CN104995112B - 用于在物品分组时进行故障指示的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在同时使得故障指示的原因可视化的情况下用于故障指示的方法以及一种用于执行所述方法的设备。在分组时来自汇聚的物品流的物品(01)在提供面(02)上被分组并且在完成分组之后被运出，以便为重新分组腾出空间。此外，在分组时就物品的输入取向和/或输入位置而言在物品流中利用传感器检测所述物品(01)，以便接下来根据所述物品在有待实现的分组中的布置将所述物品送到最终取向和最终位置中。在分组时还利用传感器检测位于所述提供面(02)上的物品(01)。所述方法包括以下工艺步骤：通过利用传感器对位于所述提供面(02)上的物品(01)的检测获得位于所述提供面(02)上的物品(01)的事实上的实际取向和实际位置(03)，通过将位于所述提供面(02)上的物品(01)的事实上的实际取向和实际位置(03)与所述物品(01)在至今为止有待由位于所述提供面(02)上的物品(01)产生的分组中有待实现的目标取向和目标位置(04)进行比较来识别错位的或倒下的物品(05)，并且如果已经发现，一个或多个物品(05)位于错误的位置处或在错误的取向上，那么发出故障指示，和/或中断分组，或者通过改变位于错误位置处的一个或多个物品(05)的位置和/或取向来自动排除故障。

Description

用于在物品分组时进行故障指示的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于在对物品处理期间、特别是在物品分组时进行故障指示的方法。此外，本发明涉及一种根据权利要求13的前序部分所述的、用于执行这种方法的设备。
背景技术
对物品进行处理通常规定，将所述物品单独地分组或者分组成多个例如同时分组成物品层，例如因此物品层随后可以在堆垛位置处堆垛成堆垛，然后在所述堆垛中物品层形成堆垛层。
物品例如可以是物体，如包装的或未包装的对象、容器、纸板箱、或由多个物体构成的包裹，其中，包裹的物体例如通过捆扎、外包装如缠绕件、收缩套管或纸箱或支承架保持在一起，以便仅提及几个可想到的设计方案。
将物品例如分组成物品层特别有效地通过所谓的能够全自动运行的分组站进行。分组站可以包括一个或多个被概括为术语操纵器的旋转台、转接设备和/或也可以包括单轴或多轴的搬运机器人，所述搬运机器人在提供面上将单通道或多通道地汇聚的物品流的物品一再分组到物品层，然后在其完成之后所述物品被运出，以便为重新分组的物品层腾出空间。
在此，就物品的层和/或位置而言在单通道或多通道地汇聚的物品流中利用传感器检测所述物品，以便接下来根据物品在有待实现的物品层中的分组借助于一个或多个操纵器可以操纵所述物品。分组站通常节拍控制并且不取决于一个或多个物品在至今为止产生的分组中是否位于为了获得期望的物品层所需要的正确的层或取向和/或有待产生的、期望的物品层的正确的位置或地点而执行针对当前待分组的物品定义的步骤顺序。因此，在通过操纵至今为止产生的分组中同样利用传感器检测所述物品，以便识别错位的或倒下的物品。为此，有多个光栅位于分组站的提供面的区域中，所述光栅监控至今为止分组的物品并且如果一个或多个物品位于错误的位置或在错误的取向上，停止分组站。
在物品错位或倒下之后，在进一步运行分组站时会导致与补充分组的物品碰撞，随之而来地最好的情况是损坏碰撞的物品，最坏的情况是损坏分组站或所述分组站的一部分，如果在至今为止产生的分组中利用传感器检测到了错位的或倒下的物品，则在发出故障指示的情况下关闭分组站。
为了排除故障清空提供面。然后通过其执行步骤顺序的第一步骤使得分组站开始再次对新的物品层进行分组。
多数无瑕疵的仍被清除的物品被认为是废品，因为仅在相当高的费用的情况下才可以将所述物品再次结合到单通道或多通道地汇聚的物品流中。
除了不期望的高的废品率之外，为了完全清空提供面所需的分组站的停工时间和与之相关的大多完整的、在分组站之前的生产线例如装填设备显示了已知的分组站的显著的缺点。清空特别地因所需的工作保护措施而变得困难，所述工作保护措施规定至少在分组站运行期间对提供面进行封装，从而清空提供面从时间花费的角度来看等同于清除很难够到的空间。
由文献DE 37 04 423 A1已知，为了将对象插入到包装单元内，利用数学方法获得对象在进料输送装置上的空间的层，所述对象借助于在三个轴上可自由编程的搬运机器人以预定的方式取向并且以均匀的间隔转运给进一步输送装置。进一步输送装置将对象引导到插入区，在所述插入区通过插入头进行将对象定位地插入到包装单元内。搬运机器人由计算机控制，所述计算机从光学的识别系统获得对象在进料输送装置上的位置数据和层数据。
由文献DE 600 34 527 T2已知，确定柔性壁的对象的取向并且必要时借助于操纵器改变所述取向。在此通过模型检测器并且通过处理器识别所述取向，其中所述模型检测器对在对象的面上的模型进行检测，所述处理器将检测到的模型与任意数量的预定的、表示对象的各取向的模型相比较。
由文献DE 10 2007 036 020 A1公开了不同取向的、单独的对象流借助于中间插入的定向运送装置使得与在运出装置上被运出的对象流指向相同的对象统一，所述对象在预先给定的角度范围内沿着不同的取向在供应运送装置上被运送。为此，首先在供应运送装置上借助于图像拍摄装置或照相机系统在其取向上捕捉被运送的、单独的对象。然后物品一个接一个地对应于其分离地在定向运送装置上被传递给供应运送装置，所述供应运送装置围绕纵轴线经过了与分别位于其上的对象的、借助于图像拍摄装置或照相机系统获得的取向有关的转动，从而对象一个接一个地全部取向相同地输送给运出装置。
由文献EP 2 500 147 A2已知，在借助于输送装置运送的物品流中通过图像拍摄装置来捕捉物品。图像拍摄装置在此首先捕捉输送装置的整个长度。为了使物品流中的各物品的捕捉与不同尺寸的物品相适应而设置显示器，在该显示器上显示由图片拍摄装置获取的图片。通过用户界面可以根据捕捉的图片的部分的大小将一区域调整为用于捕捉物品的起动条件，待捕捉的物品在所述部分内。所述部分的对应于物品的尺寸的大小通过所述区域与输送装置的总长度的比来确定。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于在对物品处理期间、特别是在物品分组时进行故障指示的方法，在将物品分组例如到物品层时该方法指示故障并且同时在这种情况下便于找到原因，以便简化并由此加速故障原因的排除。此外，本发明的任务还在于提供一种用于执行这种方法的设备。
所述任务分别通过独立权利要求的特征来解决。
其他有利的设计方案由从属权利要求来描述。
因此，本发明的第一主题涉及一种用于在物品分组时进行故障指示的方法。在分组时，单通道或多通道汇聚的物品流的物品在可移动的、例如至少部分随着物品流运动的、或静止的提供面上一再例如被分组到物品层，然后在其完成之后所述物品被进一步运送或运出，以便为重新要进行的分组腾出空间。
就物品的输入取向和/或输入位置而言在单通道或多通道地汇聚的物品流中利用传感器检测所述物品，以便接下来根据物品在有待实现的分组中的布置例如借助于一个或多个操纵器将所述物品操纵最终取向和最终位置中。对单通道或多通道中汇聚的物品流在其输入取向和/或输入位置方面进行的、传感器式的检测的、替代地可选的或组合的联系在此表明，不必强制性地事先就必须检测输入取向和输入位置。同样可能的是，即单通道或多通道汇聚的物品流中的物品总是达到相同的取向。在这种情况下无论是在其输入取向方面还是在其输入位置方面对物品的检测都是多余的，例如通过光栅或类似物例如仅检测其达到(Eintreffen)即可以足够。同样可以想到，如果物品相对于底面是对称的、特别地是旋转对称的，那么对输入方向和输入位置的检测是无效的，在所述底面上物品竖立地到达单通道或多通道汇聚的物品流中，和/或物品例如如此被引导地到达间隔板之间，使得所述物品例如根本不可能占据其它输入取向。
此外，同样利用传感器检测在提供面上位于通过操纵至今为止产生的布置中的物品，以便识别错位的或倒下的物品。
在此首先通过利用传感器对在提供面上位于通过操纵至今为止产生的布置中的物品的检测获得位于所述提供面上的物品的事实上的实际取向和实际位置。
实际取向的获得在此优选地不仅与面相关而且与空间相关。例如可以想到，关于先前所述的物品、例如在物品的底面的几何形状对称的情况下不需要与面相关地检测其实际取向，因为就有待实现的分组而言围绕其在底面上的对称轴的转动不会有影响。而在与空间相关的检测时可以识别，物品例如是否翻转并且其在目标状态下例如垂直地在提供面上的纵向轴线从现在起是否例如平行于提供面。
然后通过对位于提供面上的物品在通过操纵至今为止产生的布置中的事实上的实际取向和实际位置与所述物品在通过操纵至今为止有待由位于提供面上的物品产生的分组中有待实现的目标取向和目标位置的比较来识别错位的或倒下的物品。
如果在通过利用传感器检测并且通过物品在提供面上的实际取向和实际位置实际取向与物品在至今为止产生的分组中的目标取向和目标位置的比较优选持续地对至今为止分组的物品进行的监控时确定，一个或多个物品在错误的位置处或在错误的取向上，那么优选地发出故障指示。替代地或附加地，如果已经发现，一个或多个物品位于错误的位置处或在错误的取向上，中断或停止分组。替代地或附加地，无论是在发出故障指示还是中断分组都可以例如通过机器人改变位于错误位置处的一个或多个错位的物品的位置和/或取向来自动排除故障。
机器人特别地包括至少一个抓取臂，利用该抓取臂所述机器人能够抓取、推动、转动和/或移动错误取向或定位的一个或多个物品，然后使得所述物品移动或对齐到期望的位置和/或取向上。
此外，所述方法还可以规定，对在提供面上和/或在至今为止产生的分组中位于错误的位置或者在错误的取向上的一个或多个物品进行标记，例如因为所述物品在其被送到对应于其在有待产生的分组中的位置的最终位置期间已丢落或倒下。
优选地，借助于图像捕捉(如通过照相机已知的那样)例如通过一个或多个成像传感器以及通过物体识别算法对物品在提供面上的实际取向和实际位置进行传感器式的检测，利用所述物体识别算法可以识别在被图像捕捉所监控的、优选地覆盖整个提供面的范围内的物品的取向和层。
优选地，在显示设备例如屏幕、监视器或显示器上显示通过图像捕捉获取的图像和/或显示通过图像捕捉识别出的、在提供面上的物品的实际取向和实际位置的同时发出故障指示。
本发明通过以下方式实现了故障指示的原因的可视化，即对在提供面上和/或在至今为止产生的分组中位于错误的位置或者在错误的取向上的一个或多个物品进行标记。标记可以通过颜色标记来实现。颜色标记可以通过施加颜色来实现。施加颜色例如可以考虑通过颜色射束(Farbstrahl)或颜色喷涂(Farbspray)或者通过彩弹球(Paintball)来实现。替代地或附加地，颜色标记可以通过在显示设备优选屏幕、监视器或显示器上颜色显示在其当前的位置和层下至少错位的或倒下的物品。错位的或倒下的物品在此优选地可以通过色差(Fehlfarben)来显示，并且由此使得例如同样相对可选地显示的、在至今为止产生的分组中存留的物品突出显示。替代地或附加地，为了物品的标记和突出显示，在显示设备上除了在至今为止产生的分组中呈现的图像捕捉的图像中还存留的物品之外，还可以考虑闪烁地显示错位的或倒下的物品。替代地或附加地，通过直接投影到提供面上可以对在提供面上和/或在至今为止产生的分组中位于错误的位置或者在错误的取向上的一个或多个物品进行标记。
根据本发明的方法的一种特别有效的设计方案规定，同时显示至今为止经过分组的物品和/或有待产生的分组的目标状态。这可以在同一显示设备上、优选在屏幕、监视器或显示器上进行，在所述显示设备上还发出故障指示和/或在所述显示设备上显示至少错位的或倒下的物品的目前的位置和层。可以考虑，这替代地或附加地同样通过直接投影到提供面上来显示。
由此可以以特别明确的方式展示故障指示的原因，并且因此同时可以实现尽可能快地排除故障指示的原因。由此本发明提供了排除故障指示的原因的指导并且由此简化并加速了故障指示的原因的排除。
以重叠显示、并排显示或交替呈现实际状态的图像和目标状态的图像的方式同时显示错位的或倒下的物品和至今为止经过分组的物品和/或有待产生的分组的目标状态。
本发明的一种有利的设计方案规定，一旦恢复到一状态，那么所述分组不是从一开始继续进行而是特别优选地从适当的分组步骤起再自动地继续进行，所述状态对应于在故障指示之前进行的分组步骤结束时或者在其期间进行故障指示的分组步骤结束时存在的、至今为止有待由位于所述提供面上的物品产生的分组。
可以考虑，在要得到的分组的、至今为止产生的布置中没有位于目标取向和目标位置的物品被识别出并且借助于一个或多个负责在提供面上分组的操纵器从物品的实际取向和/或实际位置被引入到其需要的目标取向和/或目标位置中，由此借助于检测到的实际取向和实际位置并且通过与至今为止经过分组的物品的目标取向和目标位置比较进行全自动地排除故障。
还可以考虑在排除故障指示的原因时的积极的支持。其中在显示设备上显示，通过去除和/或转动和/或移动哪些错位的物品或哪个错位的物品使得由有待实现的分组规定的物品的布置与至今为止由位于所述提供面上的物品有待产生的分组的目标状态相对应。由此可以避免错误的修正。如果达到了至今为止产生的分组的目标状态，则可以进行释放并且再次运行分组站。此外，在当前的实际状态下进行了错误的修正时，可以在显示设备上显示新的解决方案。
本发明可以实现在自动或手动地(例如由分组站的操作人员所需的)进行物品修正时的实时修正测试。这可以通过以下方式来实现，即在由于错位的或倒下的物品导致故障的情况下，分组站优选通过成像传感器识别错误进而识别故障的原因，并且对造成故障的错位的或倒下的物品进行标记，例如这通过在显示设备上不仅逐渐显示目标图示(Soll-Darstellung)而且逐渐显示实际图示(Ist-Darstellung)来实现。因此，操作人员在显示设备上看到两个记录，并且还只需要将错位的或倒下的物品推动或移动到正确的位置处和/或还只需要将错位的或倒下的物品移走且必要时替代所述错位的或倒下的物品。如果这样做，则现在分组站可以优选通过成像传感器再次检测是否所有至今为止分组的物品都已经被正确定位。如果情况是这样，则准予释放。否则重新启动所述过程。
本发明的第二主题涉及一种用于执行上述方法的设备。所述设备包括一个或多个、分别单独或整体上覆盖监控区域的传感器，该传感器用于检测被引入到监控区域中的物品的实际取向和实际位置。至少一个传感器在此通过以下方式对监控区域进行监控，即所述传感器优选完全覆盖所述监控区域，并且发送取决于至今为止被引入到监控区域中的物品的实际取向和实际位置的传感器信号。在此如此安置一个或多个传感器，使得所述传感器能够识别并追踪送入到所述监控区域中的物品及其目前的实际取向和实际位置。
处理器与至少一个传感器联接，所述处理器借助于传感器信号确定至今为止被引入到监控区域中的物品的实际取向和实际位置。
所述设备还包括用于标记一个或多个至今为止被引入到监控区域中的物品的机构，所述物品的一个或多个实际取向和/或实际位置与至今为止被引入到监控区域中的物品的、一个或多个规定的目标取向和目标位置不一致。
一个或多个所述用于标记一个或多个至今为止被引入到监控区域中的物品的机构可以如上结合所述方法介绍地例如设计为显示设备、投影装置或施加颜色装置的形式，其中，所述物品的一个或多个实际取向和/或实际位置与至今为止被引入到监控区域中的物品的、一个或多个规定的目标取向和目标位置不一致。
此外，所述设备优选地包括与处理器联接的显示设备、优选地为屏幕、监视器或显示器，如果至今为止被引入到监控区域中的物品的一个或多个实际取向和/或实际位置与至今为止被引入到监控区域中的物品的、一个或多个规定的目标取向和目标位置不一致，那么就可以在所述显示设备上发出故障指示。
优选地，所述设备具有与处理器联接的数据存储器，在该数据存储器中储存在有待实现的分组内在物品的最终取向和最终位置的情况下以及在所述物品从其输入取向和输入位置转运到其最终取向和最终位置期间所有布置在用于分组的监控区域中的物品的所有的目标取向和目标位置。
特别优选地，所述设备具有与至少一个传感器和数据存储器联接的处理器，借助于该处理器在分组期间的任意时刻都可以对借助于图像捕捉识别的物品的实际取向和/或实际位置与储存在数据存储器中的目标取向和目标位置进行比较。通过这种持续性的比较可以提早识别与无故障的运行的偏差，并且在必要时通过提早发出故障指示防止损坏一个或多个物品。处理器可以是这样的处理器，其借助于传感器信号确定至今为止被送到监控区域中的物品的实际取向和实际位置。
至少一个传感器优选地是成像传感器，优选地是至少一个照相机，特别优选地是至少一个摄像机。在此通过图像捕捉对至今为止被引入到监控区域中的物品的实际位置和实际取向进行确定。在这种情况下所述处理器执行物体识别算法，借助于在成像传感器中检测到的图像可以识别至今为止被引入到监控区域中的物品并且可以确定所述物品的实际位置和实际取向。利用物体识别算法在与监控区域一致的、由图像捕捉监控的区域中在物品的实际取向和实际位置方面在由至少一个成像传感器检测的图像中识别所述物品。
用于标记一个或多个至今为止被引入到监控区域中的物品的机构可以包括用于在监控区域中将施加颜色到错位的和/或倒下的物品上的机构，其中，所述物品的一个或多个实际取向和/或实际位置与至今为止被引入到监控区域中的物品的、一个或多个规定的目标取向和目标位置不一致。用于施加颜色的机构可以包括一个或多个颜色喷涂装置和/或用于在监控区域中对错位的和/或倒下的物品进行颜色标记的彩弹球喷射装置。
特别优选地，用于标记一个或多个至今为止被引入到监控区域中的物品的机构包括与处理器联接的显示设备、优选地为屏幕、监视器或显示器，其中，所述物品的一个或多个实际取向和/或实际位置与至今为止被引入到监控区域中的物品的、一个或多个规定的目标取向和目标位置不一致，例如在所述显示设备上可以发出故障指示。在这种情况下，在显示设备上发出由至少一个成像传感器检测到的图像，其中，标记被设置用于例如利用颜色、如以色差的方式和/或闪烁式地突出显示被引入到监控区域中的物品，所述物品的一个或多个实际取向和/或实际位置与有待由至今为止被引入到监控区域中的物品建立的分组的一个或多个规定的目标取向和目标位置不一致。
替代地或附加地，可以在显示设备上显示由至少一个成像传感器检测到的图像与由至今为止被引入到监控区域中的物品待形成的分组和/或有待产生的分组的目标状态的叠加或并置。
所述设备可以是开篇所述的分组站的一部分，所述分组站可以全自动地运行。所述分组站包括例如以上所述的可移动的或固定的提供面以及一个或多个优选构造为单轴或多轴的搬运机器人的操纵器。由至少一个传感器覆盖的监控区域优选地覆盖整个提供面。所述操纵器围绕由单通道或多通道汇聚的物品流的物品组成的分组在提供面上产生分组。在完成分组之后一再被运出，以便为重新分组腾出空间。
在此，就物品的输入取向和/或输入位置而言在单通道或多通道汇聚的物品流中利用传感器检测所述物品，以便接下来在提供面上根据物品在有待实现的分组中的布置例如借助于至少一个操纵器将所述物品送到最终取向和最终位置中。
显而易见的是，本发明可以借助于至少一个成像传感器例如照相机、优选地为摄像机以及对造成分组故障和停止的物品进行标记或借助于执行所述分组的设备例如分组站通过实时监控下述物品来实现，在所述物品从其输入取向和输入位置转运到其在多个物品有待产生的分组中的最终取向和最终位置期间，物品从单通道或多通道汇聚的物品流到达其输入取向和输入位置。通过标记实现对导致故障和随之而来的故障指示的物品的表征。该表征缩短了用于排除故障所需的时间进而缩短了设备的停顿，因为仅必须将其实际位置在转运期间和/或在转运之后与目标位置不对应的物品送到其目标取向和/或目标位置或必须被予以更换。由此还实现了废品的减少，因为将例如错位的或倒下的物品送到其目标取向和/或目标位置可以至少在不完全清空提供面的情况下进行。此外，损坏的物品仅在必要时才必须予以更换。
此外，相对于现有技术的优点是例如在按照先前的错误指示排除错误时实时支持或现场支持操作人员。为此，在显示设备上可以例如以简化的图形的方式发出目标状态和实际状态，以便在排除错误时支持操作人员。一个或多个监控提供面的传感器、优选地为照相机在此优选持久性地检查实际状态，并且在由与至少一个传感器或照相机联接的处理器以及与该处理器联接的数据存储器形成的控制装置中持久性地调整所述实际状态与目标状态。这两种状态被显示为例如不同颜色的简化图形。如果例如通过物体识别算法在图像捕捉的框架内捕捉的物品的事实上的位置发生了改变，那么同时在显示设备上显示这种情况。如果实际状态和目标状态相一致，那么可以发出正面的反馈并且可以将分组站再次投入运行。
相对于现有技术的其他优点是显著节省了在排除故障指示的原因时的时间，随之而来地减少了停顿。节省时间在此取决于故障的原因，因为在现有技术中如果发生故障，操作人员必须首先检查是否错位的或倒下的物品是故障的原因。如果故障指示的起因有其他原因，在本发明中可以省去所述步骤。这种情况对于操作人员也是显而易见的，因为在这种情况下不用对物品进行标记，从而可以直接在其他位置处开始寻找这种故障指示的原因。
相对于现有技术的附加的优点是，明显降低了排除错误的复杂度，因为一方面操作人员不必再识别造成故障的物品，而是例如在显示设备上或者在提供面上优选地用颜色标记造成故障的物品，并且其特征在于此，另一方面操作人员不必在头脑中制定自身的且可能错误的解决策略，而是还仅需执行例如在显示设备上指明的、例如图示的步骤，以便排除故障指示的原因。此外，在执行所述简单的步骤时工作人员自身通过图像捕捉始终可以得到支持。
重要而需要强调的是，本发明允许排除干扰，其中不同于现有技术的是不需要从提供面中去除物品。由此实现了废品的显著减少。
附图说明
在下文中要借助于附图详细阐述本发明的实施例及其优点。其中相同的附图标号表示相同或作用相同的元件。此外，为清楚起见，在各个附图中仅示出了为了解释各个附图所需要的附图标号。图中各元件彼此间的尺寸比并不总是反映真实的尺寸比，因为相对于其它元件有些形状被简化地示出，而为了更好地解释，其他形状被放大地示出。在示意图中示出：
图1示出了位于提供面上的物品在其通过操纵至今为止所产生的布置中的实际状态，所述实际状态具有事实上的实际取向和实际位置；
图2示出了位于提供面上的物品在通过操纵至今为止有待由位于提供面上的物品产生的分组中的目标状态，所述目标状态具有待达到的目标取向和目标位置；
图3示出了错位的和/或错误对齐的物品相比于实际状态在目标状态下的标记以及用于排除其错位和/或偏差的引导图，以便由实际状态产生目标状态。
具体实施方式
示出的实施方式仅仅示出了比如能够是如何设计根据本发明的、用于在对物品处理期间特别是在物品分组时进行故障指示的方法或者根据本发明的、用于执行这种方法的设备的实施例，而并不构成对本发明的封闭的限制。
在物品分组期间，其中单通道或多通道汇聚的物品流的物品01在可移动的、例如至少部分随着物品流运动的、或静止的提供面02上一再例如被分组到物品层，在每次完成分组之后物品被进一步运送或运出，以便为重新分组腾出空间，这就会出现：在图1中示出的位于提供面02上的物品01在其通过操纵至今为止所产生的布置中的实际状态03与在图2中示出的位于提供面02上的物品01在通过操纵至今为止有待由位于提供面02上的物品01产生的分组中的目标状态04不一致，其中，所述实际状态03具有事实上的实际取向和实际位置，所述目标状态04具有待达到的目标取向和目标位置。
如果发生这种情况，其中实际状态03例如在规定的公差范围内与目标状态04不一致匹配，则优选地停止分组，以防止损坏物品01以及负责分组的设备例如分组站的部件。停止优选地与发出故障指示同时进行，例如通过报警声音和/或警示灯和/或通过在例如直接布置在所述设备上和/或布置在机器控制中心内的显示设备上指示相应的信息来进行。
为了能够识别这种情况，不仅在分组时在单通道或多通道汇聚的物品流中传感器式地检测物品01的输入取向和/或输入位置，以便接下来根据所述物品在有待实现的分组中的布置例如通过一个或多个操纵器将其送到最终取向和最终位置，而且还传感器式地检测在提供面02上在对应于实际状态03的、通过操纵迄今为止产生的布置内的物品01，以识别错位的或倒下的物品05。
在此，首先借助于传感器式地对位于提供面02上的物品01的检测获得位于提供面02上的物品01的、事实上的、对应于实际状态03的实际取向和实际位置。
然后，通过比较在实际状态03下位于提供面02上的物品01在其通过操纵至今为止产生的布置中的事实上的实际方位和实际位置与物品在通过操纵至今为止有待由位于提供面上的物品根据目标状态04产生的分组中有待实现的目标取向和目标位置来识别错位的或倒下的物品05。
如果在优选持久地对至今为止已分组的物品进行监控时，通过传感器式地检测和物品01在提供面02上的实际取向和实际位置与物品01在通过操纵至今为止有待由位于提供面02上的物品产生的分组中有待实现的目标取向和目标位置的比较已经发现，一个或多个物品05已经位于错误的位置处或在错误的取向上，那么优选地发出故障指示并且优选地通过停止执行分组的设备中断分组。
在实际状态03例如在规定公差范围内与目标状态04不一致的情况下，其中已识别出，一个或多个物品01已经位于错误的位置处或在错误的取向上并且因此存在至少一个错位的物品05，作为发出故障指示以及中断分组的替代方案或附加方案，可以例如借助于机器人通过改变位于错误位置处的一个或多个错位的物品05的位置和/或取向自动排除故障。
机器人特别地包括至少一个抓取臂，利用该抓取臂所述机器人能够抓取、推动、转动和/或移动错误取向或定位的一个或多个物品05，然后使得所述物品05移动或对齐到期望的位置和/或取向上。
为了加速找到故障指示的原因并且同时为了便于排除故障的原因规定，利用所述故障指示优选地对物品05中的一个或多个设置以标记06，所述物品05在提供面02上和/或在至今为止由位于提供面02上的物品01产生的分组中位于错误的位置处或者在错误的取向上，例如因为所述物品05在其被送到对应于其在有待产生的分组中的位置的最终位置期间已丢落或倒下。
优选地，借助于图像捕捉(如通过照相机已知的那样)例如通过一个或多个成像传感器以及通过物体识别算法对物品01在提供面02上的实际取向和实际位置的实际状态03进行传感器式的检测，其中，利用所述物体识别算法可以识别在被图像捕捉所监控的、优选地覆盖整个提供面02的范围内的物品01的取向和层。
在此，可以在显示设备例如屏幕、监视器或显示器上显示通过图像捕捉获取的图像和/或显示通过图像捕捉识别出的、在提供面02上的物品01的实际取向和实际位置的同时发出故障指示。
在此特别有利的是，通过标记在提供面02上和/或在至今为止由位于提供面02上的物品01产生的分组中位于错误的位置处或者在错误的取向上的一个或多个物品05，通过在显示设备上显示由至少一个成像传感器检测到的实际状态03的图像，在必要情况下设置标记06，其中，如果图像捕捉及其呈现利用颜色来实现，那么错位的或倒下的物品05例如通过颜色显示、例如以色差来标记和/或如在图3中示例性示出那样地通过框07来标记并由此使其突出显示。
也可以考虑，在必要情况下设置标记06并且由此通过图形的叠化使得错位的、例如倒下的物品05在呈现在显示设备上的、借助于图像捕捉获取的图像中突出显示，所述图形关于错位的物品05在其在显示设备上的图示位置处的图示，在其实际位置和实际取向方面以及必要时在其实际延展方面被叠加。这样的图形可以例如闪烁地叠加。
原则上，也可以将整个实际状态03、以及必要时也显示在显示设备上的目标状态04实现为图形，例如没有实际获取的图像的图示。
替代地，可以将错位的物品05上的施加颜色考虑为必要时设置的标记06，所述施加颜色例如可以通过颜色射束或颜色喷涂或者通过将彩弹球射到错位的物品05上来实现。
此外可能的是，如图3所示，在排除故障指示的原因时提供积极的支持。在这种情况下，可以根据在显示设备上的错误图像，通过去除和/或转动和/或推动至少一个错位的物品05来显示物品01在对应于至今为止有待由位于提供面02上的物品01产生的分组的目标状态04的情况下由有待实现的分组规定的布置。为此，在显示设备上的图示中除了至少一个错位的物品05的标记06之外还可以显示至少一个错位的物品05的占位(Platzhalter)08，其中，如果从所述物品05的实际位置和实际取向沿着相应的目标取向和目标层将其推到或送到占位08的位置处，则得到目标状态04，在该目标状态下，先前错位的物品05就位于正确的位置和取向中并且可以进一步进行分组。在这种情况下，带动或推动例如可以通过运动箭头09辅助性地表示。
由此可以避免错误的修正。如果达到了至今为止产生的分组的目标状态03，则可以进行释放并且再次运行分组站。此外，在当前的实际状态下进行了错误的修正时，可以在显示设备上显示新的解决方案。
适于执行前面所述的方法的设备包括一个或多个覆盖监控区域的传感器，所述监控区域优选地包围提供面02。这些传感器发送取决于至今为止被引入到监控区域中的物品01的实际取向和实际位置的传感器信号。如此布置所述传感器，使得能够识别并追踪送入到监控区域中的物品01的实际取向和实际位置。此外，所述设备包括与至少一个传感器联接的处理器，该处理器借助于传感器信号确定至今为止被引入到监控区域中的物品01的实际取向和实际位置。此外，为了实施标记06所述设备还包括用于一个或多个至今为止被引入到监控区域中的物品05的标记06的、相应的机构，其形成实际状态03的一个或多个实际取向和/或实际位置与至今为止被引入到监控区域中的物品01的、一个或多个形成目标状态04的、规定的目标取向和目标位置不一致。
至少一个传感器优选地是覆盖监控区域的成像传感器，优选地是至少一个照相机，特别优选地是至少一个摄像机。然后通过图像捕捉对至今为止被引入到监控区域中的物品的实际位置和实际取向进行确定。在这种情况下执行物体识别算法，借助于在成像传感器中检测到的图像来识别至今为止被引入到监控区域中的物品01并且确定所述物品01的实际位置和实际取向。
用于一个或多个至今为止被引入到监控区域中的物品05的标记06的机构可以包括用于在监控区域中将施加颜色到错位的和/或倒下的物品05上的机构，其中，所述物品05的一个或多个实际取向和/或实际位置与至今为止被引入到监控区域中的物品01的、一个或多个规定的目标取向和目标位置不一致。用于施加颜色的机构可以包括一个或多个颜色喷涂装置和/或用于在监控区域中对错位的和/或倒下的物品例如进行颜色标记的彩弹球喷射装置。
替代地，用于标记06的机构可以包括与处理器联接的显示设备，如果至今为止被引入到监控区域中的物品01的一个或多个实际取向和/或实际位置与至今为止被引入到监控区域中的物品01的一个或多个规定的目标取向和目标位置不一致，和/或由至少一个构造为成像传感器的、覆盖监控区域的传感器检测到的图像被发出，那么就在所述显示设备上发出故障指示。在这种情况下，标记06可以被设置用于例如利用颜色、如以色差的方式和/或闪烁式地突出显示一个或多个被引入到监控区域中的物品05，其一个或多个实际取向和/或实际位置与有待由至今为止被引入到监控区域中的物品01建立的分组的一个或多个规定的目标取向和目标位置不一致。替代地或附加地，在显示设备上可以显示有待由至今为止被引入到监控区域中的物品01建立的分组的目标状态04和/或有待产生的分组。
所述设备可以包括与处理器联接的数据存储器，在该数据存储器中储存在有待实现的分组内在物品01的最终取向和最终位置的情况下以及在所述物品01从其输入取向和输入位置转运到其最终取向和最终位置期间所有布置在用于分组的监控区域中的物品01的所有的目标取向和目标位置，从而在分组期间的任意时刻都可以对被引入到监控区域中的物品01的、借助于传感器信号识别的实际取向和/或实际位置与储存在数据存储器中的目标取向和目标位置进行比较。
所述设备可以是分组站的一部分，所述分组站包括可移动的、例如至少部分地与物品流一起运动的、或固定的提供面02以及一个或多个优选构造为单轴或多轴的搬运机器人的操纵器，所述操纵器围绕由单通道或多通道汇聚的物品流的物品01组成的分组在提供面02上产生分组，在其完成分组之后所述物品总是被再次运出，以便为重新分组腾出空间。由至少一个传感器覆盖的监控区域优选地覆盖整个提供面。就物品的输入取向和输入位置而言在单通道或多通道地汇聚的物品流中利用传感器检测所述物品，以便接下来在提供面上根据物品在有待实现的分组中的布置例如借助于至少一个操纵器将所述物品送到最终取向和最终位置中。
需重要强调的是，替代地或附加地，标记06和/或目标状态03的显示和/或框07的显示和/或一个或多个占位08的显示和/或一个或多个运动箭头09的显示通过投影、优选地通过光投影借助于光学投影设备可以直接在提供面02上进行或发生。合适的光学投影装置例如有在德语中也被称为投影机的视频投影仪和/或集中的、必要时可移动的光束，如例如由激光笔已知，利用所述光束可以照亮错位的物品05及其标记06或者通过其运动可以将例如框07和/或占位08和/或运动箭头09投影到提供面02上，例如以便进一步简化识别和/或排除故障指示的原因。
本发明参照了一种优选的实施方式进行阐述。然而，对本领域技术人员而言可以设想，能够对本发明进行改变或修改，而在这种情况下不会脱离本发明的权利要求的保护范围。
本发明在工业中例如可在制造和操作用于处理物品的设备方面得到应用。
附图标记列表：
01 物品
02 提供面
03 实际状态
04 目标状态
05 错位的物品
06 标记
07 框
08 占位
09 运动箭头

Claims (17)

1.一种用于在对物品(01)分组期间进行故障指示的方法，其中在分组时：
-来自汇聚的物品流的物品(01)在提供面(02)上被分组并且在完成分组之后被运出，以便为重新分组腾出空间，
-就物品的输入取向和/或输入位置而言在物品流中利用传感器检测所述物品(01)，以便接下来根据所述物品在有待实现的分组中的布置将所述物品送到最终取向和最终位置中，
-还利用传感器检测位于所述提供面(02)上的物品(01)，
所述方法包括以下工艺步骤：
-通过利用传感器对位于所述提供面(02)上的物品(01)的检测获得位于所述提供面(02)上的物品(01)的事实上的实际取向和实际位置(03)，
-通过将位于所述提供面(02)上的物品(01)的事实上的实际取向和实际位置(03)与所述物品(01)在至今为止有待由位于所述提供面(02)上的物品(01)产生的分组中有待实现的目标取向和目标位置(04)进行比较来识别错位的或倒下的物品(05)，
-如果已经发现，一个或多个物品(05)位于错误的位置处或在错误的取向上，那么
-发出故障指示，和/或
-对在所述提供面(02)上和/或在至今为止由位于所述提供面(02)上的物品(01)产生的分组中位于错误的位置或者在错误的取向上的一个或多个物品(05)进行标记，或者
-通过改变位于错误位置处的一个或多个物品(05)的位置和/或取向来自动排除故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标记(06)通过以下方式进行：
-颜色标记，和/或
-除了在图像捕捉的至今为止产生的分组中呈现的图像中还存留的物品(01)之外，在显示设备上闪烁地显示错位的或倒下的物品(05)，和/或
-通过对在所述提供面(02)上的错位的或倒下的物品(05)进 行投影。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述颜色标记通过以下方式进行：
-施加颜色，和/或
-在显示设备上对在其当前的实际位置（03）和层中至少错位的或倒下的物品(05)进行颜色显示，和/或
-在显示设备上对在其当前的实际位置（03）和层中至少错位的或倒下的物品(05)以色差来显示，和/或
-在所述提供面(02)上将有颜色的光投影到在其当前的实际位置（03）和层中至少错位的或倒下的物品(05)上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，借助于图像捕捉对在所述提供面(02)上的物品的实际取向和实际位置(03)进行传感器式的检测。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在显示设备上显示通过图像捕捉获取的图像和/或显示在所述提供面上以其实际取向和实际位置(03)通过图像捕捉识别出的物品(01)的同时发出故障指示。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，同时显示至今为止在所述提供面(02)上经过分组的物品(01)和/或有待产生的分组的目标状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在同一显示设备上同时显示至今为止经过分组的物品(01)和/或有待产生的分组的目标状态和/或通过投影到所述提供面(02)来进行，在所述显示设备上还给出故障指示和/或在所述显示设备上显示至少错位的或倒下的物品(05)的当前的实际位置（03）和层。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在显示设备上以重叠显示、并排显示或交替呈现实际状态的图像和目标状态的图像的方式同时显示错位的或倒下的物品(05)和至今为止经过分组的物品(01)和/或有待产生的分组的目标状态和/或通过投影到所述提供面(02)上来进行。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在显示设备上以重叠显示、并排显示或交替呈现实际状态的图像和目标状态的图像的 方式同时显示错位的或倒下的物品(05)和至今为止经过分组的物品(01)和/或有待产生的分组的目标状态和/或通过投影到所述提供面(02)上来进行。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，一旦恢复到一状态，那么所述分组不是从一开始继续进行而是从适当的分组步骤起再自动地继续进行，所述状态对应于在故障指示之前进行的分组步骤结束时或者在其期间进行故障指示的分组步骤结束时存在的、至今为止有待由位于所述提供面(02)上的物品(01)产生的分组。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于借助于检测到的实际取向和实际位置(03)并且通过将至今为止经过分组的物品(01)的目标取向和目标位置(04)比较全自动地排除故障，其中识别出在要得到的分组的、至今为止产生的布置中没有位于目标取向和目标位置(04)中的物品(05)并且借助于一个或多个负责在所述提供面(02)上进行分组的操纵器从其实际取向和/或实际位置(03)被引入到其需要的目标取向和/或目标位置(04)中。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于在排除故障指示的原因时的支持，其中在显示设备上显示，通过去除和/或转动和/或移动哪些错位的物品(05)或哪个错位的物品(05)使得物品(01)的由有待实现的分组规定的布置与至今为止有待由位于所述提供面(02)上的物品(01)产生的分组的目标状态相对应。
13.用于执行根据前述权利要求中任一项所述方法的设备，所述设备包括：
-一个或多个覆盖监控区域的传感器，所述传感器发送取决于至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)的实际取向和实际位置(03)的传感器信号，并且如此布置所述传感器，使得能够识别并追踪送入到所述监控区域中的物品(01)的实际取向和实际位置(03)，
-与至少一个传感器联接的处理器，所述处理器借助于所述传感器信号确定至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)的实际取向和实际位置(03)，
其特征在于用于标记(06)一个或多个至今为止被引入到监控区域中的物品(05)的机构，该物品的一个或多个实际取向和/或实际 位置(03)与至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)的一个或多个规定的目标取向和目标位置(04)不一致。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于与所述处理器联接的显示设备，在所述显示设备上显示以下内容：
-如果至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)的一个或多个实际取向和/或实际位置(03)与至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)的、一个或多个规定的目标取向和目标位置(04)不一致，那么就发出故障指示，和/或
-发出由至少一个构造为成像传感器的、覆盖所述监控区域的传感器检测到的图像，其中所述标记(06)被设置用于以色差的方式利用颜色和/或闪烁式地突出显示一个或多个被引入到所述监控区域中的物品(05)，该物品的一个或多个实际取向和/或实际位置(03)与有待由至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)建立的分组的一个或多个规定的目标取向和目标位置(04)不一致，和/或
-有待由至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)建立的分组的目标状态，和/或
-有待产生的分组。
15.根据权利要求13所述的设备，其特征在于
-与所述处理器联接的数据存储器，在所述数据存储器中储存有不仅在有待实现的分组内在物品(01)的最终取向和最终位置中而且在所述物品(01)从其输入取向和输入位置转运到其最终取向和最终位置期间所有布置在用于分组的监控区域中的物品(01)的所有的目标取向和目标位置(04)，从而在分组期间的任意时刻都能够将被引入到所述监控区域中的物品(01)的、借助于所述传感器信号识别的实际取向和/或实际位置(03)与储存在数据存储器中的目标取向和目标位置(04)进行比较，和/或
-至少一个构造为成像传感器的、覆盖所述监控区域的传感器，其中至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)的实际位置和实际取向(03)的确定通过图像捕捉来进行，其中处理器执行物体识别算法，借助于在成像传感器中检测到的图像来识别至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)并且确定所述物品(01)的实际位置和实际取向(03)。
16.根据权利要求14所述的设备，其特征在于
-与所述处理器联接的数据存储器，在所述数据存储器中储存有不仅在有待实现的分组内在物品(01)的最终取向和最终位置中而且在所述物品(01)从其输入取向和输入位置转运到其最终取向和最终位置期间所有布置在用于分组的监控区域中的物品(01)的所有的目标取向和目标位置(04)，从而在分组期间的任意时刻都能够将被引入到所述监控区域中的物品(01)的、借助于所述传感器信号识别的实际取向和/或实际位置(03)与储存在数据存储器中的目标取向和目标位置(04)进行比较，和/或
-至少一个构造为成像传感器的、覆盖所述监控区域的传感器，其中至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)的实际位置和实际取向(03)的确定通过图像捕捉来进行，其中处理器执行物体识别算法，借助于在成像传感器中检测到的图像来识别至今为止被引入到所述监控区域中的物品(01)并且确定所述物品(01)的实际位置和实际取向(03)。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备是分组站的一部分，所述分组站包括提供面(02)以及一个或多个操纵器，所述操纵器围绕由来自汇聚的物品流的物品(01)组成的分组在所述提供面(02)上产生分组，在其完成分组之后所述物品总是被再次运出，以便为重新分组腾出空间，其中由至少一个传感器覆盖的监控区域至少覆盖所述提供面(02)，其中就物品的输入取向和输入位置而言在物品流中利用传感器检测所述物品(01)，并且在所述提供面(02)上根据所述物品在有待实现的分组中的布置借助于至少一个操纵器将所述物品(01)送到最终取向和最终位置中。
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