DE102019202729A1

DE102019202729A1 - Device and method for the isolated provision of loose piece goods

Info

Publication number: DE102019202729A1
Application number: DE102019202729.6A
Authority: DE
Inventors: Jan Hinsche; Tobias Meyer
Original assignee: Sweetsup GmbH
Current assignee: Sweetsup De GmbH
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2020-09-03
Also published as: WO2020174089A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum vereinzelten Bereitstellen loser Stückware (1). Die Vorrichtung weist eine Messeinheit (8) auf, die ausgebildet ist, ein dreidimensionales Profil einer Oberfläche, die von der in einem Behältnis (5) aufbewahrten losen Stückware (1) gebildet ist, berührungslos zu erfassen. Eine Kontrolleinheit (4) ist ausgebildet, aus dem dreidimensionalen Profil ein einzelnes Warenstück (9) der losen Stückware (1) auszuwählen. Eine Positioniereinheit (6) ist ausgebildet, die Aufnahmeeinheit (7) relativ zu dem jeweiligen ausgewählten Warenstück (9) im Behältnis (5) zu positionieren. Eine Aufnahmeeinheit (7) ist ausgebildet, das jeweilige ausgewählte Warenstück (9) der losen Stückware (1) aus dem zumindest einen Behältnis (5) aufzunehmen und an einem ausgewählten Sammelpunkt im Gehäuse (2) oder einem Warenausgabepunkt am Gehäuse (2) freizugeben, und die Positioniereinheit (6) ist weiterhin ausgebildet, die Aufnahmeeinheit (7) mit dem aufgenommenen Warenstück (9) zu dem Sammelpunkt im Gehäuse (2) oder dem Warenausgabepunkt am Gehäuse (2) zu transportieren.The present invention relates to a device and a method for the isolated provision of loose piece goods (1). The device has a measuring unit (8) which is designed to detect a three-dimensional profile of a surface which is formed by the loose piece goods (1) stored in a container (5) in a contactless manner. A control unit (4) is designed to select a single item (9) of the loose piece goods (1) from the three-dimensional profile. A positioning unit (6) is designed to position the receiving unit (7) relative to the respective selected item (9) in the container (5). A receiving unit (7) is designed to receive the respective selected item (9) of the loose piece goods (1) from the at least one container (5) and to release it at a selected collection point in the housing (2) or at a goods issue point on the housing (2), and the positioning unit (6) is also designed to transport the receiving unit (7) with the received item of goods (9) to the collection point in the housing (2) or the goods issue point on the housing (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum vereinzelten Bereitstellen von loser Stückware.The present invention relates to a device and a method for the isolated provision of loose piece goods.

Aus DE 199 46 609 A1 sind Warenautomaten bekannt, bei denen lose Stückware nach Warengruppen sortiert zwischen die Spiralwindungen einer Transportspirale einsortiert werden. Bei Auswahl einer Warengruppe wird eine Transportspirale mit dieser Warengruppe so vorwärts getrieben, dass das vorderste Warenstück in der Spirale über einen Spalt geschoben wird und durch diesen Spalt in eine Entnahmewanne fällt, aus der es entnommen werden kann.Out DE 199 46 609 A1 vending machines are known in which loose piece goods are sorted according to groups of goods between the spiral turns of a transport spiral. When a group of goods is selected, a transport spiral with this group of goods is driven forward in such a way that the foremost item of goods in the spiral is pushed over a gap and falls through this gap into a removal tray from which it can be removed.

Diese Automaten bieten den Vorteil, dass keine Kontamination der Waren durch den Kunden geschehen kann, da die Ware in einem geschlossenen Gehäuse bereitgestellt werden kann. Die Bestückung der Automaten ist jedoch sehr zeitaufwändig. Jedes Warenstück muss einzeln in die Transportspirale einsortiert werden. Die Waren müssen dabei sehr sorgfältig positioniert werden, damit sich die Spirale beim Vorwärtstransport nicht verhakt. Das Anbieten von kleiner oder unförmiger Stückware stellt dabei eine besondere Herausforderung dar, da diese Waren häufig ungewollt durch die Transportspirale rutschen oder sich in dieser dauerhaft verklemmen. Unverpackte Lebensmittel lassen sich bisweilen gar nicht mit diesen Automaten anbieten, da die Reinigung der festverbauten Transportspiralen und des Spaltes, durch den die Ware zur Entnahme fällt, zu aufwendig ist.These machines offer the advantage that the goods cannot be contaminated by the customer, since the goods can be made available in a closed housing. However, equipping the machines is very time-consuming. Each item of goods must be sorted individually into the transport spiral. The goods have to be positioned very carefully so that the spiral does not get caught during forward transport. Offering small or misshapen piece goods poses a particular challenge, as these goods often slip unintentionally through the transport spiral or become permanently jammed in it. Unpackaged food can sometimes not even be offered with these machines, as cleaning the fixed transport spirals and the gap through which the goods fall for removal is too time-consuming.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, mit denen die beschriebenen Nachteile vermieden werden, also insbesondere eine unkomplizierte Bereitstellung einzelner Waren erreicht werden kann.The object of the present invention is therefore to propose a device and a method with which the described disadvantages are avoided, that is to say in particular an uncomplicated provision of individual goods can be achieved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.According to the invention, this object is achieved with a device according to claim 1 and a method according to claim 10. Advantageous refinements and developments of the invention can be implemented with features identified in the subordinate claims.

Bei der Vorrichtung zum vereinzelten Bereitstellen loser Stückware sind an oder in einem Gehäuse eine Bedieneinheit und eine Kontrolleinheit sowie in dem Gehäuse zumindest ein einseitig offenes Behältnis zum Aufbewahren loser Stückware, eine Positioniereinheit und eine Aufnahmeeinheit angeordnet. Die Vorrichtung weist außerdem im Gehäuse eine Messeinheit auf, die ausgebildet ist, ein dreidimensionales Profil einer Oberfläche, die von der in dem zumindest einen Behältnis aufbewahrten losen Stückware gebildet ist, berührungslos zu erfassen. Die Kontrolleinheit der Vorrichtung ist eingerichtet, aus diesem dreidimensionalen Profil ein einzelnes Warenstück der losen Stückware auszuwählen. Die Aufnahmeeinheit ist ausgebildet, das jeweilige ausgewählte Warenstück aus dem Behältnis aufzunehmen und an einem ausgewählten Sammelpunkt im Gehäuse oder einem Warenausgabepunkt am Gehäuse freizugeben. Entsprechend ist die Positioniereinheit eingerichtet, die Aufnahmeeinheit zum Aufnehmen des ausgewählten Warenstücks relativ zu dem jeweiligen ausgewählten Warenstück zu positionieren, und die Aufnahmeeinheit mit dem aufgenommenen Warenstück zum Sammelpunkt oder Warenausgabepunkt zu transportieren.In the device for the individual provision of loose piece goods, an operating unit and a control unit and in the housing at least one container open on one side for storing loose piece goods, a positioning unit and a receiving unit are arranged on or in a housing. In addition, the device has a measuring unit in the housing which is designed to contactlessly detect a three-dimensional profile of a surface which is formed by the loose piece goods stored in the at least one container. The control unit of the device is set up to select a single item of the loose piece goods from this three-dimensional profile. The receiving unit is designed to receive the respective selected item of goods from the container and to release it at a selected collection point in the housing or at a goods dispensing point on the housing. Correspondingly, the positioning unit is set up to position the pickup unit for picking up the selected item of goods relative to the respective selected item of goods, and to transport the pickup unit with the picked up item of goods to the collection point or goods issue point.

Da die Ware in der Vorrichtung als lose angehäufte Stückware, also als Schüttung, bereitgestellt werden kann, aus der Warenstücke automatisch ausgewählt und vereinzelt werden, entfällt beim Befüllen der Vorrichtung das zeitaufwendige manuelle Stapeln oder Einsortieren einzelner Warenstücke. Die Auswahl eines Warenstücks erfolgt mittels Informationen aus dem berührungslos gemessenen dreidimensionalen Profil, sodass die Bereitstellung der Stückware ohne zusätzliche Informationen über die Art der Stückware oder komplizierten Anpassungen der Vorrichtung erfolgen kann. Indem ein einfaches Profil der aufgeschütteten losen Ware aufgenommen wird, kann auf aufwändige Algorithmen zur Bilderkennung verzichtet werden, solange ein einzelnes Stück eindeutig identifiziert und entnommen werden kann. Durch die berührungslose Messung wird hierbei eine Kontamination mit Fremdstoffen vermieden und der Messvorgang vereinfacht und beschleunigt. Durch die automatische Aufnahme und den automatischen Transport des Warenstücks ist außerdem sichergestellt, dass die Ware nicht durch unsachgemäßes Berühren durch Kunden verschmutzt wird.Since the goods in the device can be made available as loosely piled piece goods, i.e. as bulk goods, from which goods are automatically selected and separated, the time-consuming manual stacking or sorting of individual goods is no longer necessary when the device is filled. A piece of goods is selected using information from the contactlessly measured three-dimensional profile, so that the piece goods can be made available without additional information about the type of piece goods or complicated adjustments to the device. By recording a simple profile of the heaped loose goods, complex algorithms for image recognition can be dispensed with, as long as a single piece can be clearly identified and removed. The non-contact measurement avoids contamination with foreign matter and simplifies and accelerates the measurement process. The automatic pick-up and transport of the item of goods also ensures that the goods are not soiled by improper contact by customers.

Das Gehäuse der Vorrichtung kann als geschlossenes Gehäuse ausgebildet sein, sodass die Ware vor Umwelteinflüssen oder Diebstahl geschützt ist und bzw. oder eine effiziente Temperierung der Ware mittels einer Kühlung oder Heizung erreicht werden kann. Am Gehäuse kann eine, vorzugsweise abschließbare oder verriegelbare, Öffnung für das Befüllen des zumindest einen Behältnisses mit loser Stückware, für Reinigungs- und bzw. oder Wartungsarbeiten vorgesehen sein.The housing of the device can be designed as a closed housing, so that the goods are protected from environmental influences or theft and / or efficient temperature control of the goods can be achieved by means of cooling or heating. An opening, preferably lockable or lockable, for filling the at least one container with loose piece goods, for cleaning and / or maintenance work can be provided on the housing.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung modular aufgebaut ist. Bevorzugt sind die Module der Vorrichtung und besonders bevorzugt die gesamte Vorrichtung in wenigstens einer Raumrichtung kleiner als 80 cm und in wenigstens einer zweiten Raumrichtung kleiner als 212 cm.Furthermore, it can be provided that the device has a modular structure. The modules of the device and particularly preferably the entire device are preferably smaller than 80 cm in at least one spatial direction and smaller than 212 cm in at least one second spatial direction.

Im Gehäuse der Vorrichtung können ein oder mehrere Behältnisse so angeordnet sein, dass die lose Stückware im jeweiligen Behältnis durch eine Öffnung im Behältnis für die Aufnahmeeinheit zugänglich ist. Für eine einfache Handhabung und Reinigung kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine bzw. mindestens eine Behältnis lösbar im Gehäuse befestigt ist. In dem zumindest einen Behältnis kann gemischte oder sortenreine, also gleichartige, Stückware aufbewahrt sein, wobei in unterschiedlichen Behältnissen unterschiedliche Sorten von Stückware aufbewahrt sein können. Als lose Stückware kann dabei verpackte oder unverpackte Ware verstanden werden, die nach Stückzahlen angeboten bzw. vereinzelt wird. Dies können z.B. kleinteilige Spielwaren, Dekoartikel, Lebensmittel, insbesondere Süßwaren wie Gummibären oder Bonbons, Futtermittel, Werkzeuge, Eisenwaren, insbesondere Befestigungsmittel wie Schrauben oder Muttern, Körperpflegemittel, Kosmetika oder Sportzubehör sein.In the housing of the device, one or more containers can be arranged so that the loose piece goods in the respective container through a Opening in the container for the receiving unit is accessible. For easy handling and cleaning it can be provided that the at least one or at least one container is detachably fastened in the housing. In the at least one container, mixed or single-type, that is to say identical, piece goods can be stored, with different types of piece goods being able to be stored in different containers. Loose piece goods can be understood as packaged or unpacked goods that are offered or separated according to the number of pieces. These can be, for example, small-sized toys, decorative items, food, in particular confectionery such as gummy bears or candies, animal feed, tools, hardware, in particular fastening means such as screws or nuts, personal care products, cosmetics or sports accessories.

Es kann vorgesehen sein, dass die Positioniereinheit ausgebildet ist, die Aufnahmeeinheit über dem Behältnis und bzw. oder über dem ausgewählten Warenstück zu positionieren, das mittels der Bedieneinheit und bzw. oder der Kontrolleinheit ausgewählt ist. Durch ein Positionieren über dem Behältnis bzw. dem ausgewählten Warenstück, worunter insbesondere eine Anordnung verstanden werden soll, in der das ausgewählte Warenstück lotrecht unterhalb der Positioniereinheit angeordnet ist, kann in besonders einfacher Weise das ausgewählte und aufzunehmende Warenstück von der Aufnahmeeinheit aufgenommen werden.It can be provided that the positioning unit is designed to position the receiving unit over the container and / or over the selected item of goods which is selected by means of the operating unit and / or the control unit. By positioning over the container or the selected item of goods, which is to be understood in particular as an arrangement in which the selected item of goods is arranged perpendicularly below the positioning unit, the selected item of goods to be picked up can be picked up by the pick-up unit in a particularly simple manner.

Die Positioniereinheit kann beispielsweise mit einer Schienenführung ausgestattet sein. Die Schienen der Schienenführung können linear ausgebildet sein und rechtwinklig zueinander gekreuzt oder parallel zueinander angeordnet sein. Es können aber auch gebogene Schienen oder mehrere, zueinander in einem spitzen oder stumpfen Winkel angeordnete Schienen, insbesondere drei lineare Schienen in einer deltaförmigen Anordnung, vorgesehen sein. Alternativ kann die Positioniereinheit auch als Roboter mit serieller oder paralleler Kinematik, beispielsweise als Universalroboter, Portalroboter oder Delta-Roboter, ausgeführt sein.The positioning unit can for example be equipped with a rail guide. The rails of the rail guide can be linear and crossed at right angles to one another or arranged parallel to one another. However, curved rails or a plurality of rails arranged at an acute or obtuse angle to one another, in particular three linear rails in a delta-shaped arrangement, can also be provided. Alternatively, the positioning unit can also be designed as a robot with serial or parallel kinematics, for example as a universal robot, portal robot or delta robot.

Mittels der Bedieneinheit und bzw. oder der Kontrolleinheit kann eine bestimmte Art an Stückware und bzw. oder ein bestimmtes Behältnis, aus dem die Stückware bereitgestellt werden soll, ausgewählt werden. Die Bedieneinheit kann hierfür beispielsweise mit Drucktasten oder einem Touchscreen ausgestattet sein. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass mittels der Bedieneinheit und bzw. oder der Kontrolleinheit eine bestimmte Anzahl einer bestimmten Stückware auswählbar ist, die mit der Vorrichtung durch eine wiederholte Bereitstellung einzelner Warenstücke dieser Stückware bereitgestellt werden kann.By means of the operating unit and / or the control unit, a specific type of piece goods and / or a specific container from which the piece goods are to be provided can be selected. For this purpose, the operating unit can for example be equipped with pushbuttons or a touchscreen. In addition, it can be provided that by means of the operating unit and / or the control unit, a specific number of a specific piece of goods can be selected, which can be provided with the device by repeatedly providing individual pieces of goods of this piece of goods.

An der Vorrichtung kann des Weiteren eine Bezahleinheit angeordnet sein, die eingerichtet ist, einen Bezahlvorgang vorzunehmen oder zumindest einzuleiten. Die Bedieneinheit und bzw. oder die Kontrolleinheit können hierfür mit der Bezahleinheit verschaltet sein, so dass beispielsweise der Status eines Bezahlvorganges und bzw. oder der Status der Bereitstellung der Stückware an der Bedieneinheit angezeigt werden kann.Furthermore, a payment unit can be arranged on the device, which is set up to carry out or at least initiate a payment process. For this purpose, the operating unit and / or the control unit can be connected to the payment unit so that, for example, the status of a payment process and / or the status of the provision of the piece goods can be displayed on the operating unit.

Für die berührungslose Erfassung des dreidimensionalen Profils der Stückware ist im Gehäuse der Vorrichtung zumindest eine Messeinheit angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Messeinheit über dem zumindest einen Behältnisses im Gehäuse befestigt ist. Dies hat den Vorteil, dass die Messeinheit an einem festen Bezugspunkt, also ortsfest, installiert ist. Bei einer Vielzahl an Behältnissen können jedoch mehrere Messeinheiten notwendig sein. Die Öffnung des mindestens einen Behältnisses kann hierbei der Aufnahmeeinheit und bzw. oder der Positioniereinheit zugewandt sein, befindet sich also vorzugsweise am oberen Ende des Behältnisses.At least one measuring unit is arranged in the housing of the device for the contactless detection of the three-dimensional profile of the piece goods. It can be provided that the at least one measuring unit is fastened above the at least one container in the housing. This has the advantage that the measuring unit is installed at a fixed reference point, that is to say stationary. With a large number of containers, however, several measuring units may be necessary. The opening of the at least one container can face the receiving unit and / or the positioning unit, and is therefore preferably located at the upper end of the container.

Alternativ kann die zumindest eine Messeinheit an der Positioniereinheit oder der Aufnahmeeinheit angeordnet sein, sodass sie mit der Positioniereinheit über dem zumindest einen Behältnis bewegt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass nur wenige oder gar nur eine einzige Messeinheit für die Profilerfassung benötigt wird. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Messeinheit rotier- und bzw. oder schwenkbar ausgestaltet ist, sodass das dreidimensionale Profil unter einem bestimmten Winkel in Bezug auf das Behältnis erfasst werden kann. Die Position und Ausrichtung der Messeinheit richtet sich dabei nach der Form und Ausrichtung des zumindest einen Behältnisses.Alternatively, the at least one measuring unit can be arranged on the positioning unit or the receiving unit so that it can be moved with the positioning unit over the at least one container. This has the advantage that only a few or even only a single measuring unit is required for the profile detection. Furthermore, it can be provided that the measuring unit is designed to be rotatable and / or pivotable, so that the three-dimensional profile can be recorded at a certain angle in relation to the container. The position and orientation of the measuring unit depends on the shape and orientation of the at least one container.

Die Messeinheit kann für die Erfassung des dreidimensionalen Profils über der Öffnung des zumindest einen Behältnisses positioniert sein. Bevorzugt ist das Behältnis als nach oben offenes Behältnis oder als Teller oder Platte ausgestaltet, so dass das dreidimensionale Profil der Stückware im Wesentlichen in einer Draufsicht auf die Stückware des Behältnisses erfasst wird. Es sind jedoch auch Erfassungen seitlicher Profile der Stückware möglich.The measuring unit can be positioned above the opening of the at least one container for the acquisition of the three-dimensional profile. The container is preferably designed as a container that is open at the top or as a plate or plate, so that the three-dimensional profile of the piece goods is recorded essentially in a plan view of the piece goods of the container. However, it is also possible to record lateral profiles of the piece goods.

Die Kontrolleinheit ist bevorzugt ausgebildet, aus dem dreidimensionalen Profil, das die Messeinheit von der Oberfläche der Stückware erfasst, ein aufnehmbares Warenstück auszuwählen, das an einem höchsten Punkt des Profils und bzw. oder einem minimalen Abstand zur Aufnahmeeinheit angeordnet ist. Das Warenstück am höchsten Punkt des Profils in Bezug auf die Umgebung ist typischerweise ein freiliegendes Warenstück, das sich mittels der Aufnahmeeinheit sicher aufnehmen lässt. Befindet sich die Aufnahmeeinheit oberhalb der Stückware kann für eine zeitsparende Aufnahme auch das Warenstück mit dem minimalen Abstand zur Aufnahmeeinheit ausgewählt werden. Eine besonders effiziente Warenaufnahme wird erreicht, wenn ein Warenstück ausgewählt wird, das am höchsten Punkt des Profils und dem minimalen Abstand zur Aufnahmeeinheit angeordnet ist, da dieses Warenstück im Idealfall sich sogar nur mit seiner Unterseite in direktem, also unmittelbar berührendem Kontakt, mit benachbarten Warenstücken befindet. Bei komplex geformter Stückware kann es auch vorteilhaft sein, mehrere Profile aus unterschiedlichen Perspektiven zu erfassen und aus diesen Profilen ein aufnehmbares Warenstück zu ermitteln. Dies kann insbesondere das Warenstück sein, das am häufigsten als aufnehmbares Warenstück aus den Profilen ermittelt wird.The control unit is preferably designed to select an absorbable item of goods from the three-dimensional profile that the measuring unit detects from the surface of the piece goods, which item is arranged at a highest point of the profile and / or a minimum distance from the receiving unit. The item of goods at the highest point of the profile in relation to the environment is typically an exposed item of goods that can be safely picked up by means of the receiving unit. Is the The receiving unit above the piece goods can also be selected for a time-saving recording of the item of goods with the minimum distance from the receiving unit. A particularly efficient goods pick-up is achieved if a goods item is selected that is arranged at the highest point of the profile and the minimum distance to the receiving unit, since this item of goods is ideally even only with its underside in direct, i.e. directly touching contact with neighboring goods is located. In the case of piece goods of complex shape, it can also be advantageous to capture a plurality of profiles from different perspectives and to determine a recordable item of goods from these profiles. This can, in particular, be the item of goods that is most frequently determined from the profiles as an item of goods that can be picked up.

Die berührungslose Erfassung des dreidimensionalen Profils kann optisch und bzw. oder akustisch erfolgen. Das Profil kann beispielsweise mittels Triangulations-, Laufzeit-, stereoskopischen oder photometrischen Messverfahren erfasst werden. Bevorzugt ist die Messeinheit ausgebildet, eine passive Profilmessung durchführen, sodass keine Strahlenschutzmaßnahmen an der Vorrichtung getroffen werden müssen. Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Messeinheit der Vorrichtung mit mindestens einem stereoskopischen Tiefensensor oder mindestens einem photometrischen Tiefensensor für die Erfassung des dreidimensionalen Profils ausgebildet. Diese Sensoren ermöglichen rasche Messungen und können besonders kompakt, leicht und energiesparend ausgeführt sein. Somit kann die Messeinheit problemlos im Gehäuse der Vorrichtung untergebracht werden und bzw. oder mit der Positioniereinheit oder Aufnahmeeinheit bewegt werden.The contactless detection of the three-dimensional profile can take place optically and / or acoustically. The profile can be recorded, for example, by means of triangulation, transit time, stereoscopic or photometric measurement methods. The measuring unit is preferably designed to carry out a passive profile measurement so that no radiation protection measures have to be taken on the device. The at least one measuring unit of the device is particularly preferably designed with at least one stereoscopic depth sensor or at least one photometric depth sensor for detecting the three-dimensional profile. These sensors enable rapid measurements and can be designed to be particularly compact, light and energy-saving. The measuring unit can thus be accommodated in the housing of the device without any problems and / or moved with the positioning unit or receiving unit.

Die Aufnahmeeinheit der Vorrichtung weist bevorzugt eine steuerbare Ansaugvorrichtung auf, die ausgebildet ist, das ausgewählte Warenstück aufzunehmen, während des Transportes mittels der Positioniereinheit zu halten und an einem ausgewählten Sammelpunkt oder Warenausgabepunkt wieder freizugeben. Die Ansaugvorrichtung kann beispielsweise mit wenigstens einem Sauggreifer ausgebildet sein, der typischerweise wenigstens einen Saugkopf ausweist. Der wenigstens eine Saugkopf kann lösbar am Sauggreifer befestigt sein, so dass er ausgewechselt werden kann, wobei das Auswechseln manuell oder automatisch erfolgen kann. Die Aufnahmeeinheit kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass der Saugkopf eines Sauggreifers je nach aufzunehmendem Stückgut selbsttätig ausgewechselt werden kann. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Aufnahmeeinrichtung mehrere Sauggreifer mit jeweils einem oder mehreren unterschiedlichen Saugköpfen aufweist. Die Saugköpfe können sich beispielsweise in der Größe oder Form ihres Ansaugquerschnittes unterscheiden. Aus den Sauggreifern kann dann zum Beispiel mittels der Kontrolleinheit ein Saugreifer mit einem bestimmten Saugkopf für das Aufnehmen eines Warenstücks ausgewählt werden.The receiving unit of the device preferably has a controllable suction device which is designed to receive the selected item of goods, to hold it during transport by means of the positioning unit and to release it again at a selected collection point or goods issue point. The suction device can for example be designed with at least one suction gripper, which typically has at least one suction head. The at least one suction head can be detachably attached to the suction gripper, so that it can be exchanged, the exchange being carried out manually or automatically. The receiving unit can, for example, be designed in such a way that the suction head of a suction gripper can be replaced automatically depending on the piece goods to be picked up. Alternatively, it can be provided that the receiving device has several suction grippers, each with one or several different suction heads. The suction heads can differ, for example, in the size or shape of their suction cross-section. A suction gripper with a specific suction head for picking up a piece of goods can then be selected from the suction grippers, for example by means of the control unit.

Besonders bevorzugt ist der mindestens eine Sauggreifer der Aufnahmeeinheit mit einem Saugkopf ausgestattet, der einen veränderbaren Ansaugquerschnitt aufweist. Für das Aufnehmen eines Warenstücks ist der freie Ansaugquerschnitt eines Saugkopfes vorzugsweise kleiner als der kleinste Projektionsquerschnitt eines Warenstücks der losen Stückware, sodass die Stückware unabhängig von ihrer Ausrichtung aufgenommen werden kann. Die Ansaugkraft ist vorzugsweise, so hoch gewählt, dass das Warenstück vom Sauggreifer auch ohne vollständige Abdichtung des Saugkopfes an der Oberfläche zum Warenstück aufgenommen werden kann. Besonders bevorzugt beträgt die Ansaugkraft das Zehnfache bis Hundertfache der Gewichtskraft eines Warenstücks.
Es kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung auch eine Verpackungseinheit und bzw. oder ein Transportband aufweist. Die Verpackungseinheit ist typischerweise dazu ausgebildet, mindestens ein ausgewähltes Warenstück in einer Verpackung zu verpacken. Das Transportband kann dazu ausgebildet sein, das ausgewählte Warenstück zu der Verpackungseinheit zu transportieren, oder das ausgewählte Warenstück oder die verpackte Ware zu einem Warenausgabepunkt an einer Öffnung für die Warenentnahme zu transportieren. Die Positioniereinheit und die Aufnahmeeinheit können entsprechend ausgebildet sein, das aufgenommene Warenstück der Verpackungseinheit zuzuführen, auf dem Transportband zu positionieren oder an dem Warenausgabepunkt der Öffnung für die Warenentnahme zu positionieren. Weiterhin können die Aufnahmeeinheit, die Verpackungseinheit und bzw. oder das Transportband mit einer Wiegevorrichtung ausgestattet sein, sodass überprüft werden kann, ob ein Warenstück in der Aufnahmeeinheit, der Verpackungseinheit oder dem Transportband vorhanden ist. Die Öffnung für die Warenentnahme kann außerdem mit einem Verriegelungsmechanismus ausgestattet sein, mit dem sichergestellt werden kann, dass die bereitgestellte Ware erst nach Freigabe der Verrieglung an der Öffnung für die Warenentnahme entnommen werden kann.The at least one suction gripper of the receiving unit is particularly preferably equipped with a suction head which has a variable suction cross section. For picking up a piece of goods, the free suction cross section of a suction head is preferably smaller than the smallest projection cross section of a piece of goods of the loose piece goods, so that the piece goods can be picked up regardless of their orientation. The suction force is preferably selected to be so high that the item of goods can be picked up by the suction gripper even without a complete sealing of the suction head on the surface of the item of goods. The suction force is particularly preferably ten to one hundred times the weight of an item of goods.
It can be provided that the device also has a packaging unit and / or a conveyor belt. The packaging unit is typically designed to pack at least one selected item of goods in a package. The conveyor belt can be designed to transport the selected item of goods to the packaging unit, or to transport the selected item of goods or the packaged goods to a goods issue point at an opening for goods removal. The positioning unit and the receiving unit can be designed accordingly to feed the received item of goods to the packaging unit, to position it on the conveyor belt or to position it at the goods issue point of the opening for goods removal. Furthermore, the receiving unit, the packaging unit and / or the conveyor belt can be equipped with a weighing device, so that it can be checked whether an item of goods is present in the receiving unit, the packaging unit or the conveyor belt. The opening for the removal of goods can also be equipped with a locking mechanism, with which it can be ensured that the goods made available can only be removed after releasing the lock at the opening for the removal of goods.

Da für bestimmte Waren eine Kennzeichnungspflicht besteht oder in bestimmten Situationen ein Beleg über die Breitstellung der Ware erforderlich ist, kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ein Speichermedium, auf dem Informationen zur losen Stückware gespeichert werden können, und bzw. oder eine Druckeinheit aufweist. Die Informationen auf dem Speichermedium können für das Bereitstellen von Lebensmitteln als loser Stückware unter anderem Angaben zu den Inhaltsstoffen, Nährstoffen und bzw. oder Allergenen der Stückware umfassen. Die Druckeinheit kann beispielsweise am Gehäuse angeordnet sein, sodass ein Beleg über die Anzahl und Art der bereitgestellten Stückware und gegebenenfalls den Preis der Ware ausgedruckt und außerhalb des Gehäuses bereitgestellt werden kann. Die Druckeinheit kann auch in der Verpackungseinheit angeordnet sein, sodass die Verpackung oder ein Etikett für die Verpackung mit Angaben zur Stückware, bei Lebensmitteln insbesondere mit Angaben zur Lebensmittelkennzeichnung, bedruckt werden können.Since there is a labeling requirement for certain goods or in certain situations a document about the availability of the goods is required, it can be provided that the device has a storage medium on which information on loose piece goods can be stored, and / or a printing unit. For the provision of food as loose piece goods, the information on the storage medium can include, inter alia, information on the ingredients, nutrients and / or allergens of the piece goods. The printing unit can be arranged on the housing, for example, so that a record of the number and type of piece goods provided and, if applicable, the price of the goods can be printed out and provided outside the housing. The printing unit can also be arranged in the packaging unit, so that the packaging or a label for the packaging can be printed with information on the piece goods, in particular with information on food labeling in the case of food.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Auswahl der bereitzustellenden Stückware mittels der Bedieneinheit und bzw. oder der Kontrolleinheit über spezifische Merkmale der Stückware, die auf dem Speichermedium gespeichert sind, erfolgt. Für die Bereitstellung von Lebensmitteln kann beispielsweise eine interaktive Nutzerführung an der Bedieneinheit erfolgen, bei der nur Stückware mit oder ohne bestimmte Inhaltsstoffe für die Bereitstellung der losen Stückware ausgewählt werden können, oder nur eine bestimmte Anzahl an losen Stückwaren ausgewählt werden kann, sodass die bereitzustellende lose Stückware einen bestimmten Kalorienwert nicht übersteigt.Furthermore, it can be provided that the selection of the piece goods to be provided takes place by means of the operating unit and / or the control unit via specific features of the piece goods that are stored on the storage medium. For the provision of food, for example, an interactive user guidance can take place on the operating unit, in which only piece goods with or without certain ingredients can be selected for the provision of loose piece goods, or only a certain number of loose piece goods can be selected so that the loose items to be provided can be selected Piece goods do not exceed a certain caloric value.

Für eine publikumswirksame Bereitstellung der losen Stückware kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zumindest ein Schaufenster aufweist. Das zumindest eine Schaufenster ist bevorzugt so am Gehäuses angeordnet, dass das zumindest eine Behältnis, die Positioniereinheit und die Aufnahmeeinheit, gegebenenfalls auch die Verpackungseinheit und das Transportband, durch das Schaufenster für Passanten, insbesondere Kinder, gut sichtbar sind. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Behältnis zum Aufbewahren der losen Stückware als transparentes Behältnis ausgebildet ist.For a publicly effective provision of the loose piece goods, it can furthermore be provided that the device has at least one shop window. The at least one shop window is preferably arranged on the housing in such a way that the at least one container, the positioning unit and the receiving unit, possibly also the packaging unit and the conveyor belt, are clearly visible through the shop window for passers-by, especially children. Furthermore, it can be provided that the at least one container for storing the loose piece goods is designed as a transparent container.

Bei einem Verfahren zum vereinzelten Bereitstellen von loser Stückware wird in einem Gehäuse zumindest ein einseitig offenes Behältnis bereitgestellt, in dem lose Stückware enthalten ist. Mittels einer Messeinheit, die relativ zu einer Öffnung des zumindest einen Behältnisses angeordnet ist, wird das dreidimensionale Profil einer Oberfläche bestimmt, die von der in dem zumindest einen Behältnis aufbewahrten losen Stückware gebildet ist. Mittels einer Kontrolleinheit wird aus dem dreidimensionalen Profil ein einzelnes Warenstück der losen Stückware ausgewählt. Die Aufnahmeeinheit wird von der Positioniereinheit relativ zu dem jeweiligen ausgewählten Warenstück im Behältnis positioniert und das ausgewählte Warenstück von einer Aufnahmeeinheit aufgenommen. Anschließend wird das ausgewählte Warenstück mittels der Positioniereinheit zu einem Sammelpunkt im Gehäuse oder einem Warenausgabepunkt am Gehäuse transportiert, und an dem Sammelpunkt oder dem Warenausgabepunkt von der Aufnahmeeinheit freigegeben.In a method for the individual provision of loose piece goods, at least one container, which is open on one side and which contains loose piece goods, is provided in a housing. By means of a measuring unit, which is arranged relative to an opening of the at least one container, the three-dimensional profile of a surface is determined which is formed by the loose piece goods stored in the at least one container. A single item of the loose piece goods is selected from the three-dimensional profile by means of a control unit. The receiving unit is positioned by the positioning unit relative to the respective selected item of goods in the container and the selected item of goods is picked up by a receiving unit. The selected item of goods is then transported by means of the positioning unit to a collection point in the housing or a goods issue point on the housing, and is released by the receiving unit at the collection point or the goods issue point.

Für das Bereitstellen mehrerer Warenstück der losen Stückware kann es vorhersehen sein, die Verfahrensschritte nach der Bereitstellung des Behältnisses zu wiederholen, d.h. es kann vorgesehen sein, dass die Profilerfassung, die Auswahl und Aufnahme eines Warenstückes, sowie der Transport des aufgenommenen Warenstückes und die Freigabe zum Sammelpunkt oder dem Warenausgabepunkt wiederholt werden.For the provision of several items of loose piece goods, it can be foreseen to repeat the process steps after the provision of the container, i.e. it can be provided that the profile recording, the selection and picking up of a piece of goods, as well as the transport of the picked up piece of goods and the release to the collection point or the goods issue point are repeated.

Das beschriebene Verfahren kann mit der beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden, das heißt, die beschriebene Vorrichtung ist zum Durchführen des beschriebenen Verfahrens eingerichtet.The method described can be carried out with the device described, that is to say the device described is set up to carry out the method described.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der 1 bis 3 beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained below with reference to FIG 1 to 3 described.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum vereinzelten Bereitstellen loser Stückware,
2 in einer 1 entsprechenden Ansicht ein weiteres Beispiel der Vorrichtung, und
3 in einer schematischen Darstellung ein Beispiel einer Messeinheit der Vorrichtung.

Show it:

1 a schematic representation of a device for the isolated provision of loose piece goods,
2 in a 1 corresponding view another example of the device, and
3 in a schematic representation an example of a measuring unit of the device.

In 1 ist schematisch ein Beispiel einer Vorrichtung zum Bereitstellen vereinzelter Stückware 1 dargestellt. An der Vorrichtung, in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Süßigkeitenautomat oder generell ein Warenautomat, ist in oder an einem Gehäuse 2 eine Bedieneinheit 3, eine Kontrolleinheit 4, beispielsweise ein Rechner oder eine entsprechend bestückte Elektronikplatine, und in dem Gehäuse 2 mehrere einseitig offene Behältnisse 5 zum Aufbewahren loser Stückware 1, eine Positioniereinheit 6, eine Aufnahmeeinheit 7 und eine Messeinheit 8 angeordnet. Die Messeinheit 8 ist ausgebildet, berührungslos ein dreidimensionales Profil einer Oberfläche, die von der in dem zumindest einen Behältnis 5 aufbewahrten losen Stückware 1 gebildet ist, zu erfassen, und die Kontrolleinheit 4 ist ausgebildet aus dem dreidimensionalen Profil ein einzelnes Warenstück 9 der losen Stückware auszuwählen.In 1 is schematically an example of a device for providing separated piece goods 1 shown. On the device in which in 1 illustrated embodiment a candy machine or generally a vending machine is in or on a housing 2 a control unit 3 , a control unit 4th , for example a computer or a suitably equipped electronics board, and in the housing 2 several containers open on one side 5 for storing loose piece goods 1 , a positioning unit 6th , a recording unit 7th and a measuring unit 8th arranged. The unit of measurement 8th is formed, contactlessly, a three-dimensional profile of a surface that is in the at least one container 5 stored loose piece goods 1 is formed to detect, and the control unit 4th a single item of goods is formed from the three-dimensional profile 9 of loose piece goods.

In dem in 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 2 ein allseitig bis auf die noch beschriebenen Öffnungen geschlossenes Kunststoff- oder Metallgehäuse, in dessen Innenraum mehrere nach oben offene Behältnisse 5 enthalten sind. Die Bedieneinheit 3 ist an einer Außenseite des Gehäuses 2 angebracht und durch einen Touchscreen realisiert, auf dem in den Behältnissen 5 enthaltene Süßwaren, beispielsweise Gummibären oder Bonbons, grafisch dargestellt sind und durch Berühren des Touchscreen ausgewählt werden können. In jedem der Behältnisse 5 ist hierbei genau eine Art Stückware 1 enthalten, also in einem Behältnis beispielsweise nur eine bestimmte Sorte Gummibären und in einem weiteren Behältnis nur eine bestimmte Sorte Bonbons. Ebenso können natürlich auch andere Waren, beispielsweise Schrauben und Muttern, getrennt voneinander in den verschiedenen Behältnissen 5 enthalten sein. Die Stückware 1 ist hierbei in loser Schüttung in dem jeweiligen Behältnis 5, beispielsweise einem Topf, aufbewahrt, das heißt, die Stückware ist willkürlich orientiert im jeweiligen Behältnis 5 angeordnet. Die Behältnisse 5 sind in der Regel gleich groß, es kann aber auch vorgesehen sein, dass zumindest eines der Behältnisse 5 Abmessungen aufweist, die von den Abmessungen anderer Behältnisse 5 abweichen. Dies gilt insbesondere für ein jeweiliges Volumen. Zudem sind vorzugsweise alle der Behältnisse 5 mit als Schüttgut vorliegenden Warenstücken 9 gefüllt, es ist also keine magazinartige Aufbewahrung in einem der Behältnisse 5, beispielsweise in Form eines gestapelten Guts, vorgesehen. Jedes der Behältnisse 5 ist gleich orientiert, d. h. die Öffnung weist jeweils in die gleiche Richtung und ist in der Regel der Positioniereinheit 6 und der daran angeordneten Aufnahmeeinheit 7 zugewandt. Die Behältnisse 5 sind also nach oben offen.In the in 1 The illustrated embodiment is the housing 2 a plastic or metal housing closed on all sides except for the openings described below, in the interior of which there are several containers open at the top 5 are included. The control unit 3 is on an outside of the housing 2 attached and implemented by a touchscreen on which in the containers 5 contained confectionery such as gummy bears or sweets, are graphically displayed and can be selected by touching the touchscreen. In each of the containers 5 is exactly a kind of piece goods 1 contain, for example, only one type of gummy bears in one container and only one type of candy in another container. Of course, other goods, for example screws and nuts, can also be stored separately from one another in the various containers 5 be included. The piece goods 1 is here in bulk in the respective container 5 , for example a pot, stored, that is, the piece goods are randomly oriented in the respective container 5 arranged. The containers 5 are usually the same size, but it can also be provided that at least one of the containers 5 Has dimensions that differ from the dimensions of other containers 5 differ. This is especially true for a given volume. In addition, preferably all of the containers are 5 with pieces of goods present as bulk goods 9 filled, so there is no magazine-like storage in one of the containers 5 , for example in the form of a stacked item, is provided. Each of the containers 5 is oriented in the same way, ie the opening points in the same direction and is usually the positioning unit 6th and the receiving unit arranged thereon 7th facing. The containers 5 are therefore open to the top.

Die Positioniereinheit 6 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch ein verfahrbares Schienensystem realisiert, wobei zwei Schienen in rechtwinklig kreuzender Anordnung oberhalb der Behältnisse 5 motorgetrieben verfahrbar angeordnet sind. An einem Kreuzungspunkt der beiden Schienen ist die Aufnahmeeinheit 7 in Form eines Sauggreifers angeordnet, der in seiner Höhe motorisiert verfahrbar ausgestaltet ist. Die zum Bewegen benötigten Motoren, also in einem zugrundeliegenden kartesischen Koordinatensystem jeweils ein Motor für eine Bewegung in der x-Achse, der y-Achse und der z-Achse, können in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel an der jeweiligen Schiene bzw. an der Aufnahmeeinheit 7 angeordnet sein, in weiteren Ausführungsbeispielen aber auch am Rand der Positioniereinheit 6 angeordnet sein und über Ketten oder ähnliche Antriebsmittel die Bewegung kontrollieren. Alternativ kann die Positioniereinheit 6 für ein publikumswirksames Bereitstellen der Stückware 1 auch als Roboter, beispielsweise als Universalroboter, der eine offene sechsachsige serielle kinematische Kette aufweist, als Portalroboter oder als Delta-Roboter, mit einem oder mehreren Sauggreifern als Endeffektor ausgebildet sein. Ein freier Ansaugquerschnitt des Sauggreifers ist kleiner als der kleinste Projektionsquerschnitt der aufzunehmenden Stückware 1, d. h. beispielsweise ein Durchmesser der Ansaugöffnung ist kleiner als Länge, Breite oder Tiefe der Stückware 1.The positioning unit 6th is realized in the embodiment shown by a movable rail system, with two rails in a perpendicular crossing arrangement above the containers 5 Are arranged motor-driven movable. The receiving unit is located at a point of intersection of the two rails 7th arranged in the form of a suction gripper, which is designed to be motorized movable in height. The motors required for moving, i.e. one motor for a movement in the x-axis, the y-axis and the z-axis in an underlying Cartesian coordinate system, can be used in the in 1 illustrated embodiment on the respective rail or on the receiving unit 7th be arranged, but in further embodiments also on the edge of the positioning unit 6th be arranged and control the movement via chains or similar drive means. Alternatively, the positioning unit 6th for a publicly effective provision of piece goods 1 also be designed as a robot, for example as a universal robot, which has an open six-axis serial kinematic chain, as a portal robot or as a delta robot, with one or more suction grippers as end effectors. A free suction cross section of the suction gripper is smaller than the smallest projection cross section of the piece goods to be picked up 1 , ie for example a diameter of the suction opening is smaller than the length, width or depth of the piece goods 1 .

Die Positioniereinheit 6 ist eingerichtet, die Aufnahmeeinheit 7 wie beschrieben relativ zu dem ausgewählten Warenstück 9 im Behältnis 5 zu positionieren. Außerdem ist die Aufnahmeeinheit 7, die typischerweise eine Kamera umfasst, wie eine CCD-Kamera (charge-coupled device), ausgebildet, das jeweilige ausgewählte Warenstück 9 der losen Stückware 1 aus dem zumindest einen Behältnis 5 aufzunehmen und an einem ausgewählten Sammelpunkt im Gehäuse 2 oder einem Warenausgabepunkt am Gehäuse 2 freizugeben. Weiterhin ist die Positioniereinheit 6 ausgebildet, die Aufnahmeeinheit 7 mit dem aufgenommenen Warenstück 9 zu dem Sammelpunkt im Gehäuse 2 oder dem Warenausgabepunkt am Gehäuse 2 zu transportieren. Die als Sauggreifer ausgestaltete Aufnahmeeinheit 7 legt hierbei einen gegenüber einer Umgebung niedrigeren Druck, also einen Unterdruck an, um das ausgewählte Warenstück 9, in dem Ausführungsbeispiel ein Gummibärchen oder ein Bonbon, anzusaugen sowie anzuheben. Sobald dieser Unterdruck nicht mehr anliegt, beispielsweise nachdem eine mit dem Sauggreifer über einen Schlauch verbundene Pumpe durch die Kontrolleinheit 4 ausgeschaltet wurde, wird das Warenstück 9 freigegeben und fällt infolge der Schwerkraft nach unten. Dies erfolgt bevorzugt an einer Abwurfposition, an der unterhalb bereits ein Transportbehältnis oder allgemein eine Verpackung wie ein Beutel zur Aufnahme des Warenstücks 9 vorgehalten ist. Die Verpackung ist hierbei nach oben geöffnet gehalten, so dass das Warenstück 9 einfach hineinfällt. Im Anschluss daran kann die Verpackung automatisiert, beispielsweise durch eine Verpackungseinheit, geschlossen werden. In bevorzugter Weise ist eine Druckeinheit mit der Kontrolleinheit 4 elektrisch verbunden, um die Verpackung mit einem Aufdruck zu versehen, der Rückschlüsse auf den Inhalt der Verpackung, also auf die Stückware 1, zulässt. Hierzu kann eine elektronische Speichereinheit wie eine Festplatte in der Vorrichtung angeordnet sein, auf die die Kontrolleinheit 4 zugreift, um diese jeweils relevanten Informationen abzurufen. Der Sauggreifer selbst umfasst hierzu einen Saugkopf, der typischerweise aus einem Elastomer gefertigt, um eine ausreichende Elastizität zu gewährleisten, und ein Anbindungselement an den Schlauch und die damit verbundene Pumpe. Die Pumpe kann direkt an der Aufnahmeeinheit 7 angeordnet sein, typischerweise ist die Pumpe jedoch räumlich von der Aufnahmeeinheit 7 beabstandet und über den Schlauch mit dem Saugkopf verbunden. Die Pumpe kann beispielsweise innerhalb des Gehäuses 2 ortsfest an einem Boden des Gehäuses 2 angeordnet sein.The positioning unit 6th is set up, the recording unit 7th as described relative to the selected item of goods 9 in the container 5 to position. In addition, the recording unit 7th , which typically comprises a camera, such as a CCD camera (charge-coupled device), the respective selected item of goods 9 of loose piece goods 1 from the at least one container 5 and at a selected collection point in the housing 2 or a goods issue point on the housing 2 to release. There is also the positioning unit 6th formed, the receiving unit 7th with the item of goods picked up 9 to the assembly point in the housing 2 or the goods issue point on the housing 2 to transport. The receiving unit designed as a suction gripper 7th in this case applies a pressure that is lower than that of the environment, i.e. a negative pressure, around the selected item of goods 9 , in the exemplary embodiment a gummy bear or a candy, to suck in and to lift. As soon as this negative pressure is no longer present, for example after a pump connected to the suction gripper via a hose has passed through the control unit 4th has been switched off, the item becomes 9 released and falls down due to gravity. This is preferably done at a dropping position at which a transport container or generally a packaging such as a bag for receiving the item of goods is already underneath 9 is held up. The packaging is kept open at the top, so that the item of goods 9 just falls into it. The packaging can then be closed in an automated manner, for example by a packaging unit. A printing unit is preferably connected to the control unit 4th electrically connected in order to provide the packaging with an imprint that allows conclusions to be drawn about the contents of the packaging, i.e. the piece goods 1 , allows. For this purpose, an electronic storage unit such as a hard disk can be arranged in the device on which the control unit 4th accesses to retrieve the relevant information. For this purpose, the suction gripper itself comprises a suction head, which is typically made of an elastomer in order to ensure sufficient elasticity, and a connection element to the hose and the pump connected to it. The pump can be attached directly to the receiving unit 7th be arranged, but typically the pump is spatially from the receiving unit 7th spaced apart and connected to the suction head via the hose. The pump can for example be inside the housing 2 stationary on a floor of the housing 2 be arranged.

Das Behältnis 5, aus dem ein Warenstück 9 ausgewählt und bereitgestellt werden soll, kann über die Bedieneinheit 3 und die Kontrolleinheit 4 bestimmt werden. Die Bedieneinheit 3 ist, wie erläutert, als Touchscreen ausgebildet, an dem die in der Vorrichtung verfügbaren losen Stückwaren 1 angezeigt und nach Stückzahlen ausgewählt werden können. In einer alternativen Ausführungsform kann die Bedieneinheit 3 auch mit Drucktasten ausgebildet sein. Mittels der Kontrolleinheit 4 wird der ausgewählten Stückware 1 ein Behältnis 5 zugeordnet, in dem sich die entsprechende Stückware 1 befindet. Das Behältnis 5 ist in der Regel lösbar in dem beschriebenen Automaten angeordnet, kann also zum Befüllen oder Säubern entnommen werden, und kann alternativ oder zusätzlich von einer Kühlvorrichtung oder einer Heizvorrichtung umschlossen sein, um die gelagerte Stückware 1 stets auf einer idealen Temperatur zu halten.The container 5 , from which a piece of goods 9 to be selected and made available can be done via the control unit 3 and the control unit 4th to be determined. The control unit 3 is, as explained, designed as a touch screen on which the loose piece goods available in the device 1 displayed and can be selected according to the number of pieces. In an alternative embodiment, the operating unit 3 also be designed with pushbuttons. By means of the control unit 4th will be the selected piece goods 1 a container 5 assigned, in which the corresponding piece goods 1 is located. The container 5 is usually detachably arranged in the machine described, so it can be removed for filling or cleaning, and can alternatively or additionally be enclosed by a cooling device or a heating device in order to protect the stored piece goods 1 always kept at an ideal temperature.

Im dargestellten Beispiel ist die Messeinheit 8 an der Aufnahmeeinheit 7 angeordnet und kann mittels der Positioniereinheit 6 über das Behältnis 5, aus dem die entsprechende Stückware 1 bereitgestellt werden soll, bewegt werden. Nach der Aufnahme des ausgewählten Warenstücks 9 aus dem Behältnis 5 wird dieses Warenstück 9 mittels der Positioniereinheit 6 und der Aufnahmeeinheit 7 einem Sammelpunkt in der Verpackungseinheit 11 zugeführt, von der aus die verpackte Stückware 1 in eine Öffnung für die Warenentnahme 13 gelangt. Das aufgenommene Warenstück 9 kann jedoch mittels der Positioniereinheit 6 und der Aufnahmeeinheit 7 auch direkt einer Öffnung für die Warenentnahme 13 zugeführt werden. Diese Öffnung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine durch die Kontrolleinheit 4 automatisch zu öffnende Klappe.In the example shown, the unit of measurement is 8th on the recording unit 7th arranged and can by means of the positioning unit 6th about the container 5 , from which the corresponding piece goods 1 to be provided, be moved. After picking up the selected item 9 from the container 5 becomes this item of goods 9 by means of the positioning unit 6th and the receiving unit 7th a collection point in the packaging unit 11 supplied from which the packaged piece goods 1 into an opening for goods removal 13 got. The item of goods picked up 9 can, however, by means of the positioning unit 6th and the receiving unit 7th also directly to an opening for goods removal 13 are fed. In the embodiment shown, this opening is one through the control unit 4th automatically opening flap.

Das Bereitstellen der losen Stückware 1 kann durch ein frontseitig an der Vorrichtung angeordnetes Schaufenster 14, durch das das zumindest eine Behältnis 5, die Positioniereinheit 6, die Aufnahmeeinheit 7 und die Verpackungseinheit 11 sichtbar sind, von Passanten beobachtet werden. Das Schaufenster 14 ist üblicherweise aus Kunststoff, der im Wellenlängenbereich sichtbaren Lichts, d. h. für Wellenlängen elektromagnetischer Strahlung zwischen 400 nm und 780 nm, transparent ist, also eine Transmission von mindestens 80 Prozent, vorzugsweise 90 Prozent aufweist. Alternativ kann das Schaufenster 14 auch aus im sichtbaren Wellenlängenbereich transparentem Glas sein. Unterhalb des Schaufensters 14 ist in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel die Öffnung 13 für die Warenentnahme angeordnet, während neben dem Schaufenster 14 sowohl die Bedieneinheit 3 als auch die Bezahleinheit 10 angeordnet sind.The provision of loose piece goods 1 can through a shop window arranged on the front of the device 14th through which at least one container 5 , the positioning unit 6th , the acquisition unit 7th and the packaging unit 11 are visible to be watched by passers-by. The shop window 14th is usually made of plastic that is transparent in the wavelength range of visible light, ie for wavelengths of electromagnetic radiation between 400 nm and 780 nm, ie has a transmission of at least 80 percent, preferably 90 percent. Alternatively, the shop window 14th also be made of glass that is transparent in the visible wavelength range. Below the shop window 14th is in the in 2 embodiment shown the opening 13 arranged for removal of goods while next to the shop window 14th both the control unit 3 as well as the payment unit 10 are arranged.

In 2 ist schematisch in einer 1 entsprechenden Ansicht ein weiteres Beispiel der Vorrichtung zum Bereitstellen vereinzelter Stückware 1 dargestellt. Wiederkehrende Merkmale sind in dieser Figur, wie auch in der folgenden Figur, mit identischen Bezugszeichen versehen. Im dargestellten Beispiel ist die lose Stückware 1 unverpackte Stückware 1, die, willkürlich orientiert in den Behältnissen 5 angeordnet ist. Im Gehäuse 2 ist je Behältnis 5 eine Messeinheit 8 in der Nähe des Behältnisses 5 angeordnet, sodass das Profil der losen Stückware 1 von der jeweiligen Messeinheit 8 in einer Draufsicht erfasst werden kann. Jede der Messeinheiten 8 ist direkt oberhalb eines der Behältnisse 5 angeordnet. Die Aufnahmeeinheit 7 ist wiederum mit einem einzelnen Sauggreifer ausgebildet, mit dem ein ausgewähltes Warenstück 9 aus dem Behältnis 5 aufgenommen werden kann. Der Sauggreifer ist so ausgebildet, dass er das ausgewählte Warenstück 9 der losen Stückware 1 unabhängig von dessen Ausrichtung aufnehmen und während des Transports zum Sammelpunkt im Gehäuse 2 oder dem Warenausgabepunkt halten kann.In 2 is schematic in a 1 corresponding view another example of the device for providing separated piece goods 1 shown. Recurring features are provided with identical reference symbols in this figure, as well as in the following figure. In the example shown, the loose piece goods 1 unpackaged piece goods 1 that, randomly oriented in the containers 5 is arranged. In the case 2 is per container 5 a unit of measurement 8th near the container 5 arranged so that the profile of the loose piece goods 1 of the respective measuring unit 8th can be detected in a plan view. Each of the units of measurement 8th is directly above one of the containers 5 arranged. The recording unit 7th is in turn designed with a single suction pad with which a selected item of goods 9 from the container 5 can be included. The suction gripper is designed so that it can hold the selected item of goods 9 of loose piece goods 1 record regardless of its orientation and during transport to the collection point in the housing 2 or the goods issue point.

Die Vorrichtung weist außerdem eine Bezahleinheit 10 auf, die eingerichtet ist, einen Bezahlvorgang vorzunehmen oder zumindest einzuleiten. Die Bezahleinheit 10 umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Kartenlesegerät, kann aber in einigen Ausführungsbeispielen alternativ oder zusätzlich auch einen Münzeinwurf oder einen Geldscheineinzug umfassen. Des Weiteren weist die Vorrichtung ein Transportband 12 auf, mit dem die verpackte Ware aus der Verpackungseinheit 11 zur Öffnung für die Warenentnahme 13 transportiert werden kann. Das Transportband 12 kann jedoch auch dafür eingerichtet sein, ein ausgewähltes Warenstück 9 zur Verpackungseinheit 11 oder direkt zur Öffnung für die Warenentnahme 13 zu transportieren, die als Abschluss des Vorgangs von der Kontrolleinheit 4 entriegelt wird, so dass der Kunde die verpackte Stückware 1 entnehmen kann. Zudem kann an der Verpackungseinheit 11 oder in der Verpackungseinheit 11 eine Waage vorgesehen sein, um die ausgewählte Stückware 1 hinsichtlich ihres Gewichts zu überprüfen, beispielsweise um eine fälschliche gleichzeitige Aufnahme von zwei Stücken der Stückware 1, auszuschließen.The device also has a payment unit 10 that is set up to make or at least initiate a payment process. The payment unit 10 comprises a card reader in the exemplary embodiment shown, but in some exemplary embodiments can alternatively or additionally also comprise a coin slot or a bank note collection. The device also has a conveyor belt 12 on, with which the packaged goods from the packaging unit 11 for opening for goods removal 13 can be transported. The conveyor belt 12 however, it can also be set up for a selected item of goods 9 to the packaging unit 11 or directly to the opening for goods removal 13 to be transported as the completion of the operation by the control unit 4th is unlocked so that the customer receives the packaged piece goods 1 can be found. In addition, on the packaging unit 11 or in the packaging unit 11 a scale may be provided to hold the selected piece goods 1 to check with regard to their weight, for example to incorrectly pick up two pieces of piece goods at the same time 1 to exclude.

Typischerweise wirft der Kunde zunächst eine bestimmte Anzahl Münzen ein, sodass die Bedieneinheit 3 sowohl die enthaltenen Arten der Stückware 1 als auch das jeweilige Restguthaben anzeigt. Nach Auswählen zumindest eines Stücks 9 der Stückware 1 wird das Restguthaben durch die Kontrolleinheit 4 jeweils aktualisiert. Hierbei kann auch vorgesehen sein, dass die Kontrolleinheit 4 Eingaben nur innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne, beispielsweise nur innerhalb einer Minute nach Bezahlung, ermöglicht, und anschließend willkürlich ausgewählte Stücke der Stückware 1 zur Bestellung hinzufügt, um auf den eingezahlten Betrag zu kommen. Die ausgewählte Stückware 1 wird für den Kunden sichtbar aufgenommen und wie beschrieben zur Verpackungseinheit 11 transportiert und dort weiterverarbeitet.Typically, the customer first inserts a certain number of coins so that the control unit 3 both the types of piece goods included 1 as well as the respective remaining credit. After selecting at least one piece 9 the piece goods 1 the remaining credit is checked by the control unit 4th updated each time. It can also be provided here that the control unit 4th Entries only possible within a predetermined period of time, for example only within one minute after payment, and then arbitrarily selected pieces of the piece goods 1 added to the order to get the deposited amount. The selected piece goods 1 is recorded so that it is visible to the customer and becomes a packaging unit as described 11 transported and processed there.

Die in 2 dargestellte Vorrichtung kann durch die Bezahleinheit 10 in eigenständigem Betrieb an verschiedenen Orten, beispielsweise öffentlichen Plätzen oder innerhalb von Gebäuden, betrieben werden. Voraussetzung für den Betrieb ist lediglich ein Anschluss für elektrischen Strom. Die Vorrichtung kann verschiedene Waren, beispielsweise verschiedene Arten von Süßigkeiten, aufnehmen, ist also vielseitig einsetzbar. Zudem ist ein kundenindividueller Abverkauf der Stückware 1 ohne Einsatz eines menschlichen Bedieners möglich. Die durch das Schaufenster 14 sichtbare Warenauslage sorgt für eine ansprechende Warenpräsentation ähnlich einer Theke und verhindert außerdem eine Kontamination der Ware durch den Kunden oder gar einen Diebstahl der Ware. Durch die Sichtbarkeit des gesamten Vorgangs wird außerdem dem Kunden ein besonderes Erlebnis geboten, da er die Warenzusammenstellung und Warenverpackung direkt mitverfolgen kann. Durch die Ausgabe der ausgewählten und bezahlten Ware in einem Transportbehälter wie einem Folienbeutel können außerdem Hygienestandards einfach eingehalten werden.In the 2 device shown can be paid by the payment unit 10 in standalone Operation in different locations, for example public places or inside buildings. The only requirement for operation is a connection for electrical power. The device can accommodate different goods, for example different types of sweets, and is therefore versatile. In addition, there is a customer-specific sale of the piece goods 1 possible without the use of a human operator. The one through the shop window 14th Visible goods display ensures that goods are presented in an appealing way, similar to a counter, and also prevents the goods from being contaminated by the customer or even from theft of the goods. The visibility of the entire process also gives the customer a special experience, as he can follow the goods assembly and packaging directly. By dispensing the selected and paid goods in a transport container such as a plastic bag, hygiene standards can also be easily met.

Die beschriebene Vorrichtung kann für stärker frequentierte Orte wie Bahnhöfe oder Flughäfen in einer länglichen Variante bereitgestellt sein, in der zum Aufnehmen möglichst vieler Behältnisse 5 eine Länge um mindestens 10 Prozent größer als eine Breite oder eine Tiefe der Vorrichtung ist. Alternativ kann die Vorrichtung auch kompakter gestaltet sein bzw. modular aufgebaut sein, wobei ein Unterteil, in dem unter anderem die Behältnisse 5 aufgenommen werden, von einem Oberteil, in dem unter anderem das Schaufenster 14 samt der Positioniereinheit 6 angeordnet ist, getrennt werden kann und die beiden Teile einzeln transportiert werden können. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn Aufstellorte nur schwer zu erreichen sind, beispielsweise durch eine Drehtür. Das Unterteil und das Oberteil können beispielsweise durch ein Scharnier miteinander verbunden werden, sodass bei einem Säubern oder Nachfüllen des Behältnisses 5 das Oberteil vom Unterteil weggekippt werden kann und eine nach oben offene Öffnung des Unterteils als Nachfüllöffnung dient.The device described can be provided in an elongated variant for more frequented locations such as train stations or airports, in which to accommodate as many containers as possible 5 a length is at least 10 percent greater than a width or a depth of the device. Alternatively, the device can also be designed to be more compact or modular, with a lower part in which, among other things, the containers 5 be taken up by an upper part in which, among other things, the shop window 14th including the positioning unit 6th is arranged, can be separated and the two parts can be transported individually. This is particularly advantageous if the installation locations are difficult to reach, for example through a revolving door. The lower part and the upper part can be connected to one another, for example, by a hinge, so that when the container is cleaned or refilled 5 the upper part can be tilted away from the lower part and an opening in the lower part which is open at the top serves as a refill opening.

In 3 ist eine Messeinheit 8 der Vorrichtung dargestellt. Die Messeinheit 8 ist mit einem stereoskopischen Tiefensensor ausgestattet, mit Hilfe dessen ein dreidimensionales Profil der Oberfläche, die aus der losen Stückware 1 in einem Behältnis 5 gebildet ist, berührungslos erfasst werden kann. Aus dem Profil kann das Warenstück 9 am höchsten Punkt, im dargestellten Beispiel ist dies das Warenstück 9 mit dem größten z-Wert, ausgewählt werden. Aus dem Profil kann außerdem anhand der Position des ausgewählten Warenstücks 9 der Abstand zu einem Bezugspunkt, beispielsweise an einer Aufnahmeeinheit 7 bestimmt werden. In weiteren Ausführungsbeispielen kann auch aus einem minimalen Abstand des Warenstücks 9 zu der Aufnahmeeinheit 7 das aufzunehmende Warenstück 9 ermittelt werden. Vorzugsweise wird hierzu ein photometrischer Sensor verwendet, es kann aber auch ein stereoskopischer Sensor benutzt werden. Beispielsweise kann ein Linienschnittverfahren angewandt werden, bei dem ein Lasertriangulationsverfahren erweitert wird, indem ein Laserstrahl eine Probe, im vorliegenden Fall also die Stückware 1, abrastert, und durch eine Matrixkamera das aufgenommene Bild analysiert wird.In 3 is a unit of measurement 8th the device shown. The unit of measurement 8th is equipped with a stereoscopic depth sensor, with the help of which a three-dimensional profile of the surface emerging from the loose piece goods 1 in a container 5 is formed, can be detected without contact. The item of goods can be seen from the profile 9 at the highest point, in the example shown this is the item of goods 9 with the largest z-value. From the profile you can also use the position of the selected item of goods 9 the distance to a reference point, for example on a recording unit 7th to be determined. In further exemplary embodiments, from a minimal distance between the item of goods 9 to the receiving unit 7th the item of goods to be picked up 9 be determined. A photometric sensor is preferably used for this, but a stereoscopic sensor can also be used. For example, a line cutting method can be used in which a laser triangulation method is extended by a laser beam a sample, in the present case the piece goods 1 , scanned, and the recorded image is analyzed by a matrix camera.

Lediglich in den Ausführungsbeispielen offenbarte Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert und einzeln beansprucht werden.Features of the various embodiments disclosed only in the exemplary embodiments can be combined with one another and claimed individually.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 19946609 A1 [0002]

Claims

Device for the isolated provision of loose piece goods (1), in which on or in a housing (2) an operating unit (3) and a control unit (4), and in the housing (2) at least one container (5) open on one side for storing loose Piece goods (1), a positioning unit (6) and a receiving unit (7) are arranged, wherein the device in the housing (2) has a measuring unit (8) which is designed to detect a three-dimensional profile of a surface formed by the loose piece goods (1) stored in the at least one container (5) in a contactless manner, the control unit (4) is designed to select a single item (9) of the loose piece goods (1) from the three-dimensional profile, the positioning unit (6) is designed to position the receiving unit (7) relative to the respective selected item (9) in the container (5), the receiving unit (7) is designed to receive the respective selected item (9) of the loose piece goods (1) from the at least one container (5) and to release it at a selected collection point in the housing (2) or at a goods issue point on the housing (2), and the positioning unit (6) is also designed to transport the receiving unit (7) with the received item (9) to the collection point in the housing (2) or the goods issue point on the housing (2).

Device according to Claim 1 , characterized in that the positioning unit (6) is designed to position the receiving unit (7) over the at least one container (5) and / or over the selected item (9), which is controlled by means of the operating unit (3) and / or the Control unit (4) is selected.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a payment unit (10), is set up to carry out or at least initiate a payment process.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the one measuring unit (8) is fastened above the at least one container (5), or is arranged on the positioning unit (6) and by means of the positioning unit (6) above the at least one container ( 5) can be positioned, or is arranged on the receiving unit (7), wherein the receiving unit (7) can be positioned above the at least one container (5) by means of the positioning unit (6).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (4) is designed to select an absorbable item (9) from the three-dimensional profile of the free surface of the loose piece goods (1) which is at a highest point of the profile and / or a minimal distance to the receiving unit (7) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one measuring unit (8) is designed with at least one stereoscopic depth sensor or at least one photometric depth sensor.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving unit (7) has a suction device which is designed to receive, hold and release the selected item of goods (9).

Device according to Claim 7 , characterized in that the suction device is designed with at least one suction gripper, the free suction cross section of which is smaller than a smallest projection cross section of a piece of goods (9) of the loose piece goods (1).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning unit (6) and the receiving unit (7) are designed to feed the selected item of goods (9) to a packaging unit (11) which is designed to hold at least one selected item of goods (9) in to pack a packaging, or to position the selected item of goods (9) on a conveyor belt (12) which is designed to move the selected item of goods (9) to the packaging unit (11) or to a goods issue point of an opening for goods removal (13) transport, or to position the selected item of goods (9) at the goods issue point of an opening for goods removal (13).

A method for the isolated provision of loose piece goods (1), in which at least one container (5), open on one side and containing loose piece goods (1), is provided in a housing (2) by means of a measuring unit (8) which is relatively to which at least one container (5) is arranged, the three-dimensional profile of a surface is determined without contact, which is formed by the loose piece goods (1) received in the at least one container (5), by means of a control unit (4) from the three-dimensional profile a single item (9) of the loose piece goods (1) is selected, the receiving unit (7) is positioned by the positioning unit (6) relative to the respective selected item (9) in the container (5), the selected item (9) is picked up from the container (5) by a receiving unit (7) and by means of a positioning unit (6) is transported to a collection point in the housing (2) or a goods issue point on the housing (2), and is released by the receiving unit (7) at the collection point or the goods issue point.