FR2684651A1 - Computer-assisted palletisation and manipulation robot - Google Patents
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Abstract
Description
ROBOT DE PALETTISATION ET DE MANIPULATION
ASSISTE PAR ORDINATEUR
La présente invention concerne un dispositif pour la palettisation ou tout autre opération de manipulation des caisses et/ou objets, différents tant de par leur format que de par leur nature, en simultané sur un support unique
Traditionnellement, la palettisation et plus généralement la manipulation de caisses et/ou objets d'un même format et d'une même nature est réalisé par des robots.PALLETIZATION AND HANDLING ROBOT
COMPUTER ASSISTED
The present invention relates to a device for palletizing or any other operation for handling boxes and / or objects, different both in size and in nature, simultaneously on a single support
Traditionally, palletizing and more generally the handling of boxes and / or objects of the same format and of the same nature is carried out by robots.
Mais ces robots sont incapables de palettiser sur une même palette ou manipuler sur un même support des caisses etlou objets différents tant de par leur format que de par leur nature. Ils ne peuvent pas prendre en considération ces paramètres. But these robots are unable to palletize on the same pallet or handle on the same support boxes and / or different objects both by their format and by their nature. They cannot take these parameters into consideration.
La palettisation et plus généralement la manipulation de ces caisses et/ou objets se fait alors manuellement L'opération présente alors l'inconvénient d'être longue et par voie de conséquence onéreuse. Palletizing and more generally the handling of these boxes and / or objects is then done manually. The operation then has the disadvantage of being long and consequently expensive.
De surcroît, il est souvent nécessaire de réaliser une palette avec un contrôle du volume généré pouvant rendre la charge le plus cubique possible pour la stabilité et pour faciliter le stockage parmi d'autres palettes. Cette opération allonge sensiblement le délai. Quant au résultat, à savoir la constitution d'une palette le plus cubique possible, il n'est que partiellement atteint car les manutentionnaires n'ont pas envisagé toutes les possibilités de positionnement des caisses et/ou objets. In addition, it is often necessary to make a pallet with a control of the volume generated which can make the load as cubic as possible for stability and to facilitate storage among other pallets. This operation significantly lengthens the delay. As for the result, namely the constitution of a pallet as cubic as possible, it is only partially achieved because the handlers did not consider all the possibilities of positioning the boxes and / or objects.
Le dispositif selon l'invention permet de pallier les lacunes de la technique antérieure et les inconvénients de la réalisation manuelle de l'opération en palettisant ou en manipulant des caisses et/ou objets différents de par leur dimension mais également de part leur nature. The device according to the invention overcomes the shortcomings of the prior art and the drawbacks of carrying out the operation manually by palletizing or handling boxes and / or objects different in size but also due to their nature.
II comprend en effet un robot doté d'un bras articulé avec, à l'extrémité de ce bras, une pince de préhension pour saisir les caisses et/ou objets puis les déposer sur la palette et plus généralement les manipuler. Ce robot de mécanique industriel standard fonctionne avec un ordinateur. L'ordinateur effectue les calculs nécessaires pour la réalisation théorique de l'opération et pilote le robot ainsi que le transporteur motorisé qui permet d'apporter les caisses et/ou objets jusq'au robot et les orienter. It in fact comprises a robot provided with an articulated arm with, at the end of this arm, a gripper for gripping the cases and / or objects then depositing them on the pallet and more generally handling them. This standard industrial mechanical robot works with a computer. The computer performs the calculations necessary for the theoretical realization of the operation and controls the robot as well as the motorized transporter which makes it possible to bring the boxes and / or objects to the robot and orient them.
La préparation de la palette et plus généralement la manipulation des caisses et/ou objets est effectuée par un opérateur qui introduit dans l'ordinateur les données et instructions suivantes
- les références des caisses et/ou objets,
- la fragilité des caisses et/ou objets,
- la quantité à palettiser ou à manipuler,
- I'optimalisation de la charge en donnant soit la préférence au volume total créé soit à la génération de plans intermédiaires,
- la hauteur de la palette ou de la commande.The preparation of the pallet and more generally the handling of the boxes and / or objects is carried out by an operator who enters the following data and instructions into the computer
- the references of the boxes and / or objects,
- the fragility of the boxes and / or objects,
- the quantity to be palletized or handled,
- optimization of the load by giving either preference to the total volume created or to the generation of intermediate plans,
- the height of the pallet or the order.
Cette étape terminée, le système calcule ensuite la place optimale de chaque caisse et/ou objet puis il examine toutes les possibilités de constitution de palette ou de manipulation et suggère éventuellement de modifier certains paramètres influant sur la conception de la palette ou de la manipulation, le tout dans un laps de temps bref. Les différentes possibilités envisagées peuvent faire l'objet de dessins en trois dimensions sur l'écran de l'ordinateur afin de visualiser le résultat obtenu avant le lancement de la palette ou de la manipulation. Once this step is finished, the system then calculates the optimal place for each box and / or object, then it examines all the possibilities of making up a pallet or handling and possibly suggests modifying certain parameters influencing the design of the pallet or handling all in a short period of time. The various possibilities envisaged can be the subject of three-dimensional drawings on the computer screen in order to visualize the result obtained before launching the pallet or handling.
Les calculs effectués par l'ordinateur lui permettent de piloter le robot qui va effectuer sous son contrôle la palettisation ou la manipulation. The calculations made by the computer allow it to control the robot which will carry out palletizing or handling under its control.
Les caisses et/ou objets sortent du magasin en automatique dans l'ordre demandé par le robot (ou en manuel selon les installations existantes) et sont expédiés vers le robot sur un transporteur motorisé contrôlé par l'ordinateur. Dans le cas de sortie manuelle, toujours sous contrôle de l'ordinateur, le robot saisira les caisses et/ou objets, non pas dans leur ordre d'arrivé sur le transporteur motorisé alors de type manège, mais dans celui permettant de réaliser la palette ou la manipulation selon les calculs effectués par l'ordinateur. Ainsi, les caisses etlou objets non saisis lors de leur premier passage devant le robot tourneront sur le transporteur motorisé jusqu'à ce que le robot les saisissent. The boxes and / or objects leave the store automatically in the order requested by the robot (or manual depending on the existing installations) and are sent to the robot on a motorized conveyor controlled by the computer. In the case of manual exit, always under computer control, the robot will grab the boxes and / or objects, not in their order of arrival on the motorized transporter then of the merry-go-round type, but in that allowing the pallet to be produced or manipulation according to calculations made by the computer. Thus, the boxes and / or objects not captured during their first passage in front of the robot will rotate on the motorized conveyor until the robot grasps them.
L'ordinateur contrôle également la rotation ou le basculement éventuelle des caisses et/ou objets sur le transporteur motorisé selon les besoins pour la réalisation de la palette ou de la manipulation. The computer also controls the possible rotation or tilting of the boxes and / or objects on the motorized conveyor as needed for the realization of the pallet or handling.
II peut également empêcher le basculement et/ou la rotation des caisses et/ou objets pour quelque motif que ce soit. L'orientation des caisses et/ou objets par le transporteur est une possibilité. Cette orientation peut, entrer autre, réalisée par le robot doté d'une pince de préhension avec plus d'axe de liberté. It can also prevent the tipping and / or rotation of the boxes and / or objects for any reason whatsoever. The orientation of the crates and / or objects by the transporter is a possibility. This orientation can, among other things, be carried out by the robot equipped with a gripper with more axis of freedom.
La description qui suit d'un mode de réalisation préférentiel est donné à titre d'exemple non limitatif. The following description of a preferred embodiment is given by way of non-limiting example.
Selon la figure 1, le robot est constitué d'une base en acier de grosse épaisseur, pour supporter le prélevement de caisses et/ou objets lourds, avec un encrage au sol par boulons à expansion. Cette base peut ne pas être fixée au sol afin que le robot soit mobile. According to FIG. 1, the robot consists of a very thick steel base, to support the removal of crates and / or heavy objects, with inking on the ground by expansion bolts. This base may not be fixed to the ground so that the robot is mobile.
Un système de rotation sur l'axe vertical composé d'une roue dentée, montée sur roulements, motorisée par un pignon monté sur un motoréducteur axe 7. A rotation system on the vertical axis composed of a toothed wheel, mounted on bearings, motorized by a pinion mounted on a axis 7 gearmotor.
Une colonne verticale, en profilé de grosse épaisseur sur laquelle sont fixés les guides de déplacement verticaux 1.A vertical column, of thick profile on which the vertical movement guides 1 are fixed.
Un chariot de déplacement vertical qui entoure la colonne et se déplace sur des guides de haute résistance. Le mouvement vertical est assuré par un motoréducteur, axe 8, avec pignon et crémaillère. L'ensemble est protégé par des soufflets 2. A vertical displacement carriage which surrounds the column and moves on high resistance guides. The vertical movement is ensured by a geared motor, axis 8, with pinion and rack. The assembly is protected by bellows 2.
Le bras articulé 3 est relié au chariot. L'articulation est réalisée par un motoréducteur, axe 9. The articulated arm 3 is connected to the carriage. The articulation is carried out by a geared motor, axis 9.
A l'extrémité du bras se trouve l'organe de préhension 4 qui, à l'aide d'un moteur, axe 10, est toujours maintenu parallèle à un axe donné quelle que soit la position du bras. Ce moteur assure sa rotation à 90". La pince est auto-centrante et à pression réglable. At the end of the arm is the gripping member 4 which, using a motor, axis 10, is always kept parallel to a given axis regardless of the position of the arm. This motor rotates 90 ". The clamp is self-centering and with adjustable pressure.
Un dispositif spécial "extracourse" permet d'assurer une dépose correcte des caisses et/ou objets sur la palette ou tout autre support, même s'il présente des défauts de planéité. Le pupitre et l'armoire à commande 5 sont étanches à la poussière. A special "extracourse" device ensures that the boxes and / or objects are correctly placed on the pallet or any other support, even if it has flatness defects. The console and the control cabinet 5 are dustproof.
Les fonctions de logiques sont réalisés par un PC industriel qui permet de réaliser toutes les modifications de cycles ainsi qu'un contrôle de process. The logic functions are carried out by an industrial PC which makes it possible to carry out all the cycle modifications as well as a process control.
Les moteurs sont à courant continu, ce qui garantit un fonctionnement, doux et progressif, contrôlable à volonté. Ils peuvent cependant être à courant alternatif mais le dispositif sera alors moins performant. The motors are direct current, which guarantees smooth, progressive operation, controllable at will. They can however be AC, but the device will then be less efficient.
L'ensemble de la section électronique est architecturé autour d'un calculateur. Dans le présent mode de réalisation, ce système comprend un microprocesseur 80286 et un coprocesseur arithmétique 80287 indispensable étant donné le nombre de calculs à exécuter en temps réel pour les asservissements de positions nécessaires à la commande des différents axes du robot. Ces microprocesseurs peuvent être remplacés par tout microprocesseur aux capacités au moins équivalentes. The entire electronic section is structured around a computer. In the present embodiment, this system comprises a microprocessor 80286 and an arithmetic coprocessor 80287 which is essential given the number of calculations to be executed in real time for the position controls necessary for controlling the various axes of the robot. These microprocessors can be replaced by any microprocessor with at least equivalent capacities.
L'adaptation vidéo choisie est un standard au moins égal en qualité au standard VGA afin de permettre un graphisme suffisant à la représentation de
la palette, ou de la manipulation. Un autre standard est cependant utilisable.The video adaptation chosen is a standard at least equal in quality to the VGA standard in order to allow sufficient graphics for the representation of
the pallet, or handling. Another standard can however be used.
La mémoire de masse disponible est de 40 MB sur disque dur avec un drive standard. 1,44 MB est utilisé pour les chargements éventuelles de données externes. The available mass memory is 40 MB on hard disk with a standard drive. 1.44 MB is used for possible loading of external data.
En raison de l'évolution rapide et permanente de la technologie électronique, toutes les possibilités d'application de nouveaux moyens sont préservés. Due to the rapid and permanent development of electronic technology, all possibilities of applying new means are preserved.
Trois types de cartes électroniques standards sont installées sur le
calculateur pour
- une carte de gestion des axes standard. Elle effectue le comptage des impulsions et donne les consignes de sorties sur mode analogique.Three types of standard electronic cards are installed on the
calculator for
- a standard axes management card. It counts the pulses and gives the output setpoints in analog mode.
- Une carte de liaison et d'adaptation standard permet le raccordement avec l'environnement existant. - A standard link and adaptation card allows connection to the existing environment.
- une carte des entrées / sorties tout ou rien. Une carte électronique standard permet d'effectuer les commandes tout ou rien du robot ainsi que les différentes signalisations. L'interfaçage est réalisé par des centres d'adaptations à relais 5 volts, 20 MA pour les sorties. - an all / nothing input / output card. A standard electronic card makes it possible to carry out the all or nothing commands of the robot as well as the various signals. Interfacing is carried out by 5-volt, 20 MA relay adapter centers for outputs.
Les organes concernés par les sorties sont
- les 4 moteurs,
- I'ouverture et la fermeture de la pince,
- les signalisations (alarme, en mouvement)
- le freinage de l'axe B,
- les commandes de tapis de prélèvement.The bodies affected by the exits are
- the 4 motors,
- opening and closing of the clamp,
- signals (alarm, moving)
- braking of axis B,
- orders for the sampling carpet.
Les organes d'entrées sont
- les positeurs zéros des axes 7, 8, 9 et 10
- les fins de courses associés à ces axes,
- les sécurités des rotations, de la pince, de la colonne, du bras et de la montée du bras,
- les présences palettes,
- la barrière de sécurité,
- les présences objets,
- le clavier (pupitre), The input organs are
- the zero positors of axes 7, 8, 9 and 10
- the limit switches associated with these axes,
- the safety of the rotations, the clamp, the column, the arm and the raising of the arm,
- pallet presence,
- the security barrier,
- object presences,
- the keyboard (desk),
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9115333A FR2684651B1 (en) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | COMPUTER-ASSISTED PALLETIZING AND HANDLING ROBOT. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9115333A FR2684651B1 (en) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | COMPUTER-ASSISTED PALLETIZING AND HANDLING ROBOT. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2684651A1 true FR2684651A1 (en) | 1993-06-11 |
| FR2684651B1 FR2684651B1 (en) | 1996-06-28 |
Family
ID=9419900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9115333A Expired - Fee Related FR2684651B1 (en) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | COMPUTER-ASSISTED PALLETIZING AND HANDLING ROBOT. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2684651B1 (en) |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| US3850313A (en) * | 1969-04-09 | 1974-11-26 | Martin P | Palletizing apparatus |
| US3884363A (en) * | 1973-09-13 | 1975-05-20 | Bendix Corp | Programmable universal transfer device |
| JPS61238613A (en) * | 1985-04-17 | 1986-10-23 | Hitachi Ltd | Hand-selection type automatic cargo stowage system |
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| US4692876A (en) * | 1984-10-12 | 1987-09-08 | Hitachi, Ltd. | Automatic freight stacking system |
-
1991
- 1991-12-09 FR FR9115333A patent/FR2684651B1/en not_active Expired - Fee Related
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| FORDERN UND HEBEN. vol. 40, no. 10, Octobre 1990, MAINZ DE pages 726 - 727; JORDAN: 'chaotisch und automatisch palettieren' * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 11, no. 86 (M-572)(2533) 17 Mars 1987 & JP-A-61 238 613 ( HITACHI ) 23 Octobre 1986 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2684651B1 (en) | 1996-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse | ||
| RN | Application for restoration | ||
| FC | Decision of inpi director general to approve request for restoration | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20060831 |