DE102010020998B4

DE102010020998B4 - Packing station and method for the automated loading of piece goods onto load carriers with subsequent film wrapping

Info

Publication number: DE102010020998B4
Application number: DE102010020998A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Kluge Waldemar; Bernd W. Ott
Original assignee: SSI Schaefer Noell GmbH Lager und Systemtechnik
Current assignee: SSI Schaefer Noell GmbH Lager und Systemtechnik
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2030-05-13
Also published as: DE102010020998A1; WO2011141556A2; US20130199133A1; EP2569218A2; WO2011141556A3

Abstract

Automatisierter Packplatz (86) zum automatisierten Beladen eines Ladungsträgers (78) mit Stückgütern (54), die in einem beladenen Zustand des Ladungsträgers (78) einen Stapel (56) darauf bilden, und zum automatisierten Umwickeln (84) des Stapels (56) mit einer Folie aufweisend: einen fest angeordneten Packroboter (88), der den Ladungsträger (78) an einer fest vorgegebenen Packposition (80) mit Stückgütern (54) belädt, die dem Packroboter (88) vorzugsweise über eine Stückgut-Fördertechnik (94) zugeführt werden, und der während des Beladens innerhalb eines Aktionsraums (92) agiert, der frei von anderen Gegenständen (70) sein muss, um automatische Ladebewegungen des Packroboters (88) nicht zu stören; und einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung (10), die benachbart zum Packroboter angeordnet ist und die ein Gestell (12) aufweist, welches zur Aufnahme von Kräften, die während des Umwickelns (84) des Stapels (56) mit der Folie auftreten, und zur Weiterleitung der Kräfte in eine Umgebung (60) des Packplatzes (86) geeignet ist und an welchem ein angetriebener Rotationsarm...An automated packing station (86) for automatically loading a load carrier (78) with packages (54) forming a stack (56) thereon in a loaded condition of the load carrier (78) and for automatically wrapping (84) the stack (56) a film comprising: a fixed packing robot (88) which loads the load carrier (78) at a fixed predetermined packing position (80) with piece goods (54), which are preferably supplied to the packing robot (88) via a piece goods conveyor (94) and acting during loading within an action space (92) that must be free of other objects (70) so as not to disturb automatic loading movements of the packing robot (88); and a rotary arm winder (10) disposed adjacent the packing robot and having a frame (12) for receiving forces occurring during wrapping (84) of the stack (56) with the film and for relaying the forces in an environment (60) of the packing station (86) is suitable and on which a driven rotary arm ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen automatisierten Packplatz sowie ein Verfahren zum automatischen Beladen von Ladungsträgern mit Stückgütern, die in einem beladenen Zustand des Ladungsträgers einen Stapel darauf bilden, und zum automatisierten Umwickeln des Stapels mit einer Folie.The present invention relates to an automated packing station as well as a method for automatically loading load carriers with packaged goods which, in a loaded state of the load carrier, form a stack thereon and for automatically wrapping the stack with a film.

Wickelvorrichtungen (Umwickler) werden in der Kommissioniertechnik seit langem eingesetzt. Es gibt im Wesentlichen drei Typen von Wickelsystemen, die sich grob in halbautomatische und vollautomatische Systeme unterteilen lassen. Die Typisierung erfolgt im Wesentlichen leistungsabhängig.Winding devices (rewinder) have long been used in the picking technology. There are essentially three types of winding systems, which can be roughly divided into semi-automatic and fully automatic systems. Typing is essentially performance-based.

Ein erster Wickelmaschinentyp kann bis zu 35 Ladungsträger (Europaletten, Rollcontainer, etc.) bzw. die darauf gestapelten Stückgüter pro Stunde mit einer dehnbaren, vorzugsweise wärmeverschweißbaren, Folie umwickeln. Dieser erste Typ wird überwiegend halbautomatisch betrieben, das heißt, die zu umwickelnden Ladungsträger werden manuell an eine fest vorgegebene Umwickelungsposition gefahren, dort abgesetzt und anschließend vollautomatisch von der Wickelvorrichtung mit der Folie umwickelt. Die Wickelvorrichtung weist dazu üblicherweise einen vertikal ausgerichteten, starren Mast mit einem starren in horizontaler Richtung orientierten Galgen auf. Unterhalb des Galgens ist ein Rotationsarm mit höhenverstellbarem Wickelkopf angeordnet. Der Rotationsarm ist drehbar im Galgen gelagert. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, den Ladungsträger mit dem Wickelkopf zu umkreisen, so dass, wenn sich die Höhe des Wickelkopfs während des Umkreisens ändert, der Stapel vollständig mit der Folie umwickelt wird. Wickelvorrichtungen des ersten Typs werden zum Beispiel von den Firmen SIGNODE^®; WULFTEC^® und STREMA^® angeboten.A first type of winding machine can wrap up to 35 load carriers (europallets, roll containers, etc.) or the piece goods stacked thereon per hour with a stretchable, preferably heat-sealable, film. This first type is predominantly operated semi-automatically, that is, the charge carriers to be wrapped are moved manually to a fixed predetermined Umwickelungsposition, deposited there and then fully automatically wrapped by the winding device with the film. The winding device usually has a vertically oriented, rigid mast with a rigid oriented in the horizontal direction gallows. Below the gallows, a rotary arm with height-adjustable winding head is arranged. The rotary arm is rotatably mounted in the gallows. Such an arrangement makes it possible to orbit the charge carrier with the winding head, so that when the height of the winding head changes during the orbit, the stack is completely wrapped with the film. Winding devices of the first type are, for example, from the companies SIGNODE ^® ; WULFTEC ^® and STREMA ^® offered.

Bei einer alternativen Ausführungsform des ersten Typs wird der Ladungsträger auf einen Drehtisch gestellt und der Wickelkopf ist nur noch höhenverstellbar und ansonsten starr. Um den Ladungsträger zu umwickeln, wird der Drehtisch gedreht und der Wickelkopf lediglich in der Höhe verfahren. Der Wickelkopf bewegt sich dabei aber nicht um den Ladungsträger herum.In an alternative embodiment of the first type, the charge carrier is placed on a turntable and the winding head is only height adjustable and otherwise rigid. To wrap the carrier, the turntable is rotated and the winding head only moved in height. The winding head does not move around the charge carrier.

Bei einem zweiten Typ von Wickelvorrichtungen mit Rotationsarm wird das säulenartige Gestell des ersten Typs durch ein portalartiges, mehrbeiniges Portal ersetzt. Üblicherweise weisen Portale drei bis vier vertikale Beine auf. Unterhalb eines horizontalen Querträgers des Portals wird dann der Rotationsarm mit integriertem Wickelkopf drehbar angeordnet. Der zweite Typ wird entweder halbautomatisch oder vollautomatisch betrieben. Bei der vollautomatischen Ausführung führt eine Fördertechnik unter dem Portal hindurch, mit der die zu umwickelnden Ladungsträger automatisiert zugeführt und abtransportiert werden. So lassen sich bis zu 60 Ladungsträger (zum Beispiel Europaletten) pro Stunde umwickeln.In a second type of rotary arm winder, the columnar frame of the first type is replaced by a gantry type multi-legged gantry. Portals typically have three to four vertical legs. Below a horizontal cross member of the portal then the rotary arm with integrated winding head is rotatably arranged. The second type is either semi-automatic or fully automatic. In the fully automatic version, a conveyor system passes under the portal, with which the load carriers to be wrapped are automatically fed and removed. For example, up to 60 load carriers (for example Euro pallets) per hour can be wrapped.

Beim dritten Typ von Wickelvorrichtungen wird der Rotationsarm unterhalb des Portals durch einen stationären Ring ersetzt. Bei der Standardausführung des dritten Typs verfügt das Portal über einen Hubantrieb, der den Wickelring über eine Palettenhöhe auf- und abfahren lässt, wobei die Wickeleinheit im Ring um die Palette rotiert und somit die auf- und absteigende Wicklung erzeugt. Die Palette muss zum Zweck des Wickelns in den Wickler eingefahren werden. Bei einer Variante des dritten Typs ist der Wickelring fest unter einer Arbeitsbühne installiert. Die Palette wird dort durch den Ring angehoben oder abgesenkt. Der Wickelkopf kreist – in der Höhe starr – um den Ladungsträger, während der Ladungsträger mittels einer geeigneten Hubvorrichtung durch den Ring hindurchgeführt wird. Mit dem dritten Typ können bis zu 90 Ladungsträger (insbesondere Europaletten) pro Stunden mit einer Folie umwickelt werden.In the third type of winders, the rotary arm below the gantry is replaced by a stationary ring. In the standard version of the third type, the gantry has a lifting drive that allows the winding ring to be raised and lowered over a pallet height, whereby the winding unit rotates around the pallet in the ring and thus generates the ascending and descending winding. The pallet must be retracted into the winder for winding purposes. In a variant of the third type, the winding ring is firmly installed under a working platform. The pallet is raised or lowered there by the ring. The winding head revolves - rigid in height - around the charge carrier, while the charge carrier is passed through the ring by means of a suitable lifting device. The third type can be used to wrap up to 90 load carriers (in particular Euro pallets) per hour with a foil.

Allen drei Typen ist gemein, dass die fertig beladenen Ladungsträger bewegt werden müssen, um mit der Folie umwickelt zu werden. Ein Packort und der Umwicklungsort fallen auseinander. Während des Transports eines fertig beladenen Ladungsträgers zum Umwicklungsort können die geschichteten Stückgüter verrutschen und schon bereits umfallen, bevor der Stapel umwickelt wird.All three types have in common that the fully loaded load carriers must be moved to be wrapped with the film. A packing location and the wrapping place are falling apart. During the transport of a fully loaded load carrier to Umwicklungsort the layered cargo can slip and already fall over before the pile is wrapped.

Die Dokumente US 5,873,214 A und 4,995,224 A zeigen Pack- und Wickelstationen im Sinne der oben erwähnten Typen. Das Dokument US 5,432,163 A zeigt eine Wickelvorrichtung gemäß dem ersten Typ.The documents US 5,873,214 A and 4,995,224 A show packing and winding stations in the sense of the types mentioned above. The document US 5,432,163 A shows a winding device according to the first type.

Des Weiteren geht kostbare Zykluszeit verloren, weil die Ladungsträger zwischen dem Packort und dem Umwicklungsort bewegt werden müssen. Diese Bewegung erfolgt üblicherweise langsam, um ein Verrutschen der geschichteten Stückgüter zu verhindern.Furthermore, precious cycle time is lost because the carriers must be moved between the packing location and the wrapping location. This movement is usually slow to prevent slippage of the layered cargo.

Eine Umwicklung am Packort ist nicht möglich, wenn Packroboter (Portalroboter, Knickarmroboter, etc.) eingesetzt werden. Packroboter benötigen einen ausreichend großen Aktionsraum, in dem sie sich frei bewegen können müssen, ohne mit anderen Maschinen zu kollidieren. Deshalb werden die Ladungsträger vom Packort zum Umwickler transportiert.A wrapping at the packing location is not possible if packing robots (gantry robots, articulated robots, etc.) are used. Pack robots need a sufficiently large action space in which they must be able to move freely, without colliding with other machines. Therefore, the load carriers are transported from the packing location to the rewinder.

Wickelvorrichtungen selbst hingegen sollten relativ nahe an den zu umwickelnden Ladungsträgern angeordnet werden, um die Folie mit einer ausreichend hohen Kraft straff um den Stapel aus Stückgütern führen zu können.Winding devices themselves, on the other hand, should be arranged relatively close to the charge carriers to be wrapped in order to feed the film sufficiently strong to be able to pull tightly around the stack of piece goods.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen automatisierten Packplatz und ein Verfahren zum automatisierten Beladen und Umwickeln von Ladungsträgern bereitzustellen, wobei eine Leistung von 50 Ladungsträgern pro Stunde und mehr erzielt wird.It is therefore an object of the present invention to provide an automated packing station and method for automated loading and wrapping of carriers, with a performance of 50 load carriers per hour and more.

Diese Aufgabe wird mit einem automatisierten Packplatz zum automatisierten Beladen von Ladungsträgern mit Stückgütern, die in einem beladenen Zustand des Ladungsträgers einen Stapel darauf bilden, und zum automatisierten Umwickeln des Stapels mit einer Folie gelöst, wobei der Packplatz aufweist: einen Packroboter, der den Ladungsträger an einer fest vorgegebenen Packposition mit Stückgütern belädt, die dem Packroboter vorzugsweise über eine Stückgut-Fördertechnik zugeführt werden, und der während des Beladens innerhalb eines Aktionsraums agiert, der frei von anderen Gegenständen sein muss, um automatische Ladebewegungen des Packroboters nicht zu stören; und einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung, die ein Gestell aufweist, welches zur Aufnahme von Kräften, die während des Umwickelns des Stapels mit der Folie auftreten, und zur Weiterleitung der Kräfte in eine Umgebung des Packplatzes geeignet ist und an welchem ein angetriebener Rotationsarm derart drehbar gelagert ist, dass ein mit dem Rotationsarm drehbar verbundener, vertikal an einem Rotationsmast verstellbarer Wickelkopf auf einer Kreisbahn höhenverstellbar um den Stapel, der nach einer abgeschlossenen Beladung auf der fest vorgegebenen Packposition verbleibt, rotiert; wobei die Rotationsarm-Wickelvorrichtung zwischen einer Ruhestellung außerhalb des Aktionsraums und einer Wickelstellung innerhalb des Aktionsraums beweglich gelagert ist.This object is achieved with an automated packing station for automated loading of load carriers with packaged goods, which form a stack in a loaded state of the load carrier, and for automatically wrapping the stack with a film, the packing station comprising: a packing robot, which attaches the load carrier a fixed predetermined packing position loads with piece goods, which are preferably supplied to the packing robot via a piece goods conveyor, and which acts during loading within an action space, which must be free of other objects, so as not to disturb automatic loading movements of the packing robot; and a rotary arm winder having a frame adapted to receive forces occurring during wrapping of the stack with the film and to transmit the forces to an environment of the packing place and to which a driven rotary arm is rotatably supported in that a winding head which is rotatably connected to the rotary arm and can be vertically adjusted on a rotary mast rotates on a circular path in a height-adjustable manner about the stack, which remains on the fixed predetermined packing position after a completed loading; wherein the rotary arm winding device is movably supported between a rest position outside the action space and a winding position within the action space.

Um den Ladungsträger nach einer erfolgten Beladung mit Stückgütern nicht zum Zwecke der Umwicklung bewegen zu müssen, wird neben dem fest angeordneten Packroboter eine beweglich gelagerte Rotationsarm-Wickelvorrichtung vorgesehen, die vorzugsweise nur ein Standbein aufweist und die aus einer Ruhestellung außerhalb des Aktionsraums des Packroboters in eine Wickelstellung innerhalb des Aktionsraums des Packroboters beweglich ist. Während der Packroboter den Ladungsträger belädt und den Stückgutstapel darauf bildet, befindet sich die Rotationsarm-Wickelvorrichtung außerhalb des Aktionsraums des Packroboters. So ist gewährleistet, dass der Packroboter ausreichend Platz zum Beladen des Ladungsträgers hat, ohne mit der Wickelvorrichtung zu kollidieren. Wenn der Packroboter mit der Stapelbildung fertig ist, wird er in seine eigene Ruhestellung zurückbewegt, um Platz für die Wickelvorrichtung zu schaffen. Die Rotationsarm-Wickelvorrichtung wird dann in den Aktionsraum hineinbewegt, so dass der Rotationsarm mit seinem Wickelkopf um den beladenen Ladungsträger herumkreisen kann. Der beladene Ladungsträger verbleibt während diesen Vorgängen aber immer an ein und derselben Stelle, das heißt, er wird nicht bewegt. Auf diese Weise schafft es die vorliegende Erfindung, sowohl den Packvorgang als auch den Umwicklungsvorgang vollautomatisiert durchzuführen, ohne die Integrität des Stückgutstapels zu gefährden.In order not to move the load carrier after a successful loading with piece goods for the purpose of wrapping, next to the fixed packing robot, a movably mounted rotary arm winding device is provided which preferably has only one leg and from a rest position outside the action space of the packing robot in a Changing position is movable within the action space of the packing robot. While the packing robot loads the load carrier and forms the stack of articles thereon, the rotary arm winder is outside the action space of the packing robot. This ensures that the packing robot has sufficient space for loading the load carrier without colliding with the winding device. When the packing robot is done stacking, it is moved back to its own rest position to make room for the winder. The rotary arm winding device is then moved into the action space so that the rotary arm with its winding head can circle around the loaded charge carrier. The loaded charge carrier, however, always remains in one and the same place during these operations, that is, it is not moved. In this way, the present invention makes it possible to perform both the packing process and the wrapping process fully automated, without jeopardizing the integrity of the stack of articles.

Die Rotationsarm-Wickelvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist dabei so dimensioniert und ausgelegt, dass der Wickelkopf während des Umwickelns möglichst nahe am Stapel ist. Je näher der Wickelkopf am Stapel ist, desto geringer sind die Auslenkungen des Wickelkopfs, die durch ein Aufschaukeln beim Wickeln hervorgerufen werden. Dies reduziert wiederum den Raumbedarf der Wickelvorrichtung. Die Wickelvorrichtung und der Packroboter können also auf engstem Raum benachbart zueinander angeordnet werden. Je näher der Packroboter an der Wickelvorrichtung steht, desto kürzer sind die Zeiten, die benötigt werden, um die Wickelvorrichtung in den Aktionsraum des Packroboters zu bringen. Dies ist ein Grund für einen erhöhten Durchsatz bzw. die erhöhte Leistung des Packplatzes der vorliegenden Erfindung.The rotary arm winding device of the present invention is dimensioned and designed so that the winding head is as close as possible to the stack during wrapping. The closer the winding head is to the stack, the lower the deflections of the winding head, which are caused by a rocking during winding. This in turn reduces the space requirement of the winding device. The winding device and the packing robot can therefore be arranged in a confined space adjacent to each other. The closer the packing robot is to the winding device, the shorter the times required to bring the winding device into the action space of the packing robot. This is one reason for increased throughput of the packing station of the present invention.

Ein anderer Grund für die erhöhte Leistung ist in der massiven Ausgestaltung des Gestells zu sehen. Das Gestell ist so dimensioniert und ausgelegt, dass hohe Kräfte in das Gestell eingeleitet und an die Umgebung des Packplatzes (Hallendecke, Hallenboden, Hallenwand, Arbeitsbühne, etc.) abgegeben werden können. Die hohen Kräfte treten insbesondere dann auf, wenn sich der Wickelkopf schnell um den Stapel dreht. Üblicherweise werden Europaletten oder Rollcontainer – insbesondere im Lebensmittel-/Einzelhandel – mit zum Beispiel einer Grundfläche von 1.200 × 800 mm und mit Höhe von bis zu 2 Meter mit Stückgütern beladen.Another reason for the increased performance can be seen in the massive design of the frame. The frame is dimensioned and designed so that high forces can be introduced into the frame and delivered to the environment of the packing station (hall ceiling, hall floor, hall wall, platform, etc.). The high forces occur in particular when the winding head rotates quickly around the stack. Normally, Euro pallets or roll containers - in particular in the food / retail trade - are loaded with piece goods, for example with a base area of 1,200 × 800 mm and with a height of up to 2 meters.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gestell stationär relativ zum Packroboter angeordnet und weist einen drehbar, an einem stationären, vorzugsweise einzigen, Hauptmast (Standbein) des Gestells gelagerten Schwenkarm auf, in welchem der Rotationsarm drehbar gelagert ist, wobei der Schwenkarm aus einer ersten Stellung außerhalb des Aktionsraums in eine zweite Stellung innerhalb des Aktionsraums schwenkbar ist.In a preferred embodiment, the frame is stationary relative to the packing robot and has a rotatably mounted on a stationary, preferably single, main mast (leg) of the frame mounted pivot arm, in which the rotary arm is rotatably mounted, wherein the pivot arm from a first position outside of the action space is pivotable in a second position within the action space.

Eine Möglichkeit, die Rotationsarm-Wickelvorrichtung in den Aktionsraum des Packroboters hineinzubewegen, besteht darin, einen Schwenkarm des stationär angeordneten Gestells der Rotationsarm-Wickelvorrichtung schwenkbar zu lagern. In einer ersten Stellung ist der Schwenkarm außerhalb des Aktionsraums. In einer zweiten Stellung ist er innerhalb des Aktionsraums. Die Wege zum Einbringen der Rotationsarm-Wickelvorrichtung sind damit äußerst kurz. Das Gestell ist fest installiert und bewegt sich nicht. Damit können die beim Umwickeln auftretenden Kräfte einfach und sicher in das Gestell eingeleitet und von dort in die Umgebung des Packplatzes weitergeleitet werden. Der stationäre Hauptmast des Gestells kann einbeinig ausgebildet sein und fest mit zum Beispiel einem Hallenboden verschraubt sein. Alternativ kann das Gestell natürlich auch an einer Wand oder einer Decke der Halle oder an einer Arbeitsbühne montiert sein.One way to move the rotary arm winder into the action space of the packing robot is to pivotally support a pivot arm of the stationary mounted rack of the rotary arm winder. In a first position, the swivel arm is outside the action space. In a second position he is within the action space. The ways to introduce the rotary arm winder are thus extremely short. The rack is fixed and does not move. Thus, the forces occurring during wrapping can be easily and safely introduced into the frame and forwarded from there into the environment of the packing place. The stationary main mast of the frame can be designed as one leg and firmly bolted to, for example, an indoor floor. Alternatively, the frame can of course also be mounted on a wall or a ceiling of the hall or on a work platform.

Vorzugsweise weist der Schwenkarm einen im Wesentlichen radial orientierten Schwenkgalgen und einen im Wesentlichen axial orientierten Schwenkmast auf, wobei der Schwenkmast parallel zum stationären Hauptmast orientiert ist, und wobei der stationäre Hauptmast ein Fußelement aufweist, das ausgelegt ist, fest mit der Umgebung des Packplatzes verbunden zu werden und die beim Umwickeln in der Rotationsarm-Wickelvorrichtung auftretenden Kräfte, vorzugsweise mittels eines mit der Umgebung fest verbindbaren, mehrbeinigen Standfußes in die Umgebung zu leiten.Preferably, the pivoting arm has a substantially radially oriented pivoting gantry and a substantially axially oriented pivoting mast, the pivoting mast being oriented parallel to the stationary mainmast, and wherein the stationary mainmast has a footing element adapted to be fixedly connected to the environment of the packing place be and the forces occurring during wrapping in the rotary arm winding device, preferably by means of a firmly connectable with the environment, multi-legged base to lead into the environment.

Durch das Vorsehen eines zweiten Mastes, der die Schwenkbewegung ausführt, kann der Hauptmast des Gestells massiv und schwer ausgebildet sein und fest mit der Umgebung des Packplatzes verbunden werden. Der Hauptmast kann zum Beispiel mit einem Hallenboden verschraubt werden. Der Hauptmast des Gestells nimmt dann die Kräfte ohne Weiteres auf und leitet sie an die Umgebung weiter.By providing a second mast that performs the pivotal movement, the main mast of the frame can be solid and heavy and firmly connected to the environment of the packing place. For example, the main mast can be bolted to a hall floor. The main mast of the frame then absorbs the forces easily and forwards them to the environment.

Insbesondere ist das Fußelement derart angeordnet und ausgelegt, dass der Schwerpunkt der Schwenkbewegung näher zur Umgebung liegt.In particular, the foot element is arranged and designed such that the center of gravity of the pivoting movement is closer to the environment.

Je näher der Schwerpunkt zum Hallenboden orientiert ist, desto weniger gerät die Wickelvorrichtung während eines Umwicklungsvorgangs in Schwingung. Die Gewichte der Rotationsarm-Wickelvorrichtung werden deshalb vorzugsweise so verteilt und koordiniert, dass der Schwerpunkt eher näher als entfernt zur Umgebung liegt.The closer the center of gravity is oriented to the hall floor, the less the winder gets into vibration during a wrapping process. The weights of the rotary arm winder are therefore preferably distributed and coordinated so that the center of gravity is closer to, rather than remote from, the environment.

In diesem Zusammenhang hat es sich zum Beispiel als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Schwenkantrieb des Schwenkarms im oder am Fußelement befestigt ist.In this context, it has proven to be advantageous, for example, when a pivot drive of the pivot arm is mounted in or on the foot member.

Alternativ zum Schwenkarm kann das Gestell mittels eines Gestellantriebs auf einer Führungsschiene verfahrbar sein, wobei die Führungsschiene und der Gestellantrieb geeignet sind, die Kräfte aufzunehmen.As an alternative to the swivel arm, the frame can be moved by means of a frame drive on a guide rail, wherein the guide rail and the frame drive are adapted to absorb the forces.

Es gibt Spezialanbieter für Führungsschienen, auf denen sich die Rotationsarm-Wickelvorrichtung bewegen kann, die zur Aufnahme der Kräfte geeignet sind. Derartige Schienen sind jedoch relativ teuer. Der laufende Meter kann bis zu EUR 30.000,00 kosten. Die Wickelvorrichtung wird dann zum Beispiel mittels eines Linearantriebs in den Aktionsraum des Packroboters eingefahren, wenn der Packroboter mit der Beladung des Ladungsträgers fertig ist.There are special suppliers of guide rails on which the rotary arm winding device can move, which are suitable for absorbing the forces. However, such rails are relatively expensive. The running meter can cost up to EUR 30,000.00. The winding device is then retracted, for example, by means of a linear drive in the action space of the packing robot when the packing robot is done with the loading of the load carrier.

Als weitere Alternative ist es möglich, das Gestell stationär zum Packroboter anzuordnen und eine Führungseinheit (zum Beispiel Galgen) vorzusehen, entlang der eine Laufkatze verfahrbar ist, die die Rotationsarm-Wickelvorrichtung, mit der die Laufkatze verbunden ist, über den Stapel in den Aktionsraum hinein und von dort aus wieder heraus fährt.As a further alternative, it is possible to arrange the rack stationary to the packing robot and provide a guide unit (gallows), along which a trolley is movable, the rotary arm winding device to which the trolley is connected, over the stack into the action space and out of there again.

In diesem Fall ist das Gestell vorzugsweise in Form eines zweibeinigen Portals ausgebildet, das parallel zur Fördertechnik angeordnet wird, mit der die Ladungsträger zu und von der Packposition befördert werden. Das portalartige Gestell ist dann mit einem horizontalen Querträger verbunden, entlang dem die Laufkatze quer zur Förderrichtung der Fördertechnik in den Aktionsraum eingefahren werden kann. Die Laufkatze ist in diesem Fall wiederum mit der Rotationsarm-Wickelvorrichtung verbunden, so dass der Wickelkopf um die zu umwickelnde Palette kreisen kann.In this case, the frame is preferably in the form of a two-legged portal, which is arranged parallel to the conveyor, with which the carriers are transported to and from the packing position. The portal-like frame is then connected to a horizontal cross member, along which the trolley can be retracted transversely to the conveying direction of the conveyor in the action space. The trolley is in turn connected to the rotary arm winding device in this case, so that the winding head can revolve around the pallet to be wrapped.

Weiter ist es bevorzugt, wenn ferner eine Ladungsträger-Fördertechnik vorgesehen ist.Furthermore, it is preferred if a charge carrier conveyor system is also provided.

Mit der Ladungsträger-Fördertechnik können leere oder teilweise bepackte Ladungsträger zur fest vorgegebenen Pack- und Wickelposition hin gefördert werden bzw. fertig umwickelte Ladungsträger können von dort weg gefördert werden.With the charge carrier conveyor technology, empty or partially packed charge carriers can be conveyed to the fixed predetermined packing and winding position or completely wrapped charge carriers can be conveyed away from there.

Außerdem ist es bevorzugt, wenn die Rotationsarm-Wickelvorrichtung so dimensioniert ist, dass ein Abstand zwischen dem Stapel und dem Rotationsarm sowie dem Wickelkopf möglichst klein ist.Moreover, it is preferred if the rotary arm winding device is dimensioned such that a distance between the stack and the rotary arm and the winding head is as small as possible.

Je näher die Bahn des Wickelkopfs während eines Umwicklungsvorgangs zum Ladungsträger liegt, desto geringer sind die Schwingungen, die auf den Wickelkopf wirken. Dies wiederum reduziert den Raumbedarf der Rotationsarm-Wickelvorrichtung.The closer the web of the winding head is to the charge carrier during a wrapping process, the lower the vibrations acting on the winding head. This in turn reduces the space requirement of the rotary arm winder.

Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum automatisierten Beladen eines Ladungsträgers mit Stückgütern, die in einem beladenen Zustand des Ladungsträgers einen Stapel bilden, und zum Umwickeln des Stapels mit einer Folie an einer Packstation gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Zuführen eines zu beladenden Ladungsträgers zu einer fest vorgegebenen Packposition; Zuführen von Stückgütern, vorzugsweise in einer sequenzierten Reihenfolge, in einen Aktionsraum eines Packroboters, der die zugeführten Stückgüter aufnimmt, umsetzt und auf den zu beladenden Ladungsträger gemäß einem vorgegebenen Packmuster absetzt, solange bis alle benötigten Stückgüter auf den Ladungsträger geladen sind und den Stapel bilden; Bewegen einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung aus einer Ruhestellung außerhalb des Aktionsraums des Packroboters in eine Wickelstellung, die zumindest teilweise innerhalb des Aktionsraums des Packroboters liegt, so dass der Stapel mit der Folie umwickelbar ist; Umwickeln des Stapels mit der Folie, indem ein Wickelkopf, der höhenverstellbar an einem Rotationsarm befestigt ist, um den Stapel rotiert wird; und Abführen des Ladungsträgers mit dem fertig umwickelten Stapel.The above object is further achieved by a method for automatically loading a load carrier with cargo that forms a stack in a loaded state of the load carrier, and wrapping the stack with a film at a packing station, the method comprising the steps of: feeding a load carrier to be loaded to a fixed predetermined packing position; Supplying piece goods, preferably in a sequenced order, in an action space of a packing robot, which receives the supplied piece goods, converts and settles on the load carrier to be loaded according to a predetermined packing pattern, until all the required piece goods are loaded onto the carrier and form the stack; Moving a rotary arm winding device from a rest position outside the action space of the packing robot to a winding position that is at least partially within the action space of the packing robot so that the stack can be wrapped with the film; Wrapping the stack with the film by rotating around the stack a winding head height-adjustably attached to a rotating arm; and discharging the charge carrier with the finished wrapped stack.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:

1 eine Seitenansicht einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a side view of a rotary arm winding device according to the present invention;

2 zwei Rotationsarm-Wickelvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Ruhestellung; 2 two rotary arm winding devices according to the present invention in a rest position;

3 die schematisiert dargestellten Rotationsarm-Wickelvorrichtungen der 2 in einer Wickelstellung; 3 the schematically illustrated rotary arm winding devices of 2 in a winding position;

4 eine stark schematisierte Ansicht eines (Doppel-) Packplatzes gemäß der vorliegenden Erfindung, der benachbart zu weiteren Packplätzen angeordnet ist; und 4 a highly schematic view of a (double) packing station according to the present invention, which is arranged adjacent to other packing stations; and

5 ein Flussdiagramm zum Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. 5 a flowchart for the method according to the present invention.

In der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ähnliche Elemente werden mit ähnlichen Bezugszeichen versehen. Auf abgewandelte Merkmale wird hingewiesen werden.In the following description of the figures, the same elements are provided with the same reference numerals. Similar elements are provided with similar reference numerals. On modified features will be noted.

1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung 10 (nachfolgend auch nur als Wickelvorrichtung 10 bezeichnet) in einer Seitenansicht. 1 shows a first embodiment of a rotary arm winding device 10 (hereinafter also only as a winding device 10 referred to) in a side view.

Die Wickelvorrichtung weist ein (Maschinen-) Gestell 12 mit einem, vorzugsweise einbeinigen, Hauptmast 14 und einem Fußelement 16 auf, das einen Standfuß 17 des Gestells 12 bildet. Im vorliegenden Beispiel der 1 ist das Fußelement 16 zum Beispiel mit einem Hallenboden fest verschraubt und weist ein hohes Gewicht auf, um einen Schwerpunkt der Wickelvorrichtung 10 möglichst nahe an dem Hallenboden zu halten.The winding device has a (machine) frame 12 with a, preferably one-legged, main mast 14 and a foot element 16 on, that one foot 17 of the frame 12 forms. In the present example the 1 is the foot element 16 For example, firmly bolted to a hall floor and has a high weight to a center of gravity of the winding device 10 as close as possible to the hall floor.

Es versteht sich, dass das Maschinengestell 12 auch an einer Wand, einer Decke oder an einer Arbeitsbühne befestigt sein kann, je nach Kundenwunsch.It is understood that the machine frame 12 can also be attached to a wall, a ceiling or on a work platform, depending on the customer.

Die Wickelvorrichtung 10 weist ferner einen drehbar gelagerten Schwenkarm 18 auf, der wiederum einen drehbar im Schwenkarm 18 gelagerten Rotationsarm 20 umfasst.The winding device 10 further comprises a rotatably mounted pivot arm 18 on, in turn, a rotatable in the swing arm 18 mounted rotary arm 20 includes.

Der Schwenkarm 18 ist um eine Drehachse 22 drehbar gelagert, wie es mit Hilfe eines Pfeils 24 angedeutet ist. Der Rotationsarm 20 ist um eine Drehachse 26 drehbar, wie es mit Hilfe eines Pfeils 28 angedeutet ist.The swivel arm 18 is about a rotation axis 22 rotatably mounted, as with the help of an arrow 24 is indicated. The rotation arm 20 is about a rotation axis 26 rotatable, as with the help of an arrow 28 is indicated.

Der Schwenkarm 18 weist hier einen drehbar gelagerten Schwenkmast 30 auf, der im oberen und unteren Bereich des Hauptmastes 14 gelagert ist. Ferner weist der Schwenkarm 18 einen fest mit dem Schwenkmast 30 verbundenen Schwenkgalgen 32 auf. Der Schwenkmast 30 erstreckt sich im Wesentlichen in einer axialen Richtung A, die vorliegend vertikal orientiert ist. Der Schwenkgalgen 32 erstreckt sich im Wesentlichen in einer radialen Richtung R, die vorliegend horizontal orientiert ist. Die Axialrichtung A und die Radialrichtung R sind exemplarisch in 2 in Form von Pfeilen angedeutet.The swivel arm 18 here has a rotatably mounted swivel mast 30 on, at the top and bottom of the main mast 14 is stored. Furthermore, the swivel arm 18 a firm with the swivel mast 30 connected swivel gallows 32 on. The swing mast 30 extends substantially in an axial direction A, which is oriented vertically in the present case. The swivel gallows 32 extends substantially in a radial direction R, which is oriented horizontally in the present case. The axial direction A and the radial direction R are exemplified in FIG 2 indicated in the form of arrows.

Am Schwenkgalgen 32 ist ein Rotationsantrieb 34 für den Rotationsarm 20 befestigt, und zwar vorzugsweise im Bereich eines radial außen liegenden Ende des Schwenkgalgens 32, das gegenüberliegend zu dem Ende angeordnet ist, das fest mit dem Schwenkmast 30 verbunden ist. Der Rotationsantrieb 34 ist vorzugsweise parallel zur Drehachse 26 orientiert und steht in Wirkverbindung mit dem Rotationsarm 20.At the swivel gallows 32 is a rotary drive 34 for the rotation arm 20 fastened, preferably in the region of a radially outer end of the pivoting boom 32 , which is arranged opposite to the end, fixed to the pivoting mast 30 connected is. The rotary drive 34 is preferably parallel to the axis of rotation 26 oriented and is in operative connection with the rotary arm 20 ,

Der drehbar gelagerte Schwenkmast 30, der sich im Wesentlichen parallel zum Hauptmast 14 erstreckt, wird durch einen Schwenkantrieb 34 um die Schwenkachse 22 gemäß dem Pfeil 24 verschwenkt. Dazu kann der Schwenkmast 30 mit einem (Zweifach-) Zahnrad 38 und der Schwenkantrieb 34 mit einem (Zweifach-) Zahnrad 40 verbunden sein, die wiederum über eine hier nicht dargestellte (Zweifach-) Kette miteinander verbunden sind. Die zweifache Ausführung der Zahnräder 38 und 40 ist durch die hohen Kräfte bedingt, die beim Umwickeln eines Ladungsträgers (Europaletten, Rollcontainer, etc.) auftreten. Üblicherweise werden Ladungsträger einer Größe umwickelt, die zum Versand von Stückgütern an Handelsfilialen, wie zum Beispiel von Lebensmittelhändlern, geeignet sind. Ein derartiger Ladungsträger kann inklusive Beladung mehrere hundert Kilo wiegen, so dass eine Umwicklung mit einer relativ großen Kraft durchgeführt werden muss.The rotatably mounted swivel mast 30 which is essentially parallel to the main mast 14 extends, is by a pivot drive 34 around the pivot axis 22 according to the arrow 24 pivoted. For this purpose, the swivel mast 30 with a (double) gear 38 and the rotary actuator 34 with a (double) gear 40 be connected, which in turn are connected to each other via a (dual) chain, not shown here. The double version of the gears 38 and 40 is due to the high forces that occur when wrapping a load carrier (europallets, roll containers, etc.). Usually, charge carriers become one Wrapped in size suitable for shipping general cargo to retail outlets, such as food retailers. Such a load carrier can weigh several hundred kilos including loading, so that a wrapping with a relatively large force must be performed.

Der Rotationsarm 20 weist ein Trägerelement 42 auf, das hier exemplarisch horizontal orientiert ist und das mit einem vertikal orientierten Rotationsmast 44 verbunden ist. Ein Wickelkopf 46 ist entlang des Rotationsmastes 44 höhenverstellbar (vergleiche Pfeil 48) gelagert. Der Aufbau der Wickelköpfe 46 ist allgemein bekannt. Der Wickelkopf 46 sollte für mindestens 20 Wicklungen pro Minute geeignet sein. Folienrollenbreiten von 500 mm und mehr bei einer Rollendicke von bis zu 270 mm sind nicht ungewöhnlich. Die Folienstärke kann in einer Größenordnung von 15 bis 35 μm liegen. Als Folie können biaxial-orientierte Blasfolien, wie zum Beispiel ”Cobrax HP^®” verwendet werden. Das Trägerelement 42 schwebt dabei ”frei” über dem zu umwickelnden Ladungsträger. Der Wickelkopf 46 kann ein Stretchsystem integriert haben, mit dem Folienvorreckungen von 200% problemlos möglich sind.The rotation arm 20 has a carrier element 42 which is horizontally oriented here as an example with a vertically oriented rotary mast 44 connected is. A winding head 46 is along the rotary mast 44 height adjustable (see arrow 48 ) stored. The structure of the winding heads 46 is well known. The winding head 46 should be suitable for at least 20 windings per minute. Film roll widths of 500 mm and more with a roll thickness of up to 270 mm are not uncommon. The film thickness can be on the order of 15 to 35 microns. As the film biaxially oriented blown films, such as "Cobrax HP ^® " can be used. The carrier element 42 floats "free" over the charge carrier to be wrapped. The winding head 46 can have a stretcher system integrated, with which film protrusions of 200% are easily possible.

Neben dem kreisförmig rotierenden Rotationsarm 20 ist der Schwenkmast 30 fest mit einem Ausleger 50 verbunden, der im Wesentlichen in einer horizontalen Richtung orientiert ist und der an seinem distalen Ende eine Schweißeinheit 52 aufweisen kann, die sich nicht mit dem Rotationsarm 20 mitdreht. Die Schweißeinheit 52 kann mit einem Folienfänger, einem Foliengreifer und/oder einer Schweißzunge ausgestattet sein, um nach einer abgeschlossenen Umwicklung des Ladungsträgers die Folie von der Folienrolle (nicht in 1 dargestellt) zu trennen und sicher an dem Ladungsträger zu befestigen (zum Beispiel durch Verschweißen).Next to the circular rotating arm 20 is the swing mast 30 firmly with a boom 50 which is oriented substantially in a horizontal direction and at its distal end a welding unit 52 may not be with the rotary arm 20 rotates. The welding unit 52 can be equipped with a film catcher, a film gripper and / or a welding tongue to after a completed wrapping of the charge carrier, the film from the film roll (not in 1 shown)) and secure to the carrier (for example, by welding).

Im vorliegenden Beispiel der 1 wird eine Europalette 53 als Ladungsträger 78 exemplarisch eingesetzt. Ein hier nicht dargestellter Packroboter hat mehrere Stückgüter 54, die alle unterschiedlich dimensioniert sein können, übereinander zu einem Stapel 56 geschichtet. Die Europalette 53 kann mittels einer Fördertechnik 58 (zum Beispiel Kettenförderer, Rollenförderer, Gurtförderer, etc.) zur Wickelvorrichtung 10 transportiert werden. Die Fördertechnik 58 ist hier exemplarisch am Hallenboden aufgestellt, der eine Umgebung 60 der Wickelvorrichtung 10 repräsentiert.In the present example the 1 becomes a euro pallet 53 as a charge carrier 78 used as an example. A packing robot, not shown here, has several piece goods 54 , which can all be differently sized, stacked on top of each other 56 layered. The euro pallet 53 can by means of a conveyor 58 (For example, chain conveyor, roller conveyor, belt conveyor, etc.) to the winding device 10 be transported. The conveyor technology 58 is here exemplarily placed on the hall floor, which is an environment 60 the winding device 10 represents.

Die Wickelvorrichtung 10 ist in der 1 in einer Wickelstellung 62 gezeigt. In der Wickelstellung 62 ist der Schwenkarm 18 über die Fördertechnik 58 geschwenkt, um es dem Rotationsarm 20 zu ermöglichen, um den Stapel 56 auf dem Ladungsträger 78 herum zu kreisen. Während der Kreisbewegung vollführt der Wickelkopf 46 Bewegungen in der vertikalen Richtung, wie es mit dem Pfeil 48 (höhenverstellbar) angedeutet ist.The winding device 10 is in the 1 in a winding position 62 shown. In the winding position 62 is the swivel arm 18 about the conveyor technology 58 panned it to the rotation arm 20 to allow for the pile 56 on the carrier 78 to circle around. During the circular motion, the winding head performs 46 Movements in the vertical direction, as with the arrow 48 (height adjustable) is indicated.

Wenn sich der Schwenkarm 18, und somit auch der Rotationsarm 20, nicht in der Wickelstellung 62 befinden, kann der Schwenkarm 18 bzw. der Galgen 32, mittels eines Anschlags 64 am Hauptmast 14 gehalten werden.When the swivel arm 18 , and thus also the rotation arm 20 , not in the winding position 62 can be, the swivel arm 18 or the gallows 32 , by means of a stop 64 at the main mast 14 being held.

Die Relativposition des Rotationsarms 20 zum Galgen 32 kann zum Beispiel mittels Schaltfahnen 66 erfasst werden, die hier zum Beispiel an einem äußeren Ende des Trägerelements 42 und in einem mittleren Bereich des Galgens 32 angeordnet ist.The relative position of the rotation arm 20 to the gallows 32 can for example by means of switching flags 66 are detected here, for example, at an outer end of the support element 42 and in a central area of the gallows 32 is arranged.

Der Schwenkmast 30 ist aufgrund der hohen auftretenden Kräfte mittels (hier Vierloch-) Flanschlagern 68 an seinen äußeren Enden drehbar mit dem Hauptmast 14 verbunden.The swing mast 30 is due to the high forces occurring by means (here four-hole) Flanschlagern 68 rotatable at its outer ends with the main mast 14 connected.

Bezug nehmend auf 2 ist die Wickelvorrichtung 10 der 1 in einer schematisierten perspektivischen Ansicht in Form einer Doppelwickelvorrichtung 70 gezeigt. Die Doppelwickelvorrichtung 70 umfasst eine erste Wickelvorrichtung 10-1 und eine zweite Wickelvorrichtung 10-2, die hier gegenüber der Wickelvorrichtung 10 der 1 vereinfacht dargestellt sind, indem auf den Schwenkmast 30 verzichtet wurde, so dass die Hauptmaste 14 um die Drehachsen 22 gedreht werden. Diese unterschiedliche Darstellung wurde lediglich aus Gründen einer vereinfachten Darstellung gewählt.Referring to 2 is the winding device 10 of the 1 in a schematic perspective view in the form of a double winding device 70 shown. The double wrapper 70 comprises a first winding device 10-1 and a second winding device 10-2 that's here opposite the winding device 10 of the 1 are shown simplified by the swing mast 30 was omitted, leaving the main masts 14 around the axes of rotation 22 to be turned around. This different representation has been chosen for the sake of simplicity of illustration only.

Man erkennt in 2, dass zwei Wickelvorrichtungen 10-1 und 10-2 auf äußerst engem Raum direkt aneinander angrenzend angeordnet sind, um eine erste Ladungsträger-Fördertechnik 72-1 und eine zweite Ladungsträger-Fördertechnik 72-2 bedienen zu können. Die Fördertechniken 72 sind hier exemplarisch in Form von Rollenbahnen 74 verwirklicht. Die Wickelvorrichtungen 10-1 und 10-2 befinden sich in ihren jeweiligen Ruhestellungen 76-1 und 76-2, so dass leere Ladungsträger 78 problemlos über die Fördertechniken 72 antransportiert werden können, um von einem hier ebenfalls nicht dargestellten Packroboter mit Stückgütern 54 beladen zu werden. Sobald die Beladung abgeschlossen ist, können die Wickelvorrichtungen 10-1 und 10-2 über die Fördertechniken 72 verschwenkt werden, um den bepackten Ladungsträger mit der Folie zu umwickeln.One recognizes in 2 that two winding devices 10-1 and 10-2 arranged in an extremely small space directly adjacent to each other, to a first charge carrier conveyor 72-1 and a second carrier conveyor 72-2 to be able to serve. The conveyor techniques 72 are exemplary here in the form of roller conveyors 74 realized. The winding devices 10-1 and 10-2 are in their respective rest positions 76-1 and 76-2 , leaving empty charge carriers 78 easily via the conveyor techniques 72 can be transported to from a likewise not shown packing robot with piece goods 54 to be loaded. Once the loading is completed, the winders can 10-1 and 10-2 about the conveyor techniques 72 be pivoted to wrap the packed carrier with the film.

Dies ist exemplarisch in der perspektivischen Darstellung der 3 gezeigt, wobei die Wickelvorrichtungen 10-1 und 10-2 der 2 zusätzlich vereinfacht dargestellt wurden.This is exemplified in the perspective view of 3 shown, wherein the winding devices 10-1 and 10-2 of the 2 additionally simplified.

Man erkennt in 3, dass die Ladungsträger 78 jeweils mit Stückgütern 54 voll bepackt sind, die so einen Stapel 56 bilden. Die Ladungsträger 78 sind an jeweils fest vorgegebenen Packpositionen 80-1 und 80-2 angeordnet, die der wiederum nicht dargestellte Packroboter problemlos erreichen kann. Die Packpositionen 80 liegen innerhalb eines Aktionsraums des Packroboters, wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 noch detaillierter erläutert werden wird.One recognizes in 3 that the charge carriers 78 each with piece goods 54 are packed full of such a pile 56 form. The charge carriers 78 are at each fixed predetermined packing positions 80-1 and 80-2 arranged, which can not easily reach the packing robot, in turn, not shown. The packing positions 80 lie within an action space of the packing robot, as explained below with reference to FIG 4 will be explained in more detail.

Die Wickelvorrichtungen 10-1 und 10-2 befinden sich in der 3 in ihren Wickelstellungen 62-1 bzw. 62-2. Der Galgen 32 ist dabei über die Ladungsträger 78 verschwenkt, und zwar derart, dass der Rotationsarm 20-1 bzw. 20-2 frei auf einer Kreisbahn um den Stapel 56 herum rotieren kann. Der Wickelkopf 46 wird während der Kreisfahrt in der Höhe verstellt, um die Folie um den gesamten Stapel 56, und gegebenenfalls auch den Ladungsträger 78, herum zu fuhren.The winding devices 10-1 and 10-2 are in the 3 in their winding positions 62-1 respectively. 62-2 , The gallows 32 is about the charge carriers 78 pivoted, in such a way that the rotation arm 20-1 respectively. 20-2 free on a circular path around the stack 56 can rotate around. The winding head 46 is adjusted in height during the circle to the film around the entire pile 56 , and optionally also the charge carrier 78 to drive around.

Die Doppelwickelvorrichtung 70 hat im Vergleich zur 2 eine Drehbewegung um eine Schwenkachse 82 um 90 Grad ausgeführt, wobei die Schwenkachse 82 lediglich zur Vereinfachung der Erklärung dient und tatsächlich so nicht vorhanden ist.The double wrapper 70 has compared to 2 a rotational movement about a pivot axis 82 executed by 90 degrees, with the pivot axis 82 merely to simplify the explanation and in fact so does not exist.

Die Bewegung des Rotationsarms 20 ist rechts in der 3 als kreisförmige Wickelbewegung 84 mit einem Doppelpfeil angedeutet. Links in der 3 sind zwei Abstände 85-1 und 85-1 eingezeichnet. Der Abstand 85-1 erstreckt sich zwischen dem Trägerelement 42 und einer Oberseite des Stapels 56 in vertikaler Richtung. Der zweite Abstand 85-2 erstreckt sich in horizontaler Richtung zwischen dem Rotationsmast 44 bzw. dem Wickelkopf 46 und einer Außenfläche in Umfangsrichtung des Stapels 56. Die Bewegung des Rotationsarms 20 um den Stapel 56 herum erfolgt idealerweise auf einer Kreisbahn. Der Durchmesser der Kreisbahn (zum Beispiel 260 cm) wird dabei idealerweise so gewählt, dass er eine Grundfläche des Ladungsträgers 78 (zum Beispiel 120 × 80 cm) gerade so umschließt, dass eine erforderliche Toleranz eingehalten wird, damit der Wickelkopf 46 nicht mit dem Stapel 56 kollidiert.The movement of the rotary arm 20 is right in the 3 as a circular winding movement 84 indicated by a double arrow. Left in the 3 are two distances 85-1 and 85-1 located. The distance 85-1 extends between the carrier element 42 and a top of the stack 56 in the vertical direction. The second distance 85-2 extends horizontally between the rotary mast 44 or the winding head 46 and an outer surface in the circumferential direction of the stack 56 , The movement of the rotary arm 20 around the pile 56 around is ideally on a circular path. The diameter of the circular path (for example, 260 cm) is ideally chosen so that it is a base of the charge carrier 78 (For example, 120 × 80 cm) just encloses so that a required tolerance is maintained, so that the winding head 46 not with the stack 56 collided.

Um die Rotationsgeschwindigkeit des Rotationsarms 20 erhöhen zu können, ist es erforderlich, dass die Gesamtvorrichtung nicht ins Schwingen gerät. Das Gestell 12 ist äußerst verwindungssteif ausgelegt. Die Durchmesser und Materialien des Gestells 12, des Schwenkarms 18 sowie des Rotationsarms 20 sind entsprechend gewählt und dimensioniert.To the rotation speed of the rotation arm 20 To increase, it is necessary that the entire device does not vibrate. The frame 12 is designed extremely torsionally stiff. The diameters and materials of the frame 12 , the swivel arm 18 and the rotation arm 20 are chosen and dimensioned accordingly.

In den 2 und 3 sind jeweils zwei Wickelvorrichtungen 10 zwischen den benachbarten Packplätzen 80 gezeigt. Es versteht sich, dass auch nur eine Wickelvorrichtung 10 vorgesehen werden kann, die mehrere Packplätze bedient. Im Beispiel der 2 und 3 kann eine Wickelvorrichtung 10 durch Verschwenken um 180° auch direkt zum Umwickeln am anderen Packplatz 80 eingesetzt werden. Der Schwenkbereich kann auch 360° betragen. Auf diese Weis kann auch Redundanz geschaffen werden. Wenn eine Der Vorrichtungen 10 der 2 oder 3 ausfällt, kann die andere deren Aufgaben übernehmen.In the 2 and 3 are each two winding devices 10 between the neighboring packing places 80 shown. It is understood that even only a winding device 10 can be provided, which serves several packing stations. In the example of 2 and 3 can be a winding device 10 by pivoting 180 ° also directly to the wrapping at the other packing place 80 be used. The swivel range can also be 360 °. In this way, redundancy can be created. If one of the devices 10 of the 2 or 3 fails, the other can take over their duties.

Bezug nehmend auf 4 ist ein (Doppel-) Packplatz 86 gemäß der vorliegenden Erfindung in schematisierter Form perspektivisch dargestellt.Referring to 4 is a (double) packing place 86 in perspective according to the present invention in schematic form.

Die Doppelwickelvorrichtung 70 der 4 ist hier aus Vereinfachungsgründen lediglich in Form von Quadern 70-1 und 70-2 dargestellt. Man erkennt, dass mehrere Packpositionen 80 parallel nebeneinander angeordnet sind. Exemplarisch sind zwei Packpositionen 80-1 und 80-2 gezeigt, die hier vorzugsweise von einem einzigen Packroboter 88, wie zum Beispiel einem Knickarmroboter 90, bedient werden, der auch im Tiefkühlbereich eingesetzt werden kann. Es versteht sich, dass der Packroboter 88 auch in Form eines Portalroboters implementiert sein kann oder nur einen einzigen Platz 80 bedienen kann. Der Packroboter 88 definiert einen Aktionsraum 92 um sich herum. Innerhalb des Aktionsraums 92 dürfen sich keine Gegenstände während eines Beladevorgangs aufhalten, also auch nicht die Rotationsarm-Wickelvorrichtungen 10 bzw. die Doppelwickelvorrichtungen 70.The double wrapper 70 of the 4 is here for simplification reasons only in the form of cuboids 70-1 and 70-2 shown. One recognizes that several packing positions 80 are arranged parallel to each other. Exemplary are two packing positions 80-1 and 80-2 shown here preferably by a single packing robot 88 , such as an articulated robot 90 , which can also be used in the freezer area. It is understood that the packing robot 88 can also be implemented in the form of a gantry robot or just a single place 80 can serve. The packing robot 88 defines an action space 92 around you. Within the action room 92 Do not allow any objects during a loading process, so not the rotation arm-winding devices 10 or the double winding devices 70 ,

Man erkennt deutlich in 4, dass die Wickelvorrichtungen 70 außerhalb des Aktionsraums 92 angeordnet sind, wobei ein Abstand so gering wie möglich zum Aktionsraum 92 gewählt wird. Wenn der Knickarmroboter 90 mit einem Beladevorgang auf einer Seite (z. B. bei 80-1) fertig ist, wird er zum gegenüberliegenden Packplatz (z. B. 80-2) bewegt oder in seine Ruhestellung verfahren, so dass die Wickelvorrichtungen 10 bzw. 70 in den Aktionsraum 92 bzw. Teile davon, wo der Roboter 88 gerade nicht arbeitet, eindringen dürfen. Zu diesem Zweck werden die schematisiert dargestellten Doppelwickelvorrichtungen 70-1 und 70-2 um die Drehachsen 82-1 bzw. 82-2 in den Aktionsraum 92 hinein gedreht, wie es exemplarisch in 3 gezeigt ist. Es versteht sich, dass die Wickelvorrichtungen 10 einer Doppelwickelvorrichtung 70 unabhängig voneinander, das heißt nicht synchron, bewegt werden können. Je Roboter 88 können ein oder mehrere (z. B. auch vier) Packplätze 80 innerhalb eines Aktionsraums 92 bedient werden. Bei einem Mehrfachpackplatz sollte der Roboter nach Möglichkeit nie in Ruhe sein, solange Artikel zum Packen zugeführt werden.You can see clearly in 4 that the winding devices 70 outside the action room 92 are arranged, with a distance as small as possible to the action space 92 is selected. When the articulated robot 90 with a loading process on one side (eg at 80-1 ) is finished, it is moved to the opposite packing location (eg 80-2 ) or moved to its rest position, so that the winding devices 10 respectively. 70 in the action room 92 or parts of it, where the robot 88 just not working, allowed to penetrate. For this purpose, the schematically illustrated Doppelwickelvorrichtungen 70-1 and 70-2 around the axes of rotation 82-1 respectively. 82-2 in the action room 92 turned in, as exemplified in 3 is shown. It is understood that the winding devices 10 a double wrapper 70 independently of each other, that is not synchronous, can be moved. Per robot 88 You can have one or more (for example, four) packing stations 80 within an action space 92 to be served. In a multi-pack place, the robot should never be at peace as long as possible, as long as articles are fed for packing.

In 4 ist neben der Ladungsträger-Fördertechnik 72 auch exemplarisch eine Stückgut-Fördertechnik 94 gezeigt, die den Packroboter 98 mit Stückgütern 54 zum Beladen der Ladungsträger 78 versorgt. Die Ladungsträger 78 werden dabei von hinten in der 4 den Packpositionen 80 zugeführt und nach vorne abgeführt.In 4 is next to the load carrier conveyor technology 72 also exemplary a general cargo conveyor technology 94 shown the the packing robot 98 with piece goods 54 for loading the charge carriers 78 provided. The charge carriers 78 be doing it from the back in the 4 the packing positions 80 fed and discharged to the front.

5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zum automatisierten Beladen eines Ladungsträgers 78 mit Stückgütern 54, die in einem beladenen Zustand des Ladungsträgers 78 einen Stapel 56 bilden und zum Umwickeln des Stapels 56 mit einer Folie an einer Packstation 86, wie gemäß der voran beschriebenen Ausführungsformen beschrieben ist. 5 shows a flowchart of a method 100 for automated loading of a load carrier 78 with piece goods 54 in a loaded state of the load carrier 78 a stack 56 form and for wrapping the pile 56 with a foil at a packing station 86 as described according to the previously described embodiments.

In einem Schritt 102 werden zu beladende Ladungsträger 78 zu einer fest vorgegebenen Packposition 80 geführt, vorzugsweise mittels einer Fördertechnik 72. In einem Schritt 104 werden Stückgüter 54 vorzugsweise in einer sequenzierten Reihenfolge über vorzugsweise Fördertechniken 94 in einen Aktionsraum 92 eines Packroboters 88 eingeführt, der die Stückgüter 54 aufnimmt, umsetzt und auf den zu beladenden Ladungsträger 78 gemäß einem vorgegebenen Packmuster absetzt. Das Packmuster wird von einer übergeordneten Steuereinrichtung mit geeigneter Pack-Software (nicht gezeigt) vorab berechnet. Die Steuereinrichtung kann ein Materialflussrechner, ein Lagerverwaltungsrechner, eine SPS oder Ähnliches sein.In one step 102 become load carriers 78 to a fixed predetermined packing position 80 guided, preferably by means of a conveyor 72 , In one step 104 become piece goods 54 preferably in a sequenced order via preferably conveying techniques 94 into an action room 92 a packing robot 88 introduced the piece goods 54 receives, converts and on the load carrier to be loaded 78 settles according to a predetermined packing pattern. The packing pattern is calculated in advance by a higher-level control device with suitable packing software (not shown). The control device may be a material flow computer, a warehouse management computer, a PLC or the like.

Die Steuereinrichtung koordiniert auch die Bewegungen der Fördertechniken 72 und 94 sowie die Bewegungen der Wickelvorrichtung 10, insbesondere das Hinein- und Herausbewegen der Wickelvorrichtung(en) 10 in den bzw. aus dem Aktionsraum 92 des Packroboters 88.The controller also coordinates the movements of the conveyor techniques 72 and 94 as well as the movements of the winding device 10 , in particular the moving in and out of the winding device (s) 10 in or out of the action room 92 of the packing robot 88 ,

In einem Schritt 106 wird eine Rotationsarm-Wickelvorrichtung 10 aus einer Ruhestellung 76 außerhalb des Aktionsraums 92 des Packroboters 88 in eine Wickelstellung 62, die zumindest teilweise innerhalb des Aktionsraums 92 des Packroboters 88 liegt, bewegt, so dass der Stapel 56 mit der Folie umwickelbar ist.In one step 106 becomes a rotary arm winder 10 from a rest position 76 outside the action room 92 of the packing robot 88 in a winding position 62 that at least partially within the action space 92 of the packing robot 88 lies, moves, leaving the stack 56 can be wrapped with the film.

In einem Schritt 108 wird der Stapel 56 mit der Folie umwickelt, indem ein Wickelkopf 46, der höhenverstellbar 48 an einem Rotationsarm 20 befestigt ist, um den Stapel 56 rotiert wird. In einem Schritt 110 wird der fertig umwickelte Ladungsträger 78 abgeführt.In one step 108 becomes the pile 56 wrapped with the film by a winding head 46 height adjustable 48 on a rotary arm 20 is attached to the stack 56 is rotated. In one step 110 becomes the finished wrapped charge carrier 78 dissipated.

Es versteht sich, dass ein Packplatz 86, wie er exemplarisch in 4 gezeigt ist, auch aus nur einem Packroboter 88 und einer Rotationsarm-Wickelvorrichtung 10 bestehen kann, wie sie oben beschrieben sind, die so zueinander angeordnet sind, um ein Hineinbewegen und Herausbewegen zumindest des Rotationsarms 20 in den Aktionsraum 92 zu ermöglichen.It is understood that a packing place 86 as exemplified in 4 is shown, even from only one packing robot 88 and a rotary arm winder 10 may consist, as described above, which are arranged to each other, to move in and out of at least the rotation arm 20 in the action room 92 to enable.

Claims

Automated packing station ( 86 ) for the automated loading of a load carrier ( 78 ) with general cargo ( 54 ), which in a loaded state of the load carrier ( 78 ) a stack ( 56 ) and automated wrapping ( 84 ) of the stack ( 56 ) comprising a film: a fixed packing robot ( 88 ), the charge carrier ( 78 ) at a fixed predetermined packing position ( 80 ) with general cargo ( 54 ), which the packing robot ( 88 ) preferably via a piece goods conveyor ( 94 ) and during loading within an action space ( 92 ), which is free of other objects ( 70 ) in order to prevent automatic loading movements of the packing robot ( 88 ) not to disturb; and a rotary arm winder ( 10 ), which is arranged adjacent to the packing robot and which has a frame ( 12 ), which is used to absorb forces during wrapping ( 84 ) of the stack ( 56 ) occur with the film, and to transfer the forces into an environment ( 60 ) of the packing place ( 86 ) and on which a driven rotary arm ( 20 ) are rotatable ( 28 ) is mounted, that one with the rotary arm ( 20 ) rotatably connected, vertically on a rotary mast ( 44 ) adjustable winding head ( 46 ) height adjustable on a circular path ( 48 ) around the stack ( 56 ), which after a completed loading on the fixed predetermined packing position ( 80 ) remains, rotates; wherein the rotary arm winding device ( 10 ) between a rest position ( 76 ) outside the action room ( 92 ) and a winding position ( 62 ) within the action space ( 92 ) is pivotally mounted.

Packing station according to claim 1, wherein the frame ( 12 ) stationary relative to the packing robot ( 88 ) is arranged and a rotatable ( 24 ) on a stationary one-legged main mast ( 14 ) of the frame ( 12 ) mounted swivel arm ( 18 ), in which the rotary arm ( 20 ) in turn turn itself ( 28 ) is mounted, wherein the swivel arm ( 18 ) from a first position ( 76-1 . 76-2 ) outside the action area into a second position within the action area ( 92 ) is pivotable.

Packing station according to claim 2, wherein the swivel arm ( 18 ) a substantially radially (R) oriented pivoting gallows ( 32 ) and a substantially axially (A) oriented pivoting mast ( 30 ), wherein the pivoting mast ( 30 ) parallel to the stationary main mast ( 14 ), and wherein the stationary main mast ( 14 ) a foot element ( 16 ), which is designed to be fixed with the environment ( 60 ) of the packing place ( 86 ) and when wrapping ( 84 ) in the rotary arm winder ( 10 ) occurring forces, preferably by means of a with the environment ( 60 ) permanently connectable, multi-legged stand ( 17 ), in the nearby areas ( 60 ).

Packing station according to claim 3, wherein the foot element ( 16 ) is arranged and designed such that the center of gravity of the rotary arm winding device ( 10 ) closer to the environment ( 60 ) lies.

Packing station according to claim 3 or 4, wherein a pivot drive of the swivel arm in or on the foot element ( 16 ) is attached.

Packing station according to claim 1, wherein the frame ( 12 ) by means of a frame drive on a guide rail is movable, wherein the guide rail and the frame drive are adapted to absorb the forces.

Packing station according to claim 1, wherein the frame ( 12 ) stationary to the packing robot ( 88 ) and has a guide unit, along which a trolley is movable, which the rotary arm winding device ( 10 ), with which the trolley is connected, over the stack ( 56 ) into the action room ( 92 ) into and out of there again.

Packing station according to one of the preceding claims, wherein furthermore a charge carrier conveyor system ( 72 ) is provided to empty or partially loaded charge carriers ( 78 ) to the fixed predetermined packing position ( 80 ) and charge carriers ( 78 ) with wrapped stack ( 56 ) away from the fixed predetermined packing position ( 80 ) to promote.

Packing station according to one of the preceding claims, wherein the rotary arm winding device ( 10 ) is dimensioned so that a distance ( 85-1 . 85-2 ) between the stack ( 56 ) and the rotary arm ( 20 ) and the winding head ( 46 ) is as small as possible.

Packing station according to claim 1, wherein the packing robot ( 88 ) an articulated robot ( 90 ).

Procedure ( 100 ) for the automated loading of a load carrier ( 78 ) with general cargo ( 54 ), which in a loaded state of the load carrier ( 78 ) a stack ( 56 ), and for wrapping ( 84 ) of the stack ( 56 ) with a film at a packing station ( 86 ), which is preferably designed according to one of the preceding claims, wherein the method ( 100 ) comprises the following steps: feeding ( 102 ) of a load carrier to be loaded ( 78 ) to a fixed predetermined packing position ( 80 ); Respectively ( 104 ) of general cargo ( 54 ), preferably in a sequenced order, into an action space ( 92 ) of a packing robot ( 88 ), which supplies the general cargo ( 54 ), converted and loaded onto the load carrier ( 78 ) according to a predetermined packing pattern, until all the required piece goods ( 54 ) on the charge carrier ( 78 ) are loaded and the stack ( 56 ) form; Pivoting ( 106 ) one adjacent to the packing robot ( 88 ) arranged rotary arm winding device ( 10 ) from a rest position ( 76 ) outside the action room ( 92 ) of the packing robot ( 88 ) in a winding position ( 62 ), at least partially within the action area ( 92 ) of the packing robot ( 88 ), so the stack ( 56 ) is wrapped with the film; Wrapping ( 108 ) of the stack ( 56 ) with the film by a winding head ( 46 ), the height adjustable ( 48 ) on a rotary arm ( 20 ) is attached to the stack ( 56 ) is rotated; and discharge ( 110 ) of the charge carrier ( 78 ) with the finished wrapped stack ( 56 ).