DE102009011300A1 - Beladung von Lademitteln mit Paketen mittels Manipulator - Google Patents

Beladung von Lademitteln mit Paketen mittels Manipulator Download PDF

Info

Publication number
DE102009011300A1
DE102009011300A1 DE102009011300A DE102009011300A DE102009011300A1 DE 102009011300 A1 DE102009011300 A1 DE 102009011300A1 DE 102009011300 A DE102009011300 A DE 102009011300A DE 102009011300 A DE102009011300 A DE 102009011300A DE 102009011300 A1 DE102009011300 A1 DE 102009011300A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
model
package
stack
package stack
loading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102009011300A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009011300B4 (de
Inventor
Ralf Kühnemann
Lars Baldes
Gerda Dr. Ruge
Botond Görög
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Roboter GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Roboter GmbH filed Critical KUKA Roboter GmbH
Priority to DE102009011300.2A priority Critical patent/DE102009011300B4/de
Priority to US12/715,442 priority patent/US8489229B2/en
Publication of DE102009011300A1 publication Critical patent/DE102009011300A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009011300B4 publication Critical patent/DE102009011300B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G61/00Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G57/00Stacking of articles
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/08Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Stacking Of Articles And Auxiliary Devices (AREA)

Abstract

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Beladung von Lademitteln, insbesondere Paletten (10), mit Paketen (12) mittels eines Manipulators, insbesondere eines Roboters (24), umfasst die Schritte: (S100, S200) Bestimmen eines Modells (1) eines Paketstapels (26) auf dem Lademittel; (S10) Bestimmen einer Ausgangs-Soll-Position (r) für ein Paket; (S20) Erfassen des Paketstapels (26) auf dem Lademittel; (S30) Bestimmen einer Abweichung (ΔF) zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell (1); (S70) Ablegen des Pakets durch den Manipulator und Wiederholen der Schritte (S10) bis (S100), bis ein Abbruchkriterium erreicht ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Beladung von Lademitteln, insbesondere Paletten, mit Paketen mittels eines Manipulators, insbesondere eines Roboters.
  • Beispielsweise aus der EP 1 211 203 B1 und der gattungsbildenden DE 10 2007 001 263 A1 ist es bekannt, Paletten mittels eines Roboters zu beladen. Während bei sortenreinen Paletten mit identischen Paketen vorzugsweise Palletierautomaten eingesetzt werden, sind Industrieroboter besonders bei der Beladung von Paletten mit unterschiedlichen Paketen entsprechend eines Auftrages, i. e. der Kommissionierung vorteilhaft. Als Paket werden dabei alle Arten von Stückgütern, insbesondere Einzelwaren oder Warengebinde bezeichnet.
  • In beiden Fällen wird zunächst durch einen Palletieralgorithmus oder einen Bediener ein Packmuster erstellt, welches die Soll-Positionen der einzelnen Pakete auf dem Lademittel beschreibt.
  • Automatisierte oder teilautomatisierte Palletieralgorithmen basieren auf einem mathematisch-physikalischen Modell eines Paketstapels, auf dem ein weiteres Paket abzulegen ist. Das Modell kann beispielsweise Abmessungen, Gewichte, Druckverteilungen und Schwerpunktlagen der bereits in dem Paketstapel enthaltenen Pakete und dergleichen umfassen und diese auf eine Ablegeposition für das weitere Paket abbilden. Aus der DE 10 2007 001 263 A1 ist es auch bekannt, auf Basis eines solchen Modells des Paketstapels ein Stabilitätskriterium zu bestimmen, welches eine statische oder dynamische Stabilität der gestapelten Pakete beschreibt.
  • Insbesondere aufgrund von Deformationen der realen Pakete unter der Last anderer Pakete im Paketstapel sowie aufgrund der Abweichungen zwischen der theoretischen Soll-Position und der tatsächlichen Ist-Position von Paketen weicht das Modell von dem realen Paketstapel ab. Dies kann zu verschiedenen Nachteilen führen: zum einen ist der reale Paketstapel aufgrund von gewichtsbedingten Stauchungen der unteren Pakete meist niedriger als das Modell. Geht der Palletieralgorithmus nun von dem Modell aus, kann es vorkommen, dass der Paketstapel nicht bis zu seiner maximal zulässigen Höhe aufgebaut wird, da der Algorithmus diese aufgrund des zu hohen Modells fehlerhaft bereits für erreicht hält. In diesem Fall wird der zur Verfügung stehende Raum nicht optimal genutzt, was Transport- oder Lagerkosten erhöht.
  • Zum anderen können die Soll-Positionen aufgrund der Abweichungen zwischen Modell und realem Paketstapel nicht exakt angefahren werden, da es hierbei zu Kollisionen mit realen Paketen an im Modell nicht korrekt abgebildeten Positionen kommen könnte. Eine bekannte Lösung besteht darin, die Pakete in ausreichendem Abstand über ihrer Soll-Position fallenzulassen, was jedoch nachteilig die Positionsungenauigkeit und somit die Abweichungen zwischen Modell und realem Paketstapel weiter erhöht. Der alternative Einsatz kraftgeregelter Anfahrstrategien verbietet sich insbesondere bei nachgiebigen Paketen, da hier die zur Regelung erforderliche Kontaktkraft zu nicht tolerierbaren Deformationen der weichen Pakete führen würde.
  • Wird die Stabilität des Paketstapels auf Basis eines von dem realen Paketstapel zu stark abweichenden Modells bewertet, kann dies gleichermaßen zu einem Versagen eines fehlerhafterweise als stabil bewerteten Stapels, dem vorzeitigen Beenden eines fehlerhafterweise als nicht mehr stabil bewerteten Stapelaufbaus, oder einem nicht optimalen Packmuster führen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Beladung von Lademitteln mit Paketen mittels eines Manipulators zu verbessern und insbesondere einen oder mehrerer der oben genannten Nachteile zu verringern oder zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 18 stellt ein System, Anspruch 19 bzw. 20 ein Computerprogramm bzw. ein Computerprogrammprodukt, insbesondere einen Datenträger oder ein Speichermdeium, zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
  • Erfindungsgemäß wird zur automatisierten Beladung von Lademitteln, insbesondere von Paletten, mit Paketen mittels eines Manipulators, insbesondere eines Roboters ein Modell eines bereits auf dem Lademittel aufgebauten Paketstapels bestimmt, wobei das Modell zu Beginn des Aufbaus die Ladefläche des Lademittels abbilden kann. Als mathematisch-physikalisches Modell wird insbesondere eine mathematische Beschreibung physikalischer Eigenschaften des Paketstapels bezeichnet, beispielsweise der Abmessungen, Gewichte, Druckverteilungen und Schwerpunktlagen von bereits in dem Paketstapel enthaltenen Paketen, möglicher Ablageflächen für weitere Pakete auf dem Stapel, einer Stabilität des Paketstapels oder dergleichen, die zum Beispiel in Datensätzen, tabellarisch, durch Verknüpfungen, objektorientiert und/oder als Funktionen bzw. Relationen implementiert sein kann.
  • Für ein oder mehrere Pakete wird dann zunächst eine Ausgangs-Soll-Position bestimmt, was vorzugsweise auf Basis des zuvor bestimmten Modells erfolgen kann.
  • Bevor, während oder nachdem nun ein Paket durch den Manipulator auf dem durch das Modell beschriebenen Paketstapel abgelegt wird, wird erfindungsgemäß der reale Paketstapel erfasst. Hierzu kann der Paketstapel beispielsweise optisch, insbesondere mittels eines oder mehrerer optischer Sensoren und/oder Kameras erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ ist auch eine akustische Erfassung, insbesondere mittels Ultraschallsensoren, eine berührende Erfassung, insbesondere mechanisch, beispielsweise mittels eines oder mehrerer Federsensoren, und/oder eine andere berührungsfreie Erfassung, beispielsweise mittels Reed-Kontakten möglich. Als optische Sensoren sind Laser-Sensoren besonders geeignet, die den Abstand von Oberflächenpunkten des Paketstapels zu einem Sensor-Bezugssystem zum Beispiel im Durch- oder Auflichtverfahren, beispielsweise nach dem Time-Of-Flight- oder dem Laufzeit-Prinzip ermitteln.
  • Liefern der oder die Sensoren Punktmengen von Oberflächenpunkten des Paketstapels, kann aus diesen mittels trigonometrischer, statistischer, graphentheoretischer und/oder togologischer Mustererkennungsverfahren eine Oberfläche des Paketstapels bestimmt werden.
  • Auf Basis des solcherart erfassten Paketstapels kann nun erfindungsgemäß eine Abweichung zwischen diesem und dem Modell bestimmt werden. Mit der Kenntnis dieser Abweichung können verschiedene, eingangs erläuterte Probleme, die sich aus der Abweichung zwischen Modell und realem Paketstapel ergeben, reduziert oder gelöst werden:
    Beispielsweise kann das Modell auf Basis der Abweichung zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell korrigiert bzw. besser an die Realität angepasst werden. Dies kann durch ein lernendes Verfahren, insbesondere ein überwachtes Lernen, ein bestärkendes Lernen oder ein unüberwachtes, selbstorganisiertes Lernen erfolgen. Neuronale Netze, insbesondere mit direkter und/oder indirekter Rückkoppplung sind hierfür besonders geeignet und können beispielsweise mittels Rückwärtspropagierung („Backpropagation”) oder Fehlerrückführung angepasst werden. Daneben sind auch andere lernende Modelle, etwa Beobachter, möglich.
  • Umfasst oder basiert das Modell (auf) eine(r) Datenbank, kann zusätzlich oder alternativ die Datenbank angepasst werden, indem etwa in einer relationalen Datenbank Verknüpfungen verändert werden oder ein neuronales Netz die Datenbank modifiziert oder abbildet.
  • Anhand eines solcherart angepassten Modells kann nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die Ausgangs-Soll-Position zur Ablage eines Paketes korrigiert werden, bevor dieses abgelegt wird. Da das angepasste Modell den realen Paketstapel besser approximiert, entspricht diese korrigierte Soll-Position eher der tatsächlich anfahrbaren Absetzposition, so dass Pakete aus einer geringeren Höhe fallengelassen oder mit dem Manipulator direkt auf den Paketstapel aufgesetzt werden können, was nicht nur die Positioniergenauigkeit erhöht, sondern auch eine schonendere Handhabung der Pakete ermöglicht.
  • Zusätzlich oder alternativ kann eine korrigierte Soll-Position für das Paket auch direkt auf Basis der Abweichung zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell bestimmt werden. Weicht beispielsweise das Modell von dem realen Paketstapel in der Höhe um einen bestimmten Wert ab, kann die Ausgangs-Soll-Position um diesen Wert nach unten bzw. oben korrigiert werden.
  • Anhand eines solcherart angepassten Modells kann nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein zuverlässigeres Stabilitätskriterium für den Paketstapel bestimmt werden. Zusätzlich oder alternativ kann ein Stabilitätskriterium wiederum auch direkt auf Basis der Abweichung zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell bestimmt werden. Weicht beispielsweise der reale Paketstapel von dem theoretischen, stabilen Modell ab, da Teile des Paketstapels instabil werden und beginnen, sich zu neigen, kann hieraus auf eine fehlende Stabilität des realen Paketstapels geschlossen werden.
  • Eine solche Abweichung oder Instabilität kann gleichermaßen auch durch den Vergleich des erfassten Paketstapels zu einem Zeitpunkt mit dem erfassten Paketstapel zu einem vorhergehenden Zeitpunkt bestimmt werden, beispielsweise durch Vergleich von Bildern des Paketstapels zu verschiedenen Zeitpunkten während seines Aufbaus.
  • Unterschreitet das, gegebenenfalls auf Basis der Abweichung korrigierte, Stabilitätskriterium einen Grenzwert, wird das Paket durch den Manipulator nicht mehr an der zunächst bestimmten Soll-Position auf den Stapel abgelegt. Bevorzugt kann ein (korrigiertes) Stabilitätskriterium bei der Bestimmung der korrigierten Soll-Position für das Paket berücksichtigt werden, indem dann eine andere Soll-Position bestimmt oder das Paket auf ein anderes Lademittel abgelegt wird.
  • Pakete können entsprechend ihrer Deformation klassifiziert werden, die auf Basis der Abweichung zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell bestimmt wurde. Diese Klassifikation kann in dem Modell berücksichtigt werden. Beispielsweise können Pakete in zwei oder mehr Klassen eingeteilt werden, etwa Pakete, deren Stauchung in einem Paketstapel einen bestimmten Grenzwert nicht überschreitet, und Pakete, die im Paketstapel stärker gestaucht werden. Diese Modellierung kann in einem Palletieralgorithmus berücksichtigt werden, indem beispielsweise Pakete, die stärker gestaucht werden, nur in oberen Lagen eingeplant werden, oder indem beispielsweise für Pakete einer Klasse eine mittlere Stauchung im Modell berücksichtigt wird.
  • Auf Basis des angepassten Modells kann vorteilhafterweise auch ein Druck bzw. eine Druckverteilung im Paketstapel zuverlässiger bestimmt und so eine Beschädigung von Paketen oder eine Instabilität verhindert werden.
  • Werden mehrere Pakete von dem Manipulator auf das Lademitteln geladen, können die vorgenannten Schritte für jedes Paket oder auch nur für bestimmte Pakete wiederholt werden, beispielsweise zyklisch, wenn eine bestimmte Paketanzahl überschritten oder ein größeres und/oder schwereres Paket aufgeladen wird.
  • Vorzugsweise wird die Palette mit Paketen beladen, bis ein Abbruchkriterium erreicht ist, beispielsweise eine maximal zulässige Stapelhöhe, ein minimal erforderliches Stabilitätskriterium, oder das Aufbrauchen aller zu stapelnden Pakete.
  • Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
  • 1: ein System nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 2: einen Paketstapel; und
  • 3: den Ablauf eines Verfahrens nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt ein System nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zur Beladung einer Palette 10 mit Paketen 12, die auf einem Förderband 18 angeliefert werden, mittels eines Industrieroboters 24, der einzelne Pakete 12 mit einem Greifer 14 vom Förderband 18 zu einem Paketstapel 26 auf der Palette 10 transportiert und dort absetzt, und dessen Steuereinrichtung 16 in einem separaten Steuerschrank angeordnet ist. In einer nicht dargestellten Abwandlung kann die Robotersteuerung auch in einem Industrie-PC implementiert sein. Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm läuft in einem integrierten oder separaten Teil der Steuereinrichtung 16 ab.
  • Zwei Lasersensoren 20, 22 tasten die Oberfläche des Paketstapels 26 ab und erfassen so eine Gruppe dreidimensionaler Koordinaten von Oberflächenpunkten, aus denen eine datenbasierte Mustererkennung in der Steuereinrichtung 16 die Oberflächenkontur des Paketstapels 26 ermittelt.
  • Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip kann vereinfacht an 2 veranschaulicht werden. Diese zeigt in Seitansicht einen dreilagigen Paketstapel 26, wobei die realen Pakete ausgezogen dargestellt sind. Strichliert sind die theoretischen Positionen und Abmessungen der unverformten Pakete eingezeichnet, wie sie durch ein nicht angepasstes Modell 1 beschrieben werden. Man erkennt, dass das oberste Paket 12 aufgrund der Deformationen der darunterliegenden Pakete nicht in seiner Ausgangs-Soll-Position rsoll,0, sondern in einer realen Soll-Position rsoll,1 abgesetzt werden muss. Indem nun das ursprüngliche theoretische Modell 1 (strichliert in 2) auf Basis eines Vergleichs mit dem erfassten tatsächlichen Paketstapel 26 (ausgezogen in 2) angepasst wird, kann ein Palletieralgorithmus in der Steuereinrichtung 16 die korrekte, gegenüber der Ausgangs-Soll-Position rsoll,0 korrigierte Soll-Position rsoll,1 ermitteln, in der der Roboter 24 das Paket 12 dann abstellen kann. Anstatt die korrigierte Soll-Position rsoll,1 auf Basis des angepassten Modells 1 zu ermitteln, kann auch direkt die Ausgangs-Soll-Position rsoll,0, auf Basis der erfassten Abweichungen zwischen dem ursprünglichen Modell 1 und dem realen Paketstapel 26 um Δx, Δy korrigiert werden.
  • In 3 ist der Ablauf eines Verfahrens nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung skizziert: soll ein weiteres Paket auf einen bereits aufgebauten Paketstapel geladen werden, wird zunächst in einem Schritt S10, vorzugsweise auf Basis eines mathematisch-physikalischen Modells 1, wie in 3 durch einen strichpunktierten Pfeil angedeutet, eine Ausgangs-Soll-Position rsoll,0 bestimmt. Hierzu wurde das Modell 1 in einem Schritt S200 einmalig vorab initialisiert, indem beispielsweise Gewichte, Abmessungen und Schwerpunktlagen von undeformierten Paketen vorgegeben wurden, welche das Modell auf mögliche Auflageflächen für weitere Pakete, Druckverteilungen, Stabilitätskriterien oder dergleichen abbildet.
  • Bevor der Roboter 24 das weitere Paket auf dem Paketstapel ablegt, wird in einem Schritt S20 der reale Paketstapel 26 erfasst, wie vorstehend anhand der zwei Lasersensoren 20, 22 erläutert. Hierdurch wird insbesondere eine Ist-Oberflächenkontur Rist des tatsächlichen Paketstapels ermittelt.
  • Diese wird in einem Schritt S30 mit einer Oberflächenkontur verglichen, die sich aus dem Modell 1 ergibt, wobei eine Abweichung ΔF zwischen dem erfassten Paketstapel 26 und dem Modell 1 bestimmt wird. Diese Abweichung kann beispielsweise maximale, minimale, mittlerer oder gewichtete Abweichungen von Kanten der Oberflächenkontur des Paketstapels in kartesischen Koordinaten umfassen.
  • Anhand dieser Abweichung wird in einem Schritt S100 eine Datenbank des Modells 1 in Form eines neuronalen Netzes angepasst, indem beispielsweise Abmessungen und Schwerpunktlagen der deformierten Pakete des realen Paketstapels 26 zugrundegelegt werden.
  • Zusätzlich wird in einem Schritt S40 eine korrigierten Soll-Position rsoll,1 für das Paket auf Basis der Abweichung ΔF zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell bestimmt. Dies kann beispielsweise durch direkte Korrektur der Ausgangs-Soll-Position rsoll,0 um die Werte Δx, Δy erfolgen, wie mit Bezug auf 2 erläutert. Gleichermaßen kann auch Schritt S10 mit dem nun angepassten Modell 1 wiederholt werden.
  • In einem Schritt S50 wird ein Stabilitätskriterium S auf Basis des korrigierten bzw. angepassten Modells 1 ermittelt und mit einem Grenzwert verglichen, um zu beurteilen, ob der Paketstapel 26 mit dem aufgelegten weiteren Paket 12 voraussichtlich stabil ist. Die Stabilität kann zusätzlich oder alternativ auch direkt auf Basis der Abweichung zwischen dem Modell des unverformten Paketstapels oder dem in einem vorhergehenden Schritt erfassten Paketstapel und dem nun erfassten realen, deformierten und verschobenen Paketstapel 26 beurteilt werden: ergibt sich aufgrund eines beginnenden Kippens von Paketen eine größere Abweichung zwischen dem aktuell erfassten Paketstapel und dem ursprünglichen Modell oder einem vorhergehenden erfassten Paketstapel, kann dies als mangelnde Stabilität bewertet werden.
  • Wird in Schritt S50 festgestellt, dass der Paketstapel 26 bei in der korrigierten Soll-Position aufgelegtem weiteren Paket voraussichtlich nicht ausreichend stabil ist (S50: „N”), so wird das weitere Paket nicht an der korrigierten Soll-Position abgelegt, sondern entweder eine neue korrigierte Soll-Position unter Berücksichtigung des Stabilitätskriteriums S bestimmt oder die Beladung dieses Paketstapels 26 beendet (S70).
  • Ergibt sich in Schritt S50 hingegen eine ausreichende Stabilität (S50: „J”), wird in einem Schritt S70 das weitere Paket an der korrigierten Soll-Position rsoll,1 abgelegt, und das Verfahren mit dem nächsten Paket wiederholt, bis alle zu palletierenden Pakte abgearbeitet, eine maximal zulässige Höhe der Palette 10 oder bei dieser ein minimales Stabilitätskriterium erreicht ist.
  • 1
    mathematisch-physikalisches Modell
    10
    Palette
    12
    Paket
    14
    Greifer
    16
    Steuereinrichtung
    18
    Förderband
    20, 22
    Lasersensor
    24
    Roboter
    26
    Paketstapel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1211203 B1 [0002]
    • - DE 102007001263 A1 [0002, 0004]

Claims (20)

  1. Verfahren zur Beladung von Lademitteln, insbesondere Paletten (10), mit Paketen (12) mittels eines Manipulators, insbesondere eines Roboters (24), mit den Schritten: (S100, S200) Bestimmen eines Modells (1) eines Paketstapels (26) auf dem Lademittel; (S10) Bestimmen einer Ausgangs-Soll-Position (rsoll,0) für ein Paket; (S70) Ablegen des Pakets durch den Manipulator; und Wiederholen der Schritte (S10) bis (S100), bis ein Abbruchkriterium erreicht ist; gekennzeichnet durch die Schritte: (S20) Erfassen des Paketstapels (26) auf dem Lademittel; und (S30) Bestimmen einer Abweichung (ΔF) zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell (1).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt: (S100) Anpassen des Modells (1) auf Basis der Abweichung zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell (1) auf Basis einer Datenbank bestimmt wird oder diese umfasst.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell mittels eines lernenden Verfahrens, insbesondere durch Anpassung eines neuronalen Netzes, vorzugsweise mittels Backpropagation angepasst wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt: (S40) Bestimmen einer korrigierten Soll-Position (rsoll,1) für das Paket auf Basis der Abweichung (ΔF) zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die korrigierte Soll-Position (rsoll,1) für das Paket auf Basis eines angepassten Modells bestimmt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangs-Soll-Position (rsoll,0) für das Paket auf Basis des Modells bestimmt wird (S200).
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt: (S50) Bestimmen eines Stabilitätskriteriums (S) für den Paketstapel auf Basis der Abweichung (ΔF) zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilitätskriterium für den Paketstapel auf Basis eines angepassten Modells bestimmt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine korrigierte Soll-Position (rsoll,1) für das Paket auf Basis eines Stabilitätskriteriums (S) für den Paketstapel bestimmt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Paket durch den Manipulator nicht in der Soll-Position auf den Stapel abgelegt wird, falls das bestimmte Stabilitätskriterium (S) einen Grenzwert unterschreitet (S60).
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Pakete entsprechend ihrer Deformation klassifiziert werden, die auf Basis der Abweichung (ΔF) zwischen dem erfassten Paketstapel und dem Modell bestimmt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Paketstapel (26) auf dem Lademittel optisch, insbesondere mittels eines oder mehrerer optischer Sensoren und/oder Kameras erfasst wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (S20) der Paketstapel (26) auf dem Lademittel akustisch, insbesondere mittels Ultraschall erfasst wird.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (S20) der Paketstapel (26) auf dem Lademittel mechanisch, insbesondere mittels eines oder mehrerer Federsensoren erfasst wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (S20) eine Oberfläche des Paketstapels, insbesondere trigonometrisch, statistisch, graphentheoretisch oder topologisch, erfasst wird.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis eines angepassten Modells ein Druck im Paketstapel bestimmt wird.
  18. System zur Beladung von Lademitteln, insbesondere Paletten (10), mit Paketen (12), mit einem Manipulator, insbesondere einem Roboter (24), und einer Steuereinrichtung (16) zur Steuerung des Manipulators; dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Erfassungseinrichtung (20, 22) zum Erfassen des Paketstapels (26) auf dem Lademitte aufweist; und dass die Steuereinrichtung (16) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  19. Computerprogramm, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 ausführt, wenn es in einer Steuereinrichtung (16) eines Systems nach Anspruch 18 abläuft.
  20. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist und ein Computerprogramm nach Anspruch 19 umfasst.
DE102009011300.2A 2009-03-02 2009-03-02 Beladung von Lademitteln mit Paketen mittels Manipulator Active DE102009011300B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009011300.2A DE102009011300B4 (de) 2009-03-02 2009-03-02 Beladung von Lademitteln mit Paketen mittels Manipulator
US12/715,442 US8489229B2 (en) 2009-03-02 2010-03-02 Method and device for automated loading of packages on a load carrier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009011300.2A DE102009011300B4 (de) 2009-03-02 2009-03-02 Beladung von Lademitteln mit Paketen mittels Manipulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009011300A1 true DE102009011300A1 (de) 2010-09-09
DE102009011300B4 DE102009011300B4 (de) 2022-08-11

Family

ID=42538468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009011300.2A Active DE102009011300B4 (de) 2009-03-02 2009-03-02 Beladung von Lademitteln mit Paketen mittels Manipulator

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8489229B2 (de)
DE (1) DE102009011300B4 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130043A1 (de) * 2019-05-31 2020-12-03 Mujin, Inc. Robotersystem mit fehlererkennung und dynamischem packmechanismus
US11077554B2 (en) 2019-05-31 2021-08-03 Mujin, Inc. Controller and control method for robotic system
US11319166B2 (en) 2019-05-31 2022-05-03 Mujin, Inc. Robotic system with packing mechanism
US11472640B2 (en) 2019-05-31 2022-10-18 Mujin, Inc. Robotic system for palletizing packages using real-time placement simulation
US11488323B2 (en) 2019-05-31 2022-11-01 Mujin, Inc. Robotic system with dynamic packing mechanism
DE102021117455A1 (de) 2021-07-06 2023-01-12 SKDK GmbH Verfahren zum Anlernen und zum Betrieb eines Palettierroboters sowie zugehöriges Palettiersystem
US11591168B2 (en) 2019-05-31 2023-02-28 Mujin, Inc. Robotic system for processing packages arriving out of sequence
DE102022120377A1 (de) 2022-08-11 2024-02-22 Novatec GmbH - Verpackungstechnik Verfahren zum Palettieren von Getränkekisten zu Getränkekisten-Paletten,Getränkekisten-Palettierungsvorrichtung sowie Verwendung
DE102022120374A1 (de) 2022-08-11 2024-02-22 Novatec GmbH - Verpackungstechnik Verfahren zum Palettieren von Getränkekisten
DE102022120375A1 (de) 2022-08-11 2024-02-22 Novatec GmbH - Verpackungstechnik Verfahren zum Palettieren von Getränkekisten zu Getränkekisten-Paletten,Getränkekisten-Palettierungsvorrichtung sowie Verwendung
DE102022120379A1 (de) 2022-08-11 2024-03-07 Novatec GmbH - Verpackungstechnik Verfahren zum Palettieren von Getränkekisten zuGetränkekisten-Paletten in einer Anlage,Getränkekisten-Palettierungsanlage sowie Verwendung

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2978436B1 (fr) * 2011-07-29 2015-12-04 Vendee Concept Installation pour la manutention de produits, en particulier de tranches de denrees alimentaires
US10118723B2 (en) 2012-03-23 2018-11-06 Amazon Technologies, Inc. Custom containers in a materials handling facility
US9926131B1 (en) * 2012-07-20 2018-03-27 Amazon Technologies, Inc. Custom container stacking configurations
US9315344B1 (en) * 2012-07-20 2016-04-19 Amazon Technologies, Inc. Container stacking configurations
PL227497B1 (pl) * 2012-08-01 2017-12-29 Nutrifarm Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Sposób komisjonowania i urządzenie do komisjonowania
US20140180479A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Wal-Mart Stores, Inc. Bagging With Robotic Arm
KR102229089B1 (ko) * 2013-03-15 2021-03-17 심보틱 엘엘씨 자동화 저장 및 인출 시스템
CN103231369A (zh) * 2013-04-18 2013-08-07 岳强 一种新型码垛机器人
WO2016021124A1 (ja) * 2014-08-04 2016-02-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 荷物の積載指示方法および積載指示システム
KR20230048568A (ko) * 2014-11-10 2023-04-11 브룩스 오토메이션 인코퍼레이티드 툴 자동-교시 방법 및 장치
US9884719B2 (en) 2014-12-12 2018-02-06 Symbotic, LLC Storage and retrieval system
JP6256702B2 (ja) * 2014-12-25 2018-01-10 株式会社ダイフク 物品搬送用容器昇降搬送装置
US11893533B2 (en) * 2015-01-16 2024-02-06 Symbotic Llc Storage and retrieval system
US9856083B2 (en) 2015-01-16 2018-01-02 Symbotic, LLC Storage and retrieval system
US11254502B2 (en) 2015-01-16 2022-02-22 Symbotic Llc Storage and retrieval system
US10214355B2 (en) * 2015-01-16 2019-02-26 Symbotic, LLC Storage and retrieval system
US10521767B2 (en) 2015-01-16 2019-12-31 Symbotic, LLC Storage and retrieval system
US9850079B2 (en) 2015-01-23 2017-12-26 Symbotic, LLC Storage and retrieval system transport vehicle
CN104670912B (zh) * 2015-02-03 2019-04-30 徐州德坤电气科技有限公司 一种基于数字总线的小u形管抓取排序码放系统
FR3038309B1 (fr) * 2015-06-30 2017-08-11 C E R M E X Constructions Etudes Et Rech De Materiels Pour L'emballage D'expedition Dispositif et methode de chargement d'un magasin
US10124489B2 (en) * 2016-02-26 2018-11-13 Kinema Systems Inc. Locating, separating, and picking boxes with a sensor-guided robot
US20180057284A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-01 Siemens Industry, Inc. Computer Optimized Mixed Parcel Loading Equipment
JP6614075B2 (ja) 2016-09-07 2019-12-04 株式会社ダイフク 物品積載設備
WO2018059977A1 (fr) 2016-09-28 2018-04-05 Grosbois Jerome Procede de chargemement automatise d'une caisse avec des objets au moyen d'un robot prehenseur
JP6469061B2 (ja) * 2016-09-29 2019-02-13 ファナック株式会社 積み付けパターン計算装置及び積み付けシステム
US9996805B1 (en) * 2016-09-30 2018-06-12 Amazon Technologies, Inc. Systems and methods for automated shipping optimization
CN107088877A (zh) * 2017-06-02 2017-08-25 成都福莫斯智能系统集成服务有限公司 使用机器人进行堆垛的智能控制系统
US10894676B2 (en) 2017-07-17 2021-01-19 Symbolic Llc Apparatus and method for building a pallet load
CN108698224A (zh) * 2017-08-23 2018-10-23 深圳蓝胖子机器人有限公司 机器人码放货物的方法、控制机器人码放货物的系统及机器人
US11117743B2 (en) 2017-09-28 2021-09-14 Symbotic Llc Storage and retrieval system
JP6795007B2 (ja) * 2018-04-27 2020-12-02 株式会社ダイフク ピッキング設備
CN108688913A (zh) * 2018-05-09 2018-10-23 芜湖慧盈自动化设备有限公司 一种茶干包装纸箱自动码垛加工线
US11235460B2 (en) * 2018-09-24 2022-02-01 Salesforce.Com, Inc. Techniques and architectures for managing heterogeneous robots to manage deliveries
CN110405810B (zh) * 2018-10-30 2021-05-04 牧今科技 自动包裹配准系统、装置和方法
US10369701B1 (en) 2018-10-30 2019-08-06 Mujin, Inc. Automated package registration systems, devices, and methods
WO2020091846A1 (en) * 2018-10-30 2020-05-07 Mujin, Inc. Automated package registration systems, devices, and methods
CN111498213B (zh) * 2019-05-31 2021-05-11 牧今科技 具有动态打包机制的机器人系统
US10565737B1 (en) * 2019-07-09 2020-02-18 Mujin, Inc. Method and system for performing automatic camera calibration for a scanning system
CN112405570A (zh) 2019-08-21 2021-02-26 牧今科技 用于夹持和保持物体的机器人多夹持器组件和方法
US11345029B2 (en) 2019-08-21 2022-05-31 Mujin, Inc. Robotic multi-gripper assemblies and methods for gripping and holding objects
US10954081B1 (en) 2019-10-25 2021-03-23 Dexterity, Inc. Coordinating multiple robots to meet workflow and avoid conflict
CN110815230B (zh) * 2019-11-21 2022-02-22 广东力生智能有限公司 一种基于虚拟采样的六轴码垛机器人位姿适配方法
DE102020103398A1 (de) * 2020-02-11 2021-08-12 Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft Verfahren zum Bewegen eines Produktstapels mit einem Roboter
CN112356024B (zh) * 2020-10-28 2022-04-15 歌尔光学科技有限公司 机械手z轴的调节方法
CN112434893B (zh) * 2021-01-28 2021-04-06 苏州澳昆智能机器人技术有限公司 一种装车垛型逐层最优设计方法
US20220402710A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 Dexterity, Inc. Simulated box placement for algorithm evaluation and refinement
US20230025647A1 (en) * 2021-07-23 2023-01-26 Mujin, Inc. Robotic system with object update mechanism and methods for operating the same
CN113762190B (zh) * 2021-09-15 2024-03-29 中科微至科技股份有限公司 一种基于神经网络的包裹堆叠检测方法及装置
WO2023146886A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 Dexterity, Inc. Packing and planning for tight incollapsible loads

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1211203B1 (de) 1996-11-26 2004-09-15 United Parcel Service Of America, Inc. Verfahren und Vorrichtung zum Palletisieren von Packstücken mit beliebigen Abmessungen und beliebigem Gewicht
DE102007001263A1 (de) 2007-01-08 2008-07-10 Kuka Roboter Gmbh Robotersystem zur Beladung von Lademitteln mit Stückguteinheiten

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692876A (en) * 1984-10-12 1987-09-08 Hitachi, Ltd. Automatic freight stacking system
DE102005053296B4 (de) * 2005-11-08 2009-08-13 Kuka Innotec Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum automatisierten Stapeln von Reifen auf einem Träger
DE102007026956A1 (de) * 2007-06-12 2008-12-18 Kuka Innotec Gmbh Verfahren und System zum Roboter geführten Depalettieren von Reifen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1211203B1 (de) 1996-11-26 2004-09-15 United Parcel Service Of America, Inc. Verfahren und Vorrichtung zum Palletisieren von Packstücken mit beliebigen Abmessungen und beliebigem Gewicht
DE102007001263A1 (de) 2007-01-08 2008-07-10 Kuka Roboter Gmbh Robotersystem zur Beladung von Lademitteln mit Stückguteinheiten

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11794346B2 (en) 2019-05-31 2023-10-24 Mujin, Inc. Robotic system with error detection and dynamic packing mechanism
DE102019130043B4 (de) * 2019-05-31 2020-12-17 Mujin, Inc. Robotersystem mit fehlererkennung und dynamischem packmechanismus
US10953549B2 (en) 2019-05-31 2021-03-23 Mujin, Inc. Robotic system with error detection and dynamic packing mechanism
US11077554B2 (en) 2019-05-31 2021-08-03 Mujin, Inc. Controller and control method for robotic system
US11319166B2 (en) 2019-05-31 2022-05-03 Mujin, Inc. Robotic system with packing mechanism
DE102019009189B4 (de) 2019-05-31 2022-07-28 Mujin, Inc. Robotersytem mit Fehlererkennung und dynamischem Packmechanismus
US11472640B2 (en) 2019-05-31 2022-10-18 Mujin, Inc. Robotic system for palletizing packages using real-time placement simulation
US11488323B2 (en) 2019-05-31 2022-11-01 Mujin, Inc. Robotic system with dynamic packing mechanism
DE102019130043A1 (de) * 2019-05-31 2020-12-03 Mujin, Inc. Robotersystem mit fehlererkennung und dynamischem packmechanismus
US11591168B2 (en) 2019-05-31 2023-02-28 Mujin, Inc. Robotic system for processing packages arriving out of sequence
DE102021117455A1 (de) 2021-07-06 2023-01-12 SKDK GmbH Verfahren zum Anlernen und zum Betrieb eines Palettierroboters sowie zugehöriges Palettiersystem
DE102021117455B4 (de) 2021-07-06 2024-07-04 SKDK GmbH Verfahren zum Anlernen und zum Betrieb eines Palettierroboters sowie zugehöriges Palettiersystem
DE102022120377A1 (de) 2022-08-11 2024-02-22 Novatec GmbH - Verpackungstechnik Verfahren zum Palettieren von Getränkekisten zu Getränkekisten-Paletten,Getränkekisten-Palettierungsvorrichtung sowie Verwendung
DE102022120374A1 (de) 2022-08-11 2024-02-22 Novatec GmbH - Verpackungstechnik Verfahren zum Palettieren von Getränkekisten
DE102022120375A1 (de) 2022-08-11 2024-02-22 Novatec GmbH - Verpackungstechnik Verfahren zum Palettieren von Getränkekisten zu Getränkekisten-Paletten,Getränkekisten-Palettierungsvorrichtung sowie Verwendung
DE102022120379A1 (de) 2022-08-11 2024-03-07 Novatec GmbH - Verpackungstechnik Verfahren zum Palettieren von Getränkekisten zuGetränkekisten-Paletten in einer Anlage,Getränkekisten-Palettierungsanlage sowie Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009011300B4 (de) 2022-08-11
US8489229B2 (en) 2013-07-16
US20100222915A1 (en) 2010-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009011300A1 (de) Beladung von Lademitteln mit Paketen mittels Manipulator
EP2114805B1 (de) Robotersystem zur beladung von lademitteln mit stückguteinheiten
DE102014005758B4 (de) Robotersystem, aufweisend einen Roboter zur Beförderung eines Werkstücks
DE102017122361B4 (de) Stapelmuster-berechnungsvorrichtung und stapelsystem
DE102016000995B4 (de) Förderrobotersystem mit dreidimensionalem Sensor
EP1366868B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation der Trägheitskräfte eines Handhabungssystems
DE102013106819B4 (de) Verfahren zum robotergestützten Stapeln von Gegenständen
DE102020104483A1 (de) Robotersystem mit Roboterarm-Saugsteuermechanismus und Betriebsverfahren
WO2019169418A2 (de) Robotersystem mit an warentypen angepassten bewegungsabläufen und betriebsverfahren hierfür
DE102020104468A1 (de) Robotersystem mit objektidentifizierungs- und handhabungsmechanismus und verfahren zu seinem betrieb
DE102007026956A1 (de) Verfahren und System zum Roboter geführten Depalettieren von Reifen
DE102014005434A1 (de) Steuerungseinrichtung für einen Roboter zur Beförderung eines Werkstücks
DE102009011296A1 (de) Beladung eines Lademittels mit Paketen
EP3762189A1 (de) Robotersystem zur prüfung eines laderaums eines ladehilfsmittels in einem lager- und kommissioniersystem und betriebsverfahren hierfür
EP3544780B1 (de) Verfahren und system zum transportieren und manipulieren von zu gebinden zusammengefassten getränkebehältnissen sowie zum einleiten mindestens eines bestimmten prozesses im falle einer aus einer handhabung resultierenden beschädigung eines gebindes
DE102017002354A1 (de) Transportieren von Objekten, insbesondere Kommissionieren von Waren, mithilfe eines Roboters
AT521997A1 (de) Optimierungsverfahren zur Verbesserung der Zuverlässigkeit einer Warenkommissionierung mit einem Roboter
DE102021103126B4 (de) Verfahren zum Beschleunigen einer Handhabungs-Maschine
DE102019118917B4 (de) Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Umsetzeinrichtung, Umsetzeinrichtung zum automatisierbaren oder automatisierten Umsetzen eines Werkstücks und Fertigungseinrichtung, umfassend eine entsprechende Umsetzeinrichtung
WO2022038040A1 (de) Verfahren und system zum handhaben einer lastanordnung mit einem robotergreifer
DE102020102121A1 (de) Mobiler Kommissionierroboter und Verfahren zu seinem Betrieb
EP4364067A1 (de) Verbessertes verfahren zum beladen eines zielladehilfsmittels und lager- und kommissioniersystem hierfür
EP3870527A1 (de) Lager- und kommissioniersystem sowie kommissionierverfahren für automatisch und manuell zu kommissionierende waren
WO2023180077A1 (de) Verfahren zum handhaben von waren sowie handhabungssystem, insbesondere kommissioniersystem
DE102013022533B3 (de) Verfahren zum robotergestützten Stapeln von Gegenständen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final