DE19906116C2 - Vorrichtung zum Aufbringen von Etiketten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Etiketten auf die Oberfläche eines in einer Förderrichtung entlang einer Förderbahn an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstandes, mit einer Abgabeeinrichtung zur Abgabe einzelner Etiketten und mit einem Manipulator zum Aufnehmen und Aufbringen der von der Abgabeeinrichtung abgegebenen Etiketten, wobei der Manipulator aus einer Ausgangsposition außerhalb der Förderbahn zum Aufbringen des Etiketts in die Förderbahn des Gegenstandes bewegbar ist.

Derartige Vorrichtungen zum Aufbringen von vorzugsweise mit einer selbstklebenden Oberfläche ausgebildeten Etiketten sind aus dem Stand der Technik bekannt, wozu nur beispielhaft auf die DE 40 31 891 A1 und die DE 33 01 439 A1 verwiesen wird.

Eine bekannte Vorrichtung, bei der mittels des Manipulators auch zwei aneinander angrenzende Oberflächen eines kontinuierlich an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstandes etikettiert werden können, ist in der DE 298 05 510 U1 beschrieben.

Es sind im Stand der Technik auch bereits Maßnahmen angegeben, die eine Etikettiervorrichtung im Falle von Störungen, z. B. bei der Zuförderung der zu etikettierenden Gegenstände absichern, wozu beispielhaft auf die DE 15 86 379 verwiesen wird.

Eine Sicherheitseinrichtung, die den Antrieb der Etikettiervorrichtung bei Hineingreifen in die Vorrichtung oder ähnlichen Störungen unterbricht, ist in der DE-OS 22 29 205 beschrieben.

Auch sind bereits elektronische Logikschaltungen zur Fehlerkorrektur bei Etikettiervorrichtungen, z. B. gegen fehlende Etiketten vorgeschlagen worden, siehe hierzu beispielhaft die DE 32 15 288.

Bei den bekannten Vorrichtungen, bei denen der Manipulator zum Aufbringen eines Etiketts in die Förderbahn des Gegenstandes bewegt wird, ist aufgrund des sich bewegenden Gegenstandes ein gewisses Risiko gegeben, daß sich bei Störungen der Vorrichtungssteuerung oder bei Energieausfall Kollisionen zwischen dem entlang der Förderbahn bewegten Gegenstand und dem Manipulator oder weiteren Teilen der Vorrichtung ereignen, die zu einer Beschädigung der Vorrichtung führen. Dieses Risiko steigt mit zunehmender Geschwindigkeit des in der Förderrichtung entlang der Förderbahn geförderten Gegenstandes und mit zunehmendem Gewicht des geförderten Gegenstandes.

Beispiele solcher Störungsursachen können z. B. sein:

• a) durch einen Fehlimpuls einer das Aufbringen eines Etiketts mittels der Vorrichtung steuernden Produktlichtschranke oder der Fördertechnik-SPS wird der Manipulator zu früh, d. h. vor dem Eintreffen des Gegenstandes in die Förderbahn bewegt. Als Folge wird der an der Vorrichtung vorbeigeförderte Gegenstand, beispielsweise ein Karton oder eine Palette seitlich gegen den in die Förderbahn ragenden Manipulator gefahren,
• b) durch den Ausfall einer Energiequelle der Vorrichtung, z. B. elektrischer Strom oder Druckluft, entstehen nichtkontrollierbare System-Zustände in der Vorrichtung,
• c) der Manipulator fährt beim Aufbringen eines Etiketts in eine Vertiefung in der Oberfläche des Gegenstandes ein, wie es z. B. bei unregelmäßiger Palettierung von Kartonagen vorkommt. In einer solchen Vertiefung kann sich der Manipulator sodann verhaken, so daß er vom an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstand mitgerissen und beschädigt wird.
• d) aufgrund von Bedienungsfehlern läuft die den Gegenstand entlang der Förderbahn transportierende Fördertechnik versehentlich im Handbetrieb anstelle eines ereignisgesteuerten Automatikbetriebes, so daß keine eine Kollision des Manipulators mit dem Gegenstand ausschließende ereignisgesteuerte Ablaufkontrolle aktiviert ist.

Eine bei bekannten Vorrichtungen praktizierte Möglichkeit der Vermeidung von Kollisionen zwischen dem Manipulator der Vorrichtung und dem an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstand ist es, bei Erkennung von Störungen in der Steuerung der Vorrichtung die den Gegenstand entlang der Förderbahn fördernde Fördertechnik zu stoppen. Dies hat jedoch den wesentlichen Nachteil, daß ein solcher Stop der Fördertechnik energieabhängig ist und nicht selbsttätig abläuft, so daß keine selbstsichernde Funktion gegeben ist.

Die Erfindung hat sich von daher die Aufgabe gestellt, die bekannten Vorrichtungen zum Aufbringen von Etiketten auf die Oberfläche eines Gegenstandes dahingehend zu verbessern, daß eine zuverlässige und energieunabhängige Selbstsicherung der Vorrichtung gegen störungsbedingte Kollisionen des Manipulators mit dem an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstand erzielt wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 dadurch, daß ein den Manipulator mit der Vorrichtung verbindendes Sicherheitselement vorgesehen ist, welches mit einem Ende am Manipulator und mit einem anderen Ende an einem in Förderrichtung des Gegenstandes gesehen vor dem Manipulator liegenden Fixpunkt an der Vorrichtung befestigt ist und den Fixpunkt und den Manipulator unabhängig von der Bewegung desselben miteinander verbindet. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ermöglicht dieses Sicherheitselement eine energieunabhängige Sicherung der Vorrichtung.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Sicherheitselementes werden energieunabhängig Kollisionen zwischen dem in die Förderbahn bewegten Manipulator und dem an der Vorrichtung entlang der Förderbahn vorbeibewegten Gegenstand verhindert. Bei einer drohenden Kollision wird der in die Förderbahn zwecks Aufbringen eines Etiketts bewegte Manipulator entweder bei Kontaktierung des Sicherheitselementes oder des Manipulators - je nach Position desselben - von dem an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstand aus der Förderbahn bewegt, ohne daß es zu Beschädigungen des Manipulators oder weiteren Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommt.

Hierbei kann vorgesehen sein, daß der an der Vorrichtung vorbeigeförderte Gegenstand mittels des Sicherheitselementes den in die Förderbahn bewegten Manipulator bei weiterer Bewegung in Förderrichtung aus der Förderbahn zurückschiebt. Auch ist es möglich, das an sich auf der Oberfläche des Gegenstandes vorgesehene Aufbringen des Etiketts mittels des Sicherheitselementes vorzeitig auszulösen, so daß dann die Steuerung der Vorrichtung eine Rückbewegung des Manipulators aus der Förderbahn selbsttätig veranlaßt. In beiden Fällen werden Beschädigungen des Manipulators infolge einer Kollision mit dem vorbeigeförderten Gegenstand vermieden.

Das den Manipulator mit der Vorrichtung verbindende Sicherheitselement verhindert darüber hinaus auch, daß sich der Manipulator etwa bei unebener Oberfläche des Gegenstandes an diesem verhakt und beim Vorbeifördern des Gegenstandes an der Vorrichtung von diesem Gegenstand mitgerissen und beschädigt wird.

Das Sicherheitselement kann von einer in Längsrichtung ausziehbaren Teleskopstange gebildet sein, die aufgrund ihrer Längenveränderbarkeit sämtliche zum Aufbringen eines Etiketts erforderliche Bewegungen des Manipulators ermöglicht und stets eine Verbindung des Manipulators mit dem Fixpunkt an der Vorrichtung sicherstellt, so daß auch die Sicherheitsfunktion des Sicherheitselementes stets gewährleistet ist. Die Teleskopstange kann hierbei beispielsweise zweiteilig ausgebildet sein und an ihren beiden Enden mittels Kugelgelenkköpfen am Manipulator bzw. am Fixpunkt an der Vorrichtung befestigt sein.

Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, andere Sicherheitselemente, vorzugsweise mit veränderbarer Länge, beispielsweise aufspannbare Gurte und dergleichen mehr vorzusehen.

Das im Rahmen der Erfindung vorgeschlagene Sicherheitselement zur Vermeidung störungsbedingter Beschädigungen des Manipulators ist an verschiedensten Bauformen von Vorrichtungen zum Aufbringen von Etiketten auf die Oberfläche eines an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstandes anwendbar.

Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Sicherheitselement an einer Vorrichtung zum Einsatz kommen, bei der der Manipulator mittels eines Linearantriebes quer zur Förderrichtung des Gegenstandes in die Förderbahn bewegt wird, um ein Etikett auf eine parallel zur Förderrichtung des Gegenstandes sich erstreckende Oberfläche desselben aufzubringen.

Auch ist es möglich, das erfindungsgemäße Sicherheitselement an einer Vorrichtung anzubringen, bei der der Manipulator mittels eines Schwenkarmes um eine Schwenkachse schwenkbar an der Vorrichtung gehaltert ist und aus einer Ausgangsposition außerhalb der Förderbahn um die Schwenkachse in die Förderbahn schwenkbar ist. Bei derartigen Vorrichtungen ist es möglich, eine in oder entgegen der Förderrichtung des Gegenstandes liegende Oberfläche desselben mit einem Etikett zu versehen.

In beiden vorgenannten Fällen ermöglicht das sich zwischen dem Manipulator und dem Fixpunkt an der Vorrichtung erstreckende erfindungsgemäße Sicherheitselement eine energieunabhängige selbsttätige Sicherung vor ungewollter Kollision des in die Förderbahn des Gegenstandes bewegten Manipulators mit dem Gegenstand.

Im Falle der Ausbildung der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung mit einem um eine Schwenkachse schwenkbaren Manipulator wird darüber hinaus vorgeschlagen, daß der Fixpunkt für die Befestigung des Sicherheitselementes an der Vorrichtung auf der Schwenkachse des Manipulators ausgebildet ist, wodurch eine gleichbleibend hohe Sicherheitsfunktion des erfindungsgemäßen Sicherheitselementes unabhängig von der Schwenkbewegung des Manipulators gewährleistet ist.

In besonders vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung ist der Manipulator der Schwenkbewegung des Schwenkarmes vorauseilend linear ausfahrbar, so daß mit der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung sowohl das Aufbringen eines Etiketts auf eine in Förderrichtung des Gegenstandes liegende Oberfläche als auch das Aufbringen eines Etiketts auf eine sich parallel zur Förderrichtung des Gegenstandes erstreckende Oberfläche ermöglicht ist, wie es beispielsweise auch aus der bereits erwähnten DE 298 05 510 U1 bekannt ist. Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Sicherheitselement zwischen dem Manipulator und dem vorzugsweise auf der Schwenkachse des Manipulators ausgebildeten Fixpunkt an der Vorrichtung wird hierbei eine außerordentlich hohe Betriebssicherheit erreicht, da störungsbedingte Kollisionen des Manipulators mit dem an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstand und dadurch bedingte Beschädigungen des Manipulators nahezu ausgeschlossen sind.

Vorteilhaft umfaßt der Manipulator einen Vakuumspendestempel, der zum Aufnehmen und Halten des Etiketts mit Unterdruck und zum Aufbringen des Etiketts mit Überdruck beaufschlagbar ist, so daß die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung für das Aufbringen einer Vielzahl von Etiketten, insbesondere Selbstklebeetiketten geeignet ist.

Ferner weist der Manipulator vorteilhaft einen Kontaktsensor auf, der bei Kontakt mit einer Oberfläche des Gegenstandes das Aufbringen des Etiketts und nachfolgend die Rückbewegung des Manipulators in die Ausgangsposition außerhalb der Förderbahn auslöst. Hierdurch wird nicht nur ein besonders zuverlässiges und mit geringem Steuerungsaufwand bewerkstelligbares Aufbringen von Etiketten ermöglicht, in Verbindung mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Sicherheitselement ist es hierdurch auch möglich, bei einer störungsbedingten Kollision des Manipulators mit dem an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstand den Kontaktsensor frühzeitig auszulösen und dadurch die Rückbewegung des Manipulators in die Ausgangsposition außerhalb der Förderbahn auszulösen, so daß eine Beschädigung des Manipulators aufgrund der Kollision mit dem vorbeigeförderten Gegenstand vermieden wird.

Ferner kann am Manipulator auch mindestens ein Näherungssensor, wie ein optischer Abstandssensor vorgesehen sein, der bei einer sich in einem vorbestimmbaren Abstand vor dem Manipulator befindlichen Oberfläche des Gegenstandes das Aufbringen des Etiketts und nachfolgend die Rückbewegung des Manipulators in die Ausgangsposition außerhalb der Förderbahn auslöst. Der mindestens ein Näherungssensor schaltet, wenn sich die Oberfläche des Gegenstandes in einem voreinstellbaren Abstand, z. B. 10 bis 30 mm vor dem Manipulator befindet. Hierdurch ist zum einen ein berührungsloses Aufbringen von Etiketten auf die Oberfläche des Gegenstandes ermöglicht, so daß die Oberfläche des Gegenstandes nicht beschädigt wird. Zum anderen ist mittels des mindestens einen Näherungssensors auch bei drohender störungsbedingter Kollision des Gegenstandes mit dem Manipulator das Aufbringen des Etiketts und die danach einsetzende Rückbewegung des Manipulators frühzeitig initiierbar, um eine solche Kollision zu vermeiden.

Bevorzugt werden 2 derartige Näherungssensoren am Manipulator angeordnet und parallel geschaltet. Sofern auch ein bereits beschriebener Kontaktsensor vorgesehen ist, wird auch dieser parallel zu den Näherungssensoren geschaltet und dient dann maßgeblich zur Sicherung des Manipulators gegen kollisionsbedingte Beschädigungen durch den Gegenstand in der bereits beschriebenen Weise.

Durch Ausbildung des Fixpunktes der Vorrichtung für die Befestigung des Sicherheitselementes in Förderrichtung des Gegenstandes gesehen vor dem Manipulator ragt das Sicherheitselement bei in die Förderbahn bewegtem Manipulator ebenfalls in die Förderbahn des Gegenstandes hinein, und zwar in Förderrichtung gesehen vor dem Manipulator. Bei einer drohenden Kollision des vorbeigeförderten Gegenstandes mit dem in die Förderbahn bewegten Manipulator kollidiert daher der Gegenstand zunächst mit dem den Fixpunkt mit dem Manipulator verbindenden Sicherheitselement, wobei durch die dadurch über das Sicherheitselement auf den Manipulator einwirkenden Kräfte den Kontaktsensor auslösen und selbsttätig die Rückbewegung des Manipulators initiieren.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zur Erhöhung der Sicherheit zudem vorgeschlagen, daß die Vorrichtung in einem Gestell gehaltert und um eine sich senkrecht zur Förderrichtung erstreckende Drehachse drehbar gelagert ist und bei Überschreiten einer vorbestimmbaren, auf den Manipulator und/oder das Sicherheitselement in Förderrichtung einwirkenden Kraft, wie sie beispielsweise bei einer Kollision des Gegenstandes mit dem Manipulator und/oder dem Sicherheitselement auftritt, um die Drehachse verdrehbar ist, dergestalt, daß der Manipulator aus der Förderbahn des Gegenstandes energieunabhängig herausdrehbar ist.

Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird eine noch höhere Störungssicherheit erreicht. Sollte die Kraft des auf das Sicherheitselement einwirkenden und an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstand nicht ausreichen, um den Manipulator aus der Förderbahn herauszudrücken oder wird infolge eines Fehlers der Steuerung bei Auslösen des Kontaktsensors die Rückbewegung des Manipulators nicht bewirkt, so kann durch die drehbare Lagerung der gesamten Vorrichtung in einem Gestell der entlang der Förderbahn an der Vorrichtung vorbeigeförderte Gegenstand die gesamte Vorrichtung mitsamt des kollisionsgefährdeten Manipulators um die Drehachse verdrehen, wodurch der Manipulator aus der Förderbahn des Gegenstandes herausgedreht wird, so daß eine Kollision des Manipulators mit dem Gegenstand und dadurch hervorgerufene Beschädigungen zuverlässig vermieden werden.

Vorteilhaft sind hierbei Verriegelungselemente vorgesehen, mittels derer die Vorrichtung in einer Betriebsposition verriegelbar ist und bei Überschreiten der vorbestimmbaren Kraft infolge des am Sicherheitselement angreifenden und an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstandes die Verriegelungselemente freigebbar sind und die Vorrichtung aus der Betriebsposition um die Drehachse verdrehbar ist. Durch diese Verriegelungselemente wird die Vorrichtung im Betriebszustand in einer Betriebsposition gehalten, in der sie für das exakte Aufbringen der Etiketten auf den vorbeigeförderten Gegenstand ausgerichtet ist. Erst bei einer Störung und einer dadurch bedingten drohenden Kollision zwischen dem an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstand und dem Manipulator werden die Verriegelungselemente freigegeben und die Vorrichtung in der bereits beschriebenen Weise um die Drehachse verdreht, wodurch der Manipulator aus der Förderbahn des Gegenstandes herausgedreht wird.

Mittels des Gestells kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zudem sehr einfach an einer gewünschten Stelle neben einem Laufband oder einer ähnlichen fördertechnischen Einrichtung für die Förderung der zu etikettierenden Gegenstände positioniert werden, um das Aufbringen von Etiketten zu bewirken.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird überdies vorgeschlagen, daß ein Sicherheitsschalter vorgesehen ist, welcher beim Verdrehen der Vorrichtung um die Drehachse die Energiezufuhr zum Manipulator unterbricht, so daß dieser kraftlos wird und evtl. einwirkenden Kräften nachgeben kann, was die Gefahr von Beschädigungen weiter mindert.

Da die bekannten Vorrichtungen zum Aufbringen von Etiketten üblicherweise über pneumatische Antriebe für den Manipulator verfügen, wird vorgeschlagen, daß der Sicherheitsschalter als pneumatischer Endschalter ausgebildet ist, der bei einem Verdrehen der Vorrichtung um die Drehachse das Druckluftsystem zum Manipulatorantrieb entlüftet, so daß dieser kraftlos wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 die Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Pfeil V in Fig. 1,

Fig. 3-6 die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Positionen des Manipulators,

Fig. 7 die Vorderansicht der drehbaren Lagerung der Vorrichtung in einem Gestell,

Fig. 8 die Seitenansicht der drehbaren Lagerung gemäß Pfeil W in Fig. 7,

Fig. 9, 10 in schematischer Darstellung die Wirkungsweise eines an der Vorrichtung befestigten Endschalters,

Fig. 11 in schematischer Darstellung die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 1 zum Aufbringen von Etiketten auf die Oberfläche eines Gegenstandes umfaßt einen als Etikettenabgabeeinrichtung dienenden Etikettendrucker 11 mit Etikettenvorratsrolle 11a, einen Manipulator 16 zum Aufnehmen und Aufbringen eines Etiketts auf dem Gegenstand sowie eine Steuerungseinheit 12 für die Vorrichtung. Diese Vorrichtung 1 ist in einem Gestell 10 aus U- förmig aneinanderangefügten Gestellteilen 100, 101, 102, die auf der Bodenfläche aufstehen, sowie einem vertikal sich erstreckenden und am Gestellteil 101 befestigten vertikalen Holm 103 gehaltert. Hierzu ist die Vorrichtung 1 über ein nachfolgend noch näher erläutertes Scharnier 18 und einen etwa L-förmigen Bügel 13 am vertikalen Holm 103 befestigt.

Der Etikettenmanipulator 16 ist am freien Ende eines schwenkbar um eine Schwenkachse S am L-förmigen Bügel 13 befestigten Schwenkarmes 14 befestigt und kann mittels eines geeigneten hier jedoch nicht dargestellten Drehantriebes aus der in der Fig. 1 ersichtlichen Ausgangsposition N in Pfeilrichtung S2 um die Schwenkachse S geschwenkt werden.

Als Drehantrieb kann hierbei sowohl ein z. B. pneumatisch angetriebener Drehzylinder oder auch ein über ein entsprechendes Gestänge am Schwenkarm 14 angreifender Linearzylinder vorgesehen sein. Die Verwendung eines Linearzylinders auf Gestänge erlaubt hierbei eine schnellere und besser kontrollierbare Schwenkbewegung.

Ferner kann mittels eines Linearantriebes, beispielsweise eines pneumatischen Linearzylinders 15 der Manipulator 16 in Pfeilrichtung S1 quer zum Schwenkarm 14 ausgefahren werden, wozu der Manipulator 16 an schematisch dargestellten Kolbenstangen 151 in beispielsweise als Kugelumlauflager 150 ausgebildeten Lagern am Schwenkarm 14 gelagert ist.

Diese im Gestell 10 gehalterte Vorrichtung 1 wird zum Aufbringen von Etiketten, die vom Etikettendrucker 11 bereitgestellt werden, neben einem Laufband 3 positioniert, auf dem zu etikettierende Gegenstände 2, wie Paletten oder Kartons, in einer Förderrichtung F an der Vorrichtung 1 zwecks Aufbringen der Etiketten vorbeigefördert werden.

Anhand der schematischen Darstellung in Fig. 11 wird zunächst die Funktionsweise der dargestellten Vorrichtung kurz erläutert.

In der mit N gekennzeichneten Ausgangsstellung ist der den Manipulator tragende Schwenkarm 14 etwa parallel zum Laufband 3 ausgerichtet und auch der den Manipulator in Pfeilrichtung S1 ausfahrende Linearzylinder 15 ist vollständig eingezogen, so daß der Manipulator außerhalb der von den auf dem Laufband 3 in Förderrichtung F geförderten Gegenständen beschriebenen Förderbahn positioniert ist. In dieser auch als Ausgangsstellung A gekennzeichneten Stellung ist es dem Manipulator 16 ermöglicht, ein vom Etikettendrucker 11 abgegebenes Etikett zwecks nachfolgendem Aufbringen auf einer der Oberflächen des Gegenstandes 2 aufzunehmen.

Zu diesem Zweck ist der Manipulator 16, wie auch aus Fig. 2 ersichtlich, oberhalb des Etikettendruckers 11 angeordnet und nimmt ein in Pfeilrichtung P vom Etikettendrucker 11 nach oben abgegebenes Etikett auf.

Nunmehr wird der Manipulator durch Ausschwenken des Schwenkarmes 14 der Vorrichtung 1 in Pfeilrichtung S2 um etwa 90° mittels des Drehantriebes und der Schwenkbewegung in Pfeilrichtung S2 vorauseilendes lineares Ausfahren des Linearzylinders 15 in Pfeilrichtung S1 in eine mit E1 gekennzeichnete Etikettierposition verfahren, die in Fig. 11 lediglich strichliert angedeutet ist. In dieser Etikettierposition E1 ragt der Manipulator 16 in die vom auf dem Laufband 3 in Förderrichtung F geförderten Gegenstand 2 beschriebene Förderbahn hinein und erwartet das Herannahen des mit Bezugszeichen 2.1 gekennzeichneten Gegenstandes auf dem Laufband 3.

Bei weiterer Förderung des Gegenstandes in Förderrichtung F kommt sodann der Manipulator 16 mit der in Förderrichtung F liegenden Oberfläche 20 des Gegenstandes in Kontakt und bringt dort das zuvor vom Etikettendrucker 11 aufgenommene Etikett in der gewünschten Weise auf.

Unmittelbar nach dem Aufbringen des Etiketts auf die Oberfläche 20 wird der Manipulator durch Zurückschwenken des Schwenkarmes 14 entgegen Pfeilrichtung S2 und gleichzeitig erfolgendes lineares Zurückbewegen des Linearzylinders 15 entgegen Pfeilrichtung S1 aus der Förderbahn des Gegenstandes auf dem Laufband 3 zurückbewegt und erreicht wieder seine mit A gekennzeichnete Ausgangsposition. Diese Rückbewegung des Manipulators 16 erfolgt mit größerer Geschwindigkeit als die des kontinuierlich in Förderrichtung F auf dem Laufband 3 geförderten Gegenstandes.

Im nächsten Schritt kann nunmehr der sich wieder in Ausgangsstellung A befindende Manipulator 16 vom Etikettendrucker 11 ein zweites Etikett aufnehmen. Bei weiterer Förderung des Gegenstandes in Pfeilrichtung F auf dem Laufband 3 wird durch lediglich linear in Pfeilrichtung S1 erfolgendes Ausfahren des Manipulators 16 in die Förderbahn bei in Ausgangsstellung N verharrendem Schwenkarm 14 auch dieses Etikett auf die sich parallel zur Förderrichtung F erstreckende Oberfläche 21 des Gegenstandes 2 aufgebracht, wenn sich dieser in der mit 2.2 gekennzeichneten Position unmittelbar vor der Vorrichtung 1 befindet.

Nach dem Aufbringen des Etiketts auf die Oberfläche 21 wird der Manipulator 16 entgegen Pfeilrichtung S1 aus der Förderbahn zurückbewegt und befindet sich wieder in Ausgangsposition A, um für die Etikettierung eines nächsten in Förderrichtung F herangeförderten Gegenstandes 2 in der bereits beschriebenen Weise ein Etikett aufzunehmen.

So ist es mit der dargestellten Vorrichtung möglich, während des Vorbeiförderns des hier nur angedeuteten Gegenstandes 2, beispielsweise einer Palette, die aneinander angrenzenden Seiten 20, 21 desselben mit je einem Etikett zu versehen, ohne daß die Förderung des Gegenstandes 2 in Förderrichtung F unterbrochen werde müßte.

Zum Aufnehmen, Halten und Aufbringen der Etiketten ist der Manipulator 16 beispielsweise als Vakuum-Spendestempel ausgebildet und umfaßt eine Spendeplatte 163, die sich über Federn 161 gegenüber einer Rückplatte 160 abstützt, die wiederum an den Kolbenstangen 151 des Linearzylinders 15 befestigt ist. Die Spendeplatte ist zum Aufnehmen und Halten eines Etiketts mit Unterdruck und zum Aufbringen des Etiketts mit Überdruck beaufschlagbar, um das Etikett auf die Oberfläche des Gegenstandes abzublasen.

Zu diesem Zweck weist die Spendeplatte 163 zwei nicht näher dargestellte Näherungssensoren auf, die das Aufbringen des Etiketts auslösen, wenn sich die zu etikettierende Oberfläche 20, 21 des Gegenstandes 2 in einem Abstand von beispielsweise 10-30 mm vor der Spendeplatte 163 befindet. Hierdurch wird ein berührungsloses Aufbringen des Etiketts ermöglicht.

Ferner ist zwischen der Spendeplatte 163 und der Rückplatte 160 noch ein Kontaktsensor 162 angeordnet, der einen Druck auf die Spendeplatte 163 in Richtung der Rückplatte 160 registriert. Der Kontaktsensor 162 ist mit den nicht näher dargestellten Näherungssensoren parallel geschaltet.

Sobald die Oberfläche 20 des Gegenstandes 2 mit dem Spendestempel 163 des Manipulators 16 in Kontakt kommt, wird die Spendeplatte 163 entgegen des Drucks der Federn 161 auf die Rückplatte 160 zubewegt, was ein Auslösen des Kontaktsensors 162 und ebenfalls ein Abblasen des auf der Spendeplatte 163 mittels Unterdruck gehaltenen Etiketts auf die Oberfläche des Gegenstandes 2 bewirkt. Im normalen Betrieb der Vorrichtung sollte jedoch der Kontaktsensor 162 nicht ausgelöst werden, da das berührungslose Aufbringen der Etiketten mittels der Näherungssensoren auf die Oberfläche 20, 21 des Gegenstandes 2 bevorzugt ist. Der Kontaktsensor 162 dient vielmehr maßgeblich einer nachfolgend noch erläuterten Sicherheitsfunktion.

Sowohl bei Auslösung eines Näherungssensors wie auch des Kontaktsensors 162 wird unmittelbar eine Rückbewegung des Schwenkarmes 14 des Manipulators in linearer Richtung entgegen Pfeilrichtung S1 und/oder eine Rückschwenkbewegung entgegen Pfeilrichtung S2 in die Ausgangsstellung außerhalb der Förderbahn bewirkt, so daß der Gegenstand 2 ohne Unterbrechung in Förderrichtung F auf dem Laufband 3 weiter gefördert werden kann.

Um zu vermeiden, daß bei einer Störung des zuvor beschriebenen Ablaufs eine Kollision zwischen dem kontinuierlich auf dem Laufband 3 in einer Förderrichtung F geförderten Gegenstandes 2 und dem zum Aufbringen eines Etiketts in die Förderbahn des Gegenstandes 2 bewegten Manipulator 16 erfolgen kann, ist ein Sicherheitselement in Gestalt einer in ihrer Längserstreckung ausziehbaren Teleskopstange 17 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende an der Spendeplatte 163 des Manipulators 16 und mit ihrem anderen Ende an einem Fixpunkt M an der Vorrichtung 1, der mit der Schwenkachse S des Schwenkarmes 14 zusammenfällt, befestigt ist. Diese aus den zwei Teilen 170, 171 gebildete Teleskopstange 17 verbindet unabhängig von der Bewegung des Manipulators 16 stets die Spendeplatte 163 mit dem Fixpunkt M an der Vorrichtung, der in Förderrichtung F des Gegenstandes 2 gesehen vor dem Manipulator angeordnet ist. Die Befestigung der Teleskopstange erfolgt beispielsweise mittels an den Enden ausgebildeter Gelenkköpfe. Die Teleskopstange 17 ist hierbei in Ausgangsstellung A des Manipulators 16 gesehen an der entgegen der Förderrichtung F des Gegenstandes 2 liegenden Seite des Manipulators 16 befestigt.

Die Wirkungsweise dieses Sicherheitselementes, d. h. der Teleskopstange 17 ist nachfolgend in den Fig. 3 bis 6 in verschiedenen Betriebszuständen der Vorrichtung dargestellt.

Im ersten in der Fig. 3 dargestellten Störfall wird der Manipulator 16 beispielsweise durch einen Fehlimpuls zu früh in Pfeilrichtung S1 in die Förderbahn des Gegenstandes 2 auf dem Laufband 3 ausgefahren. Die Teleskopstange 17 erstreckt sich in diesem Falle diagonal vom Fixpunkt M zur Spendeplatte 163 und ragt, in Förderrichtung F gesehen, vor dem Manipulator 16 ebenfalls in die Förderbahn des Gegenstandes 2 diagonal hinein. Der in Förderrichtung F auf dem Laufband 3 geförderte Gegenstand 2 stößt nunmehr mit der die Oberflächen 20, 21 verbindenden Ecke gegen die den Manipulator 16 mit dem Fixpunkt M an der Vorrichtung verbindende Teleskopstange 17, wodurch die Spendeplatte 163 gegen die Kraft der Federn 161 in Richtung der Rückplatte 160 des Manipulators 16 in Pfeilrichtung K eingedrückt wird und der Kontaktsensor 162 auslöst. Hierdurch wird das frühzeitige Abblasen des auf der Spendeplatte 163 gehaltenen Etiketts und nachfolgend die Rückbewegung des Manipulators entgegen Pfeilrichtung S1 aus der Förderbahn des Gegenstandes 2 von der Steuerung 12 bewirkt, so daß eine Kollision und Beschädigung des Manipulators 16 mit dem Gegenstand 2 infolge dieses Störfalles ausgeschlossen ist.

Sollte jedoch der Manipulator 16 mangels Energie, beispielsweise Stromausfall in der Steuerung 12 oder Druckluftausfall für den die Bewegung in bzw. entgegen Pfeilrichtung S1 auslösenden Linearzylinder 15 nicht mehr eigenständig in der vorangehend geschilderten Weise aus der Förderbahn des Gegenstandes 2 zurückbewegt werden, dann drückt der an der Teleskopstange 17 anliegende Gegenstand 2 bei weiterer Förderung in Förderrichtung F den Manipulator 16 durch Abgleiten an der Teleskopstange 17 entgegen der Kraft des Linearzylinders 15 und entgegen Pfeilrichtung S1 aus der Förderbahn heraus, wodurch ebenfalls eine Beschädigung des Manipulators 16 ausgeschlossen ist. Dies ist dadurch möglich, daß die Kraft des Linearzylinders 15 in Pfeilrichtung S1 im Vergleich zum entgegen Pfeilrichtung S1 wirkenden Kraftanteil des in der Förderrichtung F bewegten Gegenstandes 2 wesentlich geringer ist.

Eine weitere Steigerung der Sicherheit der Vorrichtung 1 gegenüber Beschädigung durch eine Kollision des Gegenstandes 2 mit dem in die Förderbahn ausgefahrenen Manipulator 16 wird durch das Scharnier 18 bewirkt, mit dem die Vorrichtung 1, d. h. der Manipulator 16 mitsamt Schwenkarm 14, Steuerung 12, Etikettendrucker 11 und Vorratsrolle 11a über den L-förmigen Bügel 13 am vertikalen Holm 103 des Gestells 10 befestigt ist und hieran um eine Drehachse D drehbar gelagert ist.

Sofern die in der Fig. 3 beschriebene Rückbewegung des Manipulators 16 aus der Förderbahn des Gegenstandes 2 entgegen Pfeilrichtung S1 nicht bewirkt wird, so steigt infolge der kontinuierlichen Förderung des Gegenstandes 2 in Förderrichtung F der Druck auf die Teleskopstange 17 weiter an, in deren Folge die gesamte drehbar am Scharnier 18 befestigte Vorrichtung 1 um die Drehachse D gemäß Pfeil R verdreht wird, so daß sie aus der Förderbahn des Gegenstandes 2 ausschwenkt und der Manipulator 16 aus der Förderbahn des Gegenstandes 2 herausbewegt wird.

Zur Steigerung der Betriebssicherheit ist am Scharnier 18 noch ein in den Fig. 3 und 4 lediglich schematisch dargestelltes Verriegelungselement 19 vorgesehen, welches im Betriebszustand der Vorrichtung 1 diese in der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Betriebsstellung am Gestell 1 verriegelt. Erst wenn kollisionsbedingt das am Scharnier 18 anliegende Drehmoment über einen vorbestimmbaren Wert ansteigt, öffnet die Verriegelungselement 19 und ermöglicht das Ausschenken der Vorrichtung 1 in der oben beschriebenen Weise.

Das Scharnier 18 und das Verriegelungselement 19 sind in den Fig. 7 und 8 in näheren Einzelheiten dargestellt.

Wie diesen Figuren entnehmbar ist, ist das Scharnier 18 zweiteilig ausgebildet und wird von zwei übereinander in einem Abstand angeordneten Scharnieren 180, 181 mittels in entsprechenden Aufnahmen gehalterter Gelenkschrauben 180a, 181a gebildet, die die Drehachse D definieren.

Zur Ausbildung des Verriegelungselementes 19 ragt am vertikalen Holm 103 des Gestells 10 und rechtwinklig dazu ein Zapfen 193 hervor, der von einem am Bügel 13 der Vorrichtung 1 befestigten Haken 191 umschlossen wird. Über eine Feder 192 ist der Haken 191 gegenüber einem Anlagebalken 190 am Bügel 13 federnd abgestützt und gegen die Federkraft der Feder 192 in Pfeilrichtung E anhebbar. Die Anordnung und Ausrichtung des Zapfens 193 und Hakens 191 ist so gewählt, daß in der in der Fig. 3 dargestellten Betriebsposition der Vorrichtung eine Verriegelung erfolgt, so daß eine einmal erfolgte Justierung der Vorrichtung 1 zum Laufband 3 für die Gegenstände 2 dauerhaft eingehalten wird.

Überschreitet jedoch infolge einer Kollision eines Gegenstandes 2 mit der Teleskopstange 17 die auf den Manipulator 16 einwirkende Kraft und damit das am Scharnier 18 anliegende Drehmoment einen vorbestimmbaren Wert, so wird der Haken 191 entgegen der Kraft der Feder 192 in Pfeilrichtung E angehoben, wodurch die Verriegelung der Betriebsposition gemäß Fig. 3 aufgehoben wird und die Vorrichtung 1 im Gestell 10 um die Drehachse D in der in Fig. 4 dargestellten Weise zum Schutz des Manipulators 16 vor einer Kollision mit dem Gegenstand 2 aus der Förderbahn des Gegenstandes 2 herausgedreht werden kann.

Des weiteren ist am Bügel 13 ein pneumatischer Endschalter 194 befestigt, der sich mit seiner Schaltstange 194a an einer Anschlagplatte 195 am vertikalen Holm 103 des Gestells 10 abstützt, wie es auch schematisch in der Fig. 9 dargestellt ist. Sobald jedoch eine Drehung der Vorrichtung 1 in Pfeilrichtung R bewirkt wird, wird der am Bügel 13 befestigte pneumatische Endschalter 194 aus der Anlage an der Anschlagplatte 195 der vertikalen Holms 103 in gleicher Weise herausgedreht und geöffnet, so daß die zum Linearzylinder 15 für den Manipulator 16 führenden, hier jedoch nicht dargestellten Pneumatikleitungen entlüftet werden und der Linearzylinder 15 und auch der Drehantrieb des Schwenkarmes 14 kraftlos wird. Hierdurch kann der Manipulator 16 angreifenden Kräften ausweichen und entgegen Pfeilrichtung S1 zurückgedrückt werden.

Die vorangehend erläuterten Sicherheitsfunktionen der Vorrichtungen 1 sind auch dann wirksam, wenn der Manipulator 16 durch eine Schwenkbewegung des Schwenkarmes 14 aus seiner mit N gekennzeichneten Ruhelage in Pfeilrichtung S2 in die Förderbahn des auf dem Laufband 3 in Förderrichtung F bewegten Gegenstandes 2 bewegt wird.

Bei einem in der Fig. 5 dargestellten Störfall wird der Manipulator in der bereits beschriebenen Weise durch eine Schwenkbewegung des Schwenkarmes in Pfeilrichtung S2 und ein der Schwenkbewegung linear vorauseilendes Ausfahren des Linearzylinders 15 in Pfeilrichtung S1 für eine Etikettierung der in Förderrichtung F liegenden Oberfläche 20 des Gegenstandes 2 in die Etikettierposition E1 gemäß Fig. 11 ausgefahren.

Beispielsweise durch einen Steuerungsfehler oder durch einen Energieausfall kommt es jedoch nicht zum vorgesehenen Regelablauf und zum Aufbringen des Etiketts auf die Oberfläche 20 des Gegenstandes 2. In diesem in der Fig. 5 dargestellten Fall läuft der Gegenstand 2 mit seiner Oberfläche 20 gegen den Spendestempel 163 und löst wiederum den Kontaktsensor 162 aus, über den die Rückbewegung des Manipulators 16 aus der Förderbahn des Gegenstandes 2 bewirkt wird.

Erfolgt jedoch beispielsweise durch Steuerungsfehler oder Energieausfall diese selbsttätige Rückbewegung des Manipulators 16 aus der Förderbahn des Gegenstandes 2 nicht, so drückt der in Förderrichtung F geförderte Gegenstand 2 den Manipulator 16 entgegen den Pfeilen S2, S1 aus der Förderbahn heraus, ohne daß der Manipulator 16 beschädigt wird. Die sich auch hierbei zwischen der Spendeplatte 163 des Manipulators 16 und dem Fixpunkt M an der Vorrichtung erstreckende Teleskopstange 17 verhindert ein Verhaken des zurückgedrückten Manipulators 16 mit dem Gegenstand 2.

Auch hierbei ist das Rückbewegen des Manipulators 16 aus der Förderbahn infolge der Förderung des Gegenstand 2 in Pfeilrichtung F möglich, da der die Schwenkbewegung des Schwenkarmes 14 bewirkende und hier nicht dargestellte Drehantrieb eine wesentlich geringere Kraft als der in Förderrichtung F geförderte Gegenstand 2 ausübt.

Sollte jedoch das vorangehend beschriebene selbsttätige Zurückdrücken des Manipulators 16 aus der Förderbahn des Gegenstandes 2 durch den in der Förderrichtung F geförderten Gegenstand 2 nicht erfolgen, so steigt wiederum der Druck auf die Teleskopstange 17 und den Manipulator 16 durch den Gegenstand 2 über einen vorbestimmbaren Wert an, wodurch der Haken 191 am Scharnier 18 entriegelt und die am Scharnier 18 drehbar um die Drehachse D gelagerte Vorrichtung 1 in Pfeilrichtung R verdreht wird, wobei wiederum der Manipulator 16 ohne Gefahr von Beschädigungen aus der Förderbahn des Gegenstandes 2 herausbewegt wird. Wiederum öffnet hierbei der Endschalter 19 und entlüftet auch die Pneumatikkreise zum Drehzylinder für den Schwenkarm 14 sowie Linearzylinder 15, so daß der Manipulator 16 kraftlos wird und den anliegenden Belastungen in und entgegen Pfeilrichtungen S1, S2 ausweichen kann.

Die vorangehend beschriebene Vorrichtung weist von daher Sicherheitselemente auf, die einen selbsttätigen Schutz des Manipulators 16 und der gesamten Vorrichtung vor störungsbedingten Kollisionen mit dem auf der Laufbahn 3 in Förderrichtung F geförderten Gegenstand 2 ermöglicht, ohne daß hierfür eine separate Energiequelle vorhanden sein müßte.

Die beschriebenen Sicherheitselemente können selbstverständlich auch an Vorrichtungen ausgebildet werden, die nur für die Aufbringung eines Etiketts auf eine Oberfläche des Gegenstandes ausgebildet sind.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Aufbringen von Etiketten auf die Oberfläche eines in einer Förderrichtung entlang einer Förderbahn an der Vorrichtung vorbeigeförderten Gegenstandes, mit einer Abgabeeinrichtung zur Abgabe einzelner Etiketten und mit einem Manipulator zum Aufnehmen und Aufbringen der von der Abgabeeinrichtung abgegebenen Etiketten, wobei der Manipulator aus einer Ausgangsposition außerhalb der Förderbahn zum Aufbringen des Etiketts in die Förderbahn des Gegenstandes bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Manipulator mit der Vorrichtung verbindendes Sicherheitselement vorgesehen ist, welches mit einem Ende am Manipulator (16) und mit einem anderen Ende an einem in Förderrichtung (F) des Gegenstandes (2) gesehen vor dem Manipulator (16) liegenden Fixpunkt (M) an der Vorrichtung (1) befestigt ist und den Fixpunkt (M) und den Manipulator (16) unabhängig von der Bewegung desselben miteinander verbindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement von einer in Längsrichtung ausziehbaren Teleskopstange (17) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (16) mittels eines Linearantriebes (15) quer zur Förderrichtung (F) des Gegenstandes (2) in die Förderbahn bewegbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (16) mittels eines Schwenkarmes (14) um eine Schwenkachse (S) schwenkbar an der Vorrichtung (1) gehaltert ist und aus einer Ausgangsposition außerhalb der Förderbahn um die Schwenkachse (S) in die Förderbahn schwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fixpunkt (M) für die Befestigung des Sicherheitselementes an der Vorrichtung (1) auf der Schwenkachse (S) des Manipulators (16) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (16) der Schwenkbewegung (S2) des Schwenkarmes (14) vorauseilend linear ausfahrbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (16) einen Vakuumspendestempel umfaßt, der zum Aufnehmen und Halten des Etiketts mit Unterdruck und zum Aufbringen des Etiketts mit Überdruck beaufschlagbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (16) einen Kontaktsensor (162) aufweist, der bei Kontakt mit einer Oberfläche des Gegenstandes (2) das Aufbringen des Etiketts und nachfolgend die Rückbewegung des Manipulators (16) in die Ausgangsposition außerhalb der Förderbahn auslöst.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (16) mindestens einen Näherungssensor aufweist, der bei einer sich in einem vorbestimmbaren Abstand vor dem Manipulator (16) befindlichen Oberfläche des Gegenstandes (2) das Aufbringen des Etiketts und nachfolgend die Rückbewegung des Manipulators (16) in die Ausgangsposition außerhalb der Förderbahn auslöst.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktsensor (162) und der mindestens eine Näherungssensor parallel geschaltet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) in einem Gestell (10) gehaltert und um eine sich senkrecht zur Förderrichtung erstreckende Drehachse (D) drehbar gelagert ist und bei Überschreiten einer vorbestimmbaren, auf den Manipulator (16) und/oder das Sicherheitselement in Förderrichtung (F) einwirkenden Kraft um die Drehachse (D) verdrehbar ist, dergestalt, daß der Manipulator (16) aus der Förderbahn des Gegenstandes (2) herausdrehbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verriegelungselement (19) vorgesehen ist, mittels dessen die Vorrichtung (1) in einer Betriebsposition verriegelbar ist und bei Überschreiten der vorbestimmbaren Kraft das mindestens eine Verriegelungselement (19) freigebbar und die Vorrichtung (1) aus der Betriebsposition um die Drehachse (D) verdrehbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sicherheitsschalter vorgesehen ist, welcher beim Verdrehen der Vorrichtung (1) um die Drehachse (D) die Energiezufuhr zum Manipulator (16) unterbricht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsschalter als pneumatischer Endschalter (194) ausgebildet ist.