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Title:
METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY STACKING PACKAGES ON A SUPPORT IN MULTIPLE LAYERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/156341
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for automatically stacking packages (W) with different dimensions on a support (P) in a specified spatial arrangement in order to form a stack, having the steps of: - determining the order and spatial position of packages (W) with different dimensions in the stack (S) to be formed on the support (P) in a computer-aided manner; - arranging the packages (W) so as to be supported on loading aids (T) and in the necessary order for this purpose using a conveyor system (2); and - transporting the packages (W) to be loaded from the conveyor system (2) to the spatial positions which are calculated in advance on the support (P) or on the stack (S) being formed on the support (P) by means of handling means of a stacking device for forming the stack (S), wherein the handling means (H) of the stacking device are designed to lift each package (W) from the loading aid such that a handling means (H) gripper (1) arranged on a robot arm grips at least one package (W) and can deposit same at the spatial position which is calculated in advance on the support (P) or on the stack (S) being formed on the support (P) in one movement. The invention also relates to a corresponding device.

Inventors:
MEURER HANS CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/053510
Publication Date:
August 24, 2023
Filing Date:
February 13, 2023
Export Citation:
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Assignee:
DEMATIC GMBH (DE)
International Classes:
B65G61/00
Domestic Patent References:
WO2010059923A12010-05-27
Foreign References:
US7047710B22006-05-23
US9701490B22017-07-11
US7938614B22011-05-10
EP1462394B12006-08-02
DE102007046919A12009-04-16
Attorney, Agent or Firm:
MOSER GÖTZE & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum automatischen mehrlagigen Bestapeln eines Trägers (P) mit Packstücken (W) unterschiedlichen Ausmaßes in einer vorbestimmten räumlichen Anordnung zur Ausbildung eines Stapels, umfassend die Schritte:

- rechnergestützte Bestimmung der Reihenfolge und räumlichen Position der Packstücke (W) unterschiedlichen Ausmaßes in dem zu bildenden Stapel (S) auf dem Träger (P);

- Herbeischaffen der Packstücke (W) auf Ladehilfsmitteln lagernd und in einer dazu benötigten Reihenfolge mittels Fördertechnik (F);

- Transport der zu verladenden Packstücke (W) von der Fördertechnik (F) an die vorausberechneten räumlichen Positionen auf dem Träger (P) oder dem sich bildenden Stapel (S) auf dem Träger (P) durch Handhabungsmittel einer Stapelvorrichtung zur Ausbildung des Stapels (S); dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungsmittel (H) der Stapelvorrichtung eingerichtet sind, um die Packstücke (W) jeweils von dem Ladehilfsmittel abzuheben, so dass ein an einem Roboterarm angeordneter Greifer (1) der Handhabungsmittel (H) mindestens ein Packstück (W) ergreift und an die vorausberechnete räumliche Position auf dem Träger (P) oder dem sich bildenden Stapel (S) auf dem Träger (P) in einer Bewegung ablegen kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Herbeischaffen der Packstücke (W) auf Lochtablaren mit multiplen Öffnungen lagernd stattfindet und die Handhabungsmittel (H) der Stapelvorrichtung eingerichtet sind, um die Packstücke (W) jeweils soweit durch eine Vielzahl von Hubstiften (22) einer Hubeinrichtung (23) durch die multiplen Öffnungen im Lochtablar (T) von unten herauszuheben, so dass eine Lücke (L) zwischen Lochtablar (T) und Packstück (W) entsteht und ein an einem Roboterarm angeordneter Zinkengreifer (1) der Handhabungsmittel (H) mindestens ein Packstück (W) ergreift und an die vorausberechnete räumliche Position auf dem Träger (P) oder dem sich bildenden Stapel (S) auf dem Träger (P) in einer Bewegung ablegen kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Packstücke (W) vereinzelt auf den Ladehilfsmitteln (T) herbeigeschafft werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Packstücke (W) auf jedem Ladehilfsmittel (T) herbeigeschafft werden. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zinkengreifer (1) eine vorbestimmte Anzahl Packstücke (W) gleichzeitig oder nacheinander ergreift.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ergreifen der Packstücke (W) diese auf dem Ladehilfsmittel ausgerichtet werden.

7. Vorrichtung zum automatischen mehrlagigen Bestapeln eines Trägers (P) mit Packstücken (W) unterschiedlichen Ausmaßes in einer vorbestimmten räumlichen Anordnung zur Ausbildung eines Stapels (S), mit einer Steuerung (C); mindestens einem Zuführförderer (F), der die Packstücke (W) auf Ladehilfsmitteln (T) liegend in einer vorbestimmten Reihenfolge bereitstellt; an einem Abgabeende des Zuführförderers (F) angrenzenden Handhabungsmitteln (H), die die Packstücke (W) von dem Zuführförderer (R) übernehmen und an die vorherbestimmte Position im Stapel (S) transportieren; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (C) eingerichtet ist, einen an einem Roboter angeordneten Greifer (1) der Handhabungsmittel (H) anzusteuern, um das jeweilige Packstück (W) auf dem Ladehilfsmittel (T) zu ergreifen und an die vorausberechnete räumliche Position auf dem Träger (P) oder dem sich bildenden Stapel (S) auf dem Träger (P) in einer Bewegung abzulegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Ladehilfsmittel Lochtablare (T) zum Einsatz kommen und die Verlagerungsmittel eine Hubeinrichtung (23) mit einer Vielzahl von vertikal beweglichen Hubstiften (22) in einer den multiplen Öffnungen der Lochtablaren (T) angepassten Anordnung umfassen, und die Steuerung (C) eingerichtet ist, die Hubeinrichtung (23) derart anzusteuern, dass Hubstifte (22) vertikal so weit nach oben bewegt werden, dass eine Lücke (L) zwischen Lochtablar (T) und Packstück (W) entsteht, und ein an einem Roboter angeordneter Zinkengreifer (1) der Handhabungsmittel (H) angesteuert werden kann, um das jeweilige Packstück (W) durch die Lücke (L) zu ergreifen und an die vorausberechnete räumliche Position auf dem Träger (P) oder dem sich bildenden Stapel (S) auf dem Träger (P) in einer Bewegung abzulegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zinkengreifer (1) zum automatischen Ergreifen und Ablegen von Packeinheiten unterschiedlichen Ausmaßes und unterschiedlicher Beschaffenheit ausgestaltet ist, mit einem Traggestell (2), an dem ein Träger (3), ein Niederhalter (4) und ein Abstreifer (5) befestigt sind, wobei der Träger (3) gegenüber dem Traggestell (2) horizontal beweglich ausgestaltet ist, der Niederhalter (4) vertikal in Richtung des Trägers beweglich ist, so dass durch mechanische Klemmung die Packeinheit gegen den Träger (3) drückbar ist, und der Abstreifer (5) oberhalb des Trägers (3) angeordnet ist, so dass die Packeinheit beim Zurückziehen des Trägers (3) festgelegt ist, wobei der Abstreifer (5) horizontal parallel zum Träger (3) beweglich ausgestaltet ist, dass der Niederhalter (4) plattenförmig ausgestaltet ist und dass der Niederhalter (4) Abmessungen aufweist, so dass er sich über die gesamte Fläche des Trägers (3, 7) erstreckt, dass der Träger (3) als Tragplatte oder Tragkamm (7) mit mehreren beabstandeten Zinken (8) ausgeführt ist, dass der Abstreifer (5) eine Horizontalwandung (16) aufweist, die mit einem stangenartigen Aufbau versehen ist, und dass der Niederhalter (4) mit Ausnehmungen (15) für den Durchgriff des Abstreifers (5) versehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter auf seiner dem Träger zugewandten Seite einen elastischen Belag aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggestell an einem Portalroboter oder Knickarmroboter befestigt ist.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zum automatischen mehrlagigen Bestapeln eines Trägers mit Packstücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Stapeln von Packstücken auf einer Unterlage in einer vorbestimmten räumlichen Anordnung zur Ausbildung eines Stapels nach Anspruch 1 bzw. 7.

Das automatische Bestapeln einer Unterlage oder eines Trägers, insbesondere einer Palette oder eines Rollwagens, mit Packstücken zum Ausbilden eines Stapels zum späteren Versand, also das „Palettieren“ ist an sich bekannt. Hierbei werden jedoch Packstücke mit uniformer Größe bzw. uniformem Ausmaß durch Roboter, Greifer etc. auf rechnerisch bestimmte Plätze abgelegt.

Bei dem Prozess des automatischen Beladens eines Ladungsträgers mit Packstücken unterschiedlicher Ausprägung zum Ausbilden eines Stapels handelt es sich dagegen um das sogenannte automatische „mixed-case“-Palettieren.

In der heutigen Distributionslogistik werden immer größere Anforderungen an die Kommissionierung gestellt. Es ist daher notwendig Kommissioniersysteme zu entwickeln, die automatisch ohne manuelles Einwirken Aufträge abarbeiten.

Tausende von verschiedenen Produkten (bzw. verschiedenen Packstücken) unterschiedlichster Ausprägung (Größe, Form, Gewicht, Abmessungen, Oberflächen, Festigkeit, Kompressibilität etc.) müssen mit solchen Systemen automatisch kommissioniert werden.

Hierbei müssen unterschiedliche Aspekte berücksichtigt werden, die die Komplexität gegenüber dem „einfachen“ manuellen Stapeln einfacher regelmäßiger Geometrien enorm erhöhen. So kann ein nachfolgendes Packstück nur gut auf ein vorheriges Packstück gestapelt bzw. abgelegt werden, wenn dieses eine flache bzw. ebene Oberfläche aufweist, die zudem etwa waagerecht ausgerichtet sein sollte, und wenn das Packstück das Gewicht der auf ihm abgelegten weiteren Packstücke ohne Beschädigung tragen kann.

Ferner sollte der gebildete Stapel eine gewisse Stabilität aufweisen, u. a. damit er beim Transport nicht umfällt. Eine Umwicklung mit Folie hilft zwar, kann aber nicht alleine einen fehlerhaft gebildeten Stapel stabilisieren.

Zudem wird abnehmerseitig immer häufiger eine Optimierung der Stapel aufgrund der gewünschten Entladereihenfolge gewünscht.

Das Stapeln unterschiedlicher Packstücke bzw. Waren unterschiedlicher Größe bzw. unterschiedlichen Ausmaßes erfolgt daher meist noch von Hand, da die Anforderungen an die Stabilität des Stapels, die Packungsdichte innerhalb des Stapels und die Reihenfolge der Beladung sowie die dabei bedingte Entladungsreihenfolge und nicht zuletzt an die Stapelbarkeit der Waren extrem hoch sind und bisher nicht auch nur teilweise von den bekannten Verfahren und Vorrichtungen erfüllt werden.

Das automatische Bestapeln einer Unterlage oder eines Trägers, insbesondere einer Palette oder eines Rollwagens, mit Packstücken zum Ausbilden eines Stapels zum späteren Versand, also das „Palettieren“ ist an sich bekannt. Hierbei werden jedoch Packstücke mit uniformer Größe bzw. uniformem Ausmaß durch Roboter, Greifer etc. auf rechnerisch bestimmte Plätze abgelegt.

Bei dem Prozess des automatischen Beladens eines Ladungsträgers mit Packstücken unterschiedlicher Ausprägung zum Ausbilden eines Stapels handelt es sich dagegen um das sogenannte automatische „mixed-case“-Palettieren.

Aus der EP 1 462 394 B1 ist eine Vorrichtung zum automatischen Beladen eines Ladungsträgers mit einen Ladestapel bildenden Packeinheiten, also eine Vorrichtung zum Palettieren bekannt. Bei der Vorrichtung werden die Packeinheiten auf Tablaren lagernd und vereinzelt zugeführt und von diesen auf einen Packtisch abgelegt. Dort wird die Packeinheit auf dem Tisch liegend von einem Pusher entlang der Breitseite der zu beladenden Palette verschoben, bis die Beladungskoordinaten in X-Richtung erreicht sind. Anschließend schieben ein weiterer Pusher und eine Beladezunge simultan die Packeinheit in Richtung der Ladetiefe über die Palette bis die Beladungskoordinaten in Z- Richtung erreicht sind. Anschließend fährt die Beladezunge zurück, wobei der Pusher stehen bleibt und als Abstreifer dient, so dass die Packeinheit auf der Palette an der gewünschten Stelle „frei fallend“ abgesetzt wird. Dabei wird der sich bildende Stapel von einer Beladehilfe an den übrigen drei Seiten gestützt. Es wird also quasi "gegen die Wand" gestapelt. Die Packeinheiten werden dabei von den sogenannten Lochtablaren vor der Bewegung auf dem Packtisch entladen. Dabei wird die jeweilige Packeinheit von dem Lochtablar abgehoben. Die Tablare werden dafür mit jeweils darauf liegender Packeinheit über einen Tablarförderer zugeführt, an dessen Ende greifen eine Vielzahl von Hubstiften einer Hubeinrichtung die Packeinheit durch die multiplen Öffnungen im Lochtablar von unten und heben diese so aus dem Tablar heraus. Daraufhin ergreift ein Rechen die Packeinheit und schiebt diese auf den Packtisch.

Aus der WO 2010/059923 A1 ist eine automatische Roboter-gestützte Vorrichtung zum Stapeln bekannt, bei der eine Zwischenplatte für das Ausbilden der ersten Lage eines Stapels und gleichzeitigem Paletten-Wechsel verwendet wird.

Aus der DE 102007 046 919 A1 ist ein Greifer zum automatischen Ergreifen und Ablegen von Packeinheiten unterschiedlichen Ausmaßes und Beschaffenheit bekannt, mit einem Traggestell, an dem ein Träger, ein Niederhalter und ein Abstreifer befestigt sind, wobei der Träger gegenüber dem Traggestell horizontal beweglich ausgestaltet ist, der Niederhalter vertikal in Richtung des Trägers beweglich ist, so dass durch mechanische Klemmung die Packeinheit gegen den Träger drückbar ist, und der Abstreifer oberhalb des Trägers angeordnet ist, so dass die Packeinheit beim Zurückziehen des Trägers festgelegt ist, wobei der Abstreifer horizontal parallel zum Träger beweglich ausgestaltet ist.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein optimierteres Verfahren und entsprechende Vorrichtung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene Verfahren bzw. Vorrichtung nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass, wenn die Entladung der Ladehilfsmittel mit der Platzierung der Packstücke auf dem Stapel kombiniert wird, es möglich ist, Bewegungsschritte einzusparen und somit ein optimaleres Verfahren bzw. einen verringerten Bewegungsablauf bereitzustellen.

Mit anderen Worten, das Packstück wird nur einmal gehandhabt, da es gleichzeitig vom Ladehilfsmittel entfernt und palettiert wird.

Die Handhabungsmittel der Stapelvorrichtung sind nämlich eingerichtet, um die Packstücke jeweils von dem Ladehilfsmittel abzuheben, so dass ein an einem Roboterarm angeordneter Greifer der Handhabungsmittel mindestens ein Packstück ergreift und an die vorausberechnete räumliche Position auf dem Träger oder dem sich bildenden Stapel auf dem Träger in einer Bewegung ablegen kann.

Als Greifer kommen Sauggreifer, Klemmgreifer oder Zinkengreifer in Betracht. Diese können an einem Portalroboter oder Knickarmroboter als Kopf angeordnet sein und über die Steuerung zur Entnahme des Packstücks angesteuert werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Handhabungsmittel der Stapelvorrichtung eingerichtet, um die Packstücke jeweils soweit durch eine Vielzahl von Hubstiften einer Hubeinrichtung durch die multiplen Öffnungen im Lochtablar von unten herauszuheben, dass eine Lücke zwischen Lochtablar und Packstück entsteht und ein an einem Roboterarm angeordneter Zinkengreifer der Handhabungsmittel mindestens ein Packstück (durch die Lücke) ergreift und an die vorausberechnete räumliche Position auf dem Träger oder dem sich bildenden Stapel auf dem Träger in einer Bewegung ablegen kann.

Dabei ist es möglich, dass die Packstücke vereinzelt auf den Ladehilfsmitteln oder Lochtablaren herbeigeschafft werden, oder dass mehrere Packstücke auf jedem Ladehilfsmittel oder Lochtablar herbeigeschafft werden.

Der Greifer kann dann eine vorbestimmte Anzahl von Packstücken gleichzeitig oder nacheinander ergreifen, um die Packstücke entweder einzeln oder gruppiert abzulegen.

Um eine sichere und schnelle Ergreifung zu erlauben, ist vorgesehen, dass vor dem Ergreifen der Packstücke diese auf dem Ladehilfsmittel oder Lochtablar (z. B. an einer definierten Kante oder Ecke) ausgerichtet werden.

Dazu kann das Ladehilfsmittel oder Lochtablar mehrfach um verschiedene Achsen geneigt oder gedreht werden, so dass das Packstück an die jeweilige Kante und/oder Ecke rutscht. Dazu können entsprechend eingerichtete Ladehilfsmittelneigemittel, Ladehilfsmitteldrehmittel vorgesehen sein. Auch ist es möglich, das Packstück mittels Schieber gezielt in eine vorbestimmte Position auf dem Ladehilfsmittel zu bewegen. Auch eine Rütteleinrichtung kann verwendet werden, um die Positionierung des Packstücks zu bewerkstelligen.

Alternativ, kann über eine Bilderkennung mittels Kamera und Auswertung in der Steuerung, der Greifer angesteuert werden, um nicht ausgerichtete Packstücke zu ergreifen, die wahlfrei auf dem Lochtablar angeordnet sind. Dies ermöglicht es auch, über eine Einbeziehung der Produktdaten aus einer Datenbank der Lagerverwaltung, die Produkte bzw. Packstücke zu identifizieren und das gewünschte Packstück aus mehreren gezielt auszuwählen.

Beides ermöglicht es, dass der Greifer das Packstück in einer definierten Packstückausrichtung übernehmen und somit genau im Stapel platzieren kann.

Die Steuerung der Vorrichtung ist eingerichtet, die an einem Roboter angeordneten Handhabungsmittel anzusteuern, um das jeweilige Packstück auf dem Ladehilfsmittel zu ergreifen und an die vorausberechnete räumliche Position auf dem Träger oder dem sich bildenden Stapel auf dem Träger in einer Bewegung abzulegen.

Mit anderen Worten, es wird nicht vorgelagert das Ladehilfsmittel wie üblich entladen, sondern die Entladung und Platzierung in Stapel in einem gemeinsamen Schritt durchgeführt. Dies spart Zeit und Platz.

Insbesondere ist die Vorrichtung der Erfindung mit einer Steuerung ausgestaltet, die eingerichtet ist, die Hubeinrichtung derart anzusteuern, dass die Hubstifte vertikal so weit nach oben bewegt werden, dass eine Lücke zwischen Lochtablar und Packstück entsteht, und ein an einem Roboter angeordneter Zinkengreifer der Handhabungsmittel angesteuert werden kann, um das jeweilige Packstück durch die Lücke zu ergreifen und an die vorausberechnete räumliche Position auf dem Träger oder dem sich bildenden Stapel auf dem Träger in einer Bewegung abzulegen.

Die Hubstifte können als Gesamtheit gemeinsam angesteuert und angehoben werden. Alternativ ist es auch möglich, nur bestimmte Hubstifte gemeinsam anzusteuern und anzuheben, die z. B. der bekannten Position des Packstücks entsprechen. Im Rahmen der Erfindung wird bevorzugt ein Zinkengreifer eingesetzt, der mit den Zinken zwischen die Hubstifte greifen kann, um das oder die Packstück(e) von unten zu ergreifen.

Vorzugsweise ist der Zinkengreifer zum automatischen Ergreifen und Ablegen von Packeinheiten unterschiedlichen Ausmaßes und unterschiedlicher Beschaffenheit ausgestaltet, mit einem Traggestell, an dem ein Träger, ein Niederhalter und ein Abstreifer befestigt sind, wobei der Träger gegenüber dem Traggestell horizontal beweglich ausgestaltet ist, der Niederhalter vertikal in Richtung des Trägers beweglich ist, so dass durch mechanische Klemmung die Packeinheit gegen den Träger drückbar ist, und der Abstreifer oberhalb des Trägers angeordnet ist, so dass die Packeinheit beim Zurückziehen des Trägers festgelegt ist, wobei der Abstreifer horizontal parallel zum Träger beweglich ausgestaltet ist, und der Niederhalter plattenförmig ausgestaltet ist und der Niederhalter Abmessungen aufweist, so dass er sich über die gesamte Fläche des Trägers erstreckt, und der Träger als Tragplatte oder Tragkamm mit mehreren beabstandeten Zinken ausgeführt ist, und der Abstreifer eine Horizontalwandung aufweist, die mit stangenartigem Aufbau versehen ist, und dass der Niederhalter mit Ausnehmungen für den Durchgriff des Abstreifers versehen ist.

Der Niederhalter kann auf seiner dem Träger zugewandten Seite einen elastischen Belag aufweisen.

Bevorzugt ist es, wenn das Traggestell an einem Portalroboter oder Knickarmroboter befestigt ist.

Insgesamt ist es so möglich, die Bestapelung des Trägers flexibel und mit hoher Leistung durchzuführen. Insbesondere kann ein breites Spektrum an unterschiedlichen Packstücken kontinuierlich gestapelt werden. Es können also neben den selbstverständlich ebenfalls handhabbaren gleichförmigen wenig anspruchsvollen Packstücken Packstücke mit unterschiedlichsten Abmessungen nacheinander auf den Träger gestapelt werden.

Als Packstücke kommen unterschiedlichste Waren, verpackte Waren, in Gruppen verpackte Waren, wie Kartons, Kisten, Kästen, Behälter, Waren auf Tablaren, Packeinheiten, wie z. B. Folien-Merfachverpackungen von Kunststofflaschen etc., als auch einzelne Artikel aller Art in Frage.

Als Unterlage kommen Zwischenplatten oder Träger, wie Paletten, auch Rollwagen, oder ähnliche Unterlagen für Stückgüter und deren Verpackungen in Frage.

Unter Zuführförderern werden Förderer im Allgemeinen und insbesondere Rollenförderer, Förderbänder und Fördersysteme verstanden. Diese können manuell oder automatisch beschickt werden. Die Packstücke werden vereinzelt und in der richtigen Reihenfolge für die gewünschte Packsequenz auf der Fördertechnik angedient. Die richtige Reihenfolge wird rechnerisch bei der Abarbeitung eines Auftrags ermittelt. Entsprechende Software dazu ist bekannt.

Sinnvoll ist es, wenn der Stapel auf dem Träger beim und/oder nach dem Stapeln stabilisiert wird. Somit behalten die einzelnen Schichten ihren Aufbau und der bestapelte Träger lässt sich sicherer transportieren.

Zum Stabilisieren nach dem Stapeln (vollständig oder einzelner Schichten) kann der Stapel zusammen mit dem bestapelten Träger durch Umwickeln mit einer Folie, einem Netz oder dergleichen stabilisiert werden. Das Umwickeln kann dabei schichtweise nach und nach beim Bestapeln bzw. nach dem Bestapeln einer Schicht erfolgen. Hierbei findet die Stabilisierung innerhalb der eigentlichen Vorrichtung zum Bestapeln statt. Der bereits teilweise bestapelte Träger wird schichtenweise abgesenkt, um das Niveau zum Stapeln anzupassen. Dies wird ausgenutzt, da so bereits gebildete Schichten des Stapels „nach unten rutschen“ und unterhalb des Stapelniveaus schichtweise umwickelt werden können, während „oben“ weiter gestapelt wird. Dies erspart Zeit. Hierzu ist eine Folienwickelvorrichtung direkt in die Vorrichtung integriert. Das hat den Vorteil, dass der Träger mit gebildetem Stapel nicht gesondert bewegt werden muss. So kann nach jedem Absenken einer Lage oder Schicht bereits eine Stabilisierung erfolgen. Dies hat zur Folge, dass selbst bei eigentlich nicht völlig stabil bestapelten Trägern eine große Stabilität des Stapels erreicht werden kann. Dies erweitert auch die Möglichkeiten der Stapelbildung bezüglich der Waren und der wählbaren Reihenfolge erheblich.

Selbstverständlich können alternativ zur Folienwickeltechnik alle anderen bekannten Möglichkeiten der Stabilisierung verwendet werden. Dazu gehören z.B. Folienschrumpfen, Netze und andere dehnbare Materialien sowie Klett- und Klebeverbindungen usw. Bei Stapeln selbst kann eine Stabilisierung durch U-förmig um den Stapelplatz bzw. Träger angeordnete seitliche Wände erfolgen, so dass „gegen die Wand“ gestapelt werden kann. Sowohl die Seitenwände als auch die hintere Seitenwand können vertikal und/oder horizontal bzgl. des Stapelplatzes verstellbar bzw. verfahrbar sein. Somit können unterschiedlich große Träger usw. beladen werden und die Wände als Abstreifer im Zusammenhang mit Zwischenplatten dienen.

Je nach den zu stapelnden Packstücken kann es zu deren Schutz oder zur Erhöhung der Stapelbarkeit usw. notwendig sein, Lagen, z. B. aus Karton oder Pappe, zwischen, unterhalb oder oberhalb der Schichten einzulegen. Hierzu kann das flächige Material in geeigneter Weise bevorratet und/oder angeliefert sowie mit an den Handhabungsmitteln vorgesehenen Saugern aufgelegt werden.

Sowohl die Träger (z. B. Paletten) als auch die Lagen (Pappen) können über eine gesonderte Fördertechnik angeliefert und bereitgestellt werden. Die Übernahme bzw. Übergabe der Träger bzw. Lagen kann mit dedizierter Technik erfolgen.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf dem Niveau des Positionierförderers oberhalb des zu beladenden Trägers eine Zwischenplatte vorgesehen ist. Die Zwischenplatte stellt eine einheitliche glatte Fläche für die Stapelbildung bereit und erlaubt ein Weiterstapeln trotz Trägerwechsel.

Die Zwischenplatte ist vorzugsweise mittig geteilt und jeder Teil zur Seite hin verschiebbar ausgestaltet.

In einer Variante wird die erste Lage eines Stapels auf der Zwischenplatte gebildet, während der komplett beladene Träger des vorherigen Stapelvorgangs darunter gegen einen neuen leeren Träger getauscht wird. Somit kann der Stapelvorgang ohne Unterbrechung fortgesetzt werden. Ist die erste Schicht gebildet und der neue Träger anwesend, werden die Teile zur Seite gefahren und die erste Schicht so auf den darunter liegenden Träger überführt, auf dem anschließend weitergestapelt wird.

In einer bevorzugten Alternative findet der komplette Stapelvorgang auf der

Zwischenplatte statt und diese ist dazu höhenveränderlich ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Übergabe an den Träger erst nach der Bestapelung stattfindet und dieser nicht „getauscht“ werden muss. Dadurch wird der Gesamtdurchsatz der Vorrichtung erhöht. Zudem ist so die ggf. vorgesehene Umwicklung mit Stretchfolie einfacher auszuführen.

Beim Auseinanderbewegen bzw. Öffnen der Zwischenplatte dienen die seitlichen Stabilisierungs-Wände als Abstreifer, d. h. die Zwischenplatte bewegt sich seitlich unterhalb der unteren Ränder der Wände.

Vermehrt wird die Bereitstellung der gestapelten Packstücke in sogenannten Rollwagen oder Rollcontainer gefördert. Diese können leicht in Lastwagen geladen und vor Ort entladen und bewegt werden, da sie Rollen aufweisen. Zudem besitzen sie Seitenwände, die eine stabile Bestapelung und gute Stabilisierung durch Stretchfolie erlauben, so dass der Transport ebenfalls sicher ist. Allerdings bringen diese Eigenschaften Schwierigkeiten beim automatischen Bestapeln mit sich.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine automatische Bestapelung zuverlässig möglich ist, wenn die Seitenwände des Rollwagens durch eine Aufspreizeinrichtung zumindest senkrecht oder sogar leicht schräg nach außen aufgebogen gehalten werden. Die Seitenwände haben nämlich die Eigenschaft, sich nach innen aufeinander zu zu bewegen.

Weiter hat sich herausgestellt, dass die Bestapelung von Rollwagen erleichtert werden kann, wenn hierfür eine gesonderte und ggf. höhenverstellbare Zwischenplatte vorgesehen ist, die auf der dem Positionierförderer abgewandten Seite des Stapelplatzes bzw. des Trägers angeordnet ist bzw. von dieser Seite in den Rollwagen einführbar ist.

Somit können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung je nach Belieben abwechselnd Paletten etc. oder Rollwagen bestapelt werden.

Als Abstreifer beim Übergeben des fertig gestapelten Stapels an den Rollwagen durch Zurückziehen der weiteren Zwischenplatte kann die hintere Seitenwand dienen. In einer Ausgestaltungsform ist die hintere Seitenwand zudem höhenverfahrbar und/oder in Richtung des Positionierförderers beweglich, so dass unterschiedlich große Rollwagen verwendbar sind. Die Seitenwand dient vorzugsweise auch als Anbringungsort für die Aufspreizeinrichtung.

Die Aufspreizeinrichtung besteht vorzugsweise aus zwei auf gleicher Höhe im Bereich der erwarteten Seitenwände des Rollwagens angeordneten von der Seitenwand nach vorne in den Rollwagenraum vorstehenden Zapfen, die seitlich nach Außen zum Aufspreizen verlagerbar sind. Vorzugsweise sind die Zapfen dazu jeweils auf einer vertikal ausgerichteten Drehscheibe in der hinteren Seitenwand angeordnet.

Zum einfachen Transport und Handhabung innerhalb des Systems werden die Rollwagen auf Transportpaletten bewegt, die sich wie normale Paletten handhaben lassen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung mit einer Einheit zum Absenken/Anheben des Trägers ausgestaltet sein. Dies erlaubt neben der Absenkung nach dem Stapeln einer Lage ggf. auch eine Niveauregulierung beim Stapeln selbst. Alternativ ist der eingesetzte Roboter in der Lage, die ansteigenden Höhen beim Bestapeln auszugleichen.

Weitere Details der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, in der

Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß eingesetzten Greifers;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Greifer aus Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Vorderansicht auf den Greifer aus Fig. 1 und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Greifers aus Fig. 1 , sowie

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Bestapeln einer Palette mit einem Greifer nach Fig. 1 zeigen.

In den Figuren 1 - 4 ist ein als Ganzes mit 1 bezeichneter Greifer zum automatischen Ergreifen und Ablegen von Packeinheiten unterschiedlichen Ausmaßes und unterschiedlicher Beschaffenheit gezeigt, der insbesondere eingesetzt wird, um Paletten oder Rollwagen mit verschiedensten Packstücken zu bestapeln.

Der Greifer 1 umfasst ein Traggestell 2, an dem ein Träger 3, ein Niederhalter 4 und ein Abstreifer 5 befestigt sind.

Das Traggestell 2 dient ferner dazu, den Greifer an einem nicht dargestellten Roboterarm zu befestigen, wozu eine Anschlussplatte 6 (siehe Figur 2) vorgesehen ist. Über den Roboter erfolgt auch die Versorgung des Greifers 1 mit Strom.

Der Träger 3 ist vorliegend als Tragkamm 7 mit mehreren beabstandeten flachen Zinken 8 ausgestaltet. Der Tragkamm 7 ist dazu über einen sich etwa vertikal vom Traggestell 2 nach unten erstreckenden Tragarm 9 an diesem befestigt. Der Tragarm 9, und somit der auch der Tragkamm 7, ist gegenüber dem Traggestell 2 über einen elektromotorischen Riemenantrieb 10 horizontal verfahrbar, um durch Zurückziehen des Tragkamms 7 die Abgabe des Packstücks zu bewirken. In den Figuren ist der Träger 3 in einer hinteren Stellung dargestellt.

Der Niederhalter 4 ist ebenfalls an einem sich etwa vertikal vom Traggestell 2 nach unten erstreckenden Tragarm 11 befestigt, wobei dieser Tragarm 11 feststehend ausgeführt ist. An dem Tragarm 11 ist der Niederhalter 4 über einen weiteren elektromotorischen Riemenantrieb 12 (siehe Figur 3) vertikal in Richtung des Tragkamms 7 schlittenartig beweglich, so dass der Abstand zwischen Niederhalter 4 und Träger 3 bzw. Tragkamm 7 veränderbar ist und das Packstück durch mechanische Klemmung gegen den Tragkamm 7 drückbar ist. In den Figuren ist der Niederhalter 4 in seiner obersten Stellung dargestellt.

Der Niederhalter 4 ist dabei mit einem plattenförmigen Druckelement 13 ausgestaltet, das über ein entsprechendes Haltebauteil 14 an dem Tragarm 11 befestigt ist und auf das entsprechende Packstück einwirkt. Das plattenförmige Druckelement 13 erstreckt sich mit seiner Grundfläche über die entsprechenden aktiven Abmessungen des Tragkamms 7.

Der Niederhalter 4 ist weiter mit langlochartigen Ausnehmungen 15 (siehe Figur 4) in dem plattenförmigen Druckelement 13 für den Durchgriff des Abstreifers 5 versehen.

Der Abstreifer 5 selbst ist oberhalb des Trägers 3 bzw. des Tragkamms 7 bzw. der Zinken 8 angeordnet, so dass die Packeinheit beim Zurückziehen des Trägers 3 gegen den Abstreifer 5 anliegt und somit festgelegt ist. In den Figuren ist der Abstreifer 5 in seiner vordersten Stellung dargestellt.

Die Niederhalterkraft wird durch Messung und Überwachung des Drehmoments des elektromotorischen Riemenantriebes 12 bestimmt.

Zum Zurückhalten des Packstücks weist der Abstreifer 5 eine Horizontalwandung 16 auf, die mit stangenartigem Aufbau versehen ist.

Die Stangen 17 der Horizontalwandung 16 durchgreifen dabei die Langlöcher/Ausnehmungen 15 des Niederhalters 4 und münden in einem elektromotorischen Linearantrieb 18 an dem Traggestell 2, der eine etwa horizontale und parallel zum Träger 3 bewegliche Verfahrbarkeit des Abstreifers 5 zulässt. Somit kann dieser entsprechend der Packstückabmessungen positioniert werden.

Zur Versteifung des Abstreifers 5 sind die Stangen 17 an ihrer dem Tragkamm zugewandten Seite mit einem Querstück 19 verbunden.

Der Tragkamm 7 ist über ein vorgespanntes Gelenk 20 an dem Tragarm 9 befestigt, so dass bei einem Aufsetzen des Tragkamms 7 beim Bestapeln dieser nachgeben kann, um den Greifer 1 zu schonen. Bei zu hartem Aufsetzen schlägt eine Auslösestange 21, die sich etwa senkrecht von dem Gelenk 20 nach oben parallel zum Tragarm 9 erstreckt, gegen einen entsprechenden Sensor zum Notstopp.

Wie in Figur 5 sehr schematisch dargestellt ist, wird ein Lochtablar T zum Transport der Packstücke W auf einer Fördertechnik, wie einem Rollenförderer F verwendet.

Das Lochtablar T wird also zu einer Stapelvorrichtung gefördert, wo Handhabungsmittel H eingerichtet sind, um die Packstücke Wjeweils soweit durch eine Vielzahl von Hubstiften 22 einer Hubeinrichtung 23 durch die multiplen Öffnungen im Lochtablar von unten herauszuheben, so dass eine Lücke L zwischen Lochtablar T und Packstück W entsteht (vgl. mittleres Bild) und ein an einem Roboterarm R angeordneter Zinkengreifer 1 , wie oben beschrieben, das Handhabungsmittel (H) mindestens ein Packstück W ergreift, in dem die Zinken 8 in die Lücke L zwischen den Hubstiften 22 eingeführt werden, um das Packstück W von unten aufzunehmen, und an die vorausberechnete räumliche Position auf dem Träger P oder dem sich bildenden Stapel S auf dem Träger P in einer Bewegung ablegen zu können.

Die Hubstifte 22 sind also eingerichtet, um gruppiert bzw. gemeinsam vertikal von einem Antrieb im Sinne des Pfeils 24 durch die Löcher im Lochtablar T hindurch geführt zu werden, um das aufliegende Packstück W anzuheben, so dass eine Lücke L entsteht, in die der Greifer eingeführt werden kann. Dazu wird das Lochtablar T an einer nicht dargestellten Kante ausgerichtet, damit die Löcher in Übereinstimmung mit den Hubstiften 22 in der Hubeinrichtung 23 angeordnet sind.

Alle Schritte finden unter der Kontrolle bzw. Steuerung der Steuerung C statt.

Bei dem Roboterarm R handelt es sich bevorzugt um einen Mehrachsen- Knickarmroboter.

In einer Variante wird das Packstück W auf dem Lochtablar T durch Neigen des Tablars T um eine Längskante und anschließend durch Neigen um eine Stirnseitenkante in eine vorbestimmte Ecke in einem vorgelagerten Schritt A mittels einem Doppelneigemittel ausgerichtet, damit der Greifer 1 das Packstück W immer gleich aufnehmen kann.

In einer alternativen Variante ist der Greifer 1 an der Vorderkante des Niederhalters 4 bzw. dem plattenförmigen Druckelement 13 mit einer Kamera ausgestaltet, die mittels Bilderkennung und Auswertung in der Steuerung C mit Zugriff auf die Produktdatenbank der Packstücke die Erkennung der Ausrichtung und die gezielte Ansteuerung des Greifers 1 auch ohne Ausrichtung ermöglicht.

In beiden Fällen wird nach dem Aufnehmen das Packstück W in einem Schritt auf den Stapel S auf dem Träger P bzw. der Palette abgelegt.

Es bedarf also im Gegensatz zum Stand der Technik keiner vorhergehenden Entladung des Tablars oder Herumschieben des Packstücks, sondern beides findet im selben Schritt bzw. in derselben Bewegung statt. Bezugszeichenliste

1 Greifer

2 Traggestell

3 Träger

4 Niederhalter

5 Abstreifer

6 Anschlussplatte

7 Tragkamm

8 Zinken

9 Tragarm

10 Riemenantrieb

11 T ragarm

12 Riemenantrieb

13 Druckelement

14 Haltebauteil

15 Ausnehmungen

16 Horizontalwandung

17 Stangen

18 Linearantrieb

19 Querstück

20 Gelenk

21 Auslösestange

22 Hubstifte

23 Hubeinrichtung

24 Pfeil

F Rollenförderer

A Ausrichtungsmittel

T Lochtablar

W Packstück

S Stapel

P Träger

C Steuerung

R Knickarmroboter

L Lücke

H Handhabungsmittel