CN116507570A - 用于机器人码垛的托盘转移装置、包括托盘转移装置的用于机器人码垛的系统以及用于机器人码垛的方法 - Google Patents

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CN116507570A CN202180076500.1A CN202180076500A CN116507570A CN 116507570 A CN116507570 A CN 116507570A CN 202180076500 A CN202180076500 A CN 202180076500A CN 116507570 A CN116507570 A CN 116507570A
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Abstract

本公开涉及托盘转移装置(1)以及机器人码垛系统,该机器人码垛系统包括托盘转移装置(1)以及在托盘上执行工作的机器人(2),诸如将物品装载到托盘以及从托盘卸载物品。托盘转移装置(1)包括被布置成支撑机器人(2)的中心本体(3),以及用于在围绕中心本体(3)的圆周方向上移动托盘的平台(4)。平台包括用于将托盘装载到平台(4)和从平台(4)卸载托盘的输送机(5)。

Description

用于机器人码垛的托盘转移装置、包括托盘转移装置的用于 机器人码垛的系统以及用于机器人码垛的方法
技术领域
本发明涉及一种用于机器人码垛的托盘转移装置。本发明也涉及包括托盘转移装置的用于机器人码垛的系统及其应用。本发明还涉及用于机器人码垛的系统的应用以及涉及使用该系统的、用于机器人码垛的方法。
背景技术
受当今被发送的包装的数量的影响,有效的将包装装载在托盘上被高度追捧。用于机器人码垛的系统,其中,一个机器人将包装装载和卸载至围绕机器人设置的多个托盘是常见的。
托盘是用于移动货物的平台。存在不同类型的托盘,由不同的材料制成并且具有不同的尺寸。在当代,托盘的尺寸的标准化已经在一定程度上发生。例如,对于称为EUR托盘的欧洲托盘存在广泛地使用的标准。
用于机器人码垛的系统包括工业机器人,工业机器人用于将物品装载和卸载在被布置在机器人附近的托盘上。系统进一步包括一个或更多个转移装置,一个或更多个转移装置用于将空的托盘供应至机器人,并且当机器人已经用物品填充托盘时用于移走托盘。通常,在使用工业机器人的码垛系统中,在固定输送机上的机器人可达到的范围内移动托盘。当机器人已经完成托盘的装载或卸载时,从固定输送机的相对于机器人的相对侧从固定输送机取回托盘。自然地,这占用了大量空间,因为必须存在围绕码垛系统的用于铲车或者其它设备的空间,铲车或者其它设备用于收回托盘。
为了提高码垛效率,大量的托盘可以被布置在围绕机器人的固定位置中。为了空间和时间效率,存在靠近机器人布置的托盘的数量已经最大化解决方案。例如,在WO2006065147A1中,具有托盘位置的输送机围绕机器人布置成圆形。取走环围绕圆布置。取走环包括相对于圆径向以及横向可移动的托架。在供应环和取走环之外,外圆可以被建立,包括用于空的托盘的托盘存储部、缓冲位置以及用于取走完全装载的托盘的一个或更多个输送机带。这种码垛系统的问题在于,其需要大的空间。
在DE10119679B4中,围绕机器人在环形的盘体上布置圆形的输送机。托盘用具有提升叉的转移装置提升至盘体和从盘体提升,并且转移至相邻的卸料输送机。
US6,691,748B1公开了一种容器转移和处理系统。系统包括机器人和具有用于支撑大量的容器的表面的转盘。转盘围绕机器人并且转盘被布置成围绕机器人可旋转。系统进一步包括在转盘的外侧上围绕转盘布置的多个容器工作装置。转盘在容器工作装置之间围绕机器人是可旋转的。容器工作装置对容器及其容纳物执行各种类型的操作。转盘同时地在容器工作装置之间移动容器。机器人在转盘和容器工作装置之间移动容器。所公开的系统是具体地涉及用于装载板状的容器的容器转移和处理系统,板状的容器具有指定数量的储存部分以便执行用于DNA、免疫、化学反应等的处理。容器转移和处理系统不与机器人码垛系统中的托盘的处理有关。
随着对增加效率和最小化空间消耗的需求持续上升,总是需要改进的码垛系统。当然,最小化的成本也总是期望的。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在机器人码垛系统中使用的的改进的托盘转移装置。根据一个方面,本发明的目的是减小机器人码垛系统所需的空间。根据另一方面,本发明的目的是降低机器人码垛系统的成本。
此目的通过如在权利要求1中被限定的托盘转移装置和如在权利要求11中被限定的机器人码垛系统来实现。
托盘转移装置包括中心本体和可移动平台,该中心本体被布置成支撑在托盘上执行工作的机器人,诸如将物品装载到托盘上和从托盘卸载物品,可移动平台被可旋转地连接到中心本体,使得平台在围绕中心本体的圆周方向上是可移动的,并且平台包括用于将托盘装载到平台以及从平台卸载托盘的输送机。
输送机是将材料从一个位置直线地移动到另一个位置的机械搬运装备。在本公开中,输送机被布置为在将托盘装载到平台以及从平台卸载托盘期间用于在平台上直线地移动托盘。输送机不是升降机并且不通过提升和放置托盘来移动托盘。
平台被设计成用于支撑一个或更多个托盘。平台将托盘移动到围绕机器人的限定的位置,并且在安装在中心本体上的机器人对围绕机器人布置的托盘执行工作的同时,平台上的输送机可以将托盘装载到平台以及从平台卸载托盘,诸如装载和卸载具有物品的托盘。因为机器人不涉及移动托盘,所以机器人可以集中于装载和卸载具有物品的托盘。不需要像现有技术中那样在可移动平台与入料输送机之间以及在可移动平台与卸料输送机之间设置任何附加的转移装置(诸如升降叉或附加的机器人),该入料输送机用于在机器人的可及范围内运输空的托盘,该卸料输送机用于将填充的托盘远离机器人运输。因此,托盘转移装置减少了转移托盘所需的空间并且因此减少了机器人码垛系统所需的空间。
输送机使得易于将托盘装载到平台上并且从平台卸载托盘。例如,输送机使得易于将托盘从平台移动到围绕机器人设置的另一输送机上,并且从另一输送机移动到平台上。输送机比使用用于将托盘移动到其它的输送机的诸如机器人的提升设备更简单,并且成本更低。
托盘转移装置的另一优点在于它是紧凑的并且具有带有很少的部件和很少的电气装置(诸如驱动系统)的简单设计。
平台的移动和机器人的移动可以是彼此独立地执行。例如,托盘转移装置可以用于在机器人拾取物品并且用物品装载围绕机器人布置的托盘的同时移动空的托盘和被填充的托盘。例如,托盘转移装置可以被布置成将空的托盘从入料输送机移动至围绕机器人的不同的位置,在填充托盘已被机器人填充之后收回填充托盘,并且将填充托盘移动至出料输送机,同时机器人将物品装载在围绕机器人定位的托盘上。
优选地,中心本体被设计成支撑平台以及机器人。这减少了部件的数量,并且也减少了机器人码垛系统所需的空间。
术语“平台在围绕中心本体的圆周方向上是可移动的”是指平台围绕中心本体的圆周是可移动的。
根据一些方面,平台具有可旋转地连接至中心本体的内端部以及背向中心本体的外端部,并且输送机被布置成在平台的外端部处装载和卸载托盘。这使得易于从围绕机器人布置的固定输送机将托盘装载和卸载至平台。
根据一些方面,平台在径向方向上从附接至中心本体上的内端部延伸至平台的外端部。因此,平台在径向方向上中心本体延伸到平台的外端部。
根据一些方面,输送机被布置成在托盘的装载和卸载期间相对于中心本体在径向方向移动托盘。
由于输送机被布置成在平台的外端部处装载和卸载托盘并且在托盘的装载和卸载期间相对于中心本体在径向方向上移动托盘,输送机可以是用于在固定位置处从围绕机器人在不同径向方向布置的多个其它输送机中装载和卸载托盘。在下文中,围绕机器人布置的其它输送机被称为第二输送机。平台可以将托盘移动到围绕机器人的与第二输送机的位置相对应的位置。通过所公开的解决方案,托盘可以在第二输送机与托盘转移装置之间围绕机器人移动。通过将第二输送机中的一个布置为卸料输送机,填充有物品的托盘可通过托盘转移装置上的平台移动至卸料输送机。
根据一些方面,输送机被布置成用于在托盘的卸载和装载期间在平台上在向前的和相反的方向上直线地移动托盘。适合地,输送机被布置成使得它可以在向前的方向以及在相反的方向移动托盘。例如,输送机被布置成在向前的方向上移动托盘,即,在卸载托盘期间,托盘在朝向平台的外端部的方向上移动,并且输送机被布置成在相反的方向移动托盘,即,在装载托盘期间,在朝向平台的内端部的方向上移动托盘。例如,托盘在装载和卸载托盘期间相对于中心本体在径向方向上移动。
根据一些方面,中心本体在上端部与下端部之间延伸,并且平台是围绕旋转轴线可旋转的,旋转轴线与在上端部与下端部之间延伸穿过中心本体的轴线是同轴的。这使得托盘转移装置更紧凑并且减小了所需的空间。适合地,平台是围绕中心本体的中心轴线可旋转的。
根据一些方面,中心本体的上端部设置有用于将机器人紧固到中心本体上的紧固构件。用于紧固机器人的紧固构件被设置在中心本体的上端部,使得可以将机器人附接至中心本体的上端部,这确保具有小的占用空间的紧凑的机器人码垛系统。此外,这方面确保平台是围绕机器人可旋转的。优选地,但不是必需的,平台的旋转轴线与机器人的旋转轴线是同轴的。这使得码垛系统甚至更加紧凑的。
根据一些方面,平台是围绕中心本体可旋转的并且用于紧固机器人的紧固构件被设置在中心本体的上端部处。这意味着紧固构件被设置在竖直方向上所见的平台上方。因此,机器人被安装在中心本体的顶部上,并且平台在机器人下方旋转。这是有利的,因为平台的旋转运动将干扰机器人的旋转运动的风险是被降低的,反之亦然。这也消除了平台与机器人之间的碰撞风险。
根据一些方面,中心本体是圆柱形的。这有助于托盘转移装置的制造。
根据一些方面,托盘转移装置包括被布置在中心本体的下端部处的紧固布置以用于将托盘转移装置紧固在安装表面上。
根据一些方面,平台是大体上矩形的。优选地,输送机是矩形的。因为大多数托盘是矩形的,所以矩形平台适合托盘的形状并且平台的尺寸可以被减小。适当地,平台的装载区域是矩形的。因此,可以最佳地使用平台的装载区域。
平台的尺寸取决于托盘的尺寸和由平台转移的托盘的数量。
根据一些方面,平台是长形的并且被布置成使得纵向轴线相对于中心本体在径向方向上延伸。由于大多数托盘是长形的并且在输送机上被运输,其中它们的纵向轴线与输送机的纵向轴线对准;如果平台也是长形的,则有助于将托盘装载和卸载到平台。
根据一些方面,平台被设计成一次支撑最多两个托盘。因此,平台可以一次运输一个或两个托盘。这减小了平台的尺寸,并且因此减小了托盘转移装置的尺寸。例如,平台可以同时运输一个空的托盘和一个填充的托盘。在一种应用中,平台通过给机器人提供空的托盘并且通过移走填充的托盘来交付给(tender)机器人,所述机器人附接至中心本体。围绕机器人有很多空间用于容纳若干托盘。当机器人已填充托盘时,平台用于将填充的托盘与空的托盘交换。在托盘的交换期间,机器人可继续将物品装载到围绕机器人布置的托盘中的另一个托盘。在这种类型的应用中,存在足够的时间来一次移动一个托盘或一次移动两个托盘,因为在机器人用物品已经填充托盘之前需要一些时间。
根据一些方面,平台被设计成一次支撑一个单一托盘。因此,平台被设计成逐一运输托盘。这进一步减小了平台的尺寸,并且因此减小了托盘转移装置的尺寸。
根据一些方面,平台的装载区域是至少1200mm×400mm。这允许平台运输至少一个托盘。例如,平台的装载区域是至少为1200mm×800mm。这允许平台运输至少一个EUR托盘。平台的装载区域是指可以用于运输托盘的平台的区域。
根据一些方面,平台的装载区域小于2000mm×2000mm。这允许平台运输两个EUR托盘并且保持托盘转移装置小且紧凑。
根据一些方面,平台的装载区域大于或等于1000mm×400mm且小于或等于2000mm×2000mm。
根据一些方面,输送机的宽度为2000mm至800mm。这允许平台运输两个EUR托盘,同时保持托盘转移装置小且紧凑。
根据一些方面,输送机的长度为1800mm至800mm。这允许平台运输两个EUR托盘,同时保持托盘转移装置小且紧凑。
根据一些方面,托盘转移装置包括第一致动器,第一致动器被布置成致动平台围绕中心本体的旋转运动。例如,第一致动器是伺服马达。伺服马达可精确地操作,使得平台移动到围绕中心本体的精确位置,使得平台上的输送机与固定输送机对准。
根据一些方面,托盘转移装置包括被布置成驱动输送机的径向运动的第二致动器。例如,第二致动器是电马达。输送机是例如由链式传动或平的带式传动驱动。
可以使用除了电马达之外的用于致动旋转和/或用于驱动输送机的其它马达,例如内燃机。
在当输送机是辊式输送机时的情况下,输送机可以通过转动辊中的一个或更多个辊(例如,离中心本体最远的那个)来驱动。
由于第一致动器和第二致动器,因此平台的旋转运动和输送机的径向运动是彼此独立的。
根据一些方面,托盘转移装置包括控制单元,控制单元被布置成控制第一致动器,使得平台围绕中心本体移动并且停止在被限定的径向位置处,以便将托盘装载到平台和从平台卸载托盘。控制单元进一步被布置成控制第二致动器,使得当平台已经停止在被限定的径向位置处时,输送机将托盘装载至平台和从平台卸载托盘。这是在机器人码垛系统中处理托盘的有效方式。机器人可以从托盘的处理中被释放,并且可以集中于在托盘上执行工作,诸如将物品装载和卸载至托盘。
例如,当机器人用物品填充相对于机器人被设置在第一径向位置中的托盘时,填充的托盘被装载到平台并且平台将填充的托盘运输到相对于机器人被设置在第二径向位置中的出料输送机。然后,平台可以被移动到相对于机器人设置在第三径向位置中的入料输送机,以用于接收空的托盘。空的托盘装载至平台并且通过平台运送回第一位置。
根据一些方面,输送机包括被布置成相对于中心本体在径向方向上移动托盘的运输机构。中心本体限定用于平台的旋转轴线,并且因此输送机被布置为相对于平台的旋转轴线在径向方向上移动托盘。机器人被布置在中心本体的顶部上,并且运输机构被布置为相对于机器人在径向方向上移动托盘。因此,输送机可以被用于从围绕机器人在不同径向方向上布置的第二输送机装载和卸载托盘。运输机构可以包括例如辊、皮带或链条。
根据一些方面,输送机是辊式输送机、带式输送机或链式输送机。可以用于将托盘装载到平台以及从平台装载托盘的任何输送机是可能的。可以根据将要被运输的托盘的类型(如托盘的尺寸)来选择输送机的类型。
根据一些方面,平台被布置成围绕中心本体可旋转至少180°、优选地围绕中心本体可旋转至少270°、并且最优选地围绕中心本体可旋转至少360°。这使之有可能围绕机器人布置许多固定输送机。
根据一些方面,托盘转移装置包括被布置在平台与中心本体之间的轴承,使得平台相对于中心本体是可旋转的。轴承是围绕中心本体可旋转地布置平台的稳固方式。由于轴承中的低摩擦,平台也是容易地被转动。
根据一些方面,托盘转移装置包括环绕中心本体并且被布置成围绕中心本体可旋转的环形元件,平台被附接至环形元件,并且轴承被布置在环形元件与平台之间。这种设计制造简单,且使得托盘转移装置紧凑,仅具有几个部件。
根据一些方面,轴承是回转轴承、滚珠轴承或滑动轴承。轴承可以是可以用于使平台围绕中心本体转动的任何种类的轴承。
根据一些方面,轴承是回转轴承,也称为转盘轴承。回转轴承是紧凑的、可靠的且易于维护的。
根据一些方面,平台包括耦接装置,该耦接装置被布置在平台的外端部处以用于将输送机耦接至第二输送机,并且耦接装置被布置成与第二输送机接合和脱离,以便当平台的外端部面向第二输送机时,平台的输送机可以与第二输送机形成联合输送机。第二输送机是围绕托盘转移装置布置的固定输送机中的一个固定输送机。因此,易于在平台上的输送机与围绕机器人布置的固定输送机之间移动托盘。
根据一些方面,第二致动器被布置成驱动联合输送机。耦接装置被布置成当平台上的输送机耦接到第二输送机时,使得第二致动器驱动输送机在平台上的运动以及第二输送机的运动。因此,平台的输送机和第二输送机可以由相同的致动器驱动。因此,仅需要具有一个单个致动器用于移动当两个输送机彼此耦接时的两个输送机。优选地,单个致动器被布置在平台上。由此,可以利用平台上的致动器来驱动围绕托盘转移装置定位的所有固定输送机。如果用于驱动联合输送机的致动器是被布置在托盘转移装置的平台上则是有利的,因为然后,仅需要一个单个致动器来致动托盘转移装置的输送机以及第二输送机。
本公开还提供了一种用于机器人码垛的系统,该系统包括根据本发明的托盘转移装置以及附接至中心本体的上端部的机器人。机器人被附接至中心本体的上端部并且被配置为对托盘执行工作,诸如将物品装载到托盘以及从托盘卸载物品。机器人码垛系统被配置成使得输送机可以在机器人对另一托盘执行工作的同时将托盘装载和卸载到平台。平台还可以在机器人对另一托盘执行工作的同时围绕机器人移动托盘。当讨论这里与机器人相结合的托盘转移装置时,该系统具有与上述解释的相同的优点。
机器人码垛系统包括控制单元,控制单元被布置成控制平台的旋转和输送机。控制单元可以被布置在托盘转移装置上或被布置在机器人上。控制单元还可以被布置在托盘转移装置和机器人两者的外部;例如,在外部服务器上或者在云端上。
托盘转移装置可以包括用于从控制单元接收一个或更多个控制信号的电路。电路可以被布置为接收无线或有线信号。可替代地,信号仅仅是至托盘转移装置的第一致动器的指示托盘转移装置如何旋转平台的信号以及至输送机的命令输送机开始或停止输送机的运动的信号。
根据一些方面,控制单元是被布置为控制机器人的运动、平台的运动和输送机的运动的机器人控制器。有利的是使用机器人控制器来控制机器人以及托盘转移装置。典型的机器人控制器包括用于控制外部轴线的器件,该器件使得能够从机器人控制器控制第一致动器和第二致动器。可替代地,系统包括用于控制机器人的运动的单独的机器人控制器。
根据一些方面,机器人码垛系统包括围绕机器人布置在不同径向位置中的多个第二输送机,并且控制单元被配置成控制平台的旋转,使得平台在第二输送机中的每个第二输送机之间是可移动的。第二输送机被布置为使得当平台的外端部面向第二输送机中的一个第二输送机时,平台上的输送机可以将托盘装载至平台并且从平台卸载托盘。因此,在托盘转移装置与第二输送机之间的托盘的转移是便利的。第二输送机中的每个第二输送机都被布置成使得当平台已经被旋转以使得平台的外端部面向第二输送机时,第二输送机的一端紧邻平台的外端部或与平台的外端部直接接触。第二输送机围绕机器人在不同的径向方向上固定地定位,并且优选地在机器人的工作区域内定位。围绕托盘转移装置和机器人布置的第二输送机的数量可以根据平台的尺寸和第二输送机的尺寸而变化,例如,10个或14个。可以围绕托盘转移装置和机器人布置如此多的第二输送机的事实使得系统高效,因为机器人的托盘的数量可以达到被最大化。
根据一些方面,机器人码垛系统包括托盘转移装置,托盘转移装置包括根据上述的耦接装置。平台的输送机的耦接装置被布置成使得当平台的外端部面向第二输送机时平台的输送机可以与第二输送机形成联合输送机。换言之,平台的输送机可以与每个第二输送机单独地形成联合输送机。这使得易于在平台和第二输送机之间转移托盘。
机器人码垛系统包括用于驱动联合输送机的致动器。致动器可布置在平台上或者连接至至少两个第二输送机中的每一个第二输送机。第二致动器因此可以被布置在平台上或与第二输送机中的每个第二输送机连接。
根据一些方面,平台的输送机和至少两个第二输送机是辊式输送机、带式输送机或链式输送机。平台的输送机和第二输送机不必是相同的类型。托盘将从第二输送机被装载到平台或从平台卸载到第二输送机,并且即使输送机的类型是不同的,只要输送机的类型可以保持托盘,也可以这样做。在输送机可以形成如上述说明的联合输送机的情况下,优选的是输送机是相同的类型。
根据一些方面,机器人被安装在中心本体的顶部上并且平台在机器人下方旋转。例如,机器人的基座被附接到转移装置的紧固构件。由此,机器人在竖直方向上看被设置在平台上方。这消除了平台和机器人之间的碰撞风险。
根据一些方面,平台的旋转轴线延伸通过机器人基座。例如,平台的旋转轴线与机器人的第一旋转轴线重合。
根据一些方面,机器人码垛系统包括被布置在托盘转移装置与码垛机器人之间的高度调节部件。高度调节部件可以是静止的或具有可调节的高度。高度调节部件可以包括可紧固在托盘转移装置与机器人之间的底座。如果高度调节部件具有可调节的高度,则其可以是可设定为不同高度的可伸缩设备。高度调节部件用于将机器人布置在期望的高度处。不同类型的机器人可以需要不同的工作高度。不同的码垛站也可以需要不同的工作高度。高度调节部件使得系统在它可以使用什么地方以及使用什么机器人方面更加灵活。
根据一些方面,机器人码垛系统包括托盘包裹机,其中,至少两个第二输送机中的至少一个第二输送机部分地被布置在托盘包裹机下方。通过机器人在第二输送机中的一个第二输送机上装载具有包装的托盘可以然后通过托盘转移装置移动至包括用于包裹具有包装的托盘的托盘包裹机的第二输送机。部分地被布置在托盘包裹机下方的第二输送机可以是从包括码垛系统的码垛站取回包装好的托盘的地方。
根据另一方面,本发明涉及一种使用根据本发明的系统用于机器人码垛的方法。
方法包括:
将多个托盘围绕机器人设置,
控制机器人,使得机器人将物品装载到托盘以及从托盘卸载物品,
将可移动平台在围绕机器人的圆周方向上移动至托盘之一,
控制可移动平台上的输送机,使得托盘被加载到可移动平台,
将具有托盘的可移动平台在围绕机器人的圆周方向移动至确定位置,以及
控制可移动平台上的输送机,使得当平台已经到达确定位置时,从可移动平台卸载托盘。
该确定位置是例如卸料输送机的位置。
根据另一方面,本发明涉及用于机器人码垛的系统的应用。机器人用于将物品装载到托盘以及从托盘卸载物品,可移动平台上的输送机用于将托盘装载到可移动平台以及从可移动平台卸载托盘,并且可移动平台用于在围绕机器人的圆周方向上移动托盘。
附图说明
现在将通过不同方面的描述并且根据附图来更详细地解释本发明。
图1以立体图示出了示例托盘转移装置。
图2以立体图示出了具有两个致动器的示例托盘转移装置。
图3从上方示出了图2的示例托盘转移装置。
图4从侧部示出了图2的示例托盘转移装置。
图5示出了用于将输送机耦接至第二输送机的示例耦接装置。
图6示出了图5的示例耦接装置,其中轮体已经移动。
图7示出了已经安装至平台的示例耦接装置。
图8示出了图7的示例耦接装置,其中,轮体已经移动以朝着要接合的输送机推动轮体。
图9以立体图示出了图8的示例耦接装置。
图10示出了具有托盘转移装置和机器人的示例机器人码垛系统。
图11示出了具有托盘转移装置和机器人的示例机器人码垛系统,机器人安装有布置在托盘转移装置与机器人之间的高度调节部件。
图12示出了具有托盘转移装置、机器人以及围绕托盘转移装置和机器人布置的第二输送机的示例机器人码垛系统。
图13示出了具有增加的高度调节部件的图12的示例机器人码垛系统。
图14示出了在托盘转移装置的平台的另一位置中的图13的示例机器人码垛系统。
图15示出了示例机器人码垛系统,其中,托盘转移装置将装载具有装载的包装的托盘。
图16示出了当托盘转移装置的平台已装载托盘时的图15的示例机器人码垛系统。
图17示出了当托盘转移装置的平台已经转动以将托盘装载在不同的第二输送机上时的图16的示例机器人码垛系统。
具体实施方式
下面将根据附图更全面地描述本申请公开的方面。然而,本文所公开的装置和系统可以是以许多不同的形式来实现,并且不应被解释作为是限制本文所阐述的方面。附图中相同的附图标记始终表示相同的元件。
本文中使用的术语仅用于描述本公开的特定方面的目的,并不旨在限制本公开。如本文中使用的,除非上下文另有明确地指示,否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。
除非另外被定义,本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。
图1以立体图示出了用于机器人的示例托盘转移装置1。托盘转移装置1包括用于支撑机器人的中心本体3。中心本体3包括上端部3a和下端部3b。中心本体3沿着轴线在上端部3a与下端部3b之间延伸。中心本体3设置有用于将机器人紧固至中心本体3的紧固构件1b。紧固构件1b可以被布置成与上端部3a连接,以用于将机器人附接至托盘转移装置1的中心本体3的上端部3a。在该示例中,紧固构件1b是设置有多个通孔的紧固板。底部紧固设备1c可以被布置为与中心本体的下端部3b连接,以将托盘转移装置1紧固在安装表面(诸如地板)上。托盘转移装置1将与机器人一起用于码垛系统中。
中心本体3例如具有圆柱体的形状,即,直圆柱体。然而,中心本体可以具有其它形状。中心本体3具有位于上端部3a与下端部3b之间的包络表面3c。
托盘转移装置1包括可旋转地布置在中心本体3上的平台4,使得平台4是围绕中心本体可旋转的。因此,平台是围绕包络表面3c可旋转的。平台可旋转地连接至中心本体,使得平台在围绕中心本体(3)的圆周方向上移动托盘(6)。平台4被布置成围绕旋转轴线A1可旋转。适当地,旋转轴线A1与中心本体的轴线重合。在中心本体3具有圆柱体的形状的情况下,旋转轴线A1优选地与圆柱体的轴线方向重合。平台被布置成围绕中心本体可旋转至少180°,优选地围绕中心本体可旋转至少270°,并且最优选地围绕中心本体可旋转至少360°。适合地,平台4具有可旋转地连接至中心本体3的内端部4b和背离中心本体3的外端部4a。优选地,平台在相对于中心本体的径向方向上从内端部4b延伸到外端部4a。平台4可以在径向方向上伸长。优选地,平台4被设计成一次运输至多两个托盘。这是有利的,因为它使得托盘转移装置小的且紧凑的,并且因此减少了机器人码垛系统所需的空间。在该示例中,平台4被设计成用于一次运输单个托盘。
平台4包括用于将托盘装载至平台并且从平台卸载托盘的输送机5。输送机5被布置为在平台4的外端部4a处装载和卸载托盘。适当地,输送机5被布置成在托盘的装载和卸载期间沿着平台直线地移动托盘。在该示例中,平台4包括平行并且彼此相距一定距离布置的两个臂4c、4d,并且输送机5布置在臂4c、4d之间。输送机5被附接至臂4c、4d。输送机被布置成支撑托盘。因此,输送机5的尺寸限定平台4的装载区域。优选地,由于大多数标准托盘是矩形的,所以输送机的形状是矩形的。优选地,平台4的装载区域的尺寸小于2000mm×2000mm,以保持托盘转移装置小且紧凑。优选地,平台的装载区域的尺寸是至少1000mm×400mm,以允许平台运输托盘。
EUR托盘的标准化尺寸大小是1200mm×800mm。例如,平台的装载区域的尺寸是至少1200mm×800mm以能够运输EUR托盘。适当地,输送机5的宽度是2000mm至800mm。适当地,输送机5的长度是1800mm至800mm。这允许平台运输一个或两个EUR托盘,同时保持托盘转移装置小且紧凑。然而,存在具有其它尺寸的许多其它类型的托盘。因此,根据将要被运输的托盘的类型,平台可以具有其它的尺寸。
输送机5包括运输机构5a,该运输机构5a被布置成在将托盘装载到平台以及从平台卸载托盘期间使托盘相对于中心本体的轴线在径向方向上移动。适当地,根据托盘是否被装载到平台还是从平台卸载,运输机构5a被布置成相对于中心本体在向前的方向和向后方向移动输送机。例如,运输机构5a被布置成在卸载托盘期间以朝向平台的外端部4a的向前的方向移动输送机,并且运输机构5a被布置成在装载托盘期间以朝向平台的内端部4b的相反的方向移动输送机。在这个示例中,运输机构5a包括多个被布置成围绕其纵向轴线可旋转的间隔开的辊5b,以及连接到辊5b的链条,使得辊中的一个辊旋转时所有辊是同步地旋转。辊可以顺时针以及逆时针旋转。运输机构5a可以用不同的方式来布置。例如,运输机构5a可以包括传送带。
中心本体3的下端部3b可以包括紧固设备1c,例如,紧固设备为圆形板的形式,以将托盘转移装置1紧固在安装表面上。圆形板可以具有比中心本体3更大的直径,以便当圆形板紧固到安装表面时获得额外的稳定性。
托盘转移装置1可以包括布置在平台4与中心本体3之间的轴承7,使得平台4相对于中心本体3是可旋转的。轴承7是将平台4布置成围绕中心本体3可旋转的稳固的方式。应注意,轴承在图中不可见,但是在图1中箭头指示了轴承的位置。
如在图1中图示的示例中可见,托盘转移装置1可以包括环绕中心本体3并且被布置成围绕中心本体3可旋转的环形元件8。平台4附接至环形元件8,并且轴承7被布置在环形元件8与平台4之间。在图示的示例中,平台的臂5c-5d被附接至环形元件8。由于轴承7中的低摩擦,平台4也容易转动。平台4由此通过旋转轴承7而转动。轴承7例如是回转轴承、滚珠轴承或者滑动轴承。回转轴承,也称为转盘轴承,是紧凑的,可靠的并且容易维护的。轴承7可以是任何种类的可以用于使平台4围绕中心本体3转动的轴承。
应注意的是,平台4可以可伸缩地布置在托盘转移装置的中心本体3上,使得平台4可以远离中心本体3和朝向中心本体3直线地移动。
图2以立体图示出了具有两个致动器9、10的示例托盘转移装置1。图3从上方示出了图2的示例托盘转移装置1,并且图4从侧部示出了图2的示例托盘转移装置1。托盘转移装置1包括被布置为致动平台4的旋转运动的第一致动器9。第一致动器9被布置成致动平台4围绕中心本体在正圆周方向的旋转运动和在反圆周方向的旋转运动。例如,第一致动器9是伺服马达。伺服马达可以被精确地操作,使得平台4围绕中心本体3移动到的精确位置,使得平台4上的输送机5与固定输送机对准。托盘转移装置1进一步包括被布置为驱动输送机5的运输机构5a的运动的第二致动器10。例如,第二致动器10是电马达。除了电马达之外的用于致动旋转和/或用于驱动输送机的其它的致动器可以被使用,例如内燃机。例如,输送机5可以用链式传动或平的带式传动来驱动。
致动平台4的旋转运动的第一致动器9是例如伺服马达,伺服马达通过使接合轴承7上的齿条的齿轮旋转来使轴承7转动。使用伺服马达的优点是它允许对位置、速度和加速度的精确控制。另一选择是为此使用步进马达。第一致动器9可以包括用于确定平台4的位置的传感器。传感器是例如分解器或编码器。可替代地,传感器被直接地定位在平台上。来自传感器的输出可以被用于控制平台的位置。控制单元12然后可以使用来自传感器的输入以确定如何移动平台4并且相应地如何控制致动器9。
用于驱动输送机5的第二致动器10是例如三相的马达。除了电马达之外的其它用于致动旋转和/或用于驱动输送机5的马达可以被使用。用于驱动输送机5的第二致动器10还可以是伺服马达,并且致动平台4的旋转运动的致动器9还可以是三相的马达。
用于转动平台4的替代方案是例如在平台4上布置多个轮体,轮体接合托盘转移装置1下方的安装表面并且其中轮体中的至少一个轮体是由马达驱动的。
使用电马达的替代方案是使用气动马达。
在当输送机是辊式输送机时的情况下,可以通过转动辊中的一个辊或更多个辊(例如,离中心本体3最远的那个辊)来驱动输送机。当转动所有辊时,它们是例如通过使所有辊以同步的方式转动的链条来转动。链条是例如由马达驱动的齿轮驱动。
用于辊式输送机的另一个词语是线轴式辊式输送机。
在三个辊上图示的突出环用于引导托盘,使得托盘在平台4的输送机5上笔直地被装载和卸载。突出环是可选的。
如图7所示,平台4可以包括在平台4的外端部4a处的用于将输送机5耦接到第二输送机13的耦接装置11。第二输送机13然后成为围绕托盘转移装置1布置的多个固定输送机13中的一个。在图9、图12至图17中图示了第二输送机13。通过耦接装置11,平台4的输送机5和第二输送机13可以由相同的驱动器(例如,第二致动器10)来驱动。因此,仅需要驱动它们中的一个,并且如果致动器被布置在平台4上,则围绕托盘转移装置1的所有的固定输送机可以利用具有耦接装置11的平台4的第二致动器来驱动。
图5示出了将输送机5耦接至第二输送机13的示例耦接装置11。当输送机是辊式输送机时,该示例装置可以被使用。示例耦接装置11包括用于将耦接装置11紧固到平台4的紧固装置11a以及轮体11b,该轮体11b将被定位成使得其邻接输送机5的辊5b和第二输送机13的辊5c两者。因此,当平台4的辊5b滚动时,第二输送机的辊5c也滚动,第二输送机的辊5c由轮体11b驱动,轮体11b转而由平台4的辊5b驱动。
图6示出了图5的示例耦接装置11,其中轮体11b已经被移动。示例耦接装置11可以被布置成通过直线运动在至少两个位置之间移动。直线运动是例如由电马达来驱动。
图7示出了已经被安装到平台4的示例耦接装置11,并且图8示出了图7的示例耦接装置11,其中轮体11b已经被移动以将轮体11b推向它是将要接合的输送机。应注意的是,图7和图8示出了从侧部看的视图,而耦接装置的线路被示出在平台和输送机的线路上方,以更好地示出耦接装置。从图中可以看出,轮体11b移动至轮体11b邻接输送机5的辊5b和第二输送机13的辊5c的位置。图9以立体图示出了安装在平台4上的示例耦接装置11。在这些图中,可以看到,紧固装置在平台4的下侧上被紧固到平台4。
例如,在输送机5由链条驱动的情况下,替代性的耦接装置11是在平台的外端部4a处使用齿轮,该齿轮被布置成接合平台4输送机5的链条和第二输送机的链条两者。在这种情况下,平台4输送机5的链条驱动齿轮,该齿轮转而驱动第二输送机的链条。在这个示例中,如果平台4可伸缩地被布置在如上文阐述的中心本体3上以促进齿轮在第二输送机的链条中的接合,那么这可以是有益的。
图10示出了包括托盘转移装置1和被布置在中心本体3的上端部的机器人2的机器人码垛系统的示例。如图所示,机器人在竖直的方向上被设置在平台4的上方。机器人被安装在中心本体的顶部上并且平台在机器人下方旋转。
平台4围绕机器人2是可旋转的。优选地,平台4围绕机器人2可旋转至少180°,更优选地围绕机器人2可旋转至少270°,并且最优选地围绕机器人2可旋转至少360°。机器人码垛系统包括被布置成控制平台4围绕中心本体的旋转的控制单元12。控制单元12被布置成控制第一致动器9,使得平台4围绕中心本体3移动并且停止在被限定的径向位置处。控制单元12还可以被布置为控制第二致动器10,使得当平台已经停止在限定的径向位置时,输送机5将托盘装载至平台4并且从平台4卸载托盘。控制单元12可以是托盘转移装置1的一部分,或者控制单元12可以是机器人码垛系统的一部分。控制单元12也可以是用于控制机器人的运动的机器人控制器的一部分。
控制单元9被配置为根据一个或更多个控制程序控制平台4,一个或更多个控制程序包括用于如何控制托盘转移装置的运动的程序指令,例如,将平台旋转至特定的位置,直到托盘已装载在平台上或者托盘已从平台卸载为止停止旋转,并且将平台旋转至新的位置。控制单元12可以设置有存储位置,该存储位置指示平台4移动到哪里,例如,如图12所示,平台与围绕转移装置1布置的固定的第二输送机13对准的位置。控制程序可以例如包括关于如何将平台4移动至平台4与固定输送机13对准的位置的指令。控制单元12可以被配置成基于一个或更多个控制程序来控制第一致动器9。控制单元12是例如被配置为基于控制程序向第一致动器9生成一个或更多个控制信号。
控制单元12也可以被布置成控制输送机5的运动(例如,启动输送机和停止输送机)和控制输送机的运动方向。控制单元12可以被布置成控制第一致动器9和第二致动器10。
控制单元12包括用于处理数据和控制程序的处理电路。控制单元12要么包括通信电路或者是被连接到通信电路,通信电路用于接收传感器数据并发送用于其控制的部件的指令。控制单元12与第一致动器9和第二致动器10之间的通信可以是被制造为有线的或无线的。
在这个示例中,机器人2具有六个轴。然而,机器人可以具有多于或少于六个轴。应注意的是,附图中图示的机器人2仅是示例机器人。在托盘转移装置1上使用哪种类型的机器人并不重要。存在许多能够码垛的机器人。此外,托盘转移装置1容易地适配于能够支撑任何类型的机器人2。
在这个示例中,机器人2具有三个主轴和三个手腕轴。静止支脚(通常被称为机器人的基座2a)支撑可围绕第一轴线R1旋转的架体。机器人的基座2a附接至转移装置1的中心部3上的紧固构件1b。平台的旋转轴线A1延伸通过机器人基座2a。在图示的示例中,平台的旋转轴线A1与机器人2的第一旋转轴线R1重合。
架体支撑围绕第二轴可旋转的第一臂。第一臂支撑围绕第三轴可旋转的第二臂。第二臂支撑围绕第四轴、第五轴和第六轴可旋转的手腕。手腕支撑工具。机器人2的运动由机器人控制器来控制。例如,控制单元12是机器人控制器。
此处,托盘转移装置1是其中机器人2被布置在托盘转移装置1的控制本体上的系统的一部分。控制单元12可以被布置在托盘转移装置1上或者机器人2上。它也可以被布置在托盘转移装置1和机器人2两者的外部;例如,布置在外部服务器或云端上。
在图10中,控制单元12是机器人控制器并且被布置成控制机器人的运动、平台4的旋转以及输送机5的运动。在这个示例中,控制单元12包括软件以及硬件,诸如输入手段和输出器件,处理器单元包括一个或更多个中央处理单元(CPU),处理器单元用于处理机器人控制器的主要功能,诸如实行机器人程序,执行路径规划,向机器人的驱动单元提供关于机器人的运动的命令并且生成对机器人马达的马达参考。控制单元12也包括用于控制外部轴的软件和硬件,即,用于控制第一致动器9和第二致动器10。因此,机器人控制器被适配成向第一致动器9、第二致动器10以及机器人的马达产生控制信号(诸如马达参考)。
控制单元12包括程序存储器和程序执行器,程序存储器用于存储用于控制机器人的运动的机器人程序和用于控制托盘转移装置的运动的控制程序,程序执行器被适配成执行存储的用于托盘转移装置的机器人程序和控制程序。
托盘转移装置1可以包括用于从控制单元12接收控制信号的电路。电路可以被布置为接收无线的或有线的信号。可替代地,信号仅包括至托盘转移装置1的第一致动器9的指示托盘转移装置1的第一致动器9如何转动平台4的信号以及至输送机以启动和停止输送机的信号。
控制单元12也可以被布置成在使用一个耦接装置11的情况下控制耦接装置11的移动。
图11示出了具有托盘转移装置1和安装有布置在其间的高度调节部件14的机器人2的示例机器人码垛系统。机器人码垛系统可以包括被布置在托盘转移装置1与码垛机器人2之间的高度调节部件14。高度调节部件14可以是静态的部件或具有可调节的高度。它可以包括可以紧固在托盘转移装置1与机器人2之间的底座。如果高度调节部件14具有可调节的高度,则它可以是可以被设定为不同高度的可伸缩设备。高度调节部件14是用于将机器人2布置在期望的高度处。不同类型的机器人2可能需要不同的工作高度。不同的码垛站也可能需要不同的工作高度。高度调节部件14使得系统在其可以使用的地方以及使用什么机器人方面更加灵活。高度调节部件14也可以被用于将托盘转移装置1的紧固设备适配于特定的机器人2。换言之,高度调节部件14可以在顶端中被不同地设计,这取决于哪个机器人将被布置在高度调节部件14上。
图12示出了具有托盘转移装置1、机器人2和围绕托盘转移装置1和机器人2布置的多个第二输送机13的示例机器人码垛系统15。第二输送机13的位置是固定的。机器人码垛系统包括围绕机器人在不同的径向方向上布置的至少两个第二输送机13。因此,第二输送机13中的至少两个第二输送机13可以是机器人码垛系统的部分。根据平台4和第二输送机13的尺寸,围绕托盘转移装置1布置的第二输送机13的数量可以变化。例如,第二输送机的数量可以在两个和十四个之间变化。优选地,机器人码垛系统包括围绕机器人在不同的径向方向布置的至少三个第二输送机13。更优选地,机器人码垛系统包括围绕机器人在不同的径向方向布置的至少五个第二输送机13。甚至更优选地,机器人码垛系统包括围绕机器人在不同的径向方向布置的至少十个第二输送机13。第二输送机13可以包括不同的尺寸和不同的类型的输送机。例如,第二输送机13可以包括用于将托盘(诸如,空的托盘)供应至系统的入料输送机13a和用于从系统运输成品托盘(诸如,被填充的托盘)的出料输送机13b。例如,第二输送机13可以包括用于在机器人装载和卸载托盘时支撑托盘的多个托盘支撑输送机13c。适当地,托盘支撑输送机13c具有大体上对应于一个托盘6的尺寸的尺寸。托盘支撑输送机13c可以被制造成小于在机器人码垛系统中使用的常规的输送机,并且因此需要更少的空间。
控制单元12被配置为控制平台4的旋转,使得平台4在第二输送机13中的每个第二输送机13之间是可移动的。第二输送机13被布置成使得当平台4的外端部4a面向第二输送机13中的一个时,第二输送机13可将托盘装载至平台4上的输送机5和从平台4上的输送机5卸载托盘。第二输送机13被设置在距离托盘转移装置1的中心本体一定距离处,以便允许平台4在不与第二输送机13碰撞的情况下围绕机器人2旋转,并且机器人可以在不与平台碰撞的情况下在输送机上执行工作。第二输送机13应优选地位于机器人的工作区域内,以便机器人可以到达输送机。在所公开的示例中,机器人码垛系统包括围绕托盘转移装置1和机器人2布置的十四个第二输送机13。可以围绕托盘转移装置1和机器人2布置如此多的第二输送机13的事实使得系统高效,因为机器人2可以达到的输送机的数量被最大化。
利用所公开的解决方案,平台4可以在第二输送机13之间围绕机器人移动,并且当平台的外端部面向第二输送机时,托盘可以被装载至平台并且从平台卸载。入料输送机13a向系统供应托盘,并且出料输送机13b用作卸料输送机运送来自系统的成品托盘。托盘可通过托盘转移装置1上的平台4从入料输送机13a移动至第二输送机13c中的任何第二输送机13c,并且托盘可通过托盘转移装置1上的平台4从第二输送机13c中的任何第二输送机13c移动至出料输送机13b。在托盘通过托盘转移装置1在第二输送机13a、第二输送机13b、第二输送机13c之间转移的同时,机器人2可对第二输送机13c上的托盘执行工作。例如,机器人可用物品填充输送机13c上的托盘。在这种情况下,机器人码垛系统也可以包括用于将物品供应至机器人的一个或更多个第二输送机。
托盘的转移和机器人2的移动可以彼此独立地执行。托盘转移装置1上的输送机5可以例如用于在平台4与围绕机器人布置的第二输送机13之间转移空的托盘和被填充的托盘,同时机器人2拾取物品并且用物品填充定位在第二输送机13c上的托盘。
图13示出了具有增加的高度调节部件14的图12的示例机器人码垛系统15。
图14示出了在托盘转移装置1的平台4的另一个位置处的、图13的示例机器人码垛系统15。在这里,平台4已经被转动以与另一个第二输送机13(诸如,托盘支撑输送机13c中的一个托盘支撑输送机13c)接合。
图15示出了示例机器人码垛系统15,其中托盘转移装置1将填充有物品(诸如包装)的托盘6装载至平台4。机器人2已完成将物品装载到考虑中的托盘6,并且平台4是用于将整个托盘移动到出料输送机13b。托盘转移装置1的平台4已经被旋转,使得平台的外端部面向支撑托盘6的托盘支撑输送机13c。平台4的输送机5用于将托盘6移动到平台4。在托盘6的装载期间,输送机5在朝向平台的内端部的相反方向上移动托盘6。
图16示出了当输送机5已经将托盘6加载到托盘转移装置1的平台4上时的示例机器人码垛系统15。
图17示出了当托盘转移装置1的平台4已经被旋转使得平台的外端部面向出料输送机13b时的示例机器人码垛系统15。平台的输送机5被用来将托盘6移动到出料输送机13b。在托盘的卸载期间,输送机5在朝向平台4的外端部的向前的方向上移动托盘6。
在图12至图17中,托盘转移装置1可以包括根据上述的耦接装置11,使得当平台4的外端部4a面向第二输送机13时,平台4的输送机5可以与第二输送机13形成联合输送机。换言之,平台4的输送机5可以与每个第二输送机13a、第二输送机13b、第二输送机13c单独地形成联合输送机。
在替代的实施例中,第二输送机13中的每个第二输送机13也可以包括耦接装置,该耦接装置被布置成与平台4的输送机5的耦接装置11相接合和相脱离,使得当平台4的外端部4a面向第二输送机13时,平台4的输送机5可以与第二输送机13形成联合输送机。
替代方案是每个第二输送机13,包括根据图5至图9的耦接装置11。在这种情况下,不需要布置在平台4上的耦接装置11。然而,有利的是使耦接装置11布置在平台4上,使得仅需要一个耦接装置11,而不是在每个第二输送机上需要一个耦接装置11。此外,控制单元12可以控制布置在平台4上的耦接装置11。在第二输送机13上的这种控制需要来自在每个第二输送机上的控制单元12的更多的信号电缆或更多的信号无线接收器。
机器人码垛系统需要用于驱动联合输送机的致动器。该致动器可以被布置在平台上或与至少两个第二输送机中的每个第二输送机连接。致动器可以因此要么被布置在平台上或与第二输送机中的每个第二输送机连接。优选地,托盘转移装置的第二致动器10被布置成驱动联合输送机。如果用于驱动联合输送机的致动器被布置在托盘转移装置1的平台4上,则是有利的,因为然后仅需要一个单个的致动器被用于致动托盘转移装置的输送机以及第二输送机。第二输送机13可以被布置在固定平台上。在这种情况下,第二致动器10可以被布置在固定平台上。
平台4的输送机5和第二输送机13可以例如是辊式输送机、带式输送机或链式输送机。平台4的输送机5和第二输送机13不必是相同的类型。托盘6将从第二输送机13装载至平台4或从平台4装载至第二输送机13,并且即使输送机的类型是不同的,只要输送机类型能够保持托盘,也可以这样做。在输送机可以形成如以上说明的联合输送机的情况下,优选的是输送机是相同类型的。
机器人码垛系统可以包括托盘包裹机,其中,至少两个第二输送机13中的至少一个第二输送机13是部分地被布置在托盘包裹机下方。由机器人2在第二输送机13之一上装载有包装的托盘6可以然后由托盘转移装置1移动至包括用于包裹具有包装的托盘的托盘包裹机的第二输送机13。被部分地布置在托盘包裹机下方的第二输送机13可以是从包括码垛系统的码垛站取回包装好的托盘的地方。
在图中,输送机5、输送机13a、输送机13b、输送机13c全部被图示为辊式输送机。然而,它们也可以是例如带式输送机或链式输送机。可以用于将托盘装载到平台4上以及从平台4装载托盘的任何输送机是可能的。可以根据将被运输的托盘的类型来选择输送机的类型。
参考图12至图17说明了使用用于机器人码垛系统15的用于机器人码垛的方法的示例。如图12所示,多个第二输送机13a-13c围绕托盘转移装置1和机器人2布置。多个空的托盘6被放置在围绕机器人2布置的托盘支撑输送机13c上。优选地,空的托盘在入料输送机13a上被供应至系统并且借助于托盘转移装置1被转移至托盘支撑输送机13c。
如图15所示,机器人2被控制成使得机器人将物品装载到定位在围绕机器人2被布置的第二输送机13c上的托盘6。如图15所示,当托盘已经完全被装载有物品时,可移动平台4围绕机器人在圆周方向上移动,使得平台的外端部4a面向完全装载的托盘6。如图16所示,控制可移动平台4上的输送机5,使得托盘6借助于输送机5移动到可移动的平台5上。输送机5在朝向平台的内端部的方向上移动托盘直到托盘已被装载至平台。
具有托盘6的平台4围绕机器人2在圆周方向上移动,使得平台的外端部4a面向另一个第二输送机13,例如图17中所示的出料输送机13b。可移动平台4上的输送机5被控制,使得托盘6从平台卸载并且移动至出料输送机13b。输送机5在朝向平台的外端部的方向上移动托盘6,直到托盘已经从平台移动到输送机13上为止。以相同的方式,空的托盘6可以借助于可移动平台4和平台上的输送机5从第二输送机13之一(例如,入料输送机13a)转移至空的托盘支撑输送机13c。
本发明不限于所公开的实施例,而是可以在以下权利要求书的范围内变化和修改。例如,托盘转移装置可以包括用于围绕中心本体在圆周方向上移动托盘的两个平台,其中平台中的每个平台具有可旋转地连接到中心本体的内端部和背向中心本体的外端部,并且平台中的每个平台包括用于将托盘装载到平台和从平台卸载托盘的输送机。此外,托盘转移装置的不同的部件可以具有与附图中图示的不同的形状。而且,在托盘转移装置上使用的机器人的类型不限于在附图中图示的那个类型。任何种类的能够码垛的机器人可以被使用。在替代的实施例中,平台可以连接到中心本体,使得平台的旋转轴线与输送机的移动方向是共面的。
附图标记列表:
1.托盘转移装置
b.紧固构件
c.紧固设备
2.机器人
a.机器人的基座
3.中心本体
a.上端部
b.下端部
c.包络表面
4.平台
a.平台外端部
b.平台内端部
c.第一臂
d.第二臂
5.输送机
a.运输机构
b.辊
c.第二输送机的辊
6.托盘
7.轴承
8.环形元件
9.用于旋转平台的第一致动器10.用于输送机的第二致动器
11.耦接装置
a.紧固装置
b.轮体
12.控制单元
13.第二输送机
a.入料输送机
b.出料输送机
c.托盘支撑输送机
14.高度调节部件
15.用于机器人码垛的系统
A1平台的旋转轴线
R1机器人的第一旋转轴线

Claims (15)

1.一种用于机器人码垛的托盘转移装置(1),所述托盘转移装置(1)包括:
中心本体(3),所述中心本体(3)用于支撑在托盘(6)上执行工作的机器人(2),诸如将物品装载到所述托盘以及从所述托盘卸载物品;以及
可移动平台(4),所述可移动平台(4)可旋转地连接至所述中心本体(3),使得所述平台在围绕所述中心本体(3)的圆周方向上是可移动的,并且所述可移动平台(4)包括用于将所述托盘(6)装载到所述平台以及从所述平台卸载所述托盘的输送机(5)。
2.根据权利要求1所述的托盘转移装置(1),其中,所述可移动平台(4)具有可旋转地连接到所述中心本体(3)的内端部(4b)以及背离所述中心本体(3)的外端部(4a),并且所述输送机(5)被布置为在所述平台的所述外端部(4a)处装载和卸载所述托盘。
3.根据权利要求1或2所述的托盘转移装置(1),其中,所述输送机(5)被布置为在所述托盘的卸载和装载期间在所述平台上在向前方向上和在反向上直线地移动所述托盘。
4.根据前述权利要求中任一项所述的托盘转移装置(1),其中,所述输送机(5)被布置为在所述托盘的装载和卸载期间相对于所述中心本体(3)在径向方向上移动所述托盘。
5.根据前述权利要求中任一项所述的托盘转移装置(1),其中,所述中心本体(3)的上端部(3a)设置有用于将所述机器人紧固至所述中心本体(3)的紧固构件(1b)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的托盘转移装置(1),其中,所述托盘转移装置(1)包括第一致动器(9)和第二致动器(10),所述第一致动器(9)被布置为致动所述平台(4)围绕所述中心本体的旋转运动,所述第二致动器(10)被布置为驱动所述输送机(5)的运动。
7.根据权利要求6所述的托盘转移装置(1),所述托盘转移装置包括控制单元(12),所述控制单元(12)被布置成控制所述第一致动器(9),使得所述平台(4)围绕所述中心本体(3)移动并且停止在限定的径向位置处,并且所述控制单元(12)被布置成控制所述第二致动器(10),使得当所述平台已经停止在限定的径向位置处时,所述输送机(5)将所述托盘(6)装载到所述平台(4)和从所述平台(4)卸载所述托盘。
8.根据前述权利要求中任一项所述的托盘转移装置(1),所述托盘转移装置包括轴承(7),所述轴承(7)被布置在所述平台(4)与所述中心本体(3)之间,使得所述平台相对于所述中心本体(3)是可旋转的,并且所述托盘转移装置包括环形元件(8),所述环形元件(8)环绕所述中心本体(3)并且被布置成围绕所述中心本体能够旋转,所述平台(4)附接至所述环形元件(8),并且所述轴承(7)被布置在所述环形元件(8)与所述平台(4)之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的托盘转移装置(1),其中,所述平台(4)被布置成围绕所述中心本体(3)能够旋转至少180°,并且优选地,所述平台被布置成围绕所述中心本体能够旋转至少270°。
10.根据前述权利要求中任一项所述的托盘转移装置(1),其中,所述平台(4)包括耦接装置(11),所述耦接装置被布置在所述平台(4)的外端部(4a)处以用于将所述输送机(5)耦接至第二输送机,并且所述耦接装置(11)被布置为与所述第二输送机(13)接合和脱离,使得当所述平台(4)的所述外端部(4a)面向所述第二输送机时,所述平台(4)的所述输送机(5)能够与所述第二输送机(13)形成联合输送机。
11.一种用于机器人码垛的系统(15),包括:
机器人(2),所述机器人(2)被配置为在托盘(6)上执行工作,诸如将物品装载到所述托盘以及从所述托盘卸载物品,以及
根据权利要求1所述的托盘转移装置(1),其中,所述机器人(2)附接至所述中心本体(3)的上端部(3a)。
12.根据权利要求11所述系统,包括控制单元(12)和多个第二输送机(13、13a-13c),所述多个第二输送机围绕所述机器人布置在不同的径向位置中,所述控制单元配置成控制所述平台(4)的旋转,使得所述平台(4)能够在所述第二输送机(13、13a-13c)中的每个第二输送机之间移动,并且所述第二输送机(13)布置成使得当所述平台(4)的外端部(4a)面向所述第二输送机中的一个第二输送机时,所述平台(4)上的所述输送机(5)能够将托盘装载至所述平台(4)以及从所述平台(4)卸载托盘。
13.根据权利要求11或12所述系统,包括根据权利要求10所述的托盘转移装置(1),其中,所述耦接装置(11)被布置为与所述第二输送机(13)接合和脱离,使得当所述平台(4)的所述外端部(4a)面向所述第二输送机时,所述平台(4)的所述输送机(5)能够与所述第二输送机(13)中的每个第二输送机(13)形成联合输送机。
14.一种根据权利要求11的用于机器人码垛的所述系统的应用,其中,所述机器人(2)用于将物品装载到所述托盘(6)以及从所述托盘卸载物品,所述可移动平台(4)上的所述输送机(5)用于将所述托盘(6)装载到所述可移动平台以及从所述可移动平台卸载所述托盘,并且所述可移动平台(4)用于在围绕所述机器人(2)的圆周方向上移动所述托盘(6)。
15.一种使用根据权利要求11所述系统的、用于机器人码垛的方法,其中,所述方法包括:
将多个托盘(6)围绕所述机器人设置,
控制所述机器人(2),使得所述机器人将物品装载到所述托盘(6)或从所述托盘(6)卸载物品,
将所述可移动平台(4)在围绕所述机器人的圆周方向上移动至所述托盘中的一个托盘,
控制所述可移动平台(4)上的所述输送机(5),使得所述托盘(6)被装载到所述可移动平台,
在围绕所述机器人(2)的圆周方向上将具有所述托盘(6)的所述可移动平台(4)移动至确定位置,以及
控制所述可移动平台(4)上的所述输送机(5),使得当所述平台已到达所述确定位置时,从所述可移动平台卸载所述托盘(6)。
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