Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anbringen eines Schutzelements an einer Verpackung. Bei einer Verpackung kann es sich beispielsweise um eine Kartonage oder eine Faltschachtel handeln, in der oder die ein oder mehrere Gegenstände eingelegt werden können. Bei einem solchen Gegenstand kann es sich um ein Element aus dem Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie handeln, insbesondere ein oder mehrere Möbelteile, wie Fußbodenpaneele, Bretter, Schrankelemente, Möbelzubehör oder Ähnliches.

Stand der Technik

Bei Verpackungen zum Verpacken von Möbelteilen ist es bekannt, im Bereich der Stirnseiten der Verpackung ein Schutzelement anzubringen (sogenannter Stirnkantenschutz) . Ein solches Schutzelement kann aus einem Kartonabschnitt gefertigt sein. Das Schutzelement dient dabei der gezielten Verstärkung bestimmter Abschnitte der Verpackung, um die darin aufgenommenen Gegenstände während des Transports zusätzlich zu schützen und beispielsweise ein Aufreißen der Verpackung in diesem Bereich zu verhindern.

Aus der DE 10 2013 202 401 Al ist eine Vorrichtung zum Bestücken von Kartonagen bekannt, wobei die Vorrichtung eine Bereitstellungseinheit zum Bereitstellen eines Außenverpackungszuschnitts und eine Falteinheit zum Bilden einer Außenverpackung aus dem von der Bereitstellungseinheit bereitgestellten Außenverpackungszuschnitts aufweist. Die Bestückungseinheit zum Anordnen eines Verpackungsteils auf der Innenseite der Außenverpackung kann eine Handlingseinrichtung, insbesondere einen Roboter, aufweisen, sodass eine, vorzugsweise zwei, Handlingseinrichtungen das Verpackungsteil in der Außenverpackung anordnen können.

Die Verpackungsteile werden an einem oder mehreren Bereitstellungsplätzen vorgehalten und werden dann in die offene Kartonage, das heißt die Außenverpackung, beispielsweise mittels eines Roboters, an einem Einlegeplatz eingelegt. Alternativ können die Teile auch ohne Zwischenlagerung direkt nach dem Falten in die Außenverpackung eingesetzt werden.

Gegenstand der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit der/dem eine größere Stückzahl an Verpackungen pro Zeiteinheit verarbeitet und/oder die in vorteilhafter Weise in einer Packstrecke integriert werden kann .

Der Gegenstand des Anspruchs 1 stellt eine entsprechende Vorrichtung bereit. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren. Die abhängigen Vorrichtungsansprüche können jeweils einzeln mit dem unabhängigen Verfahrensanspruch kombiniert werden. Entsprechendes gilt für die Merkmale der abhängigen Verfahrensansprüche in Bezug auf den unabhängigen Vorrichtungsanspruch. Die Erfindung stellt dabei eine Vorrichtung bereit, die aufweist: Eine Fördereinrichtung zum Bewegen einer Verpackung, beispielsweise einer Kartonage oder einer Faltschachtel, und eine Handhabungseinrichtung mit einem Halteabschnitt zum Anbringen eines Schutzelements an der Verpackung. Die Handhabungseinrichtung und/oder der Halteabschnitt ist/sind entsprechend der Bewegung der Verpackung bewegbar, um das Schutzelement an der mittels der Fördereinrichtung bewegten Verpackung anzubringen.

Somit kann gemäß einer ersten Alternative die Handhabungseinrichtung bewegt werden. Gemäß einer zweiten Alternative wird der Halteabschnitt der Handhabungseinrichtung bewegt, wohingegen die Handhabungseinrichtung stationär angeordnet ist. Als weitere Alternative kann die Handhabungseinrichtung und deren Halteabschnitt bewegt werden.

Da das Schutzelement während der Bewegung der Verpackung an dieser angebracht werden kann, ist es möglich, eine hohe Stückzahl an Verpackungen pro Zeiteinheit zu verarbeiten. Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Fördereinrichtung zum Bewegen einer Verpackung mit einer Handhabungseinrichtung in vorteilhafter Weise kombinieren. Mittels des Halteabschnitts der Handhabungseinrichtung kann ein Schutzelement an verschiedenen Positionen einer Verpackung angebracht werden, beispielsweise in Durchlaufrichtung vorne oder hinten.

Die Vorrichtung kann gemäß einer Ausführungsform als modularer Baustein in einer Packstrecke vorgesehen sein, an deren Ende die Verpackung mit einem oder mehreren Gegenständen befüllt und ggf· geschlossen wird. Die Verpackung kann dabei im Durchlauf gefördert werden.

Handelt es sich bei der Verpackung um eine Kartonage oder eine Faltschachtel, so kann diese aus einem Rohling zu einer Schachtel gefaltet sein, so dass ein oder mehrere Gegenstände darin aufgenommen werden können.

Gemäß einer Ausführungsform sind mehrere, verschieden positionierte Handhabungseinrichtungen zum Anbringen von Schutzelementen an verschiedenen Stellen der Verpackung vorgesehen. Auf diese Weise kann auf bestimmte Anforderungen (z. B. höhere Taktleistung) reagiert werden.

Ferner ist es bevorzugt, dass die Handhabungseinrichtung, insbesondere der Halteabschnitt der Handhabungseinrichtung, mehrere Schutzelemente an einer oder mehreren Stellen der Verpackung anbringen kann. Somit ist es möglich, dass mehrere Schutzelemente quer zur Transportrichtung an der Verpackung angebracht werden können.

Es ist bevorzugt, dass die Verpackung beim Anbringen des Schutzelements in einem geöffneten Zustand bewegt wird. Der oder die in die Verpackung einzubringen Gegenstände können nach dem Anbringen des Schutzelements an der Verpackung in diese eingelegt werden.

Ein Schutzelement kann eine ein- oder mehrlagige Wellpappe, eine Wabenplatte, ein Styroporelement, ein Kartonabschnitt, oder Ähnliches sein. Das Schutzelement dient dem Schutz eines bestimmten Bereichs, insbesondere einer Stirnseite, der Verpackung .

Gemäß einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Halteabschnitt eingerichtet ist, das Schutzelement an einer inneren Stirnseite der Verpackung anzubringen. Somit ist es möglich, die Verpackung an einer Innenseite zu verstärken und somit Transportschäden zu vermeiden.

Es ist bevorzugt, dass die Handhabungseinrichtung einen Gegendruckabschnitt aufweist, wobei bevorzugt ist, dass der Gegendruckabschnitt zu einer Außenseite der Verpackung geschwenkt wird. Mittels des Gegendruckabschnitts kann beim Anbringen des Schutzelements an der Verpackung ein Gegendruck aufgebracht werden, um das Schutzelement an der Verpackung anzudrücken .

Die Handhabungseinrichtung kann entlang einer Führungseinrichtung, insbesondere einer Schiene, bewegbar sein. Somit ist es möglich, die Handhabungseinrichtung entsprechend der Bewegung der Verpackung benachbart zur Fördereinrichtung zu bewegen.

Es ist bevorzugt, dass der Halteabschnitt relativ zu einer Basis des Handhabungselements schwenkbar ist. Auf diese Weise kann der Halteabschnitt, der das Schutzelement aufnimmt, zur bewegten Verpackung geführt werden.

Die Fördereinrichtung kann ein Geschwindigkeitserfassungsmittel aufweisen, mit dem die Bewegungsgeschwindigkeit der Verpackung ermittelbar ist. Beispielsweise wird, wenn die Fördereinrichtung als Rollenförderer ausbildet ist, die Drehgeschwindigkeit der antreibenden Rollen ermittelt. Anhand der ermittelten Geschwindigkeit der Verpackung kann eine Steuereinrichtung die Bewegung der Handhabungseinrichtung und/oder des Halteabschnitts steuern.

Gemäß einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Zuführeinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, Schutzelemente in einen Aufnahmebereich der Handhabungseinrichtung zu bewegen. Dabei ist es bevorzugt, dass die Zuführeinrichtung die Schutzelemente vereinzeln kann. Beispielsweise kann die Zuführeinrichtung als Riemenförderer ausgebildet sein.

Im Bereich der Zuführeinrichtung kann eine Haftmittelauftragsvorrichtung vorgesehen sein, die dazu eingerichtet ist, die von der Zuführeinrichtung geförderten Schutzelemente einzeln an einer deren Seiten mit einem Haftmittel zu versehen. Alternativ kann eine Aktivierungseinrichtung zum Aktivieren eines Haftmittels vorgesehen sein. Somit ist es möglich, kurz vor der Verarbeitung des Schutzelements eine haftvermittelnde Schicht bereitzustellen.

Die Vorrichtung kann eine zweite Handhabungseinrichtung aufweisen, die in Transportrichtung der Verpackung beispielsweise nachrangig zur ersten Handhabungseinrichtung angeordnet ist, wobei bevorzugt ist, dass ferner eine zweite Zuführeinrichtung vorgesehen ist, die eingerichtet ist, Schutzelemente in einen Aufnahmebereich der zweiten Handhabungseinrichtung zu bewegen. Somit kann eine der Handhabungseinrichtungen eine vordere Stirnseite mit einem Schutzelement versehen, wohingegen die jeweils andere Handhabungseinrichtung vorgesehen ist, die hintere Stirnseite mit einem Schutzelement zu versehen. Auf diese Weise kann ein besonders effizienter Verfahrensablauf umgesetzt und ein hoher Durchsatz erreicht werden.

Es ist bevorzugt, dass die Fördereinrichtung seitliche Riemen aufweist, die mit Seiten der Verpackung in Kontakt treten können. Somit kann ein schlupffreies Fördern der Verpackung gewährleistet werden.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anbringen eines Schutzelements an einer Verpackung. Bei der Verpackung kann es sich um eine Kartonage oder eine Faltschachtel handeln. Das Schutzelement ist beispielsweise ein Kartonabschnitt, eine ein- oder mehrlagige Wellpappe, eine Wabenplatte oder ein Styroporelement.

Das Verfahren umfasst die Schritte: Bewegen einer Verpackung in einer Transportrichtung, Aufnehmen eines Schutzelements mittels eines Halteabschnitts einer Handhabungseinrichtung, Synchronisieren einer Bewegung der Handhabungseinrichtung und/oder des Halteabschnitts mit der Bewegung der Verpackung, und Anbringen des Schutzelements an der Verpackung.

Da das Schutzelement während der Bewegung der Verpackung angebracht werden kann, ist es möglich, eine hohe Stückzahl an Verpackungen pro Zeiteinheit zu verarbeiten.

Es ist bevorzugt, dass das Schutzelement an einer inneren Stirnseite der Verpackung angebracht wird. Somit kann die Verpackung gezielt verstärkt und deren Inhalt geschützt werden .

Das Schutzelement wird vor dem Anbringen an der Verpackung mit einem Haftmittel versehen oder ein am Schutzelement angebrachtes Haftmittel wird aktiviert. Somit wird ein effizienter Verfahrensablauf gewährleistet. Dabei ist es bevorzugt, dass das Aufträgen oder Aktivieren des Haftmittels vor dem Aufnehmen des Schutzelements durch den Halteabschnitt erfolgt. Das Haftmittel kann somit bereits eine Bindung zum Schutzelement aufbauen, bevor das Schutzelement an der Verpackung angebracht wird.

Beim Anbringen des Schutzelements an der Verpackung kann an dem entsprechenden Abschnitt der Verpackung ein Gegendruck aufgebracht werden, so dass das Schutzelement an die Verpackung gedrückt werden kann. Somit wird eine sichere Verbindung zwischen Schutzelement und Verpackung gewährleistet .

Die Bewegungsgeschwindigkeit der Verpackung kann auf Grundlage der Fördergeschwindigkeit der die Verpackung bewegenden Fördereinrichtung ermittelt werden. Beispielsweise sind Lichtschranken oder eine optische Bilderkennung im Bereich der Fördereinrichtung vorgesehen. Anhand der Fördergeschwindigkeit der Verpackung kann die Bewegung der Handhabungseinrichtung und/oder des Halteabschnitts eingestellt werden. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2a zeigt eine Detailansicht zu einem Zeitpunkt, bevor ein Schutzelement in die Verpackung eingebracht wird .

Fig. 2b zeigt eine Detailansicht während des Anbringens des

Schutzelements .

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Anhand der beigefügten Figuren wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert. In diesem Zusammenhang beschriebene Modifikationen können jeweils mit weiteren Merkmalen der Ausführungsform kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung darzustellen.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Verarbeiten einer Verpackung Kl, K2. Bei der hier zur Rede stehenden Verpackung handelt es sich um einen gefalteten Karton, der beispielsweise zur Verpackung von Möbelteilen verwendet wird. Entsprechend den unterschiedlichen Dimensionen von zu verpackenden Gegenständen können die Dimensionen der Verpackungen variieren. In Fig. 1 werden zwei unterschiedlich dimensionierte Verpackungen Kl, K2 dargestellt, um dies anhand eines anschaulichen Beispiels zu erläutern.

Die Vorrichtung 1 umfasst eine Fördereinrichtung 10. Die Fördereinrichtung 10 weist eine Rollenbahn auf, die eine Vielzahl von jeweils benachbart zueinander angeordneten Rollen umfasst. Durch Bewegung zumindest einiger der Rollen der Rollenbahn wird eine Verpackung Kl, K2 mittels der Fördereinrichtung 10 in einer Transportrichtung D bewegt.

Gemäß der Ausführungsform sind in einem Seitenbereich der Rollen der Fördereinrichtung 10 seitliche Riemen vorgesehen, zwischen denen die Verpackung Kl geklemmt und dabei nahezu schlupffrei gefördert werden kann. Da die Transportgeschwindigkeit der Rollen ermittelt oder vorgegeben wird, und die seitlichen Riemen eine schlupffreie Förderbewegung gewährleisten, ist die Position der jeweiligen Verpackung Kl, K2 während der Förderbewegung bekannt.

An einer Seite der Fördereinrichtung 10 befindet sich eine erste Handhabungseinrichtung 20, die als Roboterarm ausgebildet ist. Ebenfalls an einer Seite der Fördereinrichtung 10 und in Transportrichtung D nachrangig zur ersten Handhabungseinrichtung 20 ist eine zweite Handhabungseinrichtung 30 vorgesehen, die ebenso wie die erste Handhabungsvorrichtung als Roboter ausgebildet ist.

Die Handhabungseinrichtungen 20, 30 können, wie im Ausführungsbeispiel, neben der Fördereinrichtung 10 angeordnet sein. Gemäß einer weiteren Modifikation sind die Handhabungseinrichtungen 20, 30 in vertikaler Richtung oberhalb der Fördereinrichtung 10 angebracht.

Die Handhabungseinrichtungen 20, 30 sind in der hier dargestellten Ausführungsform jeweils seitlich der Fördereinrichtung 10 befestigt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Handhabungseinrichtungen 20, 30 entlang einer Führungseinrichtung (nicht dargestellt) , insbesondere einer Schiene, bewegbar sein.

Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine erste Zuführeinrichtung 40, die als Riemenförderer ausgebildet ist. Die erste Zuführeinrichtung 40 ist nahe zur ersten Handhabungseinrichtung 20 vorgesehen, und dazu eingerichtet, vereinzelte Schutzelemente (Stirnkantenschutz) S1 in den Bereich der ersten Handhabungseinrichtung 20 zuzuführen. Die Schutzelemente können dabei gemäß den Anforderungen jeweils individuell bereitgestellt und/oder zugeschnitten und mittels der ersten Zuführeinrichtung 40 in einen Bereich der ersten Handhabungseinrichtung 20 bewegt werden.

Ferner umfasst die Vorrichtung 1 eine zweite Zuführeinrichtung 50, die dazu eingerichtet ist, vereinzelte Schutzelemente in den Bereich der zweiten Handhabungseinrichtung 30 zuzuführen. Die zweite Zuführeinrichtung 50 ist nahe zur zweiten Handhabungseinrichtung 30 angeordnet und als Riemenförderer ausgebildet .

Obwohl die Zuführeinrichtungen 40, 50 gemäß der Ausführungsform ähnlich ausgebildet sind, kann es gemäß einer Modifikation vorgesehen sein, die Zuführeinrichtungen 40, 50 unterschiedlich auszubilden, um unterschiedliche Schutzelemente zuzuführen.

Im Bereich der ersten und zweiten Zuführeinrichtung 40, 50 ist eine Haftmittelauftragsvorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, die von der jeweiligen Zuführeinrichtung 40, 50 geförderten Schutzelemente S einzeln an einer deren Seiten mit einem Haftmittel zu versehen. Der Haftmittelauftrag erfolgt dabei zu einem Zeitpunkt kurz vor der Aufnahme des jeweiligen Schutzelements S mittels der jeweiligen Handhabungseinrichtung 20, 30.

Gemäß einer Modifikation sind die Schutzelemente bereits mit einer haftvermittelnden Schicht versehen, die im Bereich der jeweiligen Zuführeinrichtung 40, 50 oder nach der Aufnahme des Schutzelements durch eine der Handhabungseinrichtungen 20, 30 aktiviert wird. In Fig. 2a ist die erste Handhabungseinrichtung 20 im Detail dargestellt. Die Ausgestaltung der zweiten Handhabungseinrichtung 30 ist ähnlich zu der in Fig. 2a dargestellten ersten Handhabungseinrichtung 20. Somit wird nachfolgend lediglich die erste Handhabungseinrichtung 20 beschrieben .

Die erste Handhabungseinrichtung 20 weist einen Roboterarm 21 sowie ein am Roboterarm 21 angebrachtes Handhabungselement 22 zum Handhaben eines Schutzelements S auf. Das Handhabungselement 22 umfasst einen relativ zu einer Basis 23 des Handhabungselements 22 schwenkbaren Halteabschnitt 24, der dazu eingerichtet ist, ein Schutzelement S aufzunehmen und zumindest zeitweise zu halten. Beispielsweise können am schwenkbaren Halteabschnitt 24 Öffnungen vorgesehen sein, sodass zum Halten eines Schutzelements S ein Unterdrück vorgesehen wird, der das Schutzelement S am schwenkbaren Halteabschnitt 24 hält.

Ferner umfasst das Handhabungselement 22 einen Gegendruckabschnitt 25, der ebenfalls schwenkbar zur Basis 23 des Handhabungselements 22 vorgesehen ist. Der Gegendruckabschnitt 25 ist dabei entgegengesetzt zur Richtung der Schwenkbewegung des Halteabschnitts 24 bewegbar.

Gemäß der Ausführungsform ist der Gegendruckabschnitt 25 ähnlich dimensioniert und ausgestaltet wie der Halteabschnitt 24. Die Dimensionen des Gegendruckabschnitts 25 und des Halteabschnitts 24 können, insbesondere in der Breite, variabel sein, um diese an unterschiedlich dimensionierte Verpackungen Kl, K2 anzupassen.

In einer Grundstellung ist der Halteabschnitt 24 im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Durch eine Schwenkbewegung des Halteabschnitts 24 kann das Schutzelement S in eine Verpackung Kl, K2 eingebracht werden, wohingegen durch eine entsprechende, jedoch entgegengesetzte, Schwenkbewegung der Gegendruckabschnitt 25 an einer Außenseite der Verpackung Kl, K2 positioniert wird.

Wird das Schutzelement S durch den Halteabschnitt 24 an die Innenseite der Verpackung Kl angedrückt, so kann mittels des Gegendruckabschnitts 25 ein Gegendruck aufgebaut werden, sodass ein sicheres Andrücken des Schutzelements S an die Innenseite der Verpackung Kl ermöglicht wird. Durch ein Zusammenwirken des Halteabschnitts 24 und des Gegendruckabschnitts 25 kann somit eine zügige Anbindung des mit einem Haftmittel versehenen Schutzelements S an der Innenseite der Verpackungen Kl, K2 erfolgen.

Nachfolgend wird ein exemplarischer Verfahrensablauf erläutert, um die Ausführungsform anhand eines anschaulichen Beispiels weiter zu beschreiben.

Zunächst wird die leere, vorgefaltete Verpackung (Kartonage oder Faltschachtel) auf die Fördereinrichtung 10 aufgelegt und durch die Fördereinrichtung 10 kontinuierlich transportiert. Durch die seitlichen Riemen wird die Verpackung geklemmt, sodass diese schlupffrei gefördert werden kann. Somit ist der Steuereinrichtung stets die Lage der geförderten Verpackung bekannt.

In einer ersten Zuführeinrichtung 40 wird ein Schutzelement S vereinzelt und nachfolgend, insbesondere punktuell, mit einem Haftmittel versehen. Die erste Handhabungseinrichtung 20 übernimmt das Schutzelement S und schwenkt dieses in einen Bereich oberhalb der durch die Fördereinrichtung 10 bewegten Verpackung .

Dabei oder nachfolgend wird die erste Handhabungseinrichtung 20 auf die Bewegungsgeschwindigkeit der Verpackung aufsynchronisiert, so dass sich die erste Handhabungseinrichtung entsprechend der

Bewegungsgeschwindigkeit der Verpackung bewegt.

Wenn eine synchrone Bewegung erreicht ist, wird das Schutzelement S mittels des Handhabungselements 22 an die Verpackung Kl durch den Halteabschnitt 24 an die Innenseite der in Transportrichtung D vorderen Stirnseite der Verpackung Kl geschwenkt. Ferner wird der Gegendruckabschnitt 25 in den Bereich der Außenseite der Verpackung Kl geführt.

Während der Bewegung des Kartons sowie der aufsynchronisierten Bewegung der ersten Handhabungseinrichtung 20 wird das Schutzelement S an die Innenseite der Verpackung Kl gepresst. Nach Ablauf einer definierten Andruckzeit werden der Halteabschnitt 24 und der Gegendruckabschnitt 25 wieder in die Grundstellung geschwenkt. Nachfolgend wird die Handhabungseinrichtung 20 angehalten und wieder in eine Ausgangsposition zurück verfahren .

Nachdem das Schutzelement S mittels der ersten Handhabungseinrichtung 20 angebracht wurde, wird ein weiteres Schutzelement S mittels der zweiten Handhabungseinrichtung 30 an der Innenseite der in Transportrichtung D hinteren Stirnseite der Verpackung Kl angebracht. Die zweite Handhabungseinrichtung 30 führt dabei ähnliche Arbeitsschritte wie die erste Handhabungseinrichtung 20 aus.

Gemäß der Ausführungsform werden die Bewegungen der ersten und zweiten Handhabungseinrichtung 20, 30 aufeinander abgestimmt, sodass die entsprechenden Verfahrensabläufe ineinandergreifen und ein hoher Arbeitstakt ermöglicht wird.

Gemäß der Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die erste Handhabungsvorrichtung 20 eine vordere Stirnseite der Verpackung mit einem Schutzelement S versieht, wohingegen die zweite Handhabungseinrichtung 30 für eine hintere Stirnseite der Verpackung vorgesehen ist. Gemäß einer Modifikation der Ausführungsform kann jedoch die erste Handhabungseinrichtung 20 für die hintere Stirnseite der Verpackung und die zweite Handhabungseinrichtung 30 für die Vorderseite der Verpackung vorgesehen sein.