AT508465B1 - Verfahren zur kontinuierlichen ermittlung einer greifposition - Google Patents

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AT508465B1 ATA1085/2009A AT10852009A AT508465B1 AT 508465 B1 AT508465 B1 AT 508465B1 AT 10852009 A AT10852009 A AT 10852009A AT 508465 B1 AT508465 B1 AT 508465B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Ermittlung einer Greifposition (18) von ungeordnetem Stückgut (2), wobei bei einer Relativbewegung (4) zwischen dem Stückgut (2) und einer Erfassungsvorrichtung (23), von der kontaktlos wirkenden Erfassungsvorrichtung (23) eine Geometrie des Stückguts (2) erfasst wird und aus der erfassten Geometrie die räumliche Ausrichtung des Stückguts (2) ermittelt wird. Aus der räumlichen Ausrichtung des Stückguts wird eine Greifposition für ein Greifmittel (17) einer Greifvorrichtung (6) zur Aufnahme des Stückguts (2) ermittelt. Das Verfahren weist dazu insbesondere einen Paketbildungsschritt, einen Modellabgleichschritt und einen Auswahlschritt auf.

Claims (21)

  1. österreichisches Patentamt AT508 465 B1 2013-02-15 Patentansprüche 1. Verfahren zur kontinuierlichen Ermittlung einer Greifposition (18) von ungeordnetem Stückgut (2), - wobei bei einer Relativbewegung (4) zwischen dem Stückgut (2) und einer Erfassungsvorrichtung (23), von der kontaktlos wirkenden Erfassungsvorrichtung (23) eine Geometrie des Stückguts (2) erfasst wird; - wobei aus der erfassten Geometrie die räumliche Ausrichtung des Stückguts (2) ermittelt wird; - wobei aus der räumliche Ausrichtung eine Greifposition für ein Greifmittel (17) einer Greifvorrichtung (6) zur Aufnahme des Stückguts (2) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Paketbildungsschritt: - die Geometrie als zeitdiskrete Abfolge von Höhenschnittlinien erfasst wird; - aus den Höhenschnittlinien eine Punktedichteverteilung ermittelt wird; aus der Punktedichteverteilung ein Analyseabschnitt (8) gebildet wird; in einem Modellabgleichschritt: - aus der Punktedichteverteilung des Analyseabschnitts (8) ein Ist-Histogramm (9) gebildet wird; - das Ist-Histogramm (9) mit einer Mehrzahl hinterlegter Referenz-Histogramme (12) verglichen wird und daraus ein Übereinstimmungsgrad ermittelt wird; - das ab einem Schwellwert des Übereinstimmungsgrads, das dem Referenz-Histogramm (12) zugrunde liegende geometrische Modell (13) des Stückguts (2) auf die Punkte-dichteverteilung transformiert wird; - das aus der Transformationsinformation (16) eine Koordinateninformation ermittelt wird; in einem Auswahlschritt: - ein geometrisches Modell einer Greifvorrichtung (6) auf die Koordinateninformation des Stückguts transformiert wird; - das bei Einhaltung von Transformationskennzahlen eine Greifposition (18) ermittelt wird; - das die Greifposition (18) an eine Greifvorrichtung (6) übermittelt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stückgut von einem Fördermittel (1) relativ zur Erfassungsvorrichtung (23) bewegt wird.
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung (4) zeitdiskret erfasst wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenschnittlinien normalisiert werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Normalisierung eine Höhenprofil-Korrektur einer Stückgutauflage (22) durchgeführt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Punktedichteverteilung durch Überlagerung der Höhenschnittlinien mit einem Erfassungsraster (7) ermittelt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Analyseabschnitt (8) durch eine Schwellwertanalyse der Punktedichteverteilung ermittelt wird. 14/18 österreichisches Patentamt AT508 465 B1 2013-02-15
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Begrenzungsabschnitt um eine äußere Begrenzungslinie des Analyseabschnitts (8) eine Analyse der Punktedichteverteilung durchgeführt wird.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Analyseabschnitt (8) eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird, bei der zumindest eine geometrische Kenngröße der hinterlegten Stückgut-Modelle (13) berücksichtigt wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Vorbereitungsschritt, für jedes hinterlegte Stückgut-Modell (13) eine Mehrzahl von Referenz-Histogrammen (12) ermittelt wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenz-Histogramme (12) von einem Analysemodul automatisch ermittelt werden.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Übereinstimmungsgrad als Maßzahl für eine Abweichung des Ist-Histogramms (9) vom Referenz-Histogramm (12) ermittelt wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Übereinstimmungsgrad maximiert wird, in dem die Normalabstände zwischen den Histogrammen minimiert werden.
  14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Transformation des geometrischen Modells (13) auf die Punktedichteverteilung, eine Überdeckungsverteilung ermittelt wird.
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformation des geometrischen Modells (13) des Stückguts (2) auf die Punktedichteverteilung, Segmentweise durchgeführt wird.
  16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Transformation des geometrischen Modells der Greifvorrichtung (6) auf die Koordinateninformation des Stückguts (2), eine Bahnprüfung durchgeführt wird.
  17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformationskennzahlen minimiert werden.
  18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verletzung der Transformationskennzahlen das Verfahren für das aktuelle Stückgut abgebrochen wird.
  19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Greifposition (18) eine Bewegungsinformation des Stückguts, die räumliche Ausrichtung des Stückguts relativ zu einer Greifachse und die Position des Stückguts relativ zur Stückgutauflage übermittelt wird.
  20. 20. Vorrichtung zur Bestimmung einer Greifposition (18) für Stückgut (2), insbesondere ausgebildet zur Durchführung eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung ein Fördermittel (1) mit einer Stückgutauflage (22), eine kontaktlose Erfassungsvorrichtung (23) und eine Datenverarbeitungs- und Steuereinrichtung aufweist, wobei das Fördermittel (1) ein Antriebsmittel und ein Erfassungsmittel (5) für eine Bewegungsinformation aufweist, wobei die Erfassungsvorrichtung (23) eine Quelle (20) und einen Detektor (21) für elektromagnetische Strahlung aufweist und wobei in einem Speichermittel der Datenverarbeitungs- und Steuereinrichtung eine Mehrzahl von Referenz-Histogrammen (12) hinterlegt ist.
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlungsquelle (20) durch einen Laser und der Strahlungsdetektor (21) durch ein Bilderfassungsmittel gebildet ist, wobei der Strahlengang (28) der Strahlungsquelle (20) und der Strahlengang (29) des Detektors (21) einen Winkel zwischen 10° und 140° einschließen. 15/18
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