FI67202C - FOERFARANDE FOER ORDERPLOCKNING AV STYCKEGODS SAOSOM PRODUKTFOERPACKNINGAR FOER HOPSAMLING OCH ORDERPLOCKNINGSMASKIN - Google Patents

Description

I. "1 Μ MnKUULUTUS)ULKAISU /nono yar·· M <">υτιΑοβΜ1£0$$ΚΒΙΓΓ 6720 2 C #4« Patentti oyönnetty 11 02 1985 ' Patent meddelat (51) K*Jt/hcCL3 8 65 G 47/10 SUOMI—FINLAND (21) i^t*rttitak«nu»-i^«*»ötaiiif 80063^ (22) HakMriipaM—AmBknlnfrfat 29.02.80 (23) ΑΗηρβΜ—Gtk%k«t*daf 29.02.80 (41) Taft* JariklMlol — BIMc offandlg 30.08.8lI. "1 Μ MnCLUDGE) PUBLICATION / nono Yar ·· M <"> υτιΑοβΜ1 £ 0 $$ ΚΒΙΓΓ 6720 2 C # 4 «Patent granted 11 02 1985 'Patent meddelat (51) K * Jt / hcCL3 8 65 G 47 / 10 SUOMI — FINLAND (21) i ^ t * rttitak «nu» -i ^ «*» ittaiif 80063 ^ (22) HakMriipaM — AmBknlnfrfat 29.02.80 (23) ΑΗηρβΜ — Gtk% k «t * daf 29.02.80 (41) ) Taft * JariklMlol - BIMc offandlg 30.08.8l

Patentti-|a rekirterihallltu* (44) nukMIoKmo· |« . 31 10 8¾Patent-registered * (44) NUCLEAR CODE. 31 10 8¾

Patent· och registerstyrelaen Aiwa* etetd od> nUkian paMtcrad (32X33X31) rw*r ***** (71) Elevator GmbH, Poststrasse S, CH-6300 Zug, Sveitsi-Schweiz(CH) (72) Lauri Nederström, Espoo, Pekka Kuussaari, Vantaa, Suomi-Finland(FI) (ylt) Oy Heinänen Ab ($lt) Menetelmä kappaleiden, kuten tuotepakkauksien poimimiseksi keräilyä varten ja poimintakone - Förfarande for orderplockning av styckegods, säsom produktförpackningar for hopsamling och orderplockningsmaskin keräilyllä tarkoitetaan toimintoa, jossa tuotekohtaisesti varas-toituJa pakkauksia keräillään asiakaskohtaisiksi eriksi. Pakkausten poiminta on eräs keräilyn osatoiminto.Patent and ocean registration Aiwa * etetd od> nUkian paMtcrad (32X33X31) rw * r ***** (71) Elevator GmbH, Poststrasse S, CH-6300 Zug, Switzerland-Switzerland (CH) (72) Lauri Nederström, Espoo, Pekka Kuusari, Vantaa, Finland-Finland (FI) (ylt) Oy Heinänen Ab ($ lt) Method for picking pieces, such as product packaging, for collection and picking machine - thieves and packaging are collected in customer-specific batches. Picking up packaging is a sub-function of collection.

Keräilyn mekanisoinnissa ja automatisoinnissa ei ole päästy Kovinkaan pitkälle. Juuri poiminta on se työvaihe jonka nopeutta-minen riittävän luotettavasti ja edullisesti on osoittautunut vaikeaksi. Onhan millä hyvänsä teollisuuden alalla tunnettu ilmiö se, että kapasiteetin kasvaessa kasvaa hinta vielä jyrkemmin. Tämä pätee kuitenkin ainoastaan pysyttäessä entisen tyyppisessä tekniikassa.Kovinka has not come a long way in mechanizing and automating collection. Picking is precisely the work step which has proved difficult to accelerate with sufficient reliability and advantage. After all, a phenomenon known in any industry is that as capacity increases, prices rise even more sharply. However, this is only true if one stays with the former type of technology.

Tähän mennessä on poiminnassa puhtaan käsityön lisäksi käytetty erilaisia poiminta-ajoneuvoja, joissa suurimmassa osassa ainoastaan poimintojen kävely on muutettu ajamiseksi. Jotkin kehitty- 67202 neemmät tyypit on varustettu poimintaliikkeiden mekanisoinnilla. On selvää, ettei näiden laitteiden kapasiteetti voi olla kovin suuri.To date, in addition to pure handicrafts, various pick-up vehicles have been used in picking, in which for the most part only the walking of the pick-ups has been changed for driving. Some of the more advanced 67202 types are equipped with mechanization of picking movements. It is clear that the capacity of these devices cannot be very large.

Laitteiden suhteellisen alkeellisesta rakenteesta johtuen niiden automatisointi on mahdotonta tai ainakin erittäin kallista.Due to the relatively rudimentary structure of the devices, their automation is impossible or at least very expensive.

Voidaan myös suunnitella tyypillisen teollisuusrobotin kaltaisia laitteita, jotka pystyvät yksitellen poimimaan esim. kuorma-lavalta halutun määrän pakkauksia. Näille on kuitenkin tyypillistä rakenteiden monimutkaisuus ja kalleus. Varsinkin poimittaessa kuviolavoitetulta lavalta tämä korostuu. Lisäksi näiden robotinkaltaisten laitteiden kapasiteetti on pienehkö johtuen liikesarjojen monimutkaisuudesta ja rajoitetusta kertapoiminta-määrästä.It is also possible to design devices such as a typical industrial robot, which are able to individually pick up the desired number of packages, e.g. from a pallet. However, these are characterized by the complexity and high cost of the structures. Especially when picking from a patterned pallet, this is accentuated. In addition, the capacity of these robot-like devices is smaller due to the complexity of the motion sets and the limited number of one-offs.

Suuremman kapasiteetin, automaatioasteen ja luotettavuuden saavuttamiseksi kohtuullisin kustannuksin on keksitty seuraavassa esitettävä menetelmä ja sen toteuttava laitteisto.In order to achieve higher capacity, degree of automation and reliability at a reasonable cost, the following method and the equipment implementing it have been invented.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että toimitettava tarkka kappalemäärä saadaan siirtämällä syrjään mahdollinen ylimäärä, joka on syntynyt riveittäin tai kerroksittain poimi ttaessa.The method according to the invention is characterized in that the exact number of pieces to be delivered is obtained by setting aside any excess which has arisen during picking in rows or layers.

Pakkauksia poimitaan kuorma 1 ava 1 ta tai vastaavalta lähetyserää kohti vähintään tarpeen mukainen määrä siten, että poimitaan tasariveittain tai -kerroksittain ja ylimäärä siirretään syrjään odottamaan seuraavaa poimintakertaa. Näin saadaan pakkaamista varten toimitetuksi täsmälleen oikea kappalemäärä. Seuraavalla poimintakerraila ovat syrjään siirretyt kappaleet erittäin nopeasti tarvittaessa käytettävissä.The packages are picked up by the load 1 per opening or the corresponding quantity of the consignment at least as many times as necessary, so that they are picked up in straight rows or layers and the excess is moved aside to wait for the next picking. This ensures that the exact number of pieces is delivered for packaging. In the next pick-up coil, the set-aside pieces are available very quickly when needed.

Menetelmällä saavutetaan seuraavia etuja: - poiminta voidaan aina tehdä täydestä rivistä tai kerroksesta, jolloin poimintaelin ja sen ohjaus voivat olla suhteellisen yksinkertaiset.The method has the following advantages: - picking can always be done from a full row or layer, so that the picking member and its control can be relatively simple.

- edellisestä johtuen poiminta on helppo ja halpa tehdä nopeaksi.- Due to the above, picking is easy and cheap to make fast.

3 67202 - syrjään siirrettyjen kappaleiden otto tapahtuu nopesati tarvittaessa. Varsinkin pienten kappalemäärien otto tapahtuu tällöin ratkaisevasti nopeammin kuin pelkästään kuormalavalta.3 67202 - the transfer of set-aside songs takes place as soon as necessary. In this case, the pick-up of especially small quantities takes place decisively faster than from a pallet alone.

- syrjään siirrettyjen kappaleiden käyttö voi säästää uuden rivin tai kerroksen aloittamiselta, jolloin keskimääräinen kappaleaika pienenee.- Using discarded tracks can save you from starting a new row or layer, which reduces the average track time.

Keksintö kohdistuu myös poimintakoneeseen menetelmän toteuttamiseksi. Poimintakoneelle on tunnusomaista se, että siinä on täyttö- ja tyhjennyslaite kuten pökkäreitä vajaarivitoimituksia varten kappaleiden toimittamiseksi yhdyskuljettimelle.The invention also relates to a picking machine for carrying out the method. The picking machine is characterized in that it has a filling and emptying device such as bumpers for short-line deliveries to deliver the pieces to the connecting conveyor.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissaThe invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which

Kuvio 1 esittää poimintakonetta sivulta katsottuna.Figure 1 shows a side view of the picking machine.

Kuvio 2 esittää poimintakonetta päältäpäin katsottuna.Figure 2 shows a top view of the picking machine.

Varsinaisen poiminnan suorittaa poimintaelin. Sen rakenteen ratkaisevat poimittavien pakkausten ominaisuudet ja lavoituskuvio. Tässä sovellutusksessa lavoituskuvio 10 on suora 3x3, kuviossa 2. Pakkaukset ovat pahvia, paino n. 10 kg, tuote ei ole käsittelylle arkaa. Tällöin on valittu tartuntae1imiksi sivuilta kutakin riviä puristavat käpälät ja lisävarmistukseksi keskimmäiselle pakkausjonolle imukupit. Käpälien rakenne on sellainen, että ne puristaessaan samalla kohottavat pakkauksia.The actual picking is performed by the picking member. Its structure is determined by the properties of the packs to be picked up and the stacking pattern. In this application, the pallet pattern 10 is a straight 3x3, in Fig. 2. The packages are cardboard, weight approx. 10 kg, the product is not sensitive to handling. In this case, the paws squeezing each row from the sides have been chosen as the gripping means, and suction cups for the middle packing row have been added as additional security. The structure of the paws is such that, when compressed, they also lift the packages.

Poimintaelin 1 poimii pakkauksia kerroksittain tai riveittäin (tässä 1-3 riviä kerrallaan) ja siirtyy johteineen 11 pitkin tasoituskuljettimen 2 alkupäähän. Tähän poimintaelin 1 laskee poimimansa pakkaukset rivi kerrallaan. Tasoituskuljettimen 2 tehtävä on paitsi siirtää pakkaukset yhdyskuljettimelle 3 myös tavaravirran tasaisuudesta huolehtiminen siten, että poimintaelimen 1 * kapasiteettia ei tarvitse tuhlata yhdyskuljettimen 3 tyhjenemisen odottamiseen, vaan poimintaelin 1 voi toimia omaan tahtiinsa. Tässä esitetyssä tapauksessa tasoitusku1jetin 2 on kalteva ja varustettu hihnoilla, jotka pyörivät vapaasti pakkauksen pai 4 67202 nosta. Hihnat voidaan tehdä hieman keskenään "harittaviksi", jolloin pakkaukset erkanevat toisistaan. Tasoituskuljetin 2 voi luonnollisesti olla muunkinlainen.The picking member 1 picks up the packages in layers or in rows (here 1-3 rows at a time) and moves along its guides 11 along the front end of the leveling conveyor 2. Here, the picking member 1 counts the packages he has picked up line by line. The function of the leveling conveyor 2 is not only to transfer the packages to the connecting conveyor 3 but also to ensure the smooth flow of goods so that the capacity of the picking member 1 * does not have to be wasted waiting for the connecting conveyor 3 to empty, but the picking member 1 can operate at its own pace. In the case shown here, the leveling conveyor 2 is inclined and provided with belts which rotate freely from the lift of the package. The straps can be made to be "brushed" a little with each other, making the packages different from each other. The leveling conveyor 2 can, of course, be of a different type.

Yhdyskuljetin 3 vie poimitut pakkaukset asiakaskohtaisesti pakattaviksi. Tässä se on akkumuloiva rullakuljetin. Muunkinlaista kuljetinta voidaan soveltaa.The connecting conveyor 3 takes the picked packages for customer-specific packaging. Here it is an accumulating roller conveyor. Other types of conveyor can be applied.

Sivuhylly 4 on tarkoitettu rivi- tai kerrospoiminnasta ylijäävien kappaleiden säilyttämiseen. Tässä, kun lavoituskuvio 10 on yksinkertainen ja käytetään rivipoimintaa, riittää pelkkä yksinkertainen hylly. Jos lava on kuviolavoitettu tai muutoin käytetään kokokerrospoimintaa, on syytä sivuhyllyn 4 sijasta käyttää keräi-lypaikkakohtaisia sivukuljettimia, joille kullekin sopii vähintään kerroksellinen pakkauksia. Sivukuljettimien käyttö on aiheellista myös silloin, kun laatukohtaiset poimintamäärät vaih-televat suuresti ja pieniä poimintamääriä esiintyy runsaasti. Tällöin saadaan pienet erät suoraan sivukuljettimelta suorittamatta poimintaa kuormalavalta.The side shelf 4 is intended for storing pieces left over from row or layer picking. Here, when the layout pattern 10 is simple and row picking is used, a simple shelf alone is sufficient. If the pallet is pattern-palletized or otherwise full-layer picking is used, it is advisable to use site-specific side conveyors for each of the side shelves 4, for each of which at least layered packages are suitable. The use of side conveyors is also appropriate when the quality-specific pick-up quantities vary widely and small pick-up quantities are abundant. In this case, small batches are obtained directly from the side conveyor without picking up from the pallet.

Esitetyssä sovellutusmuodossa, jossa sivuhylly 4 on suunniteltu enintään yhdelle pakkausriville, sivuhyllylle 4 vienti tapahtuu pökkäreillä 5, jotka toimivat esim. paineilmalla. Sivuhyllyltä 4 pakkausten siirtäminen yhdyskuljettimelle 3 tapahtuu pökkärien 6 avulla. Pökkäreitä 5 ja 6 tulee olla vähintään yksi kutakin kuor-malavan pakkausjonoa kohti. Kokokerrospoiminnassa, eli käytettäessä sivuhyllyn 4 sijasta sivukuljetinta, on sivukuljettimen syytä olla kahteen suuntaan kuljettava. Tällöin tietysti pökkäreitä 6 ei tarvita.In the embodiment shown, in which the side shelf 4 is designed for at most one packing row, the side shelf 4 is exported by means of pegs 5 which operate, for example, with compressed air. From the side shelf 4, the packages are transferred to the connecting conveyor 3 by means of the pins 6. There must be at least one bollard 5 and 6 for each pallet packing line. In full-layer picking, i.e. when using a side conveyor instead of a side shelf 4, the side conveyor should be conveyed in two directions. In this case, of course, punches 6 are not required.

Esitetyssä sovellutuksessa on kapasiteetista hieman tingitty kustannussyistä ja varustettu itse poimintakone kuormalavaa nostavilla haarukoilla 7, jotka liikkuvat pystyjohteessaan 12. Nosto-haarukoiden 7 tehtävä on saattaa kuormalavan ylin pakkauskerros poimintaelimen 1 ulottuville. Lisäksi haarukat 7 nostavat tyhjän kuormalavan poimintaelimelle 1, joka siirtää sen tyhjien kuorma-lavojen radalle 9. Tässä sovellutuksessa haarukat on lisäksi varustettu vetokynsillä 8, jotka pystyvät vetämään seuraavan kuormalavan poimintapisteeseen. Parempi kapasiteetti saavutettaisiin varustamalla kukin tuotepaikka omalla nostolaitteellaan.In the application shown, the capacity is slightly reduced for cost reasons and the picking machine itself is provided with pallet lifting forks 7 moving in its vertical guide 12. The purpose of the lifting forks 7 is to make the top packing layer of the pallet accessible to the picking member 1. In addition, the forks 7 raise an empty pallet to a pick-up member 1, which transfers it to the track 9 of the empty pallets. In this application, the forks are further provided with towing claws 8 capable of pulling the next pallet to the pick-up point. Better capacity would be achieved by equipping each product location with its own lifting device.

5 672025 67202

Erolla ei kuitenkaan kokonaisuuden kannalta ole merkitystä. Poimintakoneen kapasiteetti on sinällään riittävä koko keräilyjär-jestelmän kannalta.However, the difference is not relevant to the whole. The capacity of the pick-up machine is in itself sufficient for the entire collection system.

Poimittavien pakkausten saatavuus voidaan toteuttaa muillakin tavoin, esim. järjestämällä itse poimintaelimeen 1 nostoliike. Tämä kuitenkin tekee poimintaelimen 1 painavammaksi ja monimutkaisemmaksi. Lisäksi ko. korkeuseron voittamiseksi käytettävä aika on muiden poiminnan osa-aikojen kanssa sarjassa, eikä rinnan kuten nyt. Tällöin kapasiteetti huononee. Tämä rakenne on kuitenkin sovelias, mikäli poimittava tavara on pakattu vain päältä avoimeen laatikkoon.The availability of the packages to be picked up can also be realized in other ways, e.g. by arranging a lifting movement in the picking member 1 itself. However, this makes the picking member 1 heavier and more complicated. In addition, the the time spent overcoming the height difference is in series with the other picking times, and not in parallel as now. In this case, the capacity deteriorates. However, this structure is suitable if the goods to be picked up are packed only in an open box.

On selvää, että poimintakoneeen suoritusmuoto voi huomattavastikin poiketa edellä esitetystä ja silti toteuttaa tämän patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän.It is clear that the embodiment of the picking machine can deviate considerably from the above and still implement the method according to this claim.

Jos poimittavana on kuormalava, jossa on lavoituskuvion 10 mukaisesti lavoitettuna 10 kerrosta noin 12 cm korkeita pakkauksia, ts. 90 kpl/lava, saadaan 1-90 kpl erien poiminta-aikojen keskiarvoksi noin 2,9 s/kpl. Jos poimintaerän koko rajoitetaan välille 10-81 kpl, saadaan poiminta-aikojen keskiarvoksi noin 2,2 s. Kyseisessä erikoistpauksessa poimintaerän koko vaihtelee 40:n molemmin puolin ja poikkeaa erittäin harvoin rajojen 10 ja 81 ulkopuolelle. Ilmoitettuihin poiminta-aikoihin sisältyy myös poimintakoneen siirtyminen laadulta toiselle. Näin saadaan kapasiteetiksi noin 1600 kpl/h.If a pallet with 10 layers of packages about 12 cm high, i.e. 90 pieces / pallet, is picked in accordance with the stacking pattern 10, 1-90 pieces are obtained as an average of about 2.9 s / piece picking times. If the size of the pick-up is limited to 10-81, the average pick-up times are about 2.2 s. In this special case, the size of the pick-up varies on both sides of the 40 and very rarely deviates outside the limits 10 and 81. The reported pick-up times also include the transfer of the pick-up machine from one quality to another. This gives a capacity of about 1600 pcs / h.

Tällä kapasiteetilla pystytään hyvin syöttämään 2-4 tavanomaista pakkauskonetta.With this capacity, 2-4 conventional packaging machines can be fed well.

Edullisimmin voidaan tämän patenttihakemuksen mukaista poiminta-menetelmää ja -laitetta kuitenkin soveltaa patenttihakemuksen n:o 800633 mukaisen keräilymenetelmän ja -laitteiston yhteydessä.Most preferably, however, the picking method and apparatus of this patent application can be applied in conjunction with the collection method and apparatus of Patent Application No. 800633.

Claims (3)

6 672026 67202 1. Menetelmä kappaleiden, kuten tuotepakkauksien mekaaniseksi poimimiseksi tietyn säännöllisen kuvion mukaan kerroksittain täytetyltä kuormalavalta tai muulta sen kaltaiselta, jossa poiminta tapahtuu aina täysinä riveinä tai kerroksina, tunnettu siitä, että toimitettava tarkka kappalemäärä saadaan siirtämällä syrjään mahdollinen ylimäärä, joka on syntynyt riveittäin tai kerroksittain poimittaessa.1. A method of mechanically picking up pieces, such as product packages, from a pallet filled in layers or the like in accordance with a certain regular pattern, in which the picking always takes place in full rows or layers, characterized in that the exact number delivered is obtained by setting aside any surplus . 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuormalavalta tms. poiminnan lisäksi tai asemesta otetaan syrjäänpantuja kappaleita halutun lukumäärän toimittamiseksi.A method according to claim 1, characterized in that in addition to or instead of picking up from a pallet or the like, discarded pieces are taken to deliver the desired number. 3. Poimintakone patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, jossa on poimintaelin (1) ja tasoitusku1jetin (2), tunnettu siitä, että poimintakoneessa on täyttö- ja tyh-jennyslaitteita, kuten pökkäreitä (5,6) vajaarivitoimituksia varten kappaleiden toimittamiseksi yhdyskuljettime11e (3). Patenttivaatimuksen 3 mukainen poimintakone, tunnettu siitä, että kuormalavan nostoelin (7) on varustettu vetokynsillä (8) seuraavan kuormalavan vetämiseksi poimintapisteeseen.Pick-up machine for carrying out the method according to claim 1, comprising a pick-up member (1) and a leveling conveyor (2), characterized in that the pick-up machine has filling and emptying devices, such as pegs (5, 6) for in-line deliveries to the conveyor (3). Picking machine according to Claim 3, characterized in that the pallet lifting element (7) is provided with pulling claws (8) for pulling the next pallet to the picking point.