CN109311601B - 用于处理以至少一排依次运动的成件货物的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于处理依次运动的成件货物(2)的方法和设备(10),所述成件货物运输到至少一个操纵器(5)的捕获区域(4)。在捕获区域(4)中,将至少一个运输的成件货物(2)通过至少一个操纵器(5)从自成一体的编队(F)中夹取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获,与自成一体的编队(F)的随后的成件货物(2)空间分离并且置于相对于分别随后的成件货物(2)的限定的相对目标位置(P1)和/或目标定向中。在此,至少将运输至捕获区域(4)的自成一体的编队(F)的沿运输方向(TR)处于最前方的成件货物(2)的空间坐标和/或位置和/或运输至捕获区域(4)的自成一体的编队(F)的至少一个沿运输方向(TR)朝向前方的轮廓边缘(30)的空间坐标和/或位置以传感方式检测,并且作为位置值提供给控制和/或分析单元,以便根据所述数据控制至少一个操纵器(5)在捕获区域(4)中的运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处理以至少一排依次运动的成件货物的方法,所述成件货物作为自成一体的编队运输到至少一个操纵器的捕获区域。此外,本发明涉及一种用于处理以至少一排依次运动的成件货物的设备。
背景技术
在已知的用于成件货物、如包裹、合装件等的包装和/或码垛的方法中,首先将所述成件货物输送到以直线输送的运输装置上,并且以适合的方式移动、定向和/或编排,以便产生期望的层型,所述层型随后能够多次上下堆叠,例如堆叠到为此准备的托盘上。所述处理步骤尤其可以在处理用于饮料的容器的设施中合理地使用。有关的成件货物例如可以是包裹、盒子、纸板箱、合装件或物品堆。为了安全运输提到的托盘,编排的层型必须满足特定的要求,所述编排的层型也称作为编排的叠层。通常需要准备用于构成这种叠层的措施,所述措施例如在于,将首先规则地或逐步地在所谓的分配带上输送的成件货物在***的运输带上分组或收集,以便将所述成件货物从那里以收集和/或分组的方式传递到成层带或成层台上。
从现有技术中已知,将成件货物分散地从分配带传递到运输带上,借此表示,在分配带上分别将单独的成件货物传递到运输带上。所述传递可以通过如下方式进行:每个单独的成件货物通过分配带和运输带之间的速度差单独地传递到运输带上,其中,存在通过光学传感器、比如像光栅的控制。同样可以设想的是,将成件货物单个地从运输带通过逐步地移动传递给成层带。为了以这种方式分别将单个的成件货物从运输带传递到成层带上,成层带能够以与运输带同步的步距沿运输方向恰好移动一个成件货物的长度。在运输带上,也可以根据期望的成层转动所述叠层或分组或分组的成件货物的一部分,以便随后传递到成层带上。
对于构成分组台来说,现有技术已知不同的实施变型方案,所述分组台用于将成件货物聚集,所述成件货物例如为纸板箱、收缩包、浅盒子和塑料箱。因此,例如可以通过如下方式将成件货物聚集:将所述成件货物置于二维的编队中(形成一组、例如托盘层)。对此,例如可以线性供给一个通道或多个通道中的滚动传送道。成件货物能够根据需要在滚动传送机上游或在滚动传送机上转动,并且在滚动传送机上通过停止部位设机械地置在要求的位置中。这样定位的成件货物随后能够正交于运输方向由滚动传送机推出。成件货物的进入、设置和推出在此能够视作为一个周期。为了编排层,需要至少一个这种周期,然而通常需要多个这种周期,以便形成层。由于其相对突然的速度或方向变化引起的部分不连续的输送相应地造成高的机械负荷,这有害于成件货物的保护产品的加工。
文献EP 1 465 101 A2公开一种用于形成合装件码垛器的包装货物的排的设备。合装件码垛器包括至少一个成层站和至少一个码垛站。成排设备包括至少一个定位站,在所述定位站上将包装货物在运输期间以期望的间距设置成至少一排。定位站连接到与成层站相关联的供应传送机上。在定位站上游设置有至少一个储运机,其中,定位站具有多个沿运输方向依次设置的、具有可控制和可调控的驱动器的输送部段。借助可控制的和可调控的驱动器可以实现包装货物的期望的间距形成。成排设备具有至少一个监控装置,用于确定和监控包装货物的间距形成。所述已知的成排设备的构造是相对耗费的和复杂的,因为这种构造需要大量对于包装货物的间距形成和/或转动必需的带。
从US 5 123 231 A中已知一种用于将物品编排成组并且随后包装的设备。在输送带上将物品分别以预定的间距输送给收集带,在所述收集带上将由始终相同数量的物品构成的组编排。将组借助随后的带输送给包装装置。
EP 1 927 559 A1公开一种用于将合装件、尤其收缩包聚集、成层的分组台,所述分组台包括可连续驱动的输送器、在输送器下游设置的可周期性驱动的步进输送器、侧向地在步进输送器旁边设置的成层空间和与步进输送器相关联的与输送方向成直角地作用的移出装置,用于将合装件分组地运送到成层空间上。
US 2005/0246056 A1公开一种用于将包装件设置成层的***,所述层在操作的随后进程中保存或堆叠在托盘上。在此,三个输送带线性地设置。经由第一输送带将包装件提供给设备。成件货物在第一输送带上线性地设置。借助第二输送带,将成件货物分开。随后,包装件到达第三输送带,在所述第三输送带中,执行包装件的布置。全部三个输送带以不同的、然而均恒定的速度运行。在层完成编排之后,将层运送到托盘上。
与操纵器或成层带相关联的适合的机器人例如可以构造为多轴机器人,这种多轴机器人例如从DE 10 2009 026 220 A1中结合物品或饮料容器的分组已知。这种操纵器的通常使用的变型方案是所谓的龙门机器人,所述龙门机器人通常以模块化的结构方式在包装线中、在分组单元中或在码垛站中使用。作为运输机构或输送元件通常使用水平地沿输送平面的纵向方向延伸的输送带或其他连续环绕的工具,物体和/或包装在所述输送带或工具上设置在特定的位置中亦或设置在随机占用的位置中。这种模块例如从DE 10 2009043 970 A1中已知。在这种模块中典型地使用的龙门机器人例如可以构造为具有抓取设备,以便侧向地捕获要操作的和要操纵的成件货物,比如像从DE 10 2010 020 847 A1中已知的那样。
从WO 2014/110349 A1中已知光学的监控装置,借助于所述光学的监控装置控制操作机器人以用于结合成件货物的运输、定位和/或堆叠对所述成件货物进行检测和定位。不过,在此基于成件货物的光学检测设有永久的控制装置,这意味着高的计算和控制耗费。
DE 602 00 953 T2公开一种用于在码垛之前自动化地并且连续地制造出售单元的层的方法和***。借助于机器人进行形成层,所述机器人的精确的定位借助于增量传感器来预设,所述增量传感器与用于出售单元的输送装置相关联。然而,在借助于增量传感器这样耦联时,存在如下风险,在成件货物不精确地定位时,在关联中得出偏差。此外,成件货物的错误定位能够叠加,从而可能需要用于机器人的额外的运动控制的其他措施。
全部已知的操作***的主要目标是,能够为了尽可能无干扰和可靠的成层、码垛和/或包装准备而实现成件货物、包裹、合装件和/或物品的精确的定位。然而越来越重要的次要目标在于,在此降低周期时间,而不降低已经达到的精确程度或不必承担关于已经达到的可靠性的损失。
发明内容
鉴于已知的现有技术,作为本发明的目标能够提出,能够实现对成件货物的精确的和位置准确的处理和操作,所述成件货物以至少一排输送或运输。用于捕获成件货物的操纵器的运动控制应能够精确地协调于所提供的成件货物的位置,而对此不应需要高的计算和/或控制耗费。
此外,所述方法应能够以高的速度进行,而借此不承担在成件货物的操纵的可靠性和/或定位精度方面的缺点。相应的设备应能够快速地并且以用于操纵器的运动控制的低的计算和/或控制耗费运行,并且这在可靠性高且调整精度同时保持高的情况下实现。
本发明的所述目标借助用于处理以至少一排依次运动的成件货物的如下所述的方法和设备来实现。
本发明涉及用于处理以至少一排依次运动的成件货物的设备或操作设备。因此如果结合本说明书在一些地方仅还提到方法、方法变型方案、根据本发明的方法等,那么借此通常表示所述用于处理以至少一排依次运动的成件货物的方法。此外如果结合本说明书在一些地方仅还提到设备、操作设备、设备变型方案、根据本发明的设备等,那么借此通常表示所述用于处理以至少一排依次运动的成件货物的设备。如果在随后的说明书、针对实施例的说明书段落中和/或结合全部说明书和/或附图公开提到处理成件货物,那么这包括操作、捕获、定位、在空间中运动、转动、定向等,尤其结合操纵器和/或操纵器的可运动的部件实现,所述部件设置在捕获空间或捕获区域中并且在那里能够在可限定的边界之内运动。然而,“处理”的概念同样包括定位、输送和/或全部类型的操作步骤,所述操作步骤能够结合输送装置、水平输送装置、运输带等发生,这些装置是根据本发明的设备的一部分和/或与所述设备有效作用和/或处于运输连接,这是根据本发明的设备的沿运输和/或输送方向在下游设置的、在上游设置的或集成的部分。
如果提到在捕获和/或操作成件货物之后所述成件货物的未改变的或新的定向,那么借此结合当前描述的设备和当前描述的方法尤其意指之前捕获的和由操纵器运动的和/或移动的和/或转动的成件货物的成角度的定向。“捕获”在该上下文中通常表示实体地、形状配合地和/或力配合地和/或夹紧地抓取一个成件货物或同时多个成件货物以及操作所述成件货物直至达到最终位置和/或最终定向。
成件货物可以是以一排依次运动的物品、包装件、容器组合件、合装件、纸板箱等。例如可以规定,多个相同的或不同的物品通过纸板箱环绕包装、通过一次捆扎或多次捆扎、通过薄膜包装等组合成合装件或混合合装件。此外,多个饮料容器能够分别形成当前定义的意义上的成件货物,所述饮料容器例如通过收缩包装、通过一个捆扎带或多个捆扎带固持。以一排依次运动的成件货物在此能够根据随后的操作设备的要求相同地或不同地构成。
将以一排没有间距地或以最小化的间距运动的和/或朝向一个区域(尤其操纵区域或捕获区域)输送的至少两个紧随的成件货物作为自成一体的编队运输。“自成一体的编队”的概念表示成件货物的尽可能无间隙的彼此跟随,所述成件货物以一排依次运输。在本发明的意义上的自成一体的编队能够具有连续的长度并且包括有限数量的成件货物,之后存在的间隙和在这种间隙之后可能跟随另一个这样的编队,所述另一个编队随后运输。这种顺序能够重复,必要时也多次地、大量地或以不确定的数字重复。但是,自成一体的编队也可以作为连续的编队运输,所述连续的编队不具有中断处并且包括任意数量的成件货物。在自成一体的编队中能够将成件货物尤其以碰撞的方式运输。这例如通过由后方一次施加的背压造成。背压在此优选在操作设备的至少一个操纵器的捕获区域之前或之前不久产生。替选地可以规定,从后方的至少一个轻微的背压持久地作用于成件货物。
在操纵器的捕获区域或运动空间中,从各个自成一体的编队将至少一个运输的成件货物夹取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获,与自成一体的编队的随后的成件货物空间分离并且置于相对于编队的随后的成件货物的限定的相对目标位置和/或目标定向中。这尤其在连续的过程中进行,在该连续的过程中,随后的成件货物的输送不中断,而是连续地继续进行。在此至少将运输至捕获区域的自成一体的编队的沿运输方向处于最前方的成件货物的空间坐标和/或位置以传感方式检测并且作为位置值提供给控制和/或分析单元。优选地,将运输至捕获区域的自成一体的编队的沿运输方向朝向前方的轮廓边缘的空间坐标和/或位置以传感方式检测并且作为位置值提供给控制和/或分析单元。
在无间隙地输送成件货物时,取决于过程地,在运输装置上的成件货物之间可能出现小的间隙。如果这种间隙叠加,那么尤其存在如下风险,即,进入的成件货物相对于操纵器的限定的接收位置移动,从而操纵器不再能够正确地抓取各个要捕获的至少一个成件货物或各个要捕获的成件货物组,并且可能出现操作设备的故障。为了避免所述问题,使用以传感方式确定的数据,以便将操纵器在方法进行期间始终再次重新校准和定向。尤其地,基于由控制和/或分析单元提供的用于自成一体的编队的分别处于最前方的成件货物的和/或其朝向前方的轮廓边缘的坐标和/或位置值,对至少一个操纵器在捕获区域中进行运动控制以便捕获至少一个成件货物并且将所述成件货物与自成一体的编队空间分离。这优选可以在实时修正的背景下进行,即操纵器的位置分别根据编队的在最前方到达的要抓取的成件货物的坐标和/或位置值来计算和调整。如果抓取更靠后地在编队中进入的成件货物,使得通过与编队的运输方向对齐地移动所抓取的成件货物以及共同地移动全部位于其之前的成件货物,那么能够将处于最前方的成件货物的位置同样用于操纵器的位置的实时修正,即使所述处于最前方的成件货物未被抓取时也如此。
根据一个替选的实施方式,不是直接在相邻的方法步骤中将确定的数据用于在抓取成件货物时进行修正,而是在稍后的方法步骤中才使用。这在如下情况下是必需的,控制和/或分析单元已经为紧随的方法步骤计算操纵器的运动轮廓。
尤其地,分别将运输至捕获区域的自成一体的编队的处于最前方的成件货物和/或运输至捕获区域的自成一体的编队的沿运输方向朝向前方的轮廓边缘的相应的空间坐标和/或位置持久地和/或以周期性的顺序和/或以不规则的顺序检测并且作为位置值提供给控制和/或分析单元。
优选地,根据相应地检测至少一个在自成一体的编队中处于最前方的成件货物、尤其在最前方设置的成件货物的朝向前方的轮廓边缘,在捕获区域中基于由控制和/或分析单元提供的用于分别处于最前方的成件货物的和/或其朝向前方的轮廓边缘的坐标和/或位置值,对至少一个操纵器的运动控制进行校准。根据本发明的至少一个实施方式,这在捕获和接收至少一个成件货物的每个阶段中进行。根据本发明的一个替选的实施方式,这在捕获和接收至少一个成件货物的限定的通过没有重新校准的阶段彼此分开的阶段中进行。
数据的确定优选地以传感方式进行。在此可以规定,操纵器的捕获区域的至少一个区段和/或至少一个操纵器的运动空间的至少一个区段借助于至少一个传感器装置来检测和监控,以便获取自成一体的进入的编队的至少一个沿运输方向在最前方运输的成件货物的空间坐标和/或位置和/或轮廓数据。
优选地,传感器装置检测至少一个楔形的空间区域,所述空间区域在自成一体的编队上方并且以朝向运输方向的方向和/或朝向捕获区域的方向敞开的楔角延伸。替选地,敞开的楔角也能够与自成一体的编队的运输方向相反地延伸。在这两个实施方式中,传感器装置分别优选地检测自成一体的编队的处于最前方的成件货物的前部的上边缘。
根据另一实施方式,将分别具有依次运动的成件货物的平行的至少两排作为至少两个自成一体的编队运输至至少一个操纵器的捕获区域,其中基于由控制和/或分析单元提供的和从至少一个传感器装置的传感器数据中获取的用于分别处于最前方的成件货物的和/或其朝向前方的轮廓边缘的坐标和/或位置值,对至少一个操纵器在捕获区域中进行运动控制以便分别从至少两个自成一体的编队之一捕获至少一个成件货物和将成件货物与相应的自成一体的编队空间分离。
所述方法能够有利地通过如下方式实现,即,用于捕获和定位成件货物的操纵步骤经由特定的并且优选构成为德尔塔机器人或并联运动机器人的操纵器或形成德尔塔机器人或并联运动机器人的操纵器的一部分来实现。
所描述的方法步骤或之前描述的方法步骤亦或单个之前描述的方法步骤尤其借助于根据本发明的设备、尤其借助于操作设备来实现,所述操作设备用于处理以至少一排依次运动的成件货物,所述设备包括至少一个第一运输装置和至少一个操纵器。至少一个第一运输装置用于将以至少一排紧随的、尤其几乎没有间距地作为自成一体的编队设置或运动的成件货物运输到至少一个操纵器的捕获区域。第一运输装置例如为水平输送器、尤其为水平输送带。成件货物由第一运输装置到达另外的、尤其对齐的水平输送装置,所述成件货物在所述水平输送装置上通过操作设备的操纵器在其捕获区域之内捕获并且特别是也释放。水平输送装置和操纵器尤其形成具有捕获区域的操作设备的分组模块,在所述分组模块中将相应的成件货物通过操纵器捕获并且特别是也释放。
所述至少一个操纵器典型地和/或优选地构成为用于分别将至少一个成件货物从借助于至少一个运输装置运输到操纵器的捕获区域中的自成一体的编队中夹取地和/或形状配合地和/或力配合地捕获和/或接收。此外,操纵器构成为用于将至少一个捕获的成件货物分离和选择性地转移到目标位置和/或目标定向中。
根据一个实施方式,所述至少一个操纵器能够与至少两个相对置地、尤其成对地彼此相对置地设置的可相互进给的夹取和/或抓取机构相关联,所述夹取和/或抓取机构为了抓取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获相应的成件货物以及将所述成件货物分离并且选择性地转移到目标位置和/或目标定向中而彼此、尤其分别成对地彼此共同作用。操纵器的夹取和/或抓取机构在捕获成件货物期间平行于要进入的成件货物的运输方向定向。
将成件货物在借助于至少两个相对置的夹取和/或抓取机构置于各自的限定的目标位置之后释放。可相对于彼此进给的夹取和/或抓取机构允许以期望的速度在期望的调节精度下快速地捕获、移动、定位和释放成件货物。也能够有利地使用其他的操纵器,例如这样的操纵器,其构成为多轴机器人、这种多轴机器人的一部分、德尔塔机器人或所谓的三脚架。
操作设备此外包括配属于至少一个操纵器的捕获区域和/或运动空间的传感器装置,所述传感器装置准备成并且构成为用于获取自成一体的编队的至少一个沿运输方向在最前方运输的成件货物的空间坐标和/或位置和/或轮廓数据。作为传感器装置例如使用呈边界扫描仪的形式的至少一个光学传感器,所述光学传感器确定用于自成一体的编队的分别处于最前方的成件货物的和/或其朝向前方的轮廓边缘的相应的空间坐标和/或位置值,并且传递给控制和/或分析单元,借此所述控制和/或分析单元能够与此相应地计算操纵器的运动进程和/或必要时可以进行调整和/或修正。传感器装置也能够通过至少一个摄像机连同在下游连接的图像分析装置来形成,控制和/或分析单元从所述图像分析装置的数据中能够获取或推出用于自成一体的编队的分别处于最前方的成件货物的和/或其朝向后方的轮廓棱边的空间坐标和/或位置值。所述传感器装置可示例性地理解。然而,原则上也可以使用其他传感器变型方案,即例如超声波传感器等。其他适合的传感器能够由本领域技术人员同样有利地使用。
本发明尤其规定,所述至少一个操纵器和/或其运动控制至少在捕获至少一个成件货物和将至少一个成件货物与自成一体的编队空间分离期间借助于由控制和/或分析单元提供的用于自成一体的编队的分别处于最前方的成件货物和/或朝向后方的轮廓边缘的坐标和/或位置值。
以传感方式确定的值尤其用于通过操作设备的控制和/或分析单元来选择性地控制、激活和/或移动操纵器的夹取和/或抓取机构。
操作设备的控制和/或分析单元尤其控制设备的其他机器构件的和/或操纵器的运动。优选地,控制和/或分析单元包含存储的关于用于可码垛的层的要由多个成件货物形成的分组的信息,其中成件货物的相应的目标位置和/或目标定向形成信息的一部分,并且相应的成件货物与相应的分组中的相对取向和/或相应的特定的层相关联。
控制和/或分析单元尤其可以是电子和/或可编程的控制和/或分析单元、比如像SPS。在所述控制和/或分析单元中,能够保存不同的控制规则和/或控制数据,借助所述控制规则和/或控制数据能够分别夹取、释放和/或以其他方式处理和/或移动不同的成件货物、例如六件式合装件和四件式合装件。控制和/或分析单元尤其能够包含下面的方法/数据或控制规则和/或数据:
·不同的目标位置和/或目标定向,尤其成件货物是在旋转还是不旋转的情况下到达目标位置和/或目标定向中,和/或
·关于目标层型的信息,即成件货物在相应的目标层中相对于彼此的布置,和/或
·在设备入口中的编队的数量,尤其成件货物是单排还是多排进入等。
本发明基本上用于持久地和/或周期性地和/或不规则反复地校准操作设备的操纵器,如在上文中描述的那样。要操作的和要定位的成件货物成排地分别紧随地几乎无间距地作为自成一体的编队运输到操纵器的捕获区域中。操纵器例如可以捕获最多两个、三个或更多个进入的成件货物。所述成件货物例如可以以2×3的方式包括通过包装件归拢的饮料容器。
用于校准方法的传感器或探测装置通常处于用于成件货物的运输平面上方。探测装置构成为,使得所述探测装置能够检测编队的或在探测区域之内的排的沿运输方向处于最前方的成件货物的至少一个空间坐标和/或位置。尤其地,探测装置能够检测自成一体的编队的在最前方设置的成件货物的朝向前方的轮廓边缘、更确切地说优选自成一体的编队的在最前方设置的成件货物的上部的前边缘。
相应的成件货物的确定的空间坐标和/或以光学的方式检测的位置能够提供给相应构成的控制装置,所述控制装置基于此计算操纵器在操作设备的捕获区域中的运动控制,并且对操纵器进行相应地控制,以用于捕获至少一个成件货物或至少两个或更多个成件货物并且用于将所述成件货物与自成一体的编队空间分离,并且这优选地用于随后的亦或再下一个捕获过程。
传感器装置或探测装置尤其能够捕获和覆盖锥形的空间区域或探测区域,所述空间区域或探测区域尤其能够在自成一体的编队上方并且以朝向运输方向的方向和/或朝向捕获区域的方向敞开的角锥延伸。这种边界扫描仪可以作为探测装置用于根据本发明的方法,所述边界扫描仪以所述方式提供这样检测的对象的精确的地点坐标,所述地点坐标能够用于操纵器的持久的重新校准。
备选地或者除了所描述的特征之外,所述设备可以包括之前描述的方法的一个或多个特征和/或特性。同样地,备选地或者附加地,所述方法可以具有描述的设备的单个或多个特征和/或特性。
根据本发明的方法和/或根据本发明的设备的特别的优点在于,传感器提供良好的、可靠的值,操纵器的运动能够快速地匹配于所述值,从而能够直接修正在编队中的成件货物之间通过小的不期望的间隙叠加而造成的错误。
附图说明
下面,应根据附图详细阐述本发明的实施例及其优点。附图中的各个元件相互间的尺寸比例不总是对应于实际的尺寸比例,因为简化了一些形状并且为了更好地说明而相对于其他元件放大地示出另一些形状。
图1至图21示意地并且以俯视图示出根据本发明的方法的第一实施变型方案的时间进程,所述方法用于通过相应的操作设备处理以平行的多排依次运动的成件货物的。
图22示意地并且以俯视图示出用于借助于相应配备的操作设备执行根据本发明的方法的第二实施变型方案的备选的布置方案。
图23至图30示意地并且以侧视图示出根据本发明的方法的一个实施变型方案的时间进程,所述方法用于通过相应的操作设备处理以一排依次运动的成件货物。
具体实施方式
为本发明的相同的或起相同作用的元件在图1至图30中均使用相同的附图标记。此外,为了清楚起见,仅在各个附图中使用对于描述相应的附图所必需的附图标记。以图像的方式示出的实施方式仅是根据本发明的设备和根据本发明的方法能够如何构造的实例,并且不对发明或发明构思进行任何排他性的限制。
图1至图21根据示意的俯视图图解说明根据本发明的方法的第一实施变型方案的时间进程,所述方法用于通过相应的操作设备10的可运动的、可移动的和/或可旋转的操纵器5处理以至少一排1、尤其以平行的多排1a、1b、1c、1d依次运动的成件货物2。成件货物2在示出的实施例中分别为由六个饮料容器构成的合装件,所述饮料容器例如借助收缩包装保持在一起。
尤其设有多个可运动的、可移动的和/或可旋转的操纵器5和多个具有平行的运输方向TR的运输装置3,经由所述运输装置能够分别将每一排1的紧随的成件货物2几乎无间距地作为自成一体的编队F运输到所述多个操纵器5的捕获区域4中,从而具有自成一体的编队F的至少一排分别以运输的成件货物2到达多个操纵器5的全部捕获区域4。
针对平行运输,在实施例中示出的操作设备10包括四个平行设置的第一运输装置3、3a、3b、3c、3d,经由所述第一运输装置将紧随的成件货物2以平行的四排1、1a、1b、1c、1d无中断地和/或以连续的运输速度v3运输到操作设备10的至少一个操纵器5的捕获区域4中。
尤其地,在此描述的操作设备10包括两个操纵器5、5a、5b,所述操纵器分别具有捕获区域4a、4b。例如,所述两个操纵器5a、5b的捕获区域4a、4b至少局部垂直于多个相邻的运输装置3a、3b、3c、3d的运输方向TR。
在示出的实施例中规定,两个平行的第一运输装置3a、3b与操作设备10的第一操纵器5a的捕获区域4a相关联,并且两个平行的第二运输装置3c、3d与操作设备10的第二操纵器5b的捕获区域4b相关联。但是也可以出现进一步的交叉,从而例如操纵器5b也可以抓取由运输装置3b移动的成件货物2、2b。亦即,根据本发明的一个实施方式,借助于多个运输装置3中的至少一个运输装置可以将相应的排1的紧随的成件货物2几乎无间距地作为自成一体的编队F运输到多个操纵器5的交叉的区域或重叠区域中。
在此重要的是,操纵器5a、5b的运动模式这样相互协调,使得在捕获和定位成件货物2时不出现操纵器5a、5b的碰撞。这尤其通过在图1中示例性地示出的控制装置15实现,所述控制装置与两个操纵器5a、5b连接。控制装置包含关于用于可码垛的层12的要由多个成件货物2形成的分组的信息(对此例如参见图21)。相应的目标位置P1至P9和/或目标定向、由操纵器5a、5b分别捕获的成件货物2*的组形成信息的一部分,并且相应的至少一个成件货物2*配设有在相应的分组中的特定的位置和/或相对取向。相应地操控操纵器5a、5b,以便分别捕获和重新定位限定数量的成件货物2*。
运输装置3a、3b、3c、3d例如是输送带或其他适合的输送装置,在所述输送装置上优选单排地运输成件货物2,其中在分别紧随的成件货物2之间不存在或仅存在轻微的、同样工艺相关的间隙。因此,成件货物2在每排1a、1b、1c、1d中分别以所谓的自成一体的编队F、Fa、Fb、Fc、Fd进入到操纵器5a、5b的捕获区域4a、4b中。
此外可能的是,将成件货物2多排地、尤其以多个平行排1a、1b、1c、1d在唯一的、共同的运输装置3(未示出)上运输至操纵器5a、5b的捕获区域4a、4b。平行排1a、1b、1c、1d在此可以彼此间隔开地或尽可能彼此无间距地在运输装置3上运输。
图1的示意图尤其示出成件货物2以平行的四排1a、1b、1c、1d或以基本上无间隙的编队Fa、Fb、Fc、Fd经由运输装置3a、3b、3c、3d进入。图2至21示意地示出用于形成层12的各个步骤(尤其参见图21)。
操纵器5a、5b分别构成为用于在其捕获区域4a、4b之内夹取地和/或力配合地和/或形状配合地接收成件货物2、2*。借助星号*分别表示通过操纵器捕获和并且已经操纵的成件货物2、2*。图2和图3示出将操纵器5a、5b移近连续地进入到捕获区域4中的成件货物2的排1a、1c或编队Fa、Fc。在图3中示出,操纵器5a捕获通过运输装置3a移近的编队Fa的前两个成件货物2a。同时,操纵器5b捕获通过运输装置3c移近的编队Fc的前三个成件货物2c。
由操纵器5a、5b捕获的成件货物2a*、2c*与各个进入的自成一体的编队Fa、Fc的成件货物分离,并且如在图4至图6中示出的那样,通过操纵器5a、5b转移到各自的限定的目标位置P1、P2和/或目标定向中。
在此,两个成件货物2a*的组或三个成件货物2c*的组通过操纵器5a、5b分别沿其编队Fa、Fc的运输方向TR并且与所述编队侧向错开地设置。此外,将成件货物2a*、2c*的组分别相对于编队Fa、Fc的成件货物2a、2c转过90度的角度。
在将成件货物2a*、2c*通过操纵器5a、5b转移到各自的目标位置P1、P2和目标定向中期间,继续将编队Fa、Fb、Fc和Fd连续地并且无间隙地沿运输方向TR输送给操作设备10的捕获区域4a、4b。此外,将排1的成件货物2无中断地并且以不变的运输速度继续运输到捕获区域4a、4b中。捕获区域4a、4b尤其配设有水平输送装置6,所述水平输送装置以速度v6运动。尤其地,水平输送装置6的速度v6等于运输装置3a、3b、3c、3d的运输速度v3。以平行的排1a、1b、1c、1d经由运输装置3a、3b、3c、3d到达的成件货物2通过随后的成件货物2的背压推动到水平输送装置6上并且无中断地继续输送。
图7的示意图示出,操纵器5a、5b松开已输送到各自的目标位置P1、P2的成件货物2a*、2c*的组,以便现在如在图8至图10中示出的那样从进入的编队F中抓取其他的成件货物2。尤其地,操纵器5a现在从进入的编队Fb中捕获三个成件货物2b、2b*,并且操纵器5b从进入的编队Fd中捕获三个成件货物2d、2d*。例如,操纵器5a、5b分别从上方下降到要捕获的成件货物2之上并且抓取所述成件货物。操纵器5a、5b例如分别是具有侧向的夹钳的抓具头或类似物,所述抓具头分别放在编队F的期望数量的成件货物2的边上,将所述成件货物夹取地和/或形状配合地捕获并且与相应的编队F分离。
图9和图10示出将由各三个成件货物2b*和2d*构成的组转移到各自的目标位置P3、P4中(参见图10)。在示出的变型方案中,将三个成件货物2b*的组沿其编队Fb的运输方向TR并且与编队侧向错开地设置或定位。将三个成件货物2c*的组沿其编队Fc的运输方向TR并且与编队侧向错开地定位或设置;此外,将三个成件货物2c*的组通过操纵器5b转过90°。
此外,图11的示意图示出,操纵器5a、5b松开已输送到各自的目标位置P3、P4的成件货物2b*、2d*的组,以便现在如在图12至图14中示出的那样,从进入的编队F中抓取另外的成件货物2。尤其地,操纵器5a从进入的编队Fa中捕获两个成件货物2a、2a*;操纵器5b从进入的编队Fc中捕获三个成件货物2c、2c*。操纵器5a和5b将分别捕获的成件货物2a、2a*或2c、2c*转移到相应的目标位置P5或P6中。在此,将三个成件货物2c*的组沿各自的编队Fc的运输方向TR并且与编队侧向地、必要时轻微错开地定位或设置。两个成件货物2a*的组沿其编队Fa的运输方向TR并且相对于其侧向错开地定位或设置。此外或者在对于侧向错开重叠的影响下,两个成件货物2a*的组通过操纵器5a转过90°。
此外,图15的示意图示出,操纵器5a、5b松开已输送到各自的目标位置P5、P6的成件货物2a*、2c*的组,以便现在如在图16至图18中示出的那样从进入的编队F中抓取另外的成件货物2。尤其地,操纵器5a再次从进入的编队Fb中捕获仅两个成件货物2b*,并且操纵器5b从进入的编队Fd中捕获三个成件货物2d*,并且将所述成件货物转移到目标位置P7、P8中。在此,将三个成件货物2d*的组沿其编队Fd的运输方向TR并且与所述编队侧向地、必要时轻微错开地设置。将两个成件货物2b*的组沿其编队Fb的运输方向TR并且与所述编队侧向错开地定位或设置。此外,将两个成件货物2b*的组通过操纵器5a转过90°。
随后,操纵器5a、5b松开已输送到各自的目标位置P7、P8的成件货物2b*、2d*的组,以便现在如在图19至图21中示出的那样从进入的编队F抓取另外的成件货物2。尤其地,仅操纵器5a从进入的编队Fa捕获三个成件货物2a*,并且将所述成件货物转移到目标位置P9中。设置在各自的目标位置P1至P9中的成件货物现在形成层12,所述层例如可以从随后设置的码垛站转移到托盘上(未示出)。在此期间,操纵器5已经在进入的编队Fd的区域中定位,以便可以直接开始构成另外的层12。
从图1至图21中明显可见的是,将通过操纵器5a、5b一次捕获的成件货物2*分别在唯一的、尤其无中断的操纵步骤中转移、移动和/或转动各自的目标位置P1至P9和/或目标定向中。
在此可以规定,操纵器5a、5b例如提升分别捕获的成件货物2*,运输至目标位置并且再次安放在捕获区域4之内的水平输送装置6上。替选地能够提出,操纵器5a、5b推动水平输送装置6上的成件货物2*,这通过如下方式实现:所述操纵器尤其将速度分量和/或方向分量施加到抓取的成件货物2*上。
在此处描述的操纵步骤中尤其规定,操纵器5a、5b至少在捕获两个成件货物2*时和在目标位置和目标定向中释放所述成件货物时以一定速度运动,所述速度近似地或精确地等于运输速度v3,成件货物2的自成一体的编队F以所述运输速度运动。
目标位置尤其为相对于相应的初始编队F的相对位置。因为相应的运输装置3进而相应的编队F以与水平输送装置6相同的速度运动,所以相应的目标位置中的成件货物2*和相应的编队F的还未由操纵器捕获的成件货物之间的相对间距在继续行进时始终相同,尽管成件货物2、2*分别连续地继续运动。
在通过操纵器5a、5b捕获成件货物2*和在相应的目标位置释放所述成件货物之间的时间空档中,操纵器5a、5b的速度相对于编队Fa、Fb、Fc、Fd的运输速度v3提高。操纵器5在将编队F的成件货物2*输送到目标位置中时的运动方向由平行于编队的运输方向TR的第一运动分量和垂直于编队F的运输方向TR的第二运动分量得出。由此,将由操纵器5捕获的成件货物2*移动到操纵器5的捕获区域4中的限定的目标位置中,所述目标位置沿运输方向TR间隔开地处于编队F之前并且相对于编队F侧向移动。
水平输送装置6和两个设置在水平输送装置6之上的操纵器5a、5b的组合形成所谓的分组模块20。成件货物、例如由饮料容器构成的合装件在至少一个运输装置3上优选以恒定的速度v3输送给分组模块20。成件货物2尤其无间隙地由四个运输装置3a、3b、3c、3d转移到分组模块20中,并且通过水平输送装置6恒定地继续运动。操纵器5a、5b在分组模块20中设置在水平输送装置6之上,所述操纵器5a、5b分别抓取预设数量的成件货物2、2*并且将所述成件货物在相应的目标位置P1至P9上定位。在定位由操纵器5a、5b捕获的成件货物2*期间,所述至少一个运输装置3和水平输送装置6继续恒定地运行。
由于用于成件货物2的排1的多个入口的平行的布置和使用多个操纵器5,其中,一个操纵器5能够至少抓取一排1的成件货物2,优选规定,操纵器5能够从至少两个相邻的排1抓取成件货物2,所以可以提高处理能力进而可以快速形成层。通过具有交叉的工作区域的上述分组和/或操作***的平行的布置,能够尤其快速地并且简单地根据限定的布置形成由成件货物2、2*构成的完整的组合层。平行的布置引起具有相对小的空间需求的紧凑的结构方式。由于同时进行的对至少两个以平行的排1输送的成件货物的处理,因此在形成层时也能够实现高的处理能力。
速度v3、v6在此选择成,使得操纵器5a、5b在为其提供的工作区域内具有足够的时间,以便相应地移动成件货物2*。优选地,操纵器5a、5b由德尔塔机器人构成,以便实现高动力学的移动运动,并且能够实现尽可能快的周期时间。
在此处描述的方法中,根据要形成的布置在分组/定位过程中形成成件货物2*的组。尤其地,成件货物2*的组的成组和定位可以分别在唯一的方法步骤的范围中并且借助于唯一的相应的设备(优选可运动的、可移动的和/或可旋转的操纵器5作为该设备的一部分)进行。这呈现与现有技术的明显区别,在现有技术中,例如通过设置适合的以各个不同的速度驱动的输送机构才进行成组,所形成的组随后在下一个方法步骤中根据要形成的层定位和/或转动。
在无间隙地输送成件货物2时,取决于工艺,可能在运输轨道3上在成件货物2之间出现小的间隙。尤其当这种间隙叠加时,存在如下风险,进入的成件货物2相对于操纵器5的经计算的接收位置移动,从而操纵器5无法再以期望的精确的方式抓取各个要捕获的成件货物2、2*或各个要捕获的成件货物2、2*的组,并且在不利的情况下可能出现操作设备10的故障。
根据本发明的操作设备10包括探测机构25,所述探测机构适用于以光学的方式确定经由运输装置3进入的成件货物2的位置。优选地,探测区域27与分组模块20相关联,在所述探测区域中探测机构25确定进入的成件货物2的各个位置。根据本发明的一个优选的实施方式,探测机构25可以由所谓的边界扫描仪26形成,所述边界扫描仪分别识别成件货物2的进入的排1的轮廓边缘,尤其每个进入的排1的在最前方进入的成件货物2的前边缘30。探测区域27在该实施例中构成为扫描区域28,并且尤其位于分组模块20的进入区域中,亦即尤其位于水平输送装置6的如下区域中,所述区域沿运输方向TR邻接运输装置3(对此也参照图23至图30的示意侧视图)。
此外,优选可以规定,探测区域27或扫描区域28与至少一个操纵器5的捕获区域4重叠。在通过操纵器5抓取成件货物2、2*或成件货物2、2*的组之后,相应的排1的现在在最前方进入的成件货物2的前边缘30通过探测机构25识别,并且将所述信息传递给控制装置15。这示例性地在图4和图5中示出,其中仅标记排1c的现在在最前方进入的成件货物2、2c的前边缘30。
控制装置15在另外的方法步骤的计算时、尤其在如例如在图8、图12、图16和图19中示出的那样通过相应的操纵器5、5a、5b重新抓取另外的成件货物2、2*时考虑所述信息。由此,在随后的方法步骤中抓取成件货物2时能够确保操纵器5a、5b的正确的定位。
因此,优选地,基于各个进入到分组模块20中的排1的各个在最前方设置的成件货物2的前边缘30的位置的确定来识别进入的成件货物2的位置。此外可以规定,唯一的探测机构25或唯一的边界扫描仪26足以同时地或尽可能同时地确定全部进入到分组模块20中的排1、1a、1b、1c、1d的全部在最前方设置的成件货物2、2a、2b、2c、2d的前边缘30的位置,并且将相应的信息转发给控制装置15。
例如,经由激光器工作的边界扫描仪26设置在分组模块20的水平输送装置6的运输平面之上。为了无错误地识别全部进入到分组模块20中的排1、1a、1b、1c、1d的全部在最前方设置的成件货物2、2a、2b、2c、2d的位置,可以规定,边界扫描仪26能在正交于水平输送装置6的运输方向TR的运动轨道上运动。因此,边界扫描仪26例如可以在(未示出的)、处于运输平面之上并且横向于运输方向的框架元件上在线性滑块或类似物上可移动地设置。边界扫描仪26在此连续地或按照需要(根据各个的排1、1a、1b、1c、1d的当前的运输步骤)在框架元件的两个端部之间运动,并且在此持续地确定全部进入到分组模块20中的排1、1a、1b、1c、1d的各个在最前方设置的成件货物2、2a、2b、2c、2d的连续改变的位置。在此,边界扫描仪26例如始终确定成件货物2的前边缘30,所述成件货物在相应的实际时刻直接处于边界扫描仪26之下。因此,进入到分组模块20的排1、1a、1b、1c、1d的各个不同的在最前方设置的成件货物2、2a、2b、2c、2d的前边缘30不是同时地、而是以小的延迟依次确定。然而,因为边界扫描仪持久地在框架元件的两个端部之间以振荡的方式来回运动,所以各个相邻的排1的成件货物的前边缘30的测量通常分别仅以小的延迟进行。
根据确定的信息,可以分别关于各个要抓取的排1的在最前方进入的成件货物2的前边缘30校准操纵器5a、5b。所述校准可以持久地或在每次抓取分别进入到分组模块20的排1、1a、1b、1c、1d的成件货物2、2a、2b、2c、2d之后进行。因此,在每次抓取成件货物2之后或在每次重新抓取进入的排1的另外的成件货物2之前根据各个要抓取的排1的在最前方进入的成件货物2的准确的位置可以实时修正操纵器5a、5b的位置,所述实时修正有效地防止或补偿操纵器5a、5b和要抓取的成件货物2、2*之间的有错的移动。
此外可以规定,边界扫描仪26替选地或附加地构造为能相对于水平输送装置6的运输方向平行运动。这是有利的,以便沿运输方向TR增大在水平输送装置6之上的扫描区域28。尤其地,这在如下情况下是必需的:通过从不同的排1中抓取分别不同量的成件货物2,分别得出的明显区别在于,在通过其中一个所述操纵器5a、5b抓取各个排1的在最前方设置的成件货物2和必要时其他随后的成件货物2之前,各个排1已经多大程度地进入到分组模块20中。图7和图8示例性地说明排1a、1b、1c、1d的分别在最前方设置的成件货物2在水平输送装置6上的沿运输方向TR的明显不同的延伸。为了边界扫描仪26的平行于水平输送装置6的运输方向TR的运动,所述边界扫描仪例如可以设置在相应的滑块引导装置或类似物上。
如果在该情况下或通常在本发明的上下文中一般化地提到操纵器5,那么具体地,操纵器5的设为用于将至少一个成件货物2、2*、2a运送到目标位置P、Pa和/或目标定向的部件例如为工具头、抓具头等,所述工具头、抓具头例如在可运动地支承的悬臂上保持和支承,所述悬臂又典型地能够在框架或机架等上以固定至机架的方式支承。这种(也称作为并联运动布置结构的)操纵器悬挂装置或操纵器布置结构能够实现抓具头(亦即操纵器5的抓具头)的期望的可运动性,所述抓具头能够以期望的方式将成件货物2、2*、2a捕获、移动、定位、安置、转动等,以便能够达到用于成件货物2、2*、2a的相应的目标位置P、Pa和/或目标定向。然而同样能够考虑的还有其他适合的操纵器构型,例如具有龙门机器人引导装置或类似装置的操纵器构型。所述其他的操纵器构型能够选择性地涉及单个、多个或全部实施变型方案,所述实施变型方案结合当前的附图说明和/或整个发明说明书提到。
在图1至图21中借助示意图说明根据本发明的方法的第一实施变型方案的时间进程,所述方法用于通过相应的操作设备10的平行的可运动的、可移动的和/或可旋转的操纵器5来处理依次运动的成件货物2的平行的多排1a、1b、1c、1d。如提到的那样,示意地表明的成件货物2或2a能够分别为由六个饮料容器构成的合装件,所述合装件例如借助收缩包装保持在一起。
反之,图22示意地并且以俯视图示出用于借助于相应构成的操作设备10来执行根据本发明的方法的第二实施变型方案的替选的布置。在设备10或根据本发明的方法的该变型方案中规定,存在两个平行并排设置的可运动的、可移动的和/或可旋转的操纵器5和总计两个平行延伸的运输装置3或3a和3b,所述运输装置具有平行的运输方向TR,经由所述运输装置能够分别将相应的排1、1a、1b的紧随的成件货物2、2a、2b几乎无间距地作为自成一体的编队F运输到两个操纵器5、5a和5b的两个捕获区域4、4a或4b中,从而具有运输的成件货物2a或2b的自成一体的编队Fa或Fb的排1a或1b分别到达两个操纵器5a和5b的两个捕获区域4a和4b。
在图22的实施例中示出的操作设备10对于并行运输包括两个平行设置的运输装置3、3a和3b,经由所述运输装置能够将紧随的成件货物2、2a或2b以平行的两排1、1a或1b无中断地和/或以连续的运输速度v3运输到操作设备10的两个操纵器5、5a或5b的相应的捕获区域4、4a或4b中。例如,两个操纵器5a、5b的捕获区域4a、4b至少局部地垂直于两个相邻的运输装置3a和3b的运输方向TR。
在该实施变型方案中,也再次规定,两个捕获区域4a和4b在重叠区域中部分地重叠。在示出的实施例中提出,第一运输装置3a与操作设备10的第一操纵器5a的第一捕获区域4a相关联,并且与此平行的第二运输装置3b与操作设备10的第二操纵器5b的第二捕获区域4b相关联。在此重要的是,操纵器5a、5b的运动模式彼此协调成,使得在捕获和定位成件货物2、2a、2b时不出现操纵器5a、5b的碰撞。所述碰撞避免尤其通过示例性地示出的控制装置15实现,所述控制装置与两个操纵器5a、5b连接。控制装置15获得关于用于可码垛的层12的要由多个成件货物2形成的组的信息(对此例如参见图21)。相应的目标位置和/或目标定向和由操纵器5a,5b分别捕获的成件货物2、2a、2b的组形成信息的一部分,并且至少一个成件货物2、2a、2b分别配设有在相应的分组中的相对取向和/或特定位置。相应地操控操纵器5a、5b,以便分别捕获限定数量的成件货物2、2a或2b并且重新定位。
两个操纵器5a和5b的捕获区域4a和4b能够至少暂时地重叠,这通过重叠区域表明。如根据图22的椭圆形地表明的捕获区域4a和4b表示的那样,两个操纵器5a和5b中的每个都能够选择性地将成件货物2、2a、2b从所述成件货物所属的排1、1a或1b中提取。然而也能够选择性地从分别另外的排1、1b或1a中提取成件货物,这出于节约时间的原因和/或出于避免碰撞的原因是有意义的。因此,两个操纵器5a和5b至少暂时地和/或按照需要划分要作为共同的区域考虑的重叠区域并且能够在那里选择性地从两排1、1a、1b中的一排提取成件货物2、2a、2b,这由控制装置15根据适合的控制标准预设。
在图22中示出的实施变型方案的其余的运动过程类似于已经根据图1至图21示出的成层方法或者与其一致,使得在此处能够省去再次说明可码垛的层12的制造(对此参见图21)。
原则上,在图22中示出的布置也能够借助仅一排1和唯一的运输装置3作用,其中在此也能够使用两个操纵器5a和5b,其捕获区域4a和4b与这在图22中示例性地表明的相比优选可以更大程度地相交。这种设备10在运输装置3的输送速度v3相应高的情况下与这在使用仅唯一的操纵器5相比可以确保相应更快速的成层。
优选地,在全部设备和方法变型方案中(图1至图22)多个操纵器5、5a、5b中的至少一个构成为德尔塔机器人或分别构成这样的德尔塔机器人的一部分。然而典型地,两个操纵器5a和5b分别通过同类的德尔塔机器人形成。此外优选的是,相应的操纵器5、5a、5b的或相应的德尔塔机器人的至少一个适合于或设为用于捕获各至少一个成件货物2、2a、2b、2c、2d的区段能围绕大致竖直的轴线旋转,尤其以至少180°的转动角度旋转,这能够实现成件货物2、2a、2b、2c、2d或多个成件货物2、2a、2b、2c、2d的组的更快速的定位。选择性地,围绕360°或更多的可旋转性也可以是有意义的,这尤其能够实现操纵器5、5a、5b在将相应的成件货物2、2a、2b、2c、2d安放在各自的目标位置P之后的所谓的“继续转动”。由此可省去向回转动,这能够再次在定位时节约时间。
图23至图30的示意侧视图再次说明根据本发明的方法的时间进程,所述方法用于通过相应的操作设备10来处理以一排依次运动的成件货物。在此仅示出一排1,所述排选择性地表示平行的多排中的一个(参见图1至图22)亦或设作为唯一的排1。图23至图30说明,排1的成件货物2分别紧随地、几乎无间距地作为自成一体的编队F运输到操纵器5的捕获区域4中。因为原则上为相同的方法步骤,也使用与用于图1至图22的描述的相同的附图标记,借此补充地参照说明书。
在图23至图30中示出的操纵器5能够最多捕获两个在此示出的进入的成件货物2。这例如包括2×3个通过包装组合的饮料容器等。然而实践中,这种操纵器5典型地能够同时捕获三个或更多个成件货物2,然而这在本说明书中不重要,因为本发明所基于的原理也能够根据同时抓取仅两个成件货物2来说明。
侧视图再次说明传感器装置或探测机构25在用于成件货物2的运输平面之上的布置。探测机构25检测在探测区域27之内的编队F或排1的沿运输方向TR处于最前方的成件货物2v的至少一个空间坐标和/或位置(参照图26)。尤其地,探测机构25检测自成一体的编队F的在最前方设置的成件货物2v的朝向前方的轮廓边缘,更确切地说优选自成一体的编队F的在最前方设置的成件货物2c的上部的前边缘30(参见图23、图24、图26至图29)。
相应的成件货物2或2v的确定的空间坐标和/或以光学方式检测的位置提供给控制装置15,所述控制装置基于此计算至少一个操纵器5在操作设备10的捕获区域4中的运动控制,并且相应地为了捕获至少一个成件货物2和将所述成件货物与自成一体的编队F空间分离、更确切地说为了随后的或也用于再下一个捕获过程而操控操纵器5。
如在图25中示出的那样,操纵器5捕获编队F的两个在最前方进入的成件货物2、2*并且将所述成件货物通过沿运输方向TR加速与编队F的随后进入的成件货物2分离(图26、图27)。附加地,操纵器5在其将成件货物2在目标位置中释放(图29)之前将捕获的成件货物2、2*转动90°(图28)。类似于图16至图18,捕获的成件货物2、2*在编队F和目标位置P之间的运动也能够通过操纵器5的叠加的旋转和转动运动来实现。
随后,操纵器5根据至少一个要建立的目标位置至少捕获编队F的现在最前设置的成件货物2v,以便将所述成件货物相应地定位(图30)。
图23至图30此外说明,传感器装置或探测机构25捕获和覆盖楔形的空间区域或探测区域27。所述区域尤其在自成一体的编队F之上并且以朝向运输方向TR和/或朝向捕获区域4敞开的楔角α延伸。这种边界扫描仪26因此能够提供这样捕获的对象的非常精确的地点坐标,所述地点坐标能够用于操纵器5的连续的重新校准。
本发明参照优选的实施方式描述。然而对于本领域技术人员可考虑的是,能够对本发明作出改型或改变。
附图标记列表:
1,1a,1b 排
1c,1d 排
2,2*,2a,2a*,2b,2b* 成件货物
2c,2c*,2d,2d* 成件货物
2v 最前方设置的成件货物
3,3a,3b,3c,3d 运输装置
4,4a,4d 捕获区域
5,5a,5b 操纵器
6 水平输送装置
10 操作设备
12 层
15 控制装置
20 分组模块
25 探测机构
26 边界扫描仪
27 探测区域
28 扫描区域
30 前边缘
α 楔角
F,Fa,Fb,Fc,Fd 编队
P1至P9 目标位置
TR 运输方向
v3 运输速度
v6 速度
Claims (18)
1.一种用于处理以至少一排(1)依次运动的成件货物(2)的方法,所述成件货物作为无间隙的、作为连续的序列的、自成一体的编队(F)运输到至少一个操纵器(5)的捕获区域(4),
-其中在所述捕获区域(4)中,将至少一个运输的成件货物(2)通过所述至少一个操纵器(5)从所述自成一体的编队(F)中夹取地和/或力配合地捕获,与所述自成一体的编队(F)的随后的成件货物(2)空间分离,并且置于相对于相应的随后的成件货物(2)的限定的相对目标位置(P1)和/或目标定向中,
-其中至少将运输至所述捕获区域(4)的所述自成一体的编队(F)的沿运输方向(TR)处于最前方的成件货物(2)的空间坐标和/或位置和/或运输至所述捕获区域(4)的自成一体的编队(F)的至少一个沿运输方向(TR)朝向前方的轮廓边缘(30)的空间坐标和/或位置以传感方式捕获,并且作为位置值提供给控制和/或分析单元(15),
-并且其中基于由所述控制和/或分析单元(15)提供的用于所述自成一体的编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的坐标和/或位置值,对所述至少一个操纵器(5)在所述捕获区域(4)中进行运动控制以便捕获所述至少一个成件货物并且将所述成件货物与所述自成一体的编队(F)空间分离。
2.根据权利要求1所述的方法,
其中,将运输至所述捕获区域(4)的自成一体编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的空间坐标和/或位置和/或将运输至所述捕获区域(4)的自成一体的编队(F)的朝向前方的轮廓边缘(30)的相应的空间坐标和/或位置持久地和/或以周期性的顺序和/或以不规则的顺序检测,并且作为位置值提供给所述控制和/或分析单元(5)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,
其中,基于由所述控制和/或分析单元(15)提供的用于自成一体的编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的坐标和/或位置值,在所述捕获区域(4)中在分别捕获至少一个在自成一体的编队(F)中处于最前方的成件货物(2)时,对所述至少一个操纵器(5)的运动控制进行校准。
4.根据权利要求3所述的方法,
其中,基于由所述控制和/或分析单元(15)提供的用于自成一体的编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的坐标和/或位置值,在从运输至所述捕获区域(4)的自成一体的编队(F)捕获和接收至少一个成件货物(2)的每个阶段中,对所述至少一个操纵器(5)的运动控制进行校准。
5.根据权利要求3所述的方法,
其中,基于由所述控制和/或分析单元(15)提供的用于自成一体的编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的坐标和/或位置值,在从运输至所述捕获区域(4)的自成一体的编队(F)捕获和接收至少一个成件货物(2)的限定的、通过没有重新校准的阶段彼此分离的阶段中,对所述至少一个操纵器(5)的运动控制进行校准。
6.根据权利要求1或2所述的方法,
其中,借助于至少一个传感器装置(25)来检测和监控所述捕获区域(4)的至少一个区段和/或所述至少一个操纵器(5)的运动空间的至少一个区段,所述传感器装置用于获取自成一体的编队(F)的至少一个沿运输方向(TR)在最前方运输的成件货物(2)的空间坐标和/或位置和/或轮廓数据。
7.根据权利要求6所述的方法,
其中,所述至少一个传感器装置(25)通过呈边界扫描仪的形式的至少一个光学传感器(26)形成,所述光学传感器为所述控制和/或分析单元(15)提供用于自成一体的编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的空间坐标和/或位置值。
8.根据权利要求6所述的方法,
其中,所述至少一个传感器装置(25)通过至少一个摄像机连同在下游连接的图像分析装置形成,所述控制和/或分析单元(15)从所述图像分析装置的数据中获取用于自成一体的编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的空间坐标和/或位置值。
9.根据权利要求7所述的方法,
其中,借助于所述至少一个传感器(25)来检测至少一个楔形的空间区域,所述楔形的空间区域在自成一体的编队(F)上方并且朝向所述运输方向(TR)的方向和/或朝向所述捕获区域(4)的方向以敞开的楔角(α)延伸。
10.根据权利要求8所述的方法,
其中,借助于所述至少一个传感器(25)来检测至少一个楔形的空间区域,所述楔形的空间区域在自成一体的编队(F)上方并且朝向所述运输方向(TR)的方向和/或朝向所述捕获区域(4)的方向以敞开的楔角(α)延伸。
11.根据权利要求1或2所述的方法,
其中,将分别具有依次运动的成件货物(2)的平行的至少两排(1)作为至少两个自成一体的编队(F)运输到所述至少一个操纵器(5)的所述捕获区域(4),其中,基于由所述控制和/或分析单元(15)提供的和从所述至少一个传感器装置(25)的传感器数据中获取的用于自成一体的编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的坐标和/或位置值,对所述至少一个操纵器(5)在所述捕获区域(4)中进行运动控制以便分别从所述自成一体的编队(F)之一捕获至少一个成件货物并且将所述成件货物与相应的自成一体的编队(F)空间分离。
12.一种用于执行用于处理以至少一排(1)依次运动的成件货物(2)的、根据权利要求1至11中任一项所述的方法的设备(10),所述设备包括:
-用于成件货物(2)的至少一个操纵器(5),
-至少一个运输装置(3),经由所述运输装置,能够将所述排(1)的紧随的成件货物(2)在没有间隔情况下作为自成一体的编队(F)运输到所述至少一个操纵器(5)的捕获区域(4)中,以及
-至少一个配属于所述捕获区域(4)和/或所述至少一个操纵器(5)的运动空间的传感器装置(25),所述传感器装置配置成并且构成为用于获取自成一体的编队(F)的至少一个沿运输方向(TR)在最前方运输的成件货物(2)的空间坐标和/或位置和/或轮廓数据,
-其中,所述至少一个操纵器(5)构成为用于从借助于所述至少一个运输装置(3)运输到所述操纵器的捕获区域(4)中的自成一体的编队(F)中分别夹取地和/或力配合地接收至少一个成件货物(2),以及用于将所述至少一个成件货物(2)分离并且选择性地转移到限定的目标位置(P1)和/或目标定向中,
-并且其中,所述至少一个操纵器(5)和/或其运动控制至少在捕获所述至少一个成件货物(2)并且将所述成件货物与自成一体的编队(F)空间分离期间能借助于由控制和/或分析单元(15)提供的用于自成一体的编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的坐标和/或位置来校准。
13.根据权利要求12所述的设备,
其中,所述捕获区域(4)和/或所述操纵器(5)能借助于用于监控所述操纵器(5)的夹取或抓取机构(22)的选择性的控制、激活和/或运动的至少一个传感器装置(25)检测和监控。
14.根据权利要求13所述的设备,
其中,所述至少一个传感器装置(25)通过呈边界扫描仪的形式的光学传感器(26)形成,所述光学传感器为所述控制和/或分析单元(15)提供用于自成一体的编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的空间坐标和/或位置值。
15.根据权利要求13所述的设备,
其中,所述至少一个传感器装置(25)通过至少一个摄像机连同在下游连接的图像分析装置形成,所述控制和/或分析单元(15)能够从所述图像分析装置的数据中导出用于自成一体的所述编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的空间坐标和/或位置值。
16.根据权利要求12或13所述的设备,
其中,借助于所述至少一个传感器装置(25)覆盖至少一个楔形的空间区域,所述楔形的空间区域在自成一体的所述编队(F)上方并且朝向所述运输方向(TR)的方向和/或朝向所述捕获区域(4)的方向以敞开的楔角(α)延伸。
17.根据权利要求12或13所述的设备,
其中,将分别具有依次运动的成件货物(2)的平行的至少两排(1)作为至少两个自成一体的编队(F)运输到所述至少一个操纵器(5)的捕获区域(4),其中,基于由所述控制和/或分析单元(15)提供的和从所述至少一个传感器装置(25)的传感器数据中获取的用于自成一体的编队(F)的分别处于最前方的成件货物(2)的和/或用于所述编队的朝向前方的轮廓边缘(30)的坐标和/或位置值,对所述至少一个操纵器(5)在所述捕获区域(4)中进行运动控制以便分别从自成一体的编队(F)之一捕获至少一个成件货物(2)并且将所述成件货物与相应的自成一体的编队(F)空间分离。
18.根据权利要求12或13所述的设备,
其中,所述至少一个操纵器(5)构成为并联运动机器人或是这样的并联运动机器人的一部分。
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