CN107548376B - 用于输送、提供和更换带有卷绕在其上的扁平和/或薄膜材料的卷筒的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于输送、提供、搬运和/或更换卷筒(12、16)的方法以及设备，所述卷筒具有卷绕在其上的并且用作包装成件货物、合装件或者类似物品组的包装材料(22)的扁平和/或薄膜材料。在所述设备和所述方法中，将至少近似完全退绕和/或耗尽的卷筒(20)由包装机(14)的至少一个安装位置(EB1、EB2)取下并且接着分别将带有扁平和/或薄膜材料的新卷筒(12)装入到相应的安装位置(EB1、EB2)中，其中，将新卷筒(12)在限定的供应装置中提供给包装机(14)并且在从那里事先取下已耗用的卷筒(20)之后，将新卷筒在那里装入到相应的安装位置(EB1、EB2)中。所述包装机(14)的至少一个安装位置(EB1、EB2)由可旋转的接收芯轴(70)限定，所述接收芯轴用于可转动地接收和保持带有扁平和/或薄膜材料的且要在包装机(14)中退绕的卷筒(12)。在取下至少完全退绕的和/或耗尽的卷筒(20)时和/或在装入新卷筒(12)时沿所述至少一个接收芯轴(70)的轴向方向调整所述接收芯轴。

Description

用于输送、提供和更换带有卷绕在其上的扁平和/或薄膜材料 的卷筒的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于输送、提供、搬运和/或更换卷筒的方法，所述卷筒带有卷绕在其上的并且用作包装成件货物、合装件或类似物品组的包装材料的扁平和/或薄膜材料。本发明还涉及一种用于输送、提供、搬运和/或更换卷筒的设备，所述卷筒带有卷绕在其上的并且用作包装成件货物、合装件或者类似物品组的扁平和/或薄膜材料。此外，本发明涉及一种接收芯轴。

背景技术

在将物品、例如饮料容器分组并且组合成合装件时，在实际中经常通过收缩膜将这些物品保持在一起，以便防止在进一步搬运时或者在运输时由物品组合滑落或者松脱。由现有技术例如已知包括四个、六个或更多容器的合装件。这样的合装件是用于由PET塑料制成的饮料容器或瓶子的出售单元的相当常见的变型。为了在包装时和/或在随后的码垛时实现高的生产率，期望在不中断各个生产步骤的情况下尽可能迅速地组合这样的合装件。

为了提供包装材料或者收缩膜以便部分地或者完全包覆合装件，已知一些设备和方法，这些设备和方法将材料由一个或者多个卷筒退绕，在包装机内部输送并且与此同时利用包装材料包覆各个合装件或者各个会形成各个合装件的物品。在此，包装材料由卷筒退绕通常机动地并且在优选的实施方式中以连续的过程进行。已知一些设备，在这些设备中将包装材料通过辊由在此旋转的卷筒抽出。如果退绕卷筒并且用尽卷筒储备的包装材料，则必须更换相应的卷筒或者通过新卷筒替换。

例如由文献DE 40 40 545 A1已知一种方法和一种设备，借助于该方法和设备可以进给新卷盘以及在包装机器内部更换已耗用的卷盘。这种已知的设备具有多个带有条带材料的储备卷盘，这些储备卷盘并排地设置。卷盘的卷芯均套装到共同的销上。将条带材料的起始端事先与辊相连接，该辊将条带材料由相应的卷盘抽出并且向下远离设备引导。为了能运行这种已知的设备并且将材料由卷盘退绕，所述卷盘必须利用其卷芯符合转动方向地套装到销上。条带材料或条带材料的第一层必须由上方出发朝向辊沉入。如果卷盘以相反的转动方向套装到销上，则条带材料不能或仅能困难地由卷盘抽出，由此在退绕时产生困难。为了确保无干扰的运行，根据套装的新卷盘的转动方向，在这些已知的设备中不能省去手动移位和符合转动方向的再次套装。

此外，用于在加工机器或者包装机中自动化供应卷绕在卷筒上的材料和更换已耗用的卷筒的设备以不同变型的实施方案已知，亦即例如按照文献DE 32 02 647 A1或者按照文献DE 41 42 256 A1通过用于在加工机器中供应和更换带有带状材料的卷轴的设备已知。

文献DE 34 25 734 A1公开了一种用于将包装材料供应给生产和/或包装线的自动化设备。这种设备包括用于包装材料的料箱和配备有铰接臂的叉车，该铰接臂用于抓住包装材料并且将包装材料供应至处于加工线上的加工机器。带有铰接臂的叉车沿着由计算机设备确定的路线行驶，该计算机设备与加工机器相连接。

此外，由文献EP 1 273 541 B1已知一种用于向包装机供应消耗或包装材料的装置。卷绕成卷轴的材料幅被供应到托盘上并且被分配到多个生产和包装机上，其中，在将各个卷轴由单独的卷轴输送器取下并且运输至要供应的机器期间，首先借助于托盘输送器将托盘带到过渡存贮区中。

文献DE 10 2006 017 379 A1公开了一种用于处理带有包装材料卷筒的装置。这种装置包括带有龙门架的卷筒贮仓，其中，卷筒保存在托盘上。带有曲臂的龙门机械手按需要将卷筒移交给设置在龙门架之外的卷绕机组。从那里，料幅朝对面的一侧在平行于龙门架纵向延伸的方向上被输送给消耗设备。

已知的搬运方法和设备通常需要精确地定位和供应新卷筒或者带有卷绕在其上的包装材料的卷筒。如果无法确保所述精确地定位，则很难顺利地更换已耗用的卷筒，由此不再确保包装机的可操作性。

发明内容

出于所述原因，本发明的目的在于，为了搬运卷绕在卷筒上的扁平和/或薄膜材料提供一种设备、一种方法和一种具有高自动化程度的用于卷筒的接收芯轴。所述设备和所述方法应能实现快速且精确的卷筒供应方式，这种卷筒供应方式会以出众的容错度工作并且在所有运行条件下确保卷筒的顺利更换。

为了实现所提到的目的，本发明提出一种用于输送、提供、搬运和/或更换卷筒的方法，所述卷筒带有卷绕在其上的并且用作包装成件货物、合装件或者类似物品组的包装材料的扁平和/或薄膜材料。在所述方法中，将至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒由包装机的至少一个安装位置取下并且接着每次将一个带有扁平和/或薄膜材料的新卷筒装入到相应的安装位置中。因此，近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒可以具有至少一圈或者恰好一圈扁平和/或薄膜材料。扁平和/或薄膜材料也可以完全由卷筒退绕，从而在安装位置中仅留下卷筒筒芯并且该卷筒筒芯由相应的安装位置被取下。

通常，在每次装入新卷筒之后，将各个新卷筒的外部层在卷筒的自由端部附近或者在该自由端部的区域中抽出并且为了形成无中断的材料幅与另一个卷筒的在包装机中引导的材料幅的一段连接、例如焊接或者粘接。然而，也可设想确保包装运行的其它连接可能性。所述方法规定，在限定的供应装置中、例如借助于托盘、货架系统、FTS(亦即无人驾驶运输系统)将新卷筒提供给包装机并且在那里要么借助于至少一个抓取和/或搬运装置要么也可能通过直接供应并由包装机接管而将所述新卷筒装入到相应的安装位置中，此前事先从那里取下已耗用的卷筒。可以选择性地借助于适当的抓取和/或搬运装置自主地从有序的供应装置接收卷筒并且将卷筒装入到包装机中。然而，同样也可设想一些变型方案，在这些变型方案中，可以在至少一个还在下文中描述的轴向可动的接收芯轴的辅助下将卷筒直接由供应装置转移到包装机中，而对此不需要单独的抓取和/或搬运装置。包装机的至少一个安装位置由至少一个可旋转的接收芯轴限定，所述接收芯轴用于可转动地接收和保持要在包装机中退绕的卷筒，所述卷筒带有处于其上的扁平和/或薄膜材料。

按照本发明的方法规定，在取下至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒时和/或在装入新卷筒时，沿所述至少一个可旋转的接收芯轴的轴向方向调整所述接收芯轴并且使所述接收芯轴朝向抓取和/或搬运装置或者限定的供应装置运动。

以这种方式可以简单且顺利地更换卷筒。因为通常不是通过外部的抓具保持、移动和搬运卷筒，而是最简单地通过接收或保持芯轴获取卷筒并且将卷筒移动到包装机中或者由带有新卷筒的供应装置将卷筒输送至机器和/或输送至用于已耗用的卷筒的存放处，所述接收或保持芯轴必要时于卷筒中心处获取卷筒，其方式为，将所述接收或保持芯轴推到卷筒筒芯中并且固定在那里，所以为了在没有中间步骤的情况下将卷筒由抓取和/或搬运装置的保持芯轴推到包装机的接收芯轴上需要能简单操作的措施，反之亦然。这能够通过可轴向移动的保持芯轴实现，如在按照本发明的方法中所规定的那样。

优选使接收芯轴沿各自的轴向方向马达驱动式地运动，以用于接管新卷筒，由此能够以简单的方式自动化地更换卷筒。在此，所述方法以合理的方式规定，使至少一个接收芯轴与构造用于装入新卷筒的抓取和/或搬运装置的运动相协调地沿各自的轴向方向马达驱动式地运动。

在所述方法中，抓取和/或搬运装置特别是由多轴机器人形成，该多轴机器人由限定的供应装置接收新卷筒并且将所述新卷筒放置在包装机中。可选地，抓取和/或搬运装置可以配设有摄像机或者类似的光学检测装置，所述摄像机或者光学检测装置例如可以安装在构造为该抓取和/或搬运装置的组成部分的可动的悬臂上，从而所述摄像机或者光学检测装置能检测在空间中的所有运动以及待接收的和要定位到包装机中的卷筒。

抓取和/或搬运装置或者多轴机器人优选具有适当的抓取或保持元件，以便接收卷筒。因此，抓取和/或搬运装置或者多轴机器人特别是可以具有保持芯轴，该保持芯轴在端侧伸进到构造为空心体的新卷筒的中心中，增大该保持芯轴的最大横截面直径或者增大该保持芯轴的横截面面积并且以此将各个新卷筒卡住地固定在抓取和/或搬运装置或者多轴机器人上。

可选地，在按照本发明的方法中，抓取和/或搬运装置也可以由无人驾驶的和/或远程控制的运输系统(FTS、至少一个自走式的穿梭机)形成，该运输系统从限定的供应装置接收新卷筒并且在包装机中放置所述新卷筒。所述FTS或者FTS的穿梭机例如可以具有抓取臂或者类似物以用于接收和搬运卷筒，利用该抓取臂接收卷筒、将卷筒存放到运输支架上，然后连同卷筒一起朝向包装机行驶并且在那里装入卷筒。可选地，所述穿梭机可以配设有自身的摄像机，以便控制该穿梭机在空间中的运动。

此外，所述方法可以规定，为了将新卷筒装入到包装机中，借助于限定的供应装置和/或配设给该供应装置的抓取和/或搬运装置或者借助于搬运机器人将各个卷筒移交给沿轴向方向调整好的接收芯轴并且推装到该接收芯轴上，然后使该接收芯轴沿轴向方向返回运动到为退绕卷筒设置的位置中。

此外，为了替换至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒，可以使所述至少一个接收芯轴沿轴向方向运动并且将卷筒移交给抓取和/或搬运装置，其方式为，能平行于至少一个接收芯轴的方向运动的止挡元件将所述卷筒至少部分地由至少一个接收芯轴推出并且推装到抓取和/或搬运装置的接收或保持芯轴上，然后使所述至少一个接收芯轴至少以一定程度沿轴向方向返回运动，直至所述卷筒几乎完全或者完全脱出。

所述方法可以选择性地规定，为了将新卷筒装入到包装机中，借助于供应装置、例如供应传送带直接将各个卷筒移交给轴向运动了充分距离的至少一个接收芯轴并且推装到所述接收芯轴上，然后使所述至少一个接收芯轴沿轴向方向优选轴向返回运动到其为退绕卷筒设置的位置中。此外，为了替换至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒，可以使所述至少一个接收芯轴沿轴向方向运动并且将卷筒移交给抓取和/或搬运装置以便将已耗用的卷筒作为垃圾清除，其方式为，能平行于至少一个接收芯轴的方向运动的止挡元件将所述卷筒至少部分地由至少一个接收芯轴推出并且推装到适当的搬运器件、例如为此配备的抓取和/或搬运装置的搬运器件上，然后使所述至少一个接收芯轴至少以一定程度沿轴向方向返回运动，直至所述卷筒几乎完全脱出。

所述方法还可以规定，至少借助于适当的光学传感器装置和/或空间监测装置检测卷筒在限定的供应装置和/或提供装置的区域中的位置、和/或检测抓取和/或搬运装置和/或其运动空间。根据所检测的空间数据、运动数据和/或传感器数据，可以至少控制抓取和/或搬运装置在卷筒的限定的供应装置和/或提供装置的区域中的或者在该抓取和/或搬运装置的相应的运动空间中的运动。此外，根据传感器数据可以与抓取和/或搬运装置相协调地控制在包装机中的所述至少一个轴向可动的接收芯轴，以便能以这种方式实现自动化地更换卷筒。

所提到的空间监测装置例如可以由至少一个光学检测装置、比如像摄像机形成，该光学检测装置至少检测抓取和/或搬运装置的运动空间并且提供输出信号，该输出信号描绘所述运动空间和抓取和/或搬运装置在该运动空间内发生的运动。在这种情况下，所述至少一个光学检测装置或者摄像机例如可以配设给抓取和/或搬运装置或者安装在那里，从而所述光学检测装置或者摄像机能够检查抓取和/或搬运装置的运动以及在装入新卷筒之前或者在装入新卷筒时检查每个新卷筒的符合转动方向的定向。然而可选地，摄像机也可以覆盖所述运动空间，其方式为，该摄像机位置固定地安装在空间中或者安装在包装机旁；也可能在抓取和/或搬运装置上存在附加的或者多个摄像机。通常可以使用多个摄像机或者光学检测装置，可以将这些摄像机或者光学检测装置的输出信号叠加并且用于精确地确定所有待运动的部件的、搬运系统的和/或带有包装材料的卷筒的位置。

按照本发明的方法能以所描述的方式实现将带有卷绕在其上的包装材料的新卷筒精确地定位并且供应至包装机，并且精确受控制地移交给所述至少一个接收芯轴。搬运装置的精确的定位可以确保顺利地更换已耗用的卷筒，由此以理想的方式确保包装机的可操作性。所述方法在出于包装目的搬运卷绕在卷筒上的扁平和/或薄膜材料时具有高的自动化程度，从而必要时能实现无中断地提供扁平和/或薄膜材料。此外，所述方法在卷筒供应装置未精确定位的情况下无问题地并且以出众的容错度工作并且还可以在所有运行条件下确保卷筒的顺利更换。

此外，所述方法以合理的方式规定，在通过抓取和/或搬运装置搬运卷筒期间检查并且按需要(亦即在卷筒错误放置时)修正每个要新装入到包装机中的卷筒的符合转动方向的定位，所述错误放置的卷筒具有处于错误方向的松散的材料幅端部。为了能修正转动方向，抓取和/或搬运装置例如可以配设有用于要装入到包装机中的卷筒的暂存处，该暂存处用作卷筒的支架、亦即用于存放卷筒、符合转动方向地提供卷筒和通过抓取和/或搬运装置再次接收卷筒以便移交到包装机中。暂存处例如可以由支承座形成，该支承座在抓取和/或搬运装置的运动空间内占据固定的或者可变的位置。可选的，支承座本身可以构造为FTS的穿梭机或者无人驾驶的运输系统，由此，该支承座能够在卷筒要换向时实施绕其垂直轴180度的自动转动，以便能够使抓取和/或搬运系统以正确的位置重新接收存放在那里的卷筒。在这种情况下，也可以再次规定，暂存处或者支承座配设有摄像机，由此可以确保在支承座处的附加的光学监测，以便检测卷筒位置等等并且以所需的方式控制支承座或者抓取和/或搬运装置。

此外，支承座可以配设有用于使处于其上的卷筒绕卷筒的水平中轴线旋转的转动驱动器，以便调整材料幅的外部层的边缘的转动位置和/或定向。与支承座是固定的还是可动的无关，该支承座可以配设有适当的换向机构，以便能在卷筒平放时实施180°的转动，以便能使卷筒到达正确的安装位置中。

此外，所述方法可以规定，包装机本身或者包装机的用于带有包装材料的可更换的卷筒的安装位置也被光学监测，并且能轴向移动的接收芯轴的运动也被光学监测。在这种情况下，在包装机中、例如在要更换的卷筒的区域中或者在所述至少一个安装位置的区域中可以设置附加的光学监测装置或者摄像机。

例如可以经由水平输送装置使新卷筒运动到抓取和/或搬运装置的区域中并且借助于抓取和/或搬运装置将新卷筒直接由水平输送装置取下。同样可以在托盘上供应新卷筒，从而例如各四个竖立的卷筒设置在一个托盘上，借助于适当的供应装置将所述卷筒带到抓取和/或搬运装置的运动空间中，以便在那里由抓取和/搬运装置接收并且装入到包装机器中，必要时将设有暂存处的情况考虑在内，如上文作为可选方案所描述的那样。

此外，在按照本发明的方法中可以规定，控制单元与抓取和/或搬运装置以及空间监测装置耦合并且相连接并且在考虑到借助于抓取和/或搬运装置分别由供应区域和/或水平输送装置接收新卷筒的情况下规定水平输送装置的节拍运行。该控制单元同样可以规定由所供应的托盘重复接收新卷筒。

为了实现所提到的目的，本发明还提出一种用于输送、提供和/或搬运和/或更换卷筒的、具有独立设备权利要求的特征的设备，所述卷筒带有卷绕在其上的并且用作包装成件货物、合装件或者类似物品组的包装材料的扁平和/或薄膜材料。所述设备规定，可以将至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒由包装机的至少一个安装位置取出并且通过用于各个安装位置的各个带有扁平和/或薄膜材料的新卷筒替换，其中，优选在每次装入新卷筒之后在各个新卷筒的自由端部附近或者在该自由端部的区域中抽出卷筒的外部层并且为了形成无中断的材料幅将该外部层与另一个卷筒的在包装机中引导的材料幅的一段连接、例如焊接或粘接。

按照本发明的设备包括用于在限定的供应装置、比如像托盘、货架系统、FTS或类似物中提供用于包装机的新卷筒的装置以及选择性地包括一种抓取和/或搬运装置，该抓取和/或搬运装置用于由限定的供应装置接管卷筒并且用于将新卷筒装入到包装机的相应的安装位置中和/或用于由包装机的相应的安装位置取下已耗用的卷筒。一些变型方案也同样是可能的，在这些变型方案中，可以将新卷筒直接由供应装置、比如像供应传送带输送至包装机并且在那里与至少一个能轴向由包装机向外运动的接收芯轴配合作用地带到相应的安装位置中。在这种情况下，可以借助于搬运和抓取装置自主地由有序的供应装置接收卷筒并且将卷筒装入到包装机中。然而，有序的供应装置也可以这样构造，使得该供应装置直接到达包装机邻近处并且适用于将新卷筒直接供应到安装位置处。

按照本发明，在所述设备中，所述至少一个安装位置由至少一个接收芯轴限定，所述接收芯轴用于可转动地接收和保持带有扁平和/或薄膜材料的且要在包装机中退绕的卷筒。此外，所述至少一个接收芯轴为了将至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒由安装位置取下和/或在装入新卷筒时能沿各自的轴向方向调整并且朝向限定的供应装置运动。由此，包装机的所述至少一个轴向可动的接收芯轴能以适当的方式在必要时与抓取和/或搬运装置或者与供应装置或者传送带配合作用，由此，能实现出于包装目的以带有处于其上的扁平或薄膜材料的新卷筒自动化地替换已耗用的卷筒，而不需要其它中间步骤。

按照变型的实施方案，抓取和/或搬运装置可以借助于所述至少一个轴向可动的接收芯轴轻易得多地更换卷筒，因为所述抓取和/或搬运装置不必过深地伸进到包装机中。

相同的内容适用于一种备选的变型实施方案，在该变型实施方案中，新卷筒的有序的供应装置以一定方式与所述至少一个能轴向移动的接收芯轴配合作用，从而可以借助于所述至少一个轴向可动的接收芯轴将新卷筒直接由供应装置带到包装机中，所述供应装置例如可以由传送带或者用于卷筒的适当的水平输送装置形成。

此外，所述至少一个接收芯轴可以配设有马达式的驱动器以用于轴向调整所述接收芯轴。此外，接收芯轴可以配设有可调整的轴向止挡元件，该轴向止挡元件能随着所述至少一个接收芯轴或者逆着所述接收芯轴的轴向运动方向并且平行于所述接收芯轴马达驱动式地调整。所述止挡元件在将已耗用的卷筒移交给抓取和/或搬运装置时简化已耗用的卷筒的脱出，该抓取和/或搬运装置可以具有保持芯轴，该保持芯轴在卷筒移交给包装机期间相应地与机器的接收芯轴对准，卷筒被推装到该接收芯轴上或者由接收芯轴抽出。所述抽出可以通过轴向止挡元件显著地简化，因为该轴向止挡元件能逆着抽回的接收芯轴移动。

抓取和/或搬运装置例如可以由多轴机器人形成，该多轴机器人由限定的供应装置接收新卷筒并且将所述新卷筒放置在包装机中。可选地，搬运机器人或者多轴机器人可以配设有摄像机，该摄像机例如可以设置在可动的或者铰接的抓取臂或悬臂上，以便检测所有抓住的物体和相应的环境，以便能更好地并且更精确地控制多轴机器人。抓取和/或搬运装置或者多轴机器人具有适当的抓取和/或保持器件，所述抓取和/或保持器件例如可以由保持芯轴形成，该保持芯轴在端侧伸进到构造为空心体的新卷筒中，增大该保持芯轴的最大横截面直径并且以此将各个新卷筒卡住地固定在抓取和/或搬运装置或者多轴机器人上。

抓取和/或搬运装置可以以一定方式配备和控制，使得所述抓取和/或搬运装置能将新卷筒装入到包装机中，其方式为，所述抓取和/或搬运装置将所述卷筒推装到轴向运动的接收芯轴上。接着，可以使接收芯轴优选沿轴向方向运动到其为退绕卷筒设置的位置中。

为了替换在包装机中的至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒，可以使所述至少一个接收芯轴沿轴向方向运动，以便将卷筒移交给抓取和/或搬运装置，其方式为，能平行于接收芯轴的方向运动的止挡元件将所述卷筒至少部分地由至少一个接收芯轴推出并且推装到抓取和/或搬运装置的接收芯轴或者保持芯轴上，然后使所述至少一个接收芯轴至少以一定程度沿轴向方向返回运动，直至所述卷筒几乎完全或者完全脱出。

可选地，按照本发明的设备可以配备有空间监测装置，所述空间监测装置用于至少检测卷筒在限定的供应装置和/或提供装置的区域中的位置和/或检测抓取和/或搬运装置在运动空间内的位置和/或运动并且用于根据借助于所述空间监测装置检测的空间数据、运动数据和/或传感器数据控制抓取和/或搬运装置在限定的卷筒供应装置和/或提供装置的区域中的运动。

在所述设备的一种变型方案中，空间监测装置例如可以由至少一个光学检测装置、例如摄像机形成，所述光学检测装置至少检测抓取和/或搬运装置的运动空间并且提供描绘所述运动空间和抓取和/或搬运装置在该运动空间内发生的运动的输出信号并且将所述输出信号提供给控制系统。所述至少一个光学检测装置或者摄像机例如可以直接配设给抓取和/或搬运装置。因此，在那里可以安装摄像机；该摄像机于是可以在装入新卷筒之前或者在装入新卷筒时检查每个新卷筒的运动以及符合转动方向的定向。可选地，可以在空间中设置所述摄像机或者也可以在空间中和/或在机器人或者抓取和/或搬运装置上设置多个摄像机。此外，在设有摄像机或者光学空间监测系统的情况下，借助于分析由摄像机或光学空间监测系统提供的图像信号来控制整个卷筒更换，包括接收芯轴的和/或配设给接收芯轴的轴向止挡元件的轴向移动。

可选地，抓取和/或搬运装置可以由无人驾驶的和/或远程控制的运输系统(带有至少一个自走式的穿梭机的所谓的FTS)形成，该运输系统由限定的供应装置接收新卷筒并且在包装机中放置所述新卷筒。所述穿梭机或者FTS也可以选择性地配设有摄像机。

与抓取和/或搬运装置的具体构造方案无关，优选设有适当的辅助器件，以便在通过抓取和/或搬运装置搬运卷筒期间检查并且按需要(亦即在卷筒错误放置时)修正每个要新装入到包装机中的卷筒的符合转动方向的定位，所述错误放置的卷筒具有处于错误方向的松散的材料幅端部。因此，抓取和/或搬运装置例如可以配设有用于要装入到包装机中的卷筒的暂存处，该暂存处可以用作卷筒的支架、亦即用于存放卷筒、符合转动方向地提供卷筒和通过抓取和/或搬运装置再次接收卷筒以便移随后交到包装机中。所述可选地处于运动空间中的暂存处例如可以由支承座形成，该支承座可以在抓取和/或搬运装置的运动空间内占据固定的或者可变的位置。也可以规定，支承座本身可以形成FTS的可动的并且自走式的穿梭机。此外，支承座可以选择性地配设有摄像机，由此能实现在支承座处的附加的光学监测。此外，支承座可以配备有用于使处于其上的卷筒绕水平的纵轴线旋转的转动驱动器，以便调整材料幅的外部层的边缘的转动位置和/或定向。此外，支承座可以选择性地具有换向机构，以便能在卷筒平放时实施180°的转动。这种功能在暂存处构造成自走式的穿梭机时就已经存在。

此外，所述设备可以在包装机中设置附加的光学监测装置或者摄像机，所述设置附加的光学监测装置或者摄像机可以设置在要更换的卷筒的区域中或者在所述至少一个安装位置的区域中设置附加的光学监测装置或者摄像机。

可选地，在所述设备中可以经由托盘或者例如经由水平输送装置使新卷筒运动到抓取和/或搬运装置的区域中并且借助于抓取和/或搬运装置将新卷筒直接由托盘或者水平输送装置取下。此外，优选规定，控制单元与抓取和/或搬运装置以及空间监测装置相连接，并且在考虑到借助于抓取和/或搬运装置分别从供应区域和/或托盘或者水平输送装置接收新卷筒的情况下控制水平输送装置或者托盘供应装置的运行节拍。

此外，本发明涉及一种用于卷筒的接收芯轴，所述卷筒带有卷绕在其上的并且用作包装成件货物、合装件或者类似物品组的包装材料的扁平和/或薄膜材料。先前已经对于设备或者方法所描述的特征同样可以在接收芯轴方面规定并且因此不冗余地陈述了。以下所描述的涉及接收芯轴的特征可以进一步规定用于先前描述的方法或者先前描述的设备。

接收芯轴构造为能针对由包装机取下至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒和/或为了将新卷筒装入到包装机中沿该接收芯轴的相应的轴向方向调整的。在优选的实施方式中，接收芯轴可以根据要由卷筒退绕的包装材料沿轴向方向调整以用于将新装入的卷筒定向并且居中地定位。此外，可设想的是，轴向位置能在由卷筒退绕包装材料时再调整以用于补偿包装材料在包装运行期间的卷绕精确性和/或位置变化。进一步可能的是，接收芯轴能借助于气动的、液压的或者电动机式的驱动器沿轴向的长度延伸方向调整和/或再调整。

例如可设想的是，接收芯轴是可伸缩的或者包括至少两个元件，所述至少两个元件能沿接收芯轴的长向相对调整。进一步可设想的是，接收芯轴为了轴向调整而包括至少两个元件，所述至少两个元件可枢转运动地相互耦联。在这种情况下，转动轴线可以具有至少近似水平的定向，其中，所述两个元件能绕水平定向的转动轴线相对于彼此枢转。在这种情况下，所述两个元件可以占据稳定的位置，在该位置中所述两个元件相互对准或者相互对准地定向。

进一步可能的是，接收芯轴经由空心轴传动器与致动器机械连接或者经由空心轴传动器被旋转地驱动。为了能实现接收芯轴的轴向运动，还可能的是，保持芯轴由两个元件形成，这两个元件重叠地安放并且可以沿轴向方向相对于彼此运动。

以下再次综合按照本发明的方法的以及按照本发明的设备的一些方面、特色和细节。亦即，本发明涉及一种用于搬运卷绕在卷筒上的并且用作成件货物、合装件或类似物品组的包装材料的扁平和/或薄膜材料的方法。在此，所述扁平和/或薄膜材料可以构造为收缩膜或者传统的塑料膜。卷筒可以具有筒芯，该筒芯的几何形状相当于空心圆柱体并且至少部分地由含纤维素的材料制成。由此可以有利地将各个新卷筒套装到包装机的与筒芯相对应的销上并且在由卷筒抽出或取下包装材料时在销上转动地旋转。在所述方法的范围内，可以将至少部分退绕的和/或耗尽的卷筒由包装机的至少一个安装位置取下并且接着分别将带有扁平和/或薄膜材料的新卷筒装入到各个安装位置中，其中，可以通过包装机的所谓的销或者接收芯轴的轴向移动简化并且辅助支持卷筒的所述更换。在特别优选的实施方式中，可以设置有至少两个安装位置。所述至少两个安装位置中的每个安装位置必要时具有自身的接收芯轴或者销，可以使所述接收芯轴或者销由机器轴向向外运动并且将新卷筒套装到所述接收芯轴上并且各个卷筒在所述接收芯轴上旋转以用于退绕各自的扁平和/或薄膜材料。因此，卷筒可以卡住地固定在各自的安装位置的销上。销可以被旋转地驱动并且将转矩传递到各个套装的卷筒上，从而卷筒为了退绕其扁平和/或薄膜材料而经由其销转动运动。每个销可以配设有驱动器，经由该驱动器使相应的销转动。驱动器可以与随后还详细描述的控制单元相连接或者被随后还详细描述的控制单元操控以用于使销转动。在由各自的安装位置取下带有至少部分退绕的和/或耗尽的包装材料的卷筒之前，可以松脱在销和卷筒之间的卡住连接，从而卷筒接着不再与销固定地连接并且可以由销取下。销的旋转的运动可以被中断，直至将新卷筒套装到销上或者装入到相应的安装位置中。在将新卷筒相应地装入到各自的安装位置中之后，通常将相应的新卷筒的外部层在其自由端部附近或者该自由端部的区域中抽出并且为了形成无中断的材料幅而与另一卷筒的在包装机中引导的材料幅的一段连接。

可以在装入之后利用适当的抓取元件、例如借助于以气动吸入压力、机械卡住和/或静电吸附的方式工作的抓取和/或搬运装置将各个装入的新卷筒的外部层抽出，该抓取和/或搬运装置在所述至少两个安装位置之间来回运动。因此，抓取元件可以由所述至少两个安装位置交替地抽出新卷筒的外部层。一些实施方式在实际中证实可行，在这些实施方式中抓取元件通过负压暂时固定新卷筒的各个外部层。此外，可以设置有焊棒，该焊棒向下运动并且在这种情况下将各个新卷筒的外部层与在包装机中引导的材料幅焊接。

经由抓取元件可以使各个外部层运动到焊棒的工作区域中。因此，调温的焊棒可以夹住各个新卷筒的外部层朝向在包装机中引导的材料幅运动。在实际中一些实施方式证实可行，在这些实施方式中焊棒为此竖直地上下运动并且在竖直的下降运动中将新卷筒的各个外部层与在包装机中引导的材料幅焊接。

在装入新卷筒期间和在连接期间，另一个卷筒的扁平和/或薄膜材料通常还未完全耗尽，从而在包装运行时可以将扁平和/或薄膜材料无中断地由在优选的实施方式中设置的至少两个安装位置的至少一个卷筒退绕。

因此有利地，可以装入新卷筒，同时扁平和/或薄膜材料仍连续地由包装机中的另一个卷筒退绕。即使由包装机取下至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒时，也可以将扁平和/或薄膜材料由包装机的另一个卷筒退绕，从而在可设想的实施方式中将扁平和/或薄膜材料连续地并且无中断地由至少一个定位在包装机中的卷筒退绕。在利用本发明描述的方法中，可以传感式地识别至少近似退绕的和/或耗尽的卷筒并且借助于先前描述的抓取和/或搬运装置由带有扁平和/或薄膜材料的新卷筒替换。传感式的识别例如可以在光学探测器或者光学探测系统的辅助下进行，该光学探测系统可以设置在所述至少一个安装位置的区域中。光学探测系统或者光学探测器和抓取和/或搬运装置可以与控制单元相连接，该控制单元也控制抓取和/或搬运装置的或者多轴机器人的运动以及必要时也控制能轴向移动的接收芯轴的或者可旋转的销的运动。

可选地，在抓取和/或搬运装置上游可以布置有构造用于运输新卷筒的水平输送装置，该水平输送装置延伸到抓取和/或搬运装置的工作区域中并且能在考虑到由抓取和/或搬运装置取下新卷筒的情况下经由控制单元以节拍运行方式操控。在其它实施方式中可设想的是，在托盘或类似物上向抓取和/或搬运装置提供新卷筒。也存在如下可能性，即，新卷筒放置在容器或类似物中，所述容器处于抓取和/或搬运区域的工作区域中并且通过所述容器向抓取和/或搬运装置提供新卷筒。新卷筒可以不规则地或者以任意的定向放置在容器中，其中，借助于光学探测器能检查和/或确定转动方向和/或符合转动方向的定向。

在按照本发明的布置结构的一种备选的实施变型方案中，如果将卷筒借助于适当的供应装置输送至包装机邻近处并且在那里在需要时借助于构造成主动的卷筒接收器的接收芯轴接收并且牵拉和输送到各个安装位置中，则甚至可以省去所提到的抓取和/或搬运装置或者省去选择性设置的搬运机器人。如果在这一点上谈及供应装置，则所述供应装置可以由传送带、水平输送装置、链板式输送机形成。所述供应装置同样可以由适当的FTS(无人驾驶的、优选自主地或者半自主地驾驶的运输系统、所谓的穿梭机)形成，所述FTS将新卷筒输送至包装机邻近处并且在那里在需要时将所述卷筒提供给接收芯轴，所述接收芯轴在这种情况下可以作为主动的卷筒接收器起作用并且可以将新卷筒由FTS接收并且带到包装机中的各个安装位置中。接收芯轴或者至少一个接收芯轴本身也可以构造为FTS并且因此必要时朝向各个要接收的卷筒运动。在接收芯轴或者至少一个接收芯轴接收各个卷筒之后，所述接收芯轴或者所述至少一个接收芯轴可以与被接收的卷筒一起朝向包装机返回运动。

如先前提到的那样，本发明涉及一种用于卷筒的接收芯轴，所述卷筒带有卷绕在其上的并且用作成件货物、合装件或者类似物品组的包装材料的扁平和/或薄膜材料。接收芯轴可以限定多个用于卷筒的安装位置中的一个安装位置，所述卷筒带有卷绕在其上的并且用作包装成件货物、合装件或者类似物品组的包装材料的扁平和/或薄膜材料。为了由所述安装位置中的一个安装位置取下至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒和/或为了将新卷筒装入到所述安装位置中的一个安装位置中，可旋转的接收芯轴可以沿各自的轴向方向调整并且至少部分地由各个安装位置从包装机出来并且朝向限定的供应装置运动。此外，可以根据要由卷筒退绕的包装材料沿轴向方向调整接收芯轴以用于将新装入的卷筒定向并且尽可能精确地居中地定位。以这种方式可以额外利用接收芯轴的轴向可调整性，以便根据要退绕的材料幅定位新装入的卷筒，所述轴向可调整性与新卷筒到包装机中的经简化的装入方式相关地在上面提到。因此，不需要将卷筒以严格限定的程度推装到接收芯轴上，因为在大概适当地推装卷筒之后该接收芯轴本身可以精确地精调，以便将材料幅以精确匹配的对准方式输送到包装机中。

可选地，在卷筒的包装材料连续退绕运行期间仍可以将接收芯轴在其轴向位置方面多次再调整，这可以用于补偿包装材料在包装运行期间的卷绕精确性和/或位置变化。例如可以借助于摄像机或者适当的光学传感器装置监测和起动所述可再调整性。接收芯轴的可调整性或者可再调整性例如可以借助于气动的、液压的或者电动机式的驱动器进行。

此外，应提到的是，按照本发明的接收芯轴是先前已经借助于多个实施变型方案描述的设备的组成部分，所述设备用于输送、提供、搬运和/或更换卷筒，所述卷筒带有卷绕在其上的并且用作包装成件货物、合装件或者类似物品组的包装材料的扁平和/或薄膜材料，其中，所述设备具有一定数量的相同类型的、能分别轴向调整的和精调的接收芯轴，所述接收芯轴的数量与安装位置的数量相对应。

附图说明

以下应借助于附图更详细地阐述本发明的实施例及其优点。各个元件在图中彼此之间的尺寸比例不总是符合实际的尺寸比例，因为其中简化了一些形状并且为了更好地进行说明而将其它形状相对于其它元件放大地示出。

图1示出按照本发明的设备的第一实施方式的示意性的透视图。此外，可设想借用图1表明一种按照本发明的方法的实施方式。

图2示出按照本发明的设备的第二实施变型方案的示意性的透视图以及可设想借用图2表明一种按照本发明的方法的实施方式。

图3示出两个在包装机内部的用于卷筒的安装位置的示意性的透视图，所述包装机能与按照图1和图2的实施例的设备配合作用。

图4示出图3的安装位置，其中第二安装位置有已装入的新卷筒。

图5示出图3和图4的安装位置，其中装入到第二安装位置中的新卷筒的外部的层被抽出。

图6A和图6B以两个透视图示出一搬运装置，该搬运装置由托盘接收新卷筒，以便将该卷筒装入到包装机中。

图7A和图7B以另外两个透视图示出在将新卷筒装入到包装机中时的搬运装置。

图8A至图8D以四个视图示出在包装机内部将卷筒装入安装位置中或者在包装机内部将卷筒由安装位置取下时的定位步骤和取下步骤。

图9A至图9F以总共六个示意性的侧视图示出在将带有扁平或薄膜材料的新卷筒装入到包装机中时的方法流程。

图10A至图10F以总共六个示意性的侧视图示出在将已耗用的卷筒由包装机送出时的方法流程。

图11A至图11F以总共六个示意性的侧视图示出为了在包装机中精确定位而将新卷筒在接收芯轴上精确地轴向定向。

对于本发明的相同的或者作用相同的元件使用相同的附图标记。此外，为了清晰可见，仅在各个附图中示出对于说明相应的图片所需的附图标记。所示出的实施方式仅是显示按照本发明的设备以及按照本发明的方法可以如何实施的示例而不构成排他性限制。

具体实施方式

图1的示意性的透视图示出按照本发明的设备10的第一实施变型方案。此外，可设想借用图1表明一种按照本发明的方法的实施方式。设备10用于搬运扁平的包装材料、例如像收缩膜或者包装膜，这些包装材料卷绕在由于自身重量通常不能手动搬运的大的卷筒12上。在图1中示意性地表明包装机14的一部分，经由以下要更详细描述的抓取和/或搬运装置16将新卷筒12供应给该包装机。在示出的实施例中，构造为固定设置的多轴机器人18的抓取和/或搬运装置16将各个要供应给包装机14的新卷筒12装入到两个不同的安装位置EB1和EB2中，这两个安装位置在图1中仅能基本看出并且在图3的细节视图中示例性地表明。

如图3至图5与图1总览所示的那样，借助于抓取和/或搬运装置16或者借助多轴或搬运机器人18将各个新卷筒12装入到所述两个安装位置中的一个安装位置EB1或EB2中，而在另一个安装位置EB2或EB1中还存在一个已耗用或者部分耗用的卷筒20，在每次装入新卷筒12期间仍继续由所述已耗用或者部分耗用的卷筒退绕处于其上的材料幅22，将该材料幅在包装机14中作为包装材料处理。在由几乎耗尽的卷筒20进一步退绕材料幅22期间将新卷筒12的外部层24(参见图5)与所述材料幅22进行连接或者焊接，由此，设备10可以连续运行，而不必为了以新卷筒12更换耗尽的卷筒20而中断包装过程。

各新卷筒12分别由卷绕好的扁平的包装材料22或者包装或收缩膜以及筒芯26组合而成，包装材料22或者收缩膜卷绕在该筒芯上。为了由在图1中示出的水平输送装置28获取新卷筒12，搬运装置16或者搬运机器人18经由保持芯轴32在端侧伸进到新卷筒12的筒芯26中，该保持芯轴在端部可动地设置在所述搬运装置或者搬运机器人的可动的悬臂30上。为此，可以使所述搬运装置16或者搬运机器人18的臂区段34绕在图6A中示意性示出的转动轴线36旋转地运动。在保持芯轴32伸进到筒芯26中之后将保持芯轴32的横截面直径增大，从而新卷筒12亦如在图6B中示出的那样卡住地固定在保持芯轴32上。筒芯22构造为空心圆柱状的，保持芯轴32的形状与此对应地构造，从而保持芯轴28经由其外周面与筒芯26的内表面连接以用于卡住地固定新卷筒12。

可以经由水平输送装置28向抓取和/或搬运装置16或者搬运机器人18不间断地提供新卷筒12，从而在由水平输送装置28取下新卷筒12时使另一个新卷筒12朝向搬运装置16继续运动或者朝向抓取和/或搬运装置16推进。可以根据需要以期望的方式使水平输送装置28以节拍方式或者以恒定的速度连贯地运行。将该水平输送装置的运行通过在这里仅示意性示出的控制单元38规定，该控制单元不仅在水平输送装置28的输送速度和/或节拍方面控制该水平输送装置，而且也在搬运机器人18的运动方面控制该搬运机器人以及控制包装机14的部件，如以下借助于后面的图8A至图8D所描述的那样。

控制单元38例如可以处理至少一个空间监测装置42的信号40，所述空间监测装置可以由一个光学检测装置或者一个摄像机44形成、必要时也由多个摄像机44形成，所述摄像机至少检测多轴机器人18的运动空间46和该多轴机器人的运动，对此也是指带有保持芯轴32的悬臂30相对于每个要抓住的新卷筒12的精确运动，所述保持芯轴可枢转运动地设置在悬臂上。能借助于由摄像机44形成的空间监测装置42光学检测的运动空间46在图1的图示中为了更好地表示而通过以虚线表示的放射扇形表明。

此外，在图1中可看出定位在水平输送装置28的区域中的机械手48，该机械手由使用者50控制并且可以经由该机械手将新卷筒12竖立地放置在水平输送装置28上。例如可以将新卷筒12竖立在一托盘52上供应，使用者50可以借助于能在其运动方面由使用者控制的机械手48由该托盘获取新卷筒并且借助于位于那里的保持芯轴54将所述新卷筒放置在水平输送装置28上。因此，机械手48的工作区域在托盘52上以及在水平输送装置28的一区间段上延伸。不过，所示的控制和输送变型方案仅是很多可设想的备选方案中的一个示例。连续工作的输送变型方案同样是可能的，所述输送变型方案不需要如借助于图1所描述的辅助的手动控制。在不以所述辅助的手动控制方式进行输送的情况下实用的是，在抓取和搬运装置16的运动空间46中设置有一用于新卷筒12的暂存处，从而当通过搬运机器人18的保持芯轴32进行的抓住方向不符合转动方向时可将卷筒12存放在那里，将保持芯轴32由筒芯26抽出并且在该卷筒12的另一个端侧处再次抓住该卷筒，以便可以将所述卷筒以在包装机14中的安装位置EB1或EB2相应所需的转动方向装入。示例性地借助于图2的实施变型方案更详细地阐述这样的暂存处60、其功能及其与抓取和/或搬运装置16的以及与空间监测装置42的配合作用。在图1中示出的设备10的变型方案中，使用者50的任务仍然是负责使各卷筒12在水平输送装置28上正确地定位、亦即也考虑到所述卷筒在相应的安装位置EB1或者EB2中的正确转动方向(为此参照图3至图5)的情况下。

此外，图1示出上方敞开的容器56，该容器位于抓取和/或搬运装置16的工作区域46中。如果放置在包装机14中的卷筒12或20的包装材料或者收缩膜的储备用尽，则借助于搬运机器人18将空卷筒20的由纤维素、塑料、木材或者厚纸板制成的筒芯26由包装机14取下并且存放在容器56中。仅在取下筒芯26之后才可以将新卷筒12装入到包装机14的相应的安装位置EB1或EB2中，从而抓取和/或搬运装置16或者搬运机器人18首先取下筒芯26并且在随后将新卷筒12装入到相应的安装位置EB1或EB2中。

如已经提到的那样，水平输送装置28、抓取和/或搬运装置16或者多轴机器人18和包装机14与控制单元38相连接。该控制单元可以规定水平输送装置28的节拍运行，并且起动通过搬运装置16将卷筒12或20装入所述两个安装位置EB1和EB2并且由所述两个安装位置取下。此外，如以下更详细地描述的那样，所述控制单元可以控制在包装机14中装入的卷筒12的包装材料或者收缩膜的开卷。此外，空间监测装置42能结合控制单元38实现水平输送装置28并且抓取和/或搬运装置16的运动控制，这允许容错地定位和输送以及搬运新卷筒12，因为可以借助所述至少一个摄像机44有效地辅助支持和控制通过搬运机器人18的保持芯轴32精确地抓住每个新卷筒12，从而卷筒12在水平输送装置28上的精确定位不再重要并且能通过搬运机器人18在其运动空间46内部的相应补充的运动控制来补偿。

在图1中表明的摄像机44的定位应仅示例性地理解。亦即，一个摄像机44或多个摄像机44可以定位在其它地点处，例如也可以定位在包装机14的区域中、在搬运机器人18的区域中或者必要时甚至定位在该搬运机器人的枢转臂30处，只要能通过定位以所需的方式覆盖和检测运动空间46。

为此，控制单元38可以具有显示装置58或者显示器，经由该显示装置或者显示器可对使用者50显示下述信息，即新卷筒12的转动方向或者符合转动方向的定向和/或多轴机器人18和/或水平输送装置28的其它控制或运动参量。如以下参照图3至图5示例性地描述的那样，优选由所述摄像机44或者必要时也由另一个摄像机确定和/或检查新卷筒12的转动方向或者符合转动方向的定向，所述一个或两个摄像机与控制单元38相连接。因为抓取和/或搬运装置16可以将空卷筒20的相应的筒芯26由包装机14取出，并且在所述摄像机44或者其它摄像机的辅助下将具有适当的转动方向的或者具有符合转动方向的定向的新卷筒12自主地装入到包装机14中，所以可以使设备10至少从由水平输送装置28获取新卷筒12开始完全自动化地运行。

图2的示意性的透视图表明按照本发明的设备10的第二实施变型方案以及可设想借用图2表明一种按照本发明的方法的实施方式。包装机14与先前按照图1描述的变型方案没有显著区别。设备10在这里也用于搬运扁平的包装材料、比如像收缩膜或者包装膜，根据取决于消耗的补给需要借助于构造为多轴机器人18的抓取和/或搬运装置16将所述收缩膜或者包装膜分别用卷筒12提供给包装机14。如在按照图1的第一变型方案中那样，抓取和/或搬运装置16将各个要供应给包装机14的新卷筒12装入到两个不同的安装位置EB1和EB2中，借助于图3至图5的细节视图更详细地阐述这两个安装位置。

在图2中示出的设备10的第二变型方案省去水平输送装置，而是获得分别在各个托盘52上供应的新卷筒12，其中，在每个托盘52上有四个竖起设置的卷筒12，由搬运机器人18分别单独地接收所述卷筒并且将所述卷筒装入到包装机14中。为了从处于有效范围内的、亦即处于抓取和/或搬运装置16或者多轴机器人18的运动空间46内的托盘52接收新卷筒12，搬运装置16或者搬运机器人18经由保持芯轴32在端侧伸进到新卷筒12的筒芯26中，该保持芯轴在端部可动地设置在所述搬运装置或者搬运机器人的可动的悬臂30上，这已经借助图1阐述过。为此，所述搬运装置16或者搬运机器人18的臂区段34绕在图6A中示意性示出的转动轴线36可旋转地运动。在保持芯轴32伸进到筒芯26中之后将保持芯轴32的横截面直径增大，从而新卷筒12亦如在图6B中示出的那样卡住地固定在保持芯轴32上。筒芯26构造为空心圆柱状的，保持芯轴32的形状与此对应地构造，从而保持芯轴32经由其外周面与筒芯26的内表面连接以用于卡住地固定新卷筒12。

经由分别带有四个卷筒12的、在运动空间46中按规律提供的托盘52向抓取和/或搬运装置16或者搬运机器人18不间断地提供新卷筒12，从而在从所述托盘52中的一个托盘取下所有新卷筒12时能以带有另外四个卷筒12的新托盘52更换空托盘52，所述新托盘也要放置到抓取和/或搬运装置的运动空间46中。所述供应方式可以借助于适当的地面运输车进行，例如借助于所谓的FTS(无人驾驶运输系统)进行，所述FTS由自走式的、远程控制的和/或具有用于转向的自身传感系统的运输车形成，所述运输车例如可以每次将一个带有放置在其上的卷筒12的托盘52输送到运动空间46中。可以根据需要以期望的方式使所述运输系统或者FTS以节拍方式运行。优选将所述运输系统或者FTS的运行通过示意性示出的控制单元38规定，该控制单元不仅在(这里未示出的)FTS的输送速度和/或运行节拍方面控制所述FTS，而且也在搬运机器人18的运动方面控制该搬运机器人以用于更换在包装机14中的卷筒12。此外，控制单元38例如可以处理至少一个空间监测装置42的信号40，所述空间监测装置在按照图2的变型方案中也可以由一个光学检测装置或者一个摄像机44形成、必要时也由多个摄像机44形成，所述摄像机至少检测多轴机器人18的运动空间46和该多轴机器人的运动，对此也是指带有保持芯轴32的悬臂30相对于每个要抓住的新卷筒12的精确运动，所述保持芯轴可枢转运动地设置在悬臂上。能借助于由摄像机44形成的空间监测装置42光学检测的运动空间46在图2的图示中通过以虚线表示的椭圆形表明。

基于充分测量的运动空间46，在按照图2的设备的变型方案中不仅可以省去水平输送装置，而且也可以省去与该水平输送装置配合作用的机械手，经由该机械手可以将新卷筒12竖立地放置在水平输送装置上(为此参照图1)。与此相比，在图2中示出的设备10的变型方案中，在抓取和搬运装置16的运动空间46中及其附近设置有用于新卷筒12的暂存处60，在卷筒12在托盘52上通常未限定转动方向的情况下，该暂存处用于确保每个卷筒12在装入到包装机14中时必要的符合转动方向的定位。在实际中，搬运机器人18的保持芯轴32在还未检查转动方向的情况下抓住每个竖立在托盘52上的卷筒12。在带有借助保持芯轴32输送的卷筒12的悬臂30朝向包装机14运动期间，通过适当的光学检验或者通过以其它方式(例如感应地、借助于应答器或诸如此类的方式)进行的检测来检查是否能将卷筒12直接地并且无需转换地在那里定位或者卷筒12是否可能具有错误的转动方向。如果是这种情况，则可以通过搬运机器人18的相应的运动控制将卷筒12存放在暂存处60上，然后将保持芯轴32由被存放的卷筒12的筒芯26抽出，以便在该卷筒12的另一个端侧处再次抓住该卷筒，以便可以将所述卷筒以对于在包装机14中的安装位置EB1或EB2相应所需的转动方向装入。

在图2中站在运动空间46内的使用者50通常仅出于维护目的停留在那里，然而在抓取和/或搬运装置16的连续运行中不停留在那里，这必要时同样可以通过空间监测装置42来检验。

在图2中也可看出上方敞开的容器56，该容器位于抓取和/或搬运装置16的工作区域46中。如果放置在包装机14中的卷筒12或20的包装材料或者收缩膜的储备用尽，则借助于搬运机器人18将空卷筒20的由纤维素、塑料、木材或者厚纸板制成的筒芯26由包装机14取下并且存放在容器56中。仅在取下筒芯26之后才可以将新卷筒12装入到包装机14的相应的安装位置EB1或EB2中，从而抓取和/或搬运装置16或者搬运机器人18首先取下筒芯26并且在随后的时间内将新卷筒12装入到相应的安装位置EB1或EB2中。

如已经提到的那样，抓取和/或搬运装置16或者多轴机器人18、用于卷筒12的可控制的暂存处60和包装机14与控制单元38相连接，该控制单元还可以选择性地控制用于供应托盘52的、要可选地理解的并且在这里未示出的FTS。因此，控制单元38可以规定FTS的节拍运行、起动通过搬运装置16将卷筒12或20装入所述两个安装位置EB1和EB2并且由所述两个安装位置取下，以及必要时利用暂存处60以确保要装入的新卷筒12的正确的转动方向。此外，如以下更详细地描述的那样，所述控制单元可以控制在包装机14中装入的卷筒12的包装材料或者收缩膜的开卷。空间监测装置42能结合控制单元38在按需要将暂存处60列入考虑范围之内的情况下实现抓取和/或搬运装置16的运动控制，这允许容错地定位和输送在未精确定位的托盘52上的新卷筒12以及允许搬运已接收的卷筒12，因为可以借助于所述至少一个摄像机44有效地辅助支持和控制通过搬运机器人18的保持芯轴32精确地抓住每个新卷筒12，从而卷筒12在托盘52上的精确定位或者托盘52本身在运动空间46的区域内的地面上的精确定位不再重要并且能通过搬运机器人18在其运动空间46内部的相应补充的运动控制来补偿。

摄像机在图2中表明的摄像机44的定位仅示例性地理解。亦即，一个摄像机44或多个摄像机44可以定位在其它地点处，例如也可以定位在包装机14的区域中、在搬运机器人18的区域中亦或必要时定位在该搬运机器人的枢转臂30处，只要由此能以所需的方式覆盖和检测运动空间46。如果摄像机44或者空间监测装置42能尽可能完全覆盖运动空间46并且能精确地检测和追踪抓取和/或搬运装置16的运动、其保持芯轴32的运动和保持芯轴32在接收和定位卷筒12时的不同的目标位置，则所述摄像机或者空间监测装置以最优的方式完成其目的。为了可靠地确保这一点，有意义的是，卷筒12、且至少搬运机器人18的保持芯轴32设有适当的参考标记，搬运机器人的枢转臂30也可选地设有参考标记，所述参考标记例如可以由能在空间中以光学方式明确识别的标记形成，从而所述参考标记能作为可明确识别的且归为有关空间的标记用于摄像机系统44。

为此，控制单元38可以具有显示装置58或者显示器，经由该显示装置或者显示器可以使关于新卷筒12的转动方向的或者符合转动方向的定向的信息和/或使多轴机器人18和/或FTS的其它控制或运动参量对使用者50可见。如以下参照图3至图5示例性地描述的那样，优选由所述摄像机44或者必要时也由另一个摄像机确定和/或检查新卷筒12的转动方向或者符合转动方向的定向，所述一个或两个摄像机与控制单元38相连接。因为抓取和/或搬运装置16可以将空卷筒20的相应的筒芯26由包装机14取出并且在所述摄像机44或者所述其它摄像机的辅助下将具有适当的转动方向的或者具有符合转动方向的定向的新卷筒12自主地装入到包装机14中，所以可以使设备10至少从开始由各个托盘52获取新卷筒12起尽可能自动化地运行。

参照图1和图2在此应补充的是，所示的抓取和/或搬运装置16或者形成该抓取和/或搬运装置的搬运机器人18也可能选择性地以双倍或三倍数的实施方式存在，只要所述两个或多个搬运机器人18的运动空间46以不会发生碰撞的方式相互协调。然而，因为卷筒12上的材料幅长通常确保较长时间的无中断运行，所以不必为了频繁地更换卷筒12而需要使用两个或多个搬运机器人18。

然而，一种合适的实施变型方案可以规定，一个抓取和/或搬运装置16或者单个的搬运机器人18可以每次服务两个包装线或者两个包装机14，其中，运动空间46以合理的方式存在于两个大约平行设置的包装机14之间，从而带有水平输送装置28(参照图1)或者托盘供应装置(参照图2)的用于新卷筒12的供应区域处于两个包装机14之间并且处于搬运机器人18附近及其运动空间46内部。在这种情况下，搬运机器人18可以交替地向两个处于正常运行中的包装机14分别供给新卷筒12并且将已耗用的卷筒20必要时转移到共同的容器56中以便接下来的或者周期性的垃圾清除。如果运动空间46不能利用唯一的摄像机44监测(因为该摄像机例如被部分遮蔽)，则必要时可以存在多个摄像机44以用于空间监测。

在按照本发明的布置结构或者设备10的一种备选的实施变型方案(然而该实施变型方案在这里未示出)中，如果将卷筒12借助于适当的供应装置、例如通过相应延长的水平输送装置18(参照图1、图2)输送至包装机14邻近处并且在那里在需要时借助于构造成主动的卷筒接收器的接收芯轴70(参照后面的图3)接收并且牵拉和输送到相应的安装位置EB1、EB2中，则甚至可以完全省去所提到的抓取和/或搬运装置16或者省去在图1和图2中所示的搬运机器人18。如果在这一点上谈及供应装置，则所述供应装置可以由传送带、水平输送装置28、链板式输送机形成。所述供应装置同样可以由适当的FTS(无人驾驶的、优选自主地或者半自主地驾驶的运输系统、所谓的穿梭机)形成，所述FTS将新卷筒12输送至包装机14邻近处并且在那里在需要时将所述卷筒12提供给接收芯轴70，所述接收芯轴在这种情况下可以作为主动的卷筒接收器起作用并且可以将新卷筒12由FTS接收并且带到包装机14中的相应的安装位置EB1、EB2中。

图3的示意性的透视图表明用于卷筒12的先前已经提到的安装位置EB1和EB2，这两个安装位置限定在按照符合图1和/或图2的变型方案的包装机14中。所述安装位置EB1和EB2中的每个安装位置通过自身的可转动的接收芯轴70限定。此外，所述分别配设有用于旋转所述芯轴70的独立驱动器的每个接收芯轴70能沿轴向方向运动、亦即借助于马达式驱动器运动，如以下进一步借助于后面的图7A和图7B更详细地阐述的那样。借助于抓取和/或搬运装置(参照图1和图2)每次将一个新卷筒12套装到所述两个水平定向的接收芯轴70的每个接收芯轴上并且借助于增大接收芯轴70的直径通过卡住卷筒筒芯26将该新卷筒卡住地固定在相应的接收芯轴70上。按照本发明，通过接收芯轴70的相应的轴向运动辅助支持和简化卷筒12或20的更换，如以下进一步详细阐述的那样。

此外，图3能够看出焊接梁72，该焊接梁设置用于连接装入到相应的安装位置EB1或EB2中的新卷筒12(参照图4)的外部层24(参照图4、图5)与在包装机14中剩余的材料幅22并且为此使该焊接梁竖直地下降。在连接外部层24(参照图4)与在包装机14中剩余的材料幅22之后，竖直地提升调温的焊接梁并且使该焊接梁到达在图3中示出的位置中。

在图3的图示中，在第一安装位置EB1中，几乎耗尽的卷筒20套装在该第一安装位置EB1的接收芯轴70上，并且由芯轴70或者通过抽出材料幅22而旋转地运动。由此，退绕套装在第一安装位置EB1的接收芯轴70上的卷筒20的包装材料或收缩膜。在第二安装位置EB2上，已耗用的卷筒20已经完全被退绕并且筒芯26(参照图1和图2)经由搬运装置16被取下，从而该第二安装位置EB2或者该第二安装位置EB2的接收芯轴70准备好用于接收带有包装材料的新卷筒2。

此外，所述安装位置EB1和EB2中的每个安装位置可以配设有自身的传感器或者摄像机74，借助于该传感器或者摄像机可以光学地识别至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20。只要一个卷筒20至少近似完全退绕和/或耗尽，相应的摄像机74就将关于相应的至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20的信息发送给控制单元38。先前已经提到的控制单元38在很多数据的基础上、亦即在包装机14内部的摄像机74的基础上控制抓取和/或搬运装置16或搬运机器人18(参见图1和图2)以用于取下相应的至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20或者以用于取下相应的至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20的筒芯26。为了能将至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20由各自的安装位置EB1或EB2取下，事先松脱在相应的卷筒20和接收芯轴70之间构造的卡住连接。这典型地通过减小相应的接收芯轴70的横截面直径进行，由此，能够抽出卷筒筒芯26。此外，与芯轴70轴向移动一样，通过控制单元38控制松脱所述卡住连接或者减小接收芯轴70的横截面直径，以与抓取和/或搬运装置16或者与搬运机器人18及其保持芯轴32更好地关联。

为了将至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20由各自的安装位置EB1或EB2取下，使接收芯轴70沿轴向由包装机14向外运动并且抓取和/或搬运装置16经由其保持芯轴32(参照图6A)伸进到所述至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20的筒芯26中。这一点通过以下进一步详细阐述的轴向止挡部辅助支持，该轴向止挡部以脱去卷筒20的方式与轴向可动的接收芯轴70配合作用。然后，通过增大接收芯轴32的横截面直径将相应的至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20在其由包装机14的接收芯轴70脱出之后固定在搬运装置16的保持芯轴32上。同样，通过控制单元38控制保持芯轴32的横截面直径的增大，以用于卡住卷筒20或者卷筒筒芯26。在将至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20固定在保持芯轴32上之后，借助于抓取和/或搬运装置16并且在通过控制单元38规定的情况下使该至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20朝向容器56(参照图1和图2)运动并且借助于减小保持芯轴32的横截面直径将该卷筒存放在那里。

在将至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20或者筒芯26存放在容器56(参照图1和图2)之后，经由控制单元38操控抓取和/或搬运装置16以用于将新卷筒12装入到包装机14内部的相应的安装位置EB1或EB2中。事先检查各个新卷筒12的转动方向或者符合转动方向的定向，优选在暂存处60(参照图2)的辅助下进行检查，如先前已经描述的那样。以这种方式自动化地运行设备10。在此，应提到的是，按照图3的实施例仅示例性地理解，从而可设想其它实施方式，在这些实施方式中两个安装位置EB1和EB2仅配设有一个摄像机74，该摄像机的检测区域延伸覆盖两个安装位置EB1和EB2。也存在经由多个摄像机74检查新装入到安装位置EB1和EB2中卷筒12的转动方向或者符合转动方向的定向的可能性。如果确定在所述两个安装位置EB1或EB2中的一个安装位置中的新卷筒12的转动方向错误或者不符合转动方向，则可以通过控制装置38安排经由抓取和/或搬运装置16修正相应的新卷筒12的定向方向。然后，该抓取和/或搬运装置可以将各个新卷筒12由各自的安装位置EB1或EB2取下、存放在暂存处60上(参照图2)、再次接收具有适当的转动方向和/或符合转动方向的定向的卷筒12并且然后将该卷筒以适当的转动方向和/或符合转动方向的定向重新装入到各自的安装位置EB1或EB2中。

图4的另一个示意性的透视图示出按照图3的安装位置EB1和EB2，其中在第二安装位置EB2处装入了新卷筒12。由图3开始，在图4的视图中，借助于抓取和/或搬运装置16将一个新卷筒12推装到第二安装位置EB2的接收芯轴70上，在此之前使该接收芯轴由其安装位置EB2向外轴向运动并且在套装新卷筒12之后使该接收芯轴再次回到包装机14中。继续由第一安装位置EB1的几乎耗用的或者退绕的并且因此即将要取下的卷筒20退绕包装材料22或者收缩膜，从而即使在替换第一安装位置的卷筒20时也能通过转换到第二安装位置EB2的新卷筒12而继续运行包装机14(参照图1和图2)。如果接着将一个新卷筒12装入到第一安装位置EB1中，则继续由第二安装位置EB2的卷筒12退绕包装材料22或者收缩膜，以此能确保所要求的包装机14的连续的并且无中断的运行。

图4的第二安装位置EB2的新卷筒12可以选择性地具有可光学识别的附着标记76，该附着标记可以由反射性的或者感应式的或能以另外方式识别的附着标记76形成，该附着标记在新卷筒12的自由端部的区域中施加到该新卷筒的外部层24上。现在，配设给第二安装位置EB2的摄像机74能够借助于附着标记76检查新卷筒12是否以适当的转动方向或者符合转动方向的定向被推装到接收芯轴70上。图4和图5的总览可以表明，在第二安装位置EB2的新卷筒12中，外部层24由上方经由卷筒12引导并且向下沉入。如果将具有错误的转动方向的或者具有不符合转动方向的定向的卷筒12套装到第二安装位置EB2的接收芯轴70上，外部层24向下远离卷筒12并且由于所述原因无法被抓取或者仅困难地被抓取。由此还可能干扰在包装机14内的开卷特性或者干扰材料幅走向，因此，不可能在焊接梁72下方定向。因此，新卷筒12的符合转动方向的定位或者将新卷筒12以适当的转动方向装入到相应的安装位置EB1或EB2中是绝对必要的，以便能在材料幅22的后续的材料输送中确保设备10或者包装机14的无干扰的运行。

如果可以借助于相应的摄像机74识别附着标记76，则使接收芯轴70转动地运动，直至附着标记76指向对置的安装位置EB1或EB2。仅在附着标记76这样定向之后，能在包装机14中在安装位置EB1和EB2与焊接梁72之间运动的抓取和/或搬运装置(未示出)的抓取棒78才可以抓取新卷筒12的外部层24并且将该外部层定位在焊接梁72下方，该抓取棒仅在图5中示意性示出。所述抓取棒78可以例如借助于负压抽吸并且抓取卷筒12的外部层24。

不过，应指明的是，也可设想一些实施方式，在这些实施方式中新卷筒12不具有这样的反射性的(按照图4的)附着标记76并且在这些实施方式中多个摄像机74在新卷筒12没有附加的光学特征的情况下识别新卷筒12的外部层24或者新卷筒12的自由的端部区域。然而，能光学检测的附着标记76优选具有在这里未详细表明的编码，该编码能被多个摄像机74识别。所述编码优选除了明确外部层24的端部区域之外也可以明确地标明卷筒12的转动方向，从而(必要时在额外考虑暂存处60的情况下)在利用搬运机器人18搬运要新装入的卷筒12时就已经可以利用附着标记76确定转动方向并且正确地定位外部层24的端部区域。在此，附着标记76优选可以被空间监测装置42或者摄像机44检测并且信息内容被分析并且被提供给控制单元38，以便以所需的方式控制搬运机器人18和/或暂存处60。

图5的示意性的透视图示出图3和图4的安装位置EB1和EB2，其中装入到第二安装位置EB2中的新卷筒12的外部层24被抽出。在这里能再次相当清楚地看出，定位在第二安装位置EB2中的卷筒12的外部层24由上方出发向下沉入，而装入到第一安装位置EB1中的卷筒20的外部层或者材料幅22由下方出发地引导。两个卷筒12和20在分别配设给它们的接收芯轴70上以相同的转动方向转动、在这里逆时针转动。新卷筒12需要符合转动方向地装入，以便确保设备10或者包装机14(参照图1和图2)的无干扰的并且起作用的运行。

因此，不仅能在包装机14内部经由多个摄像机74确定转动方向或者符合转动方向的定向，而且能经由多个摄像机74识别至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20。将关于新卷筒12的转动方向的或者符合转动方向的定向的信息以及关于至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20的信息由多个摄像机74传递给控制单元38，该控制单元可以控制新卷筒12的定向修正并通过新卷筒12替换至少近似退绕的和/或耗尽的卷筒20。这能以一定的方式进行，该方式已经借助于图2在可选地考虑到可用于转动方向修正的暂存处60的情况下阐述。不过，在此为了确定正确的转动方向而合适的是，首要利用摄像机44并且次要地才利用多个摄像机74，以便在将卷筒12装入包装机14中之后接着再次检验正确的转动方向。

图6A和图6B的示意性的视图示出搬运机器人18的一部分，该搬运机器人形成用于在设备10中搬运卷筒12的抓取和/或搬运装置16。搬运机器人18的抓取臂或者臂区段34能绕水平定向的轴线36枢转，从而可以将搬运机器人18的保持芯轴32以其长向轴线为竖直定向方向进行定向以用于伸进到各个新卷筒12的筒芯26中。如果借助于搬运机器人18或者借助于保持芯轴32抓住各个新卷筒12，则通过抓取臂34绕轴线36的再一次枢转运动使新卷筒12转动并且在随后的时间内将该新卷筒12装入到相应地配设给其的安装位置EB1或EB2(参照图3至图5)中。

此外，图6A和图6B示出另一个可选的摄像机80。这个可选的摄像机80与抓取臂34固定地机械耦联，从而该摄像机在抓取臂34运动时与该抓取臂一起被引导。如果使抓取臂34绕轴线36枢转，则可以借助于摄像机80确定一个或多个新卷筒12的转动方向或者符合转动方向的定向。为了能实现对抓取和/或搬运装置16的相应的分析处理和运动控制，摄像机80与控制单元38相连接，该控制单元控制借助于搬运装置16由托盘52获取具有适当的转动方向或者符合转动方向的定向的新卷筒12。

此外，图6B示出了从托盘52(参照图6A)接收具有符合转动方向的定向的新卷筒12之后的抓取和/或搬运装置16。如在图6B中可看出的那样，使抓取臂34由图6A的位置出发绕轴线36枢转，该轴线在图6A中沿图面的方向延伸。现在，新卷筒12具有至少近似水平的定向并且可以被装入到包装机14中的相应地配设给该新卷筒的安装位置EB1或EB2中。同样以水平的定向由相应的安装位置EB1或EB2取下至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20。为了将至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20由各自的安装位置EB1或EB2取下，搬运机器人18的保持芯轴32伸进到所述至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20的筒芯26中，这能通过以下借助于图8A至图8D和图9A至图9F更详细地阐述的不同的辅助器件辅助支持。通过增大保持芯轴32的横截面直径将各个至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒20固定在搬运机器人18的保持芯轴32上。通过控制单元38控制保持芯轴32的横截面直径的增大。

图7A和图7B的两个示意性的透视图表明一个新卷筒12在包装机14(参照图3至图5)中所设置的其中一个安装位置EB1或EB2中的定位过程。因此，图7A示出带有包装材料的、已经被推装到包装机14中的接收芯轴60上一小段的新卷筒12，该新卷筒此前已与搬运机器人18的保持芯轴32分离。紧接着，保持芯轴32设有冲头件82，出于将卷筒12朝向轴向止挡部84推装到接收芯轴70上的目的，将该冲头件暂时固定在搬运机器人18的保持芯轴32上。在图7B中表明该推装过程，冲头件82随着该推装过程压靠到卷筒12的端侧上，直至将该卷筒朝向轴向止挡部84推装并进而推装到其设定的安装位置EB1或EB2中。在到达安装位置EB1或EB2之后又将搬运机器人18与卷筒12分离并且分配新的任务。

与此对应，将耗用的或者几乎耗尽的卷筒20从接收芯轴70推出并且通过搬运机器人18的保持芯轴32接管，借助于可移动的轴向止挡部84以及借助于可转动的接收芯轴70的可移动的支承结构得到简化，图8A至图8D表明这一点。

图8A和图8B的两个示意性的透视图表明在包装机14中(参照图3至图5)设置的安装位置EB1或EB2中处于接收芯轴70上的卷筒12(图8A)的或者由那里移除的卷筒(图8B)的不同的运行状态。在图8A的图示中，卷筒12为了开卷已经处于设置的安装位置EB1或EB2中，而在图8B的图示中，该卷筒通过轴向止挡部84的移动由接收芯轴70被推出并且例如被搬运机器人18接管(未示出)。可移动的轴向止挡部84处于能平行于接收芯轴70的长度延伸方向运动的基座86上，该基座保持在两个平行的纵向引导部88中并且是可动的。在卷筒12处于接收芯轴70上时，保持在纵向引导部88中的并且能水平移动的基座86连同轴向止挡部84自然处于支座90附近(图8A)，该支座同时形成所述支承结构和用于受驱动旋转的接收芯轴70的驱动器92。

如图8C和图8D的两个示意性的侧视图表明的那样，整个支座90连同其驱动器92和受驱动旋转的接收芯轴70构造为能沿着两个平行的水平的引导部88移动的，这根据按照本发明的方法简化以新卷筒12装配接收芯轴70以及通过搬运机器人18取下耗用的卷筒。

图8C示出定位在接收芯轴70上的卷筒12。在此，带有驱动器92的支座90处于右边的止挡部旁，此时用于退绕的卷筒12已经处于包装机14中。轴向止挡部84利用其基座86移靠到支座90上，从而该轴向止挡部与卷筒12不接触。图8D同样示出定位在接收芯轴70上的卷筒12。在此，带有驱动器92的支座90向左移动，轴向止挡部84也是这样，该轴向止挡部利用其基座86贴靠在支座90上并且因此同样向左移动。在此，可转动地支承在支座90上的接收芯轴70连同处于其上的卷筒12由安装位置EB1或EB2向外移出一段，从而该卷筒12不是处于适用于退绕的位置中，而是处于取下或装配位置中，在所述处于取下或装配位置中，该卷筒能轻易被搬运机器人18接管或者被移交给包装机14。若支座90带着芯轴70向右运动到原始的运行位置(按照图8C)中，然而基座86连同轴向止挡部84保持在其(按照图8D的)位置处，那么在图8D中示出的位置可以形成将卷筒12由接收芯轴70推出的出发位置。在此，在轴向止挡部84在端侧贴靠在卷筒12上并且将卷筒12保持在其位置处期间，芯轴70由卷筒筒芯26移出。由此，可以将搬运机器人18的保持芯轴32推入到脱出的卷筒筒芯26中并且最终从接收芯轴70接管并且抽出卷筒12。

应补充地指明，根据要从卷筒12退绕的包装材料，能沿轴向方向调整接收芯轴70以用于将新装入的卷筒12定向并且尽可能精确地居中地定位，这能通过借助于驱动器92相应地调整支座90进行。以这种方式可以额外利用接收芯轴70限定的轴向可调整性，以便根据要退绕的材料幅相应精确地居中定位新装入的卷筒12，所述轴向可调整性与新卷筒12到包装机14中的经简化的装入方式相关。因此，在所有情况下不需要强制将卷筒12以严格限定的程度推装到接收芯轴70上，因为在大概适当地推装卷筒12之后，该接收芯轴本身可以精确地精调，以便将材料幅以精确匹配的对准方式输送到包装机14中。

可选地，在卷筒12的包装材料连续退绕运行期间仍可以将接收芯轴70在其轴向位置方面多次再调整，亦即用于补偿包装材料在包装运行期间的卷绕精确性和/或位置变化。例如可以借助于摄像机或者适当的光学传感器装置监测和起动所述可再调整性。接收芯轴70的可调整性或者可再调整性例如可以借助于气动的、液压的或者电动机式的驱动器92进行。

图9A至图9F以总共六个示意性的侧视图示出将带有扁平或薄膜材料的新卷筒12装入到包装机14中(装入到所述安装位置EB1或EB2中的一个安装位置中)的方法过程。抓取和/或搬运装置16或者搬运机器人18将在保持芯轴32上居中推装的新卷筒12向包装机14提供，以便可以在那里将该新卷筒推装到安装位置EB1或EB2的相应的接收芯轴70上(图9A)。保持芯轴32完全伸进到新卷筒12的筒芯26中并且延伸至筒芯26的整个长度的进而卷筒12的宽度的大约三分之一处，这能实现将卷筒12以其宽度的三分之二推装到接收芯轴70上。在搬运机器人18接近包装机14期间(图9A)，支座90连同可转动地支承在其上的接收芯轴70沿着纵向引导部88向左朝向卷筒12移动(参照图9B)，该卷筒的筒芯26已经与接收芯轴70精确地对准，由此，搬运机器人18可以通过进一步向右运动将卷筒12以其宽度的大约三分之二推装到接收芯轴70上(参照图9C)。

支座90仍处于其向左移出的位置中，维持该位置直至卷筒12完全推装到接收芯轴70上。所述推装通过如下方式进行，即，搬运机器人18的保持芯轴32在端侧偏心地放置到卷筒12的离开接收芯轴70的端侧上(参照图9D)并且将卷筒12向右进一步推装到接收芯轴70上，直至卷筒12的朝向支座90的对置端侧到达轴向止挡部84，该轴向止挡部设置在支座90附近(参照图9E)。一旦情况如此，卷筒12就到达在接收芯轴70上设定好的轴向位置，从而支座90连同接收芯轴70和定位在其上的卷筒12可以返回移动到在包装机14中设置的安装位置EB1或EB2中(参照图9F)，在那里可以将薄膜或扁平材料由卷筒12抽出并且用于包装物品、成件货物等等(未示出；为此参照图3至图5)。

原则上也可能的是，能够比在图9C中所示的更进一步地移出接收芯轴，从而搬运装置16不必沿芯轴方向执行较远的行程。不过，抓取和/或搬运装置16的或者搬运机器人18的运动范围通常足以使卷筒12能够以所示的方式推装到接收芯轴70上。按照图9A至图9F的所示的方法和设备的特别的优点在于，机器人18又可以完全离开使用区域并且为下一个卷筒12做准备。因此，在这里可以省去用于接收缓冲区系统的卷筒12的另一个机械手。

在此，只要卷筒要固定在保持芯轴上(图9A、图9B、图9C)，就不单独提到该卷筒12是利用其卷筒筒芯26在保持芯轴32上卡住的。如果将卷筒12推装到芯轴70上(图9C)，则将所述卡住脱开以用于释放筒芯26。仅在卷筒12完全推装到接收芯轴70上之后才在接收芯轴那里牢固地卡紧卷筒筒芯26(图9E、图9F)。

图10A至图10F以总共六个视图示出将已耗用的卷筒20由所述安装位置EB1或EB2中的一个安装位置送出包装机14的方法过程。通过支座90在纵向引导部88上向左移动使处于接收芯轴70上的要更换的卷筒20朝向抓取和/或搬运装置(在这里不可见)移动(参照图10A)。一旦支座90到达左边的止挡部，同样在纵向引导部88上可移动地引导的轴向止挡部84就保持在其最左边的位置中，而支座90向右远离轴向止挡部84，从而该轴向止挡部将卷筒12向左由接收芯轴70脱出或者推出(参照图10B)。在轴向止挡部84与保持在其旁边的卷筒20留在左边的止挡位置中期间，带有可转动地支承在其上的接收芯轴70的支座90进一步向右朝向安装位置EB1或EB2移动(参照图10C)。

仅当接收芯轴70从卷筒筒芯26大约抽出一半时(图10C)，搬运机器人18的保持芯轴32才在那里伸进(参照图10D)并且在筒芯26中卡住，以便能接着由接收芯轴70抽出卷筒20。所述抽出过程能在图10E中看出。接着，可以将已耗用的卷筒20作为垃圾清除。图10F示出，支座90连同可转动地支承在其上的接收芯轴70在完全抽出卷筒20(参照图10E)之后怎样向左移动到还处于那里的轴向止挡部84旁，这形成用于接管新卷筒12的准备位置(参照图9B和图9C)。

在此，只要卷筒要固定在接收芯轴上(图10A)，就不单独提到该卷筒20是利用其卷筒筒芯26在接收芯轴70上卡住的。如果要使卷筒20相对于芯轴70移动(这是在图10B和图10C中的情况)，则将所述卡住脱开以用于释放筒芯26。首先将搬运机器人18的保持芯轴32也松动地推入到筒芯26中(图10D)，然后卡住该保持芯轴以便接管卷筒20并且因此将卷筒20牢固地固定(图10E)。

图11A至图11F以总共六个示意性的侧视图示出为了在包装机14中的所述安装位置EB1或EB2中的一个安装位置中精确定位新卷筒12而将该卷筒12在接收芯轴70上精确地轴向定向。图11A表明与机器中间(竖直的点划线)相匹配地定位的接收芯轴70，在该接收芯轴上应放置同样居中定位的卷筒12，以便该卷筒占据其对于顺利退绕材料幅来说最优的位置。

为了接管新卷筒12，使带有接收芯轴70的支座90以及轴向止挡部84沿着引导轨道88向左运动(参照图11B)。当卷筒12完全推装好时(为此参照图9E)，该卷筒可能在接收芯轴70上处于非最优的轴向位置中；例如该卷筒可能有点远地推装到该接收芯轴上，如在图11C中示出的那样。这种不适当的定位可以被修正，其方式为，将支座90在轴向止挡部84固定不动时向右抽回，由此也使接收芯轴70相对于由该轴向止挡部84固定的卷筒12移动一定程度(参照图11D)。一旦实现卷筒12在接收芯轴70上所期望的调整，就通过支座90朝向轴向止挡部84的移动使该接收芯轴再次向左移动(参照图11E)，由此使卷筒12远离轴向止挡部84。通过支座90连同贴靠在其旁边的轴向止挡部84向右移动到安装位置EB1或EB2中而将卷筒12相对于机器中间(竖直的点划线)精确匹配地定向，这与所期望的最终的安装位置EB1或EB2相对应，在所述安装位置处可以在包装机14中退绕卷筒12。

在此，应参照图7A和图7B再次强调，对于装入和取出新卷筒12来说，所示的抓取和/或搬运装置16或者所示的搬运机器人18不是强制需要的。以相匹配的方式，卷筒12或20的更换也可以借助于轴向可移动的接收芯轴70与供应卷筒12的伸展至包装机14处的水平输送装置28的配合作用亦或通过接收芯轴70与FTS的配合作用进行，所述水平输送装置和FTS可以移动至包装机14邻近处，这已经在上面表明过。

参照优选的实施方式描述了本发明。然而，对于本领域技术人员来说能够想到是，可以对本发明作出一些改变或者改进，而不会背离权利要求书的保护范围。

附图标记列表

10 设备

12 卷筒、新卷筒

14 包装机

16 抓取装置、搬运装置、抓取和/或搬运装置

18 多轴机器人、搬运机器人

20 卷筒、已耗用的卷筒、部分退绕的卷筒、部分耗用的卷筒、空卷筒

22 材料幅、包装材料

24 外部层、外部材料幅

26 筒芯、卷筒筒芯

28 水平输送装置

30 悬臂、枢转臂

32 保持芯轴

34 臂区段、抓取臂

36 转动轴线、水平定向的轴线

38 控制单元

40 输出信号、信号、空间数据、运动数据、传感器数据

42 空间监测装置

44 光学检测装置、摄像机

46 运动空间

48 机械手

50 使用者、操作人员

52 托盘

54 保持芯轴

56 容器

58 显示装置

60 暂存处

70 芯轴、接收芯轴、保持芯轴

72 焊接梁

74 摄像机

76 附着标记、能光学识别的/反射性的附着标记

78 抓取棒

80 摄像机、(搬运机器人的)另一个摄像机

82 冲头件

84 轴向止挡部

86 可移动的基座

88 纵向引导部、平行的纵向引导部

90 支座

92 驱动器

EB1 第一安装位置

EB2 第二安装位置。

Claims (24)

1.用于输送、提供和/或搬运和/或更换卷筒的方法，所述卷筒具有卷绕在其上的并且用作包装成件货物或合装件的包装材料(22)的扁平材料，在所述方法中，将至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒由包装机(14)的至少一个安装位置(EB1、EB2)取下并且接着分别将带有扁平材料的新卷筒装入到相应的安装位置(EB1、EB2)中，其中，将新卷筒在限定的供应装置中提供给包装机(14)并且在从包装机事先取下已耗用的卷筒之后，将新卷筒装入到相应的安装位置(EB1、EB2)中，其中，在所述包装机(14)中的所述至少一个安装位置(EB1、EB2)由至少一个可旋转的接收芯轴(70)限定，所述接收芯轴用于可转动地接收和保持带有扁平材料的且要在包装机(14)中的退绕的卷筒，并且，在取下至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒时和/或在装入新卷筒时，沿所述至少一个可旋转的接收芯轴(70)的轴向方向调整该接收芯轴并且在此使该接收芯轴朝向限定的供应装置运动，所述方法的特征在于，为了替换至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒，使所述接收芯轴(70)沿轴向方向运动并且将该卷筒移交给抓取和/或搬运装置(16)，其方式为，沿平行于接收芯轴(70)的方向可动的止挡元件(84)将所述卷筒至少部分地从接收芯轴(70)推出并且推装到所述抓取和/或搬运装置(16)的保持芯轴(32)上，然后使接收芯轴(70)至少以一定程度沿轴向返回运动，直至所述卷筒几乎完全或者完全脱出。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少将新卷筒输送至包装机(14)邻近处，并且提供该新卷筒以用于装入到相应的安装位置(EB1、EB2)中并且由相应的可旋转的接收芯轴(70)接管。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，使所述至少一个接收芯轴(70)为了接管新卷筒沿各自的轴向方向马达驱动式地运动。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，使所述至少一个接收芯轴(70)与构造用于装入新卷筒的抓取和/或搬运装置(16)的运动相协调地沿各自的轴向方向马达驱动式地运动。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述抓取和/或搬运装置(16)由多轴机器人(18)形成，该多轴机器人从限定的供应装置接收新卷筒并且将所述新卷筒放置在包装机(14)中。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，为了将新卷筒装入到包装机(14)中，借助于限定的供应装置和/或配设给该供应装置的抓取和/或搬运装置(16)将该新卷筒移交给沿轴向方向调整好的接收芯轴(70)并且推装到该接收芯轴上，然后使该接收芯轴(70)沿轴向方向运动到为该新卷筒的退绕而设置的位置中。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，为了将新卷筒装入到包装机(14)中，借助于抓取和/或搬运装置(16)将该新卷筒移交给至少一个沿轴向方向调整好的接收芯轴(70)并且推装到该接收芯轴上，然后使该接收芯轴(70)沿轴向方向运动到为该新卷筒的退绕而设置的位置中。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在通过构造用于装入卷筒的抓取和/或搬运装置(16)搬运卷筒期间检查并且按需要修正每个要新装入到包装机(14)中的卷筒的符合转动方向的位置。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述扁平材料为薄膜材料。

10.用于输送、提供和/或搬运和/更换卷筒的设备(10)，所述卷筒具有卷绕在其上的并且用作包装成件货物或合装件的包装材料(22)的扁平材料，在所述设备中，至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒能由包装机(14)的至少一个安装位置(EB1、EB2)取下并且能由各个用于所述至少一个安装位置(EB1、EB2)的且带有扁平材料的新卷筒替换，所述设备具有在限定的供应装置中提供用于包装机(14)的新卷筒的装置，并且所述装置用于从所述限定的供应装置接管所述新卷筒并且用于将所述新卷筒装入到包装机(14)的相应的安装位置(EB1、EB2)中和/或用于将已耗用的卷筒由包装机的相应的安装位置(EB1、EB2)取下，其中，所述至少一个安装位置(EB1、EB2)由至少一个可旋转的接收芯轴(70)限定，所述接收芯轴用于可转动地接收和保持各个带有扁平材料的且要在包装机(14)中退绕的卷筒，并且，所述至少一个可旋转的接收芯轴(70)为取下至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒和/或在装入新卷筒时能沿各自的轴向方向调整并且在此能朝向所述限定的供应装置运动，并且，为了替换在包装机(14)中的至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒，所述至少一个接收芯轴(70)能沿轴向方向运动，以便将所述卷筒移交给抓取和/或搬运装置(16)，其方式为，能平行于至少一个接收芯轴(70)的方向运动的止挡元件(84)将所述卷筒至少部分地由至少一个接收芯轴(70)推出并且推装到抓取和/或搬运装置(16)的保持芯轴(32)上，然后所述至少一个接收芯轴(70)能至少以一定程度沿轴向方向返回运动，直至所述卷筒几乎完全或者完全脱出。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述至少一个接收芯轴(70)配设有马达式的驱动器以用于轴向调整所述接收芯轴。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述至少一个接收芯轴(70)配设有至少一个可调整的轴向止挡元件(84)，所述轴向止挡元件能随着所述至少一个接收芯轴(70)或者逆着所述接收芯轴的轴向运动方向平行于所述接收芯轴马达驱动式地调整。

13.根据权利要求10所述的设备，其包括构造为将卷筒装入到包装机(14)的相应的安装位置(EB1、EB2)中的抓取和/或搬运装置(16)，所述抓取和/或搬运装置由多轴机器人(18)形成，该多轴机器人能从限定的供应装置接收新卷筒并且将所述新卷筒放置在包装机(14)的相应的安装位置(EB1、EB2)中。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述抓取和/或搬运装置(16)或者所述多轴机器人(18)具有保持芯轴(32)，所述保持芯轴在端侧伸进到各个构造为空心体的新卷筒中，增大该保持芯轴的最大的横截面直径并且以此将各个新卷筒卡住地固定在抓取和/或搬运装置(16)或者多轴机器人(18)上。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的设备，其中，配备抓取和/或搬运装置(16)以用于将新卷筒装入到包装机(14)中、将该新卷筒移交给能至少部分地由包装机(14)向外运动的接收芯轴(70)并且推装到该接收芯轴上，其中，该接收芯轴接着能沿轴向方向运动到为该新卷筒的退绕而设置的位置中。

16.根据权利要求10所述的设备，其中，所述扁平材料为薄膜材料。

17.用于卷筒的接收芯轴(70)，所述卷筒具有卷绕在其上的并且用作包装成件货物或合装件的包装材料(22)的扁平材料，所述接收芯轴(70)构造为能针对由包装机(14)取下至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒和/或为了将新卷筒装入到包装机(14)中而沿各自的轴向方向调整的，并且其中，为了替换在包装机(14)中的至少近似完全退绕的和/或耗尽的卷筒，至少一个接收芯轴(70)能沿轴向方向运动，以便将所述卷筒移交给抓取和/或搬运装置(16)，其方式为，能平行于至少一个接收芯轴(70)的方向运动的止挡元件(84)将所述卷筒至少部分地由至少一个接收芯轴(70)推出并且推装到抓取和/或搬运装置(16)的保持芯轴(32)上，然后所述至少一个接收芯轴(70)能至少以一定程度沿轴向方向返回运动，直至所述卷筒几乎完全或者完全脱出。

18.根据权利要求17所述的接收芯轴，所述接收芯轴(70)能根据要由卷筒退绕的包装材料(22)沿轴向方向调整以用于将新装入的卷筒定向并且居中地定位。

19.根据权利要求17或权利要求18所述的接收芯轴，所述接收芯轴的轴向位置能在由卷筒退绕包装材料(22)时再调整以用于补偿包装材料(22)在包装运行期间的卷绕精确性和/或位置变化。

20.根据权利要求17或18所述的接收芯轴，所述接收芯轴能借助于气动的、液压的或者电动机式的驱动器(92)沿轴向的长度方向调整和/或再调整。

21.根据权利要求17或18所述的接收芯轴，所述接收芯轴是根据权利要求10至16之一所述的设备(10)的组成部分，其中，所述设备(10)具有一定数量的相同类型的接收芯轴(70)，所述接收芯轴的数量与安装位置(EB1、EB2)的数量相对应。

22.根据权利要求19所述的接收芯轴，所述接收芯轴是根据权利要求10至16之一所述的设备(10)的组成部分，其中，所述设备(10)具有一定数量的相同类型的接收芯轴(70)，所述接收芯轴的数量与安装位置(EB1、EB2)的数量相对应。

23.根据权利要求20所述的接收芯轴，所述接收芯轴是根据权利要求10至16之一所述的设备(10)的组成部分，其中，所述设备(10)具有一定数量的相同类型的接收芯轴(70)，所述接收芯轴的数量与安装位置(EB1、EB2)的数量相对应。

24.根据权利要求17所述的接收芯轴，其中，所述扁平材料为薄膜材料。

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