用于输送、提供、搬运和/或更换卷筒的设备的制作方法

本实用新型涉及一种设备，该设备用于输送、提供和/或尽可能无中断地搬运和/或更换卷筒，所述卷筒具有卷绕在其上的并且用作包装成件货物、合装件或类似物品组的包装材料的扁平和/或薄膜材料。

背景技术：

在将物品、例如饮料容器或者类似物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连续的过程中进行。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。不过，与这样的卷筒更换相关联的是不期望地中断组合和包装合装件的过程。

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。卷盘的卷芯分别套装到共同的销上。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的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的实施变型方案已知，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在托盘上供应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机取下并且运输至要供应的机器期间，首先借助于托盘输送机将托盘带到过渡存贮区中。

文献DE 10 2006 017 379 A1公开了一种用于搬运由包装材料组成的卷筒的装置。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，材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。如果不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。

技术实现要素：

由于上述原因，本实用新型的目的在于，提供一种用于搬运卷绕在卷筒上的扁平和/或薄膜材料的且具有高的自动化程度的设备，借助于所述设备可以无中断地提供扁平和/或薄膜材料。所述设备应在卷筒供应装置未精确定位的情况下确保无问题地并且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，本实用新型提出一种用于输送、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包装材料的扁平和/或薄膜材料。

在此，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或者在取下相应的卷筒之后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。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、特别是焊接或者粘接。然而，也可设想其它连接可能性。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)、回转式料箱、供应系统、竖直输送装置或者类似物将新卷筒提供给包装机并且在已耗用的卷筒事先从那里被取下之后，在那里借助于至少一个抓取和/或搬运装置将所述新卷筒装入到相应的安装位置中。所述回转式料箱例如将卷筒这样设置在圆形的托盘或者可转动的系统上，使得可以在该托盘再旋转时或者在该系统中提供新卷筒。所述供应系统例如参照文献EP 2 862 823 A1构造为斗式提升机或者穿梭机。优选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。

此外，借助于适当的光学传感器装置和/或空间监测装置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/或抓取和/或检测搬运装置和/或其运动空间。根据所检测的空间数据、运动数据和/ 或传感器数据至少控制所述抓取和/或搬运装置在用于卷筒的限定的供应装置和/或提供装置的区域中的运动或者控制所述抓取和/或搬运装置在其相应的运动空间中的运动。

还可以规定，所提到的空间监测装置由至少一个光学检测装置、特别是摄像机形成，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，该摄像机以位置固定的方式安装在空间中或者在包装机旁；也可能在抓取和/或搬运装置上设置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，可以将它们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位置、搬运系统的位置和/ 或带有包装材料的卷筒的位置。

能以这种方式实现将带有卷绕在其上的包装材料的新卷筒相对于包装机的精确地定位和供应。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而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顺利的卷筒更换。

此外，可设想的是，空间监测装置在抓取和/或搬运装置的运动空间中检测装入到各个安装位置中的卷筒的筒芯的状态并且将筒芯状态的信息作为输出信号提供。在此，必要时可以确定卷筒的筒芯是否损坏并进而确定是否由于损坏而无法或者无法无困难地装入到包装机的各个安装位置中。在此，可设想的是，在确定筒芯的损坏时经由抓取和/或搬运装置筛选各个具有损坏的筒芯的卷筒并且不将这种卷筒装入到各个安装位置中。抓取和/或搬运装置例如可以将各个具有已损坏的筒芯的卷筒放在用于筛选卷筒的特定托盘上或者转移到用于筛选卷筒的特定托盘上。如以下进一步描述的那样，抓取和/或搬运装置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、特别是用于存放各个要装入的卷筒、符合转动方向通过抓取和/或搬运装置再次接收各个卷筒以便移交到包装机中。在此，一些实施方式被证实为可行的，在这些实施方式中，抓取和/或搬运装置将要装入到相应的安装位置中的卷筒在暂存处上定位，随后光学地检测在暂存处上定位的卷筒的筒芯的状态并且将筒芯的状态信息作为输出信号提供。特别是可以将卷筒横卧地或者以其纵向延伸方向水平地定位在暂存处上。这样的实施方式被证实为可行的，以便能简单地并且以较低风险地对潜在损坏进行缺陷辨识的方式检查各个定位在暂存处上的卷筒的筒芯的状态。特别是可以设置有光学检测装置或者摄像机系统，该摄像机系统透视筒芯以用于确定或者检查损坏并且构造为抓取和/或搬运装置的组成部分或者配设给抓取和/或搬运装置。因此，摄像机系统或者光学检测装置可以设置在抓取和/或搬运装置的臂上并且必要时经由抓取和/或搬运装置运动到各个卷筒的筒芯的区域中。

抓取和/或搬运装置特别是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。如所提到的那样，搬运机器人可以选择性地配设有单独的摄像机，该摄像机例如可以安装在搬运机器人的可动的悬臂上，从而该摄像机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。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，搬运装置或者多轴机器人例如可以具有保持芯轴，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搬运装置或者多轴机器人上。

可选地，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、至少一个自行式的穿梭机)形成或者包括这样的运输系统，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。所述运输系统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移动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，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、特别是用于存放卷筒、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。暂存处特别是可以由支承座或者类似物形成，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，又可以规定，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，以便调整所述卷筒的转动位置和/或外层材料幅边缘的定向。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。

还可以规定，包装机本身或者其用于带有包装材料且可更换的卷筒的安装位置也被光学监测。在这种情况下，在包装机中、特别是在要更换的卷筒的区域中或者在所述卷筒的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。

此外，在利用本实用新型描述的另一种变型方案中有利的是，将至少一个光学标记施加到新卷筒在其外部材料幅的自由端部的区域中的一部分上并且借助于搬运装置将新卷筒这样装入到各自的安装位置中或者在抽出各个外部层之前这样将新卷筒定向到各自的安装位置中，使得光学标记指向相应对置的安装位置。所述至少一个光学标记在各个新卷筒装入到各自的安装位置中之前例如这样被施加到所述新卷筒上，使得借助于光学标记将各个新卷筒的外部材料幅的自由端部至少尽可能不动地固定在各个新卷筒上。可以规定，光学标记例如被施加到处于暂存处上的新卷筒上，必要时在监测空间的或者设置在暂存处上的摄像机的辅助支持下施加。然而，光学标记也可以被施加在输送装置的区域中的另一位置处，必要时通过操作者或者辅助人员手动地施加。特别是，所述光学标记可以是重要的，以便显示和确保卷筒的正确的转动方向，从而将卷筒以其正确的定向装入到包装机中。

所提到的光学标记可以可选地事后被施加到卷筒上，以便标记薄膜或材料幅开始端。然而，也可以期望的是，这样的标记已经被添入到材料幅中，例如通过挤压材料幅在材料幅边缘附近或者在材料幅边缘的区域中添入，这相对于事后施加光学标记可以再次简化操作，因为省去了另一个搬运步骤。此外，在材料幅中的光学标记是实用的，该光学标记在退绕卷筒时显示即将到来材料幅末端。所述标记能以光学方法监测和检测，从而识别几乎耗尽的卷筒并且及时准备并开始卷筒更换。

材料幅边缘必须以充分的粘附力贴靠在处于其下的材料幅层上，以便材料幅开始端不会不必要地、例如在运输时由卷筒表面脱开。然而，在另一方面，粘附力必须这样小，使得外部的材料幅层或者薄膜层能够无困难地由卷筒揭下、优选也借助于气动的夹具揭下，该气动的夹具可以提供明显小于机械夹具的粘附力。必要时可以通过在包装机内部的辅助器件来辅助支持所述揭下，亦即，例如通过尖头楔(使卷筒逆着该尖头楔转动)进行辅助支持，从而该尖头楔可以推移到外部材料幅或薄膜幅的材料幅边缘下方，由此可以克服材料幅边缘的粘附力。

例如可以经由水平输送装置使新卷筒运动到搬运装置的区域中并且借助于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，必要时也将暂存处考虑在内，如上文作为可能性描述的那样。

此外，在按照本实用新型的实施方式中可以规定，控制单元与搬运装置以及空间监测装置结合并且相连接并且在考虑到借助于搬运装置由供应区域和/或水平输送装置接收各个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，本实用新型还提出一种用于输送、提供和/或搬运和/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包装材料的扁平和/或薄膜材料。先前已经对于所述方法的可设想的众实施方式所描述的特征同样可以在以下描述的设备的可设想的众实施方式方面规定并且因此不冗余地陈述了。以下所提到的涉及设备的各种实施方式的特征可以进一步在先前描述的方面规定。

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且带有扁平和/或薄膜材料的新卷筒相应替换，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的区域中抽出各个新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材料幅的一段连接、特别是焊接或粘接。按照本实用新型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或类似物中向包装机提供新卷筒的装置，以及包括至少一个抓取和/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。在这种情况下，特别是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。此外，按照本实用新型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/或传感器数据控制所述抓取和/或搬运装置在用于卷筒的限定的供应装置和/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、特别是摄像机形成，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/或在机器人或者搬运装置上设置多个摄像机。

抓取和/或搬运装置特别是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。如所提到的那样，搬运机器人或者多轴机器人可以选择性地配设有摄像机，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。

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或者增大其横截面积并且以此将各个新卷筒卡住地固定在搬运装置或者多轴机器人上。

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(带有至少一个自行式的穿梭机的所谓的FTS)形成或者包括这样的运输系统，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/或搬运装置搬运每个要新装入到包装机中的卷筒期间检查并且按需要(亦即在卷筒错误放置时)修正所述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、特别是用于存放卷筒、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。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的可动的并且自行式的穿梭机。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长轴线旋转的转动驱动器，以便调整所述卷筒的转动位置和/或外层材料幅的边缘的定向。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行式的穿梭机时就已经存在。

此外，所述设备可以在包装机中、特别是在要更换的卷筒的区域中或者在卷筒的安装位置的区域中设置附加的光学监测装置或者摄像机。

此外，所述设备可以具有附加的装置，以便分别将至少一个光学标记施加到新卷筒在其外部材料幅的自由端部的区域中的一部分上，从而借助于搬运装置将新卷筒这样装入到各自的安装位置中或者在抽出各个外部层之前将新卷筒这样定向到各自的安装位置中，使得光学标记指向相应对置的安装位置。在这种情况下还可以规定，所述至少一个光学标记在各个新卷筒装入到各自的安装位置中之前这样被施加到所述新卷筒上，使得借助于光学标记将各个新卷筒的外部材料幅的自由端部至少尽可能不动地固定在各个新卷筒上。特别有利地，所述光学标记能够施加到处于暂存处上的新卷筒上、必要时在相应的摄像机的辅助支持下施加。

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搬运装置的区域中并且借助于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，控制单元与搬运装置以及空间监测装置相连接并且在考虑到借助于搬运装置由供应区域和/或托盘或者水平输送装置接收各个新卷筒的情况下规定水平输送装置或者托盘供应装置的节拍运行。

以下再次综合利用本实用新型描述的方法的以及按照本实用新型的设备的一些方面、特色和细节。亦即，本实用新型公开一种用于无中断地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可以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，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或者在取下相应的卷筒之后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。在优选的实施方式中，可以设置有至少两个安装位置。至少两个安装位置中的每个安装位置可以如上面已经提到的那样具有销，将新的卷筒套装到所述销上并且各个卷筒在所述销上旋转以用于退绕各自的扁平和/或薄膜材料。卷筒特别是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的端部附近或者该自由的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。

可以在装入新卷筒之后利用适当的抓取元件、例如借助于具有气动的吸入压力的、机械卡住地和/或静电吸附地工作的抓取和/或搬运装置将相应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相应的外部层。此外，可以设置有焊条，该焊条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条的工作区域中。因此，调温的焊条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。特别是，一些实施方式证实可行，在这些实施方式中焊条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。

通常在装入新卷筒期间和在连接期间，另一个卷筒的扁平和/或薄膜材料还未完全耗尽。在此，可以出于连续包装运行的目的而将扁平和/或薄膜材料由至少两个安装位置的至少一个卷筒无中断地退绕。因此，可以有利地装入新卷筒，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。在其它实施方式中可设想的是，在焊接新卷筒的相应外部层与在包装机中引导的材料幅的时刻不由所述至少两个安装位置的一个卷筒退绕材料或者暂时停止经由装入到至少两个安装位置中的卷筒退绕材料，为此可以暂时停止套装有卷筒的销的旋转运动。

即使在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，从而必要时将扁平和/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。在利用本实用新型描述的方法中，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，该控制单元也控制所述抓取和/或搬运装置的运动或者多轴机器人的运动。

此外，可以在装入新卷筒期间或之前确定和/或检查卷筒的转动方向和/或符合转动方向的定向。在此，在实际中特别是所述实施方式被证实为可行的，在这些实施方式中转动方向和/或符合转动方向的定向的确定和/或检查借助于光学检测装置进行。然而，本实用新型不局限于这样的实施例，从而例如也可以设置触觉的和/或其它的机械装置，以便检查各个新卷筒的转动方向和/或符合转动方向的定向。如果所识别的转动方向和/或符合转动方向的定向匹配于或符合预先确定的理论定向和/或理论转动方向，则相应的新卷筒可以装入到其配设的安装位置中或者保留在各自的配设的安装位置中。如果确定了错误的转动方向和/或错误的符合转动方向的定向，则进行相应的新卷筒的定向修正或者选择具有适当的转动方向和/或符合转动方向的定向的另一个新卷筒以用于装入并且装入到相应的安装位置中。这在使用上面描述的暂存处的情况下进行，该暂存处位于抓取和/或搬运装置附近或者至少位于抓取和/或搬运装置的运动空间内。

因此，可以检查新卷筒的转动方向和/或符合转动方向的定位。如果确定了错误的转动方向和/或不符合转动方向的定向，则相应的新卷筒可以在装入到包装机中之前放置到暂存处上，与抓取和/或搬运装置分离并且符合转动方向地或以适当的转动方向定向和/或校准、再次被接收并且接着装入到各自的安装位置中。然后，符合转动方向的定向或具有适当的转动方向的定向以及将卷筒装入到各自的安装位置中可以在将卷筒的外部层与仍保留在包装机器中的材料幅连接或焊接之前进行。在符合转动方向地校准新卷筒期间可以由另一个在包装机中或者在所述至少两个安装位置的其中一个安装位置中设置的卷筒连续地退绕扁平和/或包装材料。

此外规定，空间检测系统的所提到的光学探测器或者光学探测系统经由控制单元与抓取和/或搬运装置有效连接并且控制该抓取和/或搬运装置的精确运动以便搬运卷筒，其中，经由光学探测器或者光学探测系统还能检查和/或确定新卷筒的相应的转动方向和/或符合转动方向的定向，并且能借助于抓取和/或搬运装置将新卷筒以适用于各个安装位置的转动方向和/或符合转动方向的定向装入和/或能借助于抓取和/或搬运装置将新卷筒以适当的转动方向和/或符合转动方向的定向校准。此外，所述设备可以具有光学的并且与控制单元结合的显示单元、比如像显示器或者类似物，经由所述显示器示出关于转动方向和/或符合转动方向的定向的信息。

例如可能的是，在新卷筒的转动方向或符合转动方向的定向错误时经由光学的显示单元向使用者发出提示。也可设想，关于转动方向和/或符合转动方向的定向的信息作为声学的信号输出。

为此，控制单元与抓取和/或搬运装置优选以一定方式结合，即，所述卷筒与至少部分退绕和/或耗尽的卷筒能自主地由各个安装位置取下并且具有适当的转动方向和/或适当的符合转动方向的定向的新卷筒能自主地装入到所述至少两个安装位置中。在这种情况下，在控制单元中可以存储有算法，其中，经由该算法在考虑到经检测的卷筒位置 (所述卷筒位置例如可以处于托盘上)并且在考虑到通过光学探测器确定的各个新卷筒的转动方向和/或符合转动方向的定向的情况下确定地操控所述抓取和/或搬运装置。此外，用于卡住地固定构造为空心体的新卷筒的抓取和/或搬运装置可以包括优选圆柱形地构造的、具有可调整的最大化的横截面直径的保持芯轴。横截面直径的调整可以通过控制单元进行或通过控制单元规定。抓取和/或搬运装置可以具有可动的抓取臂，其中，在抓取臂的自由的端部上设置保持芯轴。

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的方式进行操控。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。

附图说明

以下应借助于附图更详细地阐述本实用新型的实施例及其优点。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示出按照本实用新型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表明一种利用本实用新型描述的方法的实施方式。

图2示出按照本实用新型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表明一种利用本实用新型描述的方法的实施方式。

图3A至图3C示出暂存处的总共三个示意性视图，该暂存处能在按照图2的设备的第二实施变型方案中使用。

图4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5示出图4的安装位置，其中第二安装位置具有已装入的新卷筒。

图6示出图4和图5的安装位置，其中装入到第二安装位置中的新卷筒外部层被抽出。

图7A和图7B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8A和图8B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9A至图9D以四个视图示出在将卷筒装入包装机内部的安装位置中或者将卷筒由包装机内部的安装位置取下时的定位步骤和取下步骤。

图10A至图10C以三个示意性示出示出卷筒供应装置或者卷筒存放装置的不同的变型方案。

对于本实用新型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实用新型的设备以及利用本实用新型描述的方法可以如何实施的示例并且不构成排他性限制。

具体实施方式

图1的示意性的透视图示出按照本实用新型的设备10的第一实施变型方案。此外，可设想借用图1表明一种利用本实用新型描述的方法的实施方式。

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4的细节视图中示例性地表明。

如图4至图6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6) 与材料幅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7A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7B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。

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。通过在这里仅示意性表明的控制单元38规定所述水平输送装置的运行，该控制单元不仅在水平输送装置的输送速度和/或节拍运行方面控制该水平输送装置28，而且也在搬运机器人的运动方面控制该搬运机器人18。控制单元38处理至少一个空间监测装置42的信号40，所述空间监测装置特别是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的工作区域延伸覆盖托盘52以及覆盖水平输送装置28的一段区间。不过，所示的控制和输送变型方案仅是很多备选方案中的一个示例。连续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所描述的那样手动控制。在没有以所述方式布置的输送方式中实用的是，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，以便可以在通过搬运机器人18的保持芯轴32以不符合转动方向的方式抓住卷筒时将卷筒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对于在包装机14中的安装位置EB1或EB2相应的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、其功能及其与抓取和/或搬运装置16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、特别是也在考虑到所述卷筒在相应的安装位置EB1或者EB2(为此参照图4至图6)中的正确的转动方向定位。

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将空的卷筒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。该控制单元特别是可以规定水平输送装置28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。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，根据本实用新型，重要的是，空间监测装置42能结合控制单元38实现水平输送装置28的并且特别是抓取和/或搬运装置16的运动控制，这能实现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，只要能由此以所需的方式覆盖和检测运动空间46。

此外，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的和/或水平输送装置28的其它控制或运动参量对使用者50可见。如以下参照图4至图6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至少从开始由水平输送装置28获取新卷筒12起完全自动化地运行。

图2的示意性的透视图表明按照本实用新型的设备10的第二实施变型方案以及可设想借用图2表明一种利用本实用新型描述的方法的实施方式。包装机14与按照图1的先前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4至图6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，而是分别在各个托盘52上获得供应的新卷筒12，其中，在每个托盘52上存在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的或者多轴机器人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，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7A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7B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的且在运动空间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由自行式的、远程控制的和/或具有用于转向的自身的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/或节拍运行方面控制所述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的变型方案中特别是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直接地并且无需移位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，以便接着可以将所述卷筒以对于在包装机14中的安装位置EB1或EB2相应的所需的转动方向装入。示例性地借助于图2的实施变型方案以及图3A至图3C的细节视图更详细地阐述暂存处60的构造方案、其确切功能及其与抓取和/或搬运装置16以及与空间监测装置42的配合作用。

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将空的卷筒 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，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所述托盘52的且在这里未示出的FTS。因此，控制单元38特别是可以规定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。此外，根据本实用新型，重要的是，空间监测装置42 能结合控制单元38在按需要将暂存处60考虑在内的情况下实现抓取和/或搬运装置16的运动控制，由此能实现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。

在图2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的区域中亦或必要时定位在该搬运机器人的枢转臂30处，只要能由此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能以最优的方式完成其目的。为了可靠地确保这一点而实用的是，卷筒12、然而至少搬运机器人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可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的和/或水平输送装置28的其它控制或运动参量对使用者50可见。如以下参照图4至图6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的实施方式存在，只要所述两个或更多搬运机器人18的运动空间46以一定的方式相互协调，而不会发生碰撞。然而，因为通常基于在卷筒12上的材料幅长度确保较长时间的无中断的运行，所以不必为了频繁地更换卷筒12而需要使用两个或更多搬运机器人18。

然而，一种实用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)的且用于新卷筒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无法利用唯一的摄像机44监测(因为该摄像机例如被部分遮蔽)，则必要时可以设有多个摄像机44以用于空间监测。

图3A至图3C示出暂存处60的总共三个示意性视图，如果卷筒 12的转动方向在由搬运机器人18的保持芯轴32接收之后不符合在包装机14中的设置好的安装位置，则该暂存处能在按照图2的设备10 的第二变型方案中使用。在这种情况下，搬运机器人18通过其能多轴运动的悬臂30的相应的枢转运动将卷筒12存放到设置在运动空间46 中的暂存处60的棱柱状的上方支承面62上，将保持芯轴32由卷筒筒芯26抽出并且在卷筒12的对置的端侧上将该保持芯轴再次导入到卷筒筒芯26中。在将卷筒12固定在保持芯轴32上之后，该保持芯轴可以通过悬臂30的相应的运动再次接收卷筒12并且将该卷筒装入到包装机14的设置好的安装位置中。

棱柱状的上方支承面62负责在存放卷筒时精确居中地定位卷筒 12并且防止该卷筒侧向滑落或旋转。然而，可以选择性地设置有驱动器，以便使卷筒12绕其长轴线转过限定的角度，例如使材料幅边缘到达期望的位置中，该位置有利于在将卷筒装入到包装机14中的正确的安装位置中之后抽出所述材料幅边缘。所述驱动器例如可以由辊形成，这些辊集成在支承面62中。然而，可选的驱动器在图3A至图3C的视图中不能详细看出

如图3A的透视图、图3B的正视图以及图3C的俯视图能看出的那样，暂存处60构造为支承座64，该支承座能选择性地固定不动地锚固在运动空间46的区域中的地面上。然而，具有可动的支承座64的实施变型方案同样是可能的，该可动的支承座可以绕竖直中轴线66转动(参照图3C)，以便以期望的方式调节卷筒12的转动方向或者以便以期望的方式通过搬运机器人18的保持芯轴32再次接收卷筒来定位所述卷筒12。

此外，暂存处60或者支承座64可以配设有适当的检测器件、比如摄像机或类似物，该检测器件优选与控制单元38(参照图2)结合，从而可以检查和检测处于支承面62上的卷筒12的精确定位、该卷筒的定向以及该卷筒的转动方向或者转动角度，以便控制所述暂存处60 的搬运机器人18和/或可选的驱动器、换向机构等等。

另一种选择可以规定，暂存处60整体是可动的，例如当该暂存处同样构造为所谓的FTS(无人驾驶的运输系统)时。优选在这种变型方案中，同样可以在暂存处在运动空间46内部的运动和转动方面，由控制单元38控制该暂存处，典型地与搬运机器人18合理协调地控制，这特别是可以适用于卷筒12的更换过程的加速。

此外，图3A至图3C能够看出夹紧板68，如果所述夹紧板在存放到支承面62的卷筒12的端侧进给，则它们可以在那里从两侧压靠到所述卷筒的端侧上。在夹紧板68侧向进给之后能以这种方式将卷筒12 一直保持在其位置中，直至为了再次接收卷筒12将保持芯轴32移入到卷筒筒芯26中并且固定在那里，从而可以将卷筒12输送到包装机 14中的安装位置中。

图4的示意性的透视图表明先前已经提到的且用于卷筒12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。每个所述安装位置EB1和EB2由自身的可转动的接收芯轴70限定。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的直径从而通过卡住卷筒筒芯 26将该新卷筒卡住地固定在相应的接收芯轴70上。此外，图4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5)的外部层24(参照图5、图6)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。在连接所述外部层24(参照图5)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4中示出的位置中。

在图4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上并且由于芯轴70或者通过抽出材料幅22而旋转地运动。在此，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，则相应的摄像机74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的基础上控制所述抓取和/或搬运装置16或者搬运机器人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。这以典型方式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，通过控制单元38 规定所述卡住连接的松脱或者接收芯轴70的横截面直径的减小。

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，使抓取和/或搬运装置16经由其保持芯轴32(参照图7A)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。然后，通过增大接收芯轴70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固定在搬运装置16的保持芯轴32上。同样，通过控制单元38规定为了卡住卷筒20或者卷筒筒芯26而增大所述保持芯轴32的横截面直径。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操控所述抓取和/ 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或支承座64(对此参照图3A至图3C) 的辅助下进行检查，如先前已经描述的那样。以这种方式能够自动化地运行所述设备10。在此，应提到的是，按照图4的实施例应仅示例性地理解，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中的卷筒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的转动方向或者符合转动方向的定向是错误的，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5的另一个示意性的透视图示出按照图4的安装位置EB1和 EB2，其中第二安装位置EB2具有装入的新卷筒12。由图4出发在图 5的视图中，借助于抓取和/或搬运装置16(参照图1和图2)将一个新卷筒12推装到第二安装位置EB2的接收芯轴70上。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，以此能确保包装机14的所要求的连续的并且无中断的运行。

图5的第二安装位置EB2的新卷筒12可以优选具有可光学识别的附着标记76，该附着标记特别是可以由反射性的或者能感应地或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的自由的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5 和图6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进程。因此，无法在焊接梁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6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所述卷筒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5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测定外部层24 的端部区域的位置之外也可以明确地标明卷筒12的转动方向，从而(必要时在额外将暂存处60考虑在内的情况下)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来确定转动方向并且正确地定位所述外部层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然后被提供给控制单元38，以便以所需的方式控制搬运机器人18和/或暂存处60。

图6的示意性的透视图示出图4和图5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的或者包装机14(参照图1和图2)的无干扰的并且起作用的运行。

因此，在包装机14内部不仅能经由多个摄像机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，该控制单元可以规定新卷筒12的定向修正并且规定通过新卷筒12替换至少近似退绕的和/或耗尽的卷筒20。这特别是能以一定的方式进行，该方式已经借助于图2和图3A至图3C在可选地将可用于转动方向修正的暂存处60 考虑在内的情况下阐述。不过，在此为了确定正确的转动方向而实用的是，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在包装机14中装入之后接着再次检验正确的转动方向。

图7A和图7B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以其纵轴线进行竖直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转动并且随后将该新卷筒12装入到相应地配设给其的安装位置EB1或EB2(参照图4至图6)中。

此外，图7A和图7B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7B示出在由托盘52(参照图7A)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7B中可看出的那样，使抓取臂34由图7A的位置出发绕轴线36枢转，该轴线在图7A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9A至图9D和图10A至图10C 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规定保持芯轴32的横截面直径的增大。

图8A和图8B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4至图6)中设置好的其中一个安装位置EB1或EB2中的定位过程。因此，图8A示出带有包装材料的且已经被推装到包装机 14中的接收芯轴70上一小段的新卷筒12，事先将该新卷筒与搬运机器人18的保持芯轴32分离。保持芯轴32因此设有冲头附件82，出于将卷筒12朝向轴向的止挡部84推装到接收芯轴70上的目的，将该冲头附件暂时固定在搬运机器人18的保持芯轴32上。在图8B中表明该推装过程，冲头附件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的止挡部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由接收芯轴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的止挡部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以简化，图9A至图9D表明这一点。

图9A和图9B的两个示意性的透视图表明在包装机14中设置的安装位置EB1或EB2(参照图4至图6)中处于接收芯轴70上的卷筒 12(图9A)的或者卷筒由那里移除(图9B)的不同的运行状态。在图 9A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9B的图示中，该卷筒通过轴向的止挡部84的移动由接收芯轴70被推下并且例如被搬运机器人18接管(未示出)。可移动的轴向的止挡部84处于能平行于接收芯轴70的纵向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连同轴向的止挡部84自然处于支座90附近(图9A)，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9C和图9D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，这尤其简化以新卷筒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9C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。轴向的止挡部84利用其基座86移靠到支座90上，从而该止挡部不与卷筒12接触。图9D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，轴向的止挡部84也是这样，该止挡部利用其基座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。特别是，当支座90带着芯轴70向右运动到原始的运行位置(按照图9C)中时，在图9D中示出的位置可以形成将卷筒12由接收芯轴 70移下的出发位置，而带有轴向的止挡部84的基座86保持在其位置处(按照图9D)。在此，在轴向的止挡部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。

如所提到的那样，按照本实用新型的设备10规定，一旦包装机需要，就分别在限定的供应装置中、例如借助于托盘52(参照图2)、水平输送装置28(参照图1)、在这里未示出的货架系统或者同样在这里未详细构造的FTS(亦即无人驾驶运输系统)将新卷筒12供应给一个包装机14或者多个包装机14，以便在已耗用的卷筒20事先从那里被取下之后，接着借助于抓取和/或搬运装置16或者搬运机器人18 接管并且转移到包装机14中。

图10A至图10C的总共三个示意性示出示出卷筒供应装置或者卷筒存放装置的其它备选的变型方案。亦即，图10A以非常示意性的视图示出回转式料箱100，在该回转式料箱中新卷筒12分别以圆形的布置方式绕水平的轴线旋转，其中，在料箱100每次再旋转时分别提供一个新卷筒12。图10B以非常示意性的视图示出转盘式料箱102，在该转盘式料箱中新卷筒12分别以圆形的布置方式绕竖直的轴线旋转，从而在圆盘状的转盘式料箱102每次再旋转时分别将一个新卷筒12提供给包装机14或抓取和/或搬运装置16(参照图1)。

此外，图10C以非常示意性的视图示出斗式提升料箱104，在该斗式提升料箱中，新卷筒12分别设置在竖直输送的升降系统中，从而在每次提升斗式提升料箱104时分别将一个新卷筒12提供给包装机14 或者抓取和/或搬运装置16(参照图1)。在此，有利的是，在一个平面106内填充斗式提升料箱104，该平面处于也设置有包装机14和设备10的其它部件的上方平面或运行平面108之下。下方平面106能以有利的方式随着陆地运输车行驶，从而可以简化地实施斗式提升料箱 104的装配。

此外，可设想一些变型方案，在这些变型方案中例如可以借助于穿梭机运输(参照文献EP 2 862 823 A1)或者类似方式进行卷筒供应。

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

62 支承面、上方支承面、支架

64 支座

66 中轴线、竖直的中轴线

68 夹紧板

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 冲头附件

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

100 回转式料箱

102 转盘式料箱

104 斗式提升料箱

106 下方平面

108 上方平面、运行平面

EB1 第一安装位置

EB2 第二安装位置。