AT511558A1 - Knickarmgreifer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kommissioniersystem (1; 15) zum automatisierten Kommissionieren von Artikeln (P) mit einer Erfassungsstation (2) zum Erfassen der Position eines zu kommissionierenden Artikels (P) auf einem Zufuhrförderer (Z) und mit einem Knickarmgreifer (6) zum Aufnehmen des Artikels (P) aus dem Lagerladehilfsmittel von dem Zufuhrförderer (Z) und zum Ablegen des Artikels (P) in das Auftragsladehilfsmittel auf einem Abfuhrförderer (A), wobei der Knickarmgreifer (6) von einer Kinematikeinheit (K) des Kommissioniersystems (1; 15) innerhalb eines Arbeitsbereichs der Kinematikeinheit (K) positionierbar ist und, wobei der Knickarmgreifer (6) einen im Wesentlichen senkrecht stehenden Längsarm (8) und einen um einenKnickwinkel (W) abknickbaren Knickarm (9) aufweist, an dem eine Greifvorrichtung (S) zum Greifen des Artikels (P) vorgesehen ist, wobei der Knickarmgreifer (6) zum Aufnehmen des zumindest einen zu kommissionierenden Artikels (P) aus einem auf dem Zufuhrförderer (Z) transportierten Lagerladehilfsmittel (LLH) ausgebildet ist und, wobei der Längsarm (8) des Knickarmgreifers (6) zumindest doppelt so lang (LI), und insbesondere zumindest fünfmal so lang (L1), wie der Knickarm (9) des Knickarmgreifers (6) ist und, wobei die Erfassungsstation (2) zum Erfassen der dreidimensionalen Lage des Artikels (P) im Lagerladehilfsmittel (LLH) ausgebildet ist und, wobei der Knickwinkel (W) des Knickarms (9) und ein Drehwinkel (DW) des Knickarmgreifers (6) um den Längsarm (8) abhängig von der erfassten Lage zum Greifen des Artikels (P) frei einstellbar sind.

Description

Knickarm greifer

Die Erfindung betrifft ein Kommissioniersystem zum automatisierten Kommissionieren von Artikel mit einer Erfassungsstation zum Erfassen der Position eines zu kommissionierenden Artikels auf einer Zufuhrförderereinheit und mit einem Knickarmgreifer zum Aufnehmen des Artikels aus einem Lagerladehilfsmittel von der Zufuhrförderereinheit und zum Ablegen des Artikels in ein Auftragsladehilfsmittel auf einer Abförderereinheit, wobei der Knickarmgreifer von einer Kinematikeinheit des Kommissioniersystems innerhalb eines Arbeitsbereichs der Kinematikeinheit positionierbar ist und, wobei der Knickarmgreifer einen im Wesentlichen senkrecht stehenden Längsarm und einen um einen Knickwinkel abknickbaren Knickarm aufweist, an dem eine Greifvorrichtung zum Greifen des Artikels vorgesehen ist.

Das Dokument EP 1 160 166 Bl offenbart ein Sortiersystem bei dem Artikel in Form von Nahrungsmittelscheiben auf einem ersten Förderband zwei Robotern zugefuhrt werden, mit denen die Nahrungsmittelscheiben in eine Verpackung auf einem zweiten Förderband sortiert werden. Die Roboter weisen eine Kinematikeinheit auf, die durch eine sogenannte Deltakinematik mit drei Deltaarmen gebildet ist. An der Kinematikeinheit ist ein Greifer montiert, mit dem jeweils eine Nahrungsmittelscheibe mit einem Sauggreifer von dem ersten Förderband aufgenommen und auf eine schräge Fläche in eine Verpackung auf dem zweiten Förderband abgelegt wird. Hierfür weist der Greifer einen an einem Längsarm befestigten, um einen bestimmten, einmal eingestellten Winkel abgeknickten Arm auf.

Eine optische Erfassungsstation weist einen Erfassungskegel auf. der auf das erste Förderband gerichtet ist und die Position der Nahrungsmittelscheiben auf dem Förderband detektiert. Diese Positionsinformation wird einer Steuervorrichtung des Sortiersystems übermittelt, die die beiden Roboter ansteuert. Zum Aufnehmen einer Nahrungsmittelscheibe positioniert die Kinematik den Greifer unmittelbar über der Nahrungsmittelscheibe auf dem ersten Förderband und der Sauggreifer saugt die Nahrungsmittelscheibe an. Zum Ablegen der Nahrungsmitlelscheibe positioniert die Steuervorrichtung den Greifer mit der aufgenommenen Nahrungsmitteischeibe über einer freien Position der Verpackung. Hierbei wird während des Positionierens des Greifers von dem ersten Förderband zu dem zweiten Förderband ein Drehwinkel des Greifers um den Längsarm des Knickarmgreifers von einem 2 * · * • · * · · · · * * · · » · « immer gleichen ersten Drehwinkel beim Aufnehmen der Nahrungsmittelscheibe zu einem immer gleichen zweiten Drehwinkel zum Abgeben der Nahrungsmittelscheibe verstellt. Anschließend gibt der Sauggreifer die Nahrungsmittelscheibe in die Verpackung ab. Der Knickwinkel des Arms wurde bei dem Aufbau des Kommissioniersystems einmal an die Lage der Zufuhrfördereinheil und der Abförderereinheit eingestellt.

Bei dem bekannten Sortiersystem hat sich als Nachteil erwiesen, dass mit dem Greifer nur Artikel von dem flachen ersten Förderband aufgenommen werden können und in die flache Verpackung auf dem zweiten Förderband abgelegt werden können. Die Zufuhr der Nahrungsmittelscheiben auf dem ersten Förderband erfolgt nicht aus Lagerladehilfsmitteln sondern diese werden vereinzelt den Robotern zugeflihrt. Anders verhält es sich bei zu kommissionierenden Artikeln aus einem Kommissionierungslager, die zumeist in bestimmten Lagerladehilfsmitteln gelagert werden. Hierdurch ergeben sich für die Kinematikeinheil und insbesondere für den Knickarmgreifer andere Erfordernisse, die von dem bekannten Greifer nicht erfüllt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein automatisiertes Kommissioniersystem mit einem Knickarmgreifer zu schaffen, bei dem vorstehend angeführte Nachteile vermieden werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabenstellung dadurch gelöst, dass der Knickarmgreifer zum Aufhehmen des zu kommissionierenden Artikels aus, auf dem Zufuhrförderer transportierten Lagerladehilfsmitteln ausgebildet ist, wobei der Längsarm des Knickarmgreifers zumindest doppelt so lang, und insbesondere zumindest fünfmal so lang, wie der Knickarm des Knickarmgreifers ist und, dass die Erfassungsstation zum Erfassen der dreidimensionalen Lage des Artikels im Lagerladehilfsmittel ausgebildet ist und, dass der Knickwinkel des Knickarms und ein Drehwinkel des Knickarmgreifers um den Längsarm abhängig von der erfassten Lage zum Greifen des Artikels, frei justierbar sind.

Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass der Knickarm auch Artikel aus einem Lagerladehilfsmittel greifen kann, die gegebenenfalls stark geneigt bzw. schwer zugänglich positioniert sind. Stark geneigt sind Artikel in einem Lagerladehilfsmittel insbesondere dann, wenn eine ebene Artikelfläche gegen die Horizontale geneigt ist und gegebenenfalls mit der Ladehilfsmittelwand kollidiert. Schwer zugänglich sind Artikel in einem Lagerladehilfsmittel insbesondere dann, wenn sie in einer der Fxken des

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Lagerladehilfsmittels liegen oder, wenn sie teilweise verdeckt unter anderen Artikeln in Form von Schüttgut aus gegebenenfalls unterschiedlichen Artikeln liegen.

Durch die dreidimensionale Erfassung der Lage des zu kommissionierenden Artikels im Lagerladehilfsmittel und durch die freie Justierbarkeit des Knickwinkels und des Drehwinkels des Knickarms in Kombination mit dem relativ langen Längsann und kurzen Knickarm kann der Knickarmgreifer exakt so justiert und positioniert werden, dass auch im Lagerladehilfsmittel schwer erreichbare zu kommissionierende Artikel mit maximaler Greifkraft und Präzision aufgenommen werden können.

Wenn die Greifvorrichtung als Sauggreifer ausgebildet ist, dann hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Artikel mit dem Sauggreifer anzusaugen und gegen zumindest zwei und besonders vorteilhaft gegen zumindest drei Abstützungen abzustützen. Hierdurch wird verhindert, dass der Artikel bei der Beschleunigung der Kinematikeinheit beim Kommissionieren pendelt oder gar vom Sauggreifer lallt. Besonders vorteilhaft ist es, die Abstützpunkte je nach Artikelgröße oder Artikelgewicht zu verstellen, um eine möglichst große Auflagefläche innerhalb der Abstützpunkte zu erhalten. Hierfür kann die Entfernung der Abstützpunkte des Sauggreifers elektromechanisch verstellt werden, oder es kann der gesamte Greifer, in einer nachfolgend beschriebenen Greifcrwcchselstation, gegen einen Greifer mit anderen Abstützpunkten ausgewechselt werden.

Weiters hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Knickarm des Knickarmgreifers unmittelbar nach dem Greifen des Artikels entweder durch die Schwerkraft oder beispielsweise mittels einer Rückholfeder senkrecht, also in Richtung des Längsarms, zu stellen. Hierdurch kann die Greifvorrichtung den aufgenommenen Artikel wesentlich sicherer fixieren.

Je nach der räumlichen Lage, die der zu kommissionierende Artikel im Lagerladehilfsmittel einnimmt, und abhängig davon, von welcher Position des Lagerladehilfsmittels der Artikel mit dem Knickarmgreifer aufgenommen werden soll, sind unterschiedliche Anfahrtsstrategien bzw, Ansteuerfahrten der Kinematikeinheit zur Positionierung des Knickarmgreifers vorteilhaft. Wenn der zu kommissionierende Artikel schwer zugänglich bzw. schwer greifbar ist, weil der Knickarmgreifer zum Greifen des Artikels nur relativ wenig Platz hat, dann hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Knickarmgreifcr mit dem senkrecht nach unten gestellten Knickarm von der Kinematikeinheit an die Position zum Aufnehmen des Artikels positioniert wird und, dass der Kickarm erst dann in den, von der 4 • ff ·· * • · • t ·« • · * « ff ff· * ff 9 • ff * ff ff ff ff ff • ff ff * ff·*· ff ffff ffff ff ff * «ff I I l · * ff ff

Steuereinrichtung vorgegebenen, Knickwinkel verstellt wird. Andererseits kann ein im aufzunehmenden Lagerladehilfsmiltel leicht zugänglicher Artikel schneller aufgenommen werden, wenn der Knickarm des Knickarmgreifers bereits während des Positioniervorgangs durch die Kinematikeinheit auf den vorgegebenen Knickwinkel und Drehwinkel eingestellt wird.

Weiters hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn für einen Auftrag zu kommissionierende Artikel vorerst von einem oder mehreren Lagerladehilfsmitteln, die auf dem Zufuhrförderer angeliefert werden, auf eine Zwischenpufferplattform abgelegt werden und gemeinsam in das zweite, dem Auftrag zugeordnete, Auftragsladehilfsmittel geschüttet werden. Besonders vorteilhaft ist es hierbei bezüglich Erschütterungen empfindliche, zu kommissionierende Artikel oder wegen ihrer Größe oder ihres Gewichts als erstes bzw. als letztes in das Auftragsladehilfsmittel zu legende Artikel von dem Knickarmgreifer direkt in das Auftragsladehilfsmittel zu kommissionieren. Die anderen, von der Zwischenpufferplattform in das Auftragsladehilfsmittel geschütteten Artikel (erste Gruppe) können vor oder nach dem direkt in das Auftragsladehilfsmittel kommissionierten Artikel (zweite Gruppe) geschüttet werden.

Um das Kommissioniersystem zum automatisierten Kommissionieren an unterschiedliche Arten von Lager- und Auftragsladehilfsmittel (z.B. unterschiedliche Materialen, Abmaße, Teilungen innerhalb der Ladehilfsmittel) anzupassen ist es vorteilhaft, eine Greiferwechsel Station vorzusehen. Die Steuereinrichtung kann somit je nach Art des Lagerladehilfsmittels oder je nach Art des Auftrags lad ehilfsmittels mittels der Kinematikeinheit den, an der Kinematikeinheit befestigten, Knickarmgreifer in die Greiferwechsel Station abstellen und eine Mechanik ansteuem, die einen anderen passenden Knickarmgreifer aus der Greiferwechselstation an der Kinematikeinheit befestigt. Es könnte auch nur ein Wechsel von an der Kinematikeinheit bereits befestigten Knickarmgrcifem durchgefiihrt werden. So könnte die Steuereinrichtung beispielsweise je nach Art des Lagerladehilfsmittels und des Auftragsladehilfsmittels in Abhängigkeit des Verhältnisses Artikeldimension zu Ladehilfsmitteldimension den Knickarmgreifer mittels einer Revolvervorrichtung anpassen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. • ••*9 t * ♦ · 5« f t ··«· » »« * • · » · · · * »·»· ««··

Figur 1 zeigt ein Kommissioniersystem zum automatisierten Kommissionieren von Artikeln.

Figur 2 zeigt eine Kinematikeinheit samt Knickarmgreifer des Kommissioniersystems gemäß Figur 1.

Figur 3 links zeigt ein praktisch leeres Lagerladehilfsmittel, aus dessen Ecke der Knickarmgreifer gemäß Figur 1 einen Artikel aufnimmt, ln Figur 3 rechts ist die Funktion eines Knickarmgreifers als Symbolbild dargestellt.

Figur 4 zeigt Lagerladehilfsmittel, in denen zu kommissionierende Artikel unterschiedlich angeordnet sind.

Figur 5 zeigt Artikel in sortenreiner Schüttgutanordnung.

Figur 6 zeigt den Knickarmgreifer des Kommissioniersystems gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht und einer Vorderansicht.

Figur 7 zeigt den Knickarmgreifer des Kommissionier Systems gemäß Figur 1 in einer Schrägansicht.

Figur 8 zeigt die unterschiedlichen Auflagepunkte der Abstützungen des Knickarmgreifers auf unterschiedlich großen zu kommissionierenden Artikel.

Figur 9 zeigt ein Kommissioniersystem zum automatisierten Kommissionieren mit einer Zwischenpufferplattform.

Figur 10 zeigt weitere Ausfuhrungsformen von Lagerladehilfsmitteln.

Figur 11 zeigt einen Greifer gemäß dem Stand der Technik.

Figur 1 zeigt ein Kommissioniersystem 1 zum automatisierten Kommissionieren von Artikeln P. Das Kommissioniersystem 1 weist eine Erfassungsstation 2 zum Erfassen der Lage der zu kommissionierenden Artikel P auf. Die Erfassungsstation 2 ist durch eine Kombination von Sensoren samt zugehöriger Objekterkennungssoftware gebildet, die von einem in der Figur 1 nicht dargestellten Steuerungscomputer abgearbeitet wird. Eine solche Erfassungsstation 2 ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt, weshalb hierauf nicht näher eingegangen wird. Es sei jedoch erwähnt, dass durch die Erfassungsstation 2 wird nicht nur die Position des Artikels P (seine Koordinaten) sondern auch dessen räumliche Ausrichtung, also seine Lage (z.B. Winkel seiner Flächen in einem räumlichen Koordinatensystem) erfasst wird. 6 • * * · • * * ·

In einem, in der Figur I nicht näher dargestellten, Lager des Kommissionier Systems 1 werden die zu kommissionierenden Artikel in Lagerladehilfsmitteln LLH unterschiedlichster Dimensionen, Formen und Gewichten gelagert. Je nach Artikelart oder Lagerart können Lagerladehilfsmittel LLII unterschiedliche Verhältnisse von Grundfläche zu Seitenwandanzahl und Höhe aufweisen. Der Steuerungscomputer stellt entsprechend eingehender Kundenaufträge, Kommissionieraufträge zusammen. Eine Fördertechnik befördert entsprechend der Auftrags Steuerung die Lager ladehilfsmittel LLH der zu kommissionierenden Artikel P aus dem automatisierten Lager und befördert diese auf einen Zufuhrförderer Z, der durch ein herkömmliches Förderband gebildet ist. Der Zufuhrförderer Z befördert die Lagerladehilfsmittel LLH vorerst durch die Erfassungsstation 2 und dann zu einer Kinematikeinheit K, die die entsprechende Anzahl an zu kommissionierenden Artikeln P aus dem Lagerladehilfsmittel LLH aufnimmt und in das Auftragsladehilfsmittel ALH auf einem Abfuhrförderer A ablegl.

In Figur 2 ist die Kinematikeinheit K, der Zufuhrförderer Z mit Lagerladehilfsmittel LLH und der Abfuhrförderer A mit Auftragsladehilfsmitteln ALII in dem Arbeitsraum R näher dargestellt. Die Kinematikeinheit K ist durch eine Deltakinematik mit drei Doppelarmen 7 und einem Dreharm DA gebildet und wird von dem Steuerungscomputer angesteuert, um einen an der Kinematikeinheit K befestigten Knickarmgreifer 6 innerhalb des Arbeitsbereichs der Kinematikeinheit K zu positionieren und den Knickarmgreifer 6 um die eigene Achse zu drehen. Eine solche Kinematikeinheit K ist beispielsweise aus dem Dokument W02005/051812 Al bekannt. Gemäß einem anderen Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wäre es auch möglich die Kinematikeinheit K durch jegliche Art von Industrieroboter zu realisieren, an dem der Knickarmgreifer 6 befestigt wäre.

In der Figur 3 rechts ist die Funktion des Knickarmgreifers 6 als Symbolbild dargestellt. Der Knickarmgreifer 6 weist einen in Betriebslage im Wesentlichen senkrecht stehenden Längsarm 8 und einen um einen Knickwinkel W abknickbaren Knickarm 9 auf. Mit dem Dreharm DA der Kinematikeinheit K kann der Knickarmgreifer 6 um die Achse des Längsarms 8 stufenlos in einen von dem SteuerungsComputer vorgegebenen Drehwinkel DW verdreht werden. Der Knickarmgreifer 6 weist als Greifvorrichtung zum Greifen von Artikeln P einen Sauggreifer S mit einem Saugbalg SB auf. Eine, in den Figuren nicht näher dargestellte, Pneumatikeinrichtung saugt, gesteuert von dem Steuerungscomputer, den zu kommissionierenden Artikel zum Aufnehmen des Artikels P mittels Unterdrück im

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Saugbalg SB an. Zum Abgeben des Artikels P wird der Unterdrück ausgeglichen, worauf der angesaugte Artikel vom Saugbalg SB freigegeben wird.

In der Figur 3 rechts ist weiters ein Artikel P dargestellt, der schräg an der Behälterwand BW des Lagerladehilfsmittles LLH positioniert ist. Aufgrund des Verhältnisses von geringer Behältergrundfläche zu hoher Behälterwandhöhe weist der Knickarmgreifer 6 einen Längsarm 8 auf, dessen Länge LI dreimal länger als die Länge L2 des Knickarms 9 ist. Hierdurch ist vorteilhafterweise erreicht, dass Artikel P auch aus kleinen Lagerladehilfsmitteln LLH mit der Kinematikeinheit K aufgenommen und in die Auftragsladehilfsmittel ALH kommissioniert werden können. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die Erfassungsstation 2 nicht nur die Position des Artikels P im Lagerladehilfsmittel LLH sondern dessen dreidimensionale Lage erfasst. Hierdurch können der Knickwinkel W und der Drehwinkel DW von dem Steuerungscomputer derart eingestellt werden, dass der Knickarm 9 senkrecht auf die Fläche des Artikels P steht an der der Sauggreifer S ansetzt. Aus diesem Grund kann trotz kleinem Saugbalg SB der Artikel P mit maximaler Saugkraft sicher aus dem Lagerladehilfsmittel LLH aufgenommen und gehalten werden.

Je nach Ladehilfsmitteltyp kann der Längsarm auch fünfmal oder zwanzigmal so lange ausgebildet sein wie der Knickarm, um zuverlässig alle Greifpunkte im Lagerladehilfsmittel LLH zu erreichen und auch bei unzugänglichen Lagen des zu kommissionierenden Artikels P den Artikel P zuverlässig aufzunehmen. In der Figur 3 links ist ein Lagerladehilfsmittel LLH mit einer hohen Behälterwand BW dargestellt, aus deren Ecke der Knickarmgreifer 6 einen letzten Artikel P aufnimmt. Anhand dieser Figur 3 links ist erkennbar, mit welch geringem Platzbedarf der Knickarmgreifer 6 Artikel P aus den Lagerladehilfsmitteln LLH entnehmen kann. Um dies noch besser zu verdeutlichen, ist in Figur 11 ein herkömmlicher Greifer 20 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Anhand dieser Figur 11 ist das Problem mit so einem Greifer 20 das Produkt P an seiner Fläche 21 in einem engen Lagerladehilfsmittel LLH zu greifen unmittelbar ersichtlich.

In Figur 4 links ist ein Lagerladehilfsmittel LLH dargestellt, in dem zu kommissionierende Artikel P sortiert nebeneinander angeordnet sind. In Figur 4 rechts ist eine andere Situation dargestellt, in der zu kommissionierende Artikel P als Schüttgut angeordnet sind. In der Praxis kommt es auch zu Mischformen von sortierten Artikeln P und

Schültgutanordnungen. In Figur 5 ist eine sortenreine Schüttgutsituation von Artikeln P dargestellt, deren räumliche Lage von der Erfassungsstation 2 erkannt wird, damit der Knickarmgreifer 6 einen oder mehrere dieser Artikel P sicher greifen und in einen der Auftragsladebehälter LLH kommissionieren kann.

In Figur 10 sind vier weitere Beispiele für Lagerladehilfsmittel LLH dargestellt, bei denen eine unterschiedlich große Anzahl an kleineren Lagerladehilfsmittelbehältern in einen Boden des Lagerladehilfsmittels LLH aufgenommen sind, ln diesen unterschiedlichen Lagerladehilfsmitteln LLH können Artikel unterschiedlicher Mengen und Größen effizient gelagert werden. Mit dem Knickarmgreifer 6 können auch Artikel aus den kleinen Lageriadehilfsmittelbehältem gut und sicher gegriffen und kommissioniert werden.

Figur 6 zeigt den Knickarmgreifer 6 des Kommissioniersystems 1 gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht und einer Vorderansicht. In Figur 7 ist der Knickarmgreifer 6 in einer Schrägansicht dargestellt. Der Knickarmgreifer 6 weist eine Haltevorrichtung 10 auf, mit der der Knickarmgreifer 6 an der Kinematikeinheit K befestigt ist. Diese Haltevorrichtung 10 ist hierbei derart realisiert, dass eine, nicht näher dargestellte, Mechanik der Kinematikeinheit K durch einen Steuerbefehl des Steuerungscomputers die Haltevorrichtung 10 lösen und auch wieder befestigen kann. Dies ist erforderlich, da die Kinematikeinheit K des Kommissioniersystems ! über eine, in den Figuren nicht näher dargestellte, Greiferwechselstation mit unterschiedlichen Knickarmgreifern verfügt. Je nach Art des Lagerladehilfsmittels und des darin zu kommissionierenden Artikels P auf dem Zufuhrförderer Z kann die Kinematikeinheit K gesteuert durch den Steuerungscomputer zu der Greiferwechselstation bewegt werden, um dort den, an der Kinematikeinheit K befestigten, Knickarmgreifer 6 von der Kinematikeinheit K zu lösen und einen anderen, in der Greiferwechselstation vorrätigen, Knickarmgreifer an der Kinematikeinheit K zu befestigen. Die Knickarmgreifer 6 in der Greiferwechselstation können unterschiedliche Längenverhältnisse des Längsarms 8 zum Knickarm 9 aufweisen, schmäler oder breiter ausgebildet sein, oder aber auch die nötige Stabilität zum Tragen größerer Lasten aufweisen. Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass die Kinematikeinheit K samt Knickarmgreifer 6 im Betrieb während des Kommissionierens automatisiert an unterschiedliche Artikelgrößen sowie Lagerladehilfsmittel anpassbar ist.

Es kann erwähnt werden, dass die Greiferwechselstation auch in der Art und Weise realisiert sein könnte, dass zwei oder mehrere Greifer unmittelbar an der Kinematikeinheit K befestigt sind. Beispielsweise könnten diese mittels einer Revolverhalterung an der Kinematikeinheit K befestigt sein, wobei jeweils einer dieser Greifer in die Betriebsposition gedreht und von dem Steuerungscomputer zum Greifen von Artikeln P angesteuert werden würde.

In den Figuren 6 und 7 sind weiters zwei Pneumatikzylinder 11.1 und 11.2 parallel zum Längsarm 8 dargestellt. Über die jeweiligen Druckluftanschlüsse 12 wird mit den Pneumatikzylindem 11.1 und 11.2, vom Steuerungscomputer gesteuert, der Knickwinkel W des Längsarms 8 zum Knickarm 9 eingestellt. Der Kickarm 9 weist weiters vier Abstützungen 13 auf, die den Saugbalg SB des Sauggreifers S unmittelbar umgeben. Der Saugbalg SB wird zum Aufnehmen eines Artikels P über ein Unterdruckanschluss 14 mit einem Unterdrück beaufschlagt. Hierdurch zieht sich der Saugbalg SB zusammen und der Artikel P wird an die vier Abstützungen 13 angedrückt. In dieser Position wird der Artikel P von dem Sauggreifer S besonders fest und zuverlässig gehalten und beginnt auch bei abrupten Beschleunigungen oder Verzögerungen durch die Kinematikeinheit K nicht zu pendeln.

In Figur 8 links ist eine quadratische Fläche der Verpackung eines Artikels P dargestellt. Nach Ermittlung der exakten Lage eines Artikels P durch die Erfassungseinheit 2 ermittelt der Steuerungscomputer den am einfachsten mit dem Knickarmgreifer 6 aufzunehmenden Artikel P im Lagerladehilfsmiltel LLH und an welcher Fläche des Artikels P der Sauggreifer S am besten ansetzen kann. Sobald die Fläche festgelegt ist, wird der Flächenschwerpunkt dieser Fläche ermittelt und der Steuerungscomputer steuert sowohl die Kinematikeinheit K als auch den Knickarmgreifer 6 so an, dass der Mittelpunkt M des Auflagerings AR des Saugbalgs SB am Flächenschwerpunkt der ausgewählten Fläche ansetzt. Der Knickwinkel W und der Drehwinkel DW des Knickarmgreifers 6 um seinen Längsarm 8 werden dabei so eingestellt, dass der Knickarm 9 genau senkrecht auf die ausgewählte Fläche steht. Die Abslützungen 13 liegen hierbei an Aufstützpunkten AP auf der Fläche der Verpackung an. Je größer die durch die Abstützpunkte AP festgelegte Abstützfläche AF auf der Fläche des Artikels P ist, desto zuverlässiger wird der Artikel P durch den Sauggreifer S gehalten. Hierdurch kann der Artikel P mit maximaler Greifkraft von dem Knickarmgreifer 6 aufgenommen werden.

Der Steuerungscomputer ermittelt die Steuerung der Bewegung des Knickarmgreifers 6 unter Anwendung eines Kollisionsvermeidungs-Algorithmus. Beim Heranfuhren des Knickarmgreifers 6 an den Artikel P und beim Herausnehmen des angesaugten Artikels P mit dem Knickarmgreifer 6 berücksichtigt der Steuerungscomputer hierbei die Abmaße des geknickten Knickarmgreifers 6 und des angesaugten Artikels P, um eine Kollision mit der Behälterwand BW oder den im Lagerladehilfsmittel LLH verbliebenen Artikeln P zu vermeiden.

Besonders vorteilhaft ist es nunmehr, dass die Abstützungen 13 des Knickarmgreifers 6 verstellbar ausgeführt sind. Der Abstand der Abstützungen 13 zueinander wird von dem Steuerungscomputer dann festgelegt, wenn feststeht, an welcher Fläche des Artikels P der Sauggreifer S den Artikel P aufnehmen wird, ln Figur 8 rechts ist ein Beispiel einer rechteckförmigen Fläche der Verpackung eines Artikels P dargestellt. Der Steuerungscomputer stellt die Abstützungen 13 an dem Knickarmgreifer 6 so ein, dass sich eine möglichst große Abstützfläche AF ergibt. Hierdurch können Artikel P auch an der Längsseite ihrer Verpackung zuverlässig aufgenommen werden. Dieses Verstellen der Abstützungen 13 kann elektromechanisch bzw. pneumatisch, sowohl stufenlos oder in vorgegebenen Stufen, oder auch durch Auswechseln des Greifers in einer Greiferwechselstation erfolgen.

Je nach dem, wie viel Platz in dem, mit den Artikeln P gefüllten, Lagerladehilfsmittel LLH zum Aufnehmen des von dem Steuerungscomputer (der Steuereinrichtung) ausgewählten zu kommissionierenden Artikels P ist, kann der Steuerungscomputer den Sauggreifer S gemäß unterschiedlicher Ansteuerfahrten zu der ausgewählten Fläche des Artikels P bewegen. Wenn für den Knickarmgreifer 6 relativ wenig Platz zum Aufnehmen des Artikels P ist, weil der Artikel P schwer zugänglich ist, dann hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Kinematikeinheit K den Knickarmgreifer 6 mit in Richtung des Längsarms 8 ausgerichtetem Knickarm 9 (Knickwinkel W = 180 Grad) unmittelbar vor den aufzunehmenden Artikel P positioniert. Erst in dieser Position des Knickarmgreifers 6, als letzter Positioniervorgang vor dem Ansaugen des Artikels P, wird der Knickarm 9 um den, vom Steuerungscomputer vorgegebenen, Knickwinkel W abgeknickt. Hierdurch kann der Knickarmgreifer 6 vorteilhafterweise auch an sehr unzugänglichen Stellen im Lagerladehilfsmittel LLH zum Aufnehmen eines Artikels P positioniert werden. kl

Wenn allerdings der Artikel P im Lagerladehilfsmittel LLH für den Knickarmgreifer 6 frei zugänglich ist, dann kann die Zeit zum Kommissionieren des Artikels P vom Lagerladehilfsmittel LLH in das Auftragsladehilfsmittel ALH dadurch reduziert werden, dass der Knickarm 9 bereits während des Positionierens des Knickarmgreifers 6 durch die Kinematikeinheit K um den Knickwinkel W abgeknickt wird. Der Drehwinkel kann unabhängig von der gewählten Ansteuerfahrt bereits während des Positionierens des Knickarmgreifers 6 durch die Kinematikeinheit K auf den Drehwinkel DW eingestellt werden, da hierdurch die Störkontur des Knickarmgreifers 6 nicht vergrößert wird. Durch diese zeitlich parallele Einstellung der Kinematikeinheit K und des Knickarmgreifers 6 kann der Durchsatz des Kommissioniersystems 1 erhöht und das Kommissioniersystem 1 somit wirtschaftlicher gemacht werden.

In Figur 9 ist nunmehr ein Kommissioniersystem 15 mit einer Zwischenpufferplattform 16 als Zwischenpuffer dargestellt, auf der für 1 bis n unterschiedliche Aufträge auf 1 bis n Puffereinheit 17 und 18 zu kommissionierende Artikel P zwischengepuffert werden können. Die, von der Kinematikeinheit K aus den jeweiligen Lagerladehilfsmitteln LLH aufgenommenen, Artikel P werden auf der, dem Auftrag zugehörigen, Puffereinheit 17 oder 18 abgelegt. Wenn alle bzw. Teile der, für den Auftrag zu kommissionierenden, Artikel P auf der Puffereinheit 17 oder 18 liegen, dann steuert der Steuerungscomputer eine Mechanik an, die die Artikel P der Kippfläche 17 oder 18 in die, dem Auftrag zugeordneten Auftragsladehilfsmittel ALH abkippt. Hierdurch ist eine weitgehende Entkopplung des Aufnehmens von Artikeln P aus den Lagerladehilfsmitteln LLH und des Abgebens von aufgenommenen Artikeln P in die Auftragsladehilfsmittel ALH erreicht.

Es kann erwähnt werden, dass als Zwischenpuffer beispielsweise auch ein Plattform mit einer Schubvorrichtung, eine Platte, die unter den Artikeln P weggezogen wird, eine trichterförmige Schütte inklusive Klappsteuerung oder eine Rutschvorrichtung inklusive Klappsteuerung dienen könnte. Weiters ist die Anzahl von zwei Zwischenpuffem nur als beispielhaft zu verstehen, da eine beliebig große Anzahl an Zwischenpuffern zum kurzfristigen Ablegen zu kommissionierender Artikel P vorgesehen sein könnten. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn einzelne, bezüglich Erschütterungen empfindliche, zu kommissionierende Artikel P oder wegen ihrer Größe oder ihres Gewichts als erstes in das Auftragsladehilfsmittel ALH zu legende Artikel P von dem Knickarmgreifer 6 direkt in das Auftragsladehilfsmittel ALH kommissioniert werden. Die anderen von der Zwischenpufferplattform 16 in das Auftragsladehilfsmittel ALH geschütteten Artikel P (erste Gruppe) können vor oder nach dem direkt in das Auftragsladehilfsmittel ALH kommissionierten Artikel P (zweite Gruppe) in das Auftragsladehilfsmittel ALH geschüttet werden.

Es kann erwähnt werden, dass das Gelenk des Knickarmgreifers als Kugelgelenk, als Filmschamier oder auch gemäß einer anderen Gelenksart ausgefuhrt sein kann.

Die Aktorik des Knickarmgreifers kann pneumatisch, hydraulisch mit einfach- oder auch doppeltwirkenden Zylindern ausgefuhrt sein. Ebenfalls wäre es möglich, den Antrieb des Knickarms von einem entfernten Servomotor über einen Seilzug oder ein Gestänge zu gewährleisten. Weiters könnten Sensoren an dem Knickarmgreifer vorgesehen sein, die sowohl die Schwenkbewegung als auch die Greiffunktion überwachen.

Es kann erwähnt werden, dass der Greifer auch durch eine andere Greiferart gebildet sein könnte. So könnte beispielsweise ein Zangengreifer vorgesehen sein, der die Artikel P mittels Reibschluss aus dem Lagerladehilfsmittei entnimmt.

Es kann erwähnt werden, dass auch mehr als ein Artikel auf einmal mit dem Greifer kommissioniert werden könnte.

Es kann erwähnt werden, dass die Kinematikeinheit durch eine Deltakinematik, aber auch durch einen Roboterarm oder eine andere dem Fachmann in diesem Fachgebiet bekannte Mechanik realisiert sein könnte.

Claims (9)

1. Patentansprüche 1. Kommissioniersystem (1; 15) zum automatisierten Kommissionieren von Artikel (P) mit einer Erfassungsstation (2) zum Erfassen der Position eines zu kommissionierenden Artikels (P) auf einer Zufuhrförderereinheit (Z) und mit einem Knickarmgreifer (6) zum Aufnehmen des Artikels (P) aus einem Lagerladehilfsmittel (LLH) von der Zufuhrförderereinheit (Z) und zum Ablegen des Artikels (P) in ein Aufiragsladehilfsmittel (ALH) auf einer Abförderereinheit (A), wobei der Knickarmgreifer (6) von einer Kinematikeinheit (K) des Kommissioniersystems (1; 15) innerhalb eines Arbeitsbereichs der Kinematikeinheit (K) positionierbar ist und, wobei der Knickarmgreifer (6) einen im Wesentlichen senkrecht stehenden Längsarm (8) und einen um einen Knickwinkel (W) abknickbaren Knickarm (9) aufweist, an dem eine Greifvorrichtung (S) zum Greifen des Artikels (P) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Knickarmgreifer (6) zum Aufnehmen des zumindest einen zu kommissionierenden Artikels (P) aus dem auf dem Zufuhrförderer (Z) transportierten Lagerladehilfsmittel (LLH) ausgebildet ist, wobei der Längsarm (8) des Knickarmgreifers (6) zumindest doppelt so lang (LI), und insbesondere zumindest fünfmal so lang (LI), wie der Knickarm (9) des Knickarmgreifers (6) ist und, dass die Erfassungsstation (2) zum Erfassen der dreidimensionalen Lage des Artikels (P) im Lagerladehilfsmittel (LLH) ausgebildet ist und, dass der Knickwinkel (W) des Knickarms (9) und ein Drehwinkel (DW) des Knickarmgreifers (6) um den Längsarm (8) abhängig von der erfassten Lage zum Greifen des Artikels (P) frei justierbar sind.
2. 2. Kommissioniersystem (1; 15) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung durch einen Sauggreifer (S) gebildet ist, der zumindest zwei oder insbesondere drei, um einen Saugbalg (SB) angeordnete, Abstützungen (13) aufweist, um den Artikel (P) an einer ebenen Fläche des Artikels (P), an den Abstützungen (13) abgestützt, anzusaugen.
3. 3. Kommissioniersystem (1; 15) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützungen (13) der Greifvorrichtung (S) bezüglich ihrer Abstützpunkte (AP) auf der ebenen Fläche des Artikels (P) verstellbar ausgelührt sind.
4. 4. Kommissioniersystem (1; 15) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Steuervorrichtung zum Steuern der Kinematikeinheit und des Knickarmgreifers (6) entsprechend der, von der Erfassungsstation (2) erfassten Lage, des zu kommissionierenden Artikels (P) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist den, zum Aufnehmen des Artikels (P) um den Knickwinkel (W) abgeknickten, Knickarm (9) unmittelbar nach der Aufnahme des Artikels (P) in Richtung des Längsarms (8) zu verstellen.
5. 5. Kommissioniersystem (1; 15) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung, je nach der mit der Erfassungsstation (2) erfassten Lage des zu kommissionierenden Artikels (P) im Lagerladehilfsmittel (LLH), zum Ansteuem des Knickarms (9) gemäß einer der folgenden Ansteuerfahrten ausgebildet ist: • Abknicken des Knickarms (9) erst nach dem Positionieren des Knickarmgreifers (6) durch die Kinematikeinheit (K) unmittelbar vor der Aufnahme des Artikels (P) bei schwer zugänglichen bzw. schwer greifbaren Artikeln (P); • Abknicken des Knickarms (9) bereits während des Positionierens des Knickarmgreifers (6) durch die Kinematikeinheit (K) bei frei zugänglichen bzw. leicht greifbaren Artikeln (P).
6. 6. Kommissioniersystem (15) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Knickarmgreifer (6) zum Abgeben des aufgenommenen Artikels (P) in einen Zwischenpuffer (16) ausgebildet ist, wobei der Zwischenpuffer von der Steuervorrichtung gesteuert zum Abgeben des zumindest einen in dem Zwischenpuffer (16) zwischengespeicherten Artikels (P) in das Auftragsladehilfsmittel (ALU) ausgebildet ist.
7. 7. Kommissioniersystem (15) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung zum Ansteuem des Knickarmgreifers (6) ausgebildet ist, um eine erste Gruppe von in die Auftragsladehilfsmitteln (ALH) zu kommissionierenden Artikeln (P) auf einer Zwischenpufferplaltform (16) als Zwischenpuffer abzulegen und, um eine zweite Gruppe von in die Auftragsladehilfsmittel (ALH) zu kommissionierenden Artikeln (P) direkt vom Knickarmgreifer (6) in die Auftragsladehilfsmittel (ALH) abzulegen.
8. 8. Kommissioniersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Greiferwechsel Station vorgesehen ist, in der zumindest ein weiterer Knickarmgreifer mit einem anderen Längenverhältnis des Längsarms zum Knickarm vorgesehen ist und, dass die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Art der auf dem Zufuhrforderer verwendeten Lagerladehilfsmittels oder der Art der auf dem Abfuhrförderer verwendeten Auftragsladehilfsmittels zum Auswechseln des Knickarmgreifers ausgebildet ist.
9. 9. Knickarmgreifer (6) zum Aufnehmen eines Artikels (P) von einem Zufuhrförderer (Z) und zum Ablegen des Artikels (P) auf einem Abfuhrförderer (A), wobei der Knickarmgreifer (6) einen im Wesentlichen senkrecht stehenden Längsarm (8) und einen um einen Knickwinkel (W) abknickbaren Knickarm (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Knickarmgreifer (6) die Merkmale gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.