DE102011116535A1 - Method for aligning rectangular cargo part into e.g. rectangular pallet, involves detecting projected longitudinal dimension of rectangular object, and rotating object until detected longitudinal dimension possesses predetermined value - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrichten eines nicht-kreisrunden oder mehreckigen Gegenstands, sowie eine Vorrichtung zum Ausrichten eines nicht-kreisrunden oder mehreckigen Gegenstands, insbesondere Stückgutteils, mit zwei in einer Förderebene angeordneten, parallelen, den Gegenstand tragenden Fördereinrichtungen, die in einer Förderrichtung antreibbar sind, wobei eine Fördereinrichtung mit einer steuerbaren Fördergeschwindigkeit antreibbar ist, die größer, kleiner oder gleich groß wie eine Fördergeschwindigkeit der anderen Fördereinrichtung ist.The invention relates to a method for aligning a non-circular or polygonal object, as well as a device for aligning a non-circular or polygonal object, in particular parcel, with two arranged in a conveying plane, parallel, the article carrying conveyors, which can be driven in a conveying direction are, wherein a conveyor is drivable with a controllable conveying speed which is greater, smaller or equal to a conveying speed of the other conveyor.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Ausricht- oder Positioniervorrichtung sind aus der
Daneben ist beispielsweise aus der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten eines nicht-kreisrunden oder mehreckigen Gegenstands, d. h. eines Gegenstands, der senkrecht zur Förderebene gesehen eine nicht-kreisförmige oder mehreckige Umfangskontur besitzt, anzugeben, ohne den aufwendigen Weg über ein Bildverarbeitungssystem gehen zu müssen.The object of the invention is to provide a method and an apparatus for aligning a non-circular or polygonal object, i. H. an object that has seen a non-circular or polygonal circumferential contour seen perpendicular to the conveying plane, without having to go through the complex path on an image processing system.
Diese Aufgabe wird zunächst durch ein Verfahren zum Ausrichten eines in einer Förderrichtung geförderten nicht-kreisrunden oder mehreckigen Gegenstands gelöst, bei dem der Gegenstand durch einen parallel zu einer Förderebene angeordneten und die Förderrichtung kreuzenden Lichtvorhang bewegt wird, wobei eine projizierte Längsabmessung des Gegenstands erfasst wird und der Gegenstand bedarfsweise gedreht wird, bis die projizierte Längsabmessung einen vorbestimmten Wert besitzt. Dieser Wert kann ein festgelegter Wert sein, oder ein relativer Wert, beispielsweise ein minimaler (Minimum oder Zwischenminimum) oder maximaler (Maximum oder Zwischenmaximum) Wert von veränderlichen Werten, die bei Drehung des Gegenstands erfasst werden.This object is first achieved by a method for aligning a non-circular or polygonal article conveyed in a conveying direction, in which the object is moved by a light curtain arranged parallel to a conveying plane and crossing the conveying direction, whereby a projected longitudinal dimension of the object is detected and the article is rotated as needed until the projected longitudinal dimension has a predetermined value. This value may be a fixed value, or a relative value, such as a minimum (minimum or intermediate minimum) or maximum (maximum or intermediate maximum) value of variable values detected as the object rotates.
Es kann vorgesehen sein, dass die Längsabmessung quer zur Förderrichtung projiziert wird. Dies ist der Fall, wenn der Lichtvorhang quer zur Förderrichtung angeordnet ist.It can be provided that the longitudinal dimension is projected transversely to the conveying direction. This is the case when the light curtain is arranged transversely to the conveying direction.
In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird die Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit einem parallel zur Förderebene über die Fördereinrichtungen hinweg verlaufenden Lichtvorhang gelöst, mit dem eine projizierte Längsabmessung des Gegenstands erfassbar ist, und mit einer Steuerung, mit der durch Vorgabe einer Geschwindigkeitsdifferenz der Fördereinrichtungen der Gegenstand gesteuert drehbar ist. Bei fortlaufender Erfassung der Längsabmessung, d. h. Erfassung deren zeitlichen Verlaufs (Erfassung beispielsweise alle 10 ms) kann eine Drehung erfolgen, bis die erfasste projizierte Längsabmessung einen vorbestimmten Wert besitzt, der beispielsweise einer Länge, einer Diagonale oder einer Breite des Gegenstands entsprechen oder damit übereinstimmen kann. Der Wert kann ein betragsmäßig festgelegter Wert sein, etwa eine Länge des Gegenstands, oder ein relativer Wert, beispielsweise ein minimaler (Minimum oder Zwischenminimum) oder maximaler (Maximum oder Zwischenmaximum) Wert von Werten, die bei Drehung des Gegenstands erfasst werden.In terms of the device, the object is achieved in a generic device with a plane parallel to the conveying plane on the conveyors extending light curtain, with a projected longitudinal dimension of the object is detectable, and with a control, controlled by specifying a speed difference of the conveyors of the subject rotatable is. With continuous acquisition of the longitudinal dimension, i. H. Detection of their time course (detection, for example, every 10 ms), a rotation can take place until the detected projected longitudinal dimension has a predetermined value, for example, a length, a diagonal or a width of the object or match. The value may be a value determined in terms of value, such as a length of the object, or a relative value, for example a minimum (minimum or intermediate minimum) or maximum (maximum or intermediate maximum) value of values detected upon rotation of the object.
Die Steuerung der Vorrichtung kann so eingerichtet sein, dass sie ausgehend von einer beliebigen, möglicherweise zufälligen Orientierung des Gegenstands, mit der dieser an die Vorrichtung herantransportiert wird, den Gegenstand solange dreht, und gegebenenfalls bei einer übermäßigen Drehung entsprechend zurückdreht, bis die erfasste projizierte Längsabmessung dem vorbestimmten Wert entspricht. Der vorbestimmte Wert kann als fester Wert wie erwähnt beispielsweise gleich der Länge, Breite oder Diagonale des Gegenstands sein, oder auch ein Wert, der sich durch einen eindeutigen Funktionszusammenhang aus der Länge, Breite oder Diagonale ergibt, beispielsweise durch Multiplikation mit einem bestimmten Faktor.The control of the device may be arranged to rotate the article from any random orientation of the article to be transported to the device and, if necessary, to reverse it accordingly in the event of excessive rotation until the detected projected longitudinal dimension corresponds to the predetermined value. The predetermined value can be as fixed value as mentioned, for example equal to the length, width or diagonal of the object, or even a value which results from a unique functional relationship of the length, width or diagonal, for example by multiplication with a certain factor.
Durch die erfindungsgemäße Erfassung einer über die Fördereinrichtungen hinweg, beispielsweise quer (senkrecht) dazu, projizierten Längsabmessung des Gegenstands ist zwar keine eindeutige Erfassung seiner Ausrichtung möglich, aber je nach Form des Gegenstands eine hinreichende Erfassung, die für viele praktische Zwecke genügt. Insbesondere bei (senkrecht zur Förderebene gesehen) rechteckigen Stückgutteilen wie Kartons, Kisten, Säcken usw., die beispielsweise auf Paletten gestapelt werden sollen, ist eine Lageerkennung dahingehend möglich, dass festgestellt werden kann, ob das rechteckige Stückgutteil in Förderrichtung gesehen längs oder quer orientiert ist, oder diagonal, da sich in jedem der genannten Fälle eine besondere projizierte Längsabmessung ergibt, auch wenn eine Unterscheidung zwischen „vorn” und „hinten” oder eine Unterscheidung zwischen den beiden Diagonalen nicht möglich ist, oder nur dann, wenn eine anfängliche Ausrichtung bekannt ist. Bei Querausrichtung (längere Seiten quer zur Förderrichtung) wird eine minimale projizierte Längsabmessung festgestellt, bei diagonaler Ausrichtung (Diagonale weist in Förderrichtung) eine maximale Längsabmessung und bei Längsausrichtung (längere Seiten in Förderrichtung) eine Längsabmessung, deren Wert zwischen den zuvor genannten Werten liegt und bei Drehung des Stückgutteils ein Zwischenminimum bildet, zwischen maximalen Werten in den diagonalen Ausrichtungen.Although the detection of a longitudinal dimension of the object projected over the conveyors, for example transversely (perpendicularly) to it, does not permit unambiguous detection of its orientation, depending on the shape of the object, sufficient detection is sufficient for many practical purposes. Particularly in the case of rectangular piece goods such as boxes, boxes, sacks, etc., which are to be stacked on pallets, for example, perpendicular to the conveying plane, position detection is possible to the extent that it can be determined whether the rectangular piece goods are oriented longitudinally or transversely as viewed in the conveying direction , or diagonally, because in each of the cases mentioned results in a particular projected longitudinal dimension, even if a Distinction between "front" and "behind" or a distinction between the two diagonals is not possible, or only if an initial alignment is known. In the case of transverse alignment (longer sides transversely to the conveying direction) a minimum projected longitudinal dimension is determined, with diagonal orientation (diagonal points in the conveying direction) a maximum longitudinal dimension and with longitudinal alignment (longer sides in conveying direction) a longitudinal dimension whose value lies between the aforementioned values and at Turning the general cargo part forms an intermediate minimum, between maximum values in the diagonal alignments.
Es können mehr als zwei parallele Fördereinrichtungen angeordnet sein, von denen mindestens eine mit einer steuerbaren Geschwindigkeit antreibbar ist. Hierbei ist vorteilhaft, wenn die Fördereinrichtungen mit einer von Fördereinheit zu benachbarter Fördereinheit zu- oder abnehmenden Geschwindigkeit antreibbar sind, zweckmäßig so, dass die Geschwindigkeiten proportional zu den gegenseitigen Abständen der Förderrichtungen zu- bzw. abnehmen.There may be more than two parallel conveyors, of which at least one is drivable at a controllable speed. In this case, it is advantageous if the conveying devices can be driven with a speed increasing or decreasing from the conveying unit to an adjacent conveying unit, such that the speeds increase or decrease proportionally to the mutual distances of the conveying directions.
Die Fördereinrichtungen können Gurt-, Rollen- oder Kugelbahnförderer sein.The conveyors may be belt, roller or ball conveyor.
Der Lichtvorhang kann grundsätzlich beliebig gestaltet sein, sofern er die Erfassung einer über die Fördereinrichtungen hinweg, insbesondere quer dazu projizierten Längsabmessung des Gegenstands ermöglicht. Es kann eine im Bereich eines Seitenrands der Fördereinrichtungen oder mit Abstand zu dem Seitenrand angeordnete Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sein, die sichtbares oder unsichtbares Licht über die Fördereinrichtungen hinweg aussendet, in Verbindung mit einer im Bereich eines gegenüberliegenden Seitenrands der Fördereinrichtungen angeordneten Erfassungseinrichtung, die aufgrund der Abschattung des Lichts durch das zwischen Beleuchtungs- und Erfassungseinrichtung befindliche oder hindurchbewegte Stückgutteil dessen projizierte Längsabmessung erfasst.The light curtain can in principle be of any desired design provided that it enables the detection of a longitudinal dimension of the object projected over the conveyors, in particular transversely thereto. It may be provided in the region of a side edge of the conveyors or at a distance from the side edge lighting device that emits visible or invisible light over the conveyors away, in conjunction with a arranged in the region of an opposite side edge of the conveyors detection device due to the shading of Light detected by the located between lighting and detection device or moving through cargo section whose projected longitudinal dimension.
Es kann eine punktförmige Beleuchtungseinrichtung gesehen sein, wenn auch in einem solchen Fall die projizierte Längsabmessung des Gegenstands aufgrund des keil- oder fächerförmigen Lichtstrahlenverlaufs vergrößert projiziert wird, was indes unproblematisch ist, da bei mehreckigen und insbesondere rechteckigen Gegenständen die Erkennungsmöglichkeit der charakteristischen Unterschiede zwischen den beiden Seitenabmessungen (beispielsweise Länge oder Breite eines rechteckigen Gegenstands) und Diagonalabmessungen (Diagonale eines rechteckigen Gegenstands) erhalten bleiben.It can be seen a punctiform lighting device, although in such a case, the projected longitudinal dimension of the object is projected enlarged due to the wedge or fan-shaped light beam path, which is unproblematic, since in polygonal and especially rectangular objects the possibility of recognizing the characteristic differences between the two Side dimensions (for example, length or width of a rectangular object) and diagonal dimensions (diagonal of a rectangular object) are retained.
Vorteilhaft ist es, wenn der Lichtvorhang mehrere parallele und insbesondere quer zur Förderrichtung verlaufende Erfassungsstrahlen aufweist, insbesondere mindestens 10, 20, 30 oder 50, die von ebenso vielen Erfassungseinrichtungen, beispielsweise lichtempfindlichen Zellen erfasst werden.It is advantageous if the light curtain has a plurality of parallel detection beams, in particular transversely to the conveying direction, in particular at least 10, 20, 30 or 50, which are detected by as many detection devices, for example light-sensitive cells.
Die Erfassungsstrahlen können punktförmigen oder runden Querschnitt aufweisen und in einer Ebene über den Fördereinrichtungen angeordnet sein, insbesondere parallel zur Förderebene, oder sie können in mehreren parallelen Ebenen über den Fördereinrichtungen angeordnet sein, insbesondere jeweils parallel zur Förderebene. Alternativ können die Erfassungsstrahlen linien- oder rechteckförmigen Querschnitt aufweisen und parallel zueinander und in Förderrichtung nebeneinander in Ebenen senkrecht zur Förderrichtung angeordnet sein.The detection beams may have a point-shaped or round cross-section and be arranged in a plane above the conveying devices, in particular parallel to the conveying plane, or they may be arranged in several parallel planes above the conveying devices, in particular in each case parallel to the conveying plane. Alternatively, the detection beams may have line-shaped or rectangular cross-section and be arranged parallel to one another and in the conveying direction next to one another in planes perpendicular to the conveying direction.
Zur Begrenzung des Aufwands bei der Auswertung der Erfassungsvorgänge ist es sinnvoll, die Erfassungsstrahlen nur in solchen zeitlichen Abständen zu erfassen und das Erfassungsergebnis auszuwerten, d. h. die projizierte Längenabmessung zu bestimmen, wie es im Hinblick auf die Förder- und/oder Drehgeschwindigkeit des Gegenstands notwendig ist. Bei relativ langsamen Förder- und Drehgeschwindigkeiten kann es genügen, einige wenige Erfassungsvorgänge pro Sekunde auszuführen, während bei schnelleren Abläufen die projizierte Längsabmessung beispielsweise 10mal, 20mal, 50mal, 100mal, 200mal, 500mal, 1000mal, 2000mal oder sogar noch häufiger je Sekunde erfasst werden muss.In order to limit the effort involved in evaluating the acquisition processes, it makes sense to record the acquisition beams only at such time intervals and to evaluate the acquisition result, ie. H. to determine the projected length dimension, as necessary with regard to the rate of conveyance and / or rotation of the article. At relatively slow conveyor and rotational speeds it may be sufficient to perform a few acquisitions per second, while for faster operations the projected longitudinal dimension must be detected, for example, 10 times, 20 times, 50 times, 100 times, 200 times, 500 times, 1000 times, 2000 times or even more frequently per second ,
Vor den parallelen Fördereinrichtungen kann ein vorgelagerter Förderer angeordnet sein, und nach den parallelen Fördereinrichtungen kann ein nachgelagerter Förderer angeordnet sein.An upstream conveyor may be arranged in front of the parallel conveyors and a downstream conveyor may be arranged downstream of the parallel conveyors.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen wird, in derThe invention will be explained with reference to an embodiment, reference being made to a drawing in which
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ausrichten und eine dafür geeignete Vorrichtung werden beispielsweise im Bereich der Palettiertechnik zur lagenweisen Anordnung von insbesondere rechteckigen oder angenähert rechteckigen Gegenständen auf Paletten eingesetzt. Insbesondere dann, wenn es sich bei den Gegenständen um in etwa rechteckige Säcke handelt, werden diese bevorzugt in einem Verband auf der Palette angeordnet. Dabei werden die Gegenstände bzw. Säcke gezielt (beispielsweise abwechselnd) entweder in einer ersten Orientierung oder in einer zweiten Orientierung, in der der Gegenstand gegenüber der ersten Orientierung um 90° gedreht ist, oder möglicherweise noch in einer dritten Orientierung, in der der Gegenstand gegenüber der ersten Orientierung um 180° gedreht ist, auf der Palette bzw. einer bereits gebildeten Lage abgelegt.An inventive method for aligning and a device suitable for this purpose are used for example in the field of palletizing for the layered arrangement of particular rectangular or approximately rectangular objects on pallets. In particular, when the articles are approximately rectangular sacks, they are preferably arranged in a bandage on the pallet. In this case, the articles or sacks are targeted (for example alternately) either in a first orientation or in a second orientation, in which the object is rotated by 90 ° with respect to the first orientation, or possibly in a third orientation, in which the object faces the first orientation is rotated by 180 °, placed on the pallet or an already formed layer.
Ein Gegenstand, der nicht gedreht werden soll, wird durch Bewegen der Fördereinrichtungen
In
Da allerdings in der Praxis ein zu fördernder Gegenstand meist nicht ideal mittig auf den Fördereinrichtungen
Die erforderliche Erfassung der momentanen Orientierung des Gegenstands auf den Fördereinrichtungen
Während
Insbesondere dann, wenn die Beleuchtungseinrichtung
In Bezug auf die in
Mit den vorgenannten Varianten ist eine Abtastung des Gegenstands
Soll der Gegenstand um 90° gedreht werden, sich seine Längsachse quer zur Förderrichtung erstreckt, wie in
Bei einer unbeabsichtigten Überdrehung des Gegenstands nach Erreichen des Punkts C würde die erfasste Längsabmessung, nach Erreichen ihres Minimalwerts b, wieder zunehmen, was durch einen entsprechenden Regelungseingriff auf die Fördereinrichtungen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- vorgelagerter Fördererupstream conveyor
- 44
- Ausrichtvorrichtungalignment
- 66
- nachgelagerter Fördererdownstream conveyor
- 77
- Förderrichtungconveying direction
- 88th
- Förderebeneconveying plane
- 1010
- Gegenstand (Stückgutteil)Object (general cargo)
- 1212
- Fördereinrichtung (Gurtförderer)Conveyor (belt conveyor)
- 1414
- Fördereinrichtung (Gurtförderer)Conveyor (belt conveyor)
- 2020
- Lichtvorhanglight curtain
- 2222
- Lichtstrahl (Erfassungsstrahl)Light beam (detection beam)
- 2424
- ErfassungsebeneInput level
- 2626
- Beleuchtungseinrichtunglighting device
- 2828
- Erfassungseinrichtungdetector
- ll
-
Länge von
10 length of10 - bb
-
Breite von
10 Width of10 - dd
-
Diagonale von
10 Diagonal of10 - LVLV
- Längsabmessunglongitudinal dimension
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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