BAECHLE, Andreas (Siedlungsstrasse 12, Rickenbach, 79736, DE)
KIENTZ, Hans-Peter (Widerholdstrasse 13, Singen, 78224, DE)
SUTTER, Lukas (Halsacherweg 10, Neukirch, CH-8213, CH)
BAECHLE, Andreas (Siedlungsstrasse 12, Rickenbach, 79736, DE)
KIENTZ, Hans-Peter (Widerholdstrasse 13, Singen, 78224, DE)
| PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Umsetzen von Stückgütern von mindestens einem in einer Transportrichtung (x) verlaufenden Stückgutförderer (12) in Ablagepositionen von mindestens einem in der zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) gleichen oder entgegengesetzten Transportrichtung (+x?, -x') verlaufenden Ablagepositionsförderer (14, 16) in einer Roboterstrasse (10) mit auf mindestens einer Seite einer Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) einer Breite (B) angeordneten Robotern (18), wobei die Stückgüter mittels der Roboter (18) von dem/den Stückgutförderer/n (12) gepickt und in Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern (14, 16) abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Stückgüter beim Durchlaufen der Roboterstrasse (10) an einer Stelle der Roboterstrasse (10) quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) angeordneten Roboter (18) transportiert wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Teil der Stückgüter mindestens in den Bereich der Längsmitte (m), vorzugsweise von der einen auf die andere Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) transportiert wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) mittels eines Transportsystems (20) ausgeführt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) mittels sich kreuzender Transportsysteme (22, 24) ausgeführt wird. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) permanent ausgeführt wird. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) nur während bzw. kurz vor einem Stillstand einer Anlagenseite ausgeführt wird. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Roboter (18) nur Stückgüter in Randbereichen (26) der/des Stückgutförderer/s (12) picken und der Transport der Stückgüter quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) zur Verlagerung aus einem Bereich (28) beidseits der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) in die Randbereiche (26) der/des Stückgutförderer/s (12) genutzt wird. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Randbereiche (26, 28) etwa einem Viertel der Breite (B) der/des Stückgutförderer/s (12) entspricht. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Seite eines stillstehenden Ablagepositionsförderers (14) angeordneten Roboter (18) die in ihrem Arbeitsbereich liegenden Stückgüter in den Arbeitsbereich der Roboter (18) des laufenden Ablagepositionsförderers (16) bringen. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei unterschiedliche Stückgüter gleichzeitig auf dem/den Stückgutförderer/n (12) transportiert werden und die Roboter (18) vor der Stelle der Roboterstrasse (10), bei der die Stückgüter quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) angeordneten Roboter (18) transportiert werden, Stückgüter wenigstens einer ersten Sorte picken und in eine entsprechende Anzahl erster Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern (14, 16) ablegen, und die Roboter (18) nach der Stelle der Roboterstrasse (10), bei der die Stückgüter quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) angeordneten Roboter (18) transportiert werden, Stückgüter wenigstens einer zweiten Sorte picken und in eine entsprechende Anzahl zweiter Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern (14, 16) ablegen. 11. Anlage zum Umsetzen von Stückgütern, mit einer Roboterstrasse (10) mit mindestens einem in einer Transportrichtung (x) verlaufenden Stückgutförderer (12) und mindestens einem in der zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) gleichen oder entgegengesetzten Transportrichtung (+x?, - x) verlaufenden Ablagepositionsförderer (14, 16), wobei die Roboter (18) zum Picken der Stückgüter von dem/den Stückgutförderer/n (12) und Ablegen in Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern (14, 16) beidseits einer Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) einer Breite (B) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stelle der Roboterstrasse (10) wenigstens ein Transportsystem für den Transport der Stückgüter quer zur Transportrichtung (x) der/des Stückgutförderer/s (12) in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s (12) angeordneten Roboter (18) angeordnet ist. 12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich kreuzende Transportsysteme (22, 24) angeordnet sind. |
ROBOTERVERPACKUNGSANLAGEN
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Konzept zur Steigerung der Effizienz von linearen Roboterverpackungsanlagen im Normalbetrieb und beim Ausfall von Anlagenteilen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Umsetzen von Stückgütern von mindestens einem in einer Transportrichtung verlaufenden Stückgutförderer in Ablagepositionen von mindestens einem in der zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s gleichen oder entgegengesetzten Transportrichtung verlaufenden Ablagepositionsförderer in einer Roboterstrasse mit bei beidseitigem Ablagepositionsförderer vorzugsweise beidseits einer Längsmitte, bei einseitigem Ablagepositionsförderer vorzugsweise seitlich der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s einer Breite angeordneten Robotern, wobei die Stückgüter mittels der Roboter von dem/den Stückgutförderer/n gepickt und in Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern abgelegt werden. Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
STAND DER TECHNIK
Produkte, wie beispielsweise Kekse, Biskuits oder Schokoladenprodukte, sollen vielfach geordnet an vorbestimmte Plätze einer Verpackung oder eines Zufuhrsystems einer nachfolgenden Verpackungsanlage abgelegt werden. Beispiele sind das geordnete Ablegen von Produkten in Kunststofftrays, welche anschliessend meist zusätzlich mit einem Schlauchbeutel und/oder einer Kartonverpackung umhüllt oder mit einer Deckelfolie verschlossen und fallweise nochmals weiterverpackt werden, oder auch das direkte Ablegen von Produkten in ein Zufuhrsystem wie z.B. eine Zufuhrkette oder ein Zufuhrband einer Verpackungsanlage. Werden die Produkte in Verpackungen eingelegt, so können diese der Anlage zugeführt oder selbst direkt auf der Verpackungsanlage hergestellt werden. Die Produkte können dabei direkt aus einem vorgelagerten Herstellungsprozess oder einem Lager stammen, wobei aus Gründen des Produktschutzes, der Hygiene und der Herstellkosten meist direkt ab Herstellprozess verpackt wird. Häufig wechselnde Produkte erfordern dabei Verpackungsanlagen grösster Flexibilität.
Für die Verpackung von grossvo lumigen Produktströmen sind insbesondere die folgenden zwei Anlagenkonzepte gebräuchlich:
Parallele Anordnung von Behältertransport/Kette und Produktstrom. Die Beladung der Behälter oder eines anderen Abtransportsystems wie z.B. eine Kette erfolgt vorzugsweise von zwei Seiten im Gegenstrom oder im Gleichstrom. Das Gegenstromverfahren ist dabei hier meist vorteilhaft, da sich mit diesem eine höhere Anlagenleistung erzielen lässt. Eine solche Anlage ist z.B. aus US-A- 6 122 895 bekannt. Eine entsprechende Anlage wurde in der EP-A-I 717 150 mit einer Anlage zur Herstellung und zum Verschliessen von Kunststofftrays kombiniert.
Da die Leistung von Robotern um so grösser ist, je kürzer die Wege sind, die ein Roboter zurücklegen muss, werden meist über der Breite des Produktstroms jeweils zwei Roboter paarweise angeordnet, wobei ein Roboter die Produkte der linken Hälfte des Produktstroms in ein Abtransportsystem auf der linken Anlagenseite und ein Roboter die Produkte der rechten Hälfte des Bandes auf ein Abtransportsystem auf der rechten Seite des Produktstroms abräumt. Die befüllten Behälterströme werden beispielsweise zwei Schlauchpackmaschinen zugeführt, die jeweils die Behälter der linken bzw. rechten Anlagenseite weiterverpacken. Die parallele Anordnung ermöglicht eine kompakte Bauweise mit guter Systemübersicht.
Alternativ hierzu existiert die Variante, bei der Produktstrom und Abtransport senkrecht zueinander angeordnet werden. Die Roboter sind hier in Zellen angeordnet, welche die Produkte jeweils auf eine oberhalb quer über den Produktstrom angeordnete Abtransportvorrichtung ablegen. Mit dieser Anordnung können ebenfalls kurze Pick & Place Wege realisiert werden. Ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnung ist jedoch der grosse Platzbedarf, insbesondere bei Anlagen mit hoher Leistung und einer grossen Anzahl von Robotern - es sind Anlagen mit über 24 Robotern bekannt. Insbesondere hat jeder Roboter bei diesem Anlagentyp sein eigenes Abtransportsystem. Da meist ein einzelner Roboter eine zu geringe Ausbringung hat, um die nachfolgende Anlage auszulasten, müssen diese Abtransportströme wieder zusammengeführt werden, was die Anlage zusätzlich vergrössert. Werden die Produkte in Behälter, wie z.B. Trays, gelegt, müssen diese für jeden Roboter separat zugeführt werden.
Wegen der vorstehend genannten Nachteile wird daher, insbesondere bei grossen Anlagen mit einer Vielzahl von Robotern, die parallele Anordnung von Produkt- und Behälterstrom (evt. Abtransportstrom) bevorzugt, insbesondere im sogenannten Gegenstromverfahren. Aus Leistungsgründen werden, wie vorstehend erläutert, die Roboter bevorzugt paarweise angeordnet, so dass ein Roboter die linke und ein Roboter die rechte Hälfte des Produktstroms bearbeitet.
Ein Nachteil dieser Anordnung ist jedoch, das bei Stillstand eines der beiden Abtransportsysteme, wie er z.B. häufig kurzzeitig vorkommt, wenn im entsprechenden nachgeschalteten Verpackungssystem eine Störung auftritt oder z.B. eine Rolle mit
Packmaterial ersetzt werden muss, die Hälfte der Produkte nicht verpackt werden können, da die Roboter die Produkte auf der gegenüberliegenden Seite des Produktstroms nicht erreichen können. Meist muss daher die ganze Anlage angehalten werden, oder die Produkte gehen in den„Overflow" und damit in der Regel verloren. Das Stoppen der
Anlage ist vor allem problematisch, wenn die Produkte direkt ab einem
Produktionsprozess übernommen werden, da dieser - z.B. das Backen von Biskuit - nicht einfach unterbrochen werden kann. Dieser Fall ist bei diesem Typ von Anlagen jedoch die
Regel. Damit gehen in diesem Fall die Produkte auf der Hälfte der Anlage, deren Abtransportsystem steht, verloren.
Soll dies vermieden werden, kann die Anlage um ein Speichersystem ergänzt werden, welches die Produkte bei einem Stillstand der Anlage aufnimmt. Da sich der Produktstrom nur vollständig stoppen lässt, heisst dies aber, dass, wenn die Hälfte des Produktstroms nicht verpackt werden kann, weil ein Abtransportsystem gestoppt ist, die gesamte Produktion in den Speicher umgeleitet werden muss. Entsprechend gross muss der Speicher ausgelegt sein, was neben dem Platz-, Investitions- und Unterhaltsbedarf auch bedeutet, dass es entsprechend lang braucht, bis die Produkte aus dem Speicher verpackt sind, wenn die Anlage wieder läuft. Da neben den Produkten aus dem Speicher ja auch weiterhin die aktuelle Produktion verpackt werden muss, muss die Anlage zudem eine recht grosse Überkapazität haben, um den Abbau eines grossen Speichers neben der normalen Produktion zu bewältigen.
Eine naheliegende Lösung für dieses Problem wäre es, den Produktstrom schon vor der Verpackungsanlage in zwei„schmalere" Ströme aufzuteilen welche von zwei schmaleren Verpackungsanlagen, die ohne paarweise Roboter auskommen und jeweils nur ein Abtransportsystem haben, verarbeitet werden. Dieses Vorgehen führt aber zu wesentlich grosseren und kostenintensiveren Anlagen.
Es sind auch Anlagen mit geringerer Leistung bekannt, bei denen nur ein Abtransportsystem auf einer Anlagenseite vorhanden ist. Bei diesen Anlagen sind die Roboter meist so angeordnet, das sie Produkte von der ganzen Breite des Produktstroms picken und auf das Abtransportsystem ablegen können. Ist der Produktstrom breit werden die notwendigen Pickwege entsprechend lang.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage zu schaffen, welche die vorstehend erwähnten Nachteile von Anlagen nach dem Stand der Technik nicht aufweist. Insbesondere soll die Anlage beim kurzzeitigen Stillstand eines Abtransportsystems - mit entsprechend reduzierter Kapazität - weiter verpacken können, ohne dass sie komplett gestoppt werden muss. Die Anzahl Produkte, die in diesem Fall in einen„Overfiow" gehen oder für eine spätere Verarbeitung gespeichert werden müssen, soll damit so gering wie möglich gehalten werden können. Zur erfmdungsgemässen Lösung der Aufgabe führt bezüglich des Verfahrens, dass wenigstens ein Teil der Stückgüter beim Durchlaufen der Roboterstrasse an einer Stelle der Roboterstrasse quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s angeordneten Roboter transportiert wird.
Die vorgeschlagene Lösung ist vom Anlagentyp mit paralleler Anordnung von Produktstrom und Abtransportsystem, bevorzugt im Gegenstromverfahren, mit paarweise angeordneten Robotern oder Robotern, abgeleitet, da dieser Anlagentyp, wie vorstehend beschrieben, insbesondere bei sehr grossen Anlagen, die beste Effizienz verspricht.
Um bei einem Stillstand eines der beiden Abtransportsysteme, wie gefordert, immer noch den gesamten Produktstrom - mit reduzierter Leistung - verpacken zu können, müssen die Produkte auf der Seite der Anlage, deren Abtransportsystem steht, auf die gegenüberliegende Seite gebracht werden, so dass sie in den Arbeitsbereich der Roboter mit dem laufenden Abtransportsystem gelangen. Die erfmdungsgemässe Lösung besteht daher in einer Anlage, in der die Produkte entlang des Weges durch die Anlage von der einen Seite des Produktstroms auf die gegenüberliegende Seite gebracht werden können.
Eine Lösung ist, dass die auf der Seite eines stillstehenden Ablagepositionsförderers angeordneten Roboter die in ihrem Arbeitsbereich liegenden Stückgüter in den Arbeitsbereich der Roboter des laufenden Ablagepositionsförderers bringen. Die Roboter auf der Seite mit stehendem Abtransportsystem können die Produkte nahe der Mitte des Produkttransportes ablegen, so dass sie von den Robotern der anderen Seite bei überlappendem Arbeitsbereich ebenfalls erreicht werden können. Auch bei dieser Lösung müssen diese Roboter aber einen langen Pick & Place weg zurücklegen, da alle Produkte nahe der Bandmitte gepickt werden müssen. Damit ergibt sich ebenfalls eine tiefe Leistung. Zudem sind die notwendigen Pick & Place Strategien - zu denen bei einem kurzfristigen Stillstand eines Abtransportsystems schnell gewechselt werden muss - recht komplex.
Bevorzugt wird der wenigstens eine Teil der Stückgüter mindestens in den Bereich der Längsmitte, vorzugsweise von der einen auf die andere Seite der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s, transportiert.
Der Transport quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s kann mittels eines Transportsystems oder mittels sich kreuzender Transportsysteme ausgeführt werden. Der Transport quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s kann permanent oder auch nur während bzw. kurz vor einem Stillstand einer Anlagenseite bzw. eines Ablagepositionsförderers ausgeführt werden.
Bei einer vorteilhaften Durchführung des erfmdungsgemässen Verfahrens picken die Roboter im wesentlichen Stückgüter im Randbereichen der/des Stückgutförderer/s und der Transport der Stückgüter quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s wird zur Verlagerung aus einem Bereich beidseits der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s in die Randbereiche der/des Stückgutförderer/s genutzt. Die Breite der Randbereiche entspricht zweckmässigerweise etwa einem Viertel der Breite der/des Stückgutförderer/s.
Mit dem erfmdungsgemässen Verfahrens ergibt sich auch die Möglichkeit, verschiedene Produkte zu verarbeiten, d.h. in einen Behälter zu füllen, indem wenigstens zwei unterschiedliche Stückgüter gleichzeitig auf dem/den Stückgutförderer/n transportiert werden— beispielsweise zwei oder mehr verschiedene Produkte, auf der linken Hälfte des Stückgutförderers ein Produkt A oder mehrere verschiedene Produkte und auf der rechten Hälfte ein Produkt B oder mehrere verschiedene Produkte— und die Roboter vor der Stelle der Roboterstrasse, bei der die Stückgüter quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s angeordneten Roboter transportiert werden, Stückgüter wenigstens einer ersten Sorte picken und in eine entsprechende Anzahl erster Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern ablegen, und die Roboter nach der Stelle der Roboterstrasse, bei der die Stückgüter quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte (m) der/des Stückgutförderer/s angeordneten Roboter transportiert werden, Stückgüter wenigstens einer zweiten Sorte picken und in eine entsprechende Anzahl zweiter Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern ablegen. Mit dieser Verfahrensweise lassen sich sog. Assortment-Behälter einfach verpacken.
Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage umfasst eine Roboterstrasse mit mindestens einem in einer Transportrichtung verlaufenden Stückgutförderer und mindestens einem in der zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s gleichen oder entgegengesetzten Transportrichtung verlaufenden Ablagepositionsförderer, wobei die Roboter zum Picken der Stückgüter von dem/den Stückgutförderer/n und Ablegen in Ablagepositionen auf den Ablagepositionsförderern beidseits einer Längsmitte der/des Stückgutförderer/s einer Breite angeordnet sind. An einer Stelle der Roboterstrasse ist wenigstens ein Transportsystem für den Transport der Stückgüter quer zur Transportrichtung der/des Stückgutförderer/s in den Pickbereich der auf der anderen Seite der Längsmitte der/des Stückgutförderer/s angeordneten Roboter angeordnet. Bevorzugt sind sich kreuzende Transportsysteme angeordnet. Dazu wird das Transportsystem des Produktstroms unterbrochen und wenigstens ein Zwischentransportsystem eingesetzt, mit dem der Produktstrom der linken Hälfte auf die rechte und umgekehrt gebracht wird. An die Zwischentransportsysteme kann sich wiederum ein Transportsystem in der ganzen Anlagenbreite anschliessen. Möglich ist auch, nach der Kreuzung mit zwei getrennten Transportsystemen für jede Anlagenhälfte weiter zu fahren, die sich bei weiteren Störungen getrennt stoppen lassen.
Transportsysteme, welche einen solchen Seitenwechsel realisieren können, sind bekannt. Beispielsweise werden dazu Etagenbänder eingesetzt. Mit Mehr-Etagenbändern können auch verschiedene Produktstromverläufe realisiert werden, zwischen denen bei Bedarf umgeschaltet werden kann.
Bevorzugt wird ein Transportsystem, das sich permanent kreuzt. Trotz des nicht "geradlinig" verlaufenden Produktflusses bietet diese Lösung sowohl bei normalem Betrieb der Ablagepositionsförderer als auch bei Stillstand einer Anlagenhälfte Vorteile.
Ein gekreuztes Transportsystem ist leicht zu realisieren und bringt die Nachteile der Etagenbänder wie hohe Kosten, Bauraum und Komplexität nicht mit sich. Eine solche Lösung verlängert die Verpackungsanlage nur wenig und bedarf keiner weiteren Massnahmen, ausser das vor der Kreuzungsstelle eine kleine Lücke in der Längsmitte des Produktstroms sichergestellt sein muss.
Es wird daher in einer bevorzugten Ausführung vorgeschlagen, den Seitenwechsel grundsätzlich, d.h. permanent, auszuführen, unabhängig davon, ob eines der Abtransportsysteme gerade gestoppt wurde oder ob beide Systeme aktiv sind.
Als zusätzlicher Vorteil befinden sich die Produkte, die sich Nahe der Mitte des Produktstroms befunden haben, nach dem Seitenwechsel nahe am Rand, was für die nachfolgenden Roboter einen kurzen Pick & Place Weg bedeutet, da sie sich nun bereits nahe des Abtransportsystems befinden.
Eine vorteilhafte Strategie ist daher bei der erfmdungsgemässen Anlage, dass die Roboter immer Produkte im äusseren Viertel des Produktstroms picken. Die Produkte der inneren Hälfte des Produktstroms müssen nicht gepickt werden, da sie nach der Kreuzung automatisch in den beiden äusseren Vierteln zu liegen kommen.
Damit sind die Pick & Place Wege bei der erfmdungsgemässen Anlage im Normalbetrieb im Mittel deutlich kürzer als bei einer Anlage welche keinen Seitenwechsel der Produkte vornimmt, was in einer erheblich gesteigerten Anlagenleistung resultiert. Die Kreuzung bringt also auch im Normalbetrieb Vorteile.
Steht ein Abtransportsystem still, kann die Anlage immer noch mit reduzierter Leistung alle Produkte verpacken. Kann die Produktion nicht entsprechend reduziert werden und werden die überschüssigen Produkte in einem Speichersystem zwischengespeichert kann dieses - insbesondere auch durch die höheren Leistungsreserven einer Anlage mit Seitenwechsel wegen der erwähnten, kürzeren Pickwege - schnell neben der laufenden Produktion abgebaut werden. Weiter ist noch die Variante denkbar, dass das Abtransportsystem gekreuzt wird und nicht der Produktstrom. Damit könnte auch bei einem stehenden Abtransportsystem der ganze Produktstrom verpackt werden, die Pick & Place Wege würden aber nicht positiv beeinflusst. Weitere Vorteile des Seitenwechsels sind:
Es sind breitere Produktströme mit kleinen Robotern abräumbar, da die Roboter nicht bis in die Mitte des Transportsystems reichen müssen. Es ergibt sich eine optimale Ausnutzung der auf kurze Wege und High-Speed getrimmten Roboter. - Durch erhöhte Leistung reduziert sich die Roboteranzahl, was zu einer kompakteren und kostengünstigeren Anlage fuhrt.
Die Lösung mit feststehender Kreuzung des Transportsystems vereint die Vorteile aller aufgezeigten Lösungsmöglichkeiten, reduziert deren Nachteile und bringt selbst im Normalbetrieb folgende Vorteile:
Produkte können immer mit optimal kurzem Verfahrweg abgeräumt werden. Durch den Seitenwechsel ergibt sich für die Roboter ein kleiner Arbeitsbereich, breite Bänder sind mit kleinem Roboter abräumbar.
Die Roboterarbeitsbereiche werden optimal ausgenutzt, durch Einsparung von
Robotern resultiert eine Kostenreduktion.
Es sind keine einzelnen Roboter mit grossem Arbeitsbereich erforderlich, es ergibt sich eine kompakte und einheitliche Anlage.
Ein einseitiger Betrieb, z.B. nur auf einem Ast einer Schlauchpackmaschine, ist problemlos möglich. Bei Stillstand eines Anlageteils ergeben sich folgende Vorteile:
Bei Stillstand einer Verpackungsmaschine kann die laufende Seite komplett versorgt werden. Eine Produktion von ca. 60% ist möglich, je nach Überschwingkapazität bis zu 100%.
Es ergibt sich eine einfache Steuerungsstrategie, da der Betriebsmodus immer gleich bleibt, auch bei Ausfall einer Verpackungsmaschine. Bei geplantem Stillstand ist ein Wechsel auf die andere Seite im Wesentlichen ohne Ausschuss möglich.
Bei nicht allzu lange dauerndem Stillstand einer Seite kann das zugehörige
Transportsystem als zusätzlicher Pufferspeicher genutzt werden.
Ein weiterer Vorteil der erfmdungsgemässen Anlage besteht darin, dass bei Stillstand einer Seite nicht nur Störungen besser aufgefangen werden können, sondern es kann auch eine Seite, z. B. zwecks Reinigung oder Formatwechsel, bewusst gestoppt und auf der zweiten Seite allenfalls mit entsprechend reduzierter Leistung weiterproduziert werden. Ist die eine Seite gereinigt oder umgestellt, kann dies auf der zweiten Seite erfolgen. Dadurch ergibt sich weniger Produktionsausfall, was die Verfügbarkeit der Anlage wesentlich erhöht.
Weiter kann mit der vorliegenden Anlage auch die Puffergrösse bzw. -strecke einer nachfolgenden Verpackungsanlage verringert werden, indem nach der Kreuzung der
Stückgutförderer, welcher dann nur einem Teil der Breite, vorzugsweise der halben Breite des Stückgutförderers vor der Kreuzung entspricht, in seiner Geschwindigkeit einzeln gesteuert werden und somit eine Art Pufferfunktion übernehmen kann. Dies ergibt den Vorteil, dass der Puffer der nachfolgenden Verpackungsanlage verkleinert werden kann und somit Platz und Kosten gespart werden können.
Eine weitere Möglichkeit dieser Anlage besteht darin, mit dem Stückgutförderer nach der Kreuzung eine Spreizfunktion in Laufrichtung zu bewerkstelligen, d.h. diesen Förderer schneller als den vorangehenden laufen lassen, um die Produkte auseinander zu ziehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol- genden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung, die lediglich zur Erläuterung dient und nicht einschränkend auszulegen ist. Die Zeichnung zeigt schematisch in Fig. 1 die Draufsicht auf eine konventionelle Anlage mit paralleler Anordnung von Stückgut- und Ablagepositionsförderern;
Fig. 2 die Draufsicht auf einen Teil einer Anlage mit gekreuztem Bandsystem bei
Stillstand eines Abtransportbandes;
Fig. 3 eine Schrägsicht auf ein gekreuztes Bandsystem innerhalb einer
Verpackungsanlage mit parallelem Produktstrom und Abtransportsystemen; Fig. 4 die Draufsicht auf eine Anlage mit gekreuztem Bandsystem.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN Eine in Fig. 1 gezeigte Anlage oder Roboterstrasse 10 zum Umsetzen von Stückgütern weist einen in einer Transportrichtung x angeordneten Stückgutförderer 12 mit auf beiden Seiten des Stückgutförderers 12 angeordneten Ablagepositionsförderern 14, 16 auf. Stückgutförderer 12 und Ablagepositionsförderer 14, 16 sind üblicherweise Transportbänder, Plattenketten oder Transportketten. Die Transportrichtung x' der parallel zum Stückgutförderer 12 angeordneten Ablagepositionsförderer 14, 16 ist hier der Transportrichtung x des Stückgutförderers 12 entgegengesetzt, d.h. die Anlage arbeitet nach dem Gegenstromverfahren. Beidseits einer Längsmitte m des Stückgutförderers 12 sind längs der Roboterstrasse 10 Roboter oder Roboter 18 paarweise und symmetrisch zur Längsmitte m angeordnet. Der Arbeitsbereich jedes Roboters 18 erstreckt sich von einem der Ablagepositionsförderer 14, 16 bis etwa zur Längsmitte m des Stückgutförderers 12.
Fig. 2 zeigt den Seitenwechsel von Stückgütern auf dem Stückgutförderer 12 der Roboterstrasse 10 bei einem gekreuzten Bandsystem bei Stillstand eines der Ablagepositionsförderer 14, 16. Im gezeigten Beispiel steht der Ablagepositionsförderer 14 still.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Bandkreuzung 20 ist bevorzugt ungefähr auf der halben Beladestrecke in die Roboterstrasse 10 integriert. So entstehen die gleichen Pickverhältnisse entlang der gesamten Strecke.
Um den erforderlichen Verlauf in der Bandkreuzung 20 zu ermöglichen, ist ein Modulband oder dergleichen als Transportmittel erforderlich. Bis zur Kreuzungsstelle kann das Transportsystem des Produktionsprozesses verwendet werden. Der Übergang vom Transportband auf das Modulband ist in Flussrichtung mit einer Messerkante am Transportband möglich.
Nach der Bandkreuzung 20 können wahlweise die Modulbänder 22, 24 fortgeführt werden bzw. andere Transportsysteme verwendet werden.
Vorteilhaft ist die Fortführung der zwei Stränge nach der Kreuzungsstelle. So kann das Bandsystem einseitig gestoppt werden und damit bei einem einseitigen Produktionsstopp eine Bandseite angehalten werden. Hierbei bleiben die Produkte weitestgehend erhalten.
Die ersten beiden Roboter oder Roboter 18 können für eine bessere Ausnutzung des Arbeitsbereichs weiter innen angeordnet werden. Sie haben die Aufgabe, die Stückgüter aus der Mitte des Stückgutförderers 12 abzuräumen. Das Freiräumen der Mitte kann auch anders— z.B. durch ein Spreizen des Produktteppichs bzw. durch eine Art stillstehender oder oszillierender Keil— umgesetzt werden.
Normalbetrieb
Die Roboter vor der Kreuzungsstelle räumen die äusseren Bereiche (jeweils äusseres Viertel) der jeweiligen Produktbandseite ab. Durch die Kreuzungsstelle werden jeweils die Produkte in der Bandmitte nach aussen gebracht. Nach der Kreuzung können die Roboter nach der Kreuzungsstelle wieder die äusseren Bereiche der jeweiligen Produktbandseite abräumen. Betrieb bei stillstehendem Abtransportband
Geschwindigkeit des Produktbandes wird reduziert (z.B. auf 60%). Übrige Produkte laufen in einen Speicher. Roboter auf der laufenden Seite leeren diese Produktbandhälfte vor der Kreuzungsstelle komplett. Nach der Kreuzungsstelle sind die Produkte auf der gegenüberliegenden Seite und können von den nachfolgenden Robotern abgeräumt werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Roboterlinie
12 Stückgutförderer
14, 16 Ablagepositionsförderer
18 Roboter
20 Kreuzungsstelle
22, 24 Modulbänder
26 Randbereiche von 12
28 Bereiche von 12 beidseits von m
B Breite von 12
X Transportrichtung des Stückgutförderers x' Transportrichtung der Ablagepositionsförderer m Längsmitte von 12