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EP3288876A1 - Verfahren und vorrichtung zur zuförderung, bereitstellung und zum austausch von rollen mit verpackungsmaterial in einer verpackungsmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur zuförderung, bereitstellung und zum austausch von rollen mit verpackungsmaterial in einer verpackungsmaschine

Info

Publication number
EP3288876A1
EP3288876A1 EP16716554.7A EP16716554A EP3288876A1 EP 3288876 A1 EP3288876 A1 EP 3288876A1 EP 16716554 A EP16716554 A EP 16716554A EP 3288876 A1 EP3288876 A1 EP 3288876A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
packaging machine
handling
new
gripping
roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP16716554.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Wimmer
Herbert Spindler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP3288876A1 publication Critical patent/EP3288876A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/12—Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/417—Handling or changing web rolls
    • B65H2301/41702—Handling or changing web rolls management and organisation of stock and production
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/54—Auxiliary process performed during handling process for managing processing of handled material
    • B65H2301/544—Reading; Scanning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2511/00—Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/10—Size; Dimensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2511/00—Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/20—Location in space
    • B65H2511/23—Coordinates, e.g. three dimensional coordinates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2511/00—Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/40—Identification
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/40—Temperature; Thermal conductivity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2553/00—Sensing or detecting means

Definitions

  • the present invention relates to a method of delivery, provision,
  • the invention also relates to a device for conveying, providing and / or handling and / or replacement of rolls with flat and / or sheet material wound thereon and used as packaging material for packaging piece goods, containers or similar article compositions
  • Characteristics of independent claim 8. In a grouping and compilation of articles to containers, eg. Beverage containers o. The like., These are often held together in practice by shrink film to prevent slipping or loosening of the compilation during further handling or to prevent during transport.
  • containers comprising four, six or more containers are known from the prior art.
  • Such containers form a very common variant of sales units for beverage containers or bottles made of PET plastic.
  • the fastest possible compilation of such containers without interruption is individual
  • Devices and methods which unwind the material from a roll or multiple roles to carry within a packaging machine and thus envelop the individual containers or the respective articles which are to form the respective container with the packaging material.
  • the unwinding of the packaging material from the roll is usually carried out by machine and in a continuous process.
  • Devices are known in which the packaging material is withdrawn via rollers from the rotating roll. Is a roll settled and stock up If the packaging material of the roll is exhausted, an exchange of the respective roll or a replacement by a new roll must take place.
  • a roll settled and stock up If the packaging material of the roll is exhausted, an exchange of the respective roll or a replacement by a new roll must take place.
  • a method and a device by means of which new rolls can be delivered and used rolls can be exchanged within a packaging machine are known, for example, from DE 40 40 545 A1.
  • This known device has a plurality of supply rolls with strip material, which are arranged side by side. The core of the rollers is placed in each case on a common pin.
  • Strip material is previously connected to a roller, which pulls the strip material from the respective roll and leads away from the device in the downward direction.
  • the role In order to operate this known device and to unwind the material from the roll, the role must be placed with its core in conformity with the direction of rotation on the pin.
  • Strip material must descend from above in the direction of the rolls. If the roller with opposite direction of rotation placed on the pin, so could
  • Strip material is difficult or impossible to be removed from the roll, from which
  • Packaging machines are also known in different embodiments, so for example. By devices for feeding and changing coils with
  • the system comprises a magazine for the packaging material and a carriage equipped with an articulated arm for gripping the packaging material and feeding it to the processing machines located on the processing lines.
  • the trolley with the articulated arm travels along routes that are determined by a computer connected to the processing machines.
  • a device for supplying packaging machines with consumable or packaging material is also known from EP 1 273 541 B1.
  • the wound as reels of material webs are delivered on pallets and distributed to several manufacturing and packaging machines, the pallets first by means of
  • Pallet conveyors are brought into interim storage, while individual reels are removed by separate Bobinen intensiveer and transported to a machine to be supplied.
  • DE 10 2006 017 379 A1 discloses a device for handling reels of packaging material.
  • the device comprises a reel storage with a portal in which the reels are held on pallets.
  • a gantry robot with articulated arm transfers bobbins as needed to au outside the portal arranged
  • EP 0 551 854 B1 proposes a
  • Gripping member is equipped for gripping objects.
  • the gripping member is also equipped with a camera system that records images of the detected object, from which a control unit calculates coordinates of the pixels of these captured images.
  • optical detection devices usually formed by cameras with downstream image analysis, while facilitating the precise positioning of a
  • Robot gripper for example, when detecting roles to be exchanged in packaging machines with foil-like packaging material wound thereon. Nevertheless, further precise operating parameters are required for precise, fully automatic film roll loading required, which can not be made available with such camera systems so far, as they have, among other things, not the required image resolution and / or the required downstream data processing for processing the image data obtained. For this reason, an object of the present invention is seen therein, a
  • Roller parameters work properly and with a pronounced degree of fault tolerance and ensure the smooth role replacement under all operating conditions.
  • the invention relates to a method for conveying, providing and / or handling and / or exchanging rolls with flat and / or sheet material wound thereon and used as packaging material for packaging piece goods, containers or similar article compositions.
  • at least approximately completely unwound and / or exhausted rolls are removed from at least one installation position of a packaging machine and then each used a new roll with flat and / or sheet material in the respective installation position.
  • an outer layer of the respective new roll is pulled off near or in the region of its free end and joined, in particular welded or glued, to form a continuous material web with a section of a material web guided in the packaging machine ,
  • the method provides that new rolls of the packaging machine in a defined feed, e.g. by means of pallets, shelving systems, FTS (i.e., driverless transport systems) or the like, and there by means of
  • the invention provides that operational parameters at least each newly inserted or used in the packaging machine role are detected, this detection can be done in particular during the supply, provision and / or handling of roles. Possibly. can the
  • Packaging machine can be provided as an electronic data set as soon as the role in question is used there. It is equally possible, all
  • the packaging machine can be controlled as a function of the parameters recorded with regard to the handling of the roll newly inserted into the respective installation position, but possibly also further handling and / or control devices which are connected with the proper operation of the packaging machine are in immediate operative connection.
  • the method may in particular provide that at least the dimensions and / or positions of the rollers in the region of the defined feed and / or
  • the operationally relevant parameters may primarily be the roll dimensions that are relevant for the operation of the packaging machine, such as the material web width, the roll thickness, the regularity of the winding, possibly deviations from a regular material web winding, the material thickness, the approximately determined Material web length, from the
  • Material web thickness and the number of windings can be determined, etc. Also more
  • Roll parameters such as the weight of the rolls can be relevant, since they provide information about the stock of the material web wound on the roll and its length, provided that the exact material web thickness is known. This weight measurement can be used to determine the weight of the rolls.
  • Handling device done, in particular by means of suitable measuring devices in an optionally usable handling robot.
  • the roll width during handling by the gripping and / or handling device can be determined, for example.
  • axial scanning when immersing the retaining pin in the roll core.
  • a temperature monitoring and / or an axial position monitoring and possibly the monitoring or acquisition of further data can take place.
  • the temperature monitoring is especially at
  • Rolling behavior of the film has, as well as their resistance behavior when detecting the start of film after inserting the role in the packaging machine.
  • All recorded operationally relevant parameters can preferably be coded as data sets, in particular as geometric data records, and made available to the packaging machine and / or the gripping and / or handling device, wherein each individual roll can usefully be assigned its own data record in order to carry out the individual roll for each individual roll necessary settings in the
  • Handling equipment is rather simple in practice so as not to cause further potential problems by too much data. This also applies to the image evaluation data in the acquisition of the roll parameters, since these data can take on a large scale with high resolution with high resolution, which need not be desirable for all operating conditions. All possibly occurring
  • Error messages can preferably already be processed during handling by the gripping and / or handling device, since in this way it can reliably be prevented that faulty or non-compliant new rolls enter the packaging machine and can lead to operational errors, malfunctions or machine shutdowns there.
  • Packaging machine or the at least one mounting position to be used roller is checked by means of an optical detection device for damage, with an existing or formed damage to the core, the respective role is not handed over to the packaging machine and wherein the gripping and / or handling device receives no role in any existing damage to the core and passes to the packaging machine to them in the respective
  • Insert installation position it may be the case that the optical detection device for checking the core for damage is moved via the gripping and / or handling device in the direction of the core. Further, it may be that the gripping and / or handling device in an existing or formed damage to the core, the respective role, which has the damaged core, settles on a pallet and receives and settles by settling on a dedicated pallet.
  • the complete acquisition of all operationally relevant and / or behaviorally relevant parameters of the film or material web rolls takes place by means of
  • Detection devices which may be formed in particular by an optical sensor device such as a camera, which is in connection with a downstream image analysis, so that the parameters can be detected by optical means.
  • the acquired optical information is processed, processed and made available as a record to the packaging machine, the control of which can be adjusted on the basis of this data as needed, in order to optimize it
  • Packaging company to ensure based on an optimized management of the drawn from the roll of material or film webs.
  • Further process-relevant parameters can be, for example, the exact roll width and / or position on the gripping and / or handling device, since this is the exact positioning of the rolls in the intended installation positions in the
  • Process reliability in the processing of the unwound from the rolls in the packaging material webs as by a precise machine setting according to the specifications from the data obtained and transmitted by the room monitoring devices, the process reliability and the packaging quality that can be supplied by the packaging machine, can be increased.
  • the positions of the rollers in the area of the defined feed and / or provision and / or the gripping and / or handling device and / or their movement space can be selected by means of suitable optical sensor devices and / or room monitoring devices are detected. Depending on these detected spatial, motion and / or sensor data, at least the movements of the gripping and / or handling device in the area of the defined supply and / or provision for the rollers or in their respective movement space can be controlled.
  • the space monitoring devices can be formed by at least one optical detection device, in particular a camera, which not only has the rollers but optionally also the movement space of the gripping and / or
  • Handling device detected and this movement space and in it
  • the at least one optical detection device or the camera for example, the gripping and / or handling device assigned or mounted there, so that it is capable of operating-relevant
  • Handling device as well as the direction of rotation conforming orientation of each new role before or at their onset to capture or verify.
  • the camera can also cover the movement space and / or the feed area for the new rolls by being fixedly mounted in the room or on the packaging machine; Also additional or multiple cameras on the gripping and / or
  • Handling device are possible.
  • a plurality of cameras or optical detection devices can be used whose output signals are superimposed and can not be used for exact location determination of all moving parts, handling systems and / or rolls of packaging material, but also for parameter acquisition of all optically recognizable roll parameters and / or dimensions.
  • the method allows not only the parameter acquisition by measuring the
  • Positioning of the handling equipment can ensure the smooth replacement of used rolls, thereby improving the functionality of the
  • Packaging machine is ideally ensured.
  • the method has a high degree of automation in the handling of roll-wound flat and / or sheet material for packaging purposes, so that a simple
  • the gripping and / or handling device In the method, the gripping and / or handling device
  • the handling robot may optionally be associated with a separate camera which may, for example, be attached to its movable cantilever arm so that it can detect all movements in the room as well as the rollers to be positioned and positioned in the packaging machine and in particular their optically detectable parameters.
  • the handling device or the multi-axis robot preferably has suitable gripping or holding elements in order to be able to receive the rollers.
  • the handling device or the multi-axis robot for example, have a retaining mandrel, which dips into the front side designed as a hollow body new role, increases its maximum cross-sectional diameter and hereby fixed the respective new role by clamping the handling device or the multi-axis robot.
  • a driverless and / or remote-controlled transport system FTS, at least one self-propelled shuttle
  • This FTS or the shuttle of the AGV may, for example, a gripping arm o. The like.
  • Transport support deposits, after which it moves together with the roller to the packaging machine and there uses the role.
  • the shuttle can be assigned its own camera to control its movements in the room. It makes sense that the method further provides that a
  • the gripping and / or handling device may, for example, be assigned a clipboard for a roll to be inserted into the packaging machine, which serves as a support for the roll, in particular for depositing,
  • the Clipboard can be formed in particular by a bearing block o. The like., Which assumes a fixed or variable position within the movement space of the gripping and / or handling device.
  • the bearing block itself may be formed as a shuttle of a FTS or leaderless transport system, whereby he may be able to perform in a turning role to an automatic rotation of 180 degrees about its vertical axis to the gripping and / or handling system to leave the roll stored there in the correct position.
  • the clipboard or the bearing block is assigned a camera, whereby an additional optical monitoring on the bearing block can be ensured to detect the role positions, etc. and the bearing block or the gripping and / or handling device in to control the required way.
  • the bearing block may be assigned a rotary drive for rotating a roller lying about it about its horizontal central axis in order to adjust its rotational position and / or an orientation of an edge of an outer material web layer.
  • the bearing block can be assigned a suitable turning mechanism in order to perform a 180 ° rotation with the roller resting, in order to bring the role in the correct installation position can.
  • the method may further provide that the packaging machine itself or their installation positions for the interchangeable roles with
  • Packaging material to be visually monitored In this case, additional optical monitoring devices or cameras can be provided in the packaging machine, in particular in the area of the roles to be replaced or in the area of their installation positions. It may be advantageous in a further variant of the invention
  • At least one optical marking is applied to a lot of a new role in the region of the free end of externa ßeren material web and the new roles are used by means of gripping and / or handling device so in their respective installation position or before removing the respective outer position are aligned in their respective installation position such that the optical markings point in the direction of a respective opposite mounting position.
  • This at least one optical identification can, for example, be applied to the respective new roll prior to insertion into its respective installation position in such a way that the free end of the outer material web of the respective one is provided by means of the optical marking new roles at least largely immovable in each new role is set.
  • the method may provide that the optical marking is applied, for example, to a new roll lying on the clipboard, possibly with the support of the camera monitoring the room or the camera arranged on the clipboard.
  • the optical markings can also be placed elsewhere in the area of the infeed, possibly manually by a
  • Packaging machine can be used.
  • New rollers can be moved, for example, via a horizontal conveyor into the area of the handling device and removed directly from the horizontal conveyor by means of the handling device. Also possible is a
  • Movement of the gripping and / or handling device are brought to be picked up by this and used in the packaging machine, possibly including the clipboard, as described above as an option.
  • Room monitoring device is coupled and in communication and under
  • Recording new roles from the feed and / or a horizontal conveyor means a clocked operation of the horizontal conveyor pretending.
  • the control unit can specify the repeated inclusion of new roles of the supplied pallets.
  • the invention further proposes a device for conveying, providing, handling and / or exchanging rolls with flat and / or sheet material wound thereon and used as packaging material for packaging piece goods, containers or similar articles of the independent device claim.
  • Embodiments of the device find use and therefore will not mentioned redundantly.
  • the device provides that at least approximately completely
  • unwound and / or used rolls can be removed from at least one installation position of a packaging machine and can be replaced by new roles with flat and / or foil material for the respective installation position, preferably after each insertion an external layer of the respective new role in the vicinity or deducted in the region of its free end and connected to form a continuous web of material with a portion of a guided in the packaging machine web of another role, in particular welded or glued.
  • the device according to the invention comprises means for providing new rolls for the packaging machine in a defined feeder such as pallets, shelving systems, FTS or the like. and at least one gripping and / or
  • Handling device for taking over the roles of the defined feed and for inserting the new roles in the respective installation position of the
  • rollers can be picked up independently of the orderly feed, in particular by means of handling and gripping devices, and inserted into the packaging machine.
  • the device according to the invention with
  • Room monitoring devices for recording operational parameters of at least the new roles to be used in the packaging machine and for controlling at least the packaging machine in terms of handling the newly inserted into the respective mounting position role as a function of the detected
  • the detection can be carried out in particular during the provision and / or handling of the rollers, but possibly also beforehand, so that the detected parameters can be made available, for example, from databases and used for optimized control of the packaging machine.
  • the operationally relevant parameters may in particular be formed at least by the dimensions and / or positions of the rollers in the area of the defined feed and / or provision and / or during their handling by the gripping and / or handling device, so that based on these operating parameters an improved and more exact control of the roll handling of the packaging machine is possible.
  • Movement space are detected in order to control the movements of the gripping and / or handling device in the field of defined supply and / or provision for the roles in dependence on the means of
  • Room monitoring device detected room, motion and / or sensor data to optimize.
  • Room monitoring devices for example, by at least one optical sensor
  • Detection device in particular be formed by a camera, which are primarily relevant to the operation of the packaging machine relevant
  • the room monitoring device can optionally detect the movement space of the gripping and / or handling device and deliver this movement space and the movements of the gripping and / or handling device taking place therein to image output signals and to a
  • the at least one optical sensor Provide control system.
  • the at least one optical sensor Provide control system.
  • Detection device or the camera can, for example, be assigned directly to the gripping and / or handling device. So there may be a camera mounted there; this can then visually capture the roles and record their operational parameters, if they are visually recognizable. It can, however, also check the movements as well as the direction of rotation of each new roll before or during its insertion.
  • the camera can be arranged in the room or even several cameras in the room and / or on the robot or the handling device.
  • the gripping and / or handling device can in particular be formed by a multi-axis robot, which receives new rolls from the defined feed and places them in the packaging machine.
  • the handling robot or the multi-axis robot can optionally be assigned a camera which, for example, can be arranged on a movable or articulated gripping or extension arm in order to grasp all detected objects and the respective environment in order to grasp it
  • the handling device or the multi-axis robot has suitable gripping and / or holding means, which may be formed, for example, by a holding mandrel, which dips into the respective hollow body designed as a new role, its maximum cross-sectional diameter increases or increases its cross-sectional area and hereby the respective new role clamped on the
  • the gripping and / or handling device by a
  • FTS driverless and / or remote-controlled transport system
  • This shuttle or FTS can optionally be assigned a camera.
  • Handling means are preferably provided with suitable means to check a direction of rotation compliant position of each newly inserted into the packaging machine role during their handling by the gripping and / or handling device and if necessary, i. in a wrong-lying role, which is a loose one
  • the gripping and / or handling device can be assigned, for example, a clipboard for a role to be used in the packaging machine, which can serve as a support for the role, in particular for storage, directionally compliant provision and re-recording by the gripping and / or handling device
  • Moving space located clipboard can, for example, be formed by a bearing block, which can assume a fixed or variable position within the movement space of the gripping and / or handling device. It can also be provided that the bearing block itself can form a mobile and self-propelled shuttle of a FTS.
  • the bearing block can optionally be assigned a camera, whereby an additional optical monitoring is possible on the bearing block.
  • the bearing block For putting in the bearing block can be equipped with a rotary drive for rotation of a roll lying on it about a horizontal longitudinal axis to adjust the rotational position and / or alignment of an edge of an externa ßeren material web position.
  • the bearing block may optionally have a turning mechanism in order to perform a 180 ° rotation in a resting role can. This function is already present in a design of the clipboard as a self-propelled shuttle.
  • the device can furthermore provide additional optical monitoring devices or cameras in the packaging machine, in particular in the area of the rollers to be replaced or in the area of their installation positions.
  • the device may have additional facilities to apply to a lot of new roles in the region of the free ends of their outer webs at least one optical marking, so that the new roles are used by the handling device so in their respective installation position or before removing the respective outer position can be aligned in their respective installation position such that the optical markings point in the direction of a respective opposite mounting position.
  • the at least one optical identification is applied to the respective new role before insertion into their respective mounting position such that by means of the optical marking the free end of the externa ßeren web of the respective new roles at least largely immovable at the respective new Roll is fixed.
  • Handling device is moved and removed directly by means of the gripping and / or handling device of the pallet or from the horizontal conveyor.
  • control unit with the gripping and / or handling device and the room monitoring device in
  • Connection is and taking into account a respective by means of the gripping and / or handling device taken up new roles from the feed and / or a pallet or the horizontal conveyor a clocked operation of
  • the invention relates to a method and an apparatus for handling wound on rolls and as packaging material of
  • Piece goods, containers or the like article compositions serving flat and / or sheet material.
  • the flat and / or sheet material may be formed as a shrink film or as a conventional plastic film.
  • the roles can be a core possess, whose geometric shape corresponds to a hollow cylinder and which may consist at least partially of cellulose-containing material.
  • the respective new roll can thereby be placed on a pin corresponding to the core of the packaging machine and at removal or removal
  • Packaging machine may be relevant relevant role parameters recorded in order to control the packaging machine better and to optimize their process reliability.
  • at least partially unwound and / or spent rolls are removed from at least one installation position of a packaging machine and then each used a new role with flat and / or sheet material in the respective installation position.
  • at least two mounting positions can be provided. Each of the at least two mounting positions may, as previously mentioned, have a pin on which the new roll is placed and on which the respective roll for
  • Unwinding of their respective flat and / or sheet material rotates.
  • the rollers can be fixed in a clamping manner on the journal of their respective installation position.
  • the pin can be driven in rotation and transmit torque to the respective seated roller so that the roller is moved in rotation about its pin to unwind its flat and / or sheet material.
  • Each pin can be assigned a drive over which the respective pin is rotated.
  • the drives can be connected to a control unit described in more detail below or can be controlled via a control unit described in more detail below for rotating the pins.
  • the clamping connection between the pin and the roller can be released, so that the roller is then no longer firmly connected to the pin and can be removed from the pin ,
  • the rotating movement of the pin can be interrupted until a new roll placed on the pin or in the corresponding
  • Installation position was used. After each insertion of a new role in their respective installation position is usually taken out an outsi position of the respective new role in the vicinity or in the region of its free end and to form a continuous web with a portion of the in the
  • the outer layer of each new roll used can be withdrawn after insertion with a suitable gripping element, for example by means of a pneumatic suction, mechanically clamping and / or electrostatically adhering gripping and / or handling device, which is between the at least two mounting positions and moved here.
  • a suitable gripping element for example by means of a pneumatic suction, mechanically clamping and / or electrostatically adhering gripping and / or handling device, which is between the at least two mounting positions and moved here.
  • the gripping member can alternately deduct from the at least two mounting positions outsides lying layers of new roles.
  • the gripping element temporarily fixes the respective outer layer of a new roll on vacuum.
  • a welding rod may be provided, which is moved in the downward direction and in this case the outer layer of the respective new roll welded to the guided in the packaging machine material web.
  • the respective outer layer can be moved into a working area of the welding rod.
  • the temperature-controlled welding rod can thus the outer-lying position of each new role clamp
  • Packaging company flat and / or film material can be unwound from at least one role of at least two mounting positions without interruption.
  • the new roll can thus be used, while still flat and / or sheet material is unwound from the other role in the packaging machine.
  • Flat and / or film material can also be unwound from another roll of the packaging machine when a roll from the packaging machine is removed from the packaging machine and at least approximately completely unwound and / or used.
  • at least approximately unwound and / or used rolls are detected by sensors and replaced by new roles with flat and / or sheet material by means of the previously described gripping and / or handling device.
  • a sensory recognition for example, with the aid of optical detectors or an optical
  • Detection system take place, which in the range of at least one mounting position or can be arranged in the region of at least two installation positions.
  • the optical detection system or the optical detector and the handling device can be in communication with the control unit, which also controls the movements of the gripping and / or handling device or of the multi-axis robot.
  • the control unit which also controls the movements of the gripping and / or handling device or of the multi-axis robot.
  • its direction of rotation and / or orientation in conformity with the direction of rotation can be detected and / or checked.
  • the determination and / or checking the direction of rotation and / or direction of rotation conforming orientation by means of optical detection in particular embodiments have proven in which the determination and / or checking the direction of rotation and / or direction of rotation conforming orientation by means of optical detection.
  • the invention is not limited to such embodiments, so that, for example, haptic and / or other mechanisms may be provided to check the direction of rotation and / or direction of rotation conforming orientation of the respective new role. Is the detected direction of rotation and / or direction of rotation compliant orientation suitable or
  • the respective new roller can be inserted into its assigned installation position or remain in its respective assigned installation position. Will be wrong
  • Determined direction of rotation and / or a wrong direction of rotation compliant positioning it can be an alignment correction of the respective new role made or selected another new role with appropriate direction of rotation and / or direction of rotation orientation for insertion and inserted into the respective mounting position. This can be done in particular using the above described
  • Clipboard done which is located in the vicinity of the gripping and / or handling device or at least within their range of motion.
  • the direction of rotation conforming orientation or the orientation with the appropriate direction of rotation and the insertion of the role in their respective mounting position can then be done before connecting or welding their outer layer with the remaining material in the packaging machine web.
  • Direction of rotation compliant alignment of the new roll can flat and / or Packaging material are continuously unwound from another arranged in the packaging machine or in one of the at least two mounting positions role.
  • Control unit with the gripping and / or handling device are in operative connection and control their exact movements for handling the role, wherein over the optical detector or the optical detection system beyond a respective direction of rotation and / or direction of rotation conforming orientation of new roles is verifiable and / or detectable and the new roles by means of gripping and / or
  • Handling device with suitable for the respective installation position direction of rotation and / or direction of rotation orientation and / or by means of the gripping and / or handling device with the appropriate direction of rotation and / or
  • Control unit display unit such as a display or the like
  • the control unit display unit such as a display or the like
  • control unit with the gripping and / or handling device is preferably coupled in such a way that the at least partially unwound and / or depleted roles independently from the respective installation position removable and new roles with matching direction and / or appropriate direction of rotation conforming orientation independently in the at least an installation position can be used.
  • an algorithm can be stored on the control unit, wherein the algorithm takes into account the recorded roll positions - these can be, for example, on pallets - and the optical detector
  • the gripping and / or handling device for clamping fixation of the new rolls designed as hollow bodies may comprise a preferably cylindrically shaped holding mandrel with an adjustable maximum cross-sectional diameter. The adjustment of the cross-sectional diameter can over the Control unit made or specified by the control unit.
  • the gripping and / or handling device may have a movable gripper arm, wherein the retaining pin is arranged at the free end of the gripper arm.
  • the gripping and / or handling device may be preceded by a horizontal conveying device designed for transporting new rolls, which extends into a working region of the gripping and / or handling device and which can be read by the control unit taking into account a removal of new rolls by the gripping and / or or handling device with clocked operation can be controlled.
  • a horizontal conveying device designed for transporting new rolls, which extends into a working region of the gripping and / or handling device and which can be read by the control unit taking into account a removal of new rolls by the gripping and / or or handling device with clocked operation can be controlled.
  • Handling device new roles on pallets or the like Be provided. It is also possible to place new rolls in a container or the like, which is located in the work area of the gripping and / or handling area and over which the gripping and / or handling device new roles are provided.
  • the new roles can be random or with any orientation in the
  • Container be placed, wherein by means of the optical detector, the direction of rotation and / or direction of rotation-compliant orientation is verifiable and / or detectable.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a device according to the invention.
  • Fig. 1 illustrates a conceivable
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of a second
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of two installation positions for rollers within the packaging machine, which can cooperate with a device according to the embodiments of FIGS. 1 and 2.
  • Fig. 4 shows the mounting positions of Fig. 3 with inserted new role for the second mounting position.
  • Fig. 5 shows the installation positions of Figures 3 and 4 with deducted outer layer of the inserted into the second mounting position new role.
  • Fig. 6 shows, in two perspective views, a handling device which picks up a new roll from a pallet for insertion into the packaging machine.
  • FIG. 1 The schematic perspective view of Fig. 1 shows a first
  • FIG. 1 also illustrates a conceivable implementation of an embodiment of the inventive method described above.
  • the device 10 is used to handle flat packaging material such as shrink film or packaging films, which is wound on large, due to their weight usually not manually manageable rollers 12.
  • Fig. 1 Schematically indicated in Fig. 1 is a part of a packaging machine 14, which has a
  • gripping and / or handling device 16 new rollers 12 are supplied.
  • the gripping and / or handling device 16 embodied as a stationary arranged multi-axis robot 18 in the exemplary embodiment shown uses the respective new rolls 12 to be supplied to the packaging machine 14 in two different installation positions EB1 and EB2, which are only partially recognizable in FIG. 1 and in the detailed view of Fig. 3 are exemplified.
  • Handling robot 18 single new roles 12 used in one of the two installation positions EB1 and EB2, while in the other installation position EB2 or EB1 is still a spent or partially used role 20, of which still during the insertion of each new roll 12 continues a On it located web 22 is unwound, in the packaging machine 14 as
  • Packaging material is processed. During the further Abwickeins the Material web 22 of the almost used up roll 20 takes place a connection or welding of the outer layer 24 (see Fig. 5) of the new roll 12 with the web 22, whereby the device 10 can run in a continuous operation, without the packaging process for Replacing a spent roll 20 with a new roll 12 would have to be interrupted.
  • the new rolls 12 are each composed of the wound-up flat packaging material 22 or of the packaging or shrink film and a core 26 on which the packaging material 22 or the shrink film is wound up. To receive a new roll 12 from one in FIG. 1
  • indicated horizontal conveyor 28 dives the handling device 16 and the handling robot 18 via a movable end of his movable arm 30 movably arranged holding mandrel 32 frontally into a core 26 of a new roll 12 a.
  • An arm section 34 of the handling device 16 or of the handling robot 18 can for this purpose be rotated about an axis of rotation 36, as shown by way of example in FIG. 6A. After immersing the retaining mandrel 32 in the core 26 of the
  • Outer circumference with an inner circumferential surface of the core 26 is in communication.
  • Handling device 16 and the handling robot 18 new rolls 12 are provided in an uninterrupted sequence, so that when removing a new roll 12 from the horizontal conveyor 28 another new role 12 in the direction of the handling device 16 is moved or in the direction of gripping and / or handling device 16 moves.
  • the horizontal conveyor 28 can be clocked as needed in the desired manner or continuously with constant
  • control unit 38 which is only schematically indicated here and which not only controls the
  • Horizontal conveyor 28 controls in its conveying speed and / or timing, but also the handling robot 18 in its movements.
  • the control unit 38 processes the signals 40 of at least one room monitoring device 42, which may be formed in particular by an optical detection device or a camera 44, possibly also by a plurality of cameras 44, which detect at least the movement space 46 of the multi-axis robot 18 and its movements, including the exact ones Movements of the cantilever arm 30 with the pivoting mandrel 32 pivotally mounted thereto are meant with respect to each new roller 12 to be detected.
  • the movement space 46 which can be detected optically by means of the space monitoring device 42 formed by the camera 44, is indicated in the representation of FIG. 1 for better illustration by a fan beam with the broken lines.
  • a manipulator 48 positioned in the region of the horizontal conveyor 28, which is operated by a user 50 and via which new rollers 12 can be placed standing on the horizontal conveyor 28, can be seen.
  • the new rolls 12 can, for example, be delivered standing on a pallet 52, from which they can be received by the user 50 by means of the manipulator 48 that can be controlled by him and placed on the horizontal conveyor 28 by means of a holding mandrel 54 located there.
  • a working area of the manipulator 48 therefore extends over the pallet 52 as well as over one
  • Handling robot 18 to be able to put the rollers 12 there, the retaining mandrel 32 to pull out of the core 26 and to detect the role 12 at its other end again to use them in the required direction of rotation for the mounting positions EB1 or EB2 in the packaging machine 14 ,
  • Such a clipboard, its function and its interaction with the gripping and / or handling device 16 and with the room monitoring device 42 are exemplary based on
  • Embodiment of Fig. 2 explained in more detail.
  • it remains the task of the user 50 to ensure the correct positioning of the rollers 12 on the horizontal conveyor 28, in particular also with regard to their correct direction of rotation in the respective installation position EB1 or EB2 (cf. See figures 3 to 5).
  • Fig. 1 also shows an open-topped container 56, located in the
  • Work area 46 of the gripping and / or handling device 16 is located. Is the supply of packaging material or shrink film of a placed in the packaging machine 14 rolls 12 and 20 is exhausted, by means of the handling robot 18 of Cellulose, plastic, wood or cardboard existing core 26 of an empty roll 20 removed from the packaging machine 14 and stored in the container 56. Only after removal of the core 26, a new roll 12 can be used in the respective installation position EB1 or EB2 of the packaging machine 14, so that the gripping and / or handling device 16 and the handling robot 18 first removes the core 26 and temporally following a insert new roller 12 in the respective installation position EB1 or EB2.
  • the horizontal conveying device 28, the gripping and / or handling device 16 or the multi-axis robot 18 and the packaging machine 14 are in communication with the control unit 38. This can in particular specify the cycled operation of the horizontal conveyor 28, insertion and removal of Rolls 12 and 20 by the handling device 16 of the two
  • it can, as described in more detail below, a unwinding of packaging material or shrink film of the rollers 12 used in the packaging machine 14 control.
  • the room monitoring device 42 in cooperation with the control unit 38, to be able to record operationally relevant roll parameters such as, in particular, their dimensions, their winding quality, the initial positions of the film webs, etc., by process detection, processing and processing of these data to increase the packaging machine.
  • control unit 38 An operative connection between the control unit 38 and the packaging machine 14 is therefore absolutely necessary, but not shown in FIG. 1 for better clarity.
  • Process controller 38 processed and provided the data obtained in processed form of the packaging machine 14 is provided so that they can ensure the most accurate positioning of the rollers 12 in the mounting positions EB1 and EB2 and for the most accurate unwinding of the material webs (see FIGS. 3 to 5).
  • the control unit 38 also for a movement control of the horizontal conveyor 28 and in particular the gripping and / or
  • Handling device 16 provide, thus allowing a fault-tolerant positioning and delivery of the new rollers 12 and their handling, since the exact detection of each new roll 12 can be effectively supported and controlled by the retaining mandrel 32 of the handling robot 18 by means of at least one camera 44 so that the exact positioning of the rollers 12 on the horizontal conveyor 28 loses significance and can be compensated for by the appropriately tracked motion control of the handling robot 18 within its movement space 46.
  • the indicated in Fig. 1 positioning of the camera 44 is merely exemplary understood.
  • a camera 44 or several cameras 44 may be positioned at other locations, for example also in the area of the packaging machine 14, in the area of the handling robot 18 or possibly even on its pivot arm 30, provided that the movement space 46 is covered in the required manner and can be detected.
  • the control unit 38 can also have a display device 58 or a display via which information about the acquired operationally relevant roll parameters and possibly also on the direction of rotation or rotational direction-compliant orientation of new rolls 12 and / or further control or movement parameters of the multi-axis robot 18 and / or the horizontal conveyor 28 can be visualized for the user 50.
  • the direction of rotation or rotational direction-conforming orientation of the new rollers 12 is preferably, as described below by way of example with reference to FIGS. 3 to 5, detected and / or checked by the camera 44 or possibly also by another camera connected to the control unit 38 in FIG Connection is or stand. Since the gripping and / or handling device 16 can remove the respective core 26 of an empty roll 20 from the packaging machine 14 and with the help of the camera 44 and the other cameras new roles 12 with matching direction of rotation or with direction of rotation in the orientation
  • Packing machine 14 uses independently, the device 10 can be operated fully automated at least from the beginning of receiving new rolls 12 of the horizontal conveyor 28.
  • FIG. 2 illustrates a second embodiment of the device 10 according to the invention and a meaningful implementation of an embodiment of the inventive method.
  • Packaging machine 14 does not differ significantly from the previous one
  • the device 10 in turn serves the handling of flat packaging material such as. Shrink film or
  • Packaging films the packaging machine 14 according to the
  • the second variant of the device 10 shown in FIG. 2 dispenses with a horizontal conveyor, but gets the new rollers 12 respectively on pallets 52, wherein on each pallet 52 four vertically arranged rollers 12 are each received individually by the handling robot 18 and in the
  • Packaging machine 14 are used. To accommodate a new roll 12 from one of the in-range, i. Within the movement space 46 of the gripping and / or handling device 16 or the multi-axis robot 18 standing pallets 52 dives the handling device 16 and the handling robot 18 on the end of his movable arm 30 movably arranged holding mandrel 32 frontally into a core 26 of a new roll 12th a, as has already been explained with reference to FIG. 1. An arm portion 34 of the handling device 16 and the
  • Handling robot 18 can for this purpose be rotated about a rotation axis 36. After immersing the retaining mandrel 32 in the core 26, the cross-sectional diameter of the retaining mandrel 32 is increased, so that the new roller 12 is fixed to the retaining mandrel 32 by clamping.
  • the core 26 is formed as a hollow cylinder, the shape of the retaining mandrel 32 corresponding thereto, so that the retaining mandrel 32 for clamping fixation of the new roller 12 via its Au texsion with an inner circumferential surface of the core 26 is in communication.
  • Handling device is to place. This delivery can take place by means of suitable industrial trucks, for example by means of so-called FTS (driverless transport systems), which are formed by self-propelled, remotely controlled and / or own sensor systems for steering transport vehicles, for example.
  • FTS driverless transport systems
  • Each a pallet 52 with rollers 12 placed in it can move the movement space 46.
  • Transport systems or FTS can be clocked as required in the desired manner operate. Their operation is preferably predetermined by the schematically indicated control unit 38, which not only controls the FTS (not shown here) in its conveying speed and / or timing, but also controls the handling robot 18 in its movements to replace the rollers 12 in the packaging machine 14.
  • the control unit 38 also processes the signals 40 of at least one room monitoring device 42, which may also be formed in the variant of FIG. 2, in particular by an optical detection device or a camera 44, possibly also by a plurality of cameras 44, at least the area of the roll feed that is, cover the movement space 46 to detect the roll parameters that may be relevant to the smooth operation of the packaging machine 14 in any way. These parameters can be the roll dimensions, the winding quality, the
  • the camera 44 can usefully also detect the movement space 46 of the multi-axis robot 18 and its movements, which also means the exact movements of the extension arm 30 with the retaining mandrel 32 pivotally mounted thereon with respect to each new roller 12 to be detected.
  • the movement space 46 which can be detected optically by means of the space monitoring device 42 formed by the camera 44, is indicated in the representation of FIG. 2 by an ellipse with interrupted ruling.
  • Device 10 is provided in the movement space 46 of the gripping and handling device 16 and in the immediate vicinity of a clipboard 60 for the new rollers 12, which serves, in the direction of rotation of the rollers 12 normally not defined on the pallets 52 the indispensable direction of rotation compliant positioning of each roller 12th to ensure when inserting into the packaging machine 14.
  • the retaining mandrel 32 of the handling robot 18 detects each individual roller 12, which stands on the pallet 52, without the direction of rotation already being checked.
  • roller 12 can be stored on the clipboard 60 by means of a corresponding movement control of the handling robot 18, after which the holding mandrel 32 is pulled out of the core 26 of the stored roll 12 in order to recapture the roll 12 on its other end side in order then to be able to use them in the respectively required direction of rotation for the installation positions EB1 or EB2 in the packaging machine 14.
  • Room monitoring device 42 are explained in more detail by way of example with reference to the embodiment of FIG. 2.
  • the standing in Fig. 2 within the movement space 46 user 50 usually holds there only for maintenance purposes, but not during operation of the gripping and / or handling device, which possibly also by the
  • Room monitoring device 42 can be controlled.
  • Work area 46 of the gripping and / or handling device 16 is located. If the supply of packaging material or shrink film of a roller 12 or 20 placed in the packaging machine 14 is exhausted, by means of the handling robot 18 the core 26 of cellulose, plastic, wood or cardboard is taken out of the packaging machine 14 and empty Container 56 stored. Only after removal of the core 26, a new roll 12 can be used in the respective installation position EB1 or EB2 of the packaging machine 14, so that the gripping and / or handling device 16 and the handling robot 18 first removes the core 26 and temporally following a insert new roller 12 in the respective installation position EB1 or EB2.
  • the gripping and / or handling device 16 or the multi-axis robot 18, the controllable clipboard 60 for the rollers 12 and the packaging machine 14 are in communication with the control unit 38, which optionally also the FTS, not shown here, for delivering the pallets 52 can control.
  • the control unit 38 can thus specify in particular the timed operation of the FTS, insertion and removal of rollers 12 and 20 by the
  • Handling device 16 from the two installation positions EB1 and EB2 initiate, and possibly the clipboard 60 to ensure the correct direction of rotation to be used new role to use 12.
  • the control device 38 is responsible for the acquisition of the operationally relevant data of the rollers 12, which it transmits to the packaging machine 14, so that it can ensure the most optimized operation when unrolling the rollers 12.
  • the control unit 38 as described in more detail below, a unwinding of packaging material or shrink film in the
  • Control packaging machine 14 inserted rollers 12.
  • the room monitoring device 42 in cooperation with the control unit 38, a movement control of the gripping and / or handling device 16 under need of inclusion
  • Clipboard 60 allows creating a fault-tolerant positioning
  • a camera 44 or several cameras 44 may be positioned at further locations, for example also in the area of the packaging machine 14, in the area of the handling robot 18 or optionally also on its pivot arm 30, provided that the movement space 46 is covered in the required manner and can be detected in order to record in this way, the role parameters, for example.
  • Room monitoring device 42 can then fulfill its purpose in an optimal manner, if it can cover the movement space 46 largely completely and if they are the rollers 12 therein and possibly the movements of the gripping and / or
  • Handling device 16 its retaining mandrel 32 and the various target positions of the retaining mandrel 32 during recording and positioning of the rollers 12 can accurately detect and track. To ensure this reliably, it may be useful if the rollers 12, but at least the retaining mandrel 32, optionally also the pivot arm 30 of the handling robot 18 are provided with suitable reference marks that can be formed, for example, by visually uniquely recognizable in space marks, so that they are the Camera system 44 can serve as a unique recognizable and spatially assignable markings.
  • the control unit 38 can also have a display device 58 or a display via which / information about the operationally relevant
  • Multi-axis robot 18 and / or the FTS for the user 50 can be visualized.
  • the direction of rotation or rotational direction-conforming orientation of the new rollers 12 is preferably as described below by way of example with reference to FIGS. 3 to 5
  • the gripping and / or handling device 16 can remove the respective core 26 of an empty roll 20 from the packaging machine 14 and, with the aid of the camera 44 or the other cameras, new rolls 12 with a suitable direction of rotation or with orientation in the packaging machine 14 independently the device 10 can be operated largely automated from the respective pallet 52 at least from the beginning of receiving new rolls 12.
  • Handling robot 18 could optionally be present in double or triple version, provided that the movement spaces 46 of the two or more
  • Handling robot 18 are matched to one another in a way that there can be no collisions. Since, however, a longer uninterrupted operation is normally ensured due to the web lengths on the rollers 12, the rollers 12 do not have to be replaced so frequently that the use of two or more handling robots 18 would be necessary for this purpose.
  • a useful embodiment variant can provide that a gripping and / or handling device 16 or a single handling robot 18 can supply two packaging lines or two packaging machines 14, wherein the movement space 46 is expediently located between the two packaging machines 14 arranged approximately parallel to one another that also the feed area for new rolls 12 with the horizontal conveyor 28 (see Fig. 1) and the
  • Pallet delivery (see Fig. 2) between the two packaging machines 14 and in the vicinity of the handling robot 18 and within its movement space 46th located.
  • the handling robot 18 can alternately supply the two normally operating packaging machines 14 with new rolls 12 and, if necessary, transfer the used rolls 20 into a common container 56 for subsequent or cyclical disposal. If the movement space 46 can not be monitored with a single camera 44 because it is partially shaded, for example, several cameras 44 may be present for monitoring the space.
  • FIG. 3 The schematic perspective view of Fig. 3 illustrates the previously mentioned mounting positions EB1 and EB2 for the rollers 12, which in the
  • Packaging machine 14 according to the variants according to FIG. 1 and / or Fig. 2 are defined.
  • Each of the mounting positions EB1 and EB2 is defined by its own rotatable mandrel 70. On each of these two horizontally oriented
  • the mandrels 70 are each a new role 12 attached by means of the gripping and / or handling device (see Figures 1 and 2) and by means of magnification of the
  • Welding bar 72 which for connecting an outer layer 24 (see Fig. 4, Fig. 5) of the inserted into the respective mounting position EB1 and EB2 new roller 12 (see Fig. 4) with the remaining material in the packaging machine 14 material web 22 is provided and this is lowered vertically. After connecting the outer layer 24 (see Fig. 4) with the material web 22 remaining in the packaging machine 14, the tempered welding bar 72 is raised vertically and brought into the position shown in FIG.
  • a virtually worn-out roll 20 rests on the receiving mandrel 70 of the first installation position EB1 and is moved in rotation by the mandrel 70 or by pulling off the material web 22.
  • the packaging material or the shrink film of the seated on the mandrel 70 of the first installation position EB1 roller 20 is unwound.
  • Installation position EB2 ready for receiving a new roll 12 with packaging material.
  • Each of the mounting positions EB1 and EB2 may be associated with a separate sensor system or camera 74, by means of which at least approximately fully developed and / or used-up rollers 20 can be optically detected. If a roll 20 is at least approximately completely processed and / or used up, the respective camera 74 sends information about the respective at least approximately completely processed and / or used roll 20 to the control unit 38.
  • the previously mentioned control unit 38 controls on the basis of numerous data so also the cameras 74 within the
  • Packaging machine 14 the gripping and / or handling device 18 or the handling robot 18 (see Figures 1 and 2) for removing the respective at least approximately completely unwound and / or depleted role 20 or for removing the core 26 of the respective at least approximately complete
  • Installation position EB1 or EB2 can be removed, a previously formed between the respective roller 20 and the mandrel 70 clamping connection is solved. This is typically done by reducing the
  • Reduction of the cross-sectional diameter of the receiving mandrels 70 is further specified by the control unit 38.
  • the gripping and / or handling device 16 emerges via its retaining mandrel 32 into the core 26 of the at least approximately completely unwound and / or used-up roll 20 .
  • the respective at least approximately completely unwound and / or spent roll 20 is then fixed to the retaining mandrel 32 of the handling device 16.
  • Enlargement of the cross-sectional diameter of the retaining mandrel 32 for clamping the roller 20 and the roller core 26 is also specified via the control unit 38.
  • Handling device 16 and under specification by the control unit 38 in Direction of the container 56 moves and stored there by reducing the cross-sectional diameter of the retaining mandrel 32.
  • Room monitoring device 42 detected transmitted operational role parameters, in particular by means of the control device 38, so that the
  • Packaging machine 14 the rollers 12 can handle as trouble-free as possible.
  • Handling device 16 are caused. This can then remove the respective new roller 12 from its respective installation position EB1 or EB2, to which
  • Fig. 3 was in the illustration of the 4, by means of the gripping and / or handling device 16 (cf., FIGS. 1 and 2), a new roller 12 is pushed onto the receiving mandrel 70 of the second installation position EB2.
  • Installation position EB1 unwound, so that the packaging machine 14 (see Figures 1 and 2) can be operated even when replacing the roller 20 from the first mounting position by switching to the new roll 12 of the second mounting position EB2. If a new roll 12 is then subsequently inserted into the first installation position EB1, then packaging material 22 or shrink film can be unwound from the roll 12 of the second installation position EB2, whereby the required continuous and uninterrupted operation of the packaging machine 14 can be ensured.
  • the new roller 12 of the second mounting position EB2 of FIG. 4 may preferably have an optically detectable adhesive mark 76, which may be formed in particular by a reflective or inductive or otherwise detectable adhesive mark 76, which on the outer layer 24 of the new roll 12 in the area free end is applied.
  • the second mounting position EB2 associated camera 74 is now able to check by means of the adhesive mark 76, whether the new roll 12 with the appropriate direction of rotation or with direction of rotation conforming orientation on the
  • FIG. 4 A synopsis of Figures 4 and 5 can illustrate that with a new roll 12 of the second mounting position EB2 the externa ßere layer 24 is guided from above the roller 12 and dives in the downward direction. If the roller 12 with the wrong direction of rotation or incorrect direction of rotation conforming orientation placed on the arbor 70 of the second mounting position EB2, the externa ßere layer 24 would point away in the downward direction of the roller 12 and would not or only difficult to grab for this reason. In addition, this might possibly disrupt the rolling behavior within the packaging machine 14 or the course of the material web. An alignment below the welding bar 72 would thus not be possible.
  • Positioning new rollers 12 in conformity with the direction of rotation or inserting new rollers 12 into the respective installation position EB1 or EB2 with a suitable direction of rotation is therefore essential in order to ensure trouble-free operation of the device 10 or the packaging machine 14 in the subsequent material conveyance of the material webs 22 can.
  • the adhesive marker 76 could be detected by means of the respective camera 74, then the receiving mandrel 70 is moved in rotation until the adhesive marker 76 points in the direction of the opposite installation position EB1 or EB2. Only after this orientation the adhesive marking 76 can be shown in Fig. 5 schematically illustrated gripping bar 78 a in the packaging machine 14 between the mounting positions EB1 and EB2 and the welding bar 72 movable gripping and / or handling device (not shown), the outer layer 24 of the new roll 12 and below the
  • This gripping bar 78 can, for example, by means of vacuum suction and grip the externa ßere layer 24 of the roller 12.
  • the new rollers 12 have no such reflective adhesive mark 76 (corresponding to FIG. 4) and in which the cameras 74 have an outer layer 24 of new rollers 12 or the free end regions of FIG recognize new roles 12 without additional visual markings of the new roles 12.
  • the optically detectable adhesive markings 76 have a coding, which is not explained here in further detail, which can be recognized by the cameras 74. This coding can preferably also identify the direction of rotation of the roller 12 in addition to the localization of the end portion of the externa ßeren layer 24, so that the
  • Adhesive marking 76 already in the handling of the new roll 12 to be used with the handling robot 18 to determine the direction of rotation and the right one
  • Positioning of the end region of the outer layer 24 can be used, if necessary with the additional inclusion of the clipboard 60.
  • the adhesive marking 76 can preferably be detected by the room monitoring devices 42 or the camera 44 and the information content evaluated and made available to the control unit 38. to control the handling robot 18 and / or the clipboard 60 in the required manner.
  • FIGS. 3 and 4 show the schematic perspective view of FIG. 5. It can again be seen very clearly that the outer layer 24 of FIG In the second installation position EB2 positioned roller 12 coming from above descends in the downward direction, while the outer layer or material web 22 of the roll used in the first installation position EB1 20 is coming from below. Both rollers 12 and 20 rotate on their respective associated mandrels 70 with the same direction of rotation, here counterclockwise. A direction of rotation compliant insertion of the new rollers 12 is necessary to a trouble-free and functioning operation of the device 10 and
  • Packaging machine 14 (see Figures 1 and 2) to be able to guarantee. Thus, it is possible both to detect a direction of rotation or directionally correct orientation within the packaging machine 14 via the cameras 74, and to recognize rollers 20 which are at least approximately completely unwound and / or used up via the cameras 74. Information about
  • Information about at least approximately completely processed and / or used up rollers 20 are passed from the cameras 74 to the control unit 38, which can specify an alignment correction of new rollers 12 and a replacement of at least approximately unwound and / or used up rollers 20 by new rollers 12. This can be done in particular in a way that has already been explained with reference to FIG. 2 with the optional inclusion of the clipboard 60, which can be used for correcting the direction of rotation. In order to determine the correct direction of rotation, it makes sense, however, priority to use the camera 44 and only subordinated to the cameras 74, and then after insertion of the roller 12 in the
  • FIGS. 6A and 6B show a part of the handling robot 18 which forms the gripping and / or handling device 16 for handling the rollers 12 in the device 10.
  • Arm portion 34 of the handling robot 18 is pivotable about the horizontally oriented axis 36, so that the retaining mandrel 32 of the handling robot 18 can be aligned for immersion in the core 26 of the respective new roll 12 with vertical orientation of its longitudinal axis.
  • the new roller 12 can be rotated by a renewed pivoting movement of the gripping arm 34 about the axis 36 and temporally thereto in their respective assigned mounting position EB1 or EB2 (see Figures 3 to 5) ,
  • Figures 6A and 6B show an optional further camera 80.
  • This optional camera 80 is fixedly coupled to the gripping arm 34 mechanically so that it is guided along with the gripper arm 34 as it moves. If the gripper arm 34 is pivoted about the axis 36, so by means of the camera 80 a
  • Direction of rotation or direction of rotation compliant orientation of one or more new roles 12 are determined.
  • For putting in the camera 80 is placed particularly favorable to detect while handling a new roll 12 whose operational parameters, as they are for the optimized operation of the packaging machine 14 at
  • the camera 80 is connected to the control unit 38, which receives a new roll 12, which has a suitable direction of rotation or rotational direction-conforming orientation, by means of the handling device 16 controls from the pallet 52.
  • FIG. 6B shows the gripping and / or handling device 16 after receiving a new roll 12 with direction of rotation conforming orientation of a pallet 52 (see Fig. 6A).
  • the gripper arm 34 has been moved, starting from the position of FIG. 6A, about the axis 36, which in FIG
  • Image plane runs, pivoted.
  • the new roller 12 now has an at least approximately horizontal orientation and can be assigned to their respective
  • Installation position EB1 and EB2 are used in the packaging machine 14.
  • a removal of the at least approximately completely unwound and / or used up roller 20 from the respective installation position EB1 or EB2 also takes place with a horizontal orientation.
  • To remove the at least approximately completely unwound and / or depleted roll 20 from their respective installation position EB1 or EB2 dives the holding mandrel 32 of the handling robot 32 in the core 26 of at least approximately completely unwound and / or depleted role 20, resulting in different tools can be supported.

Landscapes

  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)

Abstract

Es sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Zuförderung, Bereitstellung, Handhabung und/oder zum Austausch von Rollen (12, 20) mit darauf aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial (22) zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial offenbart. Bei der Vorrichtung und dem Verfahren werden zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen (20) aus wenigstens einer Einbauposition (EB1, EB2) einer Verpackungsmaschine (14) entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle (12) mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige Einbauposition (EB1, EB2) eingesetzt, wobei neue Rollen (12) der Verpackungsmaschine (14) in definierter Zuführung bereitgestellt und dort mittels wenigstens einer Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (16) in die jeweilige Einbauposition (EB1, EB2) eingesetzt werden, nachdem dort zuvor eine verbrauchte Rolle (20) entnommen wurde. Zumindest die Positionen der Rollen (12) im Bereich der definierten Zuführung und/oder Bereitstellung und/oder die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (16) und/oder deren Bewegungsraum (46) werden mittels Raumüberwachungseinrichtungen (42) erfasst und in Abhängigkeit von erfassten Raum-, Bewegungs- und/oder Sensordaten (40) zumindest die Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (16) im Bereich der definierten Zuführung und/oder Bereitstellung für die Rollen (12) gesteuert.

Description

Verfah ren u nd Vorrichtung zu r Zuförderu ng, Bereitstellu ng und zum Austausch von Rol len mit Verpacku ngsmaterial in einer Verpacku ngsmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuförderung, Bereitstellung,
Handhabung und/oder zum Austausch von Rollen mit darauf aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial innerhalb einer Verpackungsmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 1 . Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zur Zuförderung, Bereitstellung und/oder zur Handhabung und/oder zum Austausch von Rollen mit darauf aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial mit den
Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8. Bei einer Gruppierung und Zusammenstellung von Artikeln zu Gebinden, bspw. von Getränkebehältern o. dgl., werden diese in der Praxis häufig durch Schrumpffolie zusammengehalten, um ein Verrutschen oder ein Lösen aus der Zusammenstellung während der weiteren Handhabung bzw. beim Transport zu verhindern. Bekannt sind aus dem Stand der Technik bspw. Gebinde, welche vier, sechs oder mehr Behälter umfassen. Derartige Gebinde bilden eine sehr gebräuchliche Variante von Verkaufseinheiten für Getränkebehälter oder Flaschen aus PET- Kunststoff. Um beim Verpacken und/oder bei einer nachfolgenden Palettierung einen hohen Durchsatz zu erreichen, ist eine möglichst rasche Zusammenstellung derartiger Gebinde ohne Unterbrechung einzelner
Prozessschritte wünschenswert. Um das Verpackungsmaterial bzw. die Schrumpffolie zur teilweisen oder vollständigen Umhüllung von Gebinden zur Verfügung zu stellen, sind bereits
Vorrichtungen sowie Verfahren bekannt, welche das Material von einer Rolle oder von mehreren Rollen abwickeln, innerhalb einer Verpackungsmaschine befördern und damit die einzelnen Gebinde bzw. die jeweiligen Artikel, welche das jeweilige Gebinde bilden sollen, mit dem Verpackungsmaterial umhüllen. Das Abwickeln des Verpackungsmaterials von der Rolle erfolgt hierbei üblicherweise maschinell und in kontinuierlichem Prozess. Es sind Vorrichtungen bekannt, in denen das Verpackungsmaterial über Walzen von der dabei rotierenden Rolle abgezogen wird. Ist eine Rolle abgewickelt und der Vorrat an Verpackungsmaterial der Rolle erschöpft, so muss ein Austausch der jeweiligen Rolle bzw. ein Ersatz durch eine neue Rolle erfolgen. Allerdings ist mit einem solchen
Rollenwechsel eine unerwünschte Unterbrechung des Prozesses der Zusammenstellung und Verpackung von Gebinden verbunden. Ein Verfahren und eine Vorrichtung, mittels welchen neue Rollen zugestellt sowie verbrauchte Rollen innerhalb einer Verpackungsmaschine gewechselt werden können, sind bspw. aus der DE 40 40 545 A1 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist mehrere Vorratsrollen mit Streifenmaterial auf, die nebeneinander angeordnet sind. Der Kern der Rollen ist jeweils auf einen gemeinsamen Zapfen aufgesetzt. Ein Anfang des
Streifenmaterials wird vorhergehend mit einer Walze in Verbindung gesetzt, welche das Streifenmaterial von der jeweiligen Rolle abzieht und in Richtung nach unten von der Vorrichtung weg führt. Um diese bekannte Vorrichtung betreiben zu können und das Material von der Rolle abzuwickeln, muss die Rolle mit ihrem Kern drehrichtungskonform auf den Zapfen aufgesetzt werden. Das Streifenmaterial bzw. die erste Lage des
Streifenmaterials muss von oben kommend in Richtung der Walzen abtauchen. Wäre die Rolle mit gegensinniger Drehrichtung auf den Zapfen aufgesetzt, so könnte das
Streifenmaterial nicht oder nur schwer von der Rolle abgezogen werden, woraus
Komplikationen bei der Abwicklung entstünden. Je nach Drehrichtung der aufgesetzten neuen Rollen ist bei diesen bekannten Vorrichtungen ein manuelles Umsetzen und drehrichtungskonformes erneutes Aufsetzen unverzichtbar, um einen störungsfreien Betrieb gewährleisten zu können.
Vorrichtungen zur automatischen Zuführung von auf Rollen aufgewickeltem Material und zum Austausch gegen verbrauchte Rollen in Verarbeitungs- oder
Verpackungsmaschinen sind darüber hinaus in unterschiedlichen Ausführungsvarianten bekannt, so bspw. durch Vorrichtungen zur Zufuhr und zum Wechseln von Spulen mit
Bandmaterial in einer Verarbeitungsmaschine gemäß DE 32 02 647 A1 , gemäß DE 41 42 256 A1 , gemäß DE 101 09 446 A1 oder gemäß DE 693 25 069 T2.
Die DE 34 25 734 A1 offenbart eine automatisierte Anlage zur Zufuhr von
Packmaterial an Fertigungs- und/oder Verpackungsstraßen. Die Anlage umfasst ein Magazin für das Packmaterial und einen Wagen, der mit einem Gelenkarm zum Erfassen des Packmaterials und zu dessen Zufuhr zu den an den Verarbeitungsstraßen befindlichen Bearbeitungsmaschinen ausgestattet ist. Der Wagen mit dem Gelenkarm fährt entlang von Strecken, die durch eine mit den Bearbeitungsmaschinen in Verbindung stehende Rechenanlage bestimmt werden. Eine Einrichtung zur Versorgung von Verpackungsmaschinen mit Verbrauchsoder Verpackungsmaterial ist zudem aus der EP 1 273 541 B1 bekannt. Die als Bobinen gewickelten Materialbahnen werden auf Paletten angeliefert und auf mehrere Fertigungsund Verpackungsmaschinen verteilt, wobei die Paletten zunächst mittels
Palettenförderern in Zwischenlager verbracht werden, während einzelne Bobinen durch gesonderte Bobinenförderer entnommen und zu einer zu versorgenden Maschine transportiert werden.
Die DE 10 2006 017 379 A1 offenbart eine Einrichtung zur Handhabung von Bobinen aus Verpackungsmaterial. Die Einrichtung umfasst ein Bobinenlager mit einem Portal, in dem die Bobinen auf Paletten bereitgehalten sind. Ein Portalroboter mit Knickarm übergibt Bobinen nach Bedarf an au ßerhalb des Portals angeordnete
Wickelaggregate. Von diesen werden die Materialbahnen nach entgegengesetzten Seiten in Richtung parallel zur Längserstreckung des Portals zu den Verbrauchsmaschinen transportiert. Die bekannten Handhabungsverfahren und -Vorrichtungen erfordern in aller Regel eine exakte Positionierung und Zuführung von neuen Bobinen oder Rollen mit darauf aufgewickeltem Verpackungsmaterial. Sofern diese exakte Positionierung nicht zu gewährleisten ist, ist der reibungslose Austausch gegen verbrauchte Rollen gefährdet, wodurch auch die Funktionsfähigkeit der Verpackungsmaschine nicht mehr zu
gewährleisten ist.
Um die Positionierungsgenauigkeit bei der Aufnahme, der Erfassung und dem Einsetzen von zu handhabenden Objekten wie Rollen mit bandförmigem Material in Verarbeitungsmaschinen zu verbessern, schlägt die EP 0 551 854 B1 eine
Kameraüberwachung für einen Roboter vor, der mit einem Gelenkarm mit einem
Greifglied zum Greifen von Objekten ausgestattet ist. Das Greifglied ist zudem mit einem Kamerasystem ausgestattet, das Bilder des erfassten Objekts aufnimmt, woraus eine Steuereinheit Koordinaten der Bildpunkte dieser erfassten Bilder errechnet.
Die bei bekannten Positionierungs- und Handhabungssystemen vereinzelt bereits verwendeten optischen Erfassungseinrichtungen, gebildet meist durch Kameras mit nachgeschalteter Bildauswertung, erleichtern zwar die präzise Positionierung eines
Robotergreifers, bspw. beim Erfassen von in Verpackungsmaschinen auszutauschenden Rollen mit darauf aufgewickeltem folienartigem Verpackungsmaterial. Dennoch werden für eine präzise vollautomatische Folienrollenbestückung weitere Betriebsparameter benötigt, die mit solchen Kamerasystemen bisher nicht verfügbar gemacht werden können, da sie hierfür unter anderem nicht über die benötigte Bildauflösung und/oder über die benötigte nachgeschaltete Datenverarbeitung zur Aufbereitung der gewonnenen Bilddaten verfügen. Aus diesem Grund wird ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin gesehen, eine
Vorrichtung und ein Verfahren mit hohem Automatisierungsgrad zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial zur Verfügung zu stellen, mittels welcher Flach- und/oder Folienmaterial bereitgestellt werden kann. Die Vorrichtung und das Verfahren sollen auch bei Abweichungen in den Rollenmaßen oder sonstigen
Rollenparametern einwandfrei und mit einem ausgeprägten Grad an Fehlertoleranz funktionieren und den reibungslosen Rollenaustausch unter allen Betriebsbedingungen gewährleisten.
Dieses Ziel der Erfindung wird mit den Gegenständen der unabhängigen
Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Zur Erreichung des genannten Ziels schlägt die
Erfindung ein Verfahren zur Zuförderung, Bereitstellung und/oder Handhabung und/oder zum Austausch von Rollen mit darauf aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial vor. Bei dem Verfahren werden zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen aus wenigstens einer Einbauposition einer Verpackungsmaschine entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige Einbauposition eingesetzt. Normalerweise wird nach dem jeweiligen Einsetzen einer neuen Rolle eine außen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle in Nähe oder im Bereich ihres freien Endes abgezogen und zur Bildung einer ununterbrochenen Materialbahn mit einem Abschnitt einer in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn einer weiteren Rolle verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt. Jedoch sind auch andere
Verbindungsmöglichkeiten denkbar. Das Verfahren sieht vor, dass neue Rollen der Verpackungsmaschine in definierter Zuführung, z.B. mittels Paletten, Regalsystemen, FTS (d.h. führerlosen Transportsystemen) o. dgl. bereitgestellt und dort mittels
wenigstens einer Greif- und/oder Handhabungseinrichtung in die jeweilige Einbauposition eingesetzt werden, nachdem dort zuvor eine verbrauchte Rolle entnommen wurde. Die Rollen werden vorzugsweise mittels Handhabungs- und Greifeinrichtungen selbständig von der geordneten Zuführung aufgenommen und in die Verpackungsmaschine eingesetzt. Außerdem sieht die Erfindung vor, dass betriebsrelevante Parameter zumindest jeder neu in die Verpackungsmaschine einzusetzenden bzw. eingesetzten Rolle erfasst werden, wobei diese Erfassung insbesondere während der Zuführung, Bereitstellung und/oder Handhabung der Rollen erfolgen kann. Ggf. kann die
Parametererfassung bereits zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen und der
Verpackungsmaschine als elektronischer Datensatz zur Verfügung gestellt werden, sobald die betreffende Rolle dort eingesetzt wird. Ebenso möglich ist es, alle
betriebsrelevanten Parameter zu erfassen und diese Daten in einer geeigneten
Datenbank abzuspeichern, um sie der Verpackungsmaschine bedarfsweise zur
Verfügung zu stellen. Sobald die betriebsrelevanten Parameter erfasst sind, kann zumindest die Verpackungsmaschine in Abhängigkeit von den erfassten Parametern hinsichtlich der Handhabung der neu in die jeweilige Einbauposition eingesetzten Rolle gesteuert werden, ggf. jedoch auch weitere Handhabungs- und/oder Steuereinrichtungen, die mit dem ordnungsgemäßen Betrieb der Verpackungsmaschine in unmittelbarem Wirkzusammenhang stehen. Das Verfahren kann insbesondere vorsehen, dass zumindest die Abmessungen und/oder Positionen der Rollen im Bereich der definierten Zuführung und/oder
Bereitstellung und/oder Handhabung durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung mittels geeigneter Raumüberwachungseinrichtungen erfasst und in Abhängigkeit von erfassten Positions-, Parameter- und/oder Sensordaten zumindest die Steuerung der Verpackungsmaschine in der Handhabung der neu in die jeweilige Einbauposition eingesetzten Rolle angepasst wird. Bei den betriebsrelevanten Parametern kann es sich in erster Linie um die für den Betrieb der Verpackungsmaschine relevanten Rollenmaße handeln, so bspw. um die Materialbahnbreite, die Rollendicke, die Regelmäßigkeit der Aufwicklung, ggf. Abweichungen von einer regelmäßigen Materialbahnwicklung, der Materialstärke, der annähernd bestimmten Materialbahnlänge, die aus der
Materialbahnstärke und der Wickelungsanzahl bestimmbar ist, etc. Auch weitere
Rollenparameter wie das Gewicht der Rollen können relevant sein, da sie Aufschluss über den Vorrat der auf der Rolle aufgewickelten Materialbahn und deren Länge geben, sofern die exakte Materialbahndicke bekannt ist. Diese Gewichtsmessung kann
vorteilhafterweise während des Rollenhandlings durch die Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung erfolgen, insbesondere mittels geeigneter Messeinrichtungen in einem optional einsetzbaren Handhabungsroboter. Darüber hinaus kann die Rollenbreite während der Handhabung durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung ermittelt werden, bspw. durch axiales Abtasten beim Eintauchen des Haltedorns in den Rollenkern. Au ßerdem kann in diesem Zusammenhang eine Temperaturüberwachung und/oder eine axiale Positionsüberwachung und ggf. die Überwachung oder Erfassung weiterer Daten erfolgen. Die Temperaturüberwachung ist insbesondere bei
Materialbahnen aus Kunststofffolie relevant, weil die Umgebungstemperatur einen Einfluss auf die Foliensteifigkeit und damit einen gewissen Einfluss auf das
Abrollverhalten der Folie hat, ebenso wie auf ihr Widerstandsverhalten beim Erfassen des Folienbeginns nach dem Einlegen der Rolle in die Verpackungsmaschine.
Alle erfassten betriebsrelevanten Parameter können vorzugsweise als Datensätze, insbesondere als geometrische Datensätze kodiert und der Verpackungsmaschine und/oder der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zur Verfügung gestellt werden, wobei jeder einzelnen Rolle sinnvollerweise ein eigener Datensatz zugeordnet werden kann, um für jede einzelne Rolle die notwendigen Einstellungen in der
Verpackungsmaschine für den störungsfreien Betrieb vornehmen zu können bzw. um die Rollen in optimierter Weise von der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung handhaben und in die Verpackungsmaschine einsetzen zu können.
Die Abfragen zwischen der optischen, gewichtsmäßigen und/oder sonstigen Rollendatenerfassung und der Verpackungsmaschine bzw. der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung sind in der Praxis eher einfacher Art, um nicht durch eine zu große Datenfülle weitere potenzielle Probleme zu verursachen. Dies betrifft auch die Bildauswertungsdaten bei der Erfassung der Rollenparameter, da diese Daten bei hoher Auflösung einen großen Umfang mit hoher Detailauflösung annehmen können, was nicht für alle Einsatzbedingungen wünschenswert sein muss. Alle ggf. auftretenden
Fehlermeldungen können vorzugsweise bereits während der Handhabung durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung verarbeitet werden, da auf diese Weise zuverlässig verhindert werden kann, dass fehlerhafte oder nicht vorgabengerechte neue Rollen in die Verpackungsmaschine gelangen und dort zu Betriebsfehlern, Störungen oder Maschinenabschaltungen führen können. Vorzugsweise werden durch eine möglichst schnell arbeitende elektronische Datenverarbeitung solche Störungen bereits dadurch vermieden, dass als fehlerhaft oder nicht vorgabengerecht erkannte Rollen ausgesondert werden und nicht in die Verpackungsmaschinen eingesetzt werden.
Denkbar ist darüber hinaus, dass ein Kern einer jeweiligen in die
Verpackungsmaschine bzw. die wenigstens eine Einbauposition einzusetzenden Rolle mittels einer optischen Erfassungseinrichtung auf Beschädigungen überprüft wird, wobei bei einer vorhandenen bzw. ausgebildeten Beschädigung des Kerns die jeweilige Rolle nicht an die Verpackungsmaschine übergeben wird und wobei die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bei keiner vorhandenen Beschädigung des Kerns die Rolle aufnimmt und an die Verpackungsmaschine übergibt, um sie in die jeweilige
Einbauposition einzusetzen. Insbesondere kann es hierbei sein, dass die optische Erfassungseinrichtung zur Überprüfung des Kerns auf Beschädigungen via die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung in Richtung des Kerns bewegt wird. Weiter kann es sein, dass die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bei einer vorhandenen bzw. ausgebildeten Beschädigung des Kerns die jeweilige Rolle, welche den beschädigten Kern aufweist, auf einer Palette absetzt bzw. entgegennimmt und durch Absetzen auf einer hierfür bestimmten Palette aussondert.
Vorzugsweise erfolgt die komplette Erfassung aller betriebsrelevanten und/oder verhaltensrelevanten Parameter der Folien- oder Materialbahnrollen mittels der
Erfassungseinrichtungen, die insbesondere durch eine optische Sensoreinrichtung wie eine Kamera gebildet sein können, die mit einer nachgeschalteten Bildauswertung in Verbindung steht, so dass die Parameter auf optischem Wege erfasst werden können. Die erfassten optischen Informationen werden verarbeitet, aufbereitet und als Datensatz der Verpackungsmaschine zur Verfügung gestellt, deren Steuerung auf Basis dieser Daten je nach Bedarf angepasst werden kann, um für einen optimierten
Verpackungsbetrieb auf Grundlage einer optimierten Abwicklung der von den Rollen gezogenen Material- oder Folienbahnen sorgen zu können.
Weitere prozessrelevante Parameter können bspw. die exakte Rollenbreite und/oder Position auf der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung sein, da dies der exakten Positionierung der Rollen in den vorgesehenen Einbaupositionen in der
Verpackungsmaschine dienen kann. Alle die gewonnenen Daten dienen insbesondere zur Erhöhung der
Prozesssicherheit bei der Verarbeitung der von den Rollen in der Verpackungsmaschine abgewickelten Materialbahnen, da durch eine exakte Maschineneinstellung entsprechend der Vorgaben aus den von den Raumüberwachungseinrichtungen gewonnenen und übertragenen Daten die Prozesssicherheit sowie auch die Verpackungsqualität, die durch die Verpackungsmaschine geliefert werden kann, erhöht werden kann.
Wahlweise können au ßerdem die Positionen der Rollen im Bereich der definierten Zuführung und/oder Bereitstellung und/oder die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung und/oder deren Bewegungsraum mittels geeigneter optischer Sensoreinrichtungen und/oder Raumüberwachungseinrichtungen erfasst werden. In Abhängigkeit von diesen erfassten Raum-, Bewegungs- und/oder Sensordaten können zumindest die Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung im Bereich der definierten Zuführung und/oder Bereitstellung für die Rollen bzw. in ihrem jeweiligen Bewegungsraum gesteuert werden.
Wie erwähnt, können die Raumüberwachungseinrichtungen durch wenigstens eine optische Erfassungseinrichtung, insbesondere eine Kamera gebildet sind, die nicht nur die Rollen, sondern ggf. auch den Bewegungsraum der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung erfasst und diesen Bewegungsraum und die darin
stattfindenden Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung abbildende
Ausgangssignale liefert. Hierbei kann die wenigstens eine optische Erfassungseinrichtung bzw. die Kamera bspw. der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zugeordnet bzw. dort montiert sein, so dass sie in die Lage versetzt ist, die betriebsrelevanten
Rollenparameter sowie wahlweise auch die Bewegungen der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung sowie die drehrichtungskonforme Orientierung jeder neuen Rolle vor bzw. bei ihrem Einsetzen zu erfassen bzw. zu überprüfen. Wahlweise kann die Kamera jedoch auch den Bewegungsraum und/oder den Zuführbereich für die neuen Rollen abdecken, indem sie ortsfest im Raum oder an der Verpackungsmaschine montiert ist; auch zusätzliche bzw. mehrere Kameras an der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung sind möglich. Generell können mehrere Kameras bzw. optische Erfassungseinrichtungen eingesetzt werden, deren Ausgangssignale überlagert und nicht zur exakten Ortsbestimmung aller zu bewegenden Teile, Handhabungssysteme und/oder Rollen mit Verpackungsmaterial, sondern auch zur Parametererfassung aller optisch erkennbaren Rollenparameter und/oder -abmessungen eingesetzt werden können. Das Verfahren ermöglicht neben der Parametererfassung durch Vermessung der
Rollen eine exakte Positionierung und Zuführung der neuen Rollen mit darauf
aufgewickeltem Verpackungsmaterial zur Verpackungsmaschine. Die exakte
Positionierung der Handhabungseinrichtungen kann den reibungslosen Austausch gegen verbrauchte Rollen gewährleisten, wodurch die Funktionsfähigkeit der
Verpackungsmaschine in idealer Weise sichergestellt ist. Das Verfahren weist einen hohen Automatisierungsgrad bei der Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem Flach- und/oder Folienmaterial zu Verpackungszwecken auf, so dass eine einfache
Bereitstellung von Flach- und/oder Folienmaterial ermöglicht ist. Das Verfahren funktioniert zudem bei nicht exakt positionierten Rollenzuführungen einwandfrei und mit einem ausgeprägten Grad an Fehlertoleranz und kann zudem den reibungslosen
Rollenaustausch unter allen Betriebsbedingungen gewährleisten.
Bei dem Verfahren kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung
insbesondere durch einen Mehrachsroboter gebildet sein, der neue Rollen von der definierten Zuführung aufnimmt und in der Verpackungsmaschine platziert. Wie erwähnt, kann dem Handhabungsroboter wahlweise eine separate Kamera zugeordnet sein, die bspw. an seinem beweglichen Auslegerarm angebracht sein kann, so dass sie alle Bewegungen im Raum sowie die aufzunehmenden und in die Verpackungsmaschine zu positionierenden Rollen und insbesondere deren optisch erfassbaren Parameter erfassen kann. Vorzugsweise verfügt die Handhabungseinrichtung bzw. der Mehrachsroboter über geeignete Greif- bzw. Halteelemente, um die Rollen aufnehmen zu können. So kann die Handhabungseinrichtung bzw. der Mehrachsroboter bspw. über einen Haltedorn verfügen, welcher stirnseitig in die als Hohlkörper ausgebildete neue Rolle eintaucht, seinen maximalen Querschnittsdurchmesser vergrößert und hiermit die jeweilige neue Rolle klemmend an der Handhabungseinrichtung bzw. dem Mehrachsroboter fixiert.
Wahlweise kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren auch durch ein führerloses und/oder ferngesteuertes Transportsystem (FTS, mindestens ein selbstfahrendes Shuttle) gebildet sein, das neue Rollen von der definierten Zuführung aufnimmt und in der Verpackungsmaschine platziert. Dieses FTS bzw. das Shuttle des FTS kann bspw. einen Greifarm o. dgl. zur Aufnahme und Handhabung der Rollen aufweisen, mit dem es die Rolle aufnimmt, auf eine
Transportauflage ablegt, wonach es mitsamt der Rolle zur Verpackungsmaschine fährt und dort die Rolle einsetzt. Wahlweise kann dem Shuttle eine eigene Kamera zugeordnet sein, um seine Bewegungen im Raum zu steuern. Sinnvollerweise sieht das Verfahren weiterhin vor, dass eine
drehrichtungskonforme Position jeder neu in die Verpackungsmaschine einzusetzenden Rolle während ihrer Handhabung durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung überprüft und bedarfsweise, d.h. bei einer falsch liegenden Rolle, die ein loses
Materialbahnende in falsche Richtung liegen hat, korrigiert wird. Um die Drehrichtung korrigieren zu können, kann der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bspw. eine Zwischenablage für eine in die Verpackungsmaschine einzusetzende Rolle zugeordnet sein, die als Auflage für die Rolle dient, insbesondere zur Ablage,
drehrichtungskonformen Bereitstellung und erneuten Aufnahme durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zur Übergabe in die Verpackungsmaschine. Die Zwischenablage kann insbesondere durch einen Lagerbock o. dgl. gebildet sein, der eine feste oder variable Position innerhalb des Bewegungsraumes der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung einnimmt. Wahlweise kann der Lagerbock selbst als Shuttle eines FTS bzw. führerlosen Transportsystems ausgebildet sein, wodurch er in die Lage versetzt sein kann, bei einer zu wendenden Rolle eine selbsttätige Drehung um 180 Grad um seine Hochachse auszuführen, um dem Greif- und/oder Handhabungssystem die dort abgelegte Rolle in richtiger Lage wiederaufnehmen zu lassen. Auch hierbei kann wiederum vorgesehen sein, dass der Zwischenablage bzw. dem Lagerbock eine Kamera zugeordnet ist, wodurch eine zusätzliche optische Überwachung am Lagerbock gewährleistet werden kann, um die Rollenpositionen etc. zu erfassen und den Lagerbock bzw. die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung in der erforderlichen Weise zu steuern.
Weiterhin kann dem Lagerbock ein Drehantrieb zur Rotation einer darauf liegenden Rolle um ihre horizontale Mittelachse zugeordnet sein, um deren Drehlage und/oder eine Ausrichtung einer Kante einer äußeren Materialbahnlage zu justieren. Unabhängig davon, ob der Lagerbock fest steht oder beweglich ist, kann ihm ein geeigneter Wendemechanismus zugeordnet sein, um eine 180°-Drehung bei aufliegender Rolle durchführen zu können, um die Rolle in die richtige Einbauposition bringen zu können.
Das Verfahren kann weiterhin vorsehen, dass auch die Verpackungsmaschine selbst bzw. ihre Einbaupositionen für die auswechselbaren Rollen mit
Verpackungsmaterial optisch überwacht werden. Hierbei können zusätzliche optische Überwachungseinrichtungen bzw. Kameras in der Verpackungsmaschine vorgesehen sein, insbesondere im Bereich der auszuwechselnden Rollen bzw. im Bereich deren Einbaupositionen. Von Vorteil kann es bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens zudem sein, wenn auf eine Partie einer neuen Rolle im Bereich des freien Endes ihrer äu ßeren Materialbahn mindestens eine optische Kennzeichnung aufgebracht wird und die neuen Rollen mittels der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung derart in ihre jeweilige Einbauposition eingesetzt werden oder vor Abziehen der jeweiligen äußeren Lage derart in ihrer jeweiligen Einbauposition ausgerichtet werden, dass die optischen Kennzeichnungen in Richtung einer jeweilig gegenüberliegenden Einbauposition weisen. Diese mindestens eine optische Kennzeichnung kann auf die jeweilige neue Rolle vor Einsetzen in ihre jeweilige Einbauposition bspw. derart aufgebracht werden, dass mittels der optischen Kennzeichnung das freie Ende der äußeren Materialbahn der jeweiligen neuen Rollen zumindest weitgehend unbeweglich an der jeweiligen neuen Rolle festgesetzt wird. Das Verfahren kann vorsehen, dass die optische Kennzeichnung bspw. auf eine auf der Zwischenablage liegende neue Rolle aufgebracht wird, ggf. unter Unterstützung der den Raum überwachenden oder der an der Zwischenablage angeordneten Kamera. Die optischen Kennzeichnungen können jedoch auch an anderer Stelle im Bereich der Zuförderung angebracht werden, ggf. manuell durch einen
Maschinenführer oder eine Hilfsperson. Wichtig können diese optischen Markierungen insbesondere sein, um die richtige Drehrichtung der Rollen anzuzeigen und
sicherzustellen, dass die Rollen in ihrer richtigen Ausrichtung in die
Verpackungsmaschine eingesetzt werden.
Neue Rollen können bspw. über eine Horizontalfördereinrichtung in den Bereich der Handhabungseinrichtung bewegt und mittels der Handhabungseinrichtung von der Horizontalfördereinrichtung direkt entnommen werden. Ebenso möglich ist eine
Anlieferung von neuen Rollen auf Paletten, so dass bspw. jeweils vier stehende Rollen auf einer Palette angeordnet sind, die mittels einer geeigneten Anlieferung in den
Bewegungsraum der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung gebracht werden, um dort von dieser aufgenommen und in die Verpackungsmaschine eingesetzt zu werden, ggf. unter Einbeziehung der Zwischenablage, wie dies als Option oben beschrieben wurde.
Weiterhin kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass eine Steuerungseinheit mit der Handhabungseinrichtung sowie der
Raumüberwachungseinrichtung gekoppelt ist und in Verbindung steht und unter
Berücksichtigung einer jeweiligen mittels der Handhabungseinrichtung erfolgten
Aufnahme neuer Rollen vom Zuführbereich und/oder einer Horizontalfördereinrichtung einen getakteten Betrieb der Horizontalfördereinrichtung vorgibt. Ebenso kann die Steuerungseinheit die wiederholte Aufnahme von neuen Rollen von den angelieferten Paletten vorgeben.
Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung weiterhin eine Vorrichtung zur Zuförderung, Bereitstellung, Handhabung und/oder zum Austausch von Rollen mit darauf aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs vor. Merkmale, welche vorhergehend bereits zu diversen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens genannt wurden, können ebenso für diverse
Ausführungsformen der Vorrichtung Verwendung finden und werden daher nicht redundant erwähnt. Weiter können nachfolgend genannte Merkmale, welche die
Vorrichtung betreffen, für vorherig bereits beschriebenes Verfahren vorgesehen sein.
Die Vorrichtung sieht vor, dass zumindest näherungsweise vollständig
abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen aus wenigstens einer Einbauposition einer Verpackungsmaschine entnommen werden und durch jeweils neue Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial für die jeweilige Einbauposition ersetzt werden können, wobei vorzugsweise nach jeweiligem Einsetzen eine außen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle in Nähe oder im Bereich ihres freien Endes abgezogen und zur Bildung einer ununterbrochenen Materialbahn mit einem Abschnitt einer in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn einer weiteren Rolle verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst Einrichtungen zur Bereitstellung neuer Rollen für die Verpackungsmaschine in definierter Zuführung wie bspw. Paletten, Regalsystemen, FTS o.ä. sowie wenigstens eine Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung zur Übernahme der Rollen von der definierten Zuführung und zum Einsetzen der neuen Rollen in die jeweilige Einbauposition der
Verpackungsmaschine und/oder zur Entnahme von verbrauchten Rollen aus den jeweiligen Einbaupositionen der Verpackungsmaschine. Die Rollen können hierbei insbesondere mittels Handhabungs- und Greifeinrichtungen selbständig von der geordneten Zuführung aufgenommen und in die Verpackungsmaschine eingesetzt werden. Außerdem ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit
Raumüberwachungseinrichtungen zur Erfassung betriebsrelevanter Parameter zumindest der neu in die Verpackungsmaschine einzusetzenden Rollen und zur Steuerung zumindest der Verpackungsmaschine hinsichtlich einer Handhabung der neu in die jeweilige Einbauposition eingesetzten Rolle in Abhängigkeit von den erfassten
Parametern ausgestattet. Die Erfassung kann insbesondere während der Bereitstellung und/oder Handhabung der Rollen erfolgen, ggf. aber auch vorher, so dass die erfassten Parameter z.B. aus Datenbanken zur Verfügung gestellt und zur optimierten Steuerung der Verpackungsmaschine eingesetzt werden können. Die betriebsrelevanten Parameter können insbesondere zumindest durch die Abmessungen und/oder Positionen der Rollen im Bereich der definierten Zuführung und/oder Bereitstellung und/oder während ihrer Handhabung durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung gebildet sein, so dass auf Grundlage dieser Betriebsparameter eine verbesserte und exaktere Steuerung der Rollenabwicklung der Verpackungsmaschine ermöglicht ist. Ebenso denkbar ist es, die Lagertemperaturen der Rollen zu überwachen, da die Temperaturen einen signifikanten Einfluss auf das Biege- und Abwickelverhalten der üblicherweise auf den Rollen befindlichen dünnen Folienbahnen haben, so dass die Kenntnis der Temperatur der jeweiligen Rolle eine verbesserte Handhabung der Rolle bei der Abwicklung der darauf befindlichen Folienbahn ermöglicht.
Wahlweise können bei der Vorrichtung auch die Positionen der Rollen im Bereich der definierten Zuführung und/oder Bereitstellung und/oder der Positionen und/oder Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung innerhalb eines
Bewegungsraumes erfasst werden, um auf diese Weise die Steuerung der Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung im Bereich der definierten Zuführung und/oder Bereitstellung für die Rollen in Abhängigkeit von den mittels der
Raumüberwachungseinrichtung erfassten Raum-, Bewegungs- und/oder Sensordaten zu optimieren.
Bei einer bevorzugten Variante der Vorrichtung können die
Raumüberwachungseinrichtungen bspw. durch wenigstens eine optische
Erfassungseinrichtung, insbesondere durch eine Kamera gebildet sein, die in erster Linie die für den Betrieb der Verpackungsmaschine möglicherweise relevanten
Rollenparameter erfassen kann. Au ßerdem kann die Raumüberwachungseinrichtung wahlweise den Bewegungsraum der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erfassen und diesen Bewegungsraum und die darin stattfindenden Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung abbildende Ausgangssignale liefern und einem
Steuerungssystem zur Verfügung stellen. Die wenigstens eine optische
Erfassungseinrichtung bzw. die Kamera kann bspw. unmittelbar der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zugeordnet sein. So kann dort eine Kamera montiert sein; diese kann dann die Rollen optisch erfassen und ihre betriebsrelevanten Parameter aufnehmen, sofern diese optisch erkennbar sind. Sie kann jedoch auch die Bewegungen sowie die drehrichtungskonforme Orientierung jeder neuen Rolle vor bzw. bei ihrem Einsetzen überprüfen. Wahlweise kann die Kamera im Raum bzw. können auch mehrere Kameras im Raum und/oder am Roboter bzw. der Handhabungseinrichtung angeordnet sein.
Die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann insbesondere durch einen Mehrachsroboter gebildet sein, der neue Rollen von der definierten Zuführung aufnimmt und in der Verpackungsmaschine platziert. Wie erwähnt kann dem Handhabungsroboter bzw. dem Mehrachsroboter wahlweise eine Kamera zugeordnet sein, die bspw. an einem beweglichen bzw. gelenkigen Greif- oder Auslegerarm angeordnet sein kann, um alle erfassten Gegenstände und die jeweilige Umgebung zu erfassen, um den
Mehrachsroboter besser und exakter steuern zu können. Die Handhabungseinrichtung bzw. der Mehrachsroboter verfügt über geeignete Greif- und/oder Haltemittel, die bspw. durch einen Haltedorn gebildet sein können, welcher stirnseitig in die jeweilige als Hohlkörper ausgebildete neue Rolle eintaucht, seinen maximalen Querschnittsdurchmesser vergrößert bzw. seinen Querschnitt flächig vergrößert und hiermit die jeweilige neue Rolle klemmend an der
Handhabungseinrichtung bzw. dem Mehrachsroboter fixiert.
Wahlweise kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durch ein
führerloses und/oder ferngesteuertes Transportsystem (sog. FTS mit mindestens einem selbstfahrenden Shuttle) gebildet sein, das neue Rollen von der definierten Zuführung aufnimmt und in der Verpackungsmaschine platziert. Auch diesem Shuttle bzw. FTS kann wahlweise eine Kamera zugeordnet sein.
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung sind vorzugsweise geeignete Hilfsmittel vorhanden, um eine drehrichtungskonforme Position jeder neu in die Verpackungsmaschine einzusetzenden Rolle während ihrer Handhabung durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zu überprüfen und bedarfsweise, d.h. bei einer falsch liegenden Rolle, die ein loses
Materialbahnende in falsche Richtung liegen hat, korrigieren zu können. So kann der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bspw. eine Zwischenablage für eine in die Verpackungsmaschine einzusetzende Rolle zugeordnet sein, die als Auflage für die Rolle dienen kann, insbesondere zur Ablage, drehrichtungskonformen Bereitstellung und erneuten Aufnahme durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zur
anschließenden Übergabe in die Verpackungsmaschine. Diese optional im
Bewegungsraum befindliche Zwischenablage kann bspw. durch einen Lagerbock gebildet sein, der eine feste oder variable Position innerhalb des Bewegungsraumes der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung einnehmen kann. Auch kann vorgesehen sein, dass der Lagerbock selbst ein bewegliches und selbstfahrendes Shuttle eines FTS bilden kann. Außerdem kann dem Lagerbock wahlweise eine Kamera zugeordnet sein, wodurch eine zusätzliche optische Überwachung am Lagerbock ermöglicht ist. Au ßerdem kann der Lagerbock mit einem Drehantrieb zur Rotation einer darauf liegenden Rolle um eine horizontale Längsachse ausgestattet sein, um deren Drehlage und/oder eine Ausrichtung einer Kante einer äu ßeren Materialbahnlage zu justieren. Darüber hinaus kann der Lagerbock wahlweise einen Wendemechanismus aufweisen, um eine 180°-Drehung bei aufliegender Rolle durchführen zu können. Diese Funktion ist bei einer Ausgestaltung der Zwischenablage als selbstfahrendem Shuttle bereits vorhanden. Die Vorrichtung kann weiterhin zusätzliche optische Überwachungseinrichtungen bzw. Kameras in der Verpackungsmaschine vorsehen, insbesondere im Bereich der auszuwechselnden Rollen bzw. im Bereich deren Einbaupositionen.
Weiterhin kann die Vorrichtung zusätzliche Einrichtungen aufweisen, um auf eine Partie der neuen Rollen im Bereich der freien Enden ihrer äußeren Materialbahnen jeweils mindestens eine optische Kennzeichnung aufzubringen, so dass die neuen Rollen mittels der Handhabungseinrichtung derart in ihre jeweilige Einbauposition eingesetzt werden oder vor Abziehen der jeweiligen äußeren Lage derart in ihrer jeweiligen Einbauposition ausgerichtet werden können, dass die optischen Kennzeichnungen in Richtung einer jeweilig gegenüberliegenden Einbauposition weisen. Hierbei kann zudem vorgesehen sein, dass die mindestens eine optische Kennzeichnung auf die jeweilige neue Rolle vor Einsetzen in ihre jeweilige Einbauposition derart aufgebracht wird, dass mittels der optischen Kennzeichnung das freie Ende der äu ßeren Materialbahn der jeweiligen neuen Rollen zumindest weitgehend unbeweglich an der jeweiligen neuen Rolle festgesetzt wird. Besonders vorteilhaft lässt sich die optische Kennzeichnung auf eine auf der
Zwischenablage liegende neue Rolle aufbringen, ggf. unter Unterstützung der jeweiligen Kamera.
Wahlweise können bei der Vorrichtung neue Rollen über Paletten oder bspw. über eine Horizontalfördereinrichtung in den Bereich der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung bewegt und mittels der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung von der Palette oder von der Horizontalfördereinrichtung direkt entnommen werden.
Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Steuerungseinheit mit der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung sowie der Raumüberwachungseinrichtung in
Verbindung steht und unter Berücksichtigung einer jeweiligen mittels der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erfolgten Aufnahme neuer Rollen vom Zuführbereich und/oder einer Palette bzw. der Horizontalfördereinrichtung einen getakteten Betrieb der
Horizontalfördereinrichtung bzw. der Palettenzuführung vorgibt.
Nachfolgend werden nochmals einige Aspekte, Besonderheiten und Details des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zusammengefasst. So betrifft die Erfindung ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Handhabung von auf Rollen aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial von
Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial. Das Flach- und/oder Folienmaterial kann dabei als Schrumpffolie oder als herkömmliche Kunststofffolie ausgebildet sein. Die Rollen können einen Kern besitzen, dessen geometrische Form einem Hohlzylinder entspricht und der zumindest anteilig aus cellulosehaltigem Material bestehen kann. Vorteilhafterweise kann die jeweilige neue Rolle hierdurch auf einen mit dem Kern korrespondierenden Zapfen der Verpackungsmaschine aufgesetzt werden und bei Abziehen bzw. Entnahme an
Verpackungsmaterial von der Rolle drehend auf dem Zapfen rotieren. Im Rahmen des Verfahrens werden die Rollen optisch abgetastet und alle für den Betrieb der
Verpackungsmaschine möglicherweise relevant werdenden Rollenparameter erfasst, um die Verpackungsmaschine besser steuern zu können und um deren Prozesssicherheit zu optimieren. Bei dem Verfahren werden zumindest teilweise abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen aus wenigstens einer Einbauposition einer Verpackungsmaschine entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige Einbauposition eingesetzt. In besonders bevorzugten Ausführungsformen können wenigstens zwei Einbaupositionen vorgesehen sein. Jede der wenigstens zwei Einbaupositionen kann, wie vorhergehend bereits erwähnt, einen Zapfen besitzen, auf welchen die neue Rolle aufgesetzt wird und auf welchem die jeweilige Rolle zum
Abwickeln ihres jeweiligen Flach- und/oder Folienmaterials rotiert. Insbesondere können die Rollen auf dem Zapfen ihrer jeweiligen Einbauposition klemmend fixiert sein. Der Zapfen kann rotierend angetrieben werden und ein Drehmoment auf die jeweilige aufsitzende Rolle weitergeben, so dass die Rolle zum Abwickeln ihres Flach- und/oder Folienmaterials über ihren Zapfen drehend bewegt wird. Jedem Zapfen kann ein Antrieb zugeordnet sein, über welchen der jeweilige Zapfen gedreht wird. Die Antriebe können mit einer nachfolgend noch näher beschriebenen Steuereinheit in Verbindung stehen bzw. über eine nachfolgend noch näher beschriebene Steuereinheit zum Drehen der Zapfen angesteuert werden. Vor Entnahme einer Rolle mit zumindest teilweise abgewickeltem und/oder aufgebrauchtem Verpackungsmaterial aus ihrer jeweiligen Einbauposition kann die klemmende Verbindung zwischen dem Zapfen und der Rolle gelöst werden, so dass die Rolle sodann nicht mehr fest mit dem Zapfen in Verbindung steht und vom Zapfen abgenommen werden kann. Die rotierende Bewegung des Zapfens kann unterbrochen werden, bis eine neue Rolle auf den Zapfen aufgesetzt bzw. in die entsprechende
Einbauposition eingesetzt wurde. Nach jeweiligem Einsetzen einer neuen Rolle in ihre jeweilige Einbauposition wird normalerweise eine au ßen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle in der Nähe oder im Bereich ihres freien Endes abgezogen und zur Bildung einer ununterbrochenen Materialbahn mit einem Abschnitt einer in der
Verpackungsmaschine geführten Materialbahn einer weiteren Rolle verbunden. Die außen liegende Lage der jeweiligen eingesetzten neuen Rolle kann nach dem Einsetzen mit einem geeigneten Greifelement, z.B. mittels einer mit pneumatischem Saugdruck, mechanisch klemmend und/oder elektrostatisch haftend arbeitenden Greif- und/oder Handhabungseinrichtung abgezogen werden, welche sich zwischen den wenigstens zwei Einbaupositionen hin und her bewegt. Somit kann das Greifelement abwechselnd aus den wenigstens zwei Einbaupositionen au ßen liegende Lagen der neuen Rollen abziehen. In der Praxis haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen das Greif element die jeweilige außen liegende Lage einer neuen Rolle über Unterdruck temporär fixiert. Weiter kann ein Schweißstab vorgesehen sein, welcher in Richtung nach unten bewegt wird und hierbei die außen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle mit der in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn verschweißt. Über das Greif element kann die jeweilige außen liegende Lage in einen Arbeitsbereich des Schweißstabes bewegt werden. Der temperierte Schweißstab kann somit die au ßen liegende Lage der jeweiligen neuen Rolle klemmend gegen die in der
Verpackungsmaschine geführte Materialbahn bewegen. Insbesondere haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen der Schweißstab hierzu vertikal auf und ab bewegt wird und bei einer vertikalen Senkbewegung die jeweilige au ßen liegende Lage einer neuen Rolle mit einer in der Verpackungsmaschine geführten Materialbahn verschweißt. Normalerweise ist während des Einsetzens einer neuen Rolle und während des
Verbindens das Flach- und/oder Folienmaterial der weiteren Rolle noch nicht vollständig aufgebraucht, so dass in denkbaren Ausführungsformen zum kontinuierlichen
Verpackungsbetrieb Flach- und/oder Folienmaterial ggf. unterbrechungsfrei von mindestens einer Rolle der wenigstens zwei Einbaupositionen abgewickelt werden kann. Vorteilhafterweise kann die neue Rolle demnach eingesetzt werden, während von der weiteren Rolle in der Verpackungsmaschine noch Flach- und/oder Folienmaterial abgewickelt wird. Auch bei Entnahme einer zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle aus der Verpackungsmaschine kann Flach- und/oder Folienmaterial von einer weiteren Rolle der Verpackungsmaschine abgewickelt werden Bei dem mit der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahren werden zumindest annähernd abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen sensorisch erkannt und mittels der zuvor beschriebenen Greif- und/oder Handhabungseinrichtung durch neue Rollen mit Flach- und/oder Folienmaterial ersetzt. Eine sensorische Erkennung kann beispielsweise unter Zuhilfenahme optischer Detektoren bzw. eines optischen
Detektionssystems erfolgen, welches im Bereich der wenigstens einen Einbauposition bzw. im Bereich der wenigstens zwei Einbaupositionen angeordnet sein kann. Das optische Detektionssystem bzw. der optische Detektor und die Handhabungseinrichtung können mit der Steuerungseinheit in Verbindung stehen, die auch die Bewegungen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bzw. des Mehrachsroboters steuert. Zudem kann während oder vor dem Einsetzen der neuen Rolle ihre Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung festgestellt und/oder überprüft werden. In der Praxis haben sich hierbei insbesondere Ausführungsformen bewährt, bei welchen das Feststellen und/oder Überprüfen der Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Orientierung mittels optischer Erfassung erfolgt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Ausführungsbeispiele beschränkt, so dass beispielsweise auch haptische und/oder weitere Mechanismen vorgesehen sein können, um die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung der jeweiligen neuen Rolle zu überprüfen. Ist die erkannte Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung passend bzw.
entspricht diese einer vorbestimmten Soll-Orientierung und/oder Soll-Drehrichtung, so kann die jeweilige neue Rolle in ihre zugeordnete Einbauposition eingesetzt werden bzw. in ihrer jeweiligen zugeordneten Einbauposition verbleiben. Wird eine falsche
Drehrichtung und/oder eine falsche drehrichtungskonforme Positionierung festgestellt, so kann eine Ausrichtungskorrektur der jeweiligen neuen Rolle vorgenommen oder eine weitere neue Rolle mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Orientierung zum Einsetzen ausgewählt und in die jeweilige Einbauposition eingesetzt werden. Dies kann insbesondere unter Verwendung der oben beschriebenen
Zwischenablage erfolgen, die sich in Nähe der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bzw. zumindest innerhalb ihres Bewegungsraumes befindet.
So kann es sein, dass eine Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Positionierung einer neuen Rolle überprüft wird. Wurde eine falsche Drehrichtung und/oder eine falsche drehrichtungskonforme Positionierung festgestellt, so kann die jeweilige neue Rolle vor dem Einsetzen in die Verpackungsmaschine auf die
Zwischenablage gelegt, von der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung getrennt und drehrichtungskonform bzw. mit passender Drehrichtung orientiert bzw. ausgerichtet wieder aufgenommen und hierauf folgend in ihre jeweilige Einbauposition eingesetzt werden. Die drehrichtungskonforme Orientierung bzw. die Orientierung mit passender Drehrichtung sowie das Einsetzen der Rolle in ihre jeweilige Einbauposition kann sodann vor Verbinden bzw. Verschweißen ihrer außen liegenden Lage mit der noch in der Verpackungsmaschine verbleibenden Materialbahn erfolgen. Während der
drehrichtungskonformen Ausrichtung der neuen Rolle kann Flach- und/oder Verpackungsmaterial durchgehend von einer weiteren in der Verpackungsmaschine bzw. in einer der wenigstens zwei Einbaupositionen angeordneten Rolle abgewickelt werden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die erwähnten optischen Detektoren des
Raumüberwachungssystems bzw. das optische Detektionssystem über die
Steuerungseinheit mit der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung in Wirkverbindung stehen und deren exakte Bewegungen zur Handhabung der Rolle steuern, wobei über den optischen Detektor bzw. das optische Detektionssystem darüber hinaus eine jeweilige Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung neuer Rollen überprüfbar und/oder feststellbar ist und die neuen Rollen mittels der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung mit für die jeweilige Einbauposition passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung einsetzbar und/oder mittels der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung mit passender Drehrichtung und/oder
drehrichtungskonformer Orientierung ausrichtbar sind. Darüber hinaus kann die
Vorrichtung eine optische und mit der Steuerungseinheit gekoppelte Anzeigeeinheit, wie beispielsweise ein Display oder dergleichen, aufweisen, über welches Informationen zu Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung dargestellt werden.
Beispielsweise kann es sein, dass bei falscher Drehrichtung bzw. falscher
drehrichtungskonformer Orientierung neuer Rollen via die optische Anzeigeeinheit ein Hinweis für einen Benutzer ausgegeben wird. Auch ist vorstellbar, dass Informationen zu Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung als akustisches Signal ausgegeben werden.
Zudem ist die Steuerungseinheit mit der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung vorzugsweise in einer Weise gekoppelt, dass die zumindest teilweise abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rollen selbständig aus der jeweiligen Einbauposition entnehmbar und neue Rollen mit passender Drehrichtung und/oder passender drehrichtungskonformer Orientierung selbständig in die wenigstens eine Einbauposition einsetzbar sind. Auf der Steuerungseinheit kann hierbei ein Algorithmus abgelegt sein, wobei über den Algorithmus unter Berücksichtigung der erfassten Rollenpositionen - diese können bspw. auf Paletten stehen - und durch den optischen Detektor
festgestellten Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformen Orientierung der jeweiligen neuen Rolle eine bestimmte Ansteuerung der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung bewirkt wird. Zudem kann die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung zur klemmenden Fixierung der als Hohlkörper ausgebildeten neuen Rollen einen vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Haltedorn mit verstellbarem maximalem Querschnittsdurchmesser umfassen. Die Verstellung des Querschnittsdurchmessers kann über die Steuerungseinheit erfolgen bzw. durch die Steuerungseinheit vorgegeben werden. Die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung kann einen bewegbaren Greifarm besitzen, wobei am freien Ende des Greifarmes der Haltedorn angeordnet ist.
Wahlweise kann der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung eine zum Transport von neuen Rollen ausgebildete Horizontalfördereinrichtung vorgeordnet sein, die sich in einen Arbeitsbereich der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung erstreckt und welche über die Steuerungseinheit unter Berücksichtigung einer Entnahme neuer Rollen durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung mit getaktetem Betrieb ansteuerbar ist. In weiteren Ausführungsformen ist denkbar, dass der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung neue Rollen auf Paletten oder dgl. bereitgestellt werden. Auch besteht die Möglichkeit, neue Rollen in einem Container oder dergleichen zu platzieren, welcher sich im Arbeitsbereich der Greif- und/oder Handhabungsbereich befindet und über welchen der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung neue Rollen bereitgestellt werden. Die neuen Rollen können ungeordnet bzw. mit beliebiger Orientierung im
Container platziert sein, wobei mittels des optischen Detektors die Drehrichtung und/oder drehrichtungskonforme Orientierung überprüfbar und/oder feststellbar ist.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zudem verdeutlicht Fig. 1 eine denkbare
Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren. Fig. 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer zweiten
Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie eine sinnvolle
Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren.
Fig. 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht zweier Einbaupositionen für Rollen innerhalb der Verpackungsmaschine, die mit einer Vorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen aus den Figuren 1 und 2 zusammenwirken kann.
Fig. 4 zeigt die Einbaupositionen der Fig. 3 mit eingesetzter neuer Rolle für die zweite Einbauposition. Fig. 5 zeigt die Einbaupositionen der Figuren 3 und 4 mit abgezogener äußerer Lage der in die zweite Einbauposition eingesetzten neuen Rolle.
Fig. 6 zeigt in zwei perspektivischen Ansichten eine Handhabungseinrichtung, die eine neue Rolle von einer Palette aufnimmt, um sie in die Verpackungsmaschine einzusetzen.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 1 zeigt eine erste
Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Zudem verdeutlicht die Fig. 1 auch eine denkbare Umsetzung einer Ausführungsform für das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren.
Die Vorrichtung 10 dient der Handhabung von flächigem Verpackungsmaterial wie bspw. Schrumpffolie oder Verpackungsfolien, die auf großen, aufgrund ihres Gewichts in aller Regel nicht manuell handhabbaren Rollen 12 aufgewickelt ist. Schematisch angedeutet ist in Fig. 1 ein Teil einer Verpackungsmaschine 14, der über eine
nachfolgend näher zu beschreibende Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 neue Rollen 12 zugeführt werden. Die im gezeigten Ausführungsbeispiel als stationär angeordneter Mehrachsroboter 18 ausgebildete Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 setzt die jeweils der Verpackungsmaschine 14 zuzuführenden neuen Rollen 12 in zwei unterschiedliche Einbaupositionen EB1 und EB2 ein, welche in Fig. 1 nur ansatzweise zu erkennen sind und in der Detailansicht der Fig. 3 beispielhaft verdeutlicht werden.
Wie eine Zusammenschau der Figuren 3 bis 5 mit Fig. 1 zeigt, werden mittels der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 bzw. mit Hilfe des Mehrachs- oder
Handhabungsroboters 18 einzelne neue Rollen 12 in eine der beiden Einbaupositionen EB1 bzw. EB2 eingesetzt, während sich in der weiteren Einbauposition EB2 bzw. EB1 noch eine verbrauchte oder teilweise verbrauchte Rolle 20 befindet, von welcher noch während des Einsetzens der jeweils neuen Rolle 12 weiterhin eine darauf befindliche Materialbahn 22 abgewickelt wird, die in der Verpackungsmaschine 14 als
Verpackungsmaterial verarbeitet wird. Während des weiteren Abwickeins der Materialbahn 22 von der nahezu aufgebrauchten Rolle 20 erfolgt eine Verbindung bzw. Verschweißung der äußeren Lage 24 (vgl. Fig. 5) der neuen Rolle 12 mit der Materialbahn 22, wodurch die Vorrichtung 10 in einem kontinuierlichen Betrieb laufen kann, ohne dass der Verpackungsprozess zum Auswechseln einer aufgebrauchten Rolle 20 gegen eine neue Rolle 12 unterbrechen werden müsste.
Die neuen Rollen 12 setzen sich jeweils zusammen aus dem aufgewickelten flächigen Verpackungsmaterial 22 bzw. der Verpackungs- oder Schrumpffolie sowie einem Kern 26, auf welchem das Verpackungsmaterial 22 bzw. die Schrumpffolie aufgewickelt ist. Zur Entgegennahme einer neuen Rolle 12 von einer in Fig. 1
angedeuteten Horizontalfördereinrichtung 28 taucht die Handhabungseinrichtung 16 bzw. der Handhabungsroboter 18 über einen endseitig an seinem beweglichen Auslegerarm 30 beweglich angeordneten Haltedorn 32 stirnseitig in einen Kern 26 einer neuen Rolle 12 ein. Ein Armabschnitt 34 der Handhabungseinrichtung 16 bzw. des Handhabungsroboters 18 kann hierzu um eine Drehachse 36, wie sie in Fig. 6A beispielhaft gezeigt ist, rotierend bewegt werden. Nach Eintauchen des Haltedorns 32 in den Kern 26 wird der
Querschnittsdurchmesser des Haltedorns 32 vergrößert, so dass die neue Rolle 12, wie auch in Fig. 6B gezeigt, am Haltedorn 32 klemmend fixiert ist. Der Kern 26 ist
hohlzylindrisch ausgebildet, die Form des Haltedorns 32 hierzu korrespondierend, so dass der Haltedorn 32 zur klemmenden Fixierung der neuen Rolle 12 über seinen
Außenumfang mit einer Innenmantelfläche des Kerns 26 in Verbindung steht.
Über die Horizontalfördereinrichtung 28 können der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung 16 bzw. dem Handhabungsroboter 18 neue Rollen 12 in ununterbrochener Folge zur Verfügung gestellt werden, so dass bei Entnahme einer neuen Rolle 12 von der Horizontalfördereinrichtung 28 eine weitere neue Rolle 12 in Richtung der Handhabungseinrichtung 16 weiterbewegt wird bzw. in Richtung der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 nachrückt. Die Horizontalfördereinrichtung 28 kann je nach Bedarf in gewünschter Weise getaktet oder durchgehend mit konstanter
Geschwindigkeit betrieben werden. Ihr Betrieb wird vorgegeben durch eine hier nur schematisch angedeutete Steuerungseinheit 38, die nicht nur die
Horizontalfördereinrichtung 28 in ihrer Fördergeschwindigkeit und/oder Taktung steuert, sondern auch den Handhabungsroboter 18 in seinen Bewegungen. Die Steuerungseinheit 38 verarbeitet die Signale 40 wenigstens einer Raumüberwachungseinrichtung 42, die insbesondere durch eine optische Erfassungseinrichtung bzw. eine Kamera 44 gebildet sein kann, ggf. auch durch mehrere Kameras 44, die zumindest den Bewegungsraum 46 des Mehrachsroboters 18 und seine Bewegungen erfassen, womit auch die exakten Bewegungen des Auslegerarms 30 mit dem daran schwenkbeweglich angeordneten Haltedorn 32 in Bezug auf jede zu erfassende neue Rolle 12 gemeint sind. Der optisch mittels der durch die Kamera 44 gebildeten Raumüberwachungseinrichtung 42 erfassbare Bewegungsraum 46 ist in der Darstellung der Fig. 1 zur besseren Veranschaulichung durch einen Strahlenfächer mit den unterbrochenen Linien angedeutet.
In Fig. 1 zu erkennen ist weiterhin ein im Bereich der Horizontalfördereinrichtung 28 positionierter Manipulator 48, der von einem Benutzer 50 bedient wird und über welchen neue Rollen 12 stehend auf der Horizontalfördereinrichtung 28 platziert werden können. Die neuen Rollen 12 können bspw. stehend auf einer Palette 52 angeliefert werden, von welcher sie der Benutzer 50 mittels des von ihm in seinen Bewegungen steuerbaren Manipulators 48 entgegennehmen und mittels eines dort befindlichen Haltedorns 54 auf der Horizontalfördereinrichtung 28 platzieren kann. Ein Arbeitsbereich des Manipulators 48 erstreckt sich daher über die Palette 52 sowie über einen
Streckenabschnitt der Horizontalfördereinrichtung 28. Diese gezeigte Steuerungs- und Zufördervariante stellt allerdings nur ein Beispiel von vielen Alternativen dar. Ebenso möglich sind kontinuierliche Zufördervarianten, die keiner manuellen Handhabung bedürfen, wie sie anhand der Fig. 1 beschrieben ist. Bei einer nicht in dieser Weise geordneten Zuförderung kann es sinnvoll sein, im Bewegungsraum 46 der Greif- und Handhabungseinrichtung 16 eine Zwischenablage für die neuen Rollen 12 vorzusehen, um bei nicht drehrichtungskonformer Erfassung durch den Haltedorn 32 des
Handhabungsroboters 18 die Rollen 12 dort ablegen zu können, den Haltedorn 32 aus dem Kern 26 herauszuziehen und die Rolle 12 an ihrer anderen Stirnseite wieder zu erfassen, um sie in der jeweils benötigten Drehrichtung für die Einbaupositionen EB1 oder EB2 in der Verpackungsmaschine 14 einsetzen zu können. Eine solche Zwischenablage, ihre Funktion und ihr Zusammenwirken mit der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 sowie mit der Raumüberwachungseinrichtung 42 sind beispielhaft anhand der
Ausführungsvariante der Fig. 2 näher erläutert. Bei der in Fig. 1 gezeigten Variante der Vorrichtung 10 bleibt es Aufgabe des Benutzers 50, für die jeweils richtige Positionierung der Rollen 12 auf der Horizontalfördereinrichtung 28 zu sorgen, insbesondere auch im Hinblick auf ihre richtige Drehrichtung in der jeweiligen Einbauposition EB1 oder EB2 (vgl. hierzu die Figuren 3 bis 5).
Die Fig. 1 zeigt weiterhin einen oben offenen Container 56, der sich im
Arbeitsbereich 46 der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 befindet. Ist der Vorrat an Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie einer in der Verpackungsmaschine 14 platzierten Rollen 12 bzw. 20 erschöpft, wird mittels des Handhabungsroboters 18 der aus Cellulose, Kunststoff, Holz oder Pappe bestehende Kern 26 einer leeren Rolle 20 aus der Verpackungsmaschine 14 entnommen und in dem Container 56 abgelegt. Erst nach Entnahme des Kern 26 kann eine neue Rolle 12 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 der Verpackungsmaschine 14 eingesetzt werden, so dass die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 bzw. der Handhabungsroboter 18 zunächst den Kern 26 entnimmt und zeitlich hierauf folgend eine neue Rolle 12 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 einsetzt.
Wie bereits erwähnt, stehen die Horizontalfördereinrichtung 28, die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 bzw. der Mehrachsroboter 18 und die Verpackungsmaschine 14 in Verbindung mit der Steuerungseinheit 38. Diese kann insbesondere den getakteten Betrieb der Horizontalfördereinrichtung 28 vorgeben, ein Einsetzen und eine Entnahme von Rollen 12 bzw. 20 durch die Handhabungseinrichtung 16 aus den beiden
Einbaupositionen EB1 und EB2 initiieren. Zudem kann sie, wie nachfolgend noch näher beschrieben, ein Abrollen von Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie der in der Verpackungsmaschine 14 eingesetzten Rollen 12 steuern. Wesentlich im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung ist au ßerdem, dass die Raumüberwachungseinrichtung 42 in Zusammenwirkung mit der Steuerungseinheit 38 betriebsrelevante Rollenparameter wie insbesondere deren Abmessungen, deren Wickelgüte, die Anfangspositionen der Folienbahnen etc. erfassen kann, um durch Erfassung, Verarbeitung und Aufbereitung dieser Daten die Prozesssicherheit der Verpackungsmaschine zu erhöhen. Eine
Wirkverbindung zwischen der Steuerungseinheit 38 und der Verpackungsmaschine 14 ist deshalb zwingend erforderlich, der besseren Übersichtlichkeit halber jedoch in Fig. 1 nicht dargestellt. Diese erwähnten betriebsrelevanten Parameter werden sinnvollerweise mittels der Raumüberwachungseinrichtung 42 bzw. der Kamera 44 erfasst, von der
Steuerungseinrichtung 38 verarbeitet und die dadurch gewonnenen Daten in aufbereiteter Form der Verpackungsmaschine 14 zur Verfügung gestellt, so dass diese für ein möglichst exaktes Positionieren der Rollen 12 in den Einbaupositionen EB1 und EB2 sowie für ein möglichst präzises Abwickeln der Materialbahnen sorgen kann (vgl. hierzu die Figuren 3 bis 5). Wahlweise kann die Steuerungseinheit 38 zudem für eine Bewegungssteuerung der Horizontalfördereinrichtung 28 und insbesondere der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung 16 sorgen, die somit eine fehlertolerante Positionierung und Zuförderung der neuen Rollen 12 sowie deren Handhabung ermöglichen, da die exakte Erfassung jeder neuen Rolle 12 durch den Haltedorn 32 des Handhabungsroboters 18 mit Hilfe der wenigstens einen Kamera 44 effektiv unterstützt und gesteuert werden kann, so dass die exakte Positionierung der Rollen 12 auf der Horizontalfördereinrichtung 28 an Bedeutung verliert und durch die entsprechend nachgeführte Bewegungssteuerung des Handhabungsroboters 18 innerhalb seines Bewegungsraumes 46 ausgeglichen werden kann. Die in Fig. 1 angedeutete Positionierung der Kamera 44 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Ebenso kann eine Kamera 44 oder können mehrere Kameras 44 an weiteren Stellen positioniert sein, bspw. auch im Bereich der Verpackungsmaschine 14, im Bereich des Handhabungsroboters 18 oder ggf. sogar an seinem Schwenkarm 30, sofern der Bewegungsraum 46 in der benötigten Weise dadurch abgedeckt und erfasst werden kann.
Die Steuerungseinheit 38 kann zudem eine Anzeigeeinrichtung 58 bzw. ein Display aufweisen, über die/das Informationen zu den erfassten betriebsrelevanten Rollenparametern sowie ggf. auch zur Drehrichtung bzw. drehrichtungskonformen Orientierung neuer Rollen 12 und/oder weitere Steuerungs- bzw. Bewegungsparameter des Mehrachsroboters 18 und/oder der Horizontalfördereinrichtung 28 für den Benutzer 50 visualisiert werden können. Die Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung der neuen Rollen 12 wird vorzugsweise, wie nachfolgend beispielhaft mit Bezug auf die Figuren 3 bis 5 beschrieben, von der Kamera 44 oder ggf. auch von einer weiteren Kamera festgestellt und/oder überprüft, die mit der Steuerungseinheit 38 in Verbindung steht bzw. stehen. Da die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 den jeweiligen Kern 26 einer leeren Rolle 20 aus der Verpackungsmaschine 14 entnehmen kann und unter Zuhilfenahme der Kamera 44 bzw. der weiteren Kameras neue Rollen 12 mit passender Drehrichtung bzw. mit drehrichtungskonformer Orientierung in die
Verpackungsmaschine 14 selbständig einsetzt, kann die Vorrichtung 10 zumindest ab Beginn einer Entgegennahme neuer Rollen 12 von der Horizontalfördereinrichtung 28 vollständig automatisiert betrieben werden.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 2 veranschaulicht eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 sowie eine sinnvolle Umsetzung einer Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren. Die
Verpackungsmaschine 14 unterscheidet sich nicht signifikant von der zuvor
beschriebenen Variante gemäß Fig. 1 . Auch hier dient die Vorrichtung 10 wiederum der Handhabung von flächigem Verpackungsmaterial wie bspw. Schrumpffolie oder
Verpackungsfolien, die der Verpackungsmaschine 14 entsprechend dem
verbrauchsbedingten Nachschubbedarf mittels der als Mehrachsroboter 18 ausgebildeten Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 einzeln auf Rollen 12 zur Verfügung gestellt werden. Wie bei der ersten Variante gemäß Fig. 1 setzt die Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung 16 die jeweils der Verpackungsmaschine 14 zuzuführenden neuen Rollen 12 in zwei unterschiedliche Einbaupositionen EB1 und EB2 ein, die anhand der Detailansichten der Figuren 3 bis 5 näher erläutert werden.
Die in Fig. 2 gezeigte zweite Variante der Vorrichtung 10 verzichtet auf eine Horizontalfördereinrichtung, sondern bekommt die neuen Rollen 12 jeweils auf Paletten 52 angeliefert, wobei auf jeder Palette 52 vier hochkant angeordnete Rollen 12 stehen, die jeweils einzeln vom Handhabungsroboter 18 aufgenommen und in die
Verpackungsmaschine 14 eingesetzt werden. Zur Aufnahme einer neuen Rolle 12 von einer der in Reichweite, d.h. innerhalb des Bewegungsraumes 46 der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 bzw. des Mehrachsroboters 18 stehenden Paletten 52 taucht die Handhabungseinrichtung 16 bzw. der Handhabungsroboter 18 über den endseitig an seinem beweglichen Auslegerarm 30 beweglich angeordneten Haltedorn 32 stirnseitig in einen Kern 26 einer neuen Rolle 12 ein, wie dies bereits anhand der Fig. 1 erläutert wurde. Ein Armabschnitt 34 der Handhabungseinrichtung 16 bzw. des
Handhabungsroboters 18 kann hierzu um eine Drehachse 36 rotierend bewegt werden. Nach Eintauchen des Haltedorns 32 in den Kern 26 wird der Querschnittsdurchmesser des Haltedorns 32 vergrößert, so dass die neue Rolle 12 am Haltedorn 32 klemmend fixiert ist. Der Kern 26 ist hohlzylindrisch ausgebildet, die Form des Haltedorns 32 hierzu korrespondierend, so dass der Haltedorn 32 zur klemmenden Fixierung der neuen Rolle 12 über seinen Au ßenumfang mit einer Innenmantelfläche des Kerns 26 in Verbindung steht.
Über die regelmäßig in den Bewegungsraum 46 gelieferten Paletten 52 mit jeweils vier neuen Rollen 12 werden der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 bzw. dem Handhabungsroboter 18 neue Rollen 12 in ununterbrochener Folge zur Verfügung gestellt, so dass bei Entnahme aller neuen Rollen 12 von einer der Paletten 52 diese leere Palette 52 gegen eine neue Palette 52 mit weiteren vier Rollen 12 ausgetauscht werden kann, die wiederum in den Bewegungsraum 46 der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung zu platzieren ist. Diese Anlieferung kann mittels geeigneter Flurförderfahrzeuge erfolgen, bspw. mittels sog. FTS (führerlose Transportsysteme), die durch selbstfahrende, ferngesteuerte und/oder über eigene Sensorsysteme zur Lenkung verfügende Transportfahrzeuge gebildet sind, die bspw. jeweils eine Palette 52 mit darauf platzierten Rollen 12 in den Bewegungsraum 46 befördern können. Diese
Transportsysteme bzw. FTS können je nach Bedarf in gewünschter Weise getaktet betrieben werden. Ihr Betrieb wird vorzugsweise vorgegeben durch die schematisch angedeutete Steuerungseinheit 38, die nicht nur die (hier nicht gezeigten) FTS in ihrer Fördergeschwindigkeit und/oder Taktung steuert, sondern auch den Handhabungsroboter 18 in seinen Bewegungen zum Austausch der Rollen 12 in der Verpackungsmaschine 14 steuert. Die Steuerungseinheit 38 verarbeitet außerdem die Signale 40 wenigstens einer Raumüberwachungseinrichtung 42, die auch bei der Variante gemäß Fig. 2 insbesondere durch eine optische Erfassungseinrichtung bzw. eine Kamera 44 gebildet sein kann, ggf. auch durch mehrere Kameras 44, die zumindest den Bereich der Rollenzuführung, d.h. den Bewegungsraum 46 abdecken, um die Rollenparameter, die für den reibungslosen Betrieb der Verpackungsmaschine 14 in irgendeiner Weise relevant sein können, zu erfassen. Diese Parameter können die Rollenabmessungen, die Wickelgüte, die
Temperatur und zahlreiche weitere Daten sein, die sich auf optischem Wege ermitteln lassen.
Darüber hinaus kann die Kamera 44 sinnvollerweise auch den Bewegungsraum 46 des Mehrachsroboters 18 und seine Bewegungen erfassen, womit auch die exakten Bewegungen des Auslegerarms 30 mit dem daran schwenkbeweglich angeordneten Haltedorn 32 in Bezug auf jede zu erfassende neue Rolle 12 gemeint sind. Der optisch mittels der durch die Kamera 44 gebildeten Raumüberwachungseinrichtung 42 erfassbare Bewegungsraum 46 ist in der Darstellung der Fig. 2 durch eine Ellipse mit unterbrochener Linierung angedeutet.
Aufgrund des ausreichend bemessenen Bewegungsraumes 46 kann bei der Variante der Vorrichtung gemäß Fig. 2 nicht nur auf die Horizontalfördereinrichtung verzichtet werden, sondern auch den mit dieser zusammenwirkenden Manipulator, über welchen neue Rollen 12 stehend auf der Horizontalfördereinrichtung platziert werden können (vgl. hierzu Fig. 1 ). Dagegen ist bei der in Fig. 2 gezeigten Variante der
Vorrichtung 10 im Bewegungsraum 46 der Greif- und Handhabungseinrichtung 16 und in deren unmittelbarer Nähe eine Zwischenablage 60 für die neuen Rollen 12 vorgesehen, die dazu dient, bei der auf den Paletten 52 normalerweise nicht definierten Drehrichtung der Rollen 12 die unverzichtbare drehrichtungskonforme Positionierung jeder Rolle 12 beim Einsetzen in die Verpackungsmaschine 14 gewährleisten zu können. In der Praxis erfasst der Haltedorn 32 des Handhabungsroboters 18 jede einzelne Rolle 12, die auf der Palette 52 steht, ohne dass dabei bereits die Drehrichtung überprüft wird. Durch geeignete optische Kontrolle oder durch Erfassung auf sonstige Weise (z.B. induktiv, mittels Transponder o.ä.) wird während der Bewegung des Auslegerarmes 30 mit der am Haltedorn 32 beförderten Rolle 12 in Richtung der Verpackungsmaschine 14 überprüft, ob die Rolle 12 dort direkt und ohne Umsetzen positioniert werden kann oder ob die Rolle 12 womöglich die falsche Drehrichtung aufweist. Sollte dies der Fall sein, kann die Rolle 12 durch eine entsprechende Bewegungssteuerung des Handhabungsroboters 18 auf der Zwischenablage 60 abgelegt werden, wonach der Haltedorn 32 aus dem Kern 26 der abgelegten Rolle 12 herausgezogen wird, um die Rolle 12 an ihrer anderen Stirnseite wieder zu erfassen, um sie anschließend in der jeweils benötigten Drehrichtung für die Einbaupositionen EB1 oder EB2 in der Verpackungsmaschine 14 einsetzen zu können. Die Ausgestaltung der Zwischenablage 60, ihre exakte Funktion und ihr Zusammenwirken mit der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 sowie mit der
Raumüberwachungseinrichtung 42 sind beispielhaft anhand der Ausführungsvariante der Fig. 2 näher erläutert.
Der in Fig. 2 innerhalb des Bewegungsraumes 46 stehende Benutzer 50 hält sich dort normalerweise nur zu Wartungszwecken auf, nicht jedoch im laufenden Betrieb der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung, was ggf. ebenfalls durch die
Raumüberwachungseinrichtung 42 kontrolliert werden kann.
Auch in Fig. 2 ist der oben offene Container 56 erkennbar, der sich im
Arbeitsbereich 46 der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 befindet. Ist der Vorrat an Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie einer in der Verpackungsmaschine 14 platzierten Rollen 12 bzw. 20 erschöpft, wird mittels des Handhabungsroboters 18 der aus Cellulose, Kunststoff, Holz oder Pappe bestehende Kern 26 einer leeren Rolle 20 aus der Verpackungsmaschine 14 entnommen und in dem Container 56 abgelegt. Erst nach Entnahme des Kern 26 kann eine neue Rolle 12 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 der Verpackungsmaschine 14 eingesetzt werden, so dass die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 bzw. der Handhabungsroboter 18 zunächst den Kern 26 entnimmt und zeitlich hierauf folgend eine neue Rolle 12 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 einsetzt.
Wie bereits erwähnt, stehen die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 bzw. der Mehrachsroboter 18, die steuerbare Zwischenablage 60 für die Rollen 12 und die Verpackungsmaschine 14 in Verbindung mit der Steuerungseinheit 38, die zudem wahlweise die hier nicht gezeigten FTS zum Anliefern der Paletten 52 steuern kann. Die Steuerungseinheit 38 kann somit insbesondere den getakteten Betrieb der FTS vorgeben, ein Einsetzen und eine Entnahme von Rollen 12 bzw. 20 durch die
Handhabungseinrichtung 16 aus den beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 initiieren, sowie ggf. die Zwischenablage 60 zur Gewährleistung der richtigen Drehrichtung einer einzusetzenden neuen Rolle 12 zu nutzen. Au ßerdem ist die Steuerungseinrichtung 38 für die Erfassung der betriebsrelevanten Daten der Rollen 12 verantwortlich, die sie der Verpackungsmaschine 14 übermittelt, damit diese für einen möglichst optimierten Betrieb beim Abwickeln der Rollen 12 sorgen kann. Zudem kann die Steuerungseinheit 38, wie nachfolgend noch näher beschrieben, ein Abrollen von Verpackungsmaterial bzw. Schrumpffolie der in der
Verpackungsmaschine 14 eingesetzten Rollen 12 steuern. Wichtig im Zusammenhang der Erfindung kann au ßerdem sein, dass die Raumüberwachungseinrichtung 42 in Zusammenwirkung mit der Steuerungseinheit 38 eine Bewegungssteuerung der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 unter bedarfsweiser Einbeziehung der
Zwischenablage 60 ermöglicht, wodurch eine fehlertolerante Positionierung und
Zuförderung der neuen Rollen 12 auf den nicht exakt positionierten Paletten 52 sowie die Handhabung der aufgenommenen Rollen 12 ermöglicht ist, da die exakte Erfassung jeder neuen Rolle 12 durch den Haltedorn 32 des Handhabungsroboters 18 mit Hilfe der wenigstens einen Kamera 44 effektiv unterstützt und gesteuert werden kann, so dass die exakte Positionierung der Rollen 12 auf den Paletten 52 bzw. die Paletten 52 selbst auf dem Boden im Bereich des Bewegungsraumes 46 an Bedeutung verliert und durch die entsprechend nachgeführte Bewegungssteuerung des Handhabungsroboters 18 innerhalb seines Bewegungsraumes 46 ausgeglichen werden kann. Die in Fig. 2 angedeutete Positionierung der Kamera 44 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Ebenso kann eine Kamera 44 oder können mehrere Kameras 44 an weiteren Stellen positioniert sein, bspw. auch im Bereich der Verpackungsmaschine 14, im Bereich des Handhabungsroboters 18 oder ggf. auch an seinem Schwenkarm 30, sofern der Bewegungsraum 46 in der benötigten Weise dadurch abgedeckt und erfasst werden kann, um auf diese Weise die Rollenparameter bspw. auch während ihrer Handhabung durch den Mehrachsroboter 18 aufzunehmen. Die Kamera 44 bzw. die
Raumüberwachungseinrichtung 42 kann dann ihren Zweck in optimaler Weise erfüllen, wenn sie den Bewegungsraum 46 weitgehend vollständig abdecken kann und wenn sie die darin befindlichen Rollen 12 sowie ggf. die Bewegungen der Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung 16, ihres Haltedorns 32 und die verschiedenen Zielpositionen des Haltedorns 32 beim Aufnehmen und Positionieren der Rollen 12 exakt erfassen und verfolgen kann. Um dies zuverlässig zu gewährleisten, kann es sinnvoll sein, wenn die Rollen 12, zumindest jedoch der Haltedorn 32, wahlweise auch der Schwenkarm 30 des Handhabungsroboters 18 mit geeigneten Referenzmarken versehen sind, die bspw. durch optisch eindeutig im Raum erkennbare Marken gebildet sein können, so dass sie dem Kamerasystem 44 als eindeutig erkennbare und räumlich zuordenbare Markierungen dienen können.
Die Steuerungseinheit 38 kann zudem eine Anzeigeeinrichtung 58 bzw. ein Display aufweisen, über die/das Informationen zu den betriebsrelevanten
Rollenparametern, zur Drehrichtung bzw. drehrichtungskonformen Orientierung neuer Rollen 12 und/oder weitere Steuerungs- bzw. Bewegungsparameter des
Mehrachsroboters 18 und/oder der FTS für den Benutzer 50 visualisiert werden können. Die Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung der neuen Rollen 12 wird vorzugsweise, wie nachfolgend beispielhaft mit Bezug auf die Figuren 3 bis 5
beschrieben, von der Kamera 44 oder ggf. auch von einer weiteren Kamera festgestellt und/oder überprüft, die mit der Steuerungseinheit 38 in Verbindung steht bzw. stehen. Da die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 den jeweiligen Kern 26 einer leeren Rolle 20 aus der Verpackungsmaschine 14 entnehmen kann und unter Zuhilfenahme der Kamera 44 bzw. der weiteren Kameras neue Rollen 12 mit passender Drehrichtung bzw. mit drehrichtungskonformer Orientierung in die Verpackungsmaschine 14 selbständig einsetzt, kann die Vorrichtung 10 zumindest ab Beginn einer Entgegennahme neuer Rollen 12 von der jeweiligen Palette 52 weitestgehend automatisiert betrieben werden.
Mit Verweis auf die Figuren 1 und 2 sei an dieser Stelle ergänzt, dass die gezeigte Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 bzw. der diese bildende
Handhabungsroboter 18 wahlweise auch in doppelter oder dreifacher Ausführung vorhanden sein könnte, sofern die Bewegungsräume 46 der zwei oder mehr
Handhabungsroboter 18 in einer Weise aufeinander abgestimmt sind, dass es zu keinen Kollisionen kommen kann. Da aufgrund der Materialbahnlängen auf den Rollen 12 normalerweise jedoch ein längerer unterbrechungsfreier Betrieb gewährleistet ist, müssen die Rollen 12 nicht so häufig ausgewechselt werden, dass hierfür der Einsatz von zwei oder mehr Handhabungsrobotern 18 notwendig wäre.
Eine sinnvolle Ausführungsvariante kann jedoch vorsehen, dass eine Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 bzw. ein einzelner Handhabungsroboter 18 jeweils zwei Verpackungsstraßen bzw. zwei Verpackungsmaschinen 14 versorgen kann, wobei sich der Bewegungsraum 46 sinnvollerweise zwischen den beiden ungefähr parallel angeordneten Verpackungsmaschinen 14 befindet, so dass sich auch der Zuführbereich für neue Rollen 12 mit der Horizontalfördereinrichtung 28 (vgl. Fig. 1 ) bzw. der
Palettenanlieferung (vgl. Fig. 2) zwischen den beiden Verpackungsmaschinen 14 und in Nähe des Handhabungsroboters 18 sowie innerhalb seines Bewegungsraumes 46 befindet. In diesem Fall kann der Handhabungsroboter 18 wechselseitig die beiden in regulärem Betrieb befindlichen Verpackungsmaschinen 14 jeweils mit neuen Rollen 12 versorgen und die verbrauchten Rollen 20 ggf. in einen gemeinsamen Container 56 zur anschließenden bzw. zyklischen Entsorgung überführen. Sofern sich der Bewegungsraum 46 nicht mit einer einzigen Kamera 44 überwachen lässt, weil diese bspw. teilweise abgeschattet ist, können ggf. mehrere Kameras 44 zur Raum Überwachung vorhanden sein.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 3 verdeutlicht die bereits zuvor erwähnten Einbaupositionen EB1 und EB2 für die Rollen 12, die in der
Verpackungsmaschine 14 gemäß den Varianten entsprechend Fig. 1 und/oder Fig. 2 definiert sind. Jede der Einbaupositionen EB1 und EB2 ist definiert durch einen eigenen drehbaren Aufnahmedorn 70. Auf jeden dieser beiden horizontal ausgerichteten
Aufnahmedornen 70 wird jeweils mittels der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (vgl. Figuren 1 und 2) eine neue Rolle 12 aufgesteckt und mittels Vergrößerung des
Durchmessers der Aufnahmedorne 70 durch Klemmung des Rollenkernes 26 am jeweiligen Aufnahmedorn 70 klemmend fixiert. Die Fig. 3 lässt zudem einen
Schweißbalken 72 erkennen, welcher zum Verbinden einer äußeren Lage 24 (vgl. Fig. 4, Fig. 5) der in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 eingesetzten neuen Rolle 12 (vgl. Fig. 4) mit der in der Verpackungsmaschine 14 verbleibenden Materialbahn 22 vorgesehen ist und hierzu vertikal gesenkt wird. Nach Verbinden der äu ßeren Lage 24 (vgl. Fig. 4) mit der in der Verpackungsmaschine 14 verbleibenden Materialbahn 22 wird der temperierte Schweißbalken 72 vertikal angehoben und in die in Fig. 4 dargestellte Position gebracht.
In der Darstellung der Fig. 3 sitzt in der ersten Einbauposition EB1 eine nahezu verbrauchte Rolle 20 auf dem Aufnahmedorn 70 der ersten Einbauposition EB1 auf und wird vom Dorn 70 bzw. durch das Abziehen der Materialbahn 22 rotierend bewegt. Hierbei wird das Verpackungsmaterial bzw. die Schrumpffolie der auf dem Aufnahmedorn 70 der ersten Einbauposition EB1 aufsitzenden Rolle 20 abgewickelt. In der zweiten
Einbauposition EB2 wurde eine verbrauchte Rolle 20 bereits vollständig abgewickelt und der Kern 26 (vgl. Figuren 1 und 2) über die Handhabungseinrichtung 16 entnommen, so dass die zweite Einbauposition EB2 bzw. der Aufnahmedorn 70 der zweiten
Einbauposition EB2 zur Aufnahme einer neuen Rolle 12 mit Verpackungsmaterial bereitsteht. Jeder der Einbaupositionen EB1 und EB2 kann au ßerdem eine eigene Sensorik bzw. eine Kamera 74 zugeordnet sein, mittels welcher zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen 20 optisch erkannt werden können. Sofern eine Rolle 20 zumindest näherungsweise vollständig abgewickelt und/oder aufgebraucht ist, sendet die jeweilige Kamera 74 Informationen über die jeweiligen zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 20 an die Steuerungseinheit 38. Die bereits zuvor erwähnte Steuerungseinheit 38 steuert auf Grundlage zahlreicher Daten, so auch der Kameras 74 innerhalb der
Verpackungsmaschine 14 die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 18 bzw. den Handhabungsroboter 18 (vgl. Figuren 1 und 2) zur Entnahme der jeweiligen zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 20 bzw. zur Entnahme des Kerns 26 der jeweiligen zumindest näherungsweise vollständig
abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 20. Damit die zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 20 aus ihrer jeweiligen
Einbauposition EB1 bzw. EB2 entnommen werden kann, wird vorhergehend eine zwischen der jeweiligen Rolle 20 und dem Aufnahmedorn 70 ausgebildete klemmende Verbindung gelöst. Dies erfolgt typischerweise durch Reduzierung des
Querschnittsdurchmessers des jeweiligen Aufnahmedorns 70, wodurch sich der
Rollenkern 26 abziehen lässt. Das Lösen der klemmenden Verbindung bzw. die
Verminderung des Querschnittsdurchmessers der Aufnahmedorne 70 wird weiterhin durch die Steuerungseinheit 38 vorgegeben.
Zur Entnahme der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 20 aus ihrer jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 taucht die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 über ihren Haltedorn 32 in den Kern 26 der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 20 ein. Durch Vergrößerung des Querschnittsdurchmessers des Aufnahmedorns 70 wird die jeweilige zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 20 sodann am Haltedorn 32 der Handhabungseinrichtung 16 fixiert. Eine
Vergrößerung des Querschnittsdurchmessers des Haltedorns 32 zur Klemmung der Rolle 20 bzw. des Rollenkerns 26 wird ebenfalls über die Steuerungseinheit 38 vorgegeben. Nach Fixierung der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 20 am Haltedorn 32 wird die zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 20 mittels Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung 16 und unter Vorgabe durch die Steuerungseinheit 38 in Richtung des Containers 56 (vgl. Figuren 1 und 2) bewegt und dort mittels Verminderung des Querschnittsdurchmessers des Haltedorns 32 abgelegt.
Nach Ablage der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 20 bzw. des Kerns 26 im Container 56 (vgl. Figuren 1 und 2) wird die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 über die Steuerungseinheit 38 zum Einsetzen einer neuen Rolle 12 in die jeweilige Einbauposition EB1 bzw. EB2 innerhalb der Verpackungsmaschine 14 angesteuert. Vorhergehend wurden der
Verpackungsmaschine 14 die mittels der Kamera 44 bzw. der
Raumüberwachungseinrichtung 42 erfassten betriebsrelevanten Rollenparameter übermittelt, insbesondere mittels der Steuerungseinrichtung 38, damit die
Verpackungsmaschine 14 die Rollen 12 möglichst störungsfrei abwickeln kann.
Au ßerdem kann vorher eine Überprüfung der Drehrichtung bzw.
drehrichtungskonformen Orientierung der jeweiligen neuen Rolle 12 - vorzugsweise unter Zuhilfenahme der Zwischenablage 60 bzw. des Lagerbocks, wie vorhergehend bereits beschrieben - erfolgen. Die Vorrichtung 10 kann auf diese Weise automatisiert betrieben werden. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 lediglich beispielhaft zu verstehen ist, so dass weitere Ausführungsformen vorstellbar sind, bei welchen beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 lediglich eine Kamera 74 zugeordnet ist, deren Erfassungsbereich sich über die beiden Einbaupositionen EB1 und EB2 erstreckt. Auch besteht die Möglichkeit, über die Kameras 74 eine Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung neuer in die Einbaupositionen EB1 und EB2 eingesetzter Rollen 12 zu überprüfen. Wurde eine falsche Drehrichtung bzw.
drehrichtungskonforme Orientierung neuer Rollen 12 in einer der beiden Einbaupositionen EB1 bzw. EB2 festgestellt, so kann über die Steuerungseinheit 38 eine
Ausrichtungskorrektur der jeweiligen neuen Rolle 12 über die Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung 16 veranlasst werden. Diese kann die jeweilige neue Rolle 12 sodann aus ihrer jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 entnehmen, auf die
Zwischenablage 60 ablegen (vgl. Fig. 2), die Rolle 12 mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung wieder aufnehmen und hierauf mit passender Drehrichtung und/oder drehrichtungskonformer Orientierung erneut in ihre jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 einsetzen.
Die weitere schematische Perspektivdarstellung der Fig. 4 zeigt die
Einbaupositionen EB1 und EB2 entsprechend der Fig. 3 mit eingesetzter neuer Rolle 12 für die zweite Einbauposition EB2. Ausgehend von Fig. 3 wurde in der Darstellung der Fig. 4 mittels der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 (vgl. Figuren 1 und 2) eine neue Rolle 12 auf den Aufnahmedorn 70 der zweiten Einbauposition EB2 aufgeschoben. Weiterhin wird Verpackungsmaterial 22 bzw. Schrumpffolie von der nahezu verbrauchten bzw. abgewickelten und deshalb bald zu entnehmenden Rolle 20 der ersten
Einbauposition EB1 abgewickelt, so dass die Verpackungsmaschine 14 (vgl. Figuren 1 und 2) auch bei Ersatz der Rolle 20 von der ersten Einbauposition durch Umschalten auf die neue Rolle 12 der zweiten Einbauposition EB2 weiterbetrieben werden kann. Wird anschließend eine neue Rolle 12 in die erste Einbauposition EB1 eingesetzt, so kann weiterhin Verpackungsmaterial 22 bzw. Schrumpffolie von der Rolle 12 der zweiten Einbauposition EB2 abgewickelt werden, womit der geforderte kontinuierliche und unterbrechungsfreie Betrieb der Verpackungsmaschine 14 gewährleistet werden kann.
Die neue Rolle 12 der zweiten Einbauposition EB2 aus Fig. 4 kann vorzugsweise eine optisch erkennbare Haftmarkierung 76 aufweisen, die insbesondere durch eine reflektierende oder induktiv oder anderweitig erfassbare Haftmarkierung 76 gebildet sein kann, welche auf die äußere Lage 24 der neuen Rolle 12 im Bereich ihres freien Endes aufgebracht ist. Die der zweiten Einbauposition EB2 zugeordnete Kamera 74 ist nun in der Lage, mittels der Haftmarkierung 76 zu überprüfen, ob die neue Rolle 12 mit passender Drehrichtung bzw. mit drehrichtungskonformer Orientierung auf den
Aufnahmedorn 70 aufgeschoben wurde. Eine Zusammenschau der Figuren 4 und 5 kann verdeutlichen, dass bei neuer Rolle 12 der zweiten Einbauposition EB2 die äu ßere Lage 24 von oben über die Rolle 12 geführt ist und in Richtung nach unten abtaucht. Wäre die Rolle 12 mit falscher Drehrichtung bzw. falscher drehrichtungskonformer Orientierung auf den Aufnahmedorn 70 der zweiten Einbauposition EB2 aufgesetzt, würde die äu ßere Lage 24 in Richtung nach unten von der Rolle 12 wegweisen und wäre aus diesem Grunde nicht oder nur schwer zu greifen. Zudem wäre dadurch möglicherweise das Abrollverhalten innerhalb der Verpackungsmaschine 14 bzw. der Materialbahnverlauf gestört. Ein Ausrichten unterhalb des Schweißbalkens 72 wäre somit nicht möglich. Eine drehrichtungskonforme Positionierung von neuen Rollen 12 bzw. ein Einsetzen von neuen Rollen 12 in die jeweilige Einbauposition EB1 oder EB2 mit passender Drehrichtung ist somit unabdingbar, um in der nachfolgenden Materialförderung der Materialbahnen 22 einen störungsfreien Betrieb der Vorrichtung 10 bzw. der Verpackungsmaschine 14 gewährleisten zu können.
Konnte die Haftmarkierung 76 mittels der jeweiligen Kamera 74 erkannt werden, so wird der Aufnahmedorn 70 drehend bewegt, bis die Haftmarkierung 76 in Richtung der gegenüberliegenden Einbauposition EB1 bzw. EB2 weist. Erst nach dieser Ausrichtung der Haftmarkierung 76 kann ein lediglich in Fig. 5 schematisch dargestellter Greifstab 78 einer in der Verpackungsmaschine 14 zwischen den Einbaupositionen EB1 und EB2 und dem Schweißbalken 72 beweglichen Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (nicht dargestellt) die äußere Lage 24 der neuen Rolle 12 greifen und unterhalb des
Schweißbalkens 72 positionieren. Dieser Greifstab 78 kann die äu ßere Lage 24 der Rolle 12 bspw. mittels Unterdruck ansaugen und greifen.
Allerdings sei darauf hingewiesen, dass auch Ausführungsformen vorstellbar sind, bei welchen die neuen Rollen 12 keine derartigen reflektierende Haftmarkierung 76 (entsprechend Fig. 4) aufweisen und bei welchen die Kameras 74 eine außen liegende Lage 24 von neuen Rollen 12 bzw. die freien Endbereiche von neuen Rollen 12 ohne zusätzliche optische Kennzeichnungen der neuen Rollen 12 erkennen. Vorzugsweise jedoch weisen die optisch erfassbaren Haftmarkierungen 76 eine hier nicht näher verdeutlichte Kodierung auf, die von den Kameras 74 erkannt werden kann. Diese Kodierung kann vorzugsweise neben der Lokalisierung des Endbereiches der äu ßeren Lage 24 auch die Drehrichtung der Rolle 12 eindeutig kennzeichnen, so dass die
Haftmarkierung 76 bereits bei der Handhabung der neu einzusetzenden Rolle 12 mit dem Handhabungsroboter 18 zur Bestimmung der Drehrichtung und zur richtigen
Positionierung des Endbereiches der äu ßeren Lage 24 genutzt werden kann, ggf. unter zusätzlicher Einbeziehung der Zwischenablage 60. Hierbei kann die Haftmarkierung 76 vorzugsweise von den Raumüberwachungseinrichtungen 42 bzw. der Kamera 44 erfasst und der Informationsgehalt ausgewertet und der Steuerungseinheit 38 zur Verfügung gestellt werden, um den Handhabungsroboter 18 und/oder die Zwischenablage 60 in benötigter Weise zu steuern.
Die Einbaupositionen EB1 und EB2 der Figuren 3 und 4 mit abgezogener äu ßerer Lage 24 der in die zweite Einbauposition EB2 eingesetzten neuen Rolle 12 zeigt die schematische Perspektivansicht der Fig. 5. Sehr gut ist hier nochmals zu erkennen, dass die außen liegende Lage 24 der in der zweiten Einbauposition EB2 positionierten Rolle 12 von oben kommend in Richtung nach unten abtaucht, während die äußere Lage bzw. Materialbahn 22 der in die erste Einbauposition EB1 eingesetzten Rolle 20 von unten kommend geführt ist. Beide Rollen 12 und 20 drehen auf ihrem jeweiligen zugeordneten Aufnahmedornen 70 mit gleicher Drehrichtung, hier entgegen dem Uhrzeigersinn. Ein drehrichtungskonformes Einsetzen der neuen Rollen 12 ist notwendig, um einen störungsfreien und funktionierenden Betrieb der Vorrichtung 10 bzw.
Verpackungsmaschine 14 (vgl. Figuren 1 und 2) gewährleisten zu können. Es besteht somit sowohl die Möglichkeit, innerhalb der Verpackungsmaschine 14 über die Kameras 74 eine Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung festzustellen, als auch über die Kameras 74 zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen 20 zu erkennen. Informationen zur
Drehrichtung bzw. drehrichtungskonformen Orientierung neuer Rollen 12 sowie
Informationen über zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rollen 20 werden von den Kameras 74 an die Steuerungseinheit 38 weitergegeben, welche eine Ausrichtungskorrektur von neuen Rollen 12 und einen Ersatz von zumindest näherungsweise abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rollen 20 durch neue Rollen 12 vorgeben kann. Dies kann insbesondere auf eine Weise erfolgen, wie sie bereits anhand der Fig. 2 unter optionaler Einbeziehung der zur Drehrichtungskorrektur nutzbaren Zwischenablage 60 erläutert wurde. Um die richtige Drehrichtung zu bestimmen, ist es dabei allerdings sinnvoll, vorrangig die Kamera 44 zu nutzen und erst nachrangig die Kameras 74, um dann nach Einsetzen der Rolle 12 in der
Verpackungsmaschine 14 nochmals die richtige Drehrichtung zu kontrollieren.
Die schematischen Darstellungen der Figuren 6A und 6B zeigen einen Teil des Handhabungsroboters 18, der die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 zur Handhabung der Rollen 12 in der Vorrichtung 10 bildet. Der Greifarm bzw. der
Armabschnitt 34 des Handhabungsroboters 18 ist um die horizontal orientierte Achse 36 schwenkbar, so dass der Haltedorn 32 des Handhabungsroboters 18 zum Eintauchen in den Kern 26 der jeweiligen neuen Rolle 12 mit vertikaler Orientierung seiner Längsachse ausgerichtet werden kann. Wurde die jeweilige neue Rolle 12 mittels des
Handhabungsroboters 18 bzw. mittels des Haltedorns 32 erfasst, so kann die neue Rolle 12 durch eine erneute Schwenkbewegung des Greifarmes 34 um die Achse 36 gedreht und zeitlich hierauf in ihre jeweilige zugeordnete Einbauposition EB1 bzw. EB2 (vgl. Figuren 3 bis 5) eingesetzt werden.
Darüber hinaus zeigen die Figuren 6A und 6B eine optionale weitere Kamera 80. Diese optionale Kamera 80 ist fest mit dem Greifarm 34 mechanisch gekoppelt, so dass sie bei einer Bewegung des Greifarmes 34 zusammen mit diesem geführt wird. Wird der Greifarm 34 um die Achse 36 geschwenkt, so kann mittels der Kamera 80 eine
Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung einer oder mehrerer neuer Rollen 12 festgestellt werden. Au ßerdem ist die Kamera 80 besonders günstig platziert, um während der Handhabung einer neuen Rolle 12 deren betriebsrelevanten Parameter zu erfassen, wie sie für den optimierten Betrieb der Verpackungsmaschine 14 beim
Abwickeln der Rolle 12 benötigt werden. Um eine entsprechende Auswertung und Bewegungssteuerung für die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 zu ermöglichen, steht die Kamera 80 mit der Steuerungseinheit 38 in Verbindung, welche eine Entgegennahme einer neuen Rolle 12, die eine passende Drehrichtung bzw. drehrichtungskonforme Orientierung besitzt, mittels der Handhabungseinrichtung 16 von der Palette 52 steuert.
Weiterhin zeigt die Fig. 6B die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung 16 nach der Aufnahme einer neuen Rolle 12 mit drehrichtungskonformer Orientierung von einer Palette 52 (vgl. Fig. 6A). Wie in Fig. 6B zu erkennen, wurde der Greifarm 34 ausgehend von der Position aus Fig. 6A um die Achse 36, welche in Fig. 6A in Richtung zur
Bildebene verläuft, geschwenkt. Die neue Rolle 12 besitzt nun eine zumindest näherungsweise horizontale Orientierung und kann in ihre jeweilige zugeordnete
Einbauposition EB1 bzw. EB2 in der Verpackungsmaschine 14 eingesetzt werden. Eine Entnahme der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 20 aus der jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 erfolgt ebenso mit horizontaler Orientierung. Zur Entnahme der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 20 aus ihrer jeweiligen Einbauposition EB1 bzw. EB2 taucht die der Haltedorn 32 des Handhabungsroboters 32 in den Kern 26 der zumindest näherungsweise vollständig abgewickelten und/oder aufgebrauchten Rolle 20 ein, was durch verschiedene Hilfsmittel unterstützt werden kann. Durch Vergrößerung des Querschnittsdurchmessers des Haltedorns 32 wird die jeweilige zumindest
näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rolle 20 am Haltedorn 32 des Handhabungsroboters 18 fixiert. Eine Vergrößerung des
Querschnittsdurchmessers des Haltedorns 32 wird über die Steuerungseinheit 38 vorgegeben. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. Bezuqszeichenliste
10 Vorrichtung
12 Rolle, neue Rolle
14 Verpackungsmaschine
16 Greifeinrichtung, Handhabungseinrichtung, Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung
18 Mehrachsroboter, Handhabungsroboter
20 Rolle, verbrauchte Rolle, teilweise abgewickelte Rolle, teilweise
verbrauchte Rolle, leere Rolle
22 Materialbahn, Verpackungsmaterial
24 äu ßere Lage, äu ßere Materialbahn
26 Kern, Rollenkern
28 Horizontalfördereinrichtung
30 Auslegerarm, Schwenkarm
32 Haltedorn
34 Armabschnitt, Greifarm
36 Drehachse, horizontal orientierte Achse
38 Steuerungseinheit
40 Ausgangssignale, Signale, Raumdaten, Bewegungsdaten, Sensordaten
42 Raumüberwachungseinrichtung
44 optische Erfassungseinrichtung, Kamera
46 Bewegungsraum
48 Manipulator
50 Benutzer, Bedienperson
52 Palette
54 Haltedorn
56 Container
58 Anzeigeeinrichtung
60 Zwischenablage
70 Dorn, Aufnahmedorn, Haltedorn
72 Schweißbalken
74 Kamera
76 Haftmarkierung, optischer erkennbare/reflektierende Haftmarkierung, optische Kennzeichnung 78 Greifstab
80 Kamera, weitere Kamera (des Handhabungsroboters)
EB1 erste Einbauposition
EB2 zweite Einbauposition

Claims

Ansprüche
Verfahren zur Zuförderung, Bereitstellung, Handhabung und/oder zum Austausch von Rollen (12, 20) mit darauf aufgewickeltem und als Verpackungsmaterial (22) zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial, bei dem zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen (20) aus wenigstens einer Einbauposition (EB1 , EB2) einer Verpackungsmaschine (14) entnommen und hierauf jeweils eine neue Rolle (12) mit Flach- und/oder Folienmaterial in die jeweilige
Einbauposition (EB1 , EB2) eingesetzt wird/werden, wobei neue Rollen (12) der Verpackungsmaschine (14) in definierter Zuführung bereitgestellt und jeweils eine neue Rolle (12) mittels wenigstens einer Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (16) in die jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) eingesetzt wird, nachdem dort zuvor eine verbrauchte Rolle (20) entnommen wurde, und wobei betriebsrelevante Parameter zumindest der neu in die Verpackungsmaschine (14) einzusetzenden Rollen (12) erfasst werden und in Abhängigkeit von den erfassten Parametern zumindest die Verpackungsmaschine (14) hinsichtlich der Handhabung der neu in die jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) eingesetzten Rolle (12) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem zumindest die Abmessungen und/oder
Positionen der Rollen (12) im Bereich der definierten Zuführung und/oder
Bereitstellung und/oder Handhabung durch die Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung (16) mittels Raumüberwachungseinrichtungen (42) erfasst und in Abhängigkeit von erfassten Positions-, Parameter- und/oder Sensordaten (40) zumindest die Steuerung der Verpackungsmaschine (14) in der Handhabung der neu in die jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) eingesetzten Rolle (12) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Erfassung der betriebsrelevanten Parameter eine Temperaturüberwachung der Rollen und/oder der Rollenumgebung, eine Erfassung der Rollenmaße wie Rollendicke, Materialbahnlänge etc. und/oder eine Erfassung eines Rollengewichts umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die betriebsrelevanten Parameter der
Verpackungsmaschine (14) und/oder der Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (16) als maschinenlesbarer Datensatz für jede einzelne Rolle (12) zur Verfügung gestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die
Raumüberwachungseinrichtungen (42) zumindest einen Zuführungs- und/oder Bereitstellungsbereich für die Rollen (12) erfassen und diese Bereiche abbildende Ausgangssignale (40) liefern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis5, bei dem eine drehrichtungskonforme Position jeder neu in die Verpackungsmaschine (14) einzusetzenden Rolle (12) vor und/oder während ihrer Handhabung durch die Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung (16) überprüft und bedarfsweise korrigiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem auf eine Partie der neuen Rollen (12) im Bereich der freien Enden ihrer äu ßeren Materialbahnen (24) jeweils mindestens eine optische Kennzeichnung (76) aufgebracht wird und die neuen Rollen (12) mittels der Handhabungseinrichtung (16) derart in ihre jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) eingesetzt werden oder vor Abziehen der jeweiligen äußeren Lage (24) derart in ihrer jeweiligen Einbauposition (EB1 , EB2) ausgerichtet werden, dass die optischen Kennzeichnungen (76) in Richtung einer jeweilig gegenüberliegenden Einbauposition (EB1 , EB2) weisen.
Vorrichtung (10) zur Zuförderung, Bereitstellung, Handhabung und/oder zum
Austausch von Rollen (12, 20) mit darauf aufgewickeltem und als
Verpackungsmaterial (22) zur Verpackung von Stückgütern, Gebinden oder dergleichen Artikelzusammenstellungen dienendem Flach- und/oder Folienmaterial, bei dem zumindest näherungsweise vollständig abgewickelte und/oder aufgebrauchte Rollen (20) aus wenigstens einer Einbauposition (EB1 , EB2) einer
Verpackungsmaschine (14) entnehmbar und durch jeweils neue Rollen (12) mit Flach- und/oder Folienmaterial für die jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) ersetzbar sind, mit Einrichtungen zur Bereitstellung neuer Rollen (12) für die Verpackungsmaschine (14) in definierter Zuführung und mit wenigstens einer Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung (16) zur Übernahme der Rollen (12) von der definierten Zuführung und zum Einsetzen der neuen Rollen (12) in die jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) der Verpackungsmaschine (14) und/oder zur Entnahme von verbrauchten Rollen (20) aus der wenigstens einen Einbauposition (EB1 , EB2) der
Verpackungsmaschine, und mit Raumüberwachungseinrichtungen (42) zur Erfassung betriebsrelevanter Parameter zumindest der neu in die Verpackungsmaschine (14) einzusetzenden Rollen (12) und zur Steuerung zumindest der Verpackungsmaschine (14) hinsichtlich einer Handhabung der neu in die jeweilige Einbauposition (EB1 , EB2) eingesetzten Rolle (12) in Abhängigkeit von den erfassten Parametern.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die betriebsrelevanten Parameter zumindest durch die Abmessungen, Gewichte und/oder Positionen der Rollen (12) im Bereich der definierten Zuführung und/oder Bereitstellung und/oder während ihrer Handhabung durch die Greif- und/oder Handhabungseinrichtung (16) gebildet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der die Raumüberwachungseinrichtungen (42) durch wenigstens eine optische Erfassungseinrichtung, insbesondere eine Kamera (44, 80) gebildet sind, die zumindest die betriebsrelevanten Parameter der Rollen (12) erfasst und diese Parameter abbildende Ausgangssignale (40) liefert.
1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die wenigstens eine optische Erfassungseinrichtung bzw. die Kamera (44, 80) der Verpackungsmaschine (14) zugeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , bei der die Greif- und/oder
Handhabungseinrichtung (16) durch einen Mehrachsroboter (18) gebildet ist, der neue Rollen (12) von der definierten Zuführung aufnimmt und in der Verpackungsmaschine (14) platziert.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei der zusätzliche optische
Überwachungseinrichtungen bzw. Kameras (74) in der Verpackungsmaschine (14) vorgesehen sind, insbesondere im Bereich der auszuwechselnden Rollen (12, 20) bzw. im Bereich der wenigstens einen Einbauposition (EB1 , EB2).
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