrichtung (26) zu bestückenden Umverpackung (22) jeweils ein separates Zentrierelement (34) zugeordnet ist, das ein Bestandteil der bewegbaren Zentriereinrichtung (32) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das wenigstens eine Zentrierelement (34) der Zentriereinrichtung (32) durch einen Zentrierrahmen (36) gebildet ist, dessen Größe mit einer Grundfläche einer Umverpackung (22) korrespondiert, und der über einem umlaufenden Rand (38) einer Umverpackung (22) positioniert und/oder dort aufgesetzt werden kann und die Artikel (14) lenkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher der Zentrierrahmen (36) mehrere Lenkungseinrichtungen zur Lenkung der Artikel (14) bei deren Einsetzen in eine Umverpackung (22) aufweist, die insbesondere durch trichterförmig in die Umverpackung (22) mündende Führungsbleche o. dgl. gebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der mehrere Zentrierelemente (34), die vorzugsweise nebeneinander angeordnet sind, die Zentriereinrichtung (32) bilden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Zentriereinrichtung (32) mit ihrem wenigstens einen Zentrierelement (34) an einem beweglichen Roboterarm (40) geführt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Zentriereinrichtung (32) mit ihrem wenigstens einen Zentrierelement (34) an einer Portalaufhängung geführt ist, die auf einer Schiene (58) entlang der Förderstrecke (20) verschiebbar angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Zentriereinrichtung (32) mit ihrem wenigstens einen Zentrierelement (34) in ihren Bewegungen auf Basis der erfassten Bewegungen der Umverpackungen (22) und/oder auf Basis einer Auswertung der von wenigstens einem die zu bestückenden Umverpackungen (22) erfassenden optischen Sensor gelieferten Sensorsignale steuerbar ist.

9. Verfahren zur Umverpackung von Artikelgruppen und/oder zum Einsetzen von Artikelgruppen in Umverpackungen (22), bei dem Artikel (14) und/oder Artikelgruppen mittels einer Handhabungseinrichtung (22) von einem Bereitstellungsplatz (46) für die Artikel (14) und/oder Artikelgruppen zu wenigstens einer Förderstrecke (20) zum aufeinanderfolgenden Transportieren von Umverpackungen (22), die für eine Aufnahme jeweils mindestens einer, aus mehreren Artikeln (14) gebildeten Artikelgruppe vorgesehen und vorbereitet sind, überführt und in die Umverpackungen (22) eingesetzt werden,

- wobei zumindest einige der mittels der Handhabungseinrichtung (26) in die Umverpackungen (22) eingesetzten Artikel (14) einer jeweiligen Artikelgruppe während eines Einsetzvorganges mittels einer der wenigstens einen Förderstrecke (20) zugeordneten und mit den dort transportierten und jeweils mit Artikelgruppen zu bestückenden Umverpackungen (22) mitbewegten Zentriereinrichtung (32) gelenkt und/oder geführt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem jeder mittels eines Greiferkopfes (30) der Handhabungseinrichtung (26) zu bestückenden Umverpackung (22) jeweils ein separates Zentrierelement (34) zugeordnet ist, das Teil der bewegbaren Zentriereinrichtung (32) ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem Positionierbewegungen des mindestens einen Greiferkopfes (30) in Bezug auf eine mit einer Artikelgruppe zu bestückende Umverpackung (22) mit den Positionierbewegungen des wenigstens einen Zentrierelements (34) der Zentriereinrichtung (32) abgestimmt und/oder synchronisiert werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem die Zentrierelemente (34) zur Positionierung auf oder über den Umverpackungen (22) gemeinsam oder separat in vertikaler Richtung verstellt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die Zentrierelemente (34) zur Positionierung auf oder über den Umverpackungen (22) gemeinsam oder separat in Transportrichtung (18) oder entgegen der Transportrichtung (18) verstellt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem die Zentrierelemente (34) zur Positionierung auf oder über den Umverpackungen (22) gemeinsam oder separat quer zur Transportrichtung (18) verstellt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem die Zentriereinrichtung (32) mit ihrem wenigstens einen Zentrierelement (34) in ihren Bewegungen auf Basis der erfassten Bewegungen der Umverpackungen (22) und/oder auf Basis einer Auswertung der von wenigstens einem die zu bestückenden Umverpackungen (22) erfassenden optischen Sensor gelieferten Sensorsignale gesteuert wird.

Zeichnung